DE19836961A1 - Sprühverteilungsmeßgerät und zugehöriges Verfahren - Google Patents

Abstract

Ein Sprühverteilungsmeßgerät weist eine Kammer (4) mit einer Sprühdüse (1) darauf als Gegenstand der Messung auf; einen Auffangbecher (3), der unterhalb der Sprühdüse innerhalb der Kammer (4) angeordnet ist und in mehrere Bereich unterteilt ist, die jeweils eine vorbestimmte Fläche aufweisen; Meßrohre (6), die jeweils so angebracht sind, daß sie sich im wesentlichen in Vertikalrichtung von jedem Bereich des Auffangbechers (3) aus erstrecken und eine vorbestimmte Querschnittsfläche aufweisen, wobei das obere Ende jedes der Meßrohre zum Boden jedes Bereichs des Auffangbechers hin offen ist; Drucksensoren (7), die jeweils am unteren Ende jedes der Meßrohre angebracht sind, um die Druckhöhe jedes Meßrohrs zu messen; und eine Steuerung (10) zur Berechnung der Differenz zwischen dem an dem Drucksensor angelegten Druck und einem Anfangsdruck und zur Messung der Sprühverteilung auf der Grundlage der Differenz zwischen der Druckhöhe einer Testlösung, die sich in jedem Meßrohr angesammelt hat, infolge des Aussprühens, und dem Anfangsdruck vor dem Aussprühen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sprühverteilungsmeßgerät zur Messung der Sprüheigenschaften einer Kraftstoffeinspritzdüse, die bei einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung verwendet wird, sowie ein zugehöriges Meßverfahren.

Die Verteilung beim Aussprühen aus einer Kraftstoffeinspritzdüse, die bei einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung verwendet wird, beeinflußt wesentlich die Leistung der Brennkraftmaschine und deren Schadstoffemission. Es wurden verschiedene Arten von Vorgehensweisen für eine derartige Messung entwickelt.

Die Fig. 9 und 10 zeigen ein Beispiel für ein herkömmliches Meßgerät bzw. ein herkömmliches Meßverfahren. Fig. 9 zeigt den Aufbau eines Meßgeräts, und Fig. 10 erläutert das Meßverfahren. In den Fig. 9 und 10 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Einspritzdüse, die den zu messenden Gegenstand darstellt. Mit dem Bezugszeichen 2 ist eine Düsenantriebsschaltung zum Betreiben der Einspritzdüse bei jeder gewünschten Ventilöffnungszeit, Frequenz und Anzahl an Einspritzungen bezeichnet. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Auffangbecher, der an einer vorbestimmten Öffnung unterhalb der Einspritzdüse angebracht ist, und so unterteilt ist, daß mehrerer Bereiche zur Verfügung gestellt werden, die jeweils eine vorbestimmte, individuelle Form aufweisen. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Kammer, an deren oberer Oberfläche die Einspritzdüse angebracht ist, die am Boden den Auffangbecher 3 aufnimmt, und deren Innendruck steuerbar ist. Bei der Messung der Sprühverteilung mit dem wie voranstehend geschildert aufgebauten, herkömmlichen Meßgerät betreibt die Düsentreiberschaltung 2 die Einspritzdüse 1 bei einer vorbestimmten Ventilöffnungszeit und mit einer vorbestimmten Anzahl an Einspritzungen. Eine Sprühtestlösung, die von der Einspritzdüse 1 eingespritzt wird, wird versprüht, und fällt in jeden der unterteilten Bereiche des Auffangbechers 3 und wird dort eingefangen. Nach der Beendigung der Einspritzung wird der Auffangbecher 3 aus der Kammer 4 entnommen. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, wird die von jedem der Bereiche des Auffangbechers 3 eingefangene Menge unter Verwendung eines Volumenmeßgeräts 5 gemessen, beispielsweise eines Meßzylinders. Die Kammer 4 ist so ausgelegt, daß sie die Versuchsgenauigkeit dadurch erhöht, daß sie die jeweilige Sprühtestlösung von dem äußeren Luftfluß trennt, und es zuläßt, daß der Versuch unter Überdruck oder Unterdruck durchgeführt wird, durch Änderung des Innendrucks je nach Erfordernis.

Um die Meßgenauigkeit bei der Messung der Sprühverteilung zu erhöhen ist es erforderlich, die Anzahl unterteilter Bereiche des Auffangbechers 3 zu erhöhen, so daß die Fläche jeder Bereichseinheit verringert wird. Bei dem herkömmlichen Meßverfahren, wie es voranstehend beschrieben wurde, führt jedoch eine Erhöhung der Anzahl unterteilter Bereiche zu einer Verlängerung der für die Messung erforderlichen Zeit. Da für jede Messung der Auffangbecher 3 aus der Kammer 4 entnommen werden muß, muß bei Messungen unter anderen Bedingungen als Atmosphärendruck für jede Messung der Innendruck auf den Atmosphärendruck zurückgeführt werden, damit die Kammer geöffnet werden kann, und muß für die nächste Messung der vorherige Zustand erneut eingestellt werden. Dies ist äußerst ineffizient. Weiterhin ist das Auftreten von Fehlern wahrscheinlich, wenn die Testlösung in dem Volumenmeßgerät ersetzt wird, so daß die Versuchsgenauigkeit beeinträchtigt werden kann.

Weiterhin wurde in dem SAE-Paper 960108 ein weiteres Meßverfahren vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren wird eine große Anzahl an unten verschlossenen Röhren eingesetzt, deren oberes Ende jeweils offen ist, und die innerhalb der Kammer angeordnet sind, und es wird eine Testlösung von einer Einspritzdüse von der Oberseite der Kammer aus eingespritzt, und automatisch die Änderung des Gewichts jeder unten verschlossenen Röhre unter Verwendung mehrerer Kraftmeßdosen gemessen, die an einem Betätigungsglied angebracht sind, und die Meßwerte werden einem Computer für die Messung der Sprühverteilung zugeführt. Mit diesem Verfahren konnte die Meßgenauigkeit gesteigert werden, jedoch war es nicht möglich, gleichzeitig eine Messung für sämtliche unten verschlossenen Röhren durchzuführen, die mit hoher Dichte angeordnet waren. Weiterhin gab es bei diesem Verfahren, bei welchen das Betätigungsglied mit den daran angebrachten Lastzellen in 3 Richtungen (X, Y und Z) in vorbestimmter Reihenfolge bewegt wird, Einschränkungen in Bezug auf die Verkürzung der Meßzeit. Darüber hinaus war es bei diesem Verfahren, bei welchem ein Betätigungsglied mit großen Abmessungen nicht in der Kammer aufgenommen werden kann, erforderlich, die Kammer zu öffnen, und für jede Messung den Druck neu einzustellen.

Die vorliegende Erfindung wurde zur Überwindung der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten entwickelt, und ihr Ziel besteht in der Bereitstellung eines Sprühverteilungsmeßgerätes, welches die Sprühverteilung in kurzer Zeit, mit hoher Genauigkeit und mit geringem Fehler messen kann, selbst bei einer erhöhten Anzahl unterteilter Bereiche, und welches auch kontinuierlich die Messung selbst unter anderem Druck als Atmosphärendruck in der Kammer durchführen kann.

Das Sprühverteilungsmeßgerät gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Sprühdüse; einen unterhalb der Sprühdüse angeordneten Auffangbecher, der in mehrere Bereiche unterteilt ist, die jeweils eine vorbestimmte Fläche aufweisen; Meßrohre, die jeweils im wesentlichen in senkrechter Richtung unter jedem Bereich des Auffangbechers angeordnet sind und jeweils eine vorbestimmte Querschnittsfläche aufweisen, wobei deren oberes Ende jeweils zum Boden des betreffenden Bereichs des Auffangbechers hin offen ist; Drucksensoren, die jeweils am unteren Ende jedes der Meßrohre angebracht sind, um die Druckhöhe jedes Meßrohrs zu messen; und eine Steuerung zur Berechnung einer Differenz zwischen dem Druck, der an dem Drucksensor angelegt wird, und einem Anfangsdruck, und zur Messung der Menge an Testlösung, die durch jeden Bereich des Auffangbechers eingefangen wird und sich in jedem Meßrohr ansammelt, auf der Grundlage der Differenz zwischen der Druckhöhe und dem Anfangsdruck bei jedem Meßrohr, wobei die Sprühverteilung erhalten wird.

Bei diesem Sprühverteilungsmeßgerät sind die Meßrohre jeweils in ein oberes Meßrohr und ein unteres Meßrohr unterteilt, sind der Auffangbecher und die oberen Meßrohre miteinander vereinigt und beweglich innerhalb einer Kammer aufgenommen, und ist ein Antriebsgerät dazu vorgesehen, die unteren Meßrohre, die jeweils von außen und unten in das Gehäuse eingeführt sind, von den oberen Meßrohren zu trennen, bzw. miteinander zu verbinden. Bei diesem Aufbau kann, durch Betätigung des Antriebsgeräts von außen, wenn die Sprühverteilung unter anderem Druck als Atmosphärendruck innerhalb der Kammer gemessen wird, kontinuierlich und wiederholt in einem solchen Zustand gemessen werden, in welchem der Druck aufrecht erhalten wird.

Das Sprühverteilungsmeßgerät ist mit einem Ablaßventil zum Ablassen einer Testlösung innerhalb der Kammer versehen. Bei einem derartigen Aufbau kann eine unbegrenzte Anzahl aufeinanderfolgender Messungen durchgeführt werden, wobei der Druck innerhalb der Kammer aufrecht erhalten bleibt.

Bei dem Sprühverteilungsmeßgerät wird der Druck an jeden der Drucksensoren als Hintergrunddruck angelegt. Mit einem derartigen Aufbau kann die Meßgenauigkeit bei anderem Druck als Atmosphärendruck verbessert werden.

Das Verfahren zur Messung einer Sprühverteilung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt folgende Schritte: Anordnung von Meßrohren, die jeweils eine vorbestimmte Querschnittsfläche aufweisen, unterhalb mehrerer Bereiche, die jeweils eine vorbestimmte Fläche aufweisen, und in welche ein Auffangbecher unterteilt ist, Bereitstellung eines Drucksensors jeweils am unteren Ende der Meßrohre und Messung der Sprühverteilung auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Druck innerhalb jedes der Meßrohre und einem Anfangsdruck an diesem Ort.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Beispiel für den Aufbau bzw. die Form eines Auffangbechers, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 3 ein Beispiel für den Aufbau bzw. die Form eines Auffangbechers, der bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;

Fig. 4 ein Beispiel für den Aufbau bzw. die Form eines Auffangbechers, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 5 den Aufbau einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung des Betriebs bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 den Aufbau einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine Anordnung eines herkömmlichen Sprühverteilungsmeßgeräts; und

Fig. 10 eine Ansicht zur Erläuterung eines Meßverfahrens bei einem herkömmlichen Sprühverteilungsmeßgerät.

Ausführungsform 1

Fig. 1 zeigt den Aufbau der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 2-4 zeigen Ausbildungen eines Auffangbechers. In diesen Figuren bezeichnen gleiche oder entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile jene, die anhand des Stands der Technik voranstehend beschrieben würden. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Einspritzdüse, die den zu messenden Gegenstand darstellt. Mit dem Bezugszeichen 2 ist eine Düsentreiberschaltung zum Betreiben der Einspritzdüse bei jeder frei wählbaren Ventilöffnungszeit, Frequenz und Häufigkeit der Einspritzungen bezeichnet. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Auffangbecher, der an einer vorbestimmten Anschlußöffnung unterhalb der Einspritzdüse 1 angebracht und unterteilt ist, so daß mehrere Bereiche vorgesehen sind, die jeweils eine vorgeschriebene, individuelle Form und Fläche haben. An den Böden der Bereiche des Auffangbechers 3 sind jeweils Meßrohre 6 so vorgesehen, daß sie sich im wesentlichen in Vertikalrichtung erstrecken. Jedes der Meßrohre 6 öffnet sich zum Boden jedes Bereiches des Auffangbechers 3 hin und ist an seinem unteren Ende mit einem Drucksensor 7 versehen. Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist der Boden jedes Bereiches des Auffangbechers 3 schräg zum Ende der Öffnung des Meßrohrs 6 hin ausgebildet, und weisen die Meßrohre 6 jeweils gleiche Querschnittsflächen auf. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Druckbeaufschlagungspumpe zum Aufsaugen einer Testlösung aus dem Behälter 9, zur Druckbeaufschlagung der Lösung, und zu deren Lieferung an die Einspritzdüse 8. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet eine Steuerung zum Liefern eines Signals zum Betrieb einer Düsentreiberschaltung 2 und zur Berechnung der Menge an Testlösung in Reaktion auf einen Eingangswert von jedem Drucksensor 7. Der Auffangbecher 3 ist vorzugsweise symmetrisch in Bereiche unterhalb der Einspritzdüse 1 aufgeteilt, wie dies in den Fig. 2-4 dargestellt ist.

Wenn bei den Prüfverteilungsmeßgerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem voranstehend geschilderten Aufbau die Sprühverteilungseigenschaften der Einspritzdüse 1 gemessen werden, wird jeder Drucksensor 7 mit einer geeigneten Menge an Testlösung gefüllt, und liest die Steuerung 10 den Ausgangswert von jedem Drucksensor zu dieser Zeit als Anfangswert aus. Nach Beendigung des Auslesens des Anfangswertes liefert die Steuerung 10 ein Signal an die Düsentreiberschaltung 2. Daraufhin wird die Testlösung in einem vorbestimmten Muster aus der Einspritzdüse 1 ausgesprüht. Die ausgesprühte Testlösung wird zu einem Nebel, der von jedem Bereich des Auffangbechers 3 eingefangen wird. Die Testlösung fließt in jedes Meßrohr 6 und sammelt sich in diesem an einer Höhe entsprechend der Menge an Lösung, die von jedem Bereich des Auffangbechers 3 eingefangen wurde. Jeder Drucksensor stellt die Höhe als Druckhöhe fest, und liefert dies als Ausgangssignal an die Steuerung 10. Die Steuerung 10 berechnet die eingefangene Menge an Lösung pro Recheneinheit für jeden Bereich des Auffangbechers 3 auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Ausgangssignal von dem Drucksensor 7 und dem entsprechenden Anfangswert sowie der Fläche jedes Bereiches des Auffangbechers 3, und erzeugt eine entsprechende Verteilung. Auf diese Weise kann das Sprühverteilungsmeßgerät gemäß der ersten Ausführungsform, bei welchem die Steuerung 10 kollektiv die Sprühverteilung berechnet, unter Verwendung der Differenz zwischen dem Meßwert und dem Anfangswert für jeden Drucksensor 7, die Sprühverteilung mit hoher Genauigkeit und in kurzer Zeit messen, und darüber hinaus auch wirksam, unter Verwendung der Form der Unterteilung des Auffangbechers 3 entsprechend einem zu messenden Gegenstand.

Ausführungsform 2

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein Sprühverteilungsmeßgerät gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 5 zeigt die Ausbildung, und Fig. 6 dient zur Erläuterung des Betriebsablaufs. Bei dieser Ausführungsform ist jedes Meßrohr 6 in ein oberes Meßrohr 6a und ein unteres Meßrohr 6b unterteilt. Das obere Meßrohr 6a ist beweglich und einstückig mit dem Auffangbecher 3 ausgebildet innerhalb einer Kammer 4 aufgenommen.

Das untere Meßrohr 6b, welches an seinem unteren Ende einen Drucksensor 7 aufweist, wird in die Kammer 4 von außen und unten eingeführt, und durch eine Halterung 12 innerhalb der Kammer 4 gehaltert. Das obere Meßrohr 6a und der Auffangbecher 3 sind so angebracht, daß sie in Vertikalrichtung durch ein Antriebsgerät 11 bewegt werden können, welches ein Signal von der Steuerung 10 empfängt. Fig. 5 zeigt jenen Zustand, in welchem das obere Meßrohr 6a und der Auffangbecher 3 nach unten bewegt wurden. In diesem Zustand sind das obere Meßrohr 6a und das untere Meßrohr 6b miteinander verbunden. Fig. 6 zeigt den Zustand, in welchem sie nach oben bewegt wurden. In diesem Zustand sind das obere Meßrohr 6a und das untere Meßrohr 6b voneinander auf der oberen Oberfläche der Halterung 12 getrennt. Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 13 ein Ablaßventil zum Ablassen der Testlösung innerhalb der Kammer 4. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Flüssigkeitspegelsensor zur Feststellung der Flüssigkeitsoberfläche in der Kammer 4. Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine Einspritzdüse als Gegenstand der Messung bezeichnet, die an der oberen Oberfläche der Kammer 4 angebracht ist.

Bei dem wie voranstehend geschildert aufgebauten Prüfverteilungsmeßgerät gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Messung dadurch eingeleitet, daß die Testlösung an der oberen Oberfläche des unteren Meßrohrs 6b eingefüllt wird, in Reaktion auf ein Signal von der Steuerung 10. Wenn das obere Meßrohr 6a heruntersinkt, so daß es sich mit dem unteren Meßrohr 6b verbindet, liest die Steuerung 10 die Flüssigkeitspegel als Anfangswert aus, und veranlaßt, daß eine Testlösung aus der Einspritzdüse 1 ausgesprüht wird. Daraufhin wird die Messung auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt. Nach der ersten Messung liefert die Steuerung 10 ein Signal zum Antrieb des Antriebsgeräts 11, so daß der Auffangbecher 3 und das obere Meßrohr 6a einmal nach oben bewegt werden, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Die Messung wird erneut dadurch eingeleitet, daß die Testlösung in das obere Meßrohr 6a abgezogen wird. Damit ist die Vorbereitung für die zweite Messung fertig. Auf diese Weise kann die Messung kontinuierlich ohne Öffnung der Kammer 4 durchgeführt werden. Die aus dem oberen Meßrohr 6a abgezogene Testlösung wird einmal in der Kammer 4 gehalten, und wenn sie eine vorbestimmte Menge erreicht, öffnet das Ablaßventil 13, um sie nach außen abzuziehen.

Ausführungsform 3

Fig. 7 zeigt eine Ausbildung des Sprühverteilungsmeßgeräts gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 8 ist ein Flußdiagramm des zugehörigen Betriebsablaufs. Bei dieser Ausführungsform sind, wie in Fig. 7 gezeigt, und wie bei der zweiten Ausführungsform, der Auffangbecher 3, das obere Meßrohr 6 und das Antriebsgerät 11 zu deren Antrieb in Vertikalrichtung innerhalb der Kammer 4 aufgenommen, welche oben die Einspritzdüse 1 aufweist. Am Boden der Kammer 4 ist die Halterung 12 dazu vorgesehen, das untere Meßrohr 7 zu haltern, welches in die Kammer 4 von außen und unten eingeführt wird, und an dessen unterem Ende der Drucksensor 7 angeordnet ist. Die Kammer 4 weist weiterhin ein Ablaßventil 13 und einen Flüssigkeitspegelsensor 14 auf. Bei der dritten Ausführungsform ist die Kammer 4 mit einer Druckquelle 15 zum Liefern eines Über- oder Unterdrucks versehen, mit einem Ventil 16 zum Steuern und Regeln des Drucks, mit einem Ventil 17 zum Öffnen oder Schließen zwischen dem Inneren der Kammer 4 und dem Atmosphärendruck, mit-einem Druckerfassungssensor 18 zur Feststellung des Drucks innerhalb der Kammer 4, und mit einem Druckbezugsweg 19 zum Führen des Drucks innerhalb der Kammer 4 als Bezugsdruck an den Drucksensor 7. Die Ventile 16 und 17 werden durch die Steuerung 10 in Reaktion auf das Ausgangssignal von dem Druckerfassungssensor 18 gesteuert, so daß der Druck innerhalb der Kammer 4 konstant gehalten wird. Das wie voranstehend geschildert aufgebaute Sprühverteilungsmeßgerät gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestattet es, daß die Sprühverteilung mit hoher Genauigkeit und mit hohem Wirkungsgrad gemessen wird. Die Druckquelle kann beispielsweise eine Stickstoffgasquelle sein, wenn ein hoher Druck innerhalb der Kammer 4 gewünscht ist, und kann eine Vakuumpumpe sein, wenn ein niedriger Druck innerhalb der Kammer 4 gewünscht ist. Wie bei der zweiten Ausführungsform kann die Messung dadurch eingeleitet werden, daß die Testlösung in das obere Meßrohr 6a innerhalb der Kammer 4 abgezogen wird. Aus diesem Grund kann die Messung unter verschiedenen Druckzuständen durchgeführt werden. Weiterhin wird der Druck innerhalb der Kammer 4 als Hintergrunddruck für den Drucksensor 7 geliefert, und daher kann die Messung mit hoher Genauigkeit auf dieselbe Weise wie unter Atmosphärendruck durchgeführt werden. Unter Bezugnahme auf die Ansicht von Fig. 7 und das Flußdiagramm von Fig. 8 erfolgt nachstehend eine Erläuterung des Betriebsablaufs bei dem Sprühverteilungsmeßgerät gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Zuerst überprüft die Steuerung 10, ob die Oberfläche des Flüssigkeitspegels des Meßrohrs 6 korrekt ist oder nicht, unter Einsatz des Flüssigkeitsoberflächenpegelsensors 14 (Schritt 101). Falls "N" (nein), wird Testlösung hinzugefügt, damit sich die Flüssigkeitsoberfläche an der Oberfläche am oberen Ende der Halterung 12 befindet (Schritt 102). Die Steuerung 10 steuert so, daß sie die Ventile 16 und 17 Öffnung bzw. schließt, entsprechend dem Ausgangssignal von dem Druckerfassungssensor 18, um den Druck innerhalb der Kammer 4 auf einen Sollwert einzustellen. Wenn der Druck den Sollwert erreicht, werden die Ventile 16 und 17 geschlossen (Schritte 103-106). Daraufhin senkt das Antriebsgerät den Auffangbecher 3 und das obere Meßrohr 6a so ab, daß sie miteinander verbunden sind (Schritt 107). Vor der Messung wird, um deren Genauigkeit zu erhöhen, ein Einlaufsprühvorgang durchgeführt (Schritt 108). Nach dem Einlaufsprühvorgang wird das obere Meßrohr 6a von dem unteren Meßrohr 6b getrennt (Schritt 109). Das obere Meßrohr 6a wird über einen vorbestimmten Zeitraum gehalten, bis die Testlösung vollständig aus dem oberen Meßrohr 6a abgezogen ist (Schritt 110). Nach dem Abziehen der Testlösung wird das obere Meßrohr 6a mit dem unteren Meßrohr 6b erneut verbunden (Schritt 111) und wird die Flüssigkeitsoberfläche über einen vorbestimmten Zeitraum stabilisiert (Schritt 112).

Nach Beendigung der voranstehenden einleitenden Schritte liest die Steuerung 10 den Anfangswert von jedem Drucksensor 7 ab (Schritt 113). Die Steuerung 10 treibt die Düsentreiberschaltung 2 (Schritt 114), und liefert Impulse an die Einspritzdüse 1 entsprechend der Anzahl an Malen der Öffnung des Ventils, so daß die Testlösung aus der Düse 1 ausgesprüht wird (Schritt 115). Es vergeht ein bestimmter Zeitraum, bis sich die Oberfläche der Testlösung, die in dem oberen Meßrohr 6a steht, stabilisiert hat (Schritt 116). Daraufhin liest die Steuerung 10 die Druckhöhe des Meßrohrs 6 ab, nämlich das Ausgangssignal jedes Drucksensors 7 (Schritt 117). Die Steuerung 10 führt eine Datenverarbeitung auf der Grundlage der Differenz zwischen der Druckhöhe und dem Anfangswert für jedes Meßrohr und der Fläche des Auffangbechers 3 durch, und berechnet auf diese Weise die Menge an Sprühmittel für jedes Meßrohr 6, und zeigt die sich ergebende Sprühverteilung in Form eines Graphen, Musters oder von numerischen Werten an (Schritt 118). Nach Beendigung der ersten Messung wird das obere Meßrohr 6a von dem unteren Meßrohr 6b durch entsprechenden Antrieb des Antriebsgeräts 10 getrennt, und wird die Testlösung aus dem oberen Meßrohr 6a abgezogen (Schritt 119). Nach erneuter Einleitung der Messung geht der Meßvorgang zum Schritt 107 für die zweite Messung über (Schritt 120). Nach Beendigung der Messung wird der Druck innerhalb der Kammer 4 auf den Atmosphärendruck zurückgeführt (Schritt 121). Auf diese Weise endet der gesamte Meßvorgang.

Wie voranstehend geschildert ist bei dem Sprühverteilungsmeßgerät gemäß der vorliegenden Erfindung das Meßrohr vertikal unterhalb jedes der Bereiche des Auffangbechers zur Aufnahme des Sprühnebels von der Einspritzdüse vorgesehen, ist der Drucksensor an dem unteren Ende jedes Meßrohrs angebracht, und wird die Steuerung dazu veranlaßt, die Druckhöhe jedes Meßrohrs nach dem Aussprühen auszulesen, um die Sprühmenge auf der Grundlage des Anfangswerts vor dem Sprühen und dem ausgelesenen Wert zu berechnen. Daher kann die Sprühverteilung mit hoher Genauigkeit in kurzer Zeit gemessen werden.

Das Meßrohr ist in ein oberes Meßrohr und ein unteres Meßrohr unterteilt, die auf der Grundlage externer Befehle voneinander getrennt bzw. miteinander verbunden werden können. Daher kann die Messung ohne Öffnung der Kammer eingeleitet werden, und kann daher kontinuierlich durchgeführt werden. Insbesondere unter anderen vorbestimmten Drucken als dem Atmosphärendruck kann die Sprühverteilung äußerst wirksam und mit hoher Genauigkeit gemessen werden, wodurch ein hervorragendes Sprühverteilungsmeßgerät zur Verfügung gestellt wird.

Claims (7)

1. Sprühverteilungsmeßgerät, welches aufweist: eine Sprühdüse; einen unterhalb der Sprühdüse angeordneten Auffangbecher, in mehrere Bereiche unterteilt ist; im wesentlichen senkrecht verlaufende, von den jeweiligen Bereichen- des Auffangbechers ausgehende Meßrohre, deren oberes Ende jeweils zum Boden jedes Bereichs des Meßbechers hin offen ist; gekennzeichnet durch
Drucksensoren, die jeweils am unteren Ende jedes der Meßrohre angeordnet sind, um die Druckhöhe jedes Meßrohrs zu messen; und
eine Steuerung zur Berechnung der Differenz zwischen dem auf den Drucksensor einwirkendem Druck und einem Anfangsdruck.

2. Sprühverteilungsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Meßrohre in ein oberes Meßrohr und ein unteres Meßrohr unterteilt ist, und der Auffangbecher und die oberen Meßrohre miteinander vereinigt und beweglich innerhalb einer Kammer aufgenommen sind.

3. Sprühverteilungsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprühverteilungsmeßgerät weiterhin ein Antriebsgerät zur Bewegung des Auffangbechers und der oberen Meßrohre, die innerhalb der Kammer aufgenommen sind, aufweist, um die unteren Meßrohre, die jeweils von außen und unten in das Gehäuse eingeführt sind, und die oberen Meßrohre voneinander zu trennen bzw. miteinander zu verbinden.

4. Sprühverteilungsmeßgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ablaßventil zum Ablassen einer Testlösung vorgesehen ist, die sich innerhalb der Kammer befindet.

5. Sprühverteilungsmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck innerhalb der Kammer variabel ist.

6. Sprühverteilungsmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck innerhalb der Kammer an jeden Drucksensor als Hintergrunddruck angelegt wird.

7. Verfahren zur Messung einer Sprühverteilung, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Anordnen von Meßrohren, die jeweils eine vorbestimmte Querschnittsfläche aufweisen, unter mehreren Bereichen, die eine vorbestimmte Fläche aufweisen, und in welche ein Auffangbecher unterteilt ist;
Bereitstellung eines Drucksensors jeweils am unteren Ende jedes der Meßrohre; und
Messung einer Sprühverteilung auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Druck innerhalb jedes der Meßrohre und des Anfangsdrucks darin.