DE1176387B

DE1176387B - Method and device for measuring the throughput of a fluid flow subject to accelerations

Info

Publication number: DE1176387B
Application number: DEF32661A
Authority: DE
Inventors: Jean Faure-Hermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-12-02
Filing date: 1960-11-30
Publication date: 1964-08-20

Description

Verfahren und Einrichtung zum Messen des Durchsatzes eines Beschleunigungen unterliegenden Flüssigkeitsstromes Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Messen des Durch satzes eines Flüssigkeitsstromes an Bord von Fahrzengen.Method and device for measuring the throughput of an acceleration underlying liquid flow The invention relates to a method and a Device for measuring the throughput of a liquid flow on board vehicles.

Es ist bekannt, daß das Messen der Flüssigkeitsmengen, insbesondere an Bord von Flugzeugen, ein sehr wichtiges Problem ist, das bisher nicht vollkommen gelöst werden konnte. It is known that measuring the amounts of liquid, in particular on board aircraft, a very important problem that has not yet been totaled could be solved.

Eine derartige Messung umfaßt die Einführung eines dem spezifischen Gewicht des Brennstoffes entsprechenden Faktors. Da das spezifische Gewicht veränderlich ist, ergibt sich die Notwendigkeit der Verwendung eines Dichtemessers bei der Mengenmessung. Diese Apparate sind sehr empfindlich beim Auftreten von Beschleunigungen. Es wurden schon zahlreiche Systeme zur Kompensation dieser Beschleunigungen entwickelt. Alle diese Systeme sind sehr kompliziert und empfindlich und arbeiten nicht genau. Die Erfindung bezweckt, diesen Mangel zu beheben. Such a measurement involves the introduction of a specific one Weight of the fuel corresponding factor. Because the specific weight is changeable there arises the need to use a densitometer when measuring the amount. These devices are very sensitive when accelerations occur. There were Numerous systems have already been developed to compensate for these accelerations. All these systems are very complex and delicate and do not work accurately. the Invention aims to remedy this deficiency.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ebenfalls die durch einen Zähler ermittelte Volumenmessung bei durch äußere Einflüsse, z. B. Temperatureinflüsse, verursachten Anderungen der Dichte durch einen Faktor korrigiert, der eine Funktion der mittels eines Dichtemessers permanent gemessenen Dichte ist. Erfindungsgemäß wird dieser Korrekturfaktor in die Mengenmessung nur eingeführt, wenn der Dichtemesser keiner Beschleunigung unterliegt; die Mengenmessung während der Beschleunigungsperioden wird mit dem der jeweils zuletzt aufgenommenen Dichtemessung entsprechenden Korrekturfaktor fortgesetzt. Auf diese Weise werden Fehler ausgeschaltet, welche entstehen, wenn die Dichtemesser Beschleunigungen unterliegen. According to the method according to the invention is also the by a Volume measurement determined by counter due to external influences, e.g. B. Temperature influences, changes in density caused by a factor that is a function which is the density permanently measured by means of a densitometer. According to the invention this correction factor is only introduced into the volume measurement if the densitometer is not subject to acceleration; the quantity measurement during the acceleration periods is with the correction factor corresponding to the last density measurement recorded continued. In this way errors are eliminated, which arise when the densitometers are subject to accelerations.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Verwendung eines bestimmten Mengenmeßgerätes beschränkt. Als besonders zweckmäßig zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich jedoch eine Einrichtung erwiesen, bestehend aus einer proportional der Meßmenge umlaufenden Turbine in einem konischen Rohrstutzen, welcher zur Veränderung seiner Lage gegenüber der Turbine dem Antrieb durch einen von einem konstant arbeitenden Dichtemesser gesteuerten Motor unterliegt. Hierbei ist erfindungsgemäß ein Beschleunigungsmesser vorgesehen, welcher den Stromkreis des den konischen Stutzen einstellenden Motors bei Auftreten irgendeiner Beschleunigung unterbricht, so daß der Mengenmesser während der Dauer der Beschleunigung mit dem jeweils letzten von dem Dichtemesser empfangenen Wert arbeitet. The inventive method is not limited to the use of a certain quantity measuring device. As particularly useful to carry out of the method according to the invention, however, has proven to be a device consisting from a turbine rotating proportionally to the measured quantity in a conical pipe socket, which to change its position in relation to the turbine the drive by a is subject to a motor controlled by a constantly operating densitometer. Here an accelerometer is provided according to the invention, which the circuit of the motor adjusting the conical neck when any acceleration occurs interrupts, so that the flow meter during the period of acceleration with the the last value received from the densitometer is working.

Der Beschleunigungsmesser besteht z. B. aus drei senkrecht zueinander stehenden Achsen, auf welchen Massekörper verschiebbar geführt sind, so daß, wenn eine Beschleunigung auftritt, die eine Komponente in der Richtung einer dieser drei Achsen hat, der zugehörige Massekörper einen Kontakt im Stromkreis des erwähnten Motors unterbricht. The accelerometer consists e.g. B. of three perpendicular to each other standing axes on which mass bodies are slidably guided, so that if an acceleration occurs that has a component in the direction of one of these three Axes, the associated mass body has a contact in the circuit of the mentioned Motor interrupts.

Die Figur erläutert die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel. Der Mengenmesser oder -zähler 1 befindet sich in einer Leitung 50 der zu messenden Flüssigkeit; in demselben ist ein konischer Stutzen 5 längs seiner Achse verstellbar. Außerdem enthält er einen Propeller 4, dessen Lage gegenüber jener des konischen Stutzens fest ist. Durch Verschiebung des konischen Stutzens 5 kann daher der Durchmesser des Strömungskanals an der Stelle bzw. im Bereich des Propellers 4 verändert werden. The figure explains the invention using an exemplary embodiment. Of the Volume meter or meter 1 is located in a line 50 of the liquid to be measured; in the same a conical connector 5 is adjustable along its axis. aside from that it contains a propeller 4, the position of which is opposite that of the conical nozzle is firm. By shifting the conical connector 5, the diameter of the flow channel can be changed at the point or in the area of the propeller 4.

Einer der Flügel des Propellers trägt einen permanenten Magneten, der bei jedem Vorbeigang dieses Magneten an einem Solenoid einen Stromimpuls erzeugt. Die Stromimpulse werden auf ein Organ, z. B. einen Frequenzmesser übertragen, welcher die gemessene Menge als Funktion der Zahl der Impulse während der Zeiteinheit erkennen läßt, ferner auf ein anderes, die Impulse zählendes Organ, das die während einer bestimmten Zeit gemessene Flüssigkeitsmenge anzeigt. One of the blades of the propeller carries a permanent magnet, which generates a current pulse every time this magnet passes a solenoid. The current pulses are transmitted to an organ, e.g. B. transmit a frequency meter, which recognize the measured amount as a function of the number of pulses during the unit of time also to another organ that counts the impulses, the while shows the amount of liquid measured over a certain period of time.

Um diese Anzeigen als Funktion der Dichte der Flüssigkeit zu korrigieren, wird die Stellung des konischen Stutzens 5 in bezug auf den Propeller 4 in Abhängigkeit von der Flüssigkeitsdichte geregelt. To correct these readings as a function of the density of the liquid, the position of the conical connector 5 in relation to the propeller 4 is dependent regulated by the liquid density.

Die Stellung des Stutzens 5 ist abhängig von der Stellung des Meßorgans 33 eines Dichtemessers, der in Abhängigkeit von der Dichte den Wert eines Widerstandes zwischen einem Läufer 34 und jedem der Enden 35 und 36 eines Potentiometers 32 verändert. The position of the nozzle 5 depends on the position of the measuring element 33 of a densitometer, which depending on the density the value of a resistance between a rotor 34 and each of the ends 35 and 36 of a potentiometer 32 changed.

Das Potentiometer 32 bildet zwei Arme einer Wheastoneschen Brücke, deren eine Diagonale eine elektrische Stromquelle 40 enthält. Die andere Diagonale dient zur Speisung eines Steuermotors 30. The potentiometer 32 forms two arms of a Wheastone bridge, one diagonal of which contains an electrical power source 40. The other diagonal serves to supply a control motor 30.

Letzterer arbeitet direkt auf die Welle 15 eines Ritzels 17 einer Zahnstange 16, die fest mit dem konischen Stutzen 5 verbunden ist. Außerdem ist der Rotor des Motors 30 fest verbunden mit dem Läufer 39 eines Potentiometers 31, welches die beiden anderen Arme der Wheastoneschen Brücke bildet.The latter works directly on the shaft 15 of a pinion 17 one Toothed rack 16, which is firmly connected to the conical connector 5. Also is the rotor of the motor 30 is firmly connected to the rotor 39 of a potentiometer 31, which forms the other two arms of the Wheastone Bridge.

Der Rotor des Motors 20 und somit der konische Stutzen 5 nehmen bei dieser Anordnung stets eine Stellung ein. die jener entspricht, bei welcher die Läufer der Potentiometer 31 und 32 die Wheastonesche Brücke im Gleichgewicht halten. Die Lageveränderungen des Stutzens 5 erfolgen in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Schwimmers 33 des Dichtemessers. The rotor of the motor 20 and thus the conical socket 5 increase this arrangement always has a position. which corresponds to that in which the Sliders of potentiometers 31 and 32 keep the Wheastone bridge in equilibrium. The changes in position of the nozzle 5 take place depending on the respective Position of the float 33 of the densitometer.

Erfindungsgemäß ist ein Beschleunigungsmesser vorgesehen, der aus drei zueinander senkrecht stehenden Achsen besteht, und der den Zweck hat, eine Unterbrechung des Stromkreises des Motors 30 jedesmal dann hervorzurufen, wenn in mindestens einer der drei Richtungen dieser Achsen die Beschleunigung nicht Null ist. According to the invention, an accelerometer is provided which consists of consists of three mutually perpendicular axes, and which has the purpose of one To cause interruption of the circuit of the motor 30 each time in at least one of the three directions of these axes does not have zero acceleration is.

Die drei aus Isolierstoff bestehenden Achsen 10r, 102, 103 des Beschleunigungsmessers 21 sind in ihrer Mitte je mit einem leitenden Ring 11 versehen. Auf jeder der drei Achsen sitzt verschiebbar ein metallischer Massekörper 12. Die Gleichgewichtsstellung dieser Massekörper auf den AchsenlO wird durch einander entgegenwirkende Federn 13 bestimmt. Das Ende der von dem Motor 30 kommenden Leitung 22 ist an den Ring 11 der Achse 101 angeschlossen. Der zugehörige Massekörper 12 steht in leitender Verbindung mit dem Ring 11 der folgenden Achse 10." während der Massekörper der letzteren mit dem Ringll der dritten Achse 10.; verbunden ist. Von diesem Massekörper aus schließt sich der Stromkreis zu dem Läufer 34 des Potentiometers 32. Auf diese Weise ruft jede dem Gerät 21 vermittelte Beschleunigung eine Verschiebung mindestens eines der Massekörper 12 gegenüber dem leitenden Ring 11 hervor, wodurch der Stromkreis des Motors 30 unterbrochen wird, so daß dessen Rotor seine letzte Stellung beibehält bis zur Wiederherstellung des Steuerstromkreises über den Beschleunigungsmesser 21, d. h. bis die Beschleunigung Null wird und der aus seiner Gleichgewichtsstellung herausbewegte Massekörper 12 wieder in diese, die elektrisch leitende Verbindung mit dem zugehörigen Ring 10 herstellende Gleichgewichtsstellung zurückkehrt. Somit wird der der Dichte entsprechende Korrekturfaktor in die Messung nur eingeführt, solange das Gerät einer Beschleunigung nicht unterliegt. Jede Beschleunigung bewirkt eine Unterbrechung des durch den Dichtemesser gesendeten Signals; der Mengenmesser arbeitet während der ganzen Dauer der Beschleunigung mit dem letzten von dem Dichtemesser empfangenen Signal. The three axes 10r, 102, 103 of the accelerometer made of insulating material 21 are each provided with a conductive ring 11 in their middle. On each of the three A metallic mass body 12 sits displaceably on the axes. The equilibrium position this mass body on the axes 10 is caused by opposing springs 13 determined. The end of the line 22 coming from the motor 30 is on the ring 11 of the axis 101 connected. The associated mass body 12 is conductive Connection to the ring 11 of the following axis 10. "during the mass body of the the latter with the ring III of the third axis 10 .; connected is. From this mass body the circuit to the rotor 34 of the potentiometer 32 closes off Each acceleration imparted to the device 21 causes at least one displacement one of the mass bodies 12 opposite the conductive ring 11, whereby the circuit of the motor 30 is interrupted so that its rotor maintains its last position until the control circuit is re-established through the accelerometer 21, d. H. until the acceleration becomes zero and the one out of its equilibrium position moved out mass body 12 back into this, the electrically conductive connection with the associated ring 10 producing Position of equilibrium returns. Consequently the correction factor corresponding to the density is only introduced into the measurement, as long as the device is not subject to acceleration. Any acceleration causes an interruption in the signal sent by the densitometer; the flow meter works with the last of the densitometers for the entire duration of the acceleration received signal.

Claims

Claims: 1. Method for measuring the throughput of an acceleration underlying liquid flow, the volume measurement determined by a counter by external influences, e.g. B. temperature influences caused changes in the The density of the liquid is corrected by a factor that is a function of the by means of a density meter is permanently measured density, thereby marked e i c h n e t that this correction factor is only introduced into the quantity measurement, when the densitometer is not subject to acceleration, and that the quantity measurement during the acceleration periods with that of the last recorded density measurement corresponding correction factor is continued.

2. Means to carry out the procedure with a proportional the measured quantity rotating turbine in a conical pipe socket. which to change its location opposite the turbine to the drive by one of a permanently operating Density meter controlled engine, characterized by an accelerometer (21), which is the circuit of the motor adjusting the conical connector (5) (30) interrupts when any acceleration occurs.

3. Device according to claim 2, characterized in that the accelerometer (21) is formed by three mutually perpendicular axes, each of which is displaceable a mass body held in an equilibrium position by return forces (12), these mass bodies are in the circuit of the control motor.

4. Device according to claim 2, wherein the rotor of the control motor is connected to the runner of a potentiometer. which two arms of a Wheatstone ash Bridge forms and a second potentiometer whose rotor changes a densimeter, forms the other two arms of this bridge, so that the conical nozzle, which is through the lying in the one bridge diagonal Motor is controlled, stabilized in a position in which the bridge circuit is in equilibrium, the setting of the conical nozzle of the display of the Density meter, characterized in that the control motor (30) feeds Diagonal of the Wheatstone bridge the electrical contacts of the accelerometer (21) contains.