Impulsgeber V4.01

Inhaltsübersicht

Kurzinformation

Anwendung

Mit dem Impulsgeber für 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 ~ 28 V) zur Verfügung stellen sowie eine Auswertungs-Schaltung/-Logik besitzen. Für den Anschluss an ein externes System, beachten Sie bitte: Elektrische Kennwerte (Maximalwerte) / Schaltbilder.

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.

Komponenten

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 (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 die Menge des durchgeflossenen Gasvolumens (siehe »Kennwerte der Schlitzscheiben«). Die Frequenz ist proportional zum Volumenstrom des Gases.

Für den Betrieb des Photosensors ist eine Gleichspannungsquelle von 5 ~ 28 V erforderlich. Das Ausgangssignal ist ein TTL-Signal, dessen Signalpegel automatisch der Versorgungsspannung im Bereich von 5 ~ 28 Volt angepasst wird (beachten Sie hierzu auch die »Elektrischen Kennwerte«). Bei Werten der Spannungsversorgung zwischen 5 und 28 Volt können die Signalpegel in erster Näherung linear interpoliert werden.

Output Socket

Die Pin-Belegung der 5-poligen Anschlussbuchse ist hier dargestellt: »Pinbelegung der Anschlussbuchse«. Die in dem Schaltplan angeführten Ziffern entsprechen ebenfalls dieser Nummerierung der Pins: »Schaltplan des Photsensors (schematisch)«.

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. Dies ist (unvermeidbar) bedingt durch das physikalische Messprinzip der Trommel-Gaszähler. Die Messtrommel besteht aus mehreren 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 Schlitzscheiben

Gaszähler
(Typ)
Impulse pro Umdrehung *
(Impuls/U)
Durchfluss pro Umdrehung *
(ltr/U)
Auflösung
(ltr/Impuls)
Impulse pro Liter
(Impuls/ltr)
Maximale Impuls-Frequenz
(Impuls/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

Temperaturbereich

  • 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
Durchmesser144 mm
Schlitzbreite1,2 mm
Stegbreite1,0 mm

Elektrische Kennwerte (Maximalwerte)

SpannungsversorgungUs5 ~ 28 V DC
StromversorgungUs = 5 V< 2 mA
Us = 28 V< 4 mA
AusgangsspannungUs = 5 V, no loadhigh level4,95 V
Us = 5 V, load ISource 4,7 mAhigh level3,56 V
Us = 5 V, no loadlow level0,01 V
Us = 5 V, load ISink7 mAlow level1,05 V
Us = 28 V, no loadhigh level26,8 V
Us = 28 V, load ISource 7 mAhigh level26,5 V
Us = 28 V, no loadlow level0,01 V
Us = 28 V, load ISink 7 mAlow level1,2 V
AusgangsspannungUs = 5 VSource4,7 mA
Us = 28 VSource7 mA
Us = 5 ~ 28 VSink7 mA
Arbeitsfrequenz Photodiode0 – 500 Hz

Spezifikationen

Pinbelegung der Anschlussbuchse

Pin configuration of the Output Socket
(Ansicht auf die Steckerseite der Buchse)
3 → Spannungsversorgung US1 (rot)
5 → Spannungsversorgung US2 (rot)
2 → Signalausgang 1
4 → Signalausgang 2
1 → GND (schwarz)

Schaltplan des Photsensors (schematisch)

Internal wiring
Kodierscheibe → (Drehrichtung)

Signalausgang

Signal Output
→ 0,5 x Strichbreite ←
Pin Nr.FunktionLitzenfarbe
Photo-Sensor 13 + 5Spannungsversorgung US1 + US2rot
2Signalausgang 1gelb
1Masseschwarz
Photo-Sensor 23 + 5Spannungsversorgung US1 + US2rot
4Signalausgang 2weiß
1Masseschwarz

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.

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, Ziffer 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.

Verdrahtung der Anschlussbuchsen

Wiring of the Pulse Generator to the EDU socket
Ausgangsbuchse Impulsgeber (links) / Eingangsbuchse EDU 32 (rechts)
(Ansicht auf die Buchsen)

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 EDU 32 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. 2023-07-10 / Änderungen vorbehalten.