DE19709422A1 - Vorrichtung zur Messung von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem Prüfling - Google Patents
Vorrichtung zur Messung von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem PrüflingInfo
- Publication number
- DE19709422A1 DE19709422A1 DE19709422A DE19709422A DE19709422A1 DE 19709422 A1 DE19709422 A1 DE 19709422A1 DE 19709422 A DE19709422 A DE 19709422A DE 19709422 A DE19709422 A DE 19709422A DE 19709422 A1 DE19709422 A1 DE 19709422A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring
- medium
- inlet
- test object
- measuring section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
- F02M65/001—Measuring fuel delivery of a fuel injector
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/007—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring the level variations of storage tanks relative to the time
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
- G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
- G01F23/268—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors mounting arrangements of probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
- G01F25/0092—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume for metering by volume
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von
hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem
Prüfling, umfassend eine als in etwa senkrecht ver
laufende Zuleitung zu dem Prüfling ausgebildete
Meßstrecke und einen in der Meßstrecke angeordneten
kapazitiven Sensor, der sowohl von wenigstens einem
Meßmedium als auch von wenigstens einem Medium zur
Erzeugung eines auf das Meßmedium wirkenden Drucks
(Druckmedium) beaufschlagbar ist.
Eine derartige Vorrichtung geht beispielsweise aus der
DE 42 05 453 A1 hervor. Bei dieser Vorrichtung ist die
Meßstrecke über eine Verzweigung, in der ein Ventil
angeordnet ist, mit dem Prüfling verbunden. Problema
tisch bei dieser Vorrichtung ist, daß Durchfluß- und
Leckagemessungen nur mit begrenzter Genauigkeit möglich
sind, da durch die Verzweigung und insbesondere durch
das in der Verzweigung angeordnete Ventil Fehler,
beispielsweise aufgrund von Undichtigkeiten dieses
Ventils, auftreten können, die das Meßergebnis verfäl
schen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zur Messung von hydraulischen Durchflußmen
gen und Leckagen an einem Prüfling der gattungsgemäßen
Art derart zu verbessern, daß auf technisch einfach zu
realisierende Weise präzise Messungen von Durchflußmen
gen und Leckagen möglich sind.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Messung
von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem
Prüfling der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der Prüfling unmittelbar an die
Meßstrecke angekoppelt ist.
Das unmittelbare Ankoppeln des Prüflings an die
Meßstrecke hat den großen Vorteil, daß einerseits eine
sehr präzise Messung möglich ist und daß andererseits
keine Verfälschung der Meßergebnisse stattfinden kann,
die beispielsweise durch undichte Ventile, die zwischen
dem Prüfling und der Meßstrecke angeordnet sind,
hervorgerufen werden können.
Insbesondere sind durch die direkte Ankopplung des
Prüflings an die Meßstrecke auch sehr schnelle Messun
gen möglich, da beispielsweise durch zwischen dem
Prüfling und der Meßstrecke angeordnete Verzweigungen,
Ventile u. dgl. hervorgerufene, das Meßergebnis verfäl
schende Meßverzögerungen ausgeschlossen sind.
Rein prinzipiell sind die unterschiedlichsten Anord
nungen für einen Einlaß/Auslaß für das Druckmedium
sowie für einen Einlaß/Auslaß für das Meßmedium
denkbar.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß der
Einlaß/Auslaß für das Druckmedium und der Einlaß/Auslaß
für das Meßmedium an einer dem Prüfling abgewandten
Seite der Meßstrecke angeordnet sind.
Diese Anordnung erlaubt einerseits einen kompakten
Aufbau der gesamten Meßvorrichtung, andererseits
hochpräzise Messungen, da neben der Meßstrecke und dem
Prüfling keine weiteren Aggregate im Prüfkreis angeord
net sind.
Ein anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht
vor, daß der Einlaß/Auslaß für das Druckmedium auf der
dem Prüfling abgewandten Seite der Meßstrecke und daß
der Einlaß/Auslaß für das Meßmedium am Prüfling auf
dessen der Meßstrecke abgewandten Seite angeordnet
sind.
Eine derartige Ausführungsform erlaubt auf besonders
einfache Weise eine Messung von hydraulischen Durch
flußmengen und Leckagen auf der Ablaufseite (Nieder
druckseite) des Prüflings. Sie ist unabhängig vom
Betriebsdruck des Prüflings und kann demnach bis zu
beliebig hohen Drücken Verwendung finden.
Insbesondere zur guten Ankopplung des unter Druck
stehenden Meßmediums an den Prüfling und zur leichteren
Ausspülung von eventuell entstehenden Luftblasen ist
bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel vorgesehen,
daß zwischen dem Zulauf (der Hochdruckseite) des
Prüflings und der Meßstrecke ein Verwirbelungselement
zur Erzeugung einer Drehströmung in dem Prüfling
angeordnet ist.
Was die Ausbildung des Verwirbelungselements betrifft,
sind rein prinzipiell die unterschiedlichsten Aus
führungsformen, welche eine Drehströmung in dem
Prüfling erzeugen, denkbar. Eine vorteilhafte Aus
führungsform sieht vor, daß das Verwirbelungselement
eine zylindrische Scheibe mit in axialer und azimutaler
Richtung geneigt angeordneten Öffnungen ist. Ein
derartiges Verwirbelungselement ist einerseits beson
ders einfach herstellbar und erzeugt andererseits
besonders effektive Drehströmungen in dem Prüfling.
Vorzugsweise sind Absperrventile in den Einlaß- und
Auslaßzuleitungen der Mediumversorgung angeordnet.
Hinsichtlich der Ausbildung der Meßstrecke sowie der
Ausbildung des kapazitiven Sensors wurden bislang keine
näheren Angaben gemacht. Ein vorteilhaftes Ausführungs
beispiel sieht vor, daß die Meßstrecke die Gestalt
eines Zylinders hat und daß der kapazitive Sensor ein
Zylinderkondensator ist. Auf diese Weise kann der
kapazitive Sensor, der als Zylinderkondensator in der
als Zylinder ausgebildeten Meßstrecke angeordnet ist,
auf besonders einfache Weise von dem Meßmedium und dem
Druckmedium beaufschlagt werden, da Meßstrecke und
kapazitiver Sensor gewissermaßen "zusammenfallen".
Rein prinzipiell können als Meßmedium sowie als
Druckmedium die unterschiedlichsten Fluide verwendet
werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen,
daß das Meßmedium eine Hydraulikflüssigkeit ist und daß
das Druckmedium Luft ist.
Bei einer anderen, insbesondere bei hohen Meßdrücken
besonders vorteilhaft verwendbaren Ausführungsform ist
vorgesehen, daß das Meßmedium und das Druckmedium
jeweils zwei nicht miteinander mischbare Flüssigkeiten
sind.
Um Kurzschlüsse zu vermeiden ist vorzugsweise vor
gesehen, daß eine der Elektroden des kapazitiven
Sensors mit einem elektrisch isolierenden Überzug
versehen ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind
Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der
zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbei
spiele.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin
dungsgemäßen Vorrichtung zur Messung von
hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen
an einem Prüfling;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfin
dungsgemäßen Vorrichtung zur Messung von
hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen
an einem Prüfling und
Fig. 3 ein Prinzipschaltbild einer Auswerteschal
tung, die bei den in Fig. 1 und Fig. 2
dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtun
gen zur Messung von hydraulischen Durch
flußmengen und Leckagen einsetzbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Messung
von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem
Prüfling 10, beispielsweise einem in der Automobiltech
nik verwendeten Einspritzventil, dargestellt in Fig. 1,
umfaßt eine als in etwa senkrecht verlaufende Zuleitung
zum Prüfling 10 ausgebildete Meßstrecke 20 und einen in
der Meßstrecke 20 angeordneten kapazitiven Sensor 30 in
Form eines Zylinderkondensators, dessen Außenzylinder
31 mit dem Außenrohr der Meßstrecke 20 zusammenfällt
und dessen Mittelleiter 33 in dem Außenzylinder 31 und
damit dem Außenrohr der Meßstrecke 20 im wesentlichen
zentral angeordnet ist.
Der Prüfling 10 ist über ein Dichtelement 12 unmittel
bar an die Meßstrecke 20 angekoppelt.
An der dem Prüfling 10 zugewandten Seite des kapaziti
ven Sensors 30 ist eine elektrisch isolierte, perfo
rierte Mittelleiterbefestigung 35 vorgesehen.
An der dem Prüfling 10 abgewandten Seite des kapaziti
ven Sensors 30 ist der Mittelleiter 33 über eine
elektrisch isolierende, druckdichte Durchführung 36
nach außen an die Auswerteschaltung geführt.
An der dem Prüfling 10 abgewandten Seite der Meßstrecke
20 ist ein Einlaß/Auslaß 40 für ein Meßmedium 50
vorgesehen, über welche die Meßstrecke 20 und damit der
kapazitive Sensor 30 in Form des Zylinderkondensators
mit dem Meßmedium 50 beaufschlagbar sind.
Der Einlaß/Auslaß 40 des Meßmediums 50 ist über ein
erstes Ventil 41 sowie ein zweites Entlastungs- oder
Rücklaufventil 42 verschließbar.
Ferner ist auf der dem Prüfling 10 abgewandten Seite
der Meßstrecke 20 ein Einlaß/Auslaß 60 vorgesehen, über
den in die Meßstrecke 20 ein Medium zur Erzeugung eines
auf das Meßmedium 50 wirkenden Drucks, d. h. ein
Druckmedium 70, zuführbar ist. Der Einlaß/Auslaß 60 für
das Druckmedium 70 ist über ein Ventil 61 verschließ
bar. Darüber hinaus kann in dem Einlaß/Auslaß 60 für
das Druckmedium 70 dem Ventil 61 nachgeschaltet ein
Manometer 64 zur Messung des in der Meßstrecke 20
herrschenden Drucks vorgesehen sein.
Zwischen dem Prüfling 10 und der Meßstrecke 20 und
damit dem kapazitiven Sensor 30 ist ferner ein Ver
wirbelungselement 80 zur Erzeugung einer Drehströmung
in dem Prüfling 10 angeordnet. Durch diese Drehströmung
werden insbesondere Blasen o. dgl., die bei Beaufschla
gung des Prüflings 10 mit dem Meßmedium 50 entstehen
können, aus dem Meßmedium 50 und dem Prüfling 10
ausgespült. Das Verwirbelungselement weist die Gestalt
einer zylindrischen Scheibe mit in axialer und azimuta
ler Richtung geneigt angeordneten Öffnungen (nicht
dargestellt) auf.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, die für
hydraulische Dichtheitsmessungen sehr geeignet ist,
wird vorzugsweise als Meßmedium eine Hydraulikflüssig
keit und als Druckmedium Luft verwendet. Der Mittel
leiter 33 weist einen Durchmesser von etwa 0,5 mm auf,
wohingegen der Außenzylinder 30 einen Durchmesser von
etwa 2 mm aufweist. Die Länge des Zylinderkondensators
beträgt etwa 100 mm.
Falls das Meßmedium 50 elektrisch leitfähig ist, wird
der Mittelleiter 33 mit einem dünnen, homogenen,
elektrisch isolierenden Überzug 34 versehen.
Eine derartige Vorrichtung ist insbesondere für die
Messung geringer Durchflüsse besonders vorteilhaft, da
sich im Prüfkreis nur das Dichtelement 12 zur Ankopp
lung des Prüflings befindet und insoweit keine Störun
gen entstehen können, die beispielsweise durch Leckagen
von Aggregaten, die zwischen der Meßstrecke 20 und dem
Prüfling 10 angeordnet sind, entstehen könnten.
Zur Messung wird zunächst das Meßmedium 50 über den
Einlaß/Auslaß 40 bei geöffnetem Ventil 41 und ge
schlossenen Ventilen 42, 61 in die Meßstrecke 20 und
den Prüfling 10 eingebracht. Der Prüfling 10 wird dabei
über eine Ansteuerungsleitung 11 zur Spülung impuls
förmig geöffnet und geschlossen. Durch diesen Spülvor
gang wird die gesamte Meßstrecke 20 und der Prüfling 10
mit dem Meßmedium 50 geflutet.
Daraufhin werden die Ventile 61 und 42 geöffnet, und es
wird durch Einblasen eines Luftstroms, d. h. des
Druckmediums 70, der obere Bereich der Meßstrecke 20
ausgeblasen und getrocknet. Vorteilhafterweise ist die
Auslaßbohrung des Einlasses/Auslasses 40 des Meßmediums
50 unterhalb der Einlaß/Auslaßbohrung des Einlasses/-
Auslasses 60 des Druckmediums angeordnet, so daß
eventuell in der Meßstrecke 20 vorhandenes Meßmedium 50
über den Einlaß/Auslaß 40 für das Meßmedium 50 aus
laufen kann.
Zur Messung sind die Ventile 41, 42 in dem Einlaß/-
Auslaß 40 des Meßmediums 50 geschlossen, während das
Ventil 61 in dem Einlaß/Auslaß 60 des Druckmediums 70
geöffnet ist. Auf diese Weise wird die Meßstrecke 20
und der kapazitive Sensor 30 mit einem Prüfdruck p
beaufschlagt, der durch das Manometer 64 erfaßt werden
kann.
Zur Messung der vom Prüfling 10 abgespritzten Flüssig
keitsmenge wird der Pegelstand des Meßmediums 50 durch
den kapazitiven Sensor 30 erfaßt und an eine weiter
unten näher zu beschreibende Auswerteschaltung wei
tergegeben.
Der Prüfling 10 wird daraufhin gesteuert über eine
Steuerleitung 11 geöffnet und es wird der Pegelstand
des Meßmediums 50 durch den kapazitiven Sensor 30
erneut erfaßt.
Die Pegelstandsänderung in der Meßstrecke 20 und damit
in dem kapazitiven Sensor 30 in Form des Zylinderkon
densators ist ein Maß für die Durchflußmenge in dem
Prüfling 10.
Für eine Bestimmung einer Leckage oder eines kon
tinuierlichen Durchflusses in dem Prüfling 10 wird der
Pegelstand in der Meßstrecke 30 durch den kapazitiven
Sensor 30 an zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten
erfaßt. Die Pegeländerung in der zwischen den beiden
Zeitpunkten liegenden Zeit ist ein Maß für die Leckage
oder den kontinuierlichen Durchfluß.
Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Messung von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen,
dargestellt in Fig. 2, unterscheidet sich von der in
Fig. 1 dargestellten Vorrichtung dadurch, daß ein
Einlaß/Auslaß 48 des Meßmediums 50 direkt am Prüfling
10 auf dessen der Meßstrecke 20 abgewandter Seite
angeordnet ist. Dabei ist der Einlaß/Auslaß 48 an der
Zulaufseite, d. h. der Hochdruckseite, des Prüflings 10
angeordnet, während der Prüfling 10 über seine Ablauf
seite, d. h. Niederdruckseite, unmittelbar an die Meß
strecke 20 angekoppelt ist. Diese Vorrichtung ist
unabhängig vom Betriebsdruck des Prüflings 10, kann
also bis zu beliebig hohen Drücken Verwendung finden.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein Sicherheitsventil
100 vorgesehen, das bei sehr hohen Betriebsdrücken des
Prüflings 10 verhindert, daß in der Meßstrecke 20 zer
störende oder gefährliche Drücke entstehen, was
beispielsweise der Fall ist, wenn der Prüfling 10 nicht
mehr schließt oder extrem undicht ist.
Die Messung erfolgt dadurch, daß der Prüfling 10 auf
seiner Hochdruckseite mit einem sehr hohen Druck (100
bis 150 bar) beaufschlagt wird. Bei Undichtigkeiten des
Prüflings 10 oder zur Messung von Durchflußmengen wird
hierdurch eine Volumenzunahme auf der Niederdruckseite,
die unmittelbar an die Meßstrecke 20 angekoppelt ist,
hervorgerufen. Hierdurch ergibt sich eine Verschiebung
des Flüssigkeitsstands des flüssigen Meßmediums 50 in
der Meßstrecke 20, die von dem kapazitiven Sensor 30,
und damit im vorliegenden Falle auch von dem Zylinder
kondensator, erfaßt wird. Der in dem Druckmedium 70
herrschende Druck entspricht in diesem Fall dem
Atmosphärendruck. Das Ventil 61 ist geschlossen,
wohingegen das Rücklaufventil 42 geöffnet ist.
Wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist, kann der
Prüfling 10 auch über ein Medium 120, das vorteilhaf
terweise dem Meßmedium 50 entspricht, an die Meßstrecke
20 angekoppelt sein. Auf diese Weise kann insbesondere
bei der Ankopplung ein Lufteinschluß vermieden werden.
Darüber hinaus kann eine Leitung 130 und ein Ventil 132
zur Spülung des Prüflings vorgesehen sein, welche vor
der eigentlichen Messung das Spülen des Prüflings 10
mit dem Meßmedium 50 ermöglichen.
Ein Entlastungsventil 150 dient zur Einstellung des
Füllstands in der Meßstrecke 20.
Die Messung der Kapazität des in der Meßstrecke 20
angeordneten kapazitiven Sensors 30 erfolgt wie in Fig.
3 schematisch dargestellt. Der kapazitive Sensor Cx ist
zusammen mit Rück- und Mitkopplungswiderständen Rf,
Rm1, Rm2 frequenzbestimmendes Element eines an sich
bekannten Meßoszillators (Rechteckgenerators). Die sich
ergebende Periodendauer T des Oszillators ist dabei
direkt proportional zu Cx. Mit einer Kapazität Cx von
etwa 20 pF, einem Rückkopplungswiderstand Rf = 5 MΩ,
Mitkopplungswiderständen Rm1, Rm2 = 230 kΩ ergibt sich
beispielsweise T zu 230 µs, d. h. eine Oszillator
frequenz f von etwa 4,3 kHz. Das der Sondenkapazität
entsprechende Meßoszillatorsignal wird zwei Zählerket
ten umfassend jeweils einen Zähler 1 und einen Zähler
2 zugeführt, wobei das einem Zähler 2 zugeführte Signal
invertiert wird. Den Zählerketten ist jeweils ein
NAND-Gatter 200 mit zwei Eingängen vorgeschaltet. Auf
jeweils einen der beiden Eingänge wird ein gemeinsames
100 MHz-Signal eines Referenzoszillators gelegt, das
über einen an sich bekannten Quarz-Oszillatorbaustein
erzeugt wird. Das NAND-Gatter des Zählers 1 läßt dabei
das 100 MHz-Signal während der Zeit passieren, in der
der Ausgang des Meßoszillators auf HIGH liegt. Da das
für den Zähler 2 verwendete Meßoszillatorsignal
invertiert ist, läßt das NAND-Gatter des Zählers 2 das
100 MHz-Signal während der LOW-Phase des Meßoszillator
signals passieren.
Die Zähler 1, 2 der beiden Zählerketten sind jeweils 16
bit-Zähler. Ein Microcontroller liest die Zählerstände
nacheinander aus.
Es wird eine Differenz zur Ablesung in einer vorherge
henden Meßoszillatorperiode ermittelt. Diese ergibt die
Länge der jeweiligen Hälfte (HIGH/LOW) der Meßoszilla
torperiode in 10 ns-Einheiten (100 MHz-Referenzfre
quenz) . Die Addition der jeweils anderen, vorher
gemessenen Halbperiode ergibt nach Messung jeder
Halbperiode die momentane ganze Meßoszillatorperiode T
in 10 ns-Einheiten. Für die oben erwähnte Zeitkonstante
T = 230 µs ergibt sich demnach eine Periode zu etwa
23000.
Durch diese Art der verschachtelten Ablesung der
Zählerketten ergibt sich eine sehr hohe zeitliche
Auflösung (typischerweise beträgt diese etwa 120 µs)
Auf diese Weise sind sehr schnelle Messungen möglich,
die insbesondere mit der oben anhand von Fig. 1 be
schriebenen Vorrichtung meßtechnisch besonders gut
durchführbar sind.
Zur Messung wird eine vorgegebene Anzahl von Meßwerten
in einem Prüfstandsrechner (nicht dargestellt) ver
arbeitet. Durch die vorwählbare Anzahl solcher Messun
gen wird dann eine Ausgleichskurve mit einem kon
stanten, zeitproportional und exponentiell abklingenden
Term gelegt nach folgender Formel:
Meßwert = Konstante + Undichtheit . t + K . exp(-t/to).
Der exponentiell abklingende Term trägt den Effekten
Rechnung, welche insbesondere durch eingeschlossene
Luft im Prüfling 10 erzeugt werden (adiabatische
Erwärmung beim Aufschalten des Spül-/Prüfdruckes und
nachfolgende Volumenverringerung durch Abkühlung). Die
Zeitkonstante to ist im wesentlichen nur abhängig von
dem verwendeten Prüfling 10, beispielsweise einer
Einspritzventil-Familie, und kann daher vorher all
gemeingültig bestimmt werden. Die Größe K ist ein Maß
für das Volumen der eingeschlossenen Luft und kann
überwacht werden.
Für langsame Messungen werden pro Meßwerterfassung
typischerweise 80 Meßoszillatorperioden ausgelesen. Bei
Mittelung über die letzten 10 Messungen im Abstand von
typischerweise 50 bis 200 ms ergibt sich ein Meßwert
von etwa 18.000.000 für eine gut gefüllte Sonde. Für
eine leere Sonde ergibt sich etwa 15.000.000. Damit ist
auch der Füllgrad der Sonde erkennbar, d. h. eine
Erkennung von Störungen in der Versorgung des Meßmedi
ums 50, eine Erkennung von einem Grobleck am Prüfling
10, ein zu hoher Lufteinschluß u. dgl..
Es versteht sich, daß auch standardmäßige, langsame
Messungen, z. B. Dichtheitsprüfungen oder integrale
Messungen von dynamischen oder statischen Durchflüssen
durch entsprechende Meßprogramme, die im Microcontrol
ler festgelegt sind, möglich sind. Hierbei können
aufgrund der Möglichkeit der schnellen Messung eine
Vielzahl von Messungen addiert und deren gegebenenfalls
gewichteter Mittelwert bestimmt werden.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Messung von hydraulischen Durch
flußmengen und Leckagen an einem Prüfling (10),
umfassend eine als in etwa senkrecht verlaufende
Zuleitung zum Prüfling (10) ausgebildete Meß
strecke (20) und einen in der Meßstrecke (20)
angeordneten kapazitiven Sensor (30), der sowohl
von wenigstens einem Meßmedium (50) als auch von
wenigstens einem Medium zur Erzeugung eines auf
das Meßmedium (50) wirkenden Drucks (Druckmedium
70) beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Prüfling (10) unmittelbar an die Meß
strecke (20) angekoppelt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß ein Einlaß/Auslaß (60) für das Druckmedi
um (70) und ein Einlaß/Auslaß (40) für das Meßme
dium (50) an einer dem Prüfling (10) abgewandten
Seite der Meßstrecke (20) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß ein Einlaß/Auslaß (48) für das Meßmedium
(50) an dem Prüfling (10) auf dessen der Meß
strecke (20) abgewandten Seite und daß der Ein
laß/Auslaß (60) für das Druckmedium (70) auf der
dem Prüfling (10) abgewandten Seite der Meßstrecke
(20) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Zulauf des
Prüflings (10) und der Meßstrecke (20) ein Ver
wirbelungselement (80) zur Erzeugung einer Dreh
strömung in dem Prüfling (10) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß das Verwirbelungselement (80) eine
zylindrische Scheibe mit in axialer und azimutaler
Richtung geneigt angeordneten Öffnungen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuleitungen der
Einlässe und Auslässe (40, 60) Absperrventile (41,
42, 61) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrecke (20)
die Gestalt eines Zylinders hat und daß der
kapazitive Sensor (30) ein Zylinderkondensator
ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Meßmedium (50)
eine Hydraulikflüssigkeit ist und daß das Druckme
dium (70) Luft ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Meßmedium (50) und
das Druckmedium (70) jeweils zwei nicht mitein
ander mischbare Flüssigkeiten sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden
des kapazitiven Sensors (30) mit einem elektrisch
isolierenden Überzug (34) versehen ist.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19709422A DE19709422B4 (de) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | Vorrichtung zur Messung von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem Prüfling |
EP97949961A EP0922202A1 (de) | 1997-03-07 | 1997-11-27 | Vorrichtung zur messung von hydraulischen durchflussmengen und leckagen an einem prüfling |
JP10539038A JP2000509833A (ja) | 1997-03-07 | 1997-11-27 | 液圧式流量測定および被検体における漏れ測定装置 |
KR1019980708908A KR20000010782A (ko) | 1997-03-07 | 1997-11-27 | 시험편에서의 유압 배출량 및 누출을 측정하기 위한 장치 |
PCT/DE1997/002772 WO1998040700A1 (de) | 1997-03-07 | 1997-11-27 | Vorrichtung zur messung von hydraulischen durchflussmengen und leckagen an einem prüfling |
US09/180,445 US6189377B1 (en) | 1997-03-07 | 1997-11-27 | Device for measuring hydraulic flow quantities and leaks in a specimen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19709422A DE19709422B4 (de) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | Vorrichtung zur Messung von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem Prüfling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19709422A1 true DE19709422A1 (de) | 1998-09-10 |
DE19709422B4 DE19709422B4 (de) | 2011-02-17 |
Family
ID=7822597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19709422A Expired - Fee Related DE19709422B4 (de) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | Vorrichtung zur Messung von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem Prüfling |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6189377B1 (de) |
EP (1) | EP0922202A1 (de) |
JP (1) | JP2000509833A (de) |
KR (1) | KR20000010782A (de) |
DE (1) | DE19709422B4 (de) |
WO (1) | WO1998040700A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012123134A1 (de) * | 2011-03-11 | 2012-09-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum wiederbefüllen und überprüfen der dichtheit eines kraftstoffinjektors |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10110649A1 (de) * | 2001-03-06 | 2002-09-26 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren, Computerprogramm und Vorrichtung zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzsystemen |
DE102014212392A1 (de) * | 2014-06-27 | 2015-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Charakterisierung eines Injektors |
US9435677B1 (en) * | 2015-03-12 | 2016-09-06 | Diamond Shine, Inc. | Liquid containment and measurement apparatus and method |
US10107711B2 (en) * | 2016-01-15 | 2018-10-23 | Intertech Development Company | Reducing thermal effects during leak testing |
DE102021202041A1 (de) | 2021-03-03 | 2022-09-08 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Stangendichtsystem und Zylinderkopf für einen Hydraulikzylinder |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1939067A (en) * | 1929-01-05 | 1933-12-12 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Instantaneous pressure recorder |
GB629681A (en) * | 1947-02-20 | 1949-09-26 | Leslie Hartridge | Improvements in and relating to machines for testing the injectors or nozzles of compression ignition engines |
US2571507A (en) * | 1950-06-06 | 1951-10-16 | Gen Motors Corp | Pressure indicator |
US3880008A (en) * | 1973-04-02 | 1975-04-29 | Nils Aage Juul Eilersen | Arrangement for occasionally determining the pressure in a hydraulic or pneumatic system |
GB2076162B (en) * | 1980-05-16 | 1984-05-31 | Hartridge Leslie Ltd | A flowmeter |
US4386522A (en) * | 1981-07-20 | 1983-06-07 | Wolff George D | Position sensor for fuel injection apparatus |
US4417465A (en) * | 1981-11-30 | 1983-11-29 | Noe Renato R | Portable test unit, for high pressure testing of tubes |
DE3225100C2 (de) * | 1982-07-05 | 1985-03-07 | Hydrotechnik Gmbh, 6250 Limburg | Meßgerät zur Messung geringer Flüssigkeits-Volumenströme |
JPS59120728A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-12 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料噴射ポンプの吐出量調整装置 |
IT1226476B (it) * | 1987-03-12 | 1991-01-16 | Weber Srl | Procedimento ed apparecchiatura per realizzare valvole di iniettori per motori a combustione interna ad accensione comandata |
DE3725052A1 (de) * | 1987-07-29 | 1989-02-09 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der leckluftmenge von einspritzventilen |
US5065616A (en) * | 1989-05-01 | 1991-11-19 | Peter Schuster | Hydrostatic line testing and method |
DE4026228C1 (de) * | 1990-08-18 | 1991-08-22 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De | |
US5152167A (en) * | 1991-02-08 | 1992-10-06 | Colman Manufacturing Company | Method and apparatus for measuring leakage in a fluid system |
DE4205453C2 (de) * | 1992-02-22 | 2000-12-21 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zum Messen von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem Prüfling |
WO1995004881A1 (en) * | 1993-08-06 | 1995-02-16 | Ford Motor Company | A fuel injector |
US5553580A (en) * | 1995-01-13 | 1996-09-10 | Ganoung; David P. | Stratified charge engines and method for their operation |
US5803983A (en) * | 1996-06-26 | 1998-09-08 | Lockheed Martin Energy Systems, Inc. | Method for removing solid particulate material from within liquid fuel injector assemblies |
-
1997
- 1997-03-07 DE DE19709422A patent/DE19709422B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-27 JP JP10539038A patent/JP2000509833A/ja active Pending
- 1997-11-27 KR KR1019980708908A patent/KR20000010782A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-11-27 WO PCT/DE1997/002772 patent/WO1998040700A1/de not_active Application Discontinuation
- 1997-11-27 EP EP97949961A patent/EP0922202A1/de not_active Withdrawn
- 1997-11-27 US US09/180,445 patent/US6189377B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012123134A1 (de) * | 2011-03-11 | 2012-09-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum wiederbefüllen und überprüfen der dichtheit eines kraftstoffinjektors |
US9097245B2 (en) | 2011-03-11 | 2015-08-04 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for refilling and checking the leak-tightness of a fuel injector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000509833A (ja) | 2000-08-02 |
WO1998040700A1 (de) | 1998-09-17 |
DE19709422B4 (de) | 2011-02-17 |
KR20000010782A (ko) | 2000-02-25 |
US6189377B1 (en) | 2001-02-20 |
EP0922202A1 (de) | 1999-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0254160B1 (de) | Einrichtung zum Messen des Massenstromes in einem Rohr | |
DE3128072C2 (de) | ||
EP2015056B1 (de) | Verfahren und Sensor zur Bestimmung einer brenntechnisch relevanten Größe eines Gasgemisches | |
DE2240752A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur feststellung und lokalisierung von undichtigkeitsstellen an einer pipeline | |
EP2687824A2 (de) | Kemmagnetisches Durchflussmessgerät | |
DE19709422A1 (de) | Vorrichtung zur Messung von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem Prüfling | |
DE69208157T2 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Erosion oder der Stopfen in einer Strömung in Einsatzdüsen mit Verteilerleitungen | |
DE3710682A1 (de) | Anordnung zur durchflussmessung | |
DE69218299T2 (de) | Verfahren zum Feststellen des absoluten Durchflusses des Fluids in Einsatzdüsen mit Verteilerleitungen | |
EP2378255B1 (de) | Kalibriervorrichtung für Durchflussmessgeräte | |
DE4205453C2 (de) | Einrichtung zum Messen von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem Prüfling | |
EP0922209B1 (de) | Vorrichtung zur messung von hydraulischen durchflussmengen und leckagen an einem prüfling | |
DE112011102854T5 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren eines Durchflussmessgeräts | |
DE2836925C3 (de) | Vorrichtung zur Kontrolle der Geometrie einer Ventilsitzringfase | |
DE4242444A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen und Eichen eines Durchflußvolumenzählers | |
DE19809926C2 (de) | Verfahren zur Überprüfung und Messung der Undichtigkeit von Ventilen | |
DE102012104022A1 (de) | Verfahren zum Überprüfen einer Dichtigkeitsmessung und Leckmessgerät mit einem Lecksimulator | |
DE10060477A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzdüsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge | |
DE2759457C2 (de) | Spinresonanz-Spektrometer | |
DE2749907A1 (de) | Druckanzeigegeraet | |
EP1601946B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur messung des lverlusts oder de r leckrate an dichtungen | |
DD267564A1 (de) | Verfahren und einrichtung zu erfassung von gasfoermigen leckagen geringer mengen | |
DD253082A1 (de) | Durchflussmesssonde | |
DE2614923A1 (de) | Verfahren zum messen von massenstroemen stationaerer und instationaerer zweiphasenstroemungen, sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE2702816A1 (de) | Numerische messvorrichtung fuer den volumendurchfluss eines fluids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110619 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |