DE10112498C2

DE10112498C2 - Consumption measuring device for liquids

Info

Publication number: DE10112498C2
Application number: DE2001112498
Authority: DE
Inventors: Stephan Seppeler; Michael Seppeler
Original assignee: SEPPELER STIFTUNG fur FLUG UN
Current assignee: SEPPELER STIFTUNG fur FLUG UN
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: DE10112498A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrauchsmeß-Vorrichtung für Flüs sigkeiten, insbesondere für Kraftstoffe, mit einem mit einem Flüssigkeits-Zulauf in Verbindung stehenden Pufferbehälter und einem mit dem Pufferbehälter über eine Druckausgleichsleitung verbundenen Durchlauf-Meßgefäß, das mit mindestens zwei Signal gebereinheiten zur Ermittlung des Durchgangs des Flüssigkeits spiegels versehen ist und das mit dem Flüssigkeitszulauf über eine Ventileinrichtung absperrbar verbunden ist.The invention relates to a consumption measuring device for rivers liquids, especially for fuels, with one with one Liquid inlet related buffer tank and one with the buffer tank via a pressure compensation line connected flow measuring vessel that with at least two signal donor units for determining the passage of the liquid mirror is provided and that with the liquid inlet over a valve device is connected to be shut off.

Verbrauchsmeß-Vorrichtungen der eingangs genannten Art finden beispielsweise Anwendung bei Motorenprüfständen, um den Kraft stoffverbrauch von Verbrennungsmotoren unter bestimmten, wech selnden Lasten und bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen genau ermitteln zu können. Bei einer gattungsgemäßen, aus der deutschen Auslegeschrift DE 12 58 619 B bekannten Verbrauchsmeß- Vorrichtung besteht das Durchlaufmeß-Gefäß aus einem Rohrstück, an dessen oberen und unteren Ende je ein Meßkopf angeschraubt ist, die jeweils eine der beiden Signalgebereinheiten beherber gen. Die Meßköpfe mit den Signalgebereinheiten sind dabei so ge staltet, daß sie nach dem Reflexionslichtverfahren arbeiten, bei dem ein schräg zur Achse des Rohres von einer Lampe erzeugter Lichtstrahl beim Durchgang des Flüssigkeitsspiegels von diesem reflektiert und dann von einer ebenfalls schräg relativ zur Rohrachse ausgerichteten Fotozelle empfangen wird, die dann eine Stoppuhr schaltet. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die obere Signalgebereinheit, die zuerst den Durchgang des Flüssig keitsspiegels feststellt, die Stoppuhr in Gang setzt und die un tere Signalgebereinheit diese wieder anhält, wodurch die Zeit gemessen wird, in der das zwischen den beiden Signalge bereinheiten im Durchlaufmeßgefäß enthaltene, bekannte Flüssig keitsvolumen verbraucht wird.Find consumption measuring devices of the type mentioned For example, application on engine test benches to the force material consumption of internal combustion engines under certain, altern alternating loads and with different environmental conditions to be able to determine exactly. In a generic, from the German publication DE 12 58 619 B known consumption meter The flow measuring vessel consists of a piece of pipe, a measuring head is screwed onto its upper and lower end is one of the two signal generator units gen. The measuring heads with the signal generator units are so ge stalt that they work according to the reflected light method, at which is generated obliquely to the axis of the tube by a lamp Beam of light when the liquid level passes through it reflected and then from an also obliquely relative to the Tube axis aligned photocell is received, which is then a Stopwatch switches. The arrangement is such that the upper signaling unit, which first the passage of the liquid level, the stopwatch starts and the un tere signaling unit stops this again, thereby reducing the time is measured in which the between the two Signalge Known liquid contained in the continuous measuring vessel volume is consumed.

Bei der bekannten Vorrichtung mit schräger Ausrichtung von Lichtquelle und Fotozelle der beim Stand der Technik zur Anwen dung kommenden Signalgebereinheiten, die für die Durchführung des Reflexionsmeßverfahrens erforderlich ist, kommt es zu Meßun genauigkeiten, die bei den heutzutage an solche Gerätschaften gestellten Anforderungen nicht mehr akzeptabel sind. Die Unge nauigkeiten ergeben sich nicht nur aus dem für das Meßrohr übli cherweise zur Anwendung kommenden Material, nämlich Aluminium- Sandguß-Legierungen, an dem die zu messende Flüssigkeit mit ver gleichsweise hoher Reibung abläuft bzw. haften bleibt, sondern insbesondere durch den geometrisch diskontinuierlichen Aufbau und die sich an den Aufnahmen für die Signalgebereinheiten aus bildenden Hinterschneidungen, an denen sich Gasblasen ansammeln können, durch deren Kompressibilität eine Volumenänderung der durch das Meßrohr laufenden Flüssigkeit bewirkt wird. Die Aus bildung von Gasblasen vor der Optik des Lichtsenders und -empfängers bei den bekannten Signalgebereinrichtungen wird auch als "Caisson-Effekt" beschrieben, der zwar den Vorteil hat, daß die Optik der Fotozellen durch die Flüssigkeit selbst nicht ver schmutzt wird, der aber auch dazu führen kann, daß es bei Druck schwankungen im Flüssigkeitszulauf zum Schwingen des in den Durchlaufmeßgefäß enthaltenen Kraftstoffes kommt, also das tat sächlich zwischen den beiden Meßpunkten vorhandene Volumen im Durchlaufmeßgefäß variiert. Diese Volumen-Schwankung ist direkt proporational zum Meßfehler. Druckänderungen in der Meßkammer beispielsweise durch die Änderung der geodätischen Höhe der Flüssigkeitssäule während der Messung oder eine Änderung des Sy stemdruckes erhöhen den Meßfehler weiter. Da auch die Größe der Gasblasen vor den optischen Systemen der Fotozellen von Befül lung zu Befüllung unterschiedlich ist, wird die bekannte Ver brauchsmeßvorrichtung den Anforderungen an die Meßgenauigkeit nicht mehr gerecht. In the known device with an oblique orientation of Light source and photocell used in the prior art coming signaling units for implementation of the reflection measurement method is necessary, it comes to measurement Accuracies that apply to such devices today requirements are no longer acceptable. The Unge Accuracies do not only result from what is usual for the measuring tube material used, namely aluminum Sand casting alloys on which the liquid to be measured ver equally high friction runs or sticks, but especially due to the geometrically discontinuous structure and which are based on the recordings for the signaling units forming undercuts on which gas bubbles accumulate can, through their compressibility a change in volume of the liquid flowing through the measuring tube is effected. The out formation of gas bubbles in front of the optics of the light transmitter and receiver in the known signaling devices is also described as a "caisson effect", which has the advantage that the optics of the photocells through the liquid itself do not ver is dirty, but it can also lead to pressure Fluctuations in the liquid supply to swing the in the Pass-through fuel tank comes in, so that did Volume between the two measuring points Continuous measuring vessel varies. This volume fluctuation is direct proportional to the measurement error. Pressure changes in the measuring chamber for example by changing the geodetic height of the Liquid column during the measurement or a change in the sy stem pressure further increase the measurement error. Because also the size of the Gas bubbles in front of the optical systems of Befül's photocells filling is different, the known Ver consumption measuring device the requirements for measuring accuracy no longer fair.

Darüber hinaus hat die bekannte Vorrichtung den besonderen Nach teil, nur schwer an veränderte Meßbedingungen angepasst werden zu können, da die Kalibrierung des Durchlaufmeßgefässes vor Ort am Prüfstand erfolgen muß und auch nur ein Volumen eingestellt werden kann, das dann für die Verbrauchsmessung je nach Be triebszustand des Motors schon in viel zu kurzer Zeit verbraucht ist oder - im anderen Extrem - die Messung unakzeptabel lange dauert.In addition, the known device has the special after partly, difficult to adapt to changing measuring conditions to be able to, because the calibration of the flow measuring vessel on site must be carried out on the test bench and only one volume set can be used for the consumption measurement depending on the Be drive state of the engine consumed in a much too short time is or - at the other extreme - the measurement is unacceptably long lasts.

Aus der DE 31 51 309 A1 ist eine ähnliche Verbrauchsmeßvorrich tung in druckfester Ausführung bekannt, mit der es möglich ist, auch den Verbrauch von bei Atmosphärendruck an sich gasförmigen Kraftstoffen in flüssiger Phase zu messen. Auch bei dieser Vor richtung kommen zwei Fotoköpfe zum Einsatz, die mittels Totalre flexion an der Kraftstoffoberfläche arbeiten.From DE 31 51 309 A1 is a similar consumption measuring device tion known in pressure-resistant design, with which it is possible also the consumption of gaseous gases at atmospheric pressure Measure fuels in the liquid phase. Even with this before direction, two photo heads are used, the totalre work flexion on the fuel surface.

Aus der DE 41 33 542 A1 ist eine Vorrichtung zur Kraftstoffver brauchsmessung bekannt, mit der binnen kurzer Zeit eine Ver brauchsmessung durchgeführt werden kann. Hierzu ist am unteren Ende eines aus Quarzglas bestehenden Meßrohrs eine Druckmeßein richtung vorgesehen, um den durch die Flüssigkeitssäule wirken den Druck zu ermitteln. Füllstandgeber in Form von Lichtschran ken des Reflexionstyps oder der Transmissionstyps sind für Eich messungen bzw. zur Bestimmung des spezifischen Gewichts des Kraftstoffes am Meßrohr angeordnet.DE 41 33 542 A1 describes a device for fuel consumption Known consumption measurement, with which a ver consumption measurement can be carried out. This is at the bottom Pressure measurement at the end of a measuring tube made of quartz glass direction provided to act through the liquid column to determine the pressure. Level sensor in the form of a light barrier The reflection type or the transmission type are for Eich measurements or to determine the specific weight of the Fuel arranged on the measuring tube.

Aus der DE 25 46 153 A1 ist es bekannt, bei Verbrauchsmeßvor richtungen Infrarotlichtschranken einzusetzen, die mittels Transmissionsverfahren arbeiten. Bei der aus dieser Druckschrift bekannten Vorrichtung wird nach dem Verdrängerprinzip gemessen und die Lichtschranke tastet den Vorbeigang einer Zahnflanke ei nes in der Meßkammer rotierenden Zahnrads ab. Die Meßgenauigkeit ist bei dieser bekannten Vorrichtung verhältnismäßig gering.From DE 25 46 153 A1 it is known for consumption measurement directions to use infrared light barriers, which by means of Transmission procedures work. In the case of this publication known device is measured according to the displacement principle and the light barrier scans the passage of a tooth flank nes in the measuring chamber rotating gear. The measurement accuracy is relatively small in this known device.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbrauchsmeßvorrichtung der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art zu schaffen, die bei hö herer Meßgenauigkeit keiner aufwendigen Kalibrierung des Durch laufmeßgefässes am Ort der Messung, beispielsweise am Motoren prüfstand, bedarf und mit der es möglich ist, daß der jeweiligen Messung zugrundeliegende Volumen in einer großen Bandbreite ohne nennenswerten Aufwand zu verändern.The object of the invention is to provide a consumption measuring device to create the generic type mentioned at the height Herer measurement accuracy no complex calibration of the through running measuring vessel at the location of the measurement, for example on the motors test bench, needs and with which it is possible that the respective Measurement of the underlying volume in a wide range without significant effort to change.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß das Durchlaufmeßgefäß aus einem in der Vorrichtung angeordneten Glasbehälter mit in Baueinheit an diesem befestigten Signalge bereinheiten besteht, wobei die Signalgebereinheiten an der Au ßenwand des Glasbehälters angeordnete, diesen quer zur Durch flußrichtung der Flüssigkeit durchleuchtende, nach dem Durch lichtverfahren arbeitende Lichtschranken sind, und wobei das Durchlaufmeßgefäß austauschbar in der Vorrichtung angeordnet ist.This object is achieved with the invention in that the Flow measuring vessel from a arranged in the device Glass container with signaling attached to it in a unit There are super units, the signaling units on the Au arranged the outer wall of the glass container, this across direction of flow of the liquid shining after the through are light barriers working, and that Flow measuring vessel arranged interchangeably in the device is.

Glas als Werkstoff für das Durchlaufmeßgefäß hat den doppelten Vorteil zum einen eine besonders glatte Oberfläche zu bilden, an der die durch den Behälter laufende Flüssigkeit praktisch nicht anhaftet, zum anderen durchsichtig zu sein und so das Licht der Lichtschranken bei seinem Weg vom Sender zum Empfänger nicht oder nicht nennenswert zu behindern. Eine Verschmutzung von Fo toempfänger oder Sender der Lichtschranke durch die zu messende Flüssigkeit ist ausgeschlossen; erfindungsgemäß arbeiten die Lichtschranken anders als bei dem erläuterten Stand der Technik nicht nach dem Reflexionsverfahren, sondern nach dem Durchlicht verfahren, d. h. der Sender der Lichtschranke ist auf den zugehö rigen Empfänger hin ausgerichtet und sendet einen Lichtstrahl aus, der im Fall von klaren oder leicht trüben, zu messenden Flüssigkeiten durch das Glas des Glasbehälters und die Flüssig keit ungebrochen und praktisch ungedämpft hindurchgeht und der nur beim Absenken des Flüssigkeitsspiegels von diesem abgelenkt wird, was sich durch eine kurzzeitige, aber deutliche Abschwä chung des Empfängersignals bemerkbar macht. Diese Änderung im Empfängersignal, die auch als "High-Low-Übergang" bezeichnet werden kann, wird dann als Auslösesignal zum Ein- bzw. Ausschal ten der Zeitmeßuhr genutzt. Wenn der Verbrauch von trüben Flüs sigkeiten gemessen werden soll, wird der von dem Sender der Lichtschranke ausgesandte Lichtstrahl von der trüben Flüssigkeit großteils absorbiert, so daß der Empfänger nur ein Signal mit geringer Intensität abtastet, bis der Flüssigkeitsspiegel die Signalgebereinheit erreicht. Nach dem Durchgang des Flüssig keitsspiegels wird das Licht des Senders in voller Intensität vom Empfänger festgestellt, der bei diesem "Low-High-Übergang" die Zeitmeßuhr schaltet.Glass as a material for the continuous measuring vessel has double The advantage of forming a particularly smooth surface the practically not the liquid running through the container attached to being transparent and so the light of the Photoelectric barriers on its way from the transmitter to the receiver are not or not to significantly impede. Contamination of Fo receiver or transmitter of the light barrier through the one to be measured Liquid is excluded; according to the invention Light barriers different from the explained prior art not after the reflection process, but after the transmitted light procedure, d. H. the transmitter of the light barrier is on the associated aligned receiver and sends a beam of light in the case of clear or slightly cloudy, to be measured Liquids through the glass of the glass container and the liquid uninterrupted and practically undamped only distracted from the liquid level when lowering it is what is characterized by a short-term but significant downturn of the receiver signal. This change in Receiver signal, also referred to as a "high-low transition" can then be used as a trigger signal for switching on or off ten of the clock. When the consumption of cloudy rivers liquid is to be measured, that of the transmitter of the Light barrier emitted beam of light from the cloudy liquid mostly absorbed so that the receiver only has one signal low intensity until the liquid level Signaling unit reached. After the passage of the liquid the light of the transmitter is in full intensity determined by the receiver who during this "low-high transition" the timer switches.

Da der Glasbehälter austauschbar in der Vorrichtung angeordnet ist, können die Signalgebereinheiten bereits vor dem Einbau des Durchlaufmeßgefässes in die Vorrichtung an genau den hierfür vorgesehenen Stellen angeordnet werden, das heißt die Kalibrie rung der Vorrichtung erfolgt nicht vor Ort am Motorenprüfstand od. dgl., sondern beim Hersteller oder Lieferanten des Durchlauf- Meßgefässes. Der Benutzer der Vorrichtung kann diese sofort in Betrieb nehmen, sobald ein entsprechend kalibriertes Durchlauf meßgefäß mit darin angeordneten Signalgebeeinheiten eingebaut wurde. Insbesondere ist es durch diesen besonders vorteilhaften Aufbau auch möglich, Durchlaufmeßgefäse mit unterschiedlich gro ßen Volumina beliebig gegeneinander auszutauschen, wobei die Länge der verschiedenen Glasbehälter üblicherweise die gleiche sein wird, diese sich aber in ihrem Innendurchmesser voneinander unterscheiden.Because the glass container is arranged interchangeably in the device the signal transmitter units can be installed before the Flow measuring vessel in the device at exactly this intended places are arranged, that is the calibration The device is not operated on site on the engine test bench or the like, but at the manufacturer or supplier of the continuous Measuring vessel. The user of the device can do this immediately Start operation as soon as a correspondingly calibrated run measuring vessel with signaling units arranged in it has been. In particular, it is particularly advantageous due to this Construction also possible, flow measuring vessel with different sizes ß volumes to be exchanged for each other, the Length of the different glass containers is usually the same will be, but these differ from each other in their inner diameter differ.

Der Glasbehälter des Durchlaufmeßgefäßes ist vorzugsweise zwi schen zwei Adaptern oder Halteplatten mit Hilfe von an diesen angreifenden Spannelementen dichtend eingespannt, was eine be sonders einfache und schnelle Montage ermöglicht. Der Pufferbe hälter kann oberhalb des Durchlaufmeßgefässes angeordnet sein, die Anordnung des Pufferbehälters neben dem Glasbehälter ist aber gleichfalls denkbar.The glass container of the flow measuring vessel is preferably between two adapters or holding plates with the help of these attacking clamping elements clamped tight, which a be enables particularly simple and quick installation. The Pufferbe the container can be arranged above the flow measuring vessel, the arrangement of the buffer tank next to the glass tank is but also conceivable.

Der Glasbehälter des Durchlaufmeßgefäßes ist vorzugsweise im Be reich der daran angeordneten Lichtschranken zylindrisch, während er zwischen zwei Lichtschranken einen gegenüber der an diesen herrschenden Zylinderform erweiterten Querschnitt aufweisen kann. Die Querschnitterweiterung führt zu einem größeren Volumen des Glasbehälters, wo dieses gewünscht ist. Dessen zylindrische Ausgestaltung im Bereich der Lichtschranken führt zu einem gleichmäßigen Durchlauf des Flüssigkeitsspiegels in diesem Be reich ohne merkliche Geschwindigkeitsänderungen und damit zu ei ner besonders guten Reproduzierbarkeit des von dem Licht schrankenempfänger ausgelösten Schaltzeitpunktes für die Zeit meßeinrichtung. Der Glasbehälter hat dabei im Bereich seiner Lichtschranken einen vorzugsweise möglichst geringen Durchmes ser, wodurch der Meßfehler auf ein Minimum beschränkt wird.The glass container of the flow measuring vessel is preferably in the loading range of cylindrical light barriers attached to it, while between two light barriers one opposite the one on these prevailing cylindrical shape have an enlarged cross section can. The cross-sectional expansion leads to a larger volume the glass container, where this is desired. Its cylindrical Design in the area of the light barriers leads to a uniform passage of the liquid level in this loading rich without noticeable changes in speed and thus too egg a particularly good reproducibility of the light barrier receiver triggered switching time for the time measuring device. The glass container has in the area of its Light barriers preferably have the smallest possible diameter ser, whereby the measurement error is kept to a minimum.

Wenn der Glasbehälter an seiner inneren Wandfläche mit einer an ti-adhäsiven Nanobeschichtung od. dgl. versehen ist, wie sie auch bei ganz anderen Anwendungsgebieten bei Glasbauteilen zur Anwen dung kommt, die von Flüssigkeiten beaufschlagt werden, bei spielsweise bei Fenstern, Glasfassaden oder Duschkabinen, wird die Gefahr weiter verringert, daß Flüssigkeit während des Meß vorgangs in Tropfenform oder als dünner Film an der Innenwand des Glasbehälters haften bleibt und dadurch das Meßergebnis ver fälscht wird. Die Lichtschranken bestehen vorzugsweise im we sentlichen aus mindestens je einer Infrarot-LED und einem In frarotsensor, die am Glasrohr in jeweils gleicher Höhe diametral einander gegenüber angeordnet sind. Die Infrarot-LED kann dabei eine GaAlAs-Infrarot-Lumineszenz-Diode und der Infrarot-Sensor ein Silizium-Fototransistor sein.If the glass container is attached to its inner wall surface ti-adhesive nano-coating or the like is provided, as well in completely different areas of application for glass components dung that is affected by liquids for example with windows, glass facades or shower cubicles the risk of further reducing liquid during the measurement process in the form of drops or as a thin film on the inner wall of the glass container sticks and thereby ver the measurement result is faked. The light barriers preferably consist of white consisting of at least one infrared LED and one in infrared sensor, diametrically on the glass tube at the same height are arranged opposite each other. The infrared LED can do this a GaAlAs infrared luminescence diode and the infrared sensor be a silicon phototransistor.

Das Durchlaufmeßgefäß ist in besonders vorteilhafter Ausgestal tung der Erfindung im Inneren eines Schutzrohres angeordnet, das es vor Beschädigungen schützt. Das Durchlaufmeßgefäß kann von einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung umgeben sein, die für eine gleichbleibende Temperatur in ihrem Inneren sorgt und damit auch bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen Messungen unter ver gleichbaren Bedingungen gestattet. Die Heiz- und/oder Kühlvor richtung kann im wesentlichen aus im Inneren des Schutzrohres angeordneten, das Durchlaufmeßgefäß umgebenden Heiz- und/oder Kühlschlangen bestehen, durch die Kühl- bzw. Heizflüssigkeit ge leitet wird. Des weiteren können Heiz- und/oder Kühlschlangen auch innerhalb des Pufferbehälters angeordnet sein, um auch dort Temperaturänderungen der Flüssigkeit zu vermeiden, die bei einer erneuten Befüllung des Durchlaufmeßgefäßes sonst zu anderen spe zifischen Dichten der zu messenden Flüssigkeit führen kann.The flow measuring vessel is in a particularly advantageous embodiment device of the invention arranged inside a protective tube that protects it from damage. The flow measuring vessel can from be surrounded by a heating and / or cooling device, which for a constant temperature inside and ensures at different ambient temperatures measurements under ver similar conditions allowed. The heating and / or cooling vor direction can essentially be from inside the protective tube arranged heating and / or surrounding the flow measuring vessel There are cooling coils through the coolant or heating liquid is leading. Furthermore, heating and / or cooling coils can be used also be arranged inside the buffer tank to also there Avoid changes in temperature of the liquid that occur during a refill the flow measuring vessel otherwise to other spe specific densities of the liquid to be measured.

Die Ventileinrichtung ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem unteren Verteilerblock der Vorrichtung angeordnet. Sie kann im wesentlichen aus einem elektromagnetisch schaltbaren Bypass-Ventil bestehen mit einem Flüssigkeitsbypass zur Verbindung des Flüssigkeitszulaufs mit dem Pufferbehälter und einem Ventilelement zum Verbinden bzw. Absperren des Flüs sigkeitszulaufs mit bzw. von dem Durchlaufmeßgefäß. Bei geöffne tem Bypassventil fließt die Flüssigkeit über den Flüssigkeitszu lauf durch das Ventil sowohl in den Pufferbehälter als auch in das Durchlaufmeßgefäß, das sich dabei stetig bis über die obere Signalgebereinheit füllt. Wenn das Bypassventil geschlossen wird, ist nur noch der Pufferbehälter mit dem Flüssigkeitszulauf in Verbindung, während die in dem Durchlauf-Meßgefäß enthaltene Flüssigkeit zum Verbraucher abfließt und dabei der Flüssigkeits spiegel von den Signalgebereinheiten bei seinem Vorbeigang an diesen festgestellt und dementsprechend die Zeitmessung begonnen bzw. gestoppt wird.The valve device is in a preferred embodiment of the invention in a lower manifold block of the device arranged. It can essentially consist of an electromagnetic Switchable bypass valve consist of a liquid bypass for connecting the liquid inlet to the buffer tank and a valve element for connecting or shutting off the river liquid inlet with or from the flow measuring vessel. At open The bypass valve allows the liquid to flow through the liquid run through the valve both in the buffer tank and in the flow measuring vessel, which is constantly up to the upper Signal generator unit fills. When the bypass valve is closed is only the buffer tank with the liquid inlet in communication while that contained in the continuous measuring vessel Liquid flows out to the consumer and thereby the liquid mirror from the signaling units as it passes determined this and started the time measurement accordingly or is stopped.

Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn der untere Verteilerblock an seiner Oberseite die ei ne der beiden Adapter- bzw. Halteplatten trägt.A particularly advantageous design results when the lower manifold block on top of the egg ne of the two adapter or holding plates.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der die Signalgeberein heiten als Lichtschranken ausgebildet sind, die das aus Glas be stehende Durchlaufmeßgefäß im Durchlichtverfahren durchleuchten und bei Durchgang des Flüssigkeitsspiegels eine Zeitmeßeinrich tung schalten, läßt die Durchführung eines besonders vorteilhaf ten Meßverfahrens zu, dem eigenständige erfinderische Bedeutung zukommt. Dieses Verfahren zur Ermittlung des Flüssigkeitsspie gelvorbeigangs an einer Signalgebereinheit einer Verbrauchsmeß vorrichtung für Flüssigkeiten ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der untersten am Durchlaufmeßgefäß angeordne ten Signalgebereinheit als Schwellwertsignal mit dem bzw. den Ausgabesignal(en) des bzw. der darüber angeordneten Signalge bereinheit(en) verglichen wird und bei einer Abweichung des bzw. der Ausgangssignal(e) des bzw. der oberen Signalgebereinheit(en) von dem Schwellwertsignal eine Schwellwertschaltung ausgelöst wird. Bei der Verbrauchsmessung von klaren oder nur leicht trü ben Flüssigkeiten wie zum Beispiel bei Kraftstoffen befinden sich die Ausgangssignale der oberen Signalgebereinheiten grund sätzlich auf dem gleichen, hohen Niveau wie das von der unter sten Signalgebereinheit gelieferte Schwellwertsignal, solange der Flüssigkeitsspiegel im Durchlaufmeßgefäß sich oberhalb der oberen Signalgebereinheiten befindet. Beim Vorbeigang des Flüs sigkeitsspiegels an einer oberen Signalgebereinheit wird der von dem Sender dieser Lichtschranke ausgesandte Lichtstrahl kurzfri stig abgelenkt und das zugehörige Ausgabesignal des Lichtschran kenempfängers fällt auf ein niedriges Niveau, weicht also kurz fristig von dem Schwellwertsignal der untersten Signalgeberein heit deutlich ab, so daß die Schwellwertschaltung ausgelöst und die Zeitmessung gestartet wird. Bei Erreichen der nächsten an der Messung beteiligten Signalgebereinheit wiederholt sich die ser Vorgang bei dem von dieser nächsten Signalgebereinheit aus gegebenen Ausgangssignal, so daß wiederum die Schwellwertschal tung ausgelöst und beispielsweise die Zeitmessung gestoppt oder eine Zwischenzeit genommen wird. Wenn das Schwellwertsignal selbst bei Durchgang des Flüssigkeitsspiegels am untersten Si gnalgeber kurzzeitig absinkt, wird die Messung in jedem Fall be endet.The device according to the invention, in which the signal transmitter units are designed as light barriers that be made of glass X-ray the vertical flow measuring vessel using the transmitted light method and a time measuring device when the liquid level passes switch device, allows the implementation of a particularly advantageous ten measuring method, the independent inventive meaning due. This procedure for determining the liquid spike passing a signal unit of a consumption meter device for liquids is characterized in that the output signal of the lowest arranged on the flow measuring vessel th signaling unit as a threshold signal with the Output signal (s) of the signal ge or arranged above it super unit (s) is compared and if the or the output signal (s) of the upper signaling unit (s) a threshold circuit triggered by the threshold signal becomes. When measuring consumption from clear or only slightly cloudy ben liquids such as in fuels the output signals of the upper signal generator units additionally at the same high level as that of the below Most signaling unit delivered threshold signal, as long the liquid level in the flow measuring vessel is above the upper signaling units. As the river passes liquid level on an upper signaling unit is that of the light beam emitted to the transmitter of this light barrier briefly constantly distracted and the associated output signal of the light barrier kenempfänger falls to a low level, so gives way briefly timely from the threshold signal of the lowest signal generator deviates significantly, so that the threshold circuit is triggered and the time measurement is started. When the next one arrives the signaling unit involved in the measurement is repeated This process in the next from this signaling unit given output signal, so that in turn the threshold scarf triggered and, for example, the time measurement stopped or a split is taken. If the threshold signal even when the liquid level passes through the lowest Si signal sinks briefly, the measurement will be carried out in any case ends.

Wenn eine Verbrauchsmessung von trüben Flüssigkeiten erfolgen soll, die das Licht der Lichtschrankensender nicht oder nur zu einem sehr geringen Teil durchläßt, ist das von der untersten Signalgebereinheit gelieferte Schwellwertsignal ein Signal ge ringer Intensität. Bei Vorbeigang des Flüssigkeitsspiegels an einer darüber gelegenen Signalgebereinheit steigt deren Aus gangssignal merklich an, sobald keine Flüssigkeit mehr den Durchgang des Lichts durch das Durchlaufmeßgefäß dämpft. Die Differenz des schwachen Schwellwertsignals der untersten Signal gebereinheit und des deutlich stärkeren Ausgangssignals der dar über angeordneten Signalgebereinheit führt dann zur Auslösung der Schwellwertschaltung und Beginn der Zeitmessung.When measuring the consumption of cloudy liquids the light from the light barrier transmitter should not or only to lets through a very small part, that is from the lowest Signaling unit delivered threshold signal a signal ge low intensity. When the liquid level passes A signaling unit located above rises signal as soon as there is no more liquid Dampens passage of light through the continuous measuring vessel. The Difference of the weak threshold signal of the lowest signal encoder unit and the significantly stronger output signal of the The signaling unit is then triggered the threshold switching and start of the time measurement.

Dieses Meßverfahren hat den besonderen Vorteil, daß sie einen Selbsttest der Apparatur ermöglicht. Ist beispielsweise eine Lichtschranke defekt oder ist das Glasrohr am Ort einer Licht schranke verunreinigt, führt der Vergleich des Ausgangssignals dieser Lichtschranke mit dem Ausgangssignal der untersten Licht schranke zu einem sofortigen Auslösen der Schwellwertschaltung an der defekten oder veschmutzten Lichtschranke, obwohl die Mes sung noch gar nicht begonnen wurde. Der Betreiber kann dann die erforderlichen Maßnahmen treffen, um das Meßgerät wieder in sei nen ordnungsgemäßen Zustand zu versetzen. Mit dieser Schaltung kann in besonders vorteilhafter Weise auch festgestellt werden, ob sich unerwünschte Gasblasen in der Flüssigkeit befinden, die das Meßergebnis verfälschen würden. Beim Vorbeigang der Gasbla sen an den Signalgebereinheiten führt dies ähnlich wie der Vor beigang des Flüssigkeitsspiegels zu einem kurzzeitigen Ablenken der Infrarotlichtstrahlen und damit zu einem kurzzeitigen Wech sel des Ausgabesignals von einem hohen auf ein niedriges Niveau, womit vor Beginn der Messung offenbar wird, daß sich die Flüs sigkeit im Glasbehälter (noch) nicht in einem zulässig messbaren Zustand befindet.This measuring method has the particular advantage that it has a Self-test of the equipment enables. For example, is a Light barrier is defective or the glass tube is at the location of a light barrier contaminated, the comparison of the output signal leads this light barrier with the output signal of the lowest light barrier to an immediate triggering of the threshold switching on the defective or dirty light barrier, even though the meas solution has not yet started. The operator can then take the necessary measures to get the measuring device back in to put a proper condition. With this circuit can also be determined in a particularly advantageous manner whether there are any unwanted gas bubbles in the liquid that would falsify the measurement result. When the Gasbla passes This on the signaling units is similar to the previous one due to the level of the liquid for a brief distraction of infrared light rays and thus for a brief change sel of the output signal from a high to a low level, with which it becomes apparent before the start of the measurement that the rivers Liquid in the glass container (not yet) in an admissible measurable Condition.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevor zugte Ausführungsform der Erfindung an einem Beispiel näher er läutert wird. Es zeigt: Further features and advantages of the invention result from the following description and the drawing, wherein a before drafted embodiment of the invention closer to an example he is refined. It shows:

Fig. 1 eine Verbrauchsmeßvorrichtung nach der Erfindung in ei nem Querschnitt; Figure 1 shows a consumption measuring device according to the invention in egg nem cross section.

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Verbrauchsmeßvorrichtung nach Fig. 1 in einer vergrößerten Schnittdarstellung; und FIG. 2 shows a detail from the consumption measuring device according to FIG. 1 in an enlarged sectional view; and

Fig. 3 ein anderes Durchlaufmeßgefäß für den Einsatz in einer Verbrauchsmeß-Vorrichtung nach Fig. 1, ebenfalls im Quer schnitt. Fig. 3 shows another flow measuring vessel for use in a consumption measuring device according to Fig. 1, also in cross section.

Die in der Zeichnung in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Ver brauchsmeßvorrichtung dient dazu, den Kraftstoffverbrauch von Verbrennungsmotoren auf einem Motorenprüfstand unter verschiede nen Versuchsbedingungen genau zu ermitteln. Die Verbrauchsmeß vorrichtung hat bei 11 einen Flüssigkeitszulauf, an dem der Kraftstoff, im allgemeinen Benzin oder Dieselöl, von einem ent fernt gelegenen, nicht dargestellten Vorratstank zuläuft.The Ver designated in the drawing in its entirety with 10 consumption measuring device serves to reduce the fuel consumption of Internal combustion engines on an engine test bench under various to determine exactly the test conditions. The consumption measurement device has a liquid inlet at 11, at which the Fuel, generally gasoline or diesel oil, from an ent distant, not shown storage tank runs.

Die Verbrauchsmeßvorrichtung weist einen unteren Verteilerblock 12 in Form eines Haltesockels auf, in dem eine nachstehend noch beschriebene Ventileinrichtung 13 in Form eines Bypass-Ventils angeordnet ist, die von einem Elektromagneten 14 schaltbar ist. Der Verteilerblock ist an seiner Oberseite mit einer ersten, un teren Adapter- oder Halteplatte 15 für ein Durchlaufmeßgefäß 16 und ein dieses koaxial umgebendes Schutzrohr 17 versehen, die beide gemeinsam zwischen der unteren Halteplatte 15 und einem oberen Adapter 18 oder Halteplatte eingespannt sind. Für die Ar retierung des Durchlaufmeßgefässes zwischen den beiden Adaptern 15, 18 sorgen drei am äußeren Rand der Halteplatten gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordnete Spannstangen 19, die an der unteren Halteplatte 15 mit Befestigungsschrauben ange schraubt sind und an ihrem oberen Ende Spannschrauben aufweisen, mit denen die obere Halteplatte 18 axial in Richtung auf die un tere Halteplatte verstellt werden kann und dabei das Durchlauf meßgefäß zwischen oberen Adapter und der unterem Adapter ein spannt. The consumption measuring device has a lower distributor block 12 in the form of a holding base, in which a valve device 13 , which will be described below, is arranged in the form of a bypass valve, which can be switched by an electromagnet 14 . The distributor block is provided on its upper side with a first, lower adapter or holding plate 15 for a flow measuring vessel 16 and a protective tube 17 coaxially surrounding it, both of which are clamped together between the lower holding plate 15 and an upper adapter 18 or holding plate. For the Ar retention of the flow measuring vessel between the two adapters 15 , 18 provide three on the outer edge of the holding plates evenly distributed over their circumference arranged tie rods 19 which are screwed to the lower holding plate 15 with fastening screws and have clamping screws at their upper end with which the upper holding plate 18 can be adjusted axially in the direction of the lower holding plate and thereby clamps the flow measuring vessel between the upper adapter and the lower adapter.

Der untere Adapter 15 ist mit einer zentralen Bohrung 21 verse hen, die das Durchlaufmeßgefäß mit einem Kanal 22 im Verteiler block 12 verbindet. Dieser Kanal 22 ist zum einen über eine Querbohrung 23 im Verteilerblock mit dem Flüssigkeitsauslaß der Vorrichtung in Verbindung, an dem der Verbraucher, im vorliegen den Fall ein Verbrennungsmotor angeschlossen ist; zum anderen hat der Kanal 22 an seinem unteren Ende einen von einem Ventil körper 24 der Ventileinrichtung 13 verschließbaren Einlaß 25, über den das Durchlaufmeßgefäß 16 bei geöffnetem Ventil mit Kraftstoff befüllbar ist. Gegenüber der Querbohrung 23 auf glei cher Höhe wie diese ist eine in den Kanal 22 mündende Füh leraufnahme 23a zur Aufnahme eines nicht dargestellten Tempera turfühlers angeordnet, mit dem die Temperatur des Kraftstoffes in dem Kanal 22 gemessen werden kann. Die Anordnung des Tempera turfühlers an dieser Stelle stellt sicher, daß sich dieser so wohl im Meßbetrieb als auch im Stand-by-Betrieb im Flüssigkeits strom befindet. Die von dem Temperaturfühler gemessene Tempera tur kann von einer Auswerteelektronik zur Anzeige gebracht und in Verbindung mit dem gemessenen Durchflußvolumen zur Berechnung der Durchflußmasse und zur Regelung und Überprüfung der nachfol gend noch beschriebenen Kühlung des Kraftstoffes verwendet wer den.The lower adapter 15 is hen with a central bore 21 which connects the flow measuring vessel with a channel 22 in the distributor block 12 . This channel 22 is connected on the one hand via a transverse bore 23 in the distributor block to the liquid outlet of the device, to which the consumer, in the present case an internal combustion engine, is connected; on the other hand, the channel 22 has at its lower end an inlet 25 which can be closed by a valve body 24 of the valve device 13 and via which the flow measuring vessel 16 can be filled with fuel when the valve is open. Compared with the transverse bore 23 having equivalent level as this is an opening into the channel 22 Füh leraufnahme 23 a for receiving a not shown temperature turfühlers arranged, with which the temperature can be measured of the fuel passage in the 22nd The arrangement of the temperature sensor at this point ensures that it is in the measuring mode as well as in stand-by mode in the liquid flow. The temperature measured by the temperature sensor can be displayed by an electronic evaluation unit and used in conjunction with the measured flow volume to calculate the flow mass and to regulate and check the cooling of the fuel described below.

Das Durchlaufmeßgefäß 16 besteht aus einem Glasrohr 26, an des sen Außenwand 27 drei Signalgebereinheiten in Form von Licht schranken 28a-c in einem festgelegten Abstand voneinander befe stigt sind. Die Lichtschranken bestehen im wesentlichen aus je einer Infrarot-LED, beispielsweise einer GaAlAs-Infrarot-Lumi neszenzdiode und einem Infrarotsensor, der ein Silizium-Foto transistor sein kann. Die Infrarot-LED sendet einen Infrarot- Lichtstrahl quer zur Längsrichtung des Glasrohres 26 zu dem dia metral gegenüber angeordneten Infrarot-Sensor durch das Glasrohr und die in diesem aufgenommene Flüssigkeit hindurch. Die Licht schranken 28 sind in nachstehend noch beschriebener Weise an ei ne Auswerteelektronik (nicht dargestellt) angeschlossen und sor gen gemeinsam mit dieser für die Messung der Zeit, die der obere Flüssigkeitsspiegel der bei Durchführung einer Messung ab sinkenden Kraftstoffsäule in dem Glasrohr 26 benötigt, um von einer oberen bis zu einer darunterliegenden Lichtschranke abzu sinken.The Durchlaufmeßgefäß 16 consists of a glass tube 26 , on the sen outer wall 27 three signaling units in the form of light barriers 28 a-c are BEFE Stigt at a predetermined distance from each other. The light barriers consist essentially of an infrared LED, for example a GaAlAs infrared luminescent diode and an infrared sensor, which can be a silicon photo transistor. The infrared LED sends an infrared light beam transversely to the longitudinal direction of the glass tube 26 to the infrared sensor arranged diametrically opposite through the glass tube and the liquid received therein. The light barriers 28 are connected in the manner described below to an evaluation electronics (not shown) and together with this take care of the measurement of the time required for the upper liquid level to decrease when the measurement of the fuel column in the glass tube 26 takes place to sink from an upper to an underlying light barrier.

Oberhalb des oberen Adapters 18 weist die Verbrauchsmeßvorrich tung 10 einen Pufferbehälter 29 auf, der über eine Bypass-Lei tung 30 und die Ventileinrichtung 13 mit dem Flüssigkeitszulauf 11 in Verbindung ist. Eine im Inneren des Pufferbehälters 29 an geordnete, über eine Bohrung im oberen Adapter 18 mit dem Glas rohr 26 in Verbindung stehende Druckausgleichsleitung 31 sorgt dafür, daß der Gasdruck oberhalb der im Glasrohr 26 stehenden Kraftstoffsäule und der Gasdruck im Pufferbehälter 29 oberhalb des dort während eines Meßvorganges sich sammelnden Kraftstoffes gleich groß sind.Above the upper adapter 18 , the Konsummeßvorrich device 10 has a buffer tank 29 , the device via a bypass line 30 and the valve device 13 with the liquid inlet 11 in connection. An inside the buffer tank 29 to orderly, via a bore in the upper adapter 18 with the glass tube 26 in connection pressure compensation line 31 ensures that the gas pressure above the fuel column in the glass tube 26 and the gas pressure in the buffer tank 29 above there during a Measuring process accumulating fuel are the same size.

Man erkennt, daß das Glasrohr 26, das das Durchlaufmeßgefäß 16 bildet, in Baueinheit mit den daran befestigten Lichtschranken 28 einfach und schnell aus der Vorrichtung ausgebaut und gegen ein anderes Rohr ausgetauscht werden kann, indem die Spann schrauben 20 der Spannstangen gelöst und dann die obere Adapter- bzw. Halteplatte 18 zusammen mit dem darauf angeordneten Puf ferbehälter und der Druckausgleichsleitung abgehoben wird, so daß das Glasrohr nach oben aus dem Schutzrohr 17 herausgezogen werden kann. Ein Durchlaufmeßgefäß, das bereits längere Zeit im Einsatz ist und möglicherweise verschmutzt ist oder bei dem ein Defekt einer Lichtschranke festgestellt wurde, kann somit inner halb kurzer Zeit gegen ein neues Durchlaufmeßgefäß ausgetauscht werden, bei dem die Lichtschranken bereits ab Werk genau an den dafür vorgesehenen Stellen fest montiert sind, das Durchlauf meßgefäß also schon vor seinem Einbau in die Verbrauchsmeßvor richtung exakt kalibriert wurde und aufwendige Einmeßarbeiten nach dem Einbau des Durchlaufmeßgefässes in die Vorrichtung nicht notwendig sind. Falls bei diesem Austausch ein Durchlauf meßgefäß mit größerem oder kleinerem Volumen eingebaut werden soll, um Messungen mit größeren oder kleineren Kraftstoffmengen durchzuführen, werden bei dem Austausch auch die Adapterplatten 15, 18 mit gewechselt, wenn das neu eingebaute Meßgefäß am obe ren und unteren Ende einen anderen Durchmesser als das zuvor eingebaute Gefäß aufweist.It can be seen that the glass tube 26 , which forms the flow measuring vessel 16 , can be easily and quickly removed from the device and replaced with another tube by the tensioning screws 20 of the tensioning rods and then the upper one, in assembly with the light barriers 28 attached to it Adapter or holding plate 18 is lifted together with the puf container located thereon and the pressure equalization line so that the glass tube can be pulled up out of the protective tube 17 . A continuous measuring vessel that has been in use for a long time and may be dirty or in which a defect in a light barrier has been found can thus be replaced within a short time with a new continuous measuring vessel in which the light barriers are already in the exact positions provided by the factory are permanently mounted, the flow measuring vessel has therefore been precisely calibrated even before it is installed in the consumables measuring device and complex measuring work after the installation of the flow measuring vessel in the device is not necessary. If during this exchange a continuous measuring vessel with a larger or smaller volume is to be installed in order to carry out measurements with larger or smaller amounts of fuel, the adapter plates 15 , 18 are also exchanged when the newly installed measuring vessel at the top and bottom ends different diameter than the previously installed vessel.

Die soweit beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Der von dem nicht dargestellten Vorratstank zufließende Kraft stoff tritt bei 32 über den Flüssigkeitszulauf 11 in die Vor richtung ein, wobei ein erster Teilstrom 33 in die Bypass-Lei tung 30 fließt und ein zweiter Teilstrom 34 des Kraftstoffes am geöffneten Ventilkörper 24 vorbei in die darüber gelegene Kammer 22 in dem Haltesockel 12 gelangt. Von dort fließt der Kraftstoff der benötigten Menge über die Querbohrung 23 zu dem Verbren nungsmotor auf dem Motorenprüfstand, während der überschüssige Kraftstoff in dem Glasrohr 26 aufsteigt.The device described so far works as follows:
The inflow of fuel from the storage tank, not shown, occurs at 32 via the liquid inlet 11 in the front direction, a first partial flow 33 flowing into the bypass line 30 and a second partial flow 34 of the fuel past the opened valve body 24 into the above located chamber 22 arrives in the holding base 12 . From there, the fuel of the required amount flows through the transverse bore 23 to the combustion engine on the engine test bench, while the excess fuel rises in the glass tube 26 .

Für die Durchführung einer Verbrauchsmessung wird nach vollstän diger Befüllung des Glasrohres 26 die Ventileinrichtung 13 mit dem Elektromagneten 14 betätigt, so daß der Ventilkörper 24 die Kammer 22 vom Einlaß 25 trennt. Der vom Vorratstank weiter zu fließende Kraftstoff gelangt nun vollständig über die Bypasslei tung 30 in den Pufferbehälter 29, während der von dem Verbren nungsmotor verbrauchte Kraftstoff ausschließlich aus dem Durch laufmeßgefäß 16 abgezogen wird. Die Druckausgleichsleitung 31 zwischen dem Durchlaufmeßgefäß und dem Pufferbehälter sorgt da bei für gleichbleibende Druckverhältnisse während des Meßvor ganges.For carrying out a consumption measurement, the valve device 13 is actuated with the electromagnet 14 after the glass tube 26 has been completely filled, so that the valve body 24 separates the chamber 22 from the inlet 25 . The fuel to be flowed further from the storage tank now passes completely through the bypass line 30 into the buffer tank 29 , while the fuel consumed by the combustion engine is drawn off exclusively from the flow measuring vessel 16 . The pressure equalization line 31 between the flow measuring vessel and the buffer tank ensures that the pressure conditions remain constant during the measurement process.

Der Beginn eines Meßvorganges wird eingeleitet, wenn der vor dem Schließen des Ventilkörpers oberhalb der obersten Lichtschranke stehende Flüssigkeitsspiegel bis in Höhe der obersten Licht schranke 28a abgesunken ist. Der Durchgang des Flüssigkeitsspie gels wird festgestellt, da hierbei der von dem Sender der Licht schranke 28a ausgesandte Infrarot-Lichtstrahl kurzzeitig abge lenkt wird, so daß der Lichtschrankenempfänger kurzzeitig ein Signal deutlich geringerer Intensität an eine Meßschaltung über mittelt, wodurch eine Zeitmeßuhr ausgelöst wird. Beim Durchgang des Flüssigkeitsspiegels an der zweiten, mittleren Lichtschranke 28b gibt diese ein entsprechendes Signal aus, das bewirkt, daß eine Zwischenzeit gespeichert wird, die eine Aussage über den Verbrauch zu Beginn der Messung erlaubt. Bei Durchgang des Flüs sigkeitsspiegels an der untersten Lichtschranke 28c wird die Messung durch ein entsprechendes Signal beendet; gleichzeitig öffnet der Elektromagnet das Ventil, so daß bis dahin in dem Pufferbehälter gespeicherter Kraftstoff durch die Bypassleitung 30 zurückfließen kann und somit sichergestellt ist, daß die Kraftstoffleitung zum Verbraucher nicht trockenläuft. Im Falle eines Versagens der untersten Lichtschranke, der gesamten Elek tronik des Geräts oder bei einer mechanischen Blockierung des Ventils steigt der Kraftstoff im Pufferbehälter soweit an, daß er durch die Druckausgleichsleitung überströmen und so in das Durchlaufmeßgefäß fließen kann. Eine konstante Versorgung des Verbrauchers mit Kraftstoff ist also auch in einem solchen - un wahrscheinlichen - Fall sichergestellt.The start of a measuring process is initiated when the liquid level above the uppermost light barrier before the valve body closes has dropped to the level of the uppermost light barrier 28 a. The passage of the liquid mirror is determined because the infrared light beam emitted by the transmitter of the light barrier 28 a is briefly deflected so that the light barrier receiver briefly transmits a signal of significantly lower intensity to a measuring circuit, which triggers a timer. When the liquid level passes through the second, middle light barrier 28 b, the latter outputs a corresponding signal, which has the effect that an intermediate time is stored which allows a statement about the consumption at the beginning of the measurement. When the liquid level passes through the lowest light barrier 28 c, the measurement is ended by a corresponding signal; At the same time, the solenoid opens the valve so that fuel stored in the buffer tank can flow back through the bypass line 30 , thus ensuring that the fuel line to the consumer does not run dry. In the event of a failure of the lowest light barrier, the entire electronics of the device or if the valve is mechanically blocked, the fuel in the buffer tank rises to such an extent that it overflows through the pressure compensation line and can flow into the flow measuring vessel. A constant supply of fuel to the consumer is thus ensured even in such an - unlikely - case.

Die Bestimmung des Kraftstoffverbrauches des Motors erfolgt nun einfach durch Verknüpfung der ermittelten Zeit zwischen Mes sungsbeginn und Messungsende, die durch die Ausgangssignale der Lichtschranken festgelegt sind, und das bekannte Volumen, das das Glasrohr 26 zwischen den einzelnen Meßstellen an den Licht schranken hat.The determination of the fuel consumption of the engine is now done simply by linking the determined time between measurement start and end of measurement, which are determined by the output signals of the light barriers, and the known volume that the glass tube 26 has between the individual measuring points to the light.

Damit während der Messung kein Flüssigkeitsfilm an der Innenwand des Glasrohres 26 anhaften, ist dieses besonders glatt und kann hierzu vorzugsweise mit einer anti-adhäsiven Nanobeschichtung versehen sein, die ein besonders reibungsarmes Abfließen des Kraftstoffes an der glatten Oberfläche ermöglicht.So that no liquid film adheres to the inner wall of the glass tube 26 during the measurement, it is particularly smooth and, for this purpose, can preferably be provided with an anti-adhesive nano-coating which enables the fuel to flow off particularly smoothly on the smooth surface.

Um die Messung möglichst unter isothermen Bedingungen zu ermög lichen, bei denen sich die Temperatur des Kraftstoffes während der Messung nicht verändert, was andernfalls auch eine Volu menänderung des Benzins oder Dieselöls und damit eine Verfäl schung des Meßergebnisses zur Folge hätte, ist im Inneren des Schutzrohres eine das Glasrohr 26 umgebende Heiz- und/oder Kühl vorrichtung 36 angeordnet, die lediglich in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Die Heiz- bzw. Kühlvorrichtung besteht im we sentlichen aus das Durchlaufmeßgefäß umgebenden Heiz- und/oder Kühlschlangen 37, die von einem geeigneten Heiz- oder Kühlmedium durchflossen werden und so verhindern, daß der in dem Glasrohr 26 enthaltene Kraftstoff seine Temperatur verändert. Auch in dem Pufferbehälter oberhalb des Durchlaufmeßgefäßes sind zweckmäßig Heiz- bzw. Kühlschlangen angeordnet, die den darin gepufferten Kraftstoff immer auf derselben Temperatur halten, die auch im Meßgefäß herrscht.In order to make the measurement possible under isothermal conditions, in which the temperature of the fuel does not change during the measurement, which would otherwise also result in a change in volume of the gasoline or diesel oil and thus a falsification of the measurement result, is inside the protective tube a heating and / or cooling device 36 surrounding the glass tube 26 is arranged, which is only shown schematically in FIG. 2. The heating or cooling device consists essentially of the heating and / or cooling coils 37 surrounding the flow measuring vessel, through which a suitable heating or cooling medium flows and thus prevent the fuel contained in the glass tube 26 from changing its temperature. Heating or cooling coils are also expediently arranged in the buffer tank above the flow measuring vessel, which always keep the fuel buffered therein at the same temperature that prevails in the measuring vessel.

Fig. 3 zeigt eine andere geometrische Form eines Durchlaufmeßge fäßes zum Einsatz in der erfindungsgemäßen Verbrauchsmeßvor richtung, das dann Einsatz finden kann, wenn der Zeitraum des Verbrauchs größerer Volumina von Kraftstoff ermittelt werden soll. Man erkennt, daß der Querschnitt des auch hier aus einem Glasrohr bestehenden Durchlaufmeßgefäßes im Bereich der Meß stellen an den Lichtschranken 26a, 26b ebenso wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Glasrohr vergleichsweise gering ist, während der zwischen den beiden Meßstellen ausgebildete Abschnitt einen er weiterten Querschnitt und damit ein größeres Volumen aufweist als eine reine Zylinderform mit einem Durchmesser, wie er an den Meßstellen herrscht. Mit einem Durchlaufmeßgefäß dieser Form lassen sich bei gleichbleibendem Abstand der Lichtschranken von einander größere Durchflußmengen messen, ohne daß dabei die Meß genauigkeit leiden würde, die wesentlich von dem Durchmesser des Meßrohres im Bereich der Lichtschranke bestimmt wird und die um so größer ist, je geringer der Querschnitt des Glasrohres an der Meßstelle gewählt wird. Fig. 3 shows another geometrical shape of a Durchlaufmeßge vessel for use in the inventive Konsummeßvor direction, which can be used when the period of consumption of larger volumes of fuel is to be determined. It can be seen that the cross section of the continuous measuring vessel, which also consists of a glass tube, in the region of the measuring points on the light barriers 26 a, 26 b, as in the glass tube shown in FIG. 1, is comparatively small, while the section formed between the two measuring points is one he widened cross section and thus has a larger volume than a pure cylindrical shape with a diameter as it prevails at the measuring points. With a flow measuring vessel of this shape, larger flow rates can be measured at a constant distance of the light barriers from one another without the measuring accuracy suffering, which is essentially determined by the diameter of the measuring tube in the area of the light barrier and the larger the smaller the Cross section of the glass tube is selected at the measuring point.

Das in Fig. 3 lediglich in einem Ausschnitt dargestellte Durch laufmeßgefäß hat selbstverständlich an seinem oberen und unteren Ende Anschlußstücke, die genau in die hierfür vorgesehenen abge dichteten Aufnahmen an den Adaptern bzw. Halteplatten 15, 18 ein fassen können, so daß das Meßrohr nach Fig. 3 alternativ zu dem zylindrischen Rohr eingesetzt werden kann, wie es in Fig. 1 dar gestellt ist. Auch hier ist es lediglich erforderlich, die drei Spannschrauben 20 an den Spannstangen zu lösen und die obere Halteplatte 18 zu entfernen um nach Ausbau des in der Vorrich tung befindlichen Gefässes das Durchflußmeßgefäß mit den größe ren Messvolumina einzusetzen, dessen Lichtschranken dann nur noch an die Auswerteelektronik angeschlossen werden müssen, was vorzugsweise mittels einfacher Steckverbinder geschehen kann.The only shown in Fig. 3 in a detail by running measuring vessel has of course at its upper and lower ends connecting pieces that can be grasped exactly in the designated abge sealed receptacles on the adapters or holding plates 15 , 18 , so that the measuring tube according to Fig may be employed. 3 as an alternative to the cylindrical tube as it is provided in Fig. 1.. Here, too, it is only necessary to loosen the three clamping screws 20 on the clamping rods and to remove the upper holding plate 18 in order to use the flow measuring vessel with the larger measuring volumes after removing the vessel located in the device. The light barriers then only need to be sent to the evaluation electronics must be connected, which can preferably be done using simple connectors.

Die Auswerteelektronik verwendet in der bevorzugten Ausführungs form der Erfindung eine Grenzwertschaltung, bei der das von der untersten Lichtschranke 28c vor Beginn und während des Verlaufs einer Messung von dem Lichtschrankenempfänger erzeugte Signal ein Referenzsignal darstellt, das auch als Schwellwertsignal be zeichnet werden kann. Bei mit Kraftstoff gefüllten Glasrohr 26 ist dieses Schwellwertsignal ein Signal hoher Intensität, denn der von dem Lichtschrankensender ausgesandte Infrarotstrahl wird von dem Empfänger mit nur sehr wenig Verlusten empfangen, da er von dem Glasrohr und dem Kraftstoff weder abgelenkt noch nen nenswert absorbiert wird. Wenn das Glasrohr 26 vollständig ge füllt ist, sind auch die von den Empfängern der anderen beiden Lichtschranken erzeugten Ausgangssignale von solch hoher Inten sität und stimmen mit dem Schwellwertsignal praktisch überein.In the preferred embodiment of the invention, the evaluation electronics uses a limit value circuit in which the signal generated by the lowermost light barrier 28 c before the start and during the course of a measurement by the light barrier receiver represents a reference signal, which can also be referred to as a threshold signal. When the glass tube 26 is filled with fuel, this threshold value signal is a signal of high intensity, because the infrared beam emitted by the light barrier transmitter is received by the receiver with very little loss, since it is neither deflected nor significantly absorbed by the glass tube and the fuel. When the glass tube 26 is completely filled, the output signals generated by the receivers of the other two light barriers are of such high intensity and practically match the threshold value signal.

Bei Vorbeigang des Flüssigkeitsspiegels an der obersten Licht schranke 28a wird - wie bereits erläutert - deren Infrarotstrahl kurzzeitig abgelenkt, wodurch das Ausgangssignal dieser Licht schranke kurzzeitig stark abfällt. Die Auswerteelektronik in Form einer Schwellwertschaltung vergleicht die Ausgangssignale der oberen Lichtschranken dauernd mit dem Ausgangssignal der un teren Lichtschranke (Schwellwertsignal) und löst die Zeitmessung bzw. die Zwischenzeitmessung aus, wenn die miteinander vergli chenen Signale voneinander abweichen. Wenn das Schwellwertsignal selbst merklich absinkt, wird die Messung gestoppt.When the liquid level passes the uppermost light barrier 28 a, as already explained, its infrared beam is briefly deflected, as a result of which the output signal of this light barrier drops sharply for a short time. The evaluation electronics in the form of a threshold circuit continuously compares the output signals of the upper light barriers with the output signal of the lower light barrier (threshold value signal) and triggers the time measurement or intermediate measurement if the signals compared differ from one another. If the threshold signal itself drops noticeably, the measurement is stopped.

Diese Meßschaltung hat den Vorteil, daß auch bereits vor Beginn der Messung Fehler im Versuchsaufbau erkannt werden können, bei spielsweise eine defekte oder verschmutzte Lichtschranke oder Gasbläschen in der Flüssigkeitssäule im Glasrohr, die ebenfalls eine Ablenkung des Infrarotlichtes einer Lichtschranke bewirken und damit Veränderungen im Ausgangssignal dieser Lichtschranke erkennen lassen können, was durch den dauernden Vergleich mit dem Schwellwertsignal zu einer Fehlermeldung führt, so daß noch vor Start einer Messung der Fehler behoben werden kann. Da die unterste Lichtschranke auf sich selbst referenziert ist, wird ihr Signalpegel nach dem Einschalten der Meßapparatur im befüll ten Zustand elektronisch gespeichert. Dieser gespeicherte Zu stand ist dann ihr Schwellwert, der mit ihrem aktuellen Signal pegel während der Messung verglichen wird. Die elektronische Speicherung kann beispielsweise durch Aufladen eines Kondensa tors geschehen.This measuring circuit has the advantage that even before the start the measurement errors in the test setup can be detected at for example a defective or dirty light barrier or Gas bubbles in the liquid column in the glass tube, which also cause a deflection of the infrared light of a light barrier and thus changes in the output signal of this light barrier can be seen what through the constant comparison with the threshold signal leads to an error message, so that still the error can be corrected before starting a measurement. Since the lowest light barrier is referenced to itself fill your signal level after switching on the measuring equipment stored electronically. This saved To is then their threshold, the one with their current signal level is compared during the measurement. The electronic Storage can be done, for example, by charging a condenser tors happen.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind diverse Änderun gen und Ergänzungen denkbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist nicht unbedingt erforderlich, den Pufferbehäl ter oberhalb des Durchlaufmeßgefässes anzuordnen, sondern die beiden Teile der Vorrichtung können auch nebeneinander plaziert werden. Das Glasmeßrohr zur Messung größerer Volumina muß nicht wie in Fig. 3 dargestellt zwischen den Meßstellen kegelstumpf förmige Aufweitungen und Verengungen aufweisen, sondern hier kann auch eine Kugelform gewählt werden, um den Querschnitt des Rohres zwischen zwei Meßstellen zu vergrößern. In jedem Fall sollte aber darauf geachtet werden, daß keine Hinterschneidungen auftreten, wo sich Kraftstoff sammeln und von wo er nicht ab fließen kann, um Meßungenauigkeiten zu vermeiden. In Einzelfäl len kann es möglich sein, anstelle eines vollständig aus Glas bestehenden Meßrohres ein Durchlaufmeßgefäß einzusetzen, das teilweise aus einem anderen Material besteht, an den Stellen der Lichtschranke aber in jedem Fall aus glasklarem Werkstoff be steht, der das Durchlichtmeßverfahren in der beschriebenen Weise erlaubt.The invention is not limited to the illustrated and described embodiment, but various changes and additions are conceivable without departing from the scope of the invention. So it is not absolutely necessary to arrange the Pufferbehäl ter above the flow measuring vessel, but the two parts of the device can also be placed side by side. The glass measuring tube for measuring larger volumes need not, as shown in FIG. 3, have frustoconical widenings and constrictions between the measuring points, but a spherical shape can also be selected here in order to enlarge the cross section of the tube between two measuring points. In any case, however, care should be taken to ensure that there are no undercuts, where fuel can collect and from where it cannot flow, in order to avoid measurement inaccuracies. In individual cases it may be possible to use a continuous measuring vessel instead of a measuring tube made entirely of glass, some of which consists of a different material, but in any case be made of crystal-clear material at the points of the light barrier which allows the transmitted light measuring method in the manner described ,

Die Messung mit dem beschriebenen Gerät beginnt vorzugsweise re gelmäßig mit der obersten Lichtschranke und wird dann beendet, wenn der Flüssigkeitsspiegel entweder die zu einem vorgewählten Volumen zugehörige, darunter liegende Lichtschranke erreicht oder bei Erreichen der Lichtschranke, die nach Ablauf einer vor gewählten Meßdauer als nächste von dem Flüssigkeistspiegel er reicht wird. Mit einem Durchlaufmeßgefäß, das mit mehreren Lichtschranken versehen ist, können also verschiedene Volumina gemessen werden, wobei dann ggf. auch schon vor Erreichen der untersten Lichtschranke das Elektromagnetventil nach Beendigung einer Messung von der elektronischen Steuerung automatisch ge öffnet wird. In jedem Fall jedoch endet die Messung, wenn der Flüssigkeitsspiegel die untere Lichtschranke erreicht, so daß auch im Falle eines Fehlers das Ventil rechtzeitig geöffnet wird, um ein Trockenlaufen der Apparatur zu verhindern.The measurement with the device described preferably starts right with the top light barrier and is then ended, when the liquid level is either the one selected Volume associated light barrier reached below or when the light barrier is reached, which has expired after a selected measurement time next from the liquid level mirror is enough. With a continuous measuring vessel, that with several Light barriers are provided, so different volumes are measured, and then possibly even before reaching the lowest light barrier the electromagnetic valve after completion a measurement automatically from the electronic control opens. In any case, however, the measurement ends when the Liquid level reaches the lower light barrier so that even in the event of a fault, the valve is opened in time to prevent the equipment from running dry.

Claims

1. Consumption measuring device for liquids, in particular for fuels, with a buffer container connected to a liquid inlet and a flow measuring vessel connected to the buffer tank via a pressure compensation line, which is provided with at least two signal transmitter units for determining the passage of the liquid level and with the liquid inlet via A valve device can be shut off, characterized in that the flow measuring vessel ( 16 ) consists of a glass container ( 26 ) arranged in the device ( 10 ) with signal transmitter units ( 28 ) attached to it in structural unit, the signal transmitter units ( 28 ) on the Au ßenwand ( 27 ) of the glass container ( 26 ) arranged, these transversely to the flow direction of the liquid shining, working by the transmitted light process, and that the flow measuring vessel ( 16 ) interchangeable in the device ( 10 ) to geor dnet is.

2. Device according to claim 1, characterized in that the light barriers ( 28 ) are arranged at the designated locations on the glass container ( 26 ) at an exact distance from each other before the installation of the flow measuring vessel ( 16 ) in the device ( 10 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the flow measuring vessel ( 16 ) between two adapters or holding plates ( 15 , 18 ) with the help of clamping elements ( 19 , 20 ) is clamped tend.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the buffer container ( 29 ) is arranged above the flow measuring vessel ( 16 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the glass container ( 26 ) of the Durchlaufmeßgefä ßes ( 16 ) in the region of the light barriers arranged thereon ( 28 ) is cylindrical.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the glass container ( 26 ) between two light barriers ( 28 a, b) has a cross-section widened compared to the prevailing Zy cylinder shape.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that more than two light barriers ( 28 a, b, c) are arranged on the glass container ( 26 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by glass containers ( 26 ) of different volumes, which can be interchangeably assembled in the device ( 10 ).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the glass container ( 26 ) is provided on its inner wall surface with an anti-adhesive nano-coating.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the light barriers ( 28 a, b, c) in Chen wesentli consist of at least one infrared LED and one infrared sensor, each on the glass tube at the same height diame tral are arranged opposite each other.

11. The device according to claim 10, characterized in that the infrared LED a GaAlAs infrared luminescent diode and the Infrared sensor is a silicon photo transistor.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the Durchlaufmeßgefäß (16) is arranged inside a protective tube (17).

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the flow measuring vessel ( 16 ) is surrounded by a heating and / or cooling device ( 36 ).

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the heating and / or cooling device ( 36 ) consists essentially of in the interior of the protective tube ( 17 ), the flow measuring vessel ( 16 ) surrounding heating and / or cooling coils ( 37 ).

15. The device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the valve device ( 13 ) in a distributor block ( 12 ) of the device ( 10 ) is arranged.

16. The device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the valve device ( 13 ) consists essentially of an electromagnetically switchable bypass valve with a liquid bypass ( 30 ) for connecting the liquid speed inlet ( 11 ) with the buffer container ( 29 ) and a valve element ( 24 ) for connecting or shutting off the liquid inlet ( 11 ) with or from the flow measuring vessel ( 16 ).

17. The apparatus of claim 15 or 16, characterized in that the distributor block ( 12 ) has on its top one of the two adapter or holding plates ( 15 ).

18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the distributor block is provided with a receiving bore ( 23 a) for a temperature sensor which can be connected to an evaluation electronics and / or a display device.

19. A method for determining the liquid level bypass at a signal transmitter unit of a consumption measuring device according to one of claims 1 to 18, wherein the output signal of the bottom of the flow measuring vessel ( 16 ) arranged signal transmitter unit ( 28 c) as a threshold signal with the output signal (s). of the signal transmitter unit (s) ( 28 a, b) arranged above it is compared and if the output signal (s) of the upper signal transmitter unit (s) ( 28 a, b) deviates from the threshold value signal a threshold switching is triggered.