DE102006046836B4 - Apparatus and method for measuring a gas dissolved in a liquid - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) zur Messung eines in einer Flüssigkeit (5) gelösten Gases (10), insbesondere Luft, aufweisend: – ein mit der Flüssigkeit (5) zu füllendes U-Rohr (15), – ein erstes Mittel (20) zum Rotieren des U-Rohrs (15), und – ein zweites Mittel (25) zum Bestimmen einer Gasausdehnung (30) innerhalb der ausgegasten Flüssigkeit (5) bei einer Rotation des U-Rohrs (15).Device (1) for measuring a gas (10), in particular air, dissolved in a liquid (5), comprising: - a U-tube (15) to be filled with the liquid (5), - a first means (20) for rotating the U-tube (15), and - a second means (25) for determining a gas expansion (30) within the outgassed liquid (5) upon rotation of the U-tube (15).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Messung eines in einer Flüssigkeit gelösten Gases, insbesondere Luft.The invention relates to a device and a method for measuring a gas dissolved in a liquid, in particular air.
Es ist bekannt, dass in Flüssigkeiten wie beispielsweise Betreibsstoffe oder Kraftstoffe darin gelöste Gase wie beispielsweise Luft befinden können. Unter gewissen Umständen – etwa beim Abfall vom lokalen Druck oder Abfall der Temperatur – kann diese Luft ausgasen, wodurch ein Zweiphasengemisch „Flüssigkeit-Luft” entsteht. Die Eigenschaft des Zweiphasengemisches wird erwartungsgemäß maßgeblich von der ausgegasten Luft beeinflusst. So sinkt die Schallgeschwindigkeit, Pumpen verlieren an Fördergrad oder Strömungsverluste werden größer. In Pumpen kann der Fördergrad teilweise so weit abfallen, dass es zu einem Totalausfall des Systems, beispielsweise Vorförderpumpe bei Benzindirekteinspritzung, kommt. Daher ist die Kenntnis des Luftgehaltes in Abhängigkeit der Temperatur von Betriebsstoffen eine wichtige Voraussetzung für einen zuverlässigen Betrieb eines Systems. Allerdings liegen solche Werte für die meisten Betreibsstoffe nicht vor und müssen daher aufwendig gemessen werden.It is known that in liquids such as fuels or fuels therein dissolved gases such as air can be located. Under certain circumstances, such as a drop in local pressure or a drop in temperature, this air may outgas, creating a two-phase "liquid-air" mixture. As expected, the property of the two-phase mixture is significantly influenced by the outgassed air. Thus, the speed of sound decreases, pumps lose their efficiency or flow losses increase. In pumps, the delivery rate can sometimes drop so far that it comes to a total failure of the system, for example, pre-feed pump for gasoline direct injection. Therefore, the knowledge of the air content as a function of the temperature of operating materials is an important prerequisite for a reliable operation of a system. However, such values are not available for most of the ingredients and therefore need to be measured consuming.
Grundsätzlich sind Vorrichtungen und Verfahren zum Messen eines in einer Lösung eingeschlossen gasförmigen Stoffes aus dem bisherigen Stand der Technik bekannt. So wird etwa in
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Gegenstand mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass eine schnelle und zuverlässige Messung eines in einer Flüssigkeit gelösten Gases mit wenig Aufwand ermöglicht wird.The object with the features of the independent claims has the advantage over the prior art that a fast and reliable measurement of a gas dissolved in a liquid is made possible with little effort.
Besondere Anforderungen an den zu messenden Flüssigkeiten sind nicht zu stellen, so dass praktisch alle bekannten Flüssigkeiten erfindungsgemäß gemessen werden können. Die Messzeit beträgt in der Regel nur wenige Minuten.Special requirements for the liquids to be measured are not available, so that virtually all known liquids can be measured according to the invention. The measuring time is usually only a few minutes.
Die Vorrichtung umfasst vorteilhaft solche Komponenten, deren Kosten für die Bereitstellung oder Erwerb vernachlässigbar sind oder moderat ausfallen.The device advantageously comprises those components whose costs for the provision or acquisition are negligible or moderate.
Auch ist die Durchführung der Messung relativ einfach, so dass eine aufwendige Einarbeitung oder Einweisung des Messpersonals nicht notwendig ist.Also, the implementation of the measurement is relatively simple, so that a complex training or instruction of the measuring staff is not necessary.
Zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren anhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.Expedient developments emerge from further dependent claims and from the description.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail below. Show it:
Die
Unter Bezugnahme auf
Wesentliche Komponenten der Vorrichtung
Das U-Rohr
Das zweite Mittel
Das Verfahren zur Messung eines in einer Flüssigkeit
In einem Schritt a) wird ein U-Rohr
In a step a) becomes a
Der Ausgasungsbereich liegt in der Mitte des waagerecht verlaufenden Teilbereiches
In der Fig. beträgt die Gasausdehnung 2·LL. Dieser Wert kann mittels der Kamera bestimmt werden. Mit Kenntnis dieser Gasausdehnung kann dann eine quantitative Größe des Gases
So kann man z. B. die in der Flüssigkeit
Im rechten Term der obigen Formel stehen neben der gemessenen Größe „Gasausdehnung 2·LL” weitere, an sich bekannte Größen wie der Querschnitt A des U-Rohrs
Schließlich ist auch der Druck pD im Ausgasungsbereich durch die folgende Beziehung bekannt: wobei N der Drehzahl in (U/min) des U-Rohrs
Mit der beschriebenen Vorrichtung und dem Verfahren wird so eine schnelle Bestimmung des Gasgehalts, insbesondere des Luftgehalts, einer Flüssigkeit
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4548622A (en) * | 1983-04-12 | 1985-10-22 | Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha | Device for separating dissolved gases and entrained bubbles from liquid |
DE3513182A1 (en) * | 1984-04-13 | 1985-10-24 | Plessey Overseas Ltd., Ilford, Essex | FUEL MONITORING SYSTEM |
EP0598667B1 (en) * | 1992-11-19 | 2000-07-12 | Eastman Kodak Company | Entrained air measurement apparatus |
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2006
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EP0598667B1 (en) * | 1992-11-19 | 2000-07-12 | Eastman Kodak Company | Entrained air measurement apparatus |
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