DE19514201A1 - Meßsystem für Flüssigkeitsvolumen und Flüssigkeitspegelstände aller Art - Google Patents
Meßsystem für Flüssigkeitsvolumen und Flüssigkeitspegelstände aller ArtInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Meßsystem, welches Flüssigkeits
pegel verschiedener Medien erfaßt, um daraus das Flüssigkeits
volumen in Behältern aller Größenordnungen und Arten zu erfassen.
Beispielweise das Volumen von Medienständen wie Öl, Wasser und
Treibstoff in Tanks und Kühlmittel in den Hohlräumen von Motoren
aller Art kontrollieren zu können.
Die Aufgabestellung betrifft Kontrollsysteme zum Prüfen und
Messen mit einfachen Mitteln ohne mechanisch bewegte Teile, um
in Sekunden Volumen zu erfassen und auszuwerten, damit vorzugs
weise in einem Fahrzeug oder in einer Anlage alle Mittel zum
Betrieb den Betriebsablauf sichern. Eine Anzahl von derartigen
Systemen zum Messen ist bekannt, jedoch arbeiten alle Meßsysteme
mit mechanisch bewegten Teilen wie Schwimmer und Hebeln
Wenn nicht gerade, wie bei der Motorenölkontrolle im Kraftfahr zeug die Ölstandkontrolle mit einem Ölpeilstab geprüft wird, um an Markierungen, den Ölstand erkennen zu können.
Wenn nicht gerade, wie bei der Motorenölkontrolle im Kraftfahr zeug die Ölstandkontrolle mit einem Ölpeilstab geprüft wird, um an Markierungen, den Ölstand erkennen zu können.
Bei einer weiter bekannten Füllstandanzeige wird ein von der
Flüssigkeit getragener Schwimmer mit einem Zeiger zu einem Hebel
verbunden, um im Hin- und Herbewegen, die Meßsignale zu erzeugen.
Weitere Füllstandsanzeigen gibt es für Kraftstoffbehälter an
Fahrzeugen, wo sich in der Nähe des Behälterbodens ein Drucksen
sor und an einer zweiten Stelle eine Meßstelle befindet, so daß
über den Differenzdruck die Füllmenge im Behälter bestimmbar
wird. Siehe Anmeldung Nr. DE 37 28 042 A1.
Es gibt weitere Meßmethoden für Flüssigkeitsbehälter, die Mess
ungen mit hydrostatischen Füllstandmessern ausüben
Ein nach dem Hydrostatischem Prinzip arbeitender Tankstands
geber weist einen Differenzdrucksensor auf, der mit zwei Meßein
gängen und einem Meßausgang an einer Auswerteeinheit mit
Anzeigevorrichtung angeschlossen ist. Siehe Anmeldung Nr.
DE 41 12 559 A1.
Weitere Meßmethoden sind z. B. Ölstandüberwachungen mit einem
hohlen Peilstab.
Bei Betätigen einer Prüftaste wird über eine Pumpe das Motorenöl
angesaugt und mit einem Endtaster die Ölsäule im Peilstab
gemessen. Der Endschalter schaltet die Pumpe aus und signalisiert
über Meldung daß der Ölstand in Ordnung ist.
Diese Meßmethode ist sehr aufwendig, wie die Gebrauchsmusteranmel
dung G 62 21 367.9 zeigt.
Es soll also eine ganz einfache Einheit zum Schutzbegehren kommen,
die nur über ein innerstes Rohr, welches in einem Tank oder
Gehäuse angeordnet ist, das Volumen von Öl oder anderen Betriebs
medien ständig zu messen, zu erkennen, um auszuwerten bzw. nach
füllen.
Das erfindungsgemäße Meßsystem für Flüssigkeitsvolumen und Flüssig
keitspegelstände mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1, 2, 3, hat entgegen dem bekannten Stand der Technik den Vorteil, daß
dieses besonders einfach und kostengünstig erstellt werden kann.
Es sind keine mechanisch bewegten Teile vorhanden, so daß die
Meßgerätschaft besonders störsicher und langlebig ist.
Ferner mißt die Meßgerätschaft unabhängig von der Bauform eines
Behälters oder Füllständen von Öl innerhalb verschiedenen Körper
sehr genau.
Die mechanischen Teile wie Schwimmertechnik usw. bei Kraftfahr
zeugen für den derzeitigen Prüfzustand, sind entfallen und somit
eingespart.
Die Zeichnung auf Blatt Nr. 1 zeigt verschiedene Meßstellen in
einem Kraftfahrzeug.
Die Zeichnung auf Blatt Nr. 2 eine Einzelheit.
Meßstelle: 15 Kühlmittelstand
Meßstelle: 25 Motorölstand
Meßstelle: 35 Servolenkölstand
Meßstelle: 45 Bremsflüssigkeitsstand
Meßstelle: 55 Ölstandmeßung im Getriebe
Meßstelle: 65 Scheibenwaschanlage-Füllstandmessung
Meßstelle: 75 Kraftstofftank-Füllstandmessung.
Meßstelle: 15 Kühlmittelstand
Meßstelle: 25 Motorölstand
Meßstelle: 35 Servolenkölstand
Meßstelle: 45 Bremsflüssigkeitsstand
Meßstelle: 55 Ölstandmeßung im Getriebe
Meßstelle: 65 Scheibenwaschanlage-Füllstandmessung
Meßstelle: 75 Kraftstofftank-Füllstandmessung.
Alle Meßstellen sind mit jeweils einem Staudruckrohr (1) versehen.
Am oberen Ende des Staudruckrohrs befindet sich ein außerhalb
der messenden Flüssigkeit liegender Zweileiter-Druckmeßumformer
(2) mit einer Elektronik (3).
Die einzelnen Meßstellen wie auf der Zeichnung Bl. Nr. 2 sind
elektrisch mit einem Wahlschalter (7) verbunden.
Über diesen Wahlschalter (7) kann die entsprechende Meßstelle
angewählt werden.
Zusätzlich ist jeder Zweileiter-Druckmeßumformer über den
Wahlschalter mit dem Digital-Einbauinstrument (50) angeschlossen.
Am Digital-Einbauinstrument (50) oder Bordcomputer sind alle
Werte den Meßstellen zur Aussage einprogrammiert.
Gemessen wird die Luftsäule (30), die sich zwischen Pegelstand im
Staurohr (1) und dem Zweileiter-Druckmeßumformer (2) mit der
Elektronik (3) befindet.
Jede Meßgerätschaft für die aufgezeigten Meßstellen hat ein
Staudruckrohr (1).
Sieben sind dargestellt, weitere können zugefügt werden oder
reduziert werden.
Am oberen Ende des Staudruckrohrs (1) befindet sich ein nach
staudrucktechnischen Prinzipien arbeitender Zweileiter-Druck
meßumformer mit Elektronik.
Die Bauform des Zweileiter Druckmeßumformers (2) einschließ
lich Elektronik (3) ist sehr klein in den Abmessungen und
deshalb sehr vielfältig bei allen Flüssigkeiten einzusetzen.
Bei allen Flüssigkeiten kann das Volumen über den Pegel er
mittelt werden.
Die einzelnen zu messenden Daten können über einen Wahlschalter
(7) angewählt werden und bei gleichzeitiger Bekanntgabe der
ermittelnden Werte über ein Einbauinstrument oder Bordcomputer
(4) erfaßt bzw. verarbeitet werden.
Das untere Ende des Staudruckrohres welches sich in der Flüssig
keit befindet, sitzt am untersten Punkt im inneren eines Gehäu
ses (6) oder eines Tankbehälters (6) auf.
Die Rohrringfläche (15) ist in Form eines Halbkreises (16)
derart geformt, so daß nur Punkte des Rohrendes am untersten
Punkt im Innenraum eines gefüllten Tanks (6) oder Funktions
körpers wie Motor oder Getriebe (6) aufstehen.
Die sich veränderte Flüssigkeit im Volumen, verändert ent
sprechend die Luftsäule (30) und zeigt die Veränderung der
Luftsäule, aus Millibar gemessen, umgerechnet auf das Volumen an.
Die Menge, die sich als Flüssigkeit in einem Tank oder
Aktionsteil befindet.
Die Füllstandshöhe in einem Behälter, Tank oder Aktionsteil, wie
Motor und Getriebe, hat im Staudruckrohr (1) die gleiche Höhe.
Die Luftsäule (30) die sich zwischen dem Pegel im Staurohr (1)
und dem Zweileiter-Meßumformer (2) befindet, verändert sich
entsprechend dem Verbrauch oder einer Leckgage, so daß jede
Differenz vom Zweileiter -Meßumformer erfaßt wird und von der
Elektronik (5) über den Wahlschalter (7) zur Aussage der
Werte zu den Einheiten (50) und (4) erfolgt.
Wird nun ein Staudruckrohr (1) von oben in ein Behältnis wie
Tank und Getriebe (6) eingebaut, so daß das untere Rohrende
mit den Punkten (15) am untersten Ende in (6) aufsteht so
kann an Tank im Auto, Behältern in einem Kraftfahrzeug für
Treibstoff, Kühlflüssigkeit im Kühler und Motor, Tanks für
Heizungen im Haus und Zusatzgeräten im Auto die Scheibenwasch
anlage oder Bremsflüssigkeit und die Flüssigkeit einer Servolen
kung, der Ölstand in Motor und Getriebe ständig überwacht werden.
Die einzelnen Meßanwendungen sind auf Blatt. Nr. 1 der Zeichnung
mit den Pos. 55, 45, 65, 35, 15 und 75 dargestellt.
Claims (3)
1. Meßsystem für Flüssigkeitsvolumen zum Messen von Flüssigkeits
pegelständen, zur Feststellung von Füllvolumen aller Art,
dadurch gekennzeichnet, daß in ein Behältnis mit Flüssigkeiten
aller Art gefüllt, von oben ab dem Flüssigkeitspegel ein
Staudruckrohr (1) einführbar ist.
Dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Staudruckrohrs (1) ein Zweileiter-Druck-Meßumformer (2) mit Elektronik (3), der für die zu messende Luftsäule (30) für die Flüssigkeit angebracht bzw. angeschlossen ist.
Daß sich diese Luftsäule (30) die sich zwischen Pegel im Rohr (1) und dem Zweileiter-Druckmeßumformer (2+3) befindet.
Daß am auswertbaren Teil der Elektronik (3) ein digital Panelmeter (50) angeschlossen ist, der über eine digitale Aussage den Pegelstand im Behältnis wie Tank oder Aktionsteil (5) erfaßt um damit das Flüssigkeitsvolumen (6) ablesbar und steuerbar zu machen.
Daß das in der Flüssigkeit befindliche Rohrende, die Rohrringfläche (15) in Form eines Halbkreises (16) derart geformt ist, daß beispielweise zwei Punkte des Rohrendes am untersten Punkt im Innenraum eines gefüllten Tanks (5) oder einem Funktionskörpers wie Motor oder Getriebe (6) mit einem Zulauf aufsteht für die zum Einlaufen der zu messenden Flüssigkeit.
Weitere Formgebungen können als Schlitz oder Prisma vorgesehen sein.
Dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Staudruckrohrs (1) ein Zweileiter-Druck-Meßumformer (2) mit Elektronik (3), der für die zu messende Luftsäule (30) für die Flüssigkeit angebracht bzw. angeschlossen ist.
Daß sich diese Luftsäule (30) die sich zwischen Pegel im Rohr (1) und dem Zweileiter-Druckmeßumformer (2+3) befindet.
Daß am auswertbaren Teil der Elektronik (3) ein digital Panelmeter (50) angeschlossen ist, der über eine digitale Aussage den Pegelstand im Behältnis wie Tank oder Aktionsteil (5) erfaßt um damit das Flüssigkeitsvolumen (6) ablesbar und steuerbar zu machen.
Daß das in der Flüssigkeit befindliche Rohrende, die Rohrringfläche (15) in Form eines Halbkreises (16) derart geformt ist, daß beispielweise zwei Punkte des Rohrendes am untersten Punkt im Innenraum eines gefüllten Tanks (5) oder einem Funktionskörpers wie Motor oder Getriebe (6) mit einem Zulauf aufsteht für die zum Einlaufen der zu messenden Flüssigkeit.
Weitere Formgebungen können als Schlitz oder Prisma vorgesehen sein.
2. Meßsystem für Flüssigkeitsvolumen nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßeinheit in Kraftfahrzeugen und Anlagen
zum Messen der Flüssigkeitspegelstände und der Volumeninhalte
in Treibstoff-Tanks, Öl für Getriebe/Aktionsteil, Öl für Motor,
Aktionsteil, Bremsflüssigkeit/Tank, Kühlwasser im Motor, Scheiben
waschanlage/Tank, Kühlwasser im Kühler geprüft werden können und
auch an Heizöltanks für Bauheizungen einsetzbar ist.
Daß die Reihenfolge der einzelnen Messungen mittels eines
Wahlschalters (7) zu den Meßstellen wählbar ist.
3. Nach Anspruch 1 und 2 d.g.k, daß alle Körperteile der Behälter
und das Staudruckrohr (1) aus bereits recyceltem Kunststoff
oder aus Metallen aller Art bzw. Glas hergestellt werden
können.
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