DE2119666C3 - Einrichtung zur Messung der Filtrierbarkeit von Brennstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich au^f eine Einrichtung zur selbsttätigen Messung der Filtrierbarkeit von Brennstoffen, insbesondere von Brennstoffen für Brennkraftmaschinen.

Es sind Bestrebungen im Gange, die Messung der Filtrierbarkeit von flüssigen Brennstoffen unter Feststellung derjenigen Temperatur, unterhalb welcher der jeweilige Brennstoff nicht mehr verwendet werden kann, also die Bestimmung der Grenztemperatur für die Benutzung des Brennstoffs in der Kälte, zum Gegenstand einer Norm zu machen. Dabei kann im Prinzip so vorgegangen werden, daß ein bestimmtes, auf eine vorgegebene Temperatur abgekühltes Brennstoffvolumen durch ein bestimmtes Meiallfüter gesaugt wird, was bei unterschiedlichen, stufenweise abfallenden Temperaturen wiederholt wird, bis die verfestigte oder erstarrte Paraffinmenge so groß ist bzw. ausreicht, um die Strömungsgeschwindigkeit so weit zu verzögern, jj daß die Zeitdauer für das Durchströmen des besagten Flüssigkeitsvolumens duich das Filter ein vorgegebenes Zeitintervall überschreitet. Die Temperatur des Brennstoffs bei diesem letzten Versuch wäre festzuhalten.

Diese Verfahrensweise macht eine beträchtliche Anzahl einzelner Meßvorgänge erforderlich. Die Durchführung mit Hilfe von Bedienungspersonal ist langwierig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur selbsttätigen Messung der Filtrierbarkeit von Brennstoffen, insbesondere von Brennstoffen für Brennkraftmaschinen, zu schaffen, also eine Einrichtung zur :"lbsttätigen Bestimmung der erwähnten Grenztemperatur für die Filtrierbarkeit des jeweiligen Brennstoffs, welche bis einschließlich des Stillsetzens bei Beendigung der Messungen und der Anzeige des Meßergebnisses ohne Bedienung durch irgendwelches Personal auskommt und darüber hinaus so abgewandelt werden kann, daO gleichzeitig mehrere Messungen an verschiedenen Brennstoffen vorgenommen werden können.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den echten Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird eine Brennstoffprobe abgekühlt und deren Temperatur T während der Abkühlung kontinuierlich gemessen sowie mit einer gegebenen Bezugstemperatur T_c verglichen. Bei Tempt raturgleichheit wird die Füllung einer Pipette begonnen und eine auf ein bestimmtes Bezugszeitintervall eingestellte Zeitbasisschaltung gestartet. Diese wird bei exakter Füllung der Pipette innerhalb des Bezugszeitintervalls stillgesetzt, wobei gleichzeitig die Bezugstemperatur Tcum eine bestimmte Stufet T_c vermindert wird. Darauf läuft ein neuer Zyklus ab, bis schließlich das Bezugszeitintervall vor der exakten Füllung der Pipette abläuft, woraufhin die Zeitbasisschaltung die Messung beendet, und zwar unter Aufrechterhaltung der gerade gegebenen, die Filtrierbarkeit der untersuchten Brennstoffprobe verdeutlichenden Bezugstemperatur T^

Es ist eine Vorrichtung zur selbsttätigen Messung des BPA-Punktes (Temperatur des Beginns der Paraffinausscheidung), vorzugsweise von Mineralölen, bekannt, wobei zur Messung des besagten Punktes die bei Beginn der Paraffinausscheidung frei werdende Kristallisationswärme herangezogen wird. Dazu weist die Vorrichtung eine die jeweils zu untersuchende Probe aufnehmende Meßzelle und eine eine paraffinfreie Bezugssubstanz aufnehmende Vergleichszelle auf, wobei beide Zellen in einer thermostatisierten Meßkammer angeordnet und jeweils mit einem Widerstandsthermometer versehen sind, welche Glieder einer Wheatstoneschen Brücke bilden. Beim Abkühlen der Meßkammer durch den zugehörigen Thermostaten werden die Widerstandsthermometer anfangs auf gleicher Temperatur gehalten, wodurch die Wheatstonesche Brücke stromlos ist. Sobald jedoch in der Meßzelle Paraffin auszukristallisieren beginnt, entsteht infolge der frei werdenden Kristallisationswärme eine Temperaturdifferenz in den beiden Zellen und damit ein Strom in der Wheatstoneschen Brücke, durch den ein Schreiber betätigt wird, der die Temperatur in der Meßzelle registriert. Eine Filtrierbarkeitsmessung im Sinne der Erfindung findet nicht statt. (DL-PS 53 345).

Weiterhin gehört ein Viskosimeter zum Stande der Technik, mit welchem die Viskosität von ölen selbsttätig gemessen werden soll, und zwar bei einer bestimmten Temperatur, gegebenenfalls anschließend bei einer zweiten Temperatur. Dabei wird das jeweils zu untersuchende öl in eine auf der jeweiligen Untersuchungstemperatur gehaltene Kapillarröhre gesaugt, darin bis zur Annahme der jeweiligen Untersuchungstemperatur gehalten und dann ablaufen gelassen, wobei man die Zeitdauer mißt, innerhalb welcher das obere Ende der ölsäule eine bestimmte Meßstrecke in der Kapillarröhre zurücklegt. Diese Zeitdauer wird unmittelbar in den Viskositätsindex umgerechnet. Sämtliche Vorgänge erfolgen mit automatischer Steuerung, wobei fotoelektrische Zellen den ölstand im Kapillarrohr

überwachen. Es erfolgt keine Filtrierbarkeitsmessung im Sinn der Erfindung(FR-PS 12 79 574).

Nachstehend sind zwei Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäß gestalteten Einrichtung,

F i g. 2 den Meßraum mit thermoelektrischer Sonde der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in schematischer Wiedergabe,

Fig.3 das Schaltbild der Bezugstemperatur-Schaltung der Einrichtung gemäß F i g. 1,

Fig.4 eine die Funktion der Schaltung nach Fig. 3 verdeutlichende graphische Darstellung,

Fig. 5 das Schaltbild des ersten Vergleicherkreises der Einrichtung nach Fig. 1,

F i g. 6 das Schaltbild des zweiten Vergleicherkreises der Vorrichtung nach F i g. 1,

Fig. 7 die Füll- und Entleerungseinrichtung für die Versuchspipette der Einrichtung nach Fig. 1 in schematischer Wiedergabe,

Fig.8 das Schaltbild der Zeitbasisschaltung der Einrichtung gemäß Fig. 1,

Fig.9 die Überwachungseinrichtung für die Füllung der Versuchspipette der Einrichtung nach F i g. 1 in schematischer Wiedergabe,

Fig. 10 das Schaltbild des Impulsgenerators der Einrichtung gemäß F i g. 1,

Fig. Π ein der Fig. 1 entsprechendes Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäß gestalteten Einrichtung,

Fig. 12 und 13 jeweils das Schaltbild einer anderen Ausgestaltung der Bezugstemperatur-Schaltung der Ausführungsform gemäß Fig. 11,

F i g. 14 das Blockschaltbild des Impulsgenerators der Ausführiingsform nach Fig. 11.

In den Zeichnungen sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugsziffern versehen. In F i g. 1 sind bei den einzelnen Blöcken die Bezugsziffern derjenigen Figuren in Klammern angegeben, in welchen der jeweilige Block detailliert gezeigt ist.

Gemäß Fig. 1 liefert eine thermoelektrische Sonde 10 am Ausgang U ein die Temperatur T der nicht dargestellten Brennstoffmasse, in welche sie eingetaucht ist, repräsentierendes Signal. Der Bezugstemperatur-Kreis 20 liefert am Ausgang 21 ein die Bezugstemperatur T_c repräsentierendes Signal. Der Kreis 20 weist einen Eingang 22 mit Nullpunkteinstellung von Hand auf, ferner einen Eingang 23 zur Steuerung der Stufe Δ 7; der Bezugstemperatur. Die Struktur und Funktion des Kreises 20 sind unten im einzelnen beschrieben. Das die Bezugstemperatur T₁ repräsentierende Signal 21 wird einer Temperaturanzeigeeinrichtung 24 zugeführt, beispielsweise einem Voltmeter. Einem Spannungsvergleichei 30 werden über zwei Eingänge 31 und 32 das Signal U der Temperatur Γ und das Signal 21 der Be/ugstcmpcratür T₁ zugeführt. Über einen Eingang 33 wird ihm ein Signal aufgegeben, welches sein Gleichgewichtsnivcau verändert, wie weiter unten beschrieben. Der Vcrgleichcr 30 weist einen Ausgang 34 auf. Einem zweiten Vergleichcr 40 wird über einen Eingang 41 das Signal 34 zugeführt, und über einen Eingang 42 ein Spcrrsignal, wenn die Messung beendet ist. Er weist einen Ausgang 43 auf, welcher zugleich mit dem Eingang 51 der Füll- und Lecrungseinrichtung 50 der Versuchspipette und mit dem Eingang 61 der ZeitbasiseinrichUing 60 verbunden ist. Letztere weist einen F.inpnng 62 für automatische Nullpunktrückstellung und einen Eingang 63 für Nullpunktrückstellung von Hand auf, ferner einen Ausgang 64. Eine photoelektrische Einrichtung 70 überwacht die Füllung der Pipette und liefert am S Ausgang 71 ein Signal, wenn die gewünschte Füllung erreicht ist. Dieses Signal 71 gelangt zum Eingang 81 eines Impulsgenerators 80, dessen Ausgang 82 sich mit dem Eingang 62 der Zeilbasiseinrichtung 60 und zusätzlich mit dem Eingang 23 des Kreises 20 verbunden ίο ist. Ein Zeitverglcicher 90 wird am Eingang 91 mit dem Signal 64 der Zeitbasiseinrichtung 60 beaufschlagt, während sein Ausgang 92 mit dem Eingang 42 des zweiten Vergleichers 40 und zugleich mit einer Anzeigeeinrichtung 93, beispielsweise einer Lampe, ij verbunden ist, welche das Ende der Messung angibt.

Gemäß Fig. 2 ist die thermoelektrische Sonde 10 in einem gekühlten Raum 101 untergebracht, dessen Temperatur vorzugsweise geregelt wird. In einem Gefäß 102 im Raum 101 ist der zu untersuchende »ο Brennstoff 103 und die Sonde 10 untergebracht. Der Raum 101 wird von einer Kühlschlange 104 aus gekühlt, in welcher eine Kühlflüssigkeit zirkuliert, beispielsweise gekühlter Methanol. Der Methanol kommt aus einem Gefäß 106, in welchem er von Trockeneis 107 gekühlt und von einem umlaufenden Rührwerk 108 in Bewegung gehalten wird. Vorzugsweise wird die Methanolzirkulation von einem elektromagnetischen Zweistellungsventil 109 gesteuert, d. h. entweder zugelassen oder unterbrochen. Das elektromagnetische Ventil 109 ist in Fig. 2 in Ruhestellung wiedergegeben, in welcher die Methanolzirkulation unterbrochen ist. Es ist von einem Regler 111 gesteuert, dessen Sonde 112 im Raum 101 angeordnet ist, und bei dem es sich um einen Zweipunktregler handelt. Gute Ergebnisse hat eine Platinsonde und ein Regler geliefert, welcher zwei einfache elektromagnetische Ventile betätigt, die entgcgcngeset/.t arbeiten. Der Raum 101 wurde auf diese Weise auf einer Temperatur zwischen —32 und — 35°C gehalten, und die Messungen wurden mit einem Brennstoff gemacht, welcher sich von — 10 auf — 20°C abkühlte, und zwar mittels gleichfalls einer Platinsonde. Der Ausgang bzw. die Ausgangsleitung 11 führt zu dem in Fig. 5 wiedergegebenen Spannungsvergleicher 30, wie die in Fig. 2 in Klammern angegebene Bezugsziffer 5 andeutet.

In Fig. 3 ist der Bezugstemperatur-Kreis 20 im einzelnen wiedergegeben, bei welchem es sich um einen elektronischen Integrierkreis handelt, welcher am Ausgang 21 ein der BczugstemperaUir 7'_c- entsprechen des Signal liefert. Der Kreis weist eine Gleichspuii nungsqucllc 201 auf, welche auch unabhängig sein kann Gelangt ein vom Impulsgenerator 80 kommende: Steuersignal zum Eingang 23 des Kreises 20, dann wir ein Schalter 202, 203 betätigt, so daß die Spannung de: Quelle 201 einem Potentiometer 204 aufgegeben wird an dessen Schleifkontakt 205 dann eine regclban Spannung abgegriffen werden kann. Diese Spannunj gelangt zu einem Netz, welches einen Integrations widerstand 206 aufweist, der in Reihe mit einen ho Integrationskondensator 207 und einem an sie bekannten Verstärker 208 liegt, wobei Kondensator 20 und Verstärker 208 zueinander parallel geschaltet sin< So bleibt /wischen zwei Signalen am Eingang 23 da Signal am Ausgang 21, welches die Bezugstcmperali hs 7",· repräsentiert, konstant, wie aus F i g. 4 hervorgeh Jedes Signal am Eingang 23, welches von gleichbleibt·! der Dauer ist, wie weiter unten in Verbindung mit dci Impulsgenerator 80 noch beschrieben, verringert d;

Signal 21 durch Integration im Integrationswiderstand 206 und Integrationskondensator 207 um einen konstanten Betrag oder ein gleichbleibendes Ausmaß, beispielsweise entsprechend 1°C, wie in Fig.4 dargestellt. Die Nullpunktrückstellung 22 von Hand ist durch einen Druckknopf symbolisiert, welcher an den Klemmen des Integrationskondensators 207 liegt und ein Unterbrecher od. dgl. sein kann. Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, eine Gleichspannungsquelle 201 von 0,3 V, einen Widerstand 206 von lOOkOhm und einen Kondensator 207 von I μΡ zu verwenden, wenn die Signale eine Dauer von 0,1 see haben.

Der besseren Verständlichkeit wegen ist in Fig.3 angegeben, daß der Eingang 23 mit dem Ausgang 82 des Impulsgenerators 80 gemäß Fig. 10 und der Ausgang 21 mit der Anzeigeeinrichtung 24 gemäß Fig. 1 sowie dem Eingang 32 des Spannungsvergleichers 30 gemäß Fi g. 5 verbunden ist.

In F i g. 5 ist die elektrische Schaltung des Spannungsvergleichers 30 dargestellt. Dieser weist einen an sich bekannten Verstärker 301 und ein Verteilernetz auf, welches mit einem Basiswiderstand 302 versehen ist, der parallel zum Verstärker 301 liegt, ferner mit einem Widerstand 303 in Reihe mit dem Eingang 31, einem Einstellpotentiometer 304 und einem Widerstand 305 in Reihe am Eingang 32 und mit einem Widerstand 306 in Reihe mit dem Eingang 33. Vorteilhafterweise weist der Widerstand 305 1 kOhm auf, die Widerstände 302, 303 und 306 jeweils 100 kOhm, so daß ein Übergewicht von 1 zu 1/100 für den Eingang der Sonde bezüglich den anderen beiden Eingängen gegeben ist.

In Fig.5 ist der besseren Verständlichkeit wegen angegeben, daß der Ausgang 34 zum zweiten Vergleicher 40 gemäß Fig. 6 führt, während die Eingänge 31 bis 33 von der Sonde 10 gemäß Fig. 2 bzw. dem Ausgang 21 vom Bezugstemperatur-Kreis 20 gemäß F i g. 3 kommen bzw. in F i g. 1 verdeutlicht sind.

In Fig.6 ist der zweite Vergleicher 40 mit seiner Schaltung wiedergegeben. Er weist einen eigentlichen Kippkreis 401 auf, welcher von an sich bekannter Bauweise sein kann und am Eingang 41 sowie einem Sperreingang 42 liegt. Werden diese Eingänge mit keinerlei Signal beaufschlagt, oder liegt am Sperreingang 42 ein Signal, dann liefert der Kippkreis 401 kein Signal am Ausgang 402. Wird der Eingang 41 mit einem Signal beaufschlagt, der Eingang 42 dagegen nicht, dann liefert der Kippkreis 401 ein Signal am Ausgang 402. Das Signal 402 wird vorzugsweise einem elektronischen Schalter 403 aufgegeben, beispielsweise der Sperre eines doppelten Siliciumgleichrichters, welcher den Ausgang 43 speist, wie dargestellt.

Der besseren Verständlichkeil wegen ist in F i g. 6 angegeben, daß die Eingänge 41 und 42 vom Spannungsvergleicher 30 gemäß F i g. 5 bzw. vom Zeitvergleicher 90 her beaufschlagt sind, während der Ausgang 43 mit dem Zeitbasiskreis 60 gemäß F i g. 8 und der Füll- sowie Entleerungseinrichtung 50 der Versuchspipette gemäß F i g. 7 verbunden ist.

Die Einrichtung 50 ist in F i g. 7 detailliert dargestellt. Sie ist zur Füllung und Leerung der Versuchspipctle 501 vom zweiten Vcrgleicher 40 gesteuert, dessen Ausgangssignal dem Eingang 51 zugeführt wird und ein elektromagnetisches Zweisiellungsvcntil 503 steuert, an Stelle von welchem auch zwei entgegengesetzt arbeitende, einfache elektromagnetische Ventile vorgcsehen sein können. In der dargestellten Ruhestellung des Ventils 503 ist die Pipette 501 mit der Atmosphäre verbunden und leert sich. In der Arbeitsstellung ist die Pipette 501 mit einer Wasserstrahlpumpe 504 verbunden und wird gefüllt.

In F i g. 7 ist angegeben, daß der Eingang 51 mit dem Vergleicher 40 gemäß F i g. 6 verbunden ist.

Fig.8 dient der Verdeutlichung des Zeitbasiskreises 60, welcher einen an sich bekannten Verstärker 601, einen Integrationswiderstand 602 sowie einem Integrationskondensator 603 aufweist. Es ist ein Schalter 604, 605 vorgesehen, welcher bei Speisung durch das vom zweiten Vergleicher 40 am Eingang 61 ankommende Signal eine Quelle 607 zuschaltet, welche vom Kreis 60 unabhängig sein kann, so daß dieser am Ausgang 64 ein über die Zeit wachsendes Signal liefert. Die Nullpunktrückstellung erfolgt entweder durch den Kontakt 608 eines Schalters 609, welcher von einem vom Impulsgenerator 80 kommenden, am Eingang 62 anlangenden Signal betätigt wird, oder von Hand, beispielsweise mittels eines Druckknopfes 63, welcher vorzugsweise mit dem Druckknopf 22 gemäß F i g. 3 kombiniert ist. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Spannung am Ausgang 64 in 60 see um 6 V ansteigt, der Widerstand 602 lOOkOhm beträgt, der Kondensator 603 eine Kapazität von 1 μΡ aufweist, wobei die Zeitkonstante 0,1 see beträgt.

Der besseren Deutlichkeit wegen ist in Fig. 8 angegeben, daß die Eingänge 61 und 62 mit dem zweiten Vergleicher 40 gemäß F i g. 6 bzw. dem Impulsgenerator 80 gemäß F i g. 10 verbunden sind, der Ausgang 64 mit dem Zeitvergleicher 90. Bei der beschriebenen Ausgestaltung des Kreises 60 kann es sich bei dem Zeitvergleicher 90 um einen an sich bekannten Schwellenkreis handeln, welcher demzufolge nicht beschrieben ist.

Die F i g. 9 bezieht sich auf die Überwachungseinrichtung 70 zur Kontrolle der genauen Füllung der Pipette 501. Sie besteht einfacherweise aus einer leuchtenden Lampe 701, welche durch die Pipette 501 an demjenigen Niveau scheint, welches dem gewonnenen Volumen entspricht, und weist ferner ein photoempfindliches Organ 702, beispielsweise einen Photowiderstand, auf. Verbirgt der Spiegel der Flüssigkeit 103 die Lampe 701 vor dem Organ 702, dann ändert sich das Signal am Ausgang 71 plötzlich. In Fig.9 ist der besseren Verständlichkeit wegen angegeben, daß der Ausgang 71 mit dem Impulsgenerator 80 gemäß Fig. 10 verbunden ist, die Pipette 501 mit dem Ventil 503 gemäß F i g. 7.

Der Impulsgenerator 80 ist detailliert in Fig. 10 wiedergegeben. Unter Berücksichtigung dessen, daß die Dauer dieses Impulses die Amplitude der Stufe AT_C der Bezugstemperatur T_c bzw. der entsprechenden Spannung bestimmt, ist es von Bedeutung, daß dieser Impuls eine konstante Dauer aufweist, beispielsweise etwa 0,1 see. Bei einer beschriebenen Ausführungsform ist die Frequenz des (öffentlichen) Netzes als Zeitbezugsgrößc gewählt, d.h. es werden 10 Halbperioden des Netze; durch den in Fig. 10 wiedergegebenen Kreis gezählt Sobald der Kreis 70 an den Eingang 81 ein Signal abgibt schaltet eine Kippeinrichtung 801 in Betriebsstellunf und speist eine Kippeinrichtung 802 und dann cinei logischen UND-Kreis 803, dessen anderer Eingang dii Netzspannung erhält, welche mittels einer Brücke 80· gleichgerichtet und durch eine Kippschaltung 814 i eine sägezahnförmige Spannung mit 100 Hz umgewar dclt ist. Ein klassischer Zähler mit vier Stufen 805, 80< 807 und 808 zählt bis 10 und sperrt sich dann über eine UNO-Krcis 809, wobei sein Ausgangssignal, welche 0,1 see lang dauert, über den UND-Kreis 811 und de ODER-Krcis 812 zum Ausgang 82 gelangt.

Ausgehend vom Ruhezustand arbeitet die erfindungsgemäß gestaltete Einrichtung folgendermaßen. Im Ruhezustand sind alle beschriebenen Bauteile oder -gruppen gleichfalls im Ruhezustand befindlich, abgesehen von der in Fig. 2 dargestellten. Der Meßraum 101 befindet sich auf der geregelten Kühltemperatur für die sich abkühlende Brennstoffprobe, und in dem in Fig. 3 wiedergegebenen Bezugstemperatur-Kreis 20 wird eine konstante Bezugstemperatur T₁- angezeigt (ein Absatz bzw. eine Stufe der treppenförmigen unteren Kurve in Fig.4). Mit dieser Abkühlung erreicht die Brennstoffprobe die Bezugstemperatur Τ_Λ was vom Vergleicherkreis 30 festgestellt wird, welcher den zweiten Vergleicher 40 betätigt, von dort aus den Start der Füllung der Pipette 501 über den Kreis 50 und des Zeitbasis-Kreises 60. Ist die Filtrierbarkeit sehr gut und die Pipette 501 in einer kürzeren Zeit als vorgeschrieben gefüllt, beispielsweise in weniger als 60 see. dann wird dies durch die Überwachungseinrichtung 70 festgestellt, welche den Impulsgenerator 80 in Gang setzt. Dadurch wird einerseits die Zeitbasiseinrichtung 60 auf den Nullpunkt zurückgestellt, zum anderen die Bezugstemperatur T₁. um eine Stufe Δ T₁. vermindert. Der Vergleicher 30, welcher festgestellt, daß die Temperatur 7 höher ist als die neue Bezugstemperatur T_IS schaltet, den zweiten Vergleieher 40 zurück in Ruhestellung, wodurch die Pipette 501 sich entleert. Ein neuer Zyklus beginnt, sobald die Temperatur Tden Wert T₁- erreicht hat. Bei stets abfallender Temperatur T findet schließlich ein Zyklus statt, bei welchem die Füllung der Pipette 501 nicht innerhalb der vorgegebenen Zeitdauer vor sich geht, beispielsweise nicht nach 60 see abgeschlossen ist. Dann wird der Kreis 90 wirksam, so daß einerseits der zweite Vergleicher 40 in Ruhezustand geschaltet und darin blockiert wird, was eine Entleerung der Pipette 501 zur Folge hat, andererseits der Bezugstemperatur-Kreis 20 in seinem Zustand blockiert wird. Die Bezugstemperatur T₁- wird somit dauernd von der Anzeigeeinrichtung 24 angegeben, während zugleich die Lampe 93 das Ende der Messungen anzeigt.

Für eine neue Messung genügt es, die Brennstoffprobe auszuwechseln und die Nullpunktrückstellung von Hand, symbolisiert durch die Druckknöpfe 22 und 63, zu betätigen.

Bei der zweiten Ausführungsform gemäß F i g. 11 sind die gleichen Bauteile mit denselben Bezugsziffern verschen, wie in Fig. 1 bis 10. Die thermoelektrische Sonde 10 liefert am Ausgang 11 ein die Temperatur T der nicht dargestellten Brennstoffmasse repräsentierendes Signal, in welche sie eingetaucht ist. Der Bezugstemperatur-Kreis 20 liefert am Ausgang 21 ein die Bezugstemperatur T₁- repräsentierendes Signal. Der Kreis 20 ist mit einem Eingang 22 mit Nullpunktrückstellung von Hand versehen, ferner mit einem Eingang 23 zur Steuerung der Stufe Δ T₁- der Bezugstemperatur T,» Das die Bezugstemperatur T₁- repräsentierende Signal 21 wird einer Anzeigeeinrichtung 24 aufgegeben, beispielsweise einem Voltmeter. Ein Spannungsvergleicher 30 erhält an zwei Eingängen 31 und 32 das Signal 11 bzw. das Signal 21. Ferner wird dem Vergleieher 30 an dem Eingang 33 ein Signal aufgegeben, welches sein Gleichgewichtsniveau ändert. Der Vergleicher 30 weist einen Ausgang 34 auf. Kreisen 40 wird am Eingang 41 das Signal 34 aufgegeben, an Eingängen 42 und 45 jeweils ein Sperrsignal, wenn die Messung beendet ist, und an dem Eingang 44 ein weiteres Sperrsignal. Die Kreise 40 weisen einen Ausgang 43 auf, welcher zugleich mit dem Eingang 51 der Füll- und Entlcerungseinrichtung 50 der Versuchspipette und mit dem Eingang 61 der Zeitbasiseinrichtung 60 verbunden ist. Die Zeitbasiseinrichtung 60 weist einen Eingang 62 für die automatische Nullpunktrückstellung auf, einen Eingang 63 für die Nullpunktrückstellung von Hand, und einen Ausgang 64. Eine Überwachungseinrichtung 70 für die Füllung der Pipette liefert am Ausgang 71 ein Signal, wenn die exakte Füllung erreicht ist. Das Signal 71 wird dem Eingang 81 eines Impulsgenerators 80

iü aufgegeben, dem an einem Eingang 83 ein Sperrsignal zugeführt wird. Der Impulsgenerator 80 liefert am Ausgang 82 das erwähnte Signal am Eingang 62 der Zeitbasiseinrichtung 60 und das besagte Signal am Eingang 23 vom Kreis 20. Am Ausgang 84 wird das besagte Signal für den Eingang 44 der Kreise 40 geliefert. Ein Zeitvergleicher 90 wird am Eingang 91 mit dem Signal 64 beaufschlagt, welches von der Zeitbasiseinrichtung 60 kommt, und liefert am Ausgang 92 das Signal, welches den Eingängen 42 und 45 der Kreise 40 und einer Lampe 93 am Ende der Messung aufgegeben wird, während am Ausgang 94 das Signal für den Eingang 83 des Impulsgenerators 80 erscheint.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. Il sind gegenüber derjenigen nach F i g. 1 zusätzliche Verbindüngen vorhanden, nämlich die Verbindung 92/45 und die Verbindung 84/44 einerseits, und die Verbindung 94/83 andererseits, welche der Verbesserung des Stillsetzens der Einrichtung am Ende jedes Meßzyklus und bei Beendigung der Messung dienen, selbst wenn beispielsweise das Bedienungspersonal für die Handhabung der Pipette die Einrichtung 70 in Betrieb setzt.

Die Baugruppe 10 der Ausführungsform gemäß Fig. 11 für die Abkühlung der zu untersuchenden Flüssigkeitsmasse und zur Messung von deren Temperatur T, welche ein Signal entsprechend der Temperatur T der Probe während der Abkühlung liefert, entspricht der in F i g. 2 dargestellten.

Zur Erzeugung und Anzeige eines Signals entsprechend der Bezugstemperatur T₁ liefert die Bauteilgruppe 20 ein die Bezugstemperatur T₁- repräsentierendes Signal, d. h. ein Signal, welches genau auf einem konstanten Wert gehalten ist, welcher um eine genau bestimmte Stufe jedesmal dann vermindert wird, wenn die Gruppe 20 ein Steuersignal erhält. Grundsätzlich ist jeder Generator einer treppenförmigen Spannung oder eines treppenförmigen Stroms geeignet, wenn er nur die erforderlichen Bedingungen erfüllt. Beispielsweise kann gemäß Fig. 12 eine Kette von Widerständen vorgesehen sein, welche gleich oder ungleich sind und von einet Spannungsquelle gespeist werden, wobei ein Motor zui schrittweisen Verteilung nach einem an sich bekannter System vorgesehen ist. Gemäß Fig. 13 kann auch eine Kette von Transistoren vorgesehen sein, weicht identisch oder auch nicht und an Stromquelle

angeschaltet sind, wobei zur schrittweisen Verteilung ar die Basen nach einem an sich bekannten Systen wiederum ein Motor vorgesehen ist. Selbstverständlich kann auch die Baugruppe 20 so ausgestaltet sein, wie ii F i g. 3 wiedergegeben.

<*> Zum Vergleich der gemessenen Temperatur T ui.c der Bezugstemperatur T und Feststellung von derer Übereinstimmung ist bei der Ausführungsform gemäf. Fig. Il ein Meßdifferentialvcrstärker 30 vorgesehen Statt dessen kann auch die Baugruppe 30 gemäß F i g.'

Verwendung finden.

Die Kreise 40 bei der Ausführungsform gemäl F i g. 11 können durch die Baugruppe 40 gemäß F i g. ( ersetzt sein. Gemäß F , g. Π ist ein Nullpunktvcrsiarke

141 mit einem Eingang 45 für das Meßstillsetzsignal neben dem Eingang 41 vorgesehen, an denn ein Trigger

142 angeschlossen ist, welcher zur Formung des Ausgangssignals vom Verstärker 141 dient. An den Trigger 142 schließt eine Kippeinrichtung 143 an, welche bistabil ist, und welcher über den Arbeitseingang das Ausgangssignal vom Trigger 142, über einen Ruheeingang 42 das Meßstillsetzsignal und über einen Eingang 44 das vom impulsgenerator 80 kommende Sperrsignal aufgegeben wird. Die Kippeinrichtung 143 kann einen derartigen Schalter 403 steuern, wie er in F i g. 6 wiedergegeben ist.

Die Versuchspipette wird mittels der Baugruppe 50 gemäß F i g. 7 gefüllt und geleert.

Als Zeitbasiseinrichtung, welche ein Signal eine bestimmte Zeitspanne nach Eingang eines von dem Vergleicher empfangenen Signals abgibt, können zahlreiche an sich bekannte Einrichtungen verwendet werden, desgleichen der in F i g. 8 dargestellte Kreis 60, welcher mit einem an sich bekannten Schwellenkreis 90 zusammenwirkt.

Zur Überwachung der exakten Füllung der Versuchspipelte kann eine kapazitive Sonde innen oder außen von der Pipette verwendet werden, jedoch ist der Einsatz einer photoempfindlichen Einrichtung bevorzugt, wie sie beispielsweise in F i g. 9 wiedergegeben ist. Die Überwachungseinrichtung für die exakte Füllung der Versuchspipette muß bei Erreichen derselben vor Ablauf des von der Zcitbasiscinriehtung vorgegebenen Zeitintervalls den gerade ablaufenden Meßzyklus stillsetzen und eine Abstufung der Bezugstemperatur T₁ in Gang setzen. Dies kann durch einfache Verbindungen erreicht werden, wenn für die Bezugstemperatur T₁. ein Kreis der in Fig. 12 oder 13 gezeigten Art verwendet wird. Vorzugsweise kommt der Kreis 80 gemäß F i g. 10 zur Anwendung.

Der Kreis 80 soll bei Eintreffen des von der Überwachungseinrichtung 70 kommenden Signals einen Impuls von genau bestimmter Dauer hervorbringen. Dafür sind verschiedene Einrichtungen bekannt. Vorzugsweise wird der Kreis 80 gemäß Fig. 10 verwendet, welches in Fig. 14 mit zwei zusätzlichen Verbindungen wiedergegeben ist. Eine zusätzliche Verbindung 84 zapft am Ausgang der Kippeinrichtung 802 ein Signal ab, welches die bistabile Kippeinrichtung 143 der Kreise 40 sperrt. Die andere zusätzliche Verbindung 83 gibt am Eingang des logischen UND-Kreises811 ein Spensignal auf, welchts vom Schwellenkreis 90 kommt.

Die Erfindung kann auch bei der simultanenl Untersuchung mehrerer Brennstoffe unter entsprechender Abwandlung angewendet werden, wobei für all gleichzeitig untersuchten Brennstoffproben gewiss Baugruppen gemeinsam verwendet werden, wie bei spielsweise der Meßraum, die Energiequellen, di An/eigeeinrichiungen.

in den Fig. 12 bis 14 sind der besseren Verständlich keit wegen auch die Anschlüsse für die Eingänge 22 un 23 und den Ausgang 21 bzw. für den Eingang 81 und di Ausgänge 82 sowie 84 angegeben.

Hierzu R Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur selbsttätigen Messung der Filtrierbarkeit von Brennstoffen, insbesondere von Brennstoffen für Brennkraftmaschinen, gekennzeichnet durch

a) einen Kühlraum (101) für oie jeweils zu untersuchende Brennstoffprobe (103) mit einer Sonde (10) zur Messung der Temperatur Tder sich abkühlenden Brennstoffprobe (103) und Abgabe eines entsprechenden Signals (11);

b) eine erste Schaltung (20) zur Erzeugung eines Signals (21) entsprechend einer Bezugstemperatur T_c\

c) eine zweite Schaltung (30; 40) zum Vergleich der beiden Signale (11 und 21) und Abgabe eines Startsignals (43) bei Gleichheit der Temperaturen fund T₁-;

d) eine zur Füllung mit der Brennstoffprobe (103) bei Abgabe des Startsignals (43) mit einer Unterdruckquelle (504) verbindbare Pipette (501) mit einer bei gefüllter Pipette (501) ein Füllendesignal (82) abgebenden Überwachungseinrichtung (70; 80);

e) eine bei Abgabe des Startsignals (43) in Gang setzbare, bei Abgabe des Füllendesignals (82) rückstellbare und nach Ablauf eines bestimmten Bezugszeitintervalls ein Sperrsignal (64) abgebende Zeitbasisschaltung (60); und

f) eine Blockierschaltung (90) zum Abschalten der zweiten Schaltung (30; 40) beim Empfang der. Sperrsignals (64),

wobei die erste Schaltung (20/ zur Verminderung des Signals (21) um eine bestimmte Stufe entsprechend einer Bezugstemperaturdifferenz Δ T_c mit dem Füllendesignal (82) beaufschlagbar ist und beim Abschalten der zweiten Schaltung (30; 40) die jeweils gegebene Bezugstemperatur T_c aufrechterhalten bleibt. 4"

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Bezugstemperatur-Kreis (20) mit diskontinuierlicher Integration einer Gleichspannung zur Umwandlung der Bezugstemperatur T_c in ein elektrisches Signal (21) unter Anzeige dieser Temperatur T_c bzw. dieses Signals (21), einen mit den beiden Signalen (11 und 21) beaufschlagten Spannungsvergleicherkreis (30) sovvie einen zweiten elektronischen, vom ersten Vergleicherkreis (30) gesteuerten Vergleicherkreis (40) zur Feststellung der Gleichheit der beiden Temperaturen T und T₀, welcher zweite Vergleicherkreis (40) das elektromagnetische Veatil (503) steuert und einen eine mit der Zeit wachsende Spannung liefernden, das Bezugszeitintervall bestimmenden elektronischen Kreis (60) startet, eine photoelektrische, auf das Niveau der Flüssigkeit in der Pipette (50i) ansprechende Überwachungseinrichtung (70) und einen bei genauer Füllung der Pipette (501) einen kurzen, konstanten, den Kreis (60) auf den Nullpunkt ^ft° zurückstellenden und ein Abstufungssteuersignal (82) für den integrator der der Bezugstemperatur 7"_centsprechenden Spannung bildenden Impuls erzeugenden Generator (80) zur Überwachung der genauen Füllung der Pipette (501), und einen elektronischen, vom Kreis (60) nach Ablauf des Bezugszeitintervalls gespeisten und den zweiten, die Entleerung der Versuchspipette (501) über das elektromagnetische Ventil (503) steuernden Vergleicherkreis (40) sperrenden Schwellenkreis (90).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung bzw. der Kreis (20) eine Nullpunktrückstellung (22) von Hand aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vergleicherkreis (30) zum Empfang der Signale (11 und 21) und mehrere Kreise (40) zum Empfang des Ausgangssignals (34) vom Vergleicherkreis (30) und von Sperrsignalen (84; 92) an den Eingängen (44 bzw. 42, 45) vorhanden sind, welche vom Impulsgenerator (80) bzw. von der Blockierschaltung (90) geliefert werden (F i g. 11).

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung bzw. der Kreis (20) einen durch ein Signal (82) vom Impulsgenerator (80) aus beiäligbaren Schalter (202) mit Kontakt (203), einen Widerstand (206), einen Kondensator (207) und einen Verstärker (208) aufweist, wobei der Widerstand (206) mit dem Kondensator (207) und dem dazu parallel liegenden Verstärker (208) in Reihe geschaltet ist. und der Schalter (202) mit Kontakt (203) bei Betätigung den Widerstand (206) mit einer von einem Potentiometer (204) mit Schleifkontakt (205) regelbaren Spannung beaufschlagt, ferner am Ausgang des Kreises (20) bzw. vom Kondensator (207) und Verstärker (208) das der Bezugstemperatur 71· entsprechende Signal (21) abgegeben wird (F i g. 3).

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicherkreis (30) einen Verstärker (301), einen dazu parallel liegenden Widerstand (302) und, dazu in Reihe geschaltet, drei zueinander parallelliegende Widerstände (303; 304, 305; 306) für das Signal (11) der Sonde (10) bzw. für das der Bezugstemperatur T_c entsprechende Signal (21) bzw. für das Signal (33) aufweist, wobei der Widerstand (304, 305) regelbar ist(Fig. 5).

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Vergleicherkreis bzw. die Kreise (40) eine Kippeinrichtung (401) mit vom Signal des ersten Vcrgleicherkreises (30) beaufschlagbarem Eingang (41) und von einem von der Schaltung (90) kommenden Signal (92) beaufschlagbarem Sperreingang (42) aufweist bzw. davon gebildet sind, dessen Ausgangssignal (402) einem elektronischen, das Ausgangssignal (43) liefernden Schalter (403) zugeführt ist (F i g. 6).

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitbasisschaltung b?w. der Zeitbasiskreis (60) einen Verstärker (601), einen dazu in Reihe liegenden Widerstand (602) sowie einen zum Verstärker (601) parallelliegenden Kondensator (603) aufweist, ferner einen vom zweiten Vergleicherkreis (40) aus betätigbaren Schalter (604) sowie einen vom Impulsgenerator (80) aus betätigbaren Nullpunktrückstellschalter (609), wobei bei Betätigung des Schalters (604) der Widerstand (602), der Verstärker (601) und der Kondensator (603) unter Spannung gesetzt werden, sowie der Kontakt (608) des Schalters (609) parallel zum Kondensator (503) liegt (Fig. 8).

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (80) eine von der photoelektrischen Einrichtung (70) gesteuerte Kippeinrichtung (801) aufweist, welche eine Kippeinrichtung (802) und dann einen logischen

UND-Kreis (803) steuert, dessen anderem Eingang die von einer Brücke (804) gleichgerichtete und von einer Kippeinrichtung (814) in eine sägezahnförmige Spannung mit 100 Hz umgewandelte Netzspannung aufgegeben wird, wobei ferner ein vierstufiger Zähler (805,806,807,808) vorhanden ist, welcher von dem logischen UND-Kreis (803) gespeist ist, und wobei ferner eine Blockierung durch einen UND-Kreis (809) vorhanden und das Ausgangssignal von einem UND-Kreis (811) und einem ODER-Kreis (812)geliefert ist(Fig. 10).

10. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bezugstemperatur T₁-eine Kette von Widerständen vorhanden ist, welche von einer Spannungsquelle gespeist und schrittweise ι s von einem Motor angeschaltet werden JFi g. 12).

11. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugstemperatur T_c eine Kette von Transistoren vorhanden ist, welche in Stromquellen angeordnet sind und mit ihren Basen von einem Motor schrittweise angeschaltet werden (Fig. 13).

12. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreise (40) von einem Nullpunktverstärker (141), einem anschließenden Auslöser (142) und einer anschließenden, bistabilen Kippeinrichtung (t43) gebildet sind (F i g. 11).

13. Einrichtung nach Anspruch 4 in Verbindung mit Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Impulsgenerator (80) die Kippeinrichtung (802) ein }o Sperrsignal (84) den Kreisen (40) liefert, während der logische UND-Kreis (811) von der Schaltung (90) ein Sperrsignal (94) erhält (F i g. 14).