CN112452243A - 用于调整流体的配量的配量装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于调整流体的配量的配量装置和方法，具体而言涉及用于经由配量口的控制调整流体的配量的配量装置，带有位置固定的阻挡件主体、可运动的阻挡件主体和控制单元。位置固定的阻挡件主体具有阻挡件主体开口。可运动的阻挡件主体布置在阻挡件主体开口的区域中且相对于阻挡件主体开口可运动地支承，其中可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的机械可调的间距描述配量口的通过面，且其中可运动的阻挡件主体在其中配量口的通过面是预先确定的最小通过面的零位与在其中其允许最大的穿过流体管道和配量口的流体流的打开位置之间可运动地支承。在此位置固定的阻挡件主体具有导电的阻挡件主体面而可运动的阻挡件主体具有导电的配对面。

Description

用于调整流体的配量的配量装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于经由配量口的控制调整流体的配量的配量装置。此外，本发明涉及一种用于经由配量口的控制调整流体的配量的方法。
背景技术
如下是已知的，即，配量装置具有位置固定的阻挡件主体(Blendenkörper)和可运动的阻挡件主体，该可运动的阻挡件主体相对于位置固定的阻挡件主体可调。这样的调整通常可通过可运动的阻挡件主体从位置固定的阻挡件主体中或到位置固定的阻挡件主体中的电气控制的移动来实现。在此如下是已知的，即，借助移动的行程段调整配量。
此外如下是已知的，即，相对于位置固定的阻挡件主体摆动配量装置的可运动的阻挡件主体且在此经由电气控制调整摆动角度。在此，该配量借助摆动角度来调整。
发明内容
本发明的目的是使得一种经改善的配量装置、尤其配量装置的配量口的特别精确的控制成为可能。
根据本发明，为了实现该目的建议一种用于经由配量口的控制调整流体的配量的配量装置，其带有位置固定的阻挡件主体、可运动的阻挡件主体和控制单元。
位置固定的阻挡件主体具有阻挡件主体开口和单独的管道开口，从而由管道开口至阻挡件主体开口延伸有用于待配量的流体的位置固定的阻挡件主体的流体管道。
可运动的阻挡件主体布置在阻挡件主体开口的区域中且相对于阻挡件主体开口被可运动地支承，其中，可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的机械可调的间距描述了配量口的通过面，且其中，可运动的阻挡件主体在在其中配量口的通过面是预先确定的最小通过面的零位与在其中其允许最大的穿过流体管道和配量口的流体流的打开位置之间被可运动地支承，且其中，位置固定的阻挡件主体具有导电的阻挡件主体面而可运动的阻挡件主体具有导电的配对面，其中，阻挡件主体面和配对面在可运动的阻挡件主体的零位中彼此相对而置且在可运动的阻挡件主体的打开的位置中相比在零位中彼此具有更大的间距。
控制单元与阻挡件主体面和配对面电气连接且构造用于经由所提供的电压确定由阻挡件主体面和配对面构成的电容性电抗的电容信息、尤其电容和/或电容性电抗且基于电容信息指示配量口的当前存在的通过面和/或可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的当前存在的间距。
在本发明的情况中如下被识别出，即，在位置固定的阻挡件主体与可运动的阻挡件主体之间的较小间距允许电容信息通过所形成的电容性电抗的确定且借助电容信息的配量在实际中可能是特别稳定且精确的。因此，电容信息是关于在位置固定的阻挡件主体与可运动的阻挡件主体之间的相对间距的信息。由此，电容信息不仅构成相对运动段或可运动的阻挡件主体的运动角度的信息，而且构成相对在两个对于配量口而言相关的阻挡件主体之间的实际间距的信息。此外如下被识别出，即，由此位置固定的和可运动的阻挡件主体除了其已知的目的之外充当对于待配量的流体而言的气动阻力，第二目的可通过当前的通过面或当前的间距的检验来实现。
有利地，根据本发明的配量装置因此使得配量口的当前存在的通过面和/或可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的当前存在的间距的特别精确的电气确定成为可能。为此，在实际中将确定的电容信息与通过面和/或当前的间距关联的校准曲线的一次性采集是有利的。在该关联已知之后，尤其地配量口的变化可被特别精确地探测。
此外，通过电容信息的定期确定可持久地检查可运动的阻挡件主体相对于位置固定的阻挡件主体的位置，从而可避免可运动的阻挡件主体的例如稳定的支承的手动的或视觉的检查。
阻挡件主体面和配对面在零位中相对而置意味着如下，即，其在本发明的情况中构成电容器的面，由其电容性电抗可推断出在这两个面之间的间距。
优选地，阻挡件主体面和配对面被如此地彼此协调、尤其类似地成形，即，可运动的阻挡件主体相对于位置固定的阻挡件主体的运动引起阻挡件主体面和配对面彼此大致平行的移动。
零位构成由其出发可实现可运动的阻挡件主体相对于位置固定的阻挡件主体的运动的校准的这样的位置。尤其地，零位是在可运动的阻挡件主体的运动之后同样可精确地再次被可运动的阻挡件主体达到的位置。
封闭配量口的可行性方案根据本发明不是必要的。因此，例如待配量的流体的流可通过相比配量装置在上游或下游的阀来中断。
可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的间距在不同的实施形式中是某一间距范围，因为存在不同的间距。在这些实施形式中，根据本发明的间距例如是该间距范围的所有间距的平均间距或是该间距范围的所有间距的最小间距或是该间距范围的所有间距的最大间距，或是另一合适的描述间距的量。
优选地，阻挡件主体面和配对面被彼此电流隔离。此外，阻挡件主体面和配对面优选相应地是金属面。
下面描述了根据本发明的配量装置的优选的实施形式。
根据本发明，配量装置此外具有调节设备，其构造用于接收调节信号，该调节信号指示可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的待实施的调节，且基于该调节信号机械地调整可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的间距。此外，控制单元构造用于接收用户输入，其指示配量口的待设定的通过面且/或可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的待设定的间距且取决于用户输入和经确定的电容信息确定调节信号且输出到调节设备处。在一种优选的实施形式中，调节设备是移动设备且调节信号是移动信号。在该实施形式中，可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓被移动，例如被移动到位置固定的阻挡件主体中或从位置固定的阻挡件主体中被移动出。在非根据本发明的备选的实施形式中，调节设备是摆动设备且调节信号是摆动信号。在此，可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓被摆动。该实施形式在两个上述设计方案中是特别有利的，因为借助经确定的电容信息调节可运动的阻挡件主体。由此，调节设备无须被特别精确地校准，因为调节的程度未被测量。如下被有利地充分利用，即，根据本发明的配量装置的校准仅经由在电容信息和当前的间距之间的关联和/或当前的通过面实现。用户输入通常是经由触摸屏、输入按键或键盘所接收的用户输入，其根据实施形式通过控制单元触发控制。
在另一特别有利的实施形式中，可运动的阻挡件主体经由至少一个支承元件被电气绝缘地支承，从而使得可运动的阻挡件主体和位置固定的阻挡件主体被彼此电流隔离。经由至少一个支承元件的电流隔离可特别可靠地确保可运动的阻挡件主体和位置固定的阻挡件主体的持久的电流隔离。在一种优选的变体方案中，至少一个支承元件是至少一个不传导的陶瓷球。优选地，可运动的阻挡件主体通过两个不传导的陶瓷球被支承在运动轴上。至少一个陶瓷球的使用由此是有利的，即，陶瓷具有相对较高的熔点温度和较高的形状稳定性且由此使得可运动的阻挡件主体的持久可靠的支承成为可能。
在另一实施形式中，零位是可运动的阻挡件主体的在其中阻挡件主体面和配对面彼此齐平地贴靠的位置。在该实施形式中，阻挡件主体面和配对面如此地构造，即，其可齐平地彼此贴靠。此外如下在该实施形式中是优选可能的，即，完全封闭配量口。在该实施形式中的零位可特别简单精确地被再次达到，因为可运动的阻挡件主体在相对于位置固定的阻挡件主体的运动之后仅须如此长地被移回直至其再次齐平地贴靠在位置固定的阻挡件主体处、尤其在其阻挡件主体面处。
根据本发明，可运动的阻挡件主体沿着配量装置的阻挡件轴线被可运动地支承。由此，可运动的阻挡件主体的运动是沿着阻挡件轴线的运动。这样的运动可被特别精确地、例如经由螺纹来控制。此外，配量装置由此可特别紧凑地且稳定地构建，因为仅须考虑组成部分在一个空间方向上的运动。在一个有利的根据本发明的变体方案中，可运动的阻挡件主体经由作用到可运动的阻挡件主体上的弹簧力被保持在阻挡件轴线上。尤其地，在一个优选的示例中实现可运动的阻挡件主体经由逆着弹簧力作用的移动力的施加的移动。有利地，借助电容信息可检查是否可运动的阻挡件主体被精确地支承在其阻挡件轴线中或是否发生移动。因此，借助预先确定的校准信息可实现在可运动的阻挡件主体的可能的移动模式与由此产生的电容信息之间的关联。
根据本发明，阻挡件轴线是阻挡件主体开口的内轮廓相对其大致旋转对称地构造的轴线，从而使得配量口的通过面大致呈环形。由此，可运动的阻挡件主体被支承在阻挡件主体开口内。阻挡件主体开口的旋转对称的形状引起位置固定的阻挡件主体沿着配量口被待配量的流体的特别均匀的磨损。优选地，可运动的阻挡件主体在该实施形式中同样大致旋转对称地构造。由此同样使得配量装置被待配量的流体的均匀磨损成为可能。
在一种特别优选的实施形式中，可运动的阻挡件主体被如此地成形和支承，即，可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的机械可调的间距的增大通过可运动的阻挡件主体从阻挡件主体开口出来在由位置固定的阻挡件主体离开指向的方向上的移动实现。根据该实施形式的配量装置是特别紧凑的，因为可运动的阻挡件主体至少部分布置在位置固定的阻挡件主体的阻挡件主体开口内。优选地实现可运动的阻挡件主体沿着阻挡件轴线运动、尤其移动。
在两个上述实施形式的一个特别优选的变体方案中，可运动的阻挡件主体圆锥形地成形且配对面构成可运动的阻挡件主体的圆锥形表面的至少一个部分面。在此，阻挡件主体开口的内轮廓成形成相应的锥形套且阻挡件主体面构成内轮廓的圆锥形表面的至少一个部分面。根据该实施形式的圆锥形造型构成可运动的阻挡件主体和内轮廓的一种旋转对称的设计方案的特别有利的变体方案，因为圆锥形的形状可被特别简单地机械制造且在此通常是特别稳定的。此外，由圆锥形成形的阻挡件主体和相应的锥形套构成的组合作为内轮廓使得配量装置被待配量的流体的特别均匀的磨损成为可能，以及使得待配量的流体沿着配量口在配量装置的运行期间的特别均匀的分配成为可能。
在相对两种上述实施形式备选的实施形式中(其不是根据本发明的实施形式)，可运动的阻挡件主体是大致平整的可运动的阻挡件主体，其相对于阻挡件主体开口被可摆动地支承。在该备选的实施形式中，可运动的阻挡件主体的支承可特别简单且稳定地经由平整的可运动的阻挡件主体在阻挡件主体开口的区域中的相应悬挂实现。
优选地，在该备选的非根据本发明的实施形式的情况中该通过面是弯曲的通过面。在此，通过面尤其被由此弯曲，即，流体流经(vorbeiströmen)在可运动的阻挡件主体处的阻挡件主体开口且通过面因此垂直于平整的可运动的阻挡件主体构造。对此的详细说明位于相对图4的描述中。
在根据本发明的配量装置的一种特别优选的实施形式中，可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的机械可调的间距为小于1mm、优选地小于0.7mm、尤其地小于0.5mm。对于这样较小的间距而言，配量口经由构成的电容性电抗的电容信息的控制是特别有利的，因为例如经由电容或电容性电抗的确定可实现这样较小的间距的精确的分辨。对于在若干毫米范围中的非常大的间距而言，电容测量较不合适，因为在此干扰效应的比例(例如所谓的寄生电容)大于待测量的电容。
特别优选地，可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体的内轮廓的机械可调的间距为至少0.01mm、尤其地至少0.02mm、特别优选地至少0.05mm。在该实施形式中如下被有利地确保，即，在阻挡件主体面与配对面之间的电容测量的情形中不发生阻碍配量口的控制的提前放电。
在另一有利的实施形式中，控制单元此外具有存储模块，在其中存储有校准信息。在此，控制单元构造用于将经确定的电容信息取决于所存储的校准信息关联配量口的当前存在的通过面和/或可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的当前存在的间距。这样的校准信息的使用有利地使得配量口的特别精确的控制成为可能。在此，校准信息例如作为功能关系被存储在存储模块中或作为通过电容信息所指示的值相对当前的间距和/或当前的通过面的具体的关联。优选地，校准信息被一次性采集。
根据本发明的另一方面，为了实现上面所说明的目的建议了一种用于经由配量口的控制调整流体的配量的方法。根据本发明的方法具有如下步骤：
- 提供位置固定的阻挡件主体，其具有阻挡件主体开口和单独的管道开口，从而由管道开口至阻挡件主体开口延伸有用于待配量的流体的位置固定的阻挡件主体的流体管道，
- 将可运动的阻挡件主体可运动地支承在阻挡件主体开口的区域中，
- 机械地调整可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的间距，其描述了配量口的通过面，其中，可运动的阻挡件主体在在其中配量口的通过面是预先确定的最小通过面的零位与在其中其允许最大的穿过流体管道和配量口的流体流的打开位置之间被可运动地支承，
-将电压提供到位置固定的阻挡件主体的导电的阻挡件主体面处且到可运动的阻挡件主体的导电的配对面处，
- 确定由阻挡件主体面和配对面构成的电容性电抗的电容信息，
- 基于经确定的电容信息指示配量口的当前存在的通过面和/或可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的当前存在的间距。
根据本发明的方法有利地允许当前存在的通过面和/或当前存在的间距的特别精确的确定。此外，电容信息的测量是特别稳定的，因为两个彼此间隔的面、尤其两个彼此间隔的且被电流隔离的金属面始终允许电容信息的确定。
此外，根据本发明的方法具有如下另外的步骤：
- 接收用户输入，其指示配量口的待设定的通过面和/或可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的待设定的间距，
- 取决于用户输入和经确定的电容信息确定调节信号且将调节信号输出到调节设备处，
-接收调节信号，其指示可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的待实施的调节，
- 基于调节信号机械地调整可运动的阻挡件主体相对于内轮廓的间距。
由此基于用户输入有利地自动调整间距和/或通过面。有利地，该自动调整此外基于校准信息实现，该校准信息将待设定的间距和/或待设定的通过面关联相应的电容信息，从而借助当前经确定的电容信息可确定指示调节设备的待设定的调节的调节信号。优选地，该调节设备是移动设备。
优选地，根据本发明的方法是一种迭代的方法，在其中基于电容信息调节可运动的阻挡件主体，以便于其后重新确定电容信息且由此检查是否可运动的阻挡件主体的重新调节是必要的。因此，这些调节步骤被重复，直至电容信息指示期望的待设定的间距和/或期望的待设定的通过面的达到。
附图说明
本发明此时应借助在附图中示意性示出的有利的实施例作进一步说明。其中详细地：
图1 显示了根据本发明的配量装置的第一个实施例的示意性图示；
图2 显示了根据本发明的配量装置的第二个实施例的示意性图示；
图3,4 显示了在封闭位置(图3)中和在打开位置(图4)中的根据本发明的配量装置的第三个实施例的示意性图示；
图5 显示了对于根据本发明的配量装置而言的校准曲线的示意性图示；
图6 显示了根据本发明的另一方面的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
图1显示了根据本发明的配量装置100的第一个实施例的示意性图示。
配量装置100构造用于经由配量口105的控制调整流体的配量。在此，配量装置100具有位置固定的阻挡件主体110、可运动的阻挡件主体120和控制单元130。
位置固定的阻挡件主体110具有阻挡件主体开口112和单独的管道开口113，从而由管道开口113至阻挡件主体开口112延伸有用于待配量的流体的位置固定的阻挡件主体的流体管道116。在所示出的实施例中，流体管道116围绕可运动的阻挡件主体120旋转对称地延伸。
可运动的阻挡件主体120布置在阻挡件主体开口112的区域中且相对于阻挡件主体开口112被可运动地支承。在所示出的实施例中，可运动的阻挡件主体120布置在阻挡件主体开口112内。可运动的阻挡件主体120相对于阻挡件主体开口112的内轮廓114的机械可调的间距D(参见图2)描述了配量口105的通过面A(参见图2)。在所示出的实施例中，可运动的阻挡件主体120布置在零位中，在其中通过面A是预先确定的最小的通过面、即此时封闭的通过面，在其中可运动的阻挡件主体120完全贴靠在阻挡件主体开口112的内轮廓114处。因此，间距D和通过面A在图1中出于清晰性原因未被示出，然而由图2由于第二个实施例的类似结构得出。在此，可运动的阻挡件主体112在零位与在其中其允许最大的穿过流体管道116和配量口105的流体流的打开位置之间被可运动地支承。位置固定的阻挡件主体110具有导电的阻挡件主体面118而可运动的阻挡件主体120具有导电的配对面122，其中，阻挡件主体面118和配对面122在可运动的阻挡件主体的零位中彼此相对而置、此时彼此贴靠，且在可运动的阻挡件主体120的打开的位置中相比在零位中彼此具有更大的间距。
在所示出的实施例中，可运动的阻挡件主体120沿着配量装置100的阻挡件轴线140被可运动地支承。在此，阻挡件轴线140相对阻挡件主体开口112的内轮廓114旋转对称地构造。在所示出的零位之外，由此配量口105的通过面大致呈环形，尤其因为可运动的阻挡件主体120同样围绕阻挡件轴线140旋转对称地构造。可运动的阻挡件主体120的机械可调的间距由其从阻挡件主体开口112中的移动出的增大通过可运动的阻挡件主体120沿着阻挡件轴线140的移动实现。对于该移动而言必要的移动力通过弹簧145的弹簧力来引起，其作用到可运动的阻挡件主体120的支承元件150上。支承元件150是使得可运动的阻挡件主体120的电气绝缘的支承成为可能的支承元件。此时，支承元件150是至少一个陶瓷球。
可运动的阻挡件主体120到所示出的零位中的对着弹簧145的弹簧力所引起的移动在所示出的有利的实施例中通过配量装置100的调节设备160来实施。在此，调节设备160构造用于接收调节信号162，其指示可运动的阻挡件主体120相对于阻挡件主体开口112的内轮廓114的待实施的调节，且基于调节信号162机械地调整可运动的阻挡件主体120相对于阻挡件主体开口112的内轮廓114的间距。在所示出的实施例中，该移动经由调节设备160的促动器164来引起，其对着另一将可运动的阻挡件主体120保持在阻挡件轴线140上的支承元件150'按压。另一支承元件150'同样是陶瓷球。
控制单元130与阻挡件主体面118和配对面122经由第一电气连接132和第二电气连接134电气连接。此外，控制单元130构造用于经由所提供的电压确定由阻挡件主体面118和配对面122构成的电容性电抗的电容信息且基于电容信息指示配量口105的当前存在的通过面和/或可运动的阻挡件主体120相对于阻挡件主体开口112的内轮廓114的当前存在的间距。在所示出的零位中，电容信息不可被确定，因为在阻挡件主体面118与配对面122之间存在直接的电气接触。根据图2的结构上类似的第二个实施例显示了与零位不同的位置。
第一电气连接132连接控制单元130与阻挡件主体面118。在所示出的实施例中，通过第一电气连接132仅位置固定的阻挡件主体110被接触，且因为整个位置固定的阻挡件主体110由导电材料、尤其金属制成，所以在阻挡件主体开口112的内轮廓114的区域中构造成的阻挡件主体面118同样导电地构造。
第二电气连接134连接控制单元130与可运动的阻挡件主体120的配对面122。在所示出的实施例中，第二电气连接134经由另外的支承元件152被确保，其将可运动的阻挡件主体120相对倾斜于阻挡件轴线140起作用的横向力稳定地保持在阻挡件轴线140上。优选地，另一支承元件152是弹性的支承元件，其确保第二电气连接134与可运动的阻挡件主体120的电气接触。因为整个可运动的阻挡件主体120由导电材料、尤其金属制成，可运动的阻挡件主体120的整个表面构成配对面122且由此根据本发明与阻挡件主体面118组合地构成电容性电抗，如果可运动的阻挡件主体120处在所示出的零位之外。
另外的支承元件152优选不仅布置在阻挡件主体开口112的区域中而且布置在单独的管道开口113的区域中。在所示出的实施例中，为此使用两个不同的另外的支承元件152,152'。由此在与支承元件150,150'的组合中可使得可运动的阻挡件主体120沿着阻挡件轴线140的特别安全且可靠的支承成为可能。
在所示出的实施例中，可运动的阻挡件主体120圆锥形地成形且配对面122构成可运动的阻挡件主体120的圆锥形表面124的至少一个部分面。阻挡件主体开口112的内轮廓114根据圆锥形表面124被成形为相应的锥形套且构成内轮廓114的圆锥形表面119的至少一个部分面。
在未示出的实施例中，零位是在其中阻挡件主体面和配对面不彼此贴靠且可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的间距是不可忽略的间距。因此，在零位中的配量口同样允许待配量的流体穿过流体管道的流经。
图2显示了根据本发明的配量装置200的第二个实施例的示意性图示。
第二个实施例指出了更少的用于支承配量装置200的可运动的阻挡件主体220的细节(相比这在第一个实施例的情况中是这种情形)。
根据第二个实施例的配量装置200由此与在图1中所示出的配量装置100区别，即，阻挡件主体面218和配对面222是单独的导电的面，其相应地布置在可运动的阻挡件主体220的圆锥形表面224处和在位置固定的阻挡件主体210的内轮廓214的圆锥形表面219处。可运动的阻挡件主体220和位置固定的阻挡件主体210不由导电材料构造成。相应地，第一电气连接232直接通向阻挡件主体面218而第二电气连接234直接通向配对面222。配对面222和阻挡件主体面218此时关于阻挡件轴线140旋转对称地构造。
此外，可运动的阻挡件主体220的所示出的位置不是在所示出的第二个实施例中的可运动的阻挡件主体220的零位。在所示出的实施例中所设定的在可运动的阻挡件主体220与阻挡件主体开口212的内轮廓214之间的间距D对于待配量的流体而言允许穿过流体管道216的流经。在此，间距D确定配量口205的待设定的配量面A。
最后，控制单元230此外构造用于经由存储模块236访问所存储的校准信息。在此，控制单元230构造用于将经确定的电容信息取决于所存储的校准信息关联配量口205的当前存在的通过面A和/或可运动的阻挡件主体220相对于阻挡件主体开口212的内轮廓214的当前存在的间距D。
此外，控制单元230在所示出的实施例中构造用于借助所存储的校准信息来识别，如果可运动的阻挡件主体220不根据其预先确定的布置被支承在配量装置200内，尤其如果其相对于阻挡件轴线140倾斜。这样的识别由此是可能的，即，所存储的校准信息在存在可运动的阻挡件主体220在配量装置200内的预先确定的布置的情形中被确定。间距D的变化因此引起电容信息的特征变化且反之亦然。如果电容信息在不调节可运动的阻挡件主体220的情形中改变，或如果电容信息在间距D变化的情形中以不可重复的方式改变，由此可识别出在可运动的阻挡件主体220的支承中的故障。校准信息的存储此时在控制单元230的存储模块236中实现。
原则上，平板电容器的电容C通过公式
Figure DEST_PATH_IMAGE002
来确定，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
是真空中的电场常数、
Figure DEST_PATH_IMAGE006
是介电常数、Ap是平板面积且D是其间距。在此处所考虑的电容性电抗的情形中，介电常数取决于待配量的预先确定的流体且因此原则上是已知的。面积Ap对于所考虑的锥形而言取决于可运动的阻挡件主体220和位置固定的阻挡件主体210的精确的尺寸标注得出。原则上，面积Ap因此是同样已知的且在配量装置200的运行期间不可变。原则上，由电容和间距D的倒数相关性得出如下，即，配量口205的变化在较小的间距D的情形中可特别良好地借助电容信息被确定。对于非常大的间距D而言不可使用上面所说明的在电容与间距之间的关系，因为寄生电容的比例大于在两个表面218,222之间的可预期的实际电容。
在所示出的实施例中，可运动的阻挡件主体220相对于阻挡件主体开口212的内轮廓214的机械可调的间距D为小于1mm、优选小于0.7mm、尤其地小于0.5mm。优选地，机械可调的间距D为了避免在阻挡件主体面218与配对面222之间的提前放电大于0.01mm、尤其大于0.02mm、特别优选地大于0.05mm。
图3和4显示了在封闭位置(图3)中和在打开位置(图4)中的对于配量装置300而言的非根据本发明的示例的示意性图示。
配量装置300显示了一种基本上不同于配量装置100,200的在图1和2中所显示的实施形式的结构构造。
可运动的阻挡件主体320是大致平整的可运动的阻挡件主体320，其被可摆动地支承在位置固定的阻挡件主体310处。在此，可运动的阻挡件主体320同样布置在阻挡件主体开口312的区域中，其中，其在图3中所示出的零位中大致封闭阻挡件主体开口312，在该零位的情形中其在所示出的实施例中是大致封闭的状态。在此，可运动的阻挡件主体320作为平整的面大致由外部放置到阻挡件主体开口312上。不同于在先前的实施例中，待配量的流体因此在配量装置300的封闭状态中同样可停留在整个流体管道316中，因为仅流体管道316的出口、即阻挡件主体开口312封闭。
阻挡件主体面318和配对面322构成相应地在可运动的阻挡件主体320和位置固定的阻挡件主体310处的单独的面。在此，位置固定的阻挡件主体310不由可导电的金属构成，从而相对阻挡件主体面318的第一电气连接322通过位置固定的阻挡件主体310延伸直至该面318。可运动的阻挡件主体320经由两个螺旋连接327,328和可弯曲的金属板329与位置固定的阻挡件主体310相连接。此外，弹簧345如此地布置，即，可运动的阻挡件主体320通过弹簧345在阻挡件主体开口312的方向上被按压。
可运动的阻挡件主体320导电地构造，从而使得第二电气连接334由在控制单元330和两个螺旋连接327,328中的其中一个之间的连接构成。
控制单元330构造用于接收用户输入370且取决于用户输入370和经确定的电容信息确定调节信号362且输出到调节设备360处。用户输入370指示配量口305的待设定的通过面A和/或可运动的阻挡件主体320相对于阻挡件主体开口312的内轮廓314的待设定的间距D。调节设备360包括促动器364，其穿过位置固定的阻挡件主体310的穿通孔366对着可运动的阻挡件主体320且在此尤其对着通过弹簧345所施加的弹簧力按压。
在图3中示出了可运动的阻挡件主体320和位置固定的阻挡件主体310的构造成零位的封闭状态。
在图4中示出了在可运动的阻挡件主体320和位置固定的阻挡件主体310的打开位置中的相同实施形式，其中，促动器364相比这在图3的情况中实施可运动的阻挡件主体相对弹簧345的弹簧力的更大的摆动。
此外如下被示出，即，对于所示出的第三个实施例而言的通过面A是弯曲的通过面。因此，该通过面A由待配量的流体可供使用的这样的面构成，以便于在经过阻挡件主体开口312之后绕流平整的可运动的阻挡件主体320。该通过面A大致具有圆柱套的形状，其中，该圆柱套垂直地由平整的阻挡件主体320延伸。在所示出的实施例中，作为对于配量口305而言的量且因此作为指示在可运动的阻挡件主体320与阻挡件主体开口312的内轮廓314之间的间距D的大小可使用摆动角度W。因此，在该变体方案中基于关于在阻挡件主体面318与配对面322之间的电容性电抗的经确定的电容信息实现摆动角度W的确定。
备选地或补充地，作为间距D使用平均的间距。因为阻挡件主体面和配对面相互倾斜且因此仅大约彼此平行地构造，存在在两个面之间的间隔区域。作为对于此时的电容性电抗的平板的间距而言的量，对于将配量装置的结构引导至平板的间隔区域的情况而言优选使用平均间距作为间距D。在备选的实施例中，对于所示出的结构而言两个平板的间隔区域的最小或最大的间距被用作间距D。
图5显示了带有用于根据本发明的配量装置的校准曲线510的图表500的示意性图示。
图表500具有横坐标轴520，其以毫米显示在配量装置的阻挡件主体面与配对面之间的间距。在此，横坐标轴520具有在1mm间距处的第一标记522和在2mm间距处的第二标记524。
此外，图表500具有纵轴530，其以微法拉显示了由阻挡件主体面和配对面构成的电容性电抗的经确定的电容。
在图表中 所标明的校准曲线510的最大弯曲的区域540处在大约0.15µF电容且在大约0.2mm间距的情形中。最大弯曲的区域540构成在其中在间距上的变化引起在测得的电容上的特别大的变化的第一区域544与在其中在间距上的变化绝不引起在测得的电容上的变化的第二区域548之间的过渡。因此，在较小间距的情形中的变化可特别良好地借助经确定的电容差被确定。
校准曲线510取决于基础的配量装置的结构。该曲线由于电容与电容器平板的间距的倒数相关性然而总是类似的。
校准曲线510根据本发明在测量电容作为待确定的电容信息之后允许相对可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的当前存在的间距的直接关联。借助当前存在的间距可例如确定配量口的当前存在的通过面。校准曲线510优选是校准信息的视觉图示。在另一未示出的实施例中，校准曲线510允许在经确定的电容与配量口的当前存在的通过面之间的直接关联。
在未示出的实施例中，电容信息不仅包括经确定电容，而且例如包括间接测得的电容性电抗。
图6显示了根据本发明的另一方面的方法600的实施例的流程图。
根据本发明的用于经由配量口的控制调整流体的配量的方法600具有在下面所描述的步骤。
第一步骤610包括位置固定的阻挡件主体的提供，其具有阻挡件主体开口和单独的管道开口，从而由管道开口至阻挡件主体开口延伸有用于待配量的流体的位置固定的阻挡件主体的流体管道。
下一步骤620包括可运动的阻挡件主体在阻挡件主体开口的区域中的可运动的支承。
紧接着的步骤630包括可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的间距的机械调整，其描述了配量口的通过面，其中，可运动的阻挡件主体在在其中配量口的通过面是预先确定的最小通过面的零位与在其中其允许最大的穿过流体管道和配量口的流体流的打开位置之间被可运动地支承。
进一步的步骤640包括电压到位置固定的阻挡件主体的导电的阻挡件主体面处和到可运动的阻挡件主体的导电的配对面处的提供。
下一步骤650包括由阻挡件主体面和配对面构成的电容性电抗的电容信息的确定。
进一步的步骤660包括配量口的当前存在的通过面和/或可运动的阻挡件主体相对于阻挡件主体开口的内轮廓的当前存在的间距基于经确定的电容信息的指示。
步骤610,620和630通常在配量装置的制造的情形中实施。步骤640,650和660优选持久地或在预先确定的时间间隔中被重复。在此，步骤640触发两个进一步的依次的步骤，且同样可并行于另两个步骤(例如在持久地依次测量的情形中)来实施。
优选地，步骤640以定期的时间间隔、尤其以小于5秒的时间间隔、优选地以小于2秒的时间间隔、尤其以大约1秒的时间间隔来实施。
优选地，步骤640,650和660被自动执行，以便于控制配量口。在配量口的结束控制之后，该方法可自动地且/或通过以该方法的用户，例如通过用户输入的相互作用来结束。
在该实施例的一种优选的变体方案中，步骤640,650和660作为迭代的顺序被重复地依次实施。在此，间距的调整在重新实施的步骤640中取决于经预先确定的电容信息或预先指示的间距和/或预先指示的通过面实现。因此，可运动的阻挡件主体可被如此长地重新调节，直至到达待设定的间距和/或待设定的通过面。
附图标记列表
100, 200, 300 配量装置
105, 205, 305 配量口
110, 210, 310 位置固定的阻挡件主体
112, 212, 312 阻挡件主体开口
113 管道开口
114, 214, 314 内轮廓
116, 216, 316 流体管道
118, 218, 318 阻挡件主体面
119, 219 内轮廓的圆锥形表面
120, 220, 320 可运动的阻挡件主体
122, 222, 322 配对面
124, 224 可运动的阻挡件主体的圆锥形表面
130, 230, 330 控制单元
132, 232, 332 第一电气连接
134, 234, 334 第二电气连接
140 阻挡件轴线
145, 345 弹簧
150, 150' 支承元件
152, 152' 另一支承元件
160, 360 调节设备
162, 362 调节信号
164, 364 促动器
236 存储模块
327 第一螺旋连接
328 第二螺旋连接
329 可弯曲的金属板
366 位置固定的阻挡件主体的穿通孔
370 用户输入
500 图表
510 校准曲线
520 横坐标轴
522 第一标记
524 第二标记
530 纵轴
540 最大弯曲的区域
544 第一区域
548 第二区域
600 方法
610, 620, 630, 640, 650 方法步骤
660
A 配量口的通过面
D 间距
W 摆动角度

Claims (7)

1.用于经由配量口(105)的控制调整流体的配量的配量装置(100)，带有
- 位置固定的阻挡件主体(110)，其具有阻挡件主体开口(112)和单独的管道开口(113)，从而由所述管道开口(113)至所述阻挡件主体开口(112)延伸有用于待配量的流体的位置固定的阻挡件主体(110)的流体管道(116)，
-可运动的阻挡件主体(120)，其布置在所述阻挡件主体开口(112)的区域中且相对于所述阻挡件主体开口(112)被可运动地支承，其中，所述可运动的阻挡件主体(120)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的机械可调的间距(D)描述了所述配量口(105)的通过面(A)，且其中，所述可运动的阻挡件主体(120)在在其中所述配量口(105)的通过面(A)是预先确定的最小通过面的零位与在其中其允许最大的穿过流体管道(116)和配量口(105)的流体流的打开位置之间被可运动地支承，且其中，所述位置固定的阻挡件主体(110)具有导电的阻挡件主体面(118)而所述可运动的阻挡件主体(120)具有导电的配对面(122)，其中，阻挡件主体面(118)和配对面(122)在所述可运动的阻挡件主体(120)的零位中彼此相对而置且在所述可运动的阻挡件主体(120)的打开的位置中相比在所述零位中彼此具有更大的间距(D)，
- 控制单元(130)，其与所述阻挡件主体面(118)和所述配对面(122)电气连接，且其构造用于经由所提供的电压确定由阻挡件主体面(118)和配对面(122)构成的电容性电抗的电容信息且基于所述电容信息指示所述配量口(105)的当前存在的通过面(A)和/或所述可运动的阻挡件主体(120)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的当前存在的间距(D)，
其中，所述配量装置此外具有调节设备(160)，其构造用于接收调节信号(162)，该调节信号指示所述可运动的阻挡件主体(110)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的待实施的调节，且基于所述调节信号(162)机械地调整所述可运动的阻挡件主体(120)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的间距，
且其中，所述控制单元(130)此外构造用于接收用户输入(170)，其指示所述配量口(105)的待设定的通过面(A)和/或所述可运动的阻挡件主体(120)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的待设定的间距(D)且取决于所述用户输入(170)和经确定的电容信息确定所述调节信号(162)且输出到所述调节设备(160)处，
且其中，所述可运动的阻挡件主体(120)沿着所述配量装置(100)的阻挡件轴线(140)被可运动地支承，
且其中，所述阻挡件轴线(140)是所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)相对其大致旋转对称地构造的轴线，从而使得所述配量口(105)的通过面(A)大致是呈环形的。
2.根据权利要求1所述的配量装置(100)，其特征在于，所述可运动的阻挡件主体(120)经由至少一个支承元件(150)被电气绝缘地支承，从而使得可运动的阻挡件主体(120)和位置固定的阻挡件主体(110)被彼此电流隔离。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的配量装置(100)，其特征在于，所述可运动的阻挡件主体(120)被如此地成形且支承，即，所述可运动的阻挡件主体(120)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的机械可调的间距(D)的增大通过所述可运动的阻挡件主体(120)从所述阻挡件主体开口(112)出来在由所述位置固定的阻挡件主体(110)离开指向的方向上的移动实现。
4.根据权利要求4和5所述的配量装置(100)，其特征在于，所述可运动的阻挡件主体(120)圆锥形地成形且所述配对面(122)构成所述可运动的阻挡件主体(120)的圆锥形表面(124)的至少一个部分面，且其中，所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)被成形为相应的锥形套且所述阻挡件主体面(118)构成所述内轮廓(114)的圆锥形表面(119)的至少一个部分面。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的配量装置(100)，其特征在于，所述可运动的阻挡件主体(120)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的机械可调的间距(D)为小于1mm、优选地小于0.7mm、尤其地小于0.4mm。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的配量装置(200)，其特征在于，所述控制单元(230)此外具有存储模块(236)，在其中存储有校准信息(510)，且其中，所述控制单元(230)构造用于将经确定的电容信息取决于所存储的校准信息(510)关联所述配量口(105)的当前存在的通过面(A)和/或所述可运动的阻挡件主体(120)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的当前存在的间距(D)。
7.用于经由配量口(105)的控制调整流体的配量的方法(600)，具有如下步骤：
- 提供位置固定的阻挡件主体(110)，其具有阻挡件主体开口(112)和单独的管道开口(113)，从而由所述管道开口(113)至所述阻挡件主体开口(112)延伸有用于待配量的流体的位置固定的阻挡件主体(110)的流体管道(116)，
- 将可运动的阻挡件主体(120)可运动地支承在所述阻挡件主体开口(112)的区域中，
- 机械地调整所述可运动的阻挡件主体(120)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的间距(D)，其描述了所述配量口(105)的通过面(A)，其中，所述可运动的阻挡件主体(120)在在其中所述配量口(105)的通过面(A)是预先确定的最小通过面的零位与在其中其允许最大的穿过流体管道(116)和配量口(105)的流体流的打开位置之间被可运动地支承，
- 将电压提供到所述位置固定的阻挡件主体(110)的导电的阻挡件主体面(118)处且到所述可运动的阻挡件主体(120)的导电的配对面(122)处，
- 确定由阻挡件主体面(118)和配对面(122)构成的电容性电抗的电容信息，
- 基于经确定的电容信息指示所述配量口(105)的当前存在的通过面(A)和/或所述可运动的阻挡件主体(120)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的当前存在的间距(D)，
- 接收用户输入(170)，其指示所述配量口(105)的待设定的通过面(A)和/或所述可运动的阻挡件主体(120)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的待设定的间距(D)，
- 取决于所述用户输入(170)和经确定的电容信息确定调节信号(162)且将所述调节信号输出到调节设备处，
- 接收所述调节信号(162)，其指示所述可运动的阻挡件主体(110)相对于所述阻挡件主体开口(112)的内轮廓(114)的待实施的调节，
- 基于所述调节信号(162)机械地调整所述可运动的阻挡件主体(120)相对于所述内轮廓(114)的间距。
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