DE19514201A1 - Meßsystem für Flüssigkeitsvolumen und Flüssigkeitspegelstände aller Art - Google Patents

Meßsystem für Flüssigkeitsvolumen und Flüssigkeitspegelstände aller Art

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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.
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.
Die Erfindung
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.
Zeichnung
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.
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.
Beschreibung der Anmeldung
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.
Funktion
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.
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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