DE102005013662A1

DE102005013662A1 - Flow meter for liquid has measuring cylinder with measuring plunger movably arranged in measuring cylinder, a liquid supply line opens, and liquid discharge line discharges from measuring cylinder

Info

Publication number: DE102005013662A1
Application number: DE200510013662
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Wichmann
Original assignee: Lechler GmbH
Current assignee: Lechler GmbH
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-09-21

Abstract

Flow meter has a measuring cylinder (12) with a measuring plunger (14) movably arranged in the measuring cylinder. In the measuring cylinder, a liquid supply line (22,24) opens, and from it a liquid discharge line (34,36) discharge. A selector valve (20,32) is arranged in the liquid supply line or in the liquid discharge line. A means is arranged in the measuring cylinder for collecting first and second measuring position of the measuring plunger.

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchflussmengenmesser für Flüssigkeiten.The The invention relates to a flow meter for liquids.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik können relativ kleine Flüssigkeitsmengen mit einem niedrigen Volumenstrom nur durch sehr aufwändige Vorrichtungen gemessen werden. Die Mehrzahl der derzeit üblichen Durchflussmengenmesser arbeitet nach dem Prinzip, dass ein durchfließender Volumenstrom einen Drallkörper antreibt, wobei die Umdrehungen des Drallkörpers berührungslos von einem Sensor abgegriffen und elektronisch verarbeitet werden. Andere bekannte Durchflussmengenmesser arbeiten nach dem Schwimmkörperprinzip, bei welchem ein Schwimmkörper, beispielsweise eine Kugel, in einem sich erweiternden, kegelartigen Rohr durch den Volumenstrom gegen ihr Gewicht nach oben gehoben wird. Um einen Drallkörper in Umdrehung zu versetzen oder eine Kugel anzuheben, ist aber ein ausreichender Volumenstrom erforderlich, welcher den Einsatz eines solchen Systems bei extrem kleinen zu messenden Flüssigkeitsmengen begrenzt.To The current state of the art can be relatively small amounts of liquid with a low volume flow only by very expensive devices be measured. The majority of current flow meters works on the principle that a flowing volume flow drives a swirler, where the revolutions of the swirl body contactless be tapped by a sensor and processed electronically. Other known flow meters work on the float principle, in which a float, for example, a sphere, in a widening, cone-like Pipe lifted upwards by the volume flow against its weight becomes. To a swirl body to turn around or raise a bullet is but one sufficient volume flow required, which requires the use of a such system with extremely small amounts of liquid to be measured limited.

Weiterhin gibt es Messvorrichtungen, die physikalische Effekte in strömenden Flüssigkeiten zur Messung nutzen. Das Coriolissystem nutzt die Veränderung von Schwingungen in einem Flüssigkeitsstrom in Abhängigkeit von dessen Strömungsgeschwindigkeit. Über empfindliche Sensoren werden die Schwingungen an der Wand eines Rohres als Funktion der Strömungsgeschwindigkeit gemessen. Das Vortexsystem erfasst die Wirbelstraße hinter einem Störkörper im Flüssigkeitsstrom, um daraus einen Volumenstrom abzuleiten. Darüber hinaus sind Vorrichtungen bekannt, welche die unterschiedliche Ausbreitung von Ultraschall in Flüssigkeitsströmen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit nutzen.Farther There are measuring devices that use physical effects in flowing liquids Use measurement. The Coriolis system uses the change of vibrations in a liquid stream dependent on from its flow velocity. About sensitive Sensors are the vibrations on the wall of a pipe as a function the flow velocity measured. The vortex system detects the vortex street behind a sturgeon in the Liquid flow, to derive a volume flow from this. In addition, devices are known the different propagation of ultrasound in liquid streams with use different speed.

Alle bekannten Durchflussmengenmessersysteme messen aber stets nur einen Volumenstrom und nicht das Volumen.All but known flow meter systems always measure only one Volume flow and not the volume.

Mit der Erfindung soll ein Durchflussmengenmesser geschaffen werden, mit dem auch kleinste Volumenströme und kleinste Volumina bei hoher Präzision im kontinuierlichen Betrieb gemessen werden können.With The invention aims to provide a flow meter, with even the smallest volume flows and smallest volumes with high precision in continuous Operation can be measured.

Erfindungsgemäß ist hierzu ein Durchflussmengenmesser für Flüssigkeiten mit einem Messzylinder, einem in dem Messzylinder verschiebbar angeordneten Messkolben, wenigstens einer in den Messzylinder mündenden Flüssigkeitszuleitung, wenigstens einer vom Messzylinder ausgehenden Flüssigkeitsableitung, wenigstens einem Schaltventil in der Flüssigkeitszuleitung und/oder in der Flüssigkeitsableitung und Mitteln zum Erfassen einer ersten Messendstellung und wenigstens einer zweiten Messendstellung des Messkolbens im Messzylinder vorgesehen.According to the invention is this a flow meter for liquids with a measuring cylinder, a slidably disposed in the measuring cylinder Volumetric flask, at least one opening into the measuring cylinder Liquid supply, at least one outgoing from the measuring cylinder liquid discharge, at least a switching valve in the liquid supply line and / or in the liquid discharge and means for detecting a first measurement end position and at least a second Messendstellung of the volumetric flask provided in the measuring cylinder.

Erfindungsgemäß wird somit eine sogenannte Schwimmkolbendurchflussmengenmessung erreicht, bei der der zu messende Flüssigkeitsstrom einen in einem Messzylinder verschiebbar angeordneten Messkolben bewegt. Durch Erfassen der Kolbenstellung im Messzylinder, und zwar wenigstens einer ersten Messendstellung und einer zweiten Mess endstellung, kann dann auf das in den Messzylinder eingeströmte Volumen geschlossen werden. Werden lediglich zwei Messendstellungen erfasst, ergibt sich eine besonders einfache Vorrichtung Die Stellung des Messkolbens im Messzylinder kann aber auch kontinuierlich erfasst werden, um zu jedem Zeitpunkt eine Aussage über den Volumenstrom bzw. das Volumen machen zu können.Thus, according to the invention achieved a so-called Schwimmkolbendurchflussmengenmessung at the liquid flow to be measured a measuring piston displaceably arranged in a measuring cylinder emotional. By detecting the piston position in the measuring cylinder, and indeed at least a first measuring end position and a second measuring end position, can then be closed on the flowed into the measuring cylinder volume. If only two measurement end positions are detected, the result is one particularly simple device The position of the volumetric flask in the measuring cylinder but can also be recorded continuously to one at any time Statement about to be able to make the volume flow or the volume.

In Weiterbildung der Erfindung weisen die Mittel zum Erfassen der Messendstellungen des Messkolbens wenigstens einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor auf.In Development of the invention have the means for detecting the measurement end positions the volumetric flask at least a first sensor and a second Sensor on.

Mittels zweier Sensoren lassen sich zwei Messendstellungen des Messkolbens erfassen, so dass bei Vorhandensein lediglich dieser beiden Sensoren das Volumen des Messzylinders zwischen diesen beiden Messendstellungen das kleinste messbare Volumen bildet. Sensoren in Zwischenstellungen oder zur kontinuierlichen Erfassung der Stellung des Messkolbens können dazu verwendet werden, variable Messbereiche vorzusehen.through two sensors can be two Meßendstellungen the volumetric flask capture so that in the presence of only these two sensors the volume of the measuring cylinder between these two measuring end positions forms the smallest measurable volume. Sensors in intermediate positions or for continuously detecting the position of the volumetric flask can do so be used to provide variable measuring ranges.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuereinheit zum Schalten des wenigstens einen Schaltventils in Abhängigkeit der Signale der Mittel zum Erfassen der Messendstellungen vorgesehen.In Further development of the invention is a control unit for switching the at least one switching valve in response to the signals of the means provided for detecting the measurement end positions.

Auf diese Weise kann ein automatischer, kontinuierlicher Messbetrieb erreicht werden, indem beispielsweise die Flüssigkeitszufuhr von einem Ende des Messkolbens zum anderen geschaltet wird, sobald der Messkolben im Messzylinder eine seiner Messendstellungen erreicht hat. In gleicher Weise können, beispielsweise zusammen mit den Flüssigkeitszufuhrleitungen, auch die Flüssigkeitsabfuhrleitungen in Abhängigkeit der Signale der Sensoren umgeschaltet werden.On this way can be an automatic, continuous measuring operation can be achieved by, for example, the fluid supply from one end of the volumetric flask is switched to the other, as soon as the volumetric flask has reached one of its measuring end positions in the measuring cylinder. In the same way can, for example, along with the fluid supply lines, too the liquid discharge lines dependent on the signals of the sensors are switched.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuereinheit zum Auswerten, Anzeigen und/oder Verarbeiten der Signale der Mittel zum Erfassen der Messendstellungen vorgesehen.In Further development of the invention is a control unit for evaluating, Displaying and / or processing the signals of the means for detecting the measurement end positions provided.

Durch Weiterverarbeiten der Signale der Mittel zum Erfassen, beispielsweise der Signale von wenigstens zwei Sensoren, können zahlreiche weitere Größen ermittelt werden und es können beispielsweise auch Kalibrierfunktionen vorgesehen werden.By Processing the signals of the means for detecting, for example The signals from at least two sensors can be determined numerous other sizes be and can For example, calibration functions are provided.

In Weiterbildung der Erfindung erfasst und wertet die Steuereinheit zusätzlich einen Zeitraum zwischen dem Erreichen der ersten Messendstellung und dem Erreichen der zweiten Messendstellung aus.In Development of the invention detects and evaluates the control unit additionally a period between reaching the first measurement end position and reaching the second end of measurement.

Auf diese Weise kann neben dem Volumen direkt der Volumenstrom ermittelt werden. Damit lassen sich die Vorteile einer hochpräzisen Volumenmessung mit einer problemlos verfügbaren hochgenauen Zeitmessung verbinden. Trotzdem wird durch geeignetes Umschalten der Flüssigkeitszufuhrleitungen und/oder der Flüssigkeitsabfuhrleitungen eine kontinuierliche Messung ermöglicht. Indem als Ausgangsgröße das Volumen des Messzylinders zwischen den beiden Messendstellungen des Kolbens herangezogen wird, sind Kalibriermessungen in besonders einfacher Weise möglich. Messzylinder sind mit geringem Aufwand hochpräzise zu fertigen und durch Funkuhren lässt sich eine hochpräzise Zeitangabe ebenfalls mit geringem Aufwand erreichen.On In this way, the volume flow can be determined directly in addition to the volume become. This allows the advantages of a high-precision volume measurement with a readily available connect high-precision timekeeping. Nevertheless, by suitable Switching the liquid supply lines and / or the liquid discharge lines allows continuous measurement. By starting as the volume of the measuring cylinder between the two measuring end positions of the piston used calibration measurements are possible in a particularly simple manner. measuring cylinders are highly precise with little effort to manufacture and by radio clocks can be a high-precision time also reach with little effort.

In Weiterbildung der Erfindung weisen die Mittel zum Erfassen der Messendstellungen wenigstens zwei Sensoren auf, wobei der erste und der zweite Sensor als Magnetfeldsensoren ausgebildet sind und der Messkolben ein Magnetfeld beeinflussend ausgebildet ist.In Development of the invention have the means for detecting the measurement end positions at least two sensors, wherein the first and the second sensor are formed as magnetic field sensors and the volumetric flask a magnetic field is formed influencing.

Mittels Magnetfeldsensoren lässt sich eine Stellung des Messkolbens präzise und dabei berührungslos erfassen.through Magnetic field sensors leaves a position of the volumetric flask precisely and contactless to capture.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Messkolben einen um seinen Umfang umlaufenden Ring aus einem, ein Magnetfeld beeinflussendes Material auf.In Further development of the invention, the volumetric flask to a his Circumference circumferential ring of one, a magnetic field influencing Material on.

Indem der Messkolben einen umlaufenden Ring aufweist, der ein Magnetfeld beeinflussen kann, ist das Messergebnis unabhängig von der Drehstellung des Kolbens um seine Achse. Gegenüber einer, dem Messzylinder umgebenden Ausbildung der Sensoren ist dies kostengünstiger zu realisieren.By doing the volumetric flask has a circumferential ring which forms a magnetic field can affect, the measurement result is independent of the rotational position of the Piston around its axis. Across from a, surrounding the measuring cylinder training of the sensors is this cost-effective to realize.

In Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens zwei Flüssigkeitszuleitungen und als Mittel zum Erfassen der Messendstellungen wenigstens zwei Sensoren vorgesehen, wobei die beiden Sensoren zwischen den Mündungsstellen der Flüssigkeitszuleitungen in den Messzylinder angeordnet sind und wobei mittels des wenigstens einen Schaltventils eine Flüssigkeitszufuhr zwischen der ersten Flüssigkeitszufuhrleitung und der zweiten Flüssigkeitszufuhrleitung umschaltbar ist.In Development of the invention are at least two fluid supply lines and at least two sensors as means for detecting the measurement end positions provided, with the two sensors between the mouth points the liquid supply lines are arranged in the measuring cylinder and wherein by means of at least a switching valve, a liquid supply between the first fluid supply line and the second fluid supply line is switchable.

Vorteilhafterweise sind auch wenigstens zwei Flüssigkeitsableitungen vorgesehen, wobei die beiden Sensoren zwischen den Mündungsstellen der Flüssigkeitsableitungen angeordnet sind. Vorteilhafterweise ist darüber hinaus ein Ableitungsschaltventil vorgesehen, mittels dem eine Flüssigkeitsabfuhr zwischen der ersten Flüssigkeitsableitung und der zweiten Flüssigkeitsableitung umschaltbar ist. Vorteilhafterweise ist darüber hinaus eine Steuereinheit vorgesehen, mittels der das Schaltventil und das Ableitungsschaltventil so in Abhängigkeit der Sensorsignale schaltbar sind, dass der Messkolben im Messbetrieb zwischen seinen beiden Messendstellungen pendelt.advantageously, are also at least two liquid discharges provided, with the two sensors between the mouth points the liquid discharges are arranged. Advantageously, a derivation switching valve is also provided, by means of a liquid removal between the first liquid discharge and the second liquid discharge is switchable. Advantageously, moreover, a control unit provided by means of the switching valve and the Ableitungsschaltventil so dependent the sensor signals are switchable, that the volumetric flask in measuring operation commutes between his two measurement settings.

Mittels einer solchen Ausbildung des erfindungsgemäßen Durchflussmengenmessers lässt sich in besonders einfacher Weise eine kontinuierliche Volumen- und gegebenenfalls Volumenstrommessung realisie ren. Die Messung erfolgt dabei hochpräzise, da im entlüfteten Zustand des Durchflussmengenmessers die Bewegungsumkehr des Kolbens und das Umschalten der Flüssigkeitszufuhr- und Flüssigkeitsabfuhrleitungen bei praktisch nicht kompressiblen zu messenden Flüssigkeiten nicht zu Messungenauigkeiten führt.through Such a design of the flowmeter according to the invention let yourself in a particularly simple manner, a continuous volume and optionally Realization of volumetric flow measurement. The measurement is carried out with high precision, since in the ventilated State of the flowmeter the movement reversal of the piston and switching the liquid supply and Liquid discharge lines for practically non-compressible liquids to be measured does not lead to measurement inaccuracies.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Außendurchmesser des Messkolbens kleiner als ein Innendurchmesser des Messzylinders, wobei zwischen dem Messkolben und dem Messzylinder ein in Längsrichtung und Umfangsrichtung des Messzylinders durchgängiger Spalt vorgesehen ist.In Further development of the invention is an outer diameter of the volumetric flask smaller than an inner diameter of the measuring cylinder, between the Volumetric flask and the measuring cylinder in a longitudinal and circumferential direction the measuring cylinder more consistent Gap is provided.

Überraschenderweise kann bei dem erfindungsgemäßen Durchflussmengenmesser auf komplizierte und die Leichtgängigkeit des Messkolbens im Messzylinder beeinflussende Dichtungen vollständig verzichtet werden. Der Einsatz solcher Dichtungen ist zwar erfindungsgemäß grundsätzlich möglich, aufgrund der im Betrieb des Durchflussmengenmessers auftretenden geringen Druckdifferenzen zwischen der Vorder- und der Rückseite des Kolbens treten im Messbetrieb keine praktisch relevanten Leckagemengen zwischen dem Umfang des Messkolbens und dem Innenumfang des Messzylinders auf. Der Messkolben kann dadurch mit großzügiger Passung und dadurch sehr leichtgängig im Messzylinder angeordnet werden. Auch am Umkehrpunkt des Messkolbens tritt keine nennenswerte Druckdifferenz zwischen der Vorder- und der Rückseite des Messkolbens auf, da ja die Flüssigkeitszufuhr beim Erreichen des Messendpunktes umgeschaltet wird. Die Druckdifferenz zwischen der Vorder- und der Rückseite des Messkolbens ist daher immer nur so groß, wie eine zur Überwindung der Trägheit des Messkolbens erforderliche Druckdifferenz. Bei geeigneter Auslegung des Kolbens, speziell geringem Gewicht, einer leichtgängigen Passung zwischen Messzylinder und Messkolben sowie beispielsweise horizontaler Anordnung des Messkolbens, können dadurch die Leckagemengen zwischen Kolben und Messzylinder verschwindend klein gehalten werden.Surprisingly, with the flowmeter according to the invention, complicated seals which affect the smooth running of the measuring piston in the measuring cylinder can be completely dispensed with. Although the use of such seals is in principle possible according to the invention, due to the small pressure differences between the front and the back of the piston occurring during operation of the flow meter, no practically relevant leakage quantities occur between the circumference of the measuring piston and the inner circumference of the measuring cylinder during measuring operation. The volumetric flask can thus be arranged with a generous fit and thus very smoothly in the measuring cylinder. Even at the reversal point of the volumetric flask occurs no significant pressure difference between the front and the back of the volumetric flask, since the liquid supply is switched when reaching the measuring end point. The pressure difference between the front and the back of the volumetric flask is therefore always only as large as a pressure difference required to overcome the inertia of the volumetric flask. With a suitable design of the piston, especially low weight, a smooth fit between measuring cylinder and volumetric flask and, for example, horizontal arrangement of the volumetric flask, thereby the leakage quantities between the piston and measuring cylinder can be kept small.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Anschlag vorgesehen, um eine Extremstellung des Messkolbens zu definieren, wobei der Messkolben in der Extremstellung zwischen der Mündung einer der Flüssigkeitszuleitungen und der Mündung einer der Flüssigkeitsableitungen angeordnet ist.In Development of the invention, a stop is provided to a To define extreme position of the volumetric flask, wherein the volumetric flask in the extreme position between the mouth of one of the liquid supply lines and the mouth one of the liquid discharges is arranged.

Die großzügige Passung zwischen Messkolben und Messzylinder ermöglicht bereits prinzipiell das vollständige Spülen des Durchflussmengenmessers zu Reinigungszwecken. Dies ist gerade bei aggressiven Flüssigkeiten, beispielsweise Pflanzenschutzmitteln, von erheblichem Vorteil. Indem der Messkolben in der Extremstellung zwischen der Mündung einer Flüssigkeitszuleitung und der Mündung einer Flüssigkeitsableitung angeordnet ist und gleichzeitig an einem Anschlag anliegt, lässt sich im Spülbetrieb eine ausreichend große Druckdifferenz erzeugen, um auch die Passung zwischen Messkolben und Messzylinder vollständig spülen und dadurch reinigen zu können.The generous fit between the volumetric flask and graduated cylinder already allows in principle full do the washing up of the flow meter for cleaning purposes. This is straight for aggressive liquids, For example, pesticides, of considerable advantage. By doing the volumetric flask in the extreme position between the mouth of a liquid supply and the mouth a liquid discharge is arranged and at the same time rests against a stop, can be in rinsing operation a big enough one Pressure difference to also create the fit between volumetric flasks and measuring cylinder completely do the washing up and thereby be able to clean.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlag als an einer Stirnfläche des Messzylinders angeordnete und in den Innenraum des Messzylinders hineinragende Druckfeder ausgebildet. Mittels einer solchen Druckfeder wird ein elastischer Anschlag geschaffen, so dass auch hohe Druckdifferenzen im Spülbetrieb nicht zu einer Beschädigung des Messkolbens führen können und dennoch der Messkolben im Abstand von einer Stirnfläche des Messzylinders gehalten wird, um auch den Messzylinder vollständig spülen zu können.In Further development of the invention is the stop as on an end face of the Measuring cylinder arranged and projecting into the interior of the measuring cylinder Compression spring formed. By means of such a compression spring is a created elastic stop, so that also high pressure differences in rinsing operation not to damage of the volumetric flask can and yet the volumetric flask at a distance from an end face of the Measuring cylinder is held in order to rinse the measuring cylinder completely.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Bypassleitung vorgesehen, wobei die Bypassleitung einerseits in den Messzylinder und andererseits in ei ne der Flüssigkeitszuleitungen oder in eine der Flüssigkeitsableitungen mündet.In Further development of the invention, a bypass line is provided, wherein the bypass line on the one hand in the measuring cylinder and on the other in one of the fluid supply lines or in one of the liquid discharges empties.

Mittels einer Bypassleitung kann der Spülbetrieb unterstützt werden, da auch bei großen Druckdifferenzen zwischen dem Messkolben und dem Messzylinder stets nur eine vergleichsweise geringe Flüssigkeitsmenge durch deren Passung durchfließen kann.through a bypass line can the rinsing operation supports be, even with big ones Pressure differences between the volumetric flask and the measuring cylinder always only a comparatively small amount of liquid through their Pass through the fitting can.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Mündung der Bypassleitung in den Messzylinder so angeordnet, dass der Messkolben in einer mittels eines Anschlags definierten Extremstellung zwischen der Mündung der Bypassleitung in den Messzylinder und dem Anschlag angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist ein Querschnitt der Bypassleitung im Verhältnis zu einer Passung des Messkolbens im Messzylinder dabei so bemessen, dass in einem Spülbetrieb Flüssigkeit sowohl zwischen dem in der Extremstellung befindlichen Messkolben und dem Messzylinder als auch durch die Bypassleitung strömen kann.In Further development of the invention is the mouth of the bypass line in the measuring cylinder arranged so that the volumetric flask in a means a stop defined extreme position between the mouth of the Bypass line is arranged in the measuring cylinder and the stop. Advantageously, a cross section of the bypass line in relation to a fit of the volumetric flask in the graduated cylinder thereby, that in a flushing operation liquid both between the volumetric flask located in the extreme position and the measuring cylinder as well as through the bypass line can flow.

Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Durchflussmengenmesser mit großen Volumenströmen an Spülflüssigkeit gespült werden und dennoch ist sichergestellt, dass der vollständige Messzylinder und auch der Zwischenraum zwischen Messkolben und Messzylinder gespült wird. Die Eignung für große Volumenströme an Spülflüssigkeit ist beispielsweise dann von großer Bedeutung, wenn der Durchflussmengenmesser in einer Feldspritze zum Versprühen von Pflanzenschutzmittel angeordnet ist und beim Spülen der gesamten Vorrichtung große Volumenströme an Spülflüssigkeit eingesetzt werden.On This way, the flow meter according to the invention with huge volume flows on rinsing liquid rinsed and yet it is ensured that the complete measuring cylinder and also the space between the volumetric flask and measuring cylinder is rinsed. The suitability for large volume flows of flushing fluid is great for example Meaning if the flowmeter in a field sprayer for spraying Plant protection product is arranged and flushing the entire device size flow rates on rinsing liquid be used.

In Weiterbildung der Erfindung erfolgt in einem Spülbetrieb eine Flüssigkeitszufuhr durch die wenigstens eine Flüssigkeitsableitung und eine Flüssigkeitsabfuhr durch die wenigstens eine Flüssigkeitszuleitung.In Development of the invention takes place in a rinsing a liquid supply by the at least one liquid discharge and a liquid drain through the at least one fluid supply line.

Auf diese Weise kann ein Spülbetrieb mit umgekehrter Strömungsrichtung im Vergleich zu einem Normalbetrieb erfolgen. Dies kann beim Einsatz bei einer Feldspritze für Pflanzenschutzmittel von Vorteil sein.On this way can be a rinse operation in reverse flow direction compared to a normal operation. This can be when using a field sprayer for Pesticides be beneficial.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:Further Features and advantages of the invention will be apparent from the claims and the following description of a preferred embodiment the invention in conjunction with the drawings. In the drawings demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Durchflussmengenmessers in einem ersten Schaltzustand, 1 a schematic representation of a flow meter according to the invention in a first switching state,

2 den Durchflussmengenmesser der 1 in einem zweiten Schaltzustand, 2 the flow meter of 1 in a second switching state,

3 den Durchflussmengenmesser der 1 im Spülbetrieb und 3 the flow meter of 1 in rinsing and

4 eine schematische Darstellung einer Feldspritze mit dem Durchflussmengenmesser der 1. 4 a schematic representation of a field sprayer with the flow meter of 1 ,

Der in 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Durchflussmengenmesser 10 weist einen Messzylinder 12 und einen in dem Messzylinder 12 verschiebbar angeordneten Messkolben 14 auf. Ein zu messender Flüssigkeitsstrom wird dem Durchflussmengenmesser 10 über eine Flüssigkeitszuleitung 16 zugeführt und über eine Flüssigkeitsableitung 18 wieder abgeführt. Die Flüssigkeitszuleitung 16 spaltet sich an einem elektromagnetischen Schaltventil 20 in eine erste Zuführleitung 22 und eine zweite Zuführleitung 24 auf. Mittels des Schaltventils 20 kann ein Flüssigkeitsstrom aus der Flüssigkeitszufuhrleitung 16 wahlweise in die erste Zuführleitung 22 oder die zweite Zuführleitung 24 geleitet werden. Wie in der Darstellung der 1 zu erkennen ist, mündet die erste Zuführleitung 22 an einer ersten Stirnfläche 26 des Messzylin ders 12 und die zweite Zuführleitung 24 ist entlang des Messzylinders 12 geführt und mündet in einer zweiten Stirnfläche 28 des Messzylinders 12, die der ersten Stirnfläche 26 gegenüberliegt. Von der ersten Zuführleitung 22 zweigt zwischen dem Schaltventil 20 und der Mündung in die erste Stirnfläche 26 eine Bypassleitung 30 ab, die dann in die Umfangswandung des Messzylinders 12 mündet und deren Funktion noch detailliert erläutert wird.The in 1 schematically illustrated flow meter according to the invention 10 has a measuring cylinder 12 and one in the measuring cylinder 12 slidably arranged volumetric flask 14 on. A liquid flow to be measured becomes the flow meter 10 via a fluid supply line 16 fed and via a Flüssigkeitsab management 18 discharged again. The liquid supply line 16 splits at an electromagnetic switching valve 20 in a first supply line 22 and a second supply line 24 on. By means of the switching valve 20 may be a liquid flow from the liquid supply line 16 optionally in the first supply line 22 or the second supply line 24 be directed. As in the presentation of 1 can be seen, the first supply line opens 22 at a first end face 26 of the measuring cylinder 12 and the second supply line 24 is along the measuring cylinder 12 guided and opens in a second end face 28 of the measuring cylinder 12 that the first end face 26 opposite. From the first supply line 22 branches between the switching valve 20 and the mouth in the first end face 26 a bypass line 30 which then into the peripheral wall of the measuring cylinder 12 and whose function is explained in detail.

Die Flüssigkeitsabfuhrleitung 18 geht von einem Ableitungsschaltventil 32 aus, das elektromagnetisch schaltbar ist und mittels dem wahlweise eine erste Abführleitung 34 oder eine zweite Abführleitung 36 mit der Flüssigkeitsabführleitung 18 verbunden wird. Die erste Abführleitung 34 geht dabei von der ersten Stirnfläche 26 des Messzylinders 12 aus und ist, wie bereits erwähnt, mit dem Abführschaltventil 32 verbunden. Die zweite Abführleitung 36 geht von der zweiten Stirnfläche 28 des Messzylinders 12 aus und ist ebenfalls mit dem Schaltventil 32 verbunden. Wie in der Darstellung der 1 zu erkennen ist, werden die beiden Schaltventile 20, 32 so geschaltet, dass einerseits eine Flüssigkeitszufuhr über die Flüssigkeitszuführleitung 16 und die erste Zuführleitung 22 erfolgt und gleichzeitig die Flüssigkeitsabfuhr über die zweite Abführleitung 36 und die Flüssigkeitsabfuhrleitung 18 erfolgt. Wie in der Darstellung der 1 durch Pfeile angedeutet ist, strömt die Flüssigkeit dadurch von der ersten Stirnfläche 26 des Messzylinders 12 zur zweiten Stirnfläche 28 und bewegt dadurch den Messkolben 14 im Messzylinder 12 in der Darstellung der 1 von links nach rechts, wie ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet ist.The liquid discharge line 18 goes from a drain switching valve 32 out, which is electromagnetically switchable and by means of the optionally a first discharge line 34 or a second discharge line 36 with the liquid discharge line 18 is connected. The first discharge line 34 goes from the first face 26 of the measuring cylinder 12 off and is, as already mentioned, with the Abführschaltventil 32 connected. The second discharge line 36 goes from the second end face 28 of the measuring cylinder 12 off and is also with the switching valve 32 connected. As in the presentation of 1 it can be seen, the two switching valves 20 . 32 switched so that, on the one hand, a liquid supply via the liquid supply 16 and the first supply line 22 takes place and at the same time the liquid discharge via the second discharge line 36 and the liquid discharge line 18 he follows. As in the presentation of 1 indicated by arrows, the liquid thereby flows from the first end face 26 of the measuring cylinder 12 to the second end face 28 and thereby moves the volumetric flask 14 in the measuring cylinder 12 in the presentation of the 1 from left to right, as also indicated by an arrow.

Alternativ hierzu können die Schaltventile 20, 32 so eingestellt werden, wie in der 2 dargestellt ist. In dieser zweiten Stellung der Schaltventile 20, 32 ist die Flüssigkeitszuführleitung 16 mit der zweiten Zuführleitung 24 verbunden, die in die zweite Stirnfläche 28 mündet. Die Flüssigkeitsabführleitung 18 ist mit der ersten Abführleitung 34 verbunden, die von der ersten Stirnfläche 26 ausgeht. Wie in der Darstellung der 2 durch Pfeile angedeutet ist, strömt die Flüssigkeit dadurch im Messzylinder 12 von rechts nach links und bewegt dadurch auch den Messkolben 14 in Richtung der eingetragenen Pfeile, in der Darstellung der 2 von rechts nach links.Alternatively, the switching valves 20 . 32 be set as in the 2 is shown. In this second position of the switching valves 20 . 32 is the liquid supply line 16 with the second supply line 24 connected to the second end face 28 empties. The liquid discharge line 18 is with the first discharge line 34 connected by the first end face 26 emanates. As in the presentation of 2 indicated by arrows, the liquid flows through the measuring cylinder 12 from right to left and thereby also moves the volumetric flask 14 in the direction of the registered arrows, in the illustration of 2 from right to left.

In 1 und 2 ist weiter zu erkennen, dass außen auf den Messzylinder 12 ein erster Sensor 36 und ein zweiter Sensor 38 aufgesetzt sind, wobei der erste Sensor 36 eine erste Messendstellung des Kolbens 14 definiert und der zweite Sensor 38 eine zweite Messendstellung definiert. In der Darstellung der 1 befindet sich der Messkolben 14 in seiner ersten Messendstellung. Der erste Sensor 36 ist als Magnetfeldsensor ausgebildet und detektiert dann ein Signal, wenn sich ein Ring 40 aus magnetischem Material am Messkolben 14 im Erfassungsbereich des ersten Sensors 36 befindet. Um die erste Messendstellung des Messkolbens 14 möglichst präzise festzulegen, ist der Erfassungsbereich des ersten Sensors 36 dabei annähernd entsprechend einer radialen Schnittebene durch den Messzylinder 12 gewählt und die erste Messendstellung des Messkolbens 14 ist somit dann erreicht, wenn sich der mittig auf dem Messkolben 14 angeordnete Ring 40 aus magnetischem Material in Verschieberichtung des Kolbens gesehen auf Höhe des ersten Sensors 36 befindet, wie dies in 1 dargestellt ist. In gleicher Weise ist die zweite Messendstellung des Messkolbens 14 dadurch definiert und wird entsprechend vom zweiten Sensor 38 detektiert, wenn sich der Ring 40 aus magnetischem Material des Messkolbens 14 auf Höhe des zweiten Sensors 38 befindet.In 1 and 2 is further to recognize that outside on the graduated cylinder 12 a first sensor 36 and a second sensor 38 are attached, the first sensor 36 a first measuring end position of the piston 14 defined and the second sensor 38 defined a second end of measurement. In the presentation of the 1 is the volumetric flask 14 in his first final measurement. The first sensor 36 is designed as a magnetic field sensor and then detects a signal when a ring 40 made of magnetic material on the volumetric flask 14 in the detection range of the first sensor 36 located. Around the first measuring end position of the volumetric flask 14 To determine as precisely as possible, is the detection range of the first sensor 36 doing approximately corresponding to a radial section plane through the measuring cylinder 12 and the first measurement end position of the volumetric flask 14 is thus reached when the center of the volumetric flask 14 arranged ring 40 of magnetic material in the direction of displacement of the piston seen at the height of the first sensor 36 is located, as in 1 is shown. In the same way, the second measuring end position of the volumetric flask 14 defined by and is accordingly by the second sensor 38 detected when the ring 40 made of magnetic material of the volumetric flask 14 at the height of the second sensor 38 located.

Die Signale des ersten Sensors 36 und des zweiten Sensors 38 werden mittels einer nicht dargestellten Steuereinheit erfasst und ausgewertet, die dann entsprechend der Stellung des Messkolbens 14 im Messzylinder 12 die Schaltventile 20, 32 betätigt, um die Flüssigkeitszufuhr und die Flüssigkeitsabfuhr so umzuschalten, dass eine Strömung im Mess zylinder 12 entweder von der ersten Stirnfläche 26 zur zweiten Stirnfläche 28 oder umgekehrt erfolgt.The signals of the first sensor 36 and the second sensor 38 be detected and evaluated by means of a control unit, not shown, which then according to the position of the volumetric flask 14 in the measuring cylinder 12 the switching valves 20 . 32 operated to switch the liquid supply and the liquid discharge so that a flow in the measuring cylinder 12 either from the first end face 26 to the second end face 28 or vice versa.

Das Messprinzip des erfindungsgemäßen Durchflussmengenmessers 10 beruht somit darauf, dass eine in den Messzylinder 12 einströmende Flüssigkeit den Messkolben 14 verschiebt und indem die Stellung des Messkolbens 14 innerhalb des Messzylinders 12 erfasst wird, lässt sich das in den Messzylinder 12 eingeströmte Flüssigkeitsvolumen exakt bestimmen. Wird darüber hinaus noch die Zeit erfasst, die der Messkolben 14 benötigt, um sich von der ersten Messendstellung in die zweite Messendstellung zu bewegen, kann darüber hinaus auch ein Flüssigkeitsstrom bestimmt werden.The measuring principle of the flow meter according to the invention 10 is thus based on that one in the measuring cylinder 12 inflowing liquid the volumetric flask 14 shifts and adjusting the position of the volumetric flask 14 inside the measuring cylinder 12 is detected, this can be in the measuring cylinder 12 Determine the inflow of liquid volumes exactly. If, in addition, the time recorded by the volumetric flask is recorded 14 In addition, a liquid flow can be determined in order to move from the first measuring end position to the second measuring end position.

Der Messkolben 14 ist dabei möglichst leichtgängig in den Messzylinder 12 eingepasst, so dass einer Verschiebung des Messkolbens 14 im Messzylinder 12 lediglich die Trägheit des Messkolbens 14 entgegensteht. Vorteilhafterweise ist der Messzylinder 12 hierzu horizontal angeordnet, so dass Gewichtskräfte des Messkolbens 14 keinen Einfluss auf das Messergebnis haben. Wenn der Messkolben 14 sehr leichtgängig in dem Messzylinder 12 angeordnet ist, entstehen zwischen einer dem Flüssigkeitszustrom zugewandten Seite des Messkolbens 14 und einer dem Flüssigkeitszustrom abgewandten Seite des Messkolbens 14 lediglich sehr geringe Differenzdrücke, da der Aufbau auch nur sehr geringen Differenzdrucks sofort zu einer Verschiebung des Messkolbens 14 führt. Bei ausreichend leichtgängiger Anordnung und geringer Trägheit des Messkolbens 14 im Messzylinder 12 kann dadurch auf eine Dichtung zwischen einer Umfangsfläche des Messkolbens 14 und einer Innenwand des Messzylinders 12 verzichtet werden. Aufgrund der sehr geringen entstehenden Differenzdrücke kann zwischen dem Umfang des Messkolbens 14 und dem Messzylinder 12 ein sowohl in Umfangsrichtung des Messkolbens 14 als auch in Längsrichtung des Messkolbens 14 durchgehender Spalt liegen.The volumetric flask 14 is as smooth as possible in the measuring cylinder 12 fitted, allowing a displacement of the volumetric flask 14 in the measuring cylinder 12 only the inertia of the volumetric flask 14 opposes. Advantageously, the measuring cylinder 12 arranged horizontally so that weight forces of the volumetric flask 14 have no influence on the measurement result. When the volumetric flask 14 very smooth in the measuring cylinder 12 is arranged, arise between a liquidzu current-facing side of the volumetric flask 14 and a side of the volumetric flask facing away from the liquid feed 14 Only very small differential pressures, since the construction of even very small differential pressure immediately to a displacement of the volumetric flask 14 leads. With a sufficiently smooth arrangement and low inertia of the volumetric flask 14 in the measuring cylinder 12 can thereby on a seal between a peripheral surface of the volumetric flask 14 and an inner wall of the measuring cylinder 12 be waived. Due to the very low differential pressures that occur between the circumference of the volumetric flask 14 and the measuring cylinder 12 a both in the circumferential direction of the volumetric flask 14 as well as in the longitudinal direction of the volumetric flask 14 continuous gap lie.

Mit dem erfindungsgemäßen Durchflussmengenmesser 10 lässt sich somit eine kontinuierliche Erfassung eines über die Zuführleitung 16 zuströmenden Volumenstroms bewerkstelligen. Bei kontinuierlichem Flüssigkeitszustrom und entsprechend kontinuierlicher Flüssigkeitsableitung vollführt der Messkolben 14 dadurch eine Pendelbewegung zwischen seiner ersten Messendstellung und seiner zweiten Messendstellung, definiert durch den ersten Sensor 36 bzw. den zweiten Sensor 38. Eine hochpräzise Messung lässt sich dabei mittels einer vergleichsweise einfach aufgebauten Anordnung erzielen. So sind Messzylinder auch in hochpräziser Ausführung problemlos erhältlich. An die Passung des Messkolbens 14 im Messzylinder 12 werden aufgrund der geringen auftretenden Differenzdrücke zwischen Vorderseite und Rückseite des Messkolbens 14 lediglich geringe Anforderungen gestellt und eine hochpräzise Zeitmessung zwischen den Signalen der Sensoren 36 und 38 lässt sich ebenfalls in kostengünstiger Weise bewerkstelligen, beispielsweise durch Verwendung von Funkuhren.With the flow meter according to the invention 10 Thus, a continuous detection of a via the supply line can be 16 accomplish an inflowing volume flow. With continuous liquid flow and correspondingly continuous liquid discharge, the volumetric flask performs 14 thereby a pendulum movement between its first measuring end position and its second final measuring position, defined by the first sensor 36 or the second sensor 38 , A high-precision measurement can be achieved by means of a comparatively simple arrangement. Thus, measuring cylinders are also readily available in high-precision design. To the fit of the volumetric flask 14 in the measuring cylinder 12 are due to the low differential pressures between the front and back of the volumetric flask 14 only low requirements and a high-precision time measurement between the signals of the sensors 36 and 38 can also be accomplished in a cost effective manner, for example by using radio clocks.

Ganz wesentlich für die Präzision des Messergebnisses ist die leichtgängige Anordnung des Messkolbens 14 im Messzylinder 12, da nur dann sichergestellt ist, dass lediglich vernachlässigbare Leckagemengen durch den Passungsspalt zwischen Messkolben 14 und Messzylinder 12 hindurchtreten. Alternativ kann zwischen Messkolben 14 und Messzylinder 12 eine umlaufende Dichtung vorgesehen werden, um vollständig auszuschließen, dass Leckagemengen durch den Passungsspalt hindurchtreten.Very important for the precision of the measurement result is the smooth arrangement of the volumetric flask 14 in the measuring cylinder 12 , since only then it is ensured that only negligible leakage quantities through the fit gap between volumetric flasks 14 and measuring cylinder 12 pass. Alternatively, between volumetric flasks 14 and measuring cylinder 12 a circumferential seal may be provided to completely eliminate leakages passing through the fit gap.

Der erfindungsgemäße Durchflussmengenmesser 10 kann vorteilhaft in einer Feldspritze für den Pflanzenschutz eingesetzt werden. Bei Feldspritzen mit sogenannter Direktdosierung, bei denen eine Zumischung des Pflanzenschutzmittels in die Trägerflüssigkeit nicht in einem Vorratstank, sondern erst im Spritzbetrieb erfolgt, ist es äußerst wichtig, die zudosierte Menge an Pflanzenschutzmittel möglichst exakt zu messen.The flow meter according to the invention 10 can be used advantageously in a field sprayer for crop protection. In field sprayers with so-called direct dosing, in which an admixture of the pesticide in the carrier liquid is not in a storage tank, but only in spraying, it is extremely important to measure the added amount of pesticides as accurately as possible.

Speziell wird mit dem erfindungsgemäßen Durchflussmengenmesser eine Messeinrichtung geschaffen, die es ermöglicht, die Förderleistung von Dosierpumpen für Pflanzenschutzmittel zu überwachen. Dafür ist nicht unbedingt eine dauernde Messung erforderlich. Eine periodische Messung des geförderten Flüssigkeitsvolumens über einen bestimmten Zeitraum hinweg ist für den Einsatz auf einer Feldspritze ausreichend. Aufgrund der geringen Fördermengen von teilweise unter 3 ml pro Minute sind Volumenstrommessungen für diesen Zweck nicht geeignet oder erfordern einen zu hohen technischen Aufwand. Zudem sind Volumenstrommessungen immer vergleichende Messungen, deren Präzision entscheidend von einer exakten Kalibrierung und von den physikalischen Eigenschaften des zu messenden Mediums abhängt. Da die zu messenden Medien im Pflanzenschutz aber sehr unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen und darüber hinaus zum Teil auch sehr aggressiv sind, sind bekannte Systeme zur Volumenstrommessung nur sehr bedingt geeignet. Mit dem erfindungsgemäßen Durchflussmengenmesser 10 kann ein durch den Messzylinder 12 strömendes Volumen exakt gemessen werden und der gemessene Wert kann in regelmäßigen Zeitabständen zur Verfügung gestellt werden. Der Einfluss unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften der durchströmenden Flüssigkeiten ist so gering, dass er vernachlässigt werden kann. Wie bereits ausgeführt wurde, kann durch die Einrechnung des Faktors Zeit in die Messung auch ein exakter Messwert für den Volumenstrom ausgegeben werden. Neben dem Einsatz auf einer Feldspritze kann, geeignete Sensorik und Ventiltechnik vorausgesetzt, der erfindungsgemäße Durchflussmengenmesser 10 auch im stationären Aufbau verwendet werden und bei Vorsehen extrem kleiner Messzylinder und Kolben, beispielsweise unter 5 mm Durchmesser, eine exakte Volumenmessung im Mikroliterbereich leisten.Specifically, with the flow meter according to the invention, a measuring device is provided which makes it possible to monitor the delivery rate of metering pumps for pesticides. This does not necessarily require continuous measurement. A periodic measurement of the delivered volume of liquid over a certain period of time is sufficient for use on a field sprayer. Due to the low flow rates of sometimes less than 3 ml per minute volume flow measurements are not suitable for this purpose or require too much technical effort. In addition, volume flow measurements are always comparative measurements whose precision crucially depends on precise calibration and the physical properties of the medium to be measured. Since the media to be measured in crop protection but have very different physical properties and beyond some are also very aggressive, known systems for volume flow measurement are only very suitable. With the flow meter according to the invention 10 can one through the graduated cylinder 12 flowing volume can be measured accurately and the measured value can be made available at regular intervals. The influence of different physical properties of the fluids flowing through is so small that it can be neglected. As already stated, the inclusion of the factor time in the measurement can also output an exact measured value for the volume flow. In addition to use on a field sprayer, appropriate sensor technology and valve technology provided, the flow meter according to the invention 10 can also be used in stationary construction and provide an exact volume measurement in the microliter range when providing extremely small measuring cylinder and piston, for example, under 5 mm in diameter.

Speziell für den Einsatz im Pflanzenschutz ist es erforderlich, den erfindungsgemäßen Durchflussmengenmesser 10 so auszulegen, dass er nach Beendigung des Spritzbetriebs vollständig gespült werden kann, so dass die eventuell aggressiven Pflanzenschutzmittel vollständig aus dem Durchflussmengenmesser 10 herausgespült werden.Especially for use in crop protection, it is necessary, the flow meter according to the invention 10 be designed so that it can be completely rinsed after completion of the spraying operation, so that the possibly aggressive pesticides completely from the flow meter 10 be rinsed out.

Wie in der schematischen Darstellung der 3 zu erkennen ist, die den Durchflussmengenmesser 10 im Spülbetrieb zeigt, weist der Messzylinder 12 hierzu an seiner ersten Stirnfläche 26 einen Anschlag für den Messkolben 14 in Form einer Druckfeder 42 auf. Die Druckfeder 42 ragt in den Innenraum des Messzylinders 12 hinein und hält den Messkolben 14 im Abstand von der ersten Stirnfläche 26. Die in der Darstellung der 3 gezeigte Stellung des Messkolbens 14 stellt somit eine Extremstellung dar, in der sich der Messkolben 14 außerhalb des Messbereichs befindet, der durch seine beiden Messendstellungen, entsprechend der Position der beiden Sensoren 36, 38, definiert ist. In diese Extremstellung wird der Messkolben 14 dadurch gebracht, dass aus dem Messbetrieb in den Spülbetrieb umgeschaltet wird und dadurch die Umschaltung der Schaltventile 20, 32 entsprechend den Ausgangssignalen der Sensoren 36, 38 abgeschaltet wird.As in the schematic representation of 3 it can be seen that the flow meter 10 in flushing mode, the measuring cylinder points 12 this at its first end face 26 a stop for the volumetric flask 14 in the form of a compression spring 42 on. The compression spring 42 protrudes into the interior of the measuring cylinder 12 into it and holds the volumetric flask 14 at a distance from the first end face 26 , The in the presentation of the 3 shown position of the volumetric flask 14 thus represents an extreme position in which the volumetric flask 14 located outside the measuring range, by its two Measurement end positions, according to the position of the two sensors 36 . 38 , is defined. In this extreme position of the volumetric flask 14 brought by the fact that is switched from the measuring operation in the purge mode and thereby the switching of the switching valves 20 . 32 according to the output signals of the sensors 36 . 38 is switched off.

Im Spülbetrieb gemäß 3 sind die Schaltventile 20, 32 vielmehr unabhängig vom Ausgangssignal der Sensoren 36, 38 so geschaltet, dass die Flüssigkeitsabfuhrleitung 18 mit der zweiten Abführleitung 36 verbunden ist. Das erste Schaltventil 20 ist hingegen so geschaltet, dass die erste Zuführleitung 22 mit der Flüssigkeitszuführleitung 16 verbunden ist. Wie in der 3 durch Pfeile angedeutet ist, wird Spülflüssigkeit durch die Flüssigkeitsabführleitung 18 eingeleitet, strömt über das Schaltventil 32 in die zweite Abführleitung 36 und tritt in den Messzylinder 12 an dessen zweiter Stirnfläche 28 ein. Da die Umschaltung der Schaltventile 20, 32 entsprechend der Ausgangssignale der Sensoren 36, 38 abgeschaltet ist, wird der Messkolben 14 in seine in 3 dargestellte Extremstellung bewegt, in der er an der Druckfeder 42 anliegt und dadurch im Abstand von der ersten Stirnfläche 26 des Messzylinders 12 gehalten ist. In dieser Extremstellung des Messkolbens 14 kann sich ein nennenswerter Differenzdruck zwischen der Seite des Messkolbens 14, die der zweiten Stirnfläche 28 zugewandt ist, und der gegenüberliegenden Seite des Messkolbens 14, die an der Druckfeder 42 anliegt, aufbauen. Spülflüssigkeit wird dadurch auch durch den Passungsspalt zwischen dem Messzylinder 14 und dem Messzylinder 12 strömen, gelangt in den Zwischenraum zwischen dem Messkolben 14 und der ersten Stirnfläche 26 und spült somit auch diesen Bereich durch. Um auch im Spülbetrieb der 3 nennenswerte Volumenmengen an Spülflüssigkeit durch den Durchflussmengenmesser 10 zu transportieren, ist die Bypassleitung 30 vorgesehen. Wie der 3 zu entnehmen ist, mündet die Bypassleitung 30 dabei an einer Stelle in den Messzylinder 12, so dass der Messkolben 14 in seiner Extremstellung zwischen der Mündung der Bypassleitung 30 in den Messzylinder 12 und der ersten Stirnfläche 26 angeordnet ist. Die Bypassleitung 30 weist darüber hinaus einen geringeren Querschnitt auf als die Zuleitungen 22, 24 und die Ableitungen 34, 36. Dadurch kann sich, trotzdem die Bypassleitung 30 mit Spülflüssigkeit durchspült wird, über den Messkolben 14 im Spülbetrieb eine ausreichend große Druckdifferenz aufbauen, so dass auch der Passungsspalt zwischen Messkolben 14 und Messzylinder 12 gründlich mit Spülflüssigkeit gespült wird.In flushing operation according to 3 are the switching valves 20 . 32 rather independent of the output signal of the sensors 36 . 38 switched so that the liquid discharge line 18 with the second discharge line 36 connected is. The first switching valve 20 on the other hand, it is switched so that the first supply line 22 with the liquid supply line 16 connected is. Like in the 3 indicated by arrows, rinsing liquid is through the Flüssigkeitsabführleitung 18 introduced, flows through the switching valve 32 in the second discharge line 36 and enters the measuring cylinder 12 on the second end face 28 one. Because the switching of the switching valves 20 . 32 according to the output signals of the sensors 36 . 38 is turned off, the volumetric flask 14 in his in 3 shown extreme position moves, in which he on the compression spring 42 is applied and thereby at a distance from the first end face 26 of the measuring cylinder 12 is held. In this extreme position of the volumetric flask 14 There may be a significant differential pressure between the side of the volumetric flask 14 that the second end face 28 facing, and the opposite side of the volumetric flask 14 attached to the compression spring 42 is present, build up. Rinsing fluid is thereby also through the fit gap between the measuring cylinder 14 and the measuring cylinder 12 flow, enters the space between the volumetric flask 14 and the first end face 26 and thus also flushes through this area. To also in the rinsing operation of 3 significant volumes of flushing fluid through the flow meter 10 to transport, is the bypass line 30 intended. Again 3 can be seen, opens the bypass line 30 at one point in the measuring cylinder 12 so that the volumetric flask 14 in its extreme position between the mouth of the bypass line 30 into the measuring cylinder 12 and the first end face 26 is arranged. The bypass line 30 also has a smaller cross-section than the supply lines 22 . 24 and the derivatives 34 . 36 , This can, nevertheless, the bypass line 30 flushed with rinsing liquid, over the volumetric flask 14 In flushing build a sufficiently large pressure difference, so that the fit gap between the volumetric flask 14 and measuring cylinder 12 is rinsed thoroughly with rinsing liquid.

Um auch die zweite Zuführleitung 24 und die erste Abführleitung 34 spülen zu können, kann die Zuleitung der Spülflüssigkeit mittels des Schaltventils 32 auf die erste Abführleitung 34 umgeschaltet werden und die Abfuhr der Spülflüssigkeit auf die zweite Zuführleitung 24. Der Messkolben 14 bewegt sich dann in Richtung der zweiten Stirnfläche 28 und dann, wenn vor Einstellen dieser Variante des Spülbetriebs der Messzylinder 12 bereits mit Spülflüssigkeit gefüllt ist, können dadurch die erste Abführleitung 34 und die zweite Zuführleitung 24 ebenfalls gründlich gespült werden. Gegebenenfalls kann auch im Bereich der Stirnfläche 28 noch ein, in der 3 nicht dargestellter Anschlag für den Messkolben 14 vorgesehen werden, um den Messkolben 14 in einer zweiten Extremstellung im Abstand von der zweiten Stirnfläche 28 zu halten.To the second supply line 24 and the first discharge line 34 To be able to rinse, the supply of the rinsing liquid by means of the switching valve 32 on the first discharge line 34 be switched over and the removal of the rinsing liquid to the second supply line 24 , The volumetric flask 14 then moves in the direction of the second end face 28 and then, if prior to setting this variant of the purge operation, the measuring cylinder 12 already filled with rinsing liquid, thereby the first discharge line 34 and the second supply line 24 also be thoroughly rinsed. Optionally, also in the area of the end face 28 another, in the 3 not shown stop for the volumetric flask 14 be provided to the volumetric flask 14 in a second extreme position at a distance from the second end face 28 to keep.

In der schematischen Darstellung der 4 ist eine Feldspritze mit dem erfindungsgemäßen Durchflussmengenmesser 10 dargestellt. Die dargestellte Feldspritze arbeitet mit der sogenannten Direktdosierung, bei der Pflanzenschutzmittel aus einem Wirkstofftank 50 erst unmittelbar an Sprühdüsen 52 mit Trägerflüssigkeit, speziell reinem Wasser, aus einem Trägerflüssigkeitstank 54 vermischt wird. Die Trägerflüssigkeit aus dem Trägerflüssigkeitstank 54 wird dabei mittels einer Trägerflüssigkeitspumpe 56 zu den Sprühdüsen 52 gefördert. Jeder Sprühdüse 52 ist wenigstens eine Dosierpumpe 58 zugeordnet, die jeweils mit der Flüssigkeitsabführleitung 18 verbunden ist. Über die Flüssigkeitsabführleitung 18 wird Wirkstoff zu den Dosierpumpen 58 gefördert. Der Wirkstoff wird dabei aus einem Wirkstofftank 50 mittels einer Wirkstoffpumpe 60 in die Flüssigkeitszuführleitung 16, von dort über den Durchflussmengenmesser 10 und wieder in die Flüssigkeitsabführleitung 18 gefördert. Das von den Dosierpumpen 58 in die Trägerflüssigkeit eingebrachte Wirkstoffvolumen wird dabei mittels des Durchflussmengenmessers 10 periodisch erfasst. Es ist dabei festzustellen, dass die Darstellung der 4 lediglich schematisch ist und der Verlauf der einzelnen Trägerflüssigkeitsleitungen und Wirkstoffleitungen lediglich das Prinzip einer Feldspritze verdeutlichen soll.In the schematic representation of 4 is a field sprayer with the flow meter according to the invention 10 shown. The sprayer shown works with the so-called direct dosing, in the crop protection agent from a drug tank 50 only directly to spray nozzles 52 with carrier liquid, especially pure water, from a carrier liquid tank 54 is mixed. The carrier liquid from the carrier liquid tank 54 is doing by means of a carrier liquid pump 56 to the spray nozzles 52 promoted. Every spray nozzle 52 is at least a metering pump 58 associated with each of the Flüssigkeitsabführleitung 18 connected is. About the liquid discharge line 18 Active ingredient is added to the dosing pumps 58 promoted. The active ingredient is made from a drug tank 50 by means of a drug pump 60 into the liquid supply line 16 , from there via the flow meter 10 and back into the liquid discharge line 18 promoted. That of the metering pumps 58 In the carrier liquid introduced drug volume is thereby using the flow meter 10 recorded periodically. It can be seen that the presentation of the 4 is merely schematic and the course of the individual carrier fluid lines and drug lines to illustrate only the principle of a sprayer.

Die Dosierpumpen arbeiten beispielsweise impulsgesteuert, wobei pro Hub einer Dosierpumpe 58 jeweils ein exakt definiertes Volumen an Wirkstoff in die Trägerflüssigkeit eingebracht wird. Die Ansteuerung der Dosierpumpen 58 erfolgt mittels einer Steuereinheit 62. Elektrische Leitungen sind in der Darstellung der 4 der besseren Übersichtlichkeit halber gestrichelt dargestellt. Der Steuereinheit 62 werden über Signalleitungen auch die Ausgangssignale der Sensoren 36 und 38 zugeführt und die Steuereinheit 62 steuert auch die beiden Schaltventile 20, 32 an.The metering pumps operate, for example, pulse-controlled, with one metering pump per stroke 58 in each case a precisely defined volume of active ingredient is introduced into the carrier liquid. The control of the dosing pumps 58 takes place by means of a control unit 62 , Electrical lines are in the representation of 4 the sake of clarity dashed lines shown. The control unit 62 Be via signal lines and the output signals of the sensors 36 and 38 fed and the control unit 62 also controls the two switching valves 20 . 32 at.

Die Ansteuerung der Schaltventile 20, 32 erfolgt dabei wie zuvor bereits beschrieben wurde, entsprechend einem Messbetrieb, um eine pendelnde Bewegung des Messkolbens 14 zwischen seinen beiden Messendstellungen zu erreichen, alternativ entsprechend einem Spülbetrieb. Im Spülbetrieb wird Trägerflüssigkeit aus dem Trägerflüssigkeitstank 54 in umgekehrter Richtung in Richtung auf den Wirkstofftank 50 gepumpt, wobei die im einzelnen hierzu erforderlichen Leitungen und Schaltventile der Übersichtlichkeit halber in der 4 nicht dargestellt sind.The activation of the switching valves 20 . 32 takes place as previously described, according to a measuring operation to a pendulum movement of the volumetric flask 14 between its two measuring end positions, alternatively according to a rinsing operation. In rinsing mode is Carrier liquid from the carrier liquid tank 54 in the reverse direction towards the drug tank 50 pumped, the individual required for this purpose lines and switching valves for the sake of clarity in the 4 are not shown.

Da die Steuereinheit 62 auch die Impulssignale zur Ansteuerung der Dosierpumpen 58 erzeugt und die Dosierpumpen pro Impuls eine exakt definierte Wirkstoffmenge abgeben, kann mittels der Steuereinheit 62 eine permanente Kalibrierung der von den Dosierpumpen 58 abgegebenen Wirkstoffmenge durchgeführt werden. Hierzu kann die Steuereinheit 62 die Anzahl der Förderimpulse der Dosierpumpen 58 ins Verhältnis zu der mittels des Durchflussmengenmessers 10 ermittelten Volumenmenge setzen. Hierdurch ist eine Kontrolle der Dosierpumpen 58 möglich, da beispielsweise eine starke Abweichung des geförderten Wirkstoffvolumens von der an und für sich von der Anzahl der Förderimpulse entsprechenden Wirkstoffmenge auf eine Fehlfunktion der Dosierpumpen 58 schließen lässt.Because the control unit 62 also the pulse signals for controlling the dosing pumps 58 generated and the metering pumps per pulse deliver a precisely defined amount of active ingredient, by means of the control unit 62 a permanent calibration of the metering pumps 58 delivered amount of active ingredient are performed. For this purpose, the control unit 62 the number of delivery pulses of the metering pumps 58 in relation to that by means of the flow meter 10 Set determined volume amount. This is a control of the metering pumps 58 possible because, for example, a strong deviation of the delivered drug volume from the amount of drug corresponding in itself to the number of delivery pulses to a malfunction of the metering pumps 58 close.

Claims

Flow meter for liquids with a graduated cylinder ( 12 ), one in the measuring cylinder ( 12 ) displaceably arranged volumetric flasks ( 14 ), at least one in the measuring cylinder ( 12 ) fluid supply line ( 22 . 24 ), at least one of the measuring cylinder ( 12 ) outgoing liquid discharge ( 34 . 36 ), at least one switching valve ( 20 . 32 ) in the liquid supply line ( 22 . 24 ) and / or in the liquid discharge ( 34 . 36 ) and means for detecting a first measurement end position and at least one second end measurement position of the measuring flask ( 14 ) in the measuring cylinder ( 12 ).

Flowmeter for liquids, characterized in that the means for detecting the measurement end positions of the volumetric flask ( 14 ) at least one first sensor ( 36 ) and a second sensor ( 38 ) exhibit.

Flowmeter according to claim 1 or 2, characterized in that a control unit ( 62 ) for switching the at least one switching valve ( 20 . 32 ) is provided in response to the signals of the means for detecting the Meßendstellungen.

Flowmeter according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a control unit ( 62 ) is provided for evaluating, displaying and / or processing the signals of the means for detecting the Meßendstellungen.

Flowmeter according to claim 3 or 4, characterized in that the control unit ( 62 ) additionally detects and evaluates a period of time between reaching the first measuring end position and reaching the second final measuring position.

Flow meter according to at least one of the preceding claims, characterized in that the means for detecting the measuring end positions at least two sensors ( 36 . 38 ), wherein the first and the second sensor ( 36 . 38 ) are formed as magnetic field sensors and the volumetric flask ( 14 ) is formed influencing a magnetic field.

Flowmeter according to claim 6, characterized in that the volumetric flask ( 14 ) a ring encircling its circumference ( 40 ) has a, a magnetic field influencing material.

Flowmeter according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least two fluid supply lines ( 22 . 24 ) and as means for detecting the measurement settings at least two sensors ( 36 . 38 ), the two sensors ( 36 . 38 ) between the mouths of the liquid supply lines ( 22 . 24 ) in the measuring cylinder ( 12 ) and wherein by means of the at least one switching valve ( 20 ) a liquid supply between the first liquid supply line ( 22 ) and the second fluid supply line ( 24 ) is switchable.

Flowmeter according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least two liquid discharges ( 34 . 36 ) and as means for detecting the measurement settings at least two sensors ( 36 . 38 ), the two sensors ( 36 . 38 ) between the mouths of the liquid discharges ( 34 . 36 ) in the measuring cylinder ( 12 ) are arranged.

Flow meter according to claim 9, characterized in that a discharge switching valve ( 32 ) is provided, by means of a liquid discharge between the first liquid discharge ( 34 ) and the second liquid discharge ( 36 ) is switchable.

Flow meter according to claim 8, 9 and 10, characterized in that a control unit ( 62 ) is provided, by means of the switching valve ( 20 ) and the discharge switching valve ( 32 ) are switchable in dependence of the sensor signals that the volumetric flask ( 14 ) oscillates in measuring mode between its two measuring end positions.

Flowmeter according to at least one of the preceding claims, characterized ge indicates that an outer diameter of the volumetric flask ( 14 ) is smaller than an inner diameter of the measuring cylinder ( 12 ) and between the volumetric flask ( 14 ) and the measuring cylinder ( 12 ) in the longitudinal direction and circumferential direction of the measuring cylinder ( 12 ) continuous gap is provided.

Flow meter according to at least one of the preceding claims, characterized in that a stop is provided to an extreme position of the volumetric flask ( 14 ), the volumetric flask ( 14 ) in the extreme position between the mouth of one of the liquid supply lines ( 22 ) and the mouth of one of the liquid discharges ( 36 ) is arranged.

Flowmeter according to claim 13, characterized in that the stop as at an end face of the measuring cylinder ( 12 ) and in the interior of the measuring cylinder ( 12 ) projecting compression spring ( 42 ) is trained.

Flowmeter according to claim 13 or 14, characterized in that a bypass line ( 30 ) is provided, wherein the bypass line ( 30 ) on the one hand into the measuring cylinder ( 12 ) and on the other hand into one of the liquid supply lines ( 22 ) or in one of the liquid discharges.

Flowmeter according to claim 15, characterized in that the mouth of the bypass line ( 30 ) in the measuring cylinder ( 12 ) is arranged so that the volumetric flask ( 14 ) in a defined by a stop extreme position between the mouth of the bypass line ( 30 ) in the measuring cylinder ( 12 ) and the stop is arranged.

Flowmeter according to claim 16, characterized in that a cross section of the bypass line ( 30 ) in relation to a fit of the volumetric flask ( 14 ) in the measuring cylinder ( 12 ) is dimensioned such that, in a rinsing operation, liquid is mixed both between the measuring piston (in the extreme position) ( 14 ) and the measuring cylinder ( 12 ) as well as through the bypass line ( 30 ) can flow.

Flowmeter according to at least one of the preceding claims, characterized in that in a rinsing operation, a liquid supply by the at least one liquid discharge ( 34 . 36 ) and a liquid discharge through the at least one liquid supply line ( 22 . 24 ) he follows.