DE1103038B

DE1103038B - Stroemungsmesser mit elektrischer Messwertanzeige

Info

Publication number: DE1103038B
Application number: DEV15873A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Adolph
Original assignee: Akademie der Wissenschaften der DDR
Current assignee: Akademie der Wissenschaften der DDR
Priority date: 1959-02-03
Filing date: 1959-02-03
Publication date: 1961-03-23

Description

Strömungsmesser mit elektrischer Meßwertanzeige Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung, mit der die Geschwindigkeit von flüssigen und gasförmigen, strömenden Medien bestimmt werden kann.
Für die Messung von Geschwindigkeiten strömender Medien sind Meßgeräte bekannt, die nach dem Staudruck- oder dem Differenzdruckprinzip arbeiten, sowie solche, die den Zusammenhang zwischen elektrischem Widerstand, Temperatur und zugeführter Wärme eines in die Strömung gebrachten elektrischen Leiters einerseits und der Strömungsgeschwindigkeit andererseits zur Messung benutzen. Für die Bestimmung der Geschwindigkeit von nichtstationären, schnell veränderlichen Strömungen sind diese Meßgeräte nicht oder nur beschränkt verwendbar. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung behoben.
Es ist ferner bekannt, daß zwei Körper, die aus verschiedenen Stoffen bestehen, sich bei inniger Be rührung durch die sogenannte Reibungselektrizität entgegengesetzt elektrisch aufladen. In der Berührungsfläche herrscht ein elektrisches Feld, in dem die Moleküle polarisiert werden. Wird z.B. ein festes Teilchen von einer Flüssigkeit umspült, so bleibt die angrenzende Flüssigkeitshaut im allgemeinen. an dem Teilchen haften, und infolge einer gegen das Innere der Flüssigkeit entstehenden elektrischen Doppelschicht wird das Teilchen Träger einer elektrischen Ladung.
Die Erfindung macht sich die Erscheinung zunutze, daß die in der Grenzschicht zwischen dem strömenden Medium und dem festen Körper entstehende, elektrische Ladung eine Funktion der Geschwindigkeit des strömenden Mediums ist.
Wird die Ladung von dem festen Körper abgeführt und z. B. unter Zwischenschaltung eines Meßverstärkers einem Oszillographen zugeleitet, so kann auf diese Weise der an der Meßstelle - also dort, wo sich der feste Körper in der Strömung befindet -herrschende Geschwindigkeitsverlauf praktisch trägheitslos gemessen werden. Dabei ist zu beachten, daß die Kapazität, die naturgemäß durch das System Meßfühler, Meß leitung, Verstärkereingang gebildet wird, so klein sein muß, daß infolge der Kondensatoreigenschaften keine unzulässige Verfälschung des Anzeigewertes entsteht.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Messung der Geschwindigkeitsimpulse in einer Dieselmotor-Einspritzdruckleitung dargestellt.
Das Dieselmotor-Einspritzsystem besteht aus Kraftstoff-Einspritzpumpel, Kraftstoff-Druckleitung 2 und Einspritz-Düsenhalter 3 mit Einspritzdüse 4. In die Druckleitung 2 ist ein Meßwertgeber 5 eingebaut, der zweckmäßig als Rohrstück mit der gleichen lichten Weite wie die übrige Einspritzleitung ausgeführt ist, um Querschnittsänderungen in der Leitungs- führung zu vermeiden. Der Meßwertgeber 5 ist gegen die Druckleitung 2 elektrisch isoliert durch die beiden Isolierstücke 6 und 7.
Bei Kraftstoff-Förderung der Einspritzpumpe 1 wird Dieselkraftstoff durch die Druckleitung 2 der in dem Düsenhalter 3 sitzenden Einspritzdüse 4 zugeführt und dort durch eine oder mehrere feine Bohrungen mit hohem Üherdrudc in den Brennraum des Motors gespritzt. Die Förderung des Kristallstoffes erfolgt diskontinuierlich in von der Motordrehzahl abhängigen aufeinanderfolgenden Förderstößen. Sie ist bedingt durch den zeitlichen Kraftstoffbedarf des Motors und die darauf abgestimmte Arbeitsweise der Pumpe.
Außerdem ist sie beeinflußt durch Schwingungserscheinungen im Kraftstoff-Druckleitungssystem.
Die als Bohrung ausgebildete Wandung des Meßwertgebers 5, welcher in die Druckleitung 2 eingebaut ist, kommt bei der Förderung mit dem strömenden Kraftstoff in Berührung, wodurch eine elektrische Aufladung des Meßwertgebers 5 erfolgt. In der Meßleitung8, die mit dem Meßwertgeber 5 leitend verbunden oder elektrisch gekoppelt ist, entsteht dabei ein entsprechender Spannungsimpuls, welcher über Meßwertverstärker z.B. mit einem Oszillographen registriert werden kann.

Claims

PATENTANSPROCHE: 1. Strömungsmesser mit elektrischer Meßwertanzeige zur Bestimmung der Geschwindigkeit von flüssigen und gasförmigen, strömenden Medien, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwertgeber (5) ein fester Körper verwendet wird, welcher in dem strömenden Medium eine elektrische Aufladung erfährt, die vom Strömungszustand abhängig ist und den elektrischen Meßwert darstellt.
2. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (5) als Teilstück einer das strömende Medium umgebenden Wandung ausgebildet und gegen diese Wandung elektrisch isoliert ist, sofern die umgebende Wandung nicht selbst aus elektrisch isolierendem Material besteht
3. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (5) als Stromlinienkörper oder als Körper mit Stromlinienprofil ausgebildet ist und die Meßleitung (8) elektrisch isoliert bis an den Meßwertgeber (5) herangeführt ist.
4. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber ganz oder teilweise aus einem elektrischen Leiter- oder Halbleiterwerkstoff oder einer Kombination beider Werkstoffe besteht.