Impulsgeber V4.01

Impulsgeber V4.01

Kurzinformation

  • 2 x 200 Impulse pro Umdrehung der Messtrommel
  • Für TG05 bis TG50, nicht für BG-Typen (wegen Rücklaufsperre bei BG-Typen)
  • Mit Drehrichtungserkennung (1)
  • Nicht im Ex-Bereich eisetzbar

Anwendung

Mit dem Impulsgeber der RITTER Trommel-Gaszähler kann das gemessene Gasvolumen zur Fernübertragung und/oder Weiterverarbeitung (Berechnung des Volumenstromes, Datentransfer via RS232) zur elektronischen Digital-Anzeigeeinheit »EDU 32 FP« (optionales Zubehör) oder zu einer externen Datenerfassung (PC, Schreiber) übertragen werden. In letzteren Fall muss das externe System eine Spannungsversorgung (5-24 V) zur Verfügung stellen sowie eine Auswertungs-Schaltung/-Logik besitzen. Für den Anschluss an ein externes System sind die elektrischen Kennwerte und Schaltbilder weiter unten auf dieser Seite dargestellt.

Die Version V4.01 bietet zusätzlich die Möglichkeit der Drehrichtungserkennung durch ein 2-phasiges Ausgangssignal auf zwei getrennten Ausgangskanälen (1). Hierdurch wird die Erkennung einer Umkehrung der Gas-Durchflussrichtung ermöglicht, die durch einen (kurzzeitigen) Wechsel von Über- zu Unterdruck in der Gaszuleitung oder durch Vibration der Trommel (z.B. durch einen pulsierenden Gasstrom mit negativen Druckspitzen) hervorgerufen würde. (Ein 1-phasiger Impulsgeber würde fälschlicherweise die Impulse aus der Rückwärtsdrehung ebenfalls als zusätzliches Volumen kumulieren.)

Achtung: Die Erkennungsmöglichkeit einer Rückwärtsdrehung der Messtrommel bedeutet nicht, dass der Gaszähler kontinuierlich einen umgekehrten Gasstrom korrekt messen kann. Die Messtrommel kann das Gasvolumen nur bei der Standard-Durchflussrichtung vom Gaseingang zum Gasausgang korrekt erfassen. Diese Durchflussrichtung kann sowohl durch einen Überdruck am Gaseingang als auch einen Unterdruck am Gasausgang erzeugt werden. Die Eigenschaft der zweiseitigen Drehrichtungs-Erkennung soll lediglich eine begrenzte Rückwärtsdrehung der Messtrommel oder Vibration kompensieren.

Ausrüstung

Der Impulsgeber ist im Zählwerkgehäuse des Gaszählers (hinter dem Zifferblatt) eingebaut und besteht aus den Komponenten:

  • Optische Kodier-Filmscheibe
  • Sensoreinheit mit integriertem Zwillings-Infrarot-Photosensor und LED-Funktionsanzeige
  • 5-polige Anschlussbuchse (Rundbuchse, 180°, DIN 41524)

Beschreibung

Die Messtrommel (bei Trommel-Gaszählern) bzw. das Messwerk (bei Balgen-Gaszählern) ist über eine Magnetkupplung mit der Schlitzscheibe 1:1 gekoppelt. Die optischen Strichmarkierungen der Filmscheibe rotieren durch den U-förmigen Photosensor (Gabellichtschranke) und unterbrechen dadurch intermittierend die Lichtstrahlen der Zwillings-Photodiode. Der Photosensor wandelt somit die Umdrehung der Messtrommel (bei Trommel-Gaszählern) bzw. die Bewegung der Messmembranen (bei Balgen-Gaszählern) in eine Pulsfolge um. Die Anzahl der Pulse ergibt mit der jeweiligen Auflösung (siehe Tabelle »Kennwerte der Schlitzscheiben«) die Menge des durchgeflossenen Gasvolumens. Die Frequenz ist proportional zum Volumenstrom des Gases.

Für den Betrieb des Photosensors ist eine Gleichspannungsquelle von 5-24 V erforderlich. Weitere elektrische Kennwerte des Photosensors entnehmen Sie bitte dem Punkt »Elektrische Kennwerte«. Das Ausgangssignal ist ein TTL-Signal, dessen Signalpegel automatisch der Versorgungsspannung im Bereich von 5 bis 24 Volt angepasst wird. Bei Werten der Spannungsversorgung zwischen 5 und 24 Volt können die Signalpegel in erster Näherung linear interpoliert werden.

Anschlussbuchse

Die Pin-Belegung der 5-poligen Anschlussbuchse ist hier dargestellt. Die in dem Schaltbild des Photosensors angeführten Ziffern entsprechen ebenfalls dieser Nummerierung der Pins.

Bei Verwendung mit Trommel-Gaszählern

Wenn mit dem Impulsgeber der Volumenstrom aufgezeichnet wird, kann die entsprechende Kurve der Ausgangsspannung wellenförmig sein, obwohl der Gasdurchfluss konstant ist. Dieses ist (unvermeidbar) bedingt durch die Konstruktion der Messtrommel der Trommel-Gaszähler: Die Messtrommel besteht aus vier einzelnen Kammern, die zyklisch geöffnet und geschlossen werden. Die vorlaufende Kammer muss geschlossen sein, bevor die nachfolgende Kammer öffnet.

Diese Zwangsmessung ist einerseits der Grund für die hohe Messgenauigkeit. Andererseits bewirkt das Öffnen/Schließen eine geringfügige Druckerhöhung im Inneren der Kammer. Die Oberflächenspannung der verwendeten Sperrflüssigkeit verursacht eine weitere Druckerhöhung beim Auftauchen einer Messkammer aus der Flüssigkeit (Wasser: Höchste, Öl: geringere, CalRix: geringste Oberflächenspannung). Die resultierende Druckerhöhung bewirkt eine kleine Verringerung der Drehgeschwindigkeit der Messtrommel, die - für das Auge kaum sichtbar - von einem Schreiber/Computer jedoch sehr genau aufgezeichnet wird. Eine wellenförmige Kurve des Volumenstromes stellt also den wahren Durchfluss durch die Messtrommel bzw. den Gaszähler dar.

Kennwerte der Schlitzscheibe

Gaszähler
[Typ]
Impulse pro Umdrehung *
[Imp/U]
Durchfluss pro Umdrehung *
[ltr/U]
Auflösung
[ltr/Imp]
Impulse pro Liter
[Imp/ltr]
Maximale Impuls- Frequenz
[Imp/min]
TG 01nicht anwendbar
TG 052000,50,0025400400
TG 12001,00,005200400
TG 32003,00,01566,7400
TG 52005,00,02540400
TG 10200100,0520400
TG 20200200,110467
TG 25200250,1258933
TG 50200500,2541.200
BG 4200100,05202.000
BG 6200200,1101.667
BG 10200500,2541.067
BG 162001000,52833
BG 402001000,522.167
BG 1002001000,522.167

*TG-Typen: Umdrehung der Messtrommel (= Umdrehung des großen Zeigers des Zifferblattes)
BG-Typen: Umdrehung des großen Zeigers des Zifferblattes

Temperatur-Bereich

  • 0 bis +55°C
  • Bei höheren Temperaturen kann der Impulsgeber gekühlt werden durch Spülung des Zählwerkgehäuses mit Raumluft. Erforderliche Ausrüstung: Optionaler Anschluss-Stutzen am Zählwerkgehäuse.

Abmessungen der Schlitzscheibe

TG05 bis TG50 / BG [mm]
Durchmesser:144
Schlitzbreite:1,2
Stegbreite:1,0

Elektrische Kennwerte (Maximalwerte)

Spannungsversorgung Us5 – 28V DC
Stromversorgung Us = 5 V:< 2mA
Us = 28 V:< 4mA
Ausgangsspannung Us = 5 V, no load:high level4,95V
Us = 5 V, load ISource 4.7 mA:high level3,56V
Us = 5 V, no load:low level0,01V
Us = 5 V, load ISink7 mA:low level1,05V
Ausgangsspannung Us = 28 V, no load:high level26,8V
Us = 28 V, load ISource 7 mA:high level26,5V
Us = 28 V, no load:low level0,01V
Us = 28 V, load ISink 7 mA:low level1,2V
Ausgangsstrom Us = 5 V:source4,7mA
Us = 28 V:source7mA
Us = 5-28 V:sink7mA
Arbeitsfrequenz Photodiode0 – 500Hz

Pinbelegung der Anschlussbuchse

(Ansicht auf die Steckerseite der Buchse)

Schaltplan (schematisch)

Pin Nr.FunktionLitzenfarbe
Photo-Sensor 13 & 5Spannungsversorgung Us1 & Us2rot
2Signalausgang 1gelb
1Masseschwarz
Photo-Sensor 23 & 5Spannungsversorgung Us1 & Us2rot
4Signalausgang 2weiß
1Masseschwarz

Signalausgang

Anschluss der elektronischen Digital-Anzeigeeinheit »EDU 32 FP« (optionales Zubehör)

Der Impulsgeber kann über das 5-polige Anschlusskabel, das zusammen mit der Anzeige-Einheit geliefert wird, an die Anzeige-Einheit (V 5.0 oder höher) angeschlossen werden. Die maximal mögliche Länge eines Verbindungskabels ist 10 m (ungeschirmt) oder 100 m (geschirmt). Die Anzeige-Einheit enthält die Spannungsversorgung für die Photodiode sowie die Auswerte-Schaltung bzw. -Logik, so dass das gemessene Volumen [ltr] und der Volumenstrom [ltr/h] direkt abgelesen werden können.

Verdrahtung der Anschlussbuchsen (Ansicht auf die Buchsen):

Ausgangsbuchse Impulsgeber / Eingangsbuchse EDU 32

Die von der Anzeige-Einheit dargestellten Messwerte können über die serienmäßige Schnittstelle RS 232 an einen Computer übertragen werden (siehe auch: EDU 32 FP Bedienungsanleitung Ziff. 7.3). Über den serienmäßigen Analogausgang (0 - 1 V oder 4 - 20 mA) kann der aktuelle Wert des Volumenstromes an ein analoges Messwerterfassungs-System oder -Gerät übertragen werden.

Programmierung der EDU:

(1) Die Erkennung der Drehrichtung erfolgt durch die Auswertung der Signale der zwei Kanäle. Die hierzu erforderliche Logik ist in der Digitalen Anzeigeeinheit EDU 32 enthalten, d.h., die EDU32 zeigt das resultierende Volumen an ( = Volumen Vorwärtslauf minus Volumen Rückwärtslauf). Bei Anschluss an ein externes Erfassungssystem muss die Auswertung der beiden Kanäle durch das Erfassungssystem erfolgen.

V 4.01 / Rev. 2020-02-13 / Änderungen vorbehalten.