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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Strömungsmessgerät gemäß Anspruch
1 und ein Verfahren zum Überprüfen einer
Genauigkeit des Strömungsmessgeräts gemäß Anspruch
8.
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Zum
Beispiel offenbaren
JP-05-240729
A ,
JP-08-043242
A und
JP-2005-172735
A (korrespondiert zu
US 2005/0126278 A1 ) ein Strömungsmessgerät, das eine
Strömungsmenge
eines Fluids (eine Ausströmung
bzw. ein Flüssigkeitsvolumen)
misst, die von einem Messgegenstand ausströmt. Insbesondere ist eine Verbesserung
der Messgenauigkeit der Strömungsmenge
des Fluids erforderlich, das von dem Messgegenstand ausströmt. Um eine
derartige Forderung zu erfüllen,
wird in
JP-2005-172735 A (korrespondiert
zu
US 2005/0126278
A1 ) eine kleine Menge (die winzige Menge) eines Fluids,
das von dem Messgegenstand ausströmt, in der folgenden Art und
Weise gemessen. Das heißt,
eine Flüssigkeit, die
eine Luftblase beinhaltet, wird in einen Messdurchgang gefüllt, und
diese Flüssigkeit,
die die Luftblase beinhaltet, wird durch das Fluid bewegt, das von
dem Messgegenstand ausströmt.
Die Bewegung der Luftblase wird gemessen, um die kleine Menge von
Fluid zu messen, das von dem Messgegenstand ausströmt.
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Wenn
die Messgenauigkeit des Strömungsmessgeräts verbessert
werden muss, sollte eine Referenz, die als eine Referenz der Messgenauigkeit dient,
eine hohe Genauigkeit aufweisen. In der Vergangenheit wurden eine
Mikrospritze oder ein genaues Glasrohr verwendet, um eine vorbestimmte
Menge eines Fluids zu dem Strömungsmessgerät zuzuführen, und
um dadurch die Referenz der Messgenauigkeit festzulegen.
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Jedoch
können
in dem Fall eines Verwendens der Mikrospritze oder des Glasrohrs
ein Volumen der Mikrospritze oder des Glasrohrs und/oder ein Ausströmen des
Fluids von der Mikrospritze oder von dem Glasrohr als ein Faktor
dienen, der einen Fehler in der Messgenauigkeit verursacht. Daher muss
in dem Fall, in dem das Ausströmen
des Fluids von dem Messgegenstand gemessen wird, die Mikrospritze
oder das Glasrohr von einem Messkreis des Strömungsmessgeräts getrennt
werden. Daher ist nach einem Überprüfen der
Messgenauigkeit ein relativ langer Zeitraum erforderlich, bevor
der Messbetrieb zum Messen der Menge des Fluids begonnen werden
kann, das von dem Messgegenstand ausströmt, so dass der Messbetrieb
nicht schnell durchgeführt
werden kann, wodurch sich eine relativ lange Prozesszeit ergibt.
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Außerdem gleitet
in dem Fall der Mikrospritze ein Kolben relativ zu einem Zylinder,
so dass jeder von dem Kolben und dem Zylinder einen korrespondierenden
Gleitabschnitt aufweist, der relativ zu dem Gleitabschnitt des anderen
von dem Kolben und dem Zylinder gleitet. Daher verändert sich
aufgrund einer Verschlechterung der Gleitabschnitte des Kolbens und
des Zylinders, die durch eine Alterung verursacht wird, die Strömungsmenge
des Fluids mit der Zeit, das als die Referenz dient. Als Ergebnis
ist eine langfristige Stabilität
der Messgenauigkeit nicht gegeben.
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Außerdem kann
die Mikrospritze und das Glasrohr nach deren langfristigen Verwendung
verschmutzt sein, so dass sich die Strömungsmenge des Fluids verändert, das
als die Referenz dient. Daher muss ein Reinigungsmechanismus wie
zum Beispiel ein Mechanismus zum Zuführen von Gas für Reinigungszwecke
vorgesehen werden, was in
JP-05-240729
A beschrieben ist, wodurch sich eine größere Komplexität des Strömungsmessgeräts ergibt.
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Außerdem offenbart
JP-08-043242 A die Technik
zum Zuführen
einer vorbestimmten Menge von Fluid durch eine Verwendung einer
Membran. Jedoch ist es schwierig, eine genaue Verformungsgeschwindigkeit
der Membran zu messen, und dadurch kann die Strömungsgeschwindigkeit eines
Fluids nicht genau festgelegt werden. Als Ergebnis kann diese Technik
nicht adäquat
verwendet werden, um die kleine Strömungsmenge (die winzige Menge)
von Fluid zu messen. Außerdem
ist in
JP-8-403242
A der Betrag einer Verformung der Membran nicht gesteuert,
so dass es schwierig ist, die Strömungsmenge eines zugeführten Fluids
genau zu verändern.
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Ein
weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschieben einer mit
Einschlüssen
versehenen Flüssigkeit
in einer Leitung im Bereich einer Messeinrichtung sind in
CH 477 686 A offenbart.
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Ferner
ist ein automatisiertes Messsystem für kleinste Volumenflüsse in einem
Fachartikel in F&M
103 (1995) 1–2
auf den Seiten 79 bis 82 beschrieben.
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In
Anbetracht der vorstehend beschriebenen Probleme ist es die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Strömungsmessgerät, das eine
verbesserte Prozesszeit, eine verbesserte Lebensdauer und/oder eine
verbesserte Messgenauigkeit erreicht, und ein Verfahren zum Überprüfen einer
Genauigkeit eines Strömungsmessgeräts vorzusehen,
derart, dass eine verbesserte Lebensdauer und/oder eine verbesserte
Messgenauigkeit des Strömungsmessgeräts erreicht
wird.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mit den Merkmalskombinationen
der Gegenstände
in den unabhängigen
Ansprüchen
gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die
Erfindung kann gemeinsam mit ihren Merkmalen und Vorteilen am besten
aus der nachstehenden Beschreibung, den angefügten Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen
verstanden werden, in denen:
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1 ist
eine schematische Ansicht, die eine Fluidzufuhrvorrichtung eines
Strömungsmessgeräts gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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2 ist
eine schematische Ansicht, die Teile des Strömungsmessgeräts des Ausführungsbeispiels
zeigt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben.
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Mit
Bezug auf 2 wird ein Kraftstoffeinspritzventil 1,
das als ein Messgegenstand dient, in zum Beispiel einem Otto-Verbrennungsmotor
(einer Brennkraftmaschine) verwendet. Ein Strömungsmessgerät 10 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung misst eine Ausströmmenge eines Fluids insbesondere
eines Kraftstoffs (ein Flüssigkeitsvolumen),
die von einem Ventilsitz des Kraftstoffeinspritzventils 1 ausströmt, wenn
das Kraftstoffeinspritzventil 1 in einem geschlossenen
Ventilzustand ist, in dem eine Nadel oder ein Ventilkörper auf den
Ventilsitz gesetzt ist.
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Das
Strömungsmessgerät 10 weist
Durchgangselemente 11 bis 15, eine Kamera 16,
eine Strömungsgenauigkeitsüberprüfungsvorrichtung 20 und eine
Rechenvorrichtung 17 auf.
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Die
Durchgangselemente 11 bis 15 kooperieren gemeinsam,
um einen Messdurchgang 50 auszubilden. Der Messdurchgang 50 weist
Messdurchgangssegmente 51 bis 53 auf. Das Messdurchgangssegment 51 ist
in dem Durchgangselement 11 ausgebildet. Das Messdurchgangssegment 52 ist
an einer Seite eines Kraftstoffeinspritzventils 1 einer Luftblase 60 angeordnet
und ist durch die Durchgangselemente 12 und 13 ausgebildet.
Das Messdurchgangssegment 53 ist an einer entgegengesetzten
Seite der Luftblase 60 angeordnet, die von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 entgegengesetzt
ist, und ist durch das Durchgangselement 15 ausgebildet.
Das Durchgangselement 14 ist aus einem optisch transparenten
Material hergestellt und bildet ein Messdurchgangssegment 54 aus,
das zwischen dem Messdurchgangssegment 52 und dem Messdurchgangssegment 53 verbunden
ist. Der Messdurchgang 50 ist mit einem flüssigen Prüffluid gefüllt, das verwendet
wird, um die Menge von Fluid zu messen, das von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 ausströmt. Das
flüssige
Prüffluid
kann zum Beispiel eine Flüssigkeit
wie zum Beispiel Wasser oder Öl
sein. In einem Fall, in dem die Messung des Ausströmens durch Verwenden
der Luftblase 60 nicht durchgeführt wird, kann auch ein Gas
wie zum Beispiel Luft als ein Prüffluid
verwendet werden. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 ist mit
dem Durchgangselement 11, das ein Ende des Messdurchgangs 50 ausbildet,
durch zum Beispiel eine (nicht gezeigte) Klammer verbunden. Jede Verbindung
der zugeordneten Elemente ist abgedichtet, um ein Ausströmen des
flüssigen
Prüffluids nach
einem Einbau des Kraftstoffeinspritzventils 1 einzuschränken.
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Das
Durchgangselement 14 ist aus dem optisch transparenten
Material wie zum Beispiel Glas oder Acrylharz hergestellt. Das Messdurchgangssegment 54,
das durch das Durchgangselement 14 ausgebildet ist, nimmt
die Luftblase 60 auf, die in dem flüssigen Prüffluid ausgebildet ist, das
in das Messdurchgangssegment 54 gefüllt ist. Eine Querschnittsform
des Messdurchgangssegments 54 ist im Allgemeinen kreisförmig. Ein
Durchgangsinnendurchmesser des Messdurchgangssegments 54 ist
bevorzugt mit einer Größe (bevorzugt
gleich oder weniger als 1 mm) festgelegt, die ein Wegtreiben der
Luftblase 60 von einem Bodenabschnitt des Messdurchgangssegments 54 in 2 einschränkt. Ein
Minimumwert des Durchgangsinnendurchmessers des Messdurchgangssegments 54 wird
auf der Grundlage eines Minimumwerts des Durchgangsinnendurchmessers
bestimmt, der erforderlich ist, um eine Bewegung der Luftblase 60 in
dem Messdurchgangssegment 54 zu ermöglichen. In einigen Fällen kann
der Durchgangsinnendurchmesser des Messdurchgangssegments 54 wenige
Mikrometer betragen, dies ermöglicht
immer noch eine Bewegung der Luftblase 60 in dem Messdurchgangssegment 54,
so lange das Messdurchgangssegment 54 durchströmt werden kann.
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Die
Kamera 16 ist radial außerhalb des Durchgangselements 14 positioniert.
Die Kamera 16 nimmt ein Bild auf, das eine Bewegung der
Luftblase 60 in dem Messdurchgangssegment 54 zeigt,
das durch das Durchgangselement 14 ausgebildet ist. Das
Durchgangselement 14 ist aus dem optisch transparenten
Material hergestellt, wie vorstehend beschrieben ist. Somit nimmt
die Kamera 16 ein Bild der Luftblase 60 in dem
Messdurchgangssegment 54, das durch das Durchgangselement
ausgebildet ist, durch eine Wand des Durchgangselements 14 auf.
Die Kamera 16 ist mit der Rechenvorrichtung 17 verbunden.
Das Bild, das durch die Kamera 16 aufgenommen wird, wird
zu der Rechenvorrichtung 17 als elektronische Daten ausgegeben.
Somit bilden die Kamera 16 und die Rechenvorrichtung 17 eine Ausströmmesseinrichtung
aus.
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In
einem Fall, in dem das Ausströmen
eines Fluids an dem Sitz des Kraftstoffeinspritzventils 1 auftritt,
wenn das Fluid von einem (nicht gezeigten) Fluidzufuhrgerät zu dem
Kraftstoffeinspritzventil 1 zugeführt wird, wird das flüssige Prüffluid,
das in dem Messdurchgang 50 aufgenommen ist, durch das
Fluid, das von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 austritt,
in den Messdurchgang 50 bewegt. In diesem Fall wird die
Luftblase 60, die in dem flüssigen Prüffluid aufgenommen ist, in
dem Messdurchgangssegment 54 bewegt. Ein Ausströmen einer
kleinen Menge von Fluid von dem Sitz des Kraftstoffeinspritzventils 1 wird durch
Messen eines Betrags einer Bewegung der Luftblase 60 gemessen.
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Das
Durchgangselement 12 bildet das Messdurchgangssegment 52 und
auch einen Zufuhrdurchgang 70 aus, der von dem Messdurchgangssegment 52 verzweigt
ist. Der Zufuhrdurchgang 70 ist von dem Messdurchgang 50 verzweigt
und kommuniziert mit der Strömungsgenauigkeitsüberprüfungsvorrichtung 20.
Die Strömungsgenauigkeitsüberprüfungsvorrichtung 20 führt eine
Referenzströmungsmenge
des flüssigen
Prüffluids,
die als eine Referenz zu dem Zeitpunkt eines Bestimmens der Genauigkeit
des Strömungsmessgeräts 10 dient,
zu dem Messdurchgang 50 zu.
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Wie
in 1 gezeigt ist, weist die Strömungsgenauigkeitsüberprüfungsvorrichtung 20 einen
elektro-pneumatischen Regulator 21 (der als eine Antriebseinrichtung
dient) und eine Fluidzufuhrvorrichtung 30 (eine Fluidzufuhreinrichtung)
auf. Der elektropneumatische Regulator 21 stellt einen
Druck einer verdichteten Luft ein, die von einer Zuführquelle 22 zu
der Fluidzufuhrvorrichtung 30 zugeführt wird. Der elektro-pneumatische Regulator 21 ist
mit der Rechenvorrichtung 17 verbunden. Die Rechenvorrichtung 17 kann
zum Beispiel ein Personalcomputer sein, der auf der Grundlage einer/von vorbestimmten/er
Software betrieben wird. Die Rechenvorrichtung 17 gibt
ein elektrisches Signal (einen elektrischen Befehl) zu dem elektro-pneumatischen
Regulator 21 aus. Der elektro-pneumatische Regulator 21 steuert
den Druck der verdichteten Luft, die von der Zufuhrquelle 22 zu
der Fluidzufuhrvorrichtung 30 zugeführt wird, gemäß dem elektrischen
Signal, das von der Rechenvorrichtung 17 ausgegeben wird.
Die Zufuhrquelle 22 kann zum Beispiel einen Verdichter aufweisen,
der die Luft verdichtet.
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Die
Fluidzufuhrvorrichtung 30 weist Hauptbehälterunterteile 31, 32 und
eine Membran 33 auf. Die Hauptbehälterunterteile 31, 32 kooperieren
gemeinsam, um einen Hauptbehälter
auszubilden. Die Membran 33 ist in einem Raum aufgenommen,
der durch die Hauptbehälterunterteile 31, 32 ausgebildet ist.
Die Membran 33 ist aus einem Metall hergestellt und weist
eine Plattenform auf. Mit der vorstehenden Konstruktion ist die
Membran 33 in dem Innenraum des Hauptbehälters elastisch
verformbar, der durch die Hauptbehälterunterteile 31, 32 ausgebildet
ist.
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Der
Raum, der durch die Hauptbehälterunterteile 31, 32 ausgebildet
ist, ist durch die Membran 33 in einen Seitenraum 34 zu
dem elektro-pneumatischen Regulator 21 hin und einen Seitenraum 35 zu dem
Messdurchgang 50 hin geteilt. Der Seitenraum 34 zu
dem elektro-pneumatischen Regulator 21 kommuniziert durch
einen Verbindungsdurchgang 23, der zwischen dem elektro-pneumatischen
Regulator 21 und der Fluidzufuhrvorrichtung 30 verbunden
ist, mit dem elektro-pneumatischen Regulator 21. Somit
wird die verdichtete Luft, deren Druck durch den elektro-pneumatischen Regulator 21 eingestellt
wird, zu dem Raum 34 der Fluidzufuhrvorrichtung 30 zugeführt.
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Der
Seitenraum 35 zu dem Messdurchgang 50 hin kommuniziert
durch den Zufuhrdurchgang 70 mit dem Messdurchgang 50.
Wenn die verdichtete Luft von dem elektro-pneumatischen Regulator 21 zu dem
Raum 34 zugeführt
wird, wird die Membran 33 durch den Druck der verdichteten
Luft verformt. Zu diesem Zeitpunkt drängt die verdichtete Luft die Membran 33 zu
der Seite des Raums 35. Somit wird die Membran 33 zu
der Seite des Raums 35 verformt. Wenn die Membran 33 verformt
wird, wird ein Volumen des Raums 35 reduziert. Der Raum 35 kommuniziert
mit dem Messdurchgang 50 und wird dadurch mit dem flüssigen Prüffluid gefüllt. Daher
wird, wenn die Membran 33 durch die verdichtete Luft verformt wird,
die zu dem Raum 34 zugeführt wird, die korrespondierende
Menge des flüssigen
Prüffluids,
die zu einer Veränderung
des Volumens des Raums 35 korrespondiert, durch den Zufuhrdurchgang 70 zu
dem Messdurchgang 50 zugeführt.
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Die
Strömungsgenauigkeitsüberprüfungsvorrichtung 20 weist
einen elektrostatischen Sensor 40 auf, der als eine Verformungsmesseinrichtung zum
Messen eines Betrags einer Verformung der Membran 33 dient.
Der elektrostatische Sensor 40 misst eine Veränderung
einer Kapazität
der Membran 33. Durch Messen der Veränderung der Kapazität der Membran 33 misst
der elektrostatische Sensor 40 eine Veränderung einer Distanz von dem
elektrostatischen Sensor 40 zu der Membran 33,
das heißt,
er misst einen Betrag einer Verformung der Membran 33 ohne
die Membran 33 zu berühren.
Daher ist die Verformung der Membran 33 nicht durch die
Berührung
zwischen dem elektrostatischen Sensor 40 und der Membran 33 gestört.
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Der
elektrostatische Sensor 40 ist mit der Rechenvorrichtung 17 verbunden,
die als eine Recheneinrichtung dient. Der elektrostatische Sensor 40 misst
die Veränderung
der Kapazität,
die durch die Verformung der Membran 33 verursacht wird,
und der elektrostatische Sensor 40 gibt die gemessene Veränderung
der Kapazität
zu der Rechenvorrichtung 17 als korrespondierende elektronische
Daten aus. Die Rechenvorrichtung 17 speichert vorher vorbereitete
Informationen über
ein Verhältnis
zwischen dem Betrag einer Verformung der Membran 33 (das heißt die Veränderung
der Kapazität)
und des Flüssigkeitsvolumens
des flüssigen
Prüffluids,
das zu dem Messdurchgang 50 zugeführt wird. Diese Informationen über das
Verhältnis
können
in der Rechenvorrichtung 17 in einer Form zum Beispiel
eines Kennfelds gespeichert werden. Somit berechnet die Recheneinrichtung 17 das
Flüssigkeitsvolumen
des flüssigen
Prüffluids,
das zu dem Messdurchgang 50 zugeführt wird, auf der Grundlage
der gemessenen Veränderung
der Kapazität
der Membran 33, die durch den elektrostatischen Sensor 40 gemessen wird,
in Betrachtung des vorstehenden Verhältnisses (des Kennfelds). Dann
bestimmt die Rechenvorrichtung 17, ob das Verhältnis zwischen
dem Betrag einer Bewegung der Luftblase 60 in dem Strömungsmessgerät 10 und
dem Flüssigkeitsvolumen
des flüssigen
Prüffluids,
das von der Fluidzufuhrvorrichtung 30 zu dem Messdurchgang 50 zugeführt wird,
innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs ist. Diese
Bestimmung wird auf der Grundlage des Flüssigkeitsvolumens des flüssigen Prüffluids,
die vorstehend berechnet ist, und des Betrags einer Bewegung der
Luftblase 60 gemacht, die auf der Grundlage des Bilds bestimmt
wird, das durch die Kamera 16 aufgenommen wird.
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Nachstehend
ist ein Ablauf zum Überprüfen einer
Genauigkeit des Strömungsmessgeräts 10 beschrieben.
- (1) Die Rechenvorrichtung 17 gibt
ein vorgegebenes Signal zu dem elektro-pneumatischen Regulator 21 aus.
Zu diesem Zeitpunkt zeigt das Signal, das von der Rechenvorrichtung 17 zu
dem elektro-pneumatischen Regulator 21 ausgegeben wird,
den Druck der verdichteten Luft an, die notwendig ist, um von dem
elektro-pneumatischen Regulator 21 zu der Fluidzufuhrvorrichtung 30 zugeführt zu werden.
- (2) Der elektro-pneumatische Regulator 21 führt die
verdichtete Luft zu der Fluidzufuhrvorrichtung 30 auf der
Grundlage des Signals zu, das von der Rechenvorrichtung 17 ausgegeben
wird. Zu diesem Zeitpunkt stellt der elektro-pneumatische Regulator 21 den
konstanten Druck der verdichteten Luft ein, die von der Zufuhrquelle 22 zugeführt wird,
und führt
die eingestellte Luft, die den Druck aufweist, der von der Rechenvorrichtung 17 angeordnet
ist, zu der Fluidzufuhrvorrichtung 30 zu.
- (3) Wenn die verdichtete Luft von dem elektro-pneumatischen
Regulator 21 zu der Fluidzufuhrvorrichtung 30 zugeführt wird,
wird der Druck in dem Raum 34 erhöht, und die Luft, die zu dem Raum 34 zugeführt wird,
drängt
die Membran 33 zu der Seite des Raums 35. Somit
wird die Membran 33 zu der Seite des Raums 35 verformt,
wie durch eine gepunktete Linie in 1 angezeigt ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Raum 34, der an der Seite
des elektro-pneumatischen Regulators 21 der Membran 33 angeordnet
ist, mit der Luft mit dem vorbestimmten Druck gefüllt, die
von dem elektro-pneumatischen
Regulator 21 zugeführt wird.
Somit wird die Kraft von der Luft in dem Raum 34 gleichmäßig auf
die Membran 33 aufgebracht. Als Ergebnis wird die Membran 33 im
Allgemeinen gleichmäßig verformt.
- (4) Wenn die Membran 33 verformt wird, wird das flüssige Prüffluid,
das in dem Raum 35 gefüllt
ist, durch die Membran 33 durch den Zufuhrdurchgang 70 zu
dem Messdurchgang 50 gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt misst
der elektrostatische Sensor 40 die korrespondierende Kapazität, die zu dem
Betrag einer Verformung der Membran 33 korrespondiert,
und der elektrostatische Sensor 40 gibt die gemessene Kapazität zu der
Rechenvorrichtung 17 als elektronische Daten aus.
- (5) Das flüssige
Prüffluid,
das durch die Membran 33 aus dem Raum 35 in den
Zufuhrdurchgang 70 gedrückt
wird, wird zu dem Messdurchgang 50 zugeführt. Wenn
das flüssige
Prüffluid
zu dem Messdurchgang 50 zugeführt wird, beginnt das Fluid
in dem Messdurchgang 50 zu strömen. Daher wird die Luftblase 60 in
dem Messdurchgangssegment 54, das durch das Durchgangselement 14 ausgebildet
ist, in dem Inneren des Messdurchgangssegments 54 aufgrund
der Strömung
des flüssigen
Prüffluids
bewegt.
- (6) Die Kamera 16 nimmt das Bild auf, das die Bewegung
der Luftblase 60 in dem Messdurchgang 50 anzeigt,
und gibt das aufgenommene Bild zu der Rechenvorrichtung 17 als
elektronische Daten aus. Die Rechenvorrichtung 17 berechnet
den Betrag einer Verformung der Membran 33 auf der Grundlage
der Veränderung
der Kapazität
der Membran 33, die von dem elektrostatischen Sensor 40 ausgegeben
wird. Außerdem
berechnet die Rechenvorrichtung 17 das Flüssigkeitsvolumen des
flüssigen
Prüffluids
auf der Grundlage des Betrags einer Bewegung der Luftblase 60,
deren Bild durch die Kamera 16 aufgenommen wird.
- (7) Die Rechenvorrichtung 17 vergleicht den berechneten
Betrag einer Verformung der Membran 33 mit dem Flüssigkeitsvolumen
des flüssigen Prüffluids,
das auf der Grundlage der Bilddaten berechnet wird, die durch die
Kamera 16 aufgenommen werden. Dann bestimmt die Rechenvorrichtung 17,
ob ein relativer Wert, der das korrespondierende Verhältnis zwischen
dem Betrag einer Verformung der Membran 33 und der Strömungsgeschwindigkeit
des flüssigen
Prüffluids anzeigt,
innerhalb des vorbestimmten Bereichs ist. Wenn das Ergebnis der
vorstehenden Bestimmung anzeigt, dass der Wert innerhalb des vorbestimmten
Bereichs ist, ist die Genauigkeit des Strömungsmessgeräts 10 ausreichend.
Im Gegensatz dazu, wenn das Ergebnis der vorstehenden Bestimmung
anzeigt, dass der Wert außerhalb
des vorbestimmten Bereichs ist, ist die Genauigkeit des Strömungsmessgeräts 10 nicht
ausreichend. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Genauigkeit des Strömungsmessgeräts 10 ausreichend ist,
wird der Betrieb in den Messbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils 1 versetzt,
das als der Messgegenstand dient, um das Ausströmen von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 zu
messen. Im Gegensatz dazu, wenn die Genauigkeit des Strömungsmessgeräts 10 nicht
ausreichend ist, kann die Rechenvorrichtung 17 einen Korrekturwert
auf der Grundlage des berechneten Betrags einer Verformung der Membran 33 und
des berechneten Flüssigkeitsvolumens
des flüssigen
Prüffluids
berechnen. Dann kann die Rechenvorrichtung 17 das Ausströmen von
dem Kraftstoffeinspritzventil 1 durch Verwenden des Korrekturwerts
bestimmen.
- (8) Wenn der Betrieb in den Messbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils 1 versetzt
wird, wird das flüssige
Prüffluid
von dem (nicht gezeigten) Fluidzufuhrgerät zu dem Kraftstoffeinspritzventil 1 zugeführt. Wenn
das Ausströmen
an dem Sitz des Kraftstoffeinspritzventils 1 auftritt,
wird das flüssige
Prüffluid
bewegt, das in dem Messdurchgang 50 gefüllt ist. Zu diesem Zeitpunkt
wird die Luftblase 60 gemäß der Bewegung des flüssigen Prüffluids
bewegt. Die Kamera 16 nimmt das Bild auf, das die Bewegung
der Luftblase 60 in dem Messdurchgangssegment 54 anzeigt,
und gibt das aufgenommene Bild zu der Rechenvorrichtung 17 als elektronische
Daten aus. Die Rechenvorrichtung 17 berechnet die Ausströmmenge des
Fluids von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 auf der Grundlage des
Betrags einer Bewegung der Luftblase 60.
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Zu
dem Zeitpunkt des Messbetriebs des Kraftstoffeinspritzventils 1 hält der elektro-pneumatische
Regulator 21 den konstanten Druck der verdichteten Luft,
die zu der Fluidzufuhrvorrichtung 30 zugeführt wird.
In einem Fall, in dem der Druck der verdichteten Luft, die von dem
elektro-pneumatischen Regulator 21 zu der Fluidzufuhrvorrichtung 30 zugeführt wird,
verglichen mit dem Druck in dem Zufuhrdurchgang 70 ausreichend
groß ist,
stoppt die Membran 33 an einer Position, in der eine elastische
Kraft der Membran 33 mit der Kraft im Gleichgewicht ist, die
von der verdichteten Luft in dem Verbindungsdurchgang 23 aufgebracht
wird. In einem Fall, in dem die elastische Kraft der Membran 33 ausreichend größer als
die Kraft ist, die durch den Druck des flüssigen Prüffluids in dem Fluiddurchgang 70 auftritt, das
heißt
die Membran 33 ist ausreichend hart, kehrt die Membran 33 zurück zu ihrer
neutralen Position und stoppt in ihrer neutralen Position aufgrund
der elastischen Kraft der Membran 33, selbst wenn die verdichtete
Luft nicht von dem elektro-pneumatischen Regulator 21 zu
der Fluidzufuhrvorrichtung 30 zugeführt wird.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, stoppt gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zu dem Messzeitpunkt des Ausströmens von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 die
Membran 33 ihre Bewegung. Daher tritt zu dem Zeitpunkt
eines Messens des Ausströmens
von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 eine Veränderung
des Volumens des Messdurchgangs 50 nicht auf, das durch
eine Bewegung der Membran 33 verursacht wird. Außerdem ist
in der Fluidzufuhrvorrichtung 30 die Membran 33 zwischen den
Hauptbehälterunterteilen 31, 32 so
geklemmt, dass das in flüssige
Prüffluid,
das in den Zuführdurchgang 70 und
den Raum 35 gefüllt
ist, nicht ausströmt.
Daher ist es zu dem Messzeitpunkt des Ausströmens von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 nicht
erforderlich, die Strömungsgenauigkeitsüberprüfungsvorrichtung 20 von
dem Messdurchgang 50 zu trennen. Somit kann das Überprüfen der
Genauigkeit des Strömungsmessgeräts 10 und
das Messen des Ausströmens
von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 durchgehend eins nach
dem anderen durchgeführt
werden, und somit kann der Messbetrieb schnell durchgeführt werden,
wodurch sich eine reduzierte Prozesszeit ergibt.
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Außerdem wird
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung die Membran 33 der Fluidzufuhrvorrichtung 30 gleichmäßig durch
die verdichtete Luft verformt, die von dem elektro-pneumatischen
Regulator 21 zugeführt
wird, und das korrespondierende Flüssigkeitsvolumen des flüssigen Prüffluids,
das zu dieser Verformung der Membran 33 korrespondiert,
wird zu dem Messdurchgang 50 zugeführt. Der Betrag einer Verformung
der Membran 33 wird durch den elektrostatischen Sensor 40 ohne Berühren der
Membran 33 gemessen. Somit wird das Flüssigkeitsvolumen des flüssigen Prüffluids,
das zu dem Messdurchgang 50 zugeführt wird, direkt auf der Grundlage
der Verformung der Membran 33 berechnet. Die Membran 33 wird
durch den elektro-pneumatischen Regulator 21 so verformt,
dass eine genaue Verformung der Membran 33 möglich ist,
und dadurch wird die genaue Einstellung des flüssigen Prüffluids ermöglicht, das zu dem Messdurchgang 50 zugeführt wird.
Als Ergebnis kann eine kleine Menge (eine winzige Menge) des flüssigen Prüffluids,
das zu dem Messdurchgang 50 zugeführt wird, sehr genau gesteuert
werden, und das Flüssigkeitsvolumen
des flüssigen Prüffluids,
das zu dem Messdurchgang 50 zugeführt wird, kann sehr genau gemessen
werden. Daher kann die Genauigkeit der Strömungsgenauigkeitsüberprüfungsvorrichtung 20 verbessert
werden, und die Messgenauigkeit des Ausströmens von dem Kraftstoffeinspritzventil 1 kann
verbessert werden.
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Außerdem wird
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung das flüssige Prüffluid zu dem Messdurchgang 50 aufgrund
der Verformung der Membran 33 zugeführt. Somit weist die Strömungsgenauigkeitsüberprüfungsvorrichtung 20 keinen
Gleitabschnitt auf, und das Flüssigkeitsvolumen
des Prüffluids,
das von der Strömungsgenauigkeitsüberprüfungsvorrichtung 20 zu
dem Messdurchgang 50 zugeführt wird, verändert sich
im Wesentlichen nicht mit der Zeit. Daher kann die Lebensdauer des
Strömungsmessgeräts 10 verbessert
werden.
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Nachstehend
sind Modifikationen des vorstehenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
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In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist
der elektro-pneumatische
Regulator 21 als die Antriebseinrichtung zum Antreiben
der Membran 33 verwendet. Jedoch ist die Antriebseinrichtung
nicht auf den elektro-pneumatischen Regulator 21 beschränkt. Zum
Beispiel ist es möglich,
anstelle des elektro-pneumatischen Regulators 21 einen
Mechanismus zu verwenden, der die Membran 33 durch direktes
Drücken
der Membran 33 mit einem korrespondierenden Element mechanisch
verformt. Außerdem
ist in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel die
Position der Luftblase 60 durch Verwenden der Kamera 16 gemessen.
Anstelle der Kamera 16 kann die Position der Luftblase 60 durch
ein Laserverschiebungsmessgerät
oder durch eine visuelle Überwachung
gemessen werden.
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Außerdem wird
die Verformungsmesseinrichtung zum Messen der Membran 33 nicht
auf den elektrostatischen Sensor 40 der nicht berührenden Bauart
beschränkt.
Zum Beispiel kann die Verformungsmesseinrichtung ein Sensor sein,
der die Verformung der Membran 33 durch Berühren mit
der Membran 33 misst. Außerdem ist in dem vorstehenden
Ausführungsbeispiel
der Messdurchgang 50 durch die Durchgangselemente 11 bis 15 ausgebildet.
Jedoch kann die Konstruktion der Durchgangselemente, die den Messdurchgang 50 ausbilden,
zum Beispiel mit Bezug auf die Anzahl und Gestaltung der Durchgangselemente
frei verändert
werden.
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Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen werden dem Fachmann stets unterlaufen.
Diese Erfindung ist in ihrer breiteren Auslegung daher nicht auf die
spezifischen Details, das repräsentative
Gerät und
die dargestellten Beispiele beschränkt, die vorstehend gezeigt
und beschrieben sind, sondern sie kann innerhalb des Schutzumfangs
der Erfindung, der in den Ansprüchen
definiert ist, modifiziert werden.
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Eine
Membran (33) wird durch verdichtete Luft gleichmäßig und
genau verformt, die von einem elektro-pneumatischen Regulator (21)
so zugeführt wird,
dass ein flüssiges
Prüffluid
in Übereinstimmung mit
der Verformung der Membran (33) zugeführt wird. Auf diese Art und
Weise wird ein Flüssigkeitsvolumen des
flüssigen
Prüffluids
genau eingestellt, das von einer Fluidzufuhrvorrichtung (30)
zu einem Messdurchgang (50) zugeführt wird. Daher wird eine Genauigkeit
einer Strömungsgenauigkeitsüberprüfungsvorrichtung
(20) verbessert, und eine Ausströmungsmessgenauigkeit wird zu
dem Messzeitpunkt eines Ausströmens
von einem Kraftstoffeinspritzventil (1) mit einem Strömungsmessgerät (10)
verbessert. Zu dem Messzeitpunkt des Ausströmens von dem Kraftstoffeinspritzventil
(1) ist die Membran (33) in einer Gleichgewichtsposition
gehalten, in der eine Kraft der Luft, die von dem Regulator (21)
zugeführt
wird, und eine elastische Kraft der Membran (33) im Gleichgewicht
sind. Daher tritt eine Veränderung
eines Volumens des Messdurchtritts (50) nicht auf, die
andernfalls durch eine Bewegung der Membran (33) verursacht
werden kann.