DE2039231B2 - Device for measuring the consumption of liquid operating materials - Google Patents

Device for measuring the consumption of liquid operating materials

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DE2039231B2 DE19702039231 DE2039231A DE2039231B2 DE 2039231 B2 DE2039231 B2 DE 2039231B2 DE 19702039231 DE19702039231 DE 19702039231 DE 2039231 A DE2039231 A DE 2039231A DE 2039231 B2 DE2039231 B2 DE 2039231B2
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Description

aufwendigen Einrichtung dient eine komplizierte Relaisschaltung, die u. a. auch ein Schrittschaltrelais für die einzelnen Betriebsphasen der Einrichtung umfaßt. Neben dem großen apparativen Aufwand dieser Verbrauchsmeßeinrichtung ist auch die Verwendung einer mechanischen und daher trägheitsbehafteten Wägeeinrichtung von Nachteil. Außerdem stellen die zahlreichen Relais mit der Vielzahl ihrer Kontaktecomplex relay circuit is used for complex equipment, which i.a. also includes a step relay for the individual operating phases of the device. In addition to the great outlay in terms of equipment, this consumption measuring device is also used a mechanical and therefore inertial weighing device is disadvantageous. In addition, the numerous relays with the multitude of their contacts

einem temperaturabhängigen Widerstand gebildete Überlaufsicherung (10, 10') zugeordnet ist.a temperature-dependent resistor formed overflow protection (10, 10 ') is assigned.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Mes sung des Verbrauches von flüssigen Betriebsstoffen.The invention relates to a device for measuring the consumption of liquid fuels.

insbesondere des Kraftstoffverbrauches einer Brenn- wi einen erheblichen Unsicherheitsfaktor dar, der die kraftmaschine, mit zwei aus einem Vorratsbehälter Funktionssicherheit der Anlage beeinträchtigt.in particular the fuel consumption of a fuel wi represents a considerable uncertainty factor that the engine, with two from a reservoir, functional reliability of the system is impaired.

Nach einem anderen Prinzip arbeitet eine weitere bekannte Verbrauchsmeßeinrichtung, bei der der Kraftstoffbehälter an elastisch federnden dünnwandi-6 5 gen Rohren freitragend aufgehängt ist. Die elastischen Rohre dienen zugleich zur Füllung des Behälters mit Kraftstoff bzw. zur Entnahme von Kraftstoff aus dem Behälter. In die Kraftstoffzuleitung zum Be-Another known consumption measuring device works according to a different principle, in which the The fuel tank is suspended in a cantilevered manner on elastically resilient, thin-walled pipes. The elastic Pipes are also used to fill the tank with fuel or to withdraw fuel from the container. In the fuel supply line for loading

auffüllbaren und je über eine von einem Magnetventil gesteuerte Entnahmeleitung mit dem Verbraucher verbindbaren Meßgefäßen und mit einer die Magnetventile steuernden elektrischen Umschaltvorrichtung.refillable and each connectable to the consumer via a removal line controlled by a solenoid valve Measuring vessels and with an electrical switching device controlling the solenoid valves.

Es ist bereits ein Gerät zur Bestimmung des Kraftstoffverbrauches eines mit gleichbleibender Geschwindigkeit fahrenden Kraftfahrzeuges bekannt, welchesThere is already a device for determining the fuel consumption of a constant speed driving motor vehicle known which

hälter sind zwei Magnetventile eingeschaltet, zwischen denen die Kraftstoffversorgungsleitung zur Brennkraftmaschine abzweigt. Durch entsprechende Betätigung der Magnetventile kann der Motor direkt aus der Kraftstoffzuleitung gespeist und gegebenenfalls zugleich der Kraftstoffbehälter aufgefüllt werden, andererseits kann aber die Versorgung der Brennkraft maschine auch aus dem Kraftstoffbehälter erfolgen. Die beim Auffüllen bzw. Entleeren des Kraftstoffbehälters zufolge der elastischen Aufhängung verursachte Vertikalbewegung des Behälters wird von einem Differentialtransformator erfaßt und auf einem Anzeigegerät sichtbar gemacht. Der Anzeigewert ist daher ein Maß für den jeweiligen Behälterinhalt. Während der Verbrauchsmessung erfolgt die Speisung des π Motors aus dem Kraftstoffbehälter, und es werden sowohl die Meßdauer als auch der am Anzeigegerät ersichtliche Differenzwert registriert. Aus diesen beiden Meßwerten kann dann der spezifische Verbrauch bestimmt werden. Auch bei dieser bekannten Einrichtung ist die Meßdauer durch das Fassungsvermögen des Kraftstoffbehälters beschränkt. Weiters sind beträchtliche Meßungenauigkeiten unvermeidbar, da keinerlei Vorkehrungen zur selbsttätigen Steuerung der erwähnten Magnetventile getroffen sind. Für Verbrauchsmessungen von relativ kurzer Dauer erscheint die bekannte Einrichtung wegen ihrer verhältnismäßig geringen Empfindlichkeit wenig geeignet.container, two solenoid valves are switched on, between which branches off the fuel supply line to the internal combustion engine. Through appropriate Actuating the solenoid valves, the engine can be fed directly from the fuel supply and, if necessary at the same time the fuel tank can be filled, but on the other hand the supply of the internal combustion machine can also be done from the fuel tank. When filling or emptying the fuel tank vertical movement of the container caused by the elastic suspension is caused by detected by a differential transformer and made visible on a display device. The display value is therefore a measure for the respective container contents. The π is fed during consumption measurement Engine from the fuel tank, and both the measuring time and that shown on the display unit are shown Difference value registered. The specific consumption can then be determined from these two measured values will. In this known device, too, the duration of the measurement is determined by the capacity of the fuel tank limited. Furthermore, considerable measurement inaccuracies are unavoidable, since none Precautions for the automatic control of the mentioned solenoid valves have been taken. For consumption measurements the known device appears to be of relatively short duration because of its proportionate nature poor sensitivity.

Bei allen diesen Vebrauchsmeßeinrichtungen wird der Kraftstoffverbrauch unter gleichbleibenden Betriebsbedingungen (konstante Drehzahl, konstante Belastung) ermittelt, welches Meßprinzip jedoch nicht für alle Anwendungsfälle geeignet ist. So ist es bei Molorenprüfständen, auf denen beispielsweise Fahr programme von Fahrzeugmotoren simuliert werden. wünschenswert, den Kraftstoffverbrauch während bestimmter Fahrabschnitte sowie auch den Gesamtkraft stoffverbrauch im Verlauf des gesamten Fahrprogrammes ermitteln zu können. Man erhält dadurch aufschlußreiche Bewertungsgrundlagen für die Fahreigenschaften des Motors unter verschiedenen Fahrbedingungen und ist in der Lage, die Auswirkungen ver schiedener Regeleingriffe an der Maschine auf den Kraftstoffverbrauch festzustellen. Im Falle unvorher gesehener Störungen sollte darüber hinaus auch die Möglichkeit bestehen, die Verbrauchsmessung jederzeit abzubrechen, ohne daß das Resultat der vorhergehenden Messung verlorengeht.In all of these Vebrauchsmeßeinrichtung the fuel consumption is determined under constant operating conditions (constant speed, constant load), which measuring principle is not suitable for all applications. This is the case with Moloren test stands, on which, for example, driving programs for vehicle engines are simulated. desirable to be able to determine the fuel consumption during certain driving sections as well as the total fuel consumption in the course of the entire driving program. This gives informative evaluation bases for the driving characteristics of the engine under different driving conditions and is able to determine the effects of various control interventions on the machine on fuel consumption. In the event of unforeseen malfunctions, it should also be possible to abort the consumption measurement at any time without losing the result of the previous measurement.

Da die bekannten Verbrauchsmeßeinrichtungen diese zahlreichen Anforderungen nicht oder nur unzulänglich zu erfüllen vermögen, ist es die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Meßeinrichtung dieser Art zu schaffen, welche insbesondere den Erfordernissen von Prüfständen mit Programmsteuerung in allen Be langen gerecht wird. ''Since the known consumption measuring devices do not meet these numerous requirements, or only inadequately able to meet, it is the object of the invention to provide an improved measuring device of this type to create which, in particular, meet the requirements of test benches with program control in all areas long does justice. ''

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Umschaltvorrichtung von einer Wägeeinrichtung betätigt ist, die je aus einer eines der Meßgefäße tragenden Kraftmeßdose, vorzugsweise einer Dehnmeßstreifen-Kraftmeßdose mit nachgeschaltetem Verstärker besteht, und der Ausgang jedes Verstärkers mit dem Eingang eines auf die einem vorbestimmten Höchst- bzw. Mindestgewicht im Meßgefäß entsprechenden Spannungswerte ansprechenden Steuergerät verbunden ist, an dessen Ausgang die Magnet- (>5 ventile der Speise- und der Entnahmeleitung des zugehörigen Meßgefäßes angeschlossen sind, daß die Ausgangsspannungen beider Verstärker abwechselnd über einen von den Steuergeräten gemeinsam gesteuerten Wechselschalter den Eingängen zweier parallelgeschalteter Spitzenspannungsspeicher zugeführt sind, deren Ausgänge je mit einem Eingang eines Differenzverstärkers mit nachgeschaltetem Digital-Voltmeter verbunden sind, und daß ein die abwechselnde Erdung und Entladung der beiden Spitzenspannungsspeicher und die Einschaltung des Digital-Voltmeters steuernder, auf vorbestimmte Meßzeitintervalle einstellbarer Steuer- und Taktgenerator vorgesehen ist.For this purpose it is provided according to the invention that the switching device is controlled by a weighing device is actuated, each from a load cell carrying one of the measuring vessels, preferably a strain gauge load cell with a downstream amplifier, and the output of each amplifier with the input of a predetermined one Maximum or minimum weight in the measuring vessel corresponding to the voltage values responding control device is connected, at the output of which the solenoid (> 5 valves of the supply and extraction line of the associated measuring vessel are connected that the output voltages of both amplifiers alternately the inputs of two parallel-connected via a changeover switch jointly controlled by the control units Peak voltage stores are supplied, the outputs of which are each connected to an input of a differential amplifier connected to a downstream digital voltmeter, and that an alternating grounding and discharge of the two peak voltage accumulators and the activation of the digital voltmeter controlling, control and clock generator adjustable to predetermined measuring time intervals is provided.

Es ist zwar auf einem anderen technischen Gebiet, nämlich für Zwecke der automatischen Dosierung, der Füllstandsanzeige u.dgl. bereits bekannt, Kraftmeßdosen als Schalt- bzw. Steuerelemente einzusetzen. Bei diesen Anwendungsfällen werden im allgemeinen keine hohen Anforderungen an die Meß- bzw. Steuerpräzision der Kraftmeßdosen gestellt. Daher sind die bekannten Anordnungen auch nicht unmittelbar für Zwecke der Kraftstoff- Verbrauchsmessung von Brennkraftmaschinen verwendbar, da hier die Meßgenauigkeit für die Bewertung des betreffenden Motors eine entscheidende Rolle spielt.Although it is in a different technical field, namely for purposes of automatic dosing, the level indicator and the like already known to use load cells as switching or control elements. In these applications, there are generally no high demands on the measurement or Control precision of the load cells. Therefore, the known arrangements are not immediate either can be used for the purpose of measuring fuel consumption in internal combustion engines, as here the Measurement accuracy for the evaluation of the engine in question plays a decisive role.

Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung zeichnet sich gegenüber den bekannten Geräten vor allem durch ihren einfachen Aufbau und das Fehlen jeglicher beweglicher Teile aus, so daß eine hohe Betriebssicherheit und besondere Meßpräzision gewährleistet ist. Neben dem verringerten baulichen und kostenmäßigen Aufwand ist auch der geringe Raumbedarf von nicht unbeträchtlichem Vorteil. Die Steuerung der für die Füllung und Entnahme maßgeblichen Magnetventile erfolgt hier selbsttätig durch gegenseitige elektrische Verriegelung, das heißt also, daß bei geöffneter Entnahmeleitung die zum gleichen Meßgefäß gehörige Speiseleitung gesperrt ist. Die Magnetventile für das andere Meßgefäß befinden sich dabei in der konträren Stellung.The measuring device according to the invention is distinguished above all from the known devices due to their simple structure and the lack of any moving parts, so that a high level of operational reliability and special measuring precision is guaranteed. In addition to the reduced structural and cost-related The low space requirement is also a not inconsiderable advantage. The control of the for the filling and removal of the relevant solenoid valves takes place here automatically through mutual electrical Locking, that means that when the extraction line is open, the one belonging to the same measuring vessel Feed line is blocked. The solenoid valves for the other measuring vessel are located in the contrary position.

Eine solche Einrichtung ermöglicht die kontinuier liehe Verbrauchsmessung über eine beliebig lange Versuchsdauer, wobei die Möglichkeit besteht, entweder nur den Verbrauch während der Dauer des Program mes zu messen, oder aber den Verbrauch in den einzelnen Teilabschnitten des Programmes ohne jede Betriebsunterbrechung zu bestimmen. Die Steuerung der Magnetventile durch die von der Wägeeinrichtung betätigte Umschaltvorrichtung kann dabei nach ver schiedenen Prinzipien erfolgen. Für kontinuierliche Messungen längerer Dauer unter Verwendung zweier Wägeeinrichtungen mit je einem Meßgefäß kann der Steuervorgang in dem Sinne ablaufen, daß das Entnahmeventil des einen Meßgefäßes geöffnet und das Entnahmeventil des anderen Meßgefäßes geschlossen ist, während die Speiseventile in entgegengesetztem Sinne gesteuert sind. Die Umsteuerung von dem einen auf das andere Meßgefäß erfolgt dabei selbsttätig bei Erreichen eines vorbestimmten maximalen Kraftstoffniveaus in dem in Füllung befindlichen Meß gefäß.Such a device enables the continuous borrowed consumption measurement over an arbitrarily long test duration, with the option of either only using it for the duration of the program mes to measure, or the consumption in the individual sections of the program without any operational interruption to determine. The control of the solenoid valves by the one actuated by the weighing device Switching device can be done according to different principles. For continuous Long-term measurements using two weighing devices each with a measuring vessel can be carried out by the Control process run in the sense that the extraction valve of a measuring vessel is opened and the Withdrawal valve of the other measuring vessel is closed, while the feed valves in opposite Senses are controlled. The changeover from one measuring vessel to the other takes place automatically when a predetermined maximum fuel level is reached in the measuring in the filling vessel.

Die Erfindung eröffnet somit die Möglichkeit, auf dem Prüfstand beliebige Fahrprogramme ablaufen zu lassen, die auch kurze Fahrstufen, beispielsweise Beschleunigungsvorgänge umfassen, und gleichzeitig alle jene Verbrauchsmeßwerte zu ermitteln, die für das betreffende Programm von Interesse sind. Bei der fallweise in Betracht kommenden Verwendung von mehr als zwei Meßgefäßen erfolgt die Steuerung der für die Füllung oder Entnahme maßgeblichen Magnetventile zweckmäßigerweise in dem Sinne, daß die FüllungThe invention thus opens up the possibility of running any drive programs on the test bench that also include short speed levels, for example acceleration processes, and all of them at the same time determine those consumption values that are of interest for the program in question. With the case by case The use of more than two measuring vessels is used to control the Filling or removal of relevant solenoid valves expediently in the sense that the filling

des zuletzt an den Verbraucher geschalteten Meßgefäßes sofort beim Umschalten auf das nächste Meßgefäß einsetzt. Die übrigen Meßgefäße sind zu diesem Zeitpunkt bereits aufgefüllt und somit wieder einsatzbereit. of the last measuring vessel connected to the consumer immediately when switching to the next measuring vessel begins. The remaining measuring vessels are already filled up at this point and are therefore ready for use again.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der· Erfindung ist am Ausgang des Digital-Voltmeters ein Digitalzähler angeschlossen, der den Gesamtverbrauch an Betriebsstoff während der gesamten Meßdauer registriert. Die digitale Datenerfassung ist für die Auswertung des Meßergebnisses von bedeutendem Vorteil.According to a further embodiment of the invention, there is a digital counter at the output of the digital voltmeter connected, which registers the total consumption of operating material during the entire measurement period. The digital data acquisition is of great advantage for the evaluation of the measurement result.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann am Ausgang des bzw. der Verstärker eine elektronische Differenziereinrichtung zur Direktanzeige des Betriebsstoffverbrauches je Zeiteinheit oder PSh angeschlos sen sein. Diese Ausführung bietet die Möglichkeit der Aufzeichnung des Kraftstoffverbrauches als Funktion der Zeit. Für eine Direktanzeige des Betriebsstoffverbrauches in g/PSh ist das Drehmoment und die Drehzahl der Maschine zu ermitteln und mit bekannten elektronischen Mitteln zur Meßwertbildung heranzu ziehen.In a further embodiment of the invention, an electronic output of the amplifier or amplifiers can be used Differentiating device for direct display of fuel consumption per unit of time or PSh connected be sen. This version offers the possibility of recording the fuel consumption as a function currently. For a direct display of the fuel consumption in g / PSh is the torque and the speed to determine the machine and to use known electronic means to generate measured values draw.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit empfiehlt es sich, nach einem weiteren Erfindungsmerkmal jedem Meßgefäß eine z.B. von einem Schwimmschalter oder einem temperaturabhängigen Widerstand gebildete Überlaufsicherung zuzuordnen. Diese tritt bei Versagen der Umschaltvorrichtung bei Erreichen eines höchstzulässigen Kraftstoffspiegels im Meßgefäß in Aktion. Bei Verwendung eines temperaturabhängigen Widerstandes (Thernewid) tritt bei Benetzung desselben durch die Flüssigkeit eine momentane Temperaturänderung ein. die zu einer entsprechenden Widerstandsänderung führt. Diese kann dazu herangezogen werden, das den Füllvorgang steuernde Magnetventil im Schließsinn zu betätigen und gegebenenfalls gleichzeitig ein Störungssignal auslösen.To increase operational safety, it is advisable to look for a further feature of the invention for each A measuring vessel formed e.g. by a float switch or a temperature-dependent resistor Assign overflow protection. This occurs if the switching device fails when it is reached a maximum permissible fuel level in the measuring vessel in action. When using a temperature-dependent Resistance (Thernewid) occurs when it is wetted by the liquid, a momentary change in temperature a. which leads to a corresponding change in resistance. This can be used for this to actuate the solenoid valve controlling the filling process in the closing direction and, if necessary, at the same time trigger a fault signal.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 das Prinzipschaltbild einer elektronisch gesteuerten Verbrauchsmeßeinrichtung nach der Erfindung undFig. 1 shows the basic circuit diagram of an electronically controlled Consumption measuring device according to the invention and

Fig. 2 einen Impulsplan der Anlage nach Fig. 1.FIG. 2 shows a pulse diagram of the system according to FIG. 1.

Die Meßeinrichtung nach Fig. 1 verfügt über zwei Meßgefäße 1, Γ, die je auf einer Kraftmeßdose 2, 2' aufgelagert sind. Diese Kraftmeßdosen arbeiten nach dem Dehnmeßstreifen-Prinzip und besitzen einen ihrer Gewichtsbelastung proportionalen Widerstand.The measuring device according to FIG. 1 has two Measuring vessels 1, Γ, which are each placed on a load cell 2, 2 '. These load cells work afterwards the strain gauge principle and have a resistance proportional to their weight load.

Jeder Kraftmeßdose 2, 2' ist ein Dehnmeßstreifen-Verstärker 3, 3' nachgeschaltet, welcher das Ausgangssignal der Kraftmeßdosen in eine entsprechende elektrische Spannung umwandelt Am Ausgang jedes Verstärkers 3, 3' ist ein Steuergerät 4, 4' angeschlossen, welches auf die einem vorbestimmten Höchstbzw. Mindestgewicht in den Meßgefäßen 1, 1' entsprechenden Spannungswerte anspricht (Level-Detec-Each load cell 2, 2 'is followed by a strain gauge amplifier 3, 3' which supplies the output signal which converts load cells into a corresponding electrical voltage at the output of each Amplifier 3, 3 ', a control device 4, 4' is connected, which is based on a predetermined maximum or. Minimum weight in the measuring vessels 1, 1 'responds to corresponding voltage values (Level-Detec-

An den Ausgang jedes Steuergerätes 4, 4 suid jeweils zwei Magnetventile 5, 6 bzw. 5', 6' angeschlossen. Die Magnetventile 5,5'steuern die Füllung der beiden Meßgefäße 1,1' über je eine an einen gemeinsamen Vorratsbehälter angeschlossene Speiseleitung 7 7'.Die Magnetventile 6, 6'steuern ihrerseits je eine Entnahmeleitung 8,8', welche zum Verbraucher, im vorliegenden Fall zu einer Brennkraftmaschine 9At the output of each control unit 4, 4 suid respectively two solenoid valves 5, 6 or 5 ', 6' connected. The solenoid valves 5, 5 'control the filling of the two measuring vessels 1,1 'each via a feed line connected to a common storage container 7 7 '. The solenoid valves 6, 6' each control one Sampling line 8, 8 'which goes to the consumer, in the present case to an internal combustion engine 9

Die Steuerung der Magnetventilpaare 5, 6 bzw. 5, 6' erfolgt somit selbsttätig durch die beiden Steuergeräte 4, 4', und zwar in dem Sinne, daß bei Erreichen eines vorbestimmten Mindestftüssigkeitsstandes in dem an den Verbraucher 9 angeschlossenen Meßgefaß am Ausgang des zugehörigen Steuergerätes 4 bzw. 4' ein Impuls erscheint, welcher das Entnahmeventil 6 bzw. 6' des zugehörigen Meßgefäßes schließt und zugleich das der Speiseleitung desselben Meßgefäßes zugeordnete Magnetventil 5 bzw. 5' öffnet. DasThe solenoid valve pairs 5, 6 or 5, 6 'are thus controlled automatically by the two control units 4, 4 ', in the sense that when a predetermined minimum liquid level is reached in the measuring vessel connected to the consumer 9 at the output of the associated control device 4 or 4 'a pulse appears which closes the extraction valve 6 or 6' of the associated measuring vessel and at the same time the solenoid valve 5 or 5 'assigned to the feed line of the same measuring vessel opens. That

ίο Meßgefäß wird nun aus dem Vorratsbehälter wieder aufgefüllt. Sobald ein vorbestimmter Flüssigkeitshöchststand in dem betreffenden Meßgefäß erreicht ist, tritt ein weiterer Schaltimpuls am Ausgang des zugehörigen Steuergerätes 4 bzw. 4' auf, welcher deh Auffüllvorgang durch Schließen des Ventiles 5 bzw. 5' beendet und die Entnahme aus demselben Meßgefäß durch Öffnen des Magnetventiles 6 bzw. 6' freigibt. ίο The measuring vessel is now out of the storage container again filled up. As soon as a predetermined maximum liquid level is reached in the relevant measuring vessel is, another switching pulse occurs at the output of the associated control unit 4 or 4 ', which deh The filling process is ended by closing the valve 5 or 5 'and the removal from the same measuring vessel by opening the solenoid valve 6 or 6 'releases.

Als zusätzlicher Schutz gegen Überlaufen der Meß-As additional protection against overflow of the measuring

gefäße 1,1'dient je eine Überlaufsicherung 10, 10', beispielsweise ein Schwimmschalter oder ein temperaturabhängiger Widerstand. In letzterem tritt bei Benet zung durch die Flüssigkeit eine momentane Tempera turänderung ein, die eine entsprechende Widerstands änderung verursacht. Diese kann zur Ausschaltung der Einrichtung oder von Teilen derselben sowie zur Auslösung von Störsignalen benutzt werden.vessels 1, 1 'each have an overflow protection device 10, 10', for example a float switch or a temperature-dependent one Resistance. In the latter, a momentary tempera occurs when wetted by the liquid a temperature change that causes a corresponding change in resistance. This can be switched off the device or parts thereof as well as for triggering interference signals.

Die Ausgänge der Verstärker 3, 3' sind je mit einem Eingang eines Wechselschalters 11 verbunden, an dessen Ausgang zwei parallel geschaltete Spitzenspannungsspeicher 12 und 12' angeschlossen sind. Über eine von den Steuergeräten 4, 4' ausgehende Steuerleitung 13 wird der Wechselschalter 11 in dem Sinne betätigt, daß jeweils nur die AusgangsspannungThe outputs of the amplifiers 3, 3 'are each connected to an input of a changeover switch 11, two parallel-connected peak voltage stores 12 and 12 'are connected to its output. The changeover switch 11 in the Sense actuated that each time only the output voltage

jenes Verstärkers 3 bzw. 3' an die beiden Spitzenspannungsspeicher 12, 12' gelangt, welcher dem auf Entnahme geschalteten Meßgefäß zugeordnet ist.that amplifier 3 or 3 'to the two peak voltage stores 12, 12 ', which is assigned to the measuring vessel switched to removal.

Die Ausgänge der Spitzenspannungsspeicher 12 und 12' sind je mit einem Eingang eines Differenz-Verstärkers 14 verbunden, dem ein Digital Voltmeter 15 nachgeschaltet ist.The outputs of the peak voltage stores 12 and 12 'each have an input of a differential amplifier 14 connected, which is followed by a digital voltmeter 15.

An das Digital-Voltmeter 15 kann erforderlichenfalls, wie dargestellt, ein elektronischer Zähler 16 angeschlossen werden, welcher die Werte des Digital-Voltmeters 15 summiert und über die gesamte Meßzeit ausgibt. Der ausgewiesene Wert zeigt den Gesamtverbrauch an Kraftstoff über die gesamte Versuchsdauer an.If necessary, the digital voltmeter 15 can as shown, an electronic counter 16 can be connected, which the values of the digital voltmeter 15 totaled and output over the entire measuring time. The value shown shows the total consumption of fuel over the entire duration of the experiment.

Die Einrichtung verfügt weiters über einen Steuer und Taktgenerator 17, welcher die abwechselnde Erdung und Entladung der beiden Spitzenspannungsspeicher 12 und 12' und die Einschaltung des Digital-Voltmeters 15 steuert und der auf vorbestimmte Meßzeitintervalle At, einstellbar ist, wie nachstehend noch näher erläutertThe device also has a control and clock generator 17 which controls the alternating grounding and discharging of the two peak voltage stores 12 and 12 'and the activation of the digital voltmeter 15 and which can be set to predetermined measuring time intervals At , as explained in more detail below

Die Einrichtung kann gegebenenfalls durch eine in der Zeichnung mit strichlierten Linien eingezeichnete Differentiationsschaltung 18 ergänzt werden, die an den Ausgang der Verstärker 3, 3' wahlweise anschließbar ist Eine solche Differentiationsschaltung 18 ermöglicht eine Aufzeichnung des Verbrauches als Funktion der Zeit (dG/άΤ). The device can optionally be supplemented by a differentiation circuit 18 shown in dashed lines in the drawing, which can optionally be connected to the output of the amplifiers 3, 3 '. Such a differentiation circuit 18 enables consumption to be recorded as a function of time (dG / άΤ).

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung arbeitet nun nach folgendem, aus dem Impulsplan der F i g. 2 ersichtlichen Prinzip. Wie das Diagramm der Fig. 2a zeigt, wird die Gesamtkurve, welche das Kraftstoffgewicht G als Funktion der Zeit t veranschaulicht, in einzelne Zeitstreifen von der Breite Δ/ unterteilt.The device shown in Fig. 1 now works according to the following, from the pulse plan of FIG. 2 apparent principle. As the diagram in FIG. 2a shows, the overall curve, which illustrates the fuel weight G as a function of time t , is subdivided into individual time strips of width Δ /.

Diese Meßzeitintervalle Al werden am Steuer- und Taktgenerator voreingestellt. Die Dauer richtet sich nach der Gesamtdauer des Versuches und nach der Notwendigkeit, Verbrauchswerte innerhalb sehr kurzer Zeitabschnitte ermitteln zu müssen. Bei Beeinn ϊ der Verbrauchsmessung zum Zeitpunkt /] sei beispielsweise der Spitzenspannungsspeicher 12 eingeschaltet, welcher den dem Maximalstand im Meßgefäß 1 entsprechenden Spannungswert G, speichert. Durch die Versorgung des Verbrauchers 9 aus dem ι ο Meßgefäß 1 fällt nun die Kurve G entsprechend der Gewichtsabnahme im Meßgefäß langsam ab.This measuring time intervals Al are preset at the control and clock generator. The duration depends on the total duration of the experiment and the need to determine consumption values within a very short period of time. Bean in the consumption measurement at the time ϊ /] is, for example, the peak voltage memory 12 is turned on, which the corresponding to the maximum level in the measuring vessel 1 voltage value G stores. As a result of the supply of the consumer 9 from the ι ο measuring vessel 1, the curve G now slowly drops in accordance with the decrease in weight in the measuring vessel.

Nach der Meßzeit Al zum Zeitpunkt I2 hat das Gewicht im Meßgefäß einen neuen Wert G2 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der zweite Spitzenspannungs- μ speicher 12'. welcher bis dahin geerdet war, eingeschaltet. Die Ausgangsspannung steigt plötzlich auf den Wert G2. Sodann wird zum gleichen Zeitpunkt die folgende Meßperiode des Digital-Voltmeters 15 gestartet. Über den Differenzverstärker 14 wird nun die Differenzspannung zwischen den Weiten G1 und G2 der beiden Spitzenspannungsspeicher 12, 12' gemessen. Der Wert G1-G1 entspricht somit der Gewichtsabnahme im Meßgefäß 1 während der Meßzeit Δ/ und damit dem Verbrauch AGlAt. After the measuring time Al at the time I 2, the weight has reached in the measuring vessel a new value G 2nd At this point in time, the second peak voltage μ memory 12 '. which was grounded up to then, switched on. The output voltage suddenly rises to the value G 2 . The following measuring period of the digital voltmeter 15 is then started at the same point in time. The differential voltage between the widths G 1 and G 2 of the two peak voltage stores 12, 12 'is now measured via the differential amplifier 14. The value G 1 -G 1 thus corresponds to the decrease in weight in the measuring vessel 1 during the measuring time Δ / and thus to the consumption AGlAt.

Nach Beendigung der Messung dieses Differenzwertes wird vom Steuer- und Taktgenerator 17 ein kurzer Steuerimpuls für die Datenübernahme von AGlAt in den Datenspeicher abgegeben. Sodann werden beide Spitzenspannungsspeicher 12 und 12' geerdet, das heißt also entladen. Nach der für die Entladung des Spitzenspannungsspeichers 12 erforderlichen, relativ sehr kurzen Zeit wird dieser Spitzenspannungsspeicher für die nächste Messung wieder freigegeben. Die Ausgangsspannung steigt augenblicklich auf den dem momentanen Kraftstoffgewicht im Meßgefäß entsprechenden Wert an. Sodann erfolgt wieder die Speicherung wie oben beschrieben. Der Spitzenspannungsspeicher 12' bleibt jedoch bis zum Ende der Meßzeit At geerdet und damit entladen. Die vom Steuer- und Taktgenerator 17 abgegebenen, die Meßintervalle Al bestimmenden Impulse sind aus Fig. 2b ersichtlich. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen entspricht dabei der maximalen Datenerfassungsund Übernahmezeit. Die Steuerimpulse für das Digi tal-Voltmeter 15 sind in Fig. 2c veranschaulicht. Die Datenübernahme des Wertes AGlAi in den Datenspei eher erfolgt durch die von der Steuerschaltung abge gebenen kurzen Impulse nach Fig. 2d. Die Löschim pulse für den Spitzenspannungsspeicher 12 gehen aus Fig. 2e und die für den Spitzenspannungsspeicher 12' aus Fig. 2f hervor. R bezeichnet dabei die Rück Stelldauer des Speichers 12 und R' die Rückstell dauer des Speichers 12'. After the measurement of this difference value has ended , the control and clock generator 17 emits a short control pulse for the data transfer from AGlAt to the data memory. Both peak voltage stores 12 and 12 'are then grounded, that is to say discharged. After the relatively very short time required for discharging the peak voltage store 12, this peak voltage store is released again for the next measurement. The output voltage rises immediately to the value corresponding to the current weight of fuel in the measuring vessel. The storage then takes place again as described above. The peak voltage store 12 'remains grounded until the end of the measuring time At and thus discharged. The emitted by the control and timing generator 17, the measurement intervals Al-determining pulses are shown in Fig. 2b. The interval between successive pulses corresponds to the maximum data acquisition and transfer time. The control pulses for the Digi tal voltmeter 15 are illustrated in Fig. 2c. The data transfer of the value AGlAi into the data memory takes place rather through the short pulses emitted by the control circuit according to FIG. 2d. The Löschim pulses for the peak voltage memory 12 can be seen from FIG. 2e and those for the peak voltage memory 12 'from FIG. 2f. R denotes the reset duration of the memory 12 and R ' the reset duration of the memory 12'.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

1 Patentansprüche:1 claims: 1. Einrichtung zur Messung des Verbrauches von flüssigen Betriebsstoffen, insbesondere des Kraftstoffverbrauches einer Brennkraftmaschine, mit zwei aus einem Vorratsbehälter auffüUbaren und je über eine von einem Magnetventil gesteuerte Entnahmeleitung mit dem Verbraucher verbindbaren Meßgefäßen und mit einer die Magnet-1. Device for measuring the consumption of liquid operating materials, in particular the Fuel consumption of an internal combustion engine, with two replenishable from a storage container and each can be connected to the consumer via an extraction line controlled by a solenoid valve Measuring vessels and with a magnetic über zwei jeweik mit einer Eichmarkierung versehene Präzisionsbehälter verfügt, die je über ein Magnetventil abwechselnd mit der zum Motor führenden Kraftstoffleitung verbindbar sind. Ein manuell oder durch 5 eine photoelektrische Einrichtung betätigbarer Umschalter sorgt dafür, daß jeweils eines der beiden Magnetventile geöffnet, das andere hingegen geschlossen ist. Jedem Magnetventil ist ein elektrisch gesteuerter Zeitschreiber parallel geschaltet Die Messung erfolgthas two precision containers, each with a calibration mark, each with a solenoid valve are alternately connectable to the fuel line leading to the engine. One manually or by 5 a photoelectric device actuatable changeover switch ensures that one of the two solenoid valves is open while the other is closed is. An electrically controlled time recorder is connected in parallel to each solenoid valve. The measurement is carried out ventile steuernden elektrischen Umschaltvorrich- io durch zweimaliges Abfahren einer Meßstrecke betung, dadurch gekennzeichnet, daß die Um- kannter Länge in entgegengesetzter Fahrtrichtung, schaltvorrichtung (4, 4*) von einer Wägeeinrich- Bei Fahrtbeginn wird der Motor zunächst aus dem ertung betätigt ist, die je aus einer eines der Meß- sten Meßgefäß gespeist. Sobald der Anfang der Meßgefäße (1, O tragenden Kraftmeßdose (2, 2^ vor- strecke erreicht ist, wird der Umschalter betätigt, so zugsweise einer Dehnmeßstreifen-Kraftmeßdose. 15 daß nun der Motor aus <tem zweiten Meßgefäß vermit nachgeschaltetem Verstärker (3, 31) besteht, sorgt wird. Zugleich wird auch der zugehörige Zeit- und der Ausgang jedes Verstärkers (3, 3") mit schreiber eingeschaltet. Während der Meßfahrt muß dem Eingang eines auf die einem vorbestimmten eine konstante Fahrtgeschwindigkeit eingehalten wer-Höchst- bzw. Mindestgewicht im Meßgefäß (1, 1') den. zu welchem Zweck die Beobachtung einer dreh entsprechenden Spannungswerte ansprechenden 20 zahlabhängig gesteuerten elektronischen Differential Steuergerätes (4, 41J verbunden ist, an dessen Aus einrichtung erforderlich ist. Am F.ndpunkt der Meß gang die Magnetventile (5, 5'; 6, 6') der Speise- strecke erfolgt eine neuerliche Umschaltung auf das (7, 7') und der Entnahmeleitung (8, δ') des zugehö- erste Meßgefäß. Aus der vom Zeitschreiber registrier rigen Meßgefäßes (1, l') angeschlossen sind, daß ten Zeitspanne und der dem zweiten Meßgefäß ent die Ausgangsspannungen beider Verstärker (3, 3') is nommenen Kraftstoffmenge kann rechnerisch der spe abwechselnd über einen von den Steuergeräten (4, zifische Kraftstoffverbrauch ermittelt werden. Durch 4') gemeinsam gesteuerten Wechselschalter (11) Bildung des Mittelwertes aus den Ergebnissen der den Eingängen zweier parallelgeschalteter Spitzen- Hin- und Rückfahrt werden Windeinflüsse sowie all Spannungsspeicher (12, 12) zugeführt sind, deren fällige Steigungen der Meßstrecke aus dem Endergeb Ausgänge je mit einem Eingang eines Differenz- 30 nis eliminiert. Nachteilig ist die umständliche Handha Verstärkers (14) mit nachgeschaltetem Digital-Volt- bung des Gerätes beim genauen Auffüllen der Meß meter (15) verbunden sind, und daß ein die ab- gefäße, die Meßungenauigkeit bei manueller Betäti wechselnde Erdung und Entladung der beiden Spit- gung des Umschalters und der Zeitaufwand für die zenspannungsspeicher (12, 12') und die Einschal- Auswertung der Meßergebnisse. Weiters ist auch die tung des Digital-Voltmeters (15) steuernder, auf 3; Einhaltung der konstanten Fahrgeschwindigkeit durch vorbestimmte Meßzeitintervalle (At) einstellbarer Überwachung der elektronischen Anzeigegeräte Steuer- und Taktgenerator (17) vorgesehen ist. schwierig und wegen der Ablenkung des FahrersValves controlling electrical switchover device by driving twice a measuring distance, characterized in that the known length is operated in the opposite direction of travel, switching device (4, 4 *) by a weighing device each fed from one of the measuring vessels. As soon as the beginning of the load cell (1, O carrying the load cell (2, 2 ^ pre-stretch) is reached, the switch is actuated, preferably a strain gauge load cell. 3 1 ) exists. At the same time, the associated time and output of each amplifier (3, 3 ") is switched on with a recorder .Minimum weight in the measuring vessel (1, 1 ') is connected to the for what purpose the observation of a rotationally corresponding voltage values responding 20 number-dependent controlled electronic differential control device (4, 4 1 J is connected, at whose off device is required When the solenoid valves (5, 5 '; 6, 6 ') of the feed line switch to the (7, 7 ') and the extraction line (8, δ') of the associated first measuring vessel 'are connected, that th time period and the second measuring vessel ent the output voltages of both amplifiers (3, 3 from the time recorder registered membered measuring vessel (1, l)') is recessed fuel amount of the SPE may be constructed alternately one of the control devices (4,-specific Fuel consumption can be determined. By 4 ') jointly controlled changeover switch (11) formation of the mean value from the results of the inputs of two parallel-connected peak outward and return journeys, wind influences and all voltage storage devices (12, 12) are fed, whose due gradients of the measuring section are based on the final results eliminated with an input of a difference. The disadvantage is the cumbersome handling amplifier (14) with downstream digital voltage of the device are connected to the exact filling of the measuring meter (15), and that a grounding and discharging of the two spits that change the volume and the measuring inaccuracy when operated manually - supply of the changeover switch and the time required for the zenspannungsspeicher (12, 12 ') and the switch-on evaluation of the measurement results. Furthermore, the direction of the digital voltmeter (15) is controlling, on 3; Maintaining the constant driving speed by means of predetermined measuring time intervals (At) adjustable monitoring of the electronic display devices control and clock generator (17) is provided. difficult and because of driver distraction 2. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch ge- auch nicht ungefährlich. Vor allem aber läßt die be kennzeichnet, daß am Ausgang des Digital-Voltme- kannte Methode keine längeren Meßfahrten zu. da ters (15) ein Digitalzähler (16) angeschlossen ist. 40 di? Fahrtdauer durch das Fassungsvermögen des der den Gesamtverbrauch an Betriebsstoff wäh- Meßgefäßes beschränkt ist.2. Device according to claim 1. thereby also not harmless. But above all, the be indicates that at the output of the digital voltme-known method no longer test drives are allowed. there ters (15) a digital counter (16) is connected. 40 di? Travel time due to the capacity of the the total consumption of fuel is limited by the measuring vessel. rend der gesamten Meßdauer (T) registriert. Es ist auch eine Verbrauchsmeßeinrichtung berend of the entire measurement period (T) . It is also a consumption meter 3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2. da- kannt. bei welcher der über eine Magnetventilanorddurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des bzw. nung aus dem Hauptbehälter gespeiste Meßbehälter der Verstärker (3, 3') eine elektronische Differen- 11 an dem einen Arm eines Waagebalkens angeordnet ziereinrichtung (18) zur Direktanzeige des Betriebs ist. an dessen anderem Arm ein Gegengewicht anstoffverbrauches je Zeiteinheit oder PSh ange- greift, welches mittels eines Elektromotors oder eines schlossen ist. Solenoids heb- und senkbar angeordnet ist. Die jewel·3. Device according to claim I or 2. known. wherein said in a Magnetventilanorddurch that is for direct indication of the operation at the output of or voltage from the main tank powered measuring container of the amplifier (3, 3 ') ornamental device arranged at one arm of a balance beam, an electronic differentiation 11 (18). on the other arm of which a counterweight of material consumption per unit of time or PSh is attacked, which is closed by means of an electric motor or one. Solenoids can be raised and lowered. The jewel 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis lige Stellung des Waagebalkens wird durch einen 3. dadurch gekennzeichnet, daß jedem Meßgefäß ;o Quecksilberschalter mit zwei Kontaktpaaren erfaßt. (1, Γ) eine z.B. von einem Schwimmschalter oder Zur Steuerung dieser in ihrem Gesamtaufbau sehr4. Device according to one of claims 1 to lige position of the balance beam is through a 3. characterized in that each measuring vessel; o detected mercury switch with two pairs of contacts. (1, Γ) one e.g. from a float switch or to control this in its overall structure
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2942211A1 (en) * 1979-10-18 1981-05-07 Specialnoe konstruktorskoe bjuro Transnefteavtomatika, Moskva Quantitative fluid measurement - involves synchronised filling and weighing, and emptying of containers without interrupting flow
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