DE2442155B2 - FLOW METERS, IN PARTICULAR PETROL FLOW METERS FOR MOTOR VEHICLES - Google Patents

FLOW METERS, IN PARTICULAR PETROL FLOW METERS FOR MOTOR VEHICLES

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DE2442155B2 DE19742442155 DE2442155A DE2442155B2 DE 2442155 B2 DE2442155 B2 DE 2442155B2 DE 19742442155 DE19742442155 DE 19742442155 DE 2442155 A DE2442155 A DE 2442155A DE 2442155 B2 DE2442155 B2 DE 2442155B2
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Durchflußmesser, insbesondere Benzin-Durchflußmesser für Kraftfahrzeuge, mit einem vom strömenden Medium betätigten Differenzdruckmesser mit zwei durch eine Membran getrennten Druckkammern und einem mit der Membran gekuppelten Metallteil, das bei Druckänderung im Bereich einer in einem Schwingkreis eines Oszillators liegenden Induktivität bewegbar ist und damit in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit M/t die Funktion des Oszillators beeinflußbar ist Ein derartiger Durchflußmesser ist aus der GB-PS12 05 311 bekanntThe present invention relates to a flow meter, in particular a gasoline flow meter for motor vehicles, with a differential pressure meter actuated by the flowing medium with two pressure chambers separated by a membrane and a metal part coupled to the membrane which, when the pressure changes in the area of a circuit of an oscillator The inductance is movable and thus the function of the oscillator can be influenced as a function of the flow velocity M / t. Such a flow meter is known from GB-PS12 05 311

Hierbei bewirkt die Membran des Differenzdruckmessers über ein Hebelsystem die Verschiebung einer Metallplatte zu einer Induktivität, die Teil eines Oszillatorkreises ist. Der von der Membran wegführende Hebel ist in der einen Wand des Differenzdruckmessers durch einen Faltenbalg schwenkbar gelagert. Eine derartige Lagerung besitzt jedoch keine exakt festgelegte Schwenkachse. Zur Verdeutlichung sei nur darauf hingewiesen, daß sich der Faltenbalg bei verschiedenen Drücken ausdehnt oder zusammenzieht, so daß allein dadurch eine Verlagerung der Schwenkachse auftritt. Abgesehen davon treten immer Reibungskräfte auf, die zwangsläufig zu einer Verminderung der Empfindlichkeit des gesamten Systems führen und damit bei sehr kleinen Durchflußmengen zu hohen Ungenauigkeiten führen muß.The membrane of the differential pressure meter uses a lever system to move a Metal plate to an inductance that is part of an oscillator circuit. The one leading away from the membrane The lever is pivotably mounted in one wall of the differential pressure meter by a bellows. One however, such storage does not have a precisely defined pivot axis. Just to clarify pointed out that the bellows expands or contracts at different pressures, so that alone this causes a shift in the pivot axis. Apart from that, there are always frictional forces that inevitably lead to a reduction in the sensitivity of the entire system and thus very small flow rates must lead to high inaccuracies.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit möglichst wenig Aufwand eine genügend genaue Durchflußmessung, insbesondere der Durchflußmenge des vom Motor eines Kraftfahrzeugs verbrauchten Benzins vorzunehmen. Dabei soll vor allem auch im unteren Drehzahlbereich des Motors bei sehr geringem Durchfluß eine brauchbare Aussage über den Verbrauch gemacht werden können. Hierdurch soll der Fahrer immer einen Überblick über den momentanen Kraftstoffverbrauch erhalten, damit er seine Fahrweise so einrichten kann, daß er bei den gegebenen Verhältnissen mit möglichst wenig Kraftstoff auskommt. Schließlich soll in Weiterführung der Erfindung auch eine Anzeige in Liter pro 100 Kilometer ermöglicht werden, da diese Anzeige manchem Kraftfahrer mehr zusagt als eine Angabe 4Pr The object of the invention is to carry out a sufficiently accurate flow measurement, in particular the flow rate of the gasoline consumed by the engine of a motor vehicle, with as little effort as possible. Above all, it should be possible to make a useful statement about consumption in the lower speed range of the engine with very low flow rates. In this way, the driver should always have an overview of the current fuel consumption so that he can set up his driving style in such a way that he can get by with as little fuel as possible under the given conditions. Finally, in a further development of the invention, a display in liters per 100 kilometers should also be made possible, since this display appeals to some drivers more than an indication of 4P r

5 65 6

Menge pro Zeiteinheit. erzielbaren Anzeigebereich, Amount per unit of time. achievable display area,

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, F i g. 20 eine Schaltung zur Umwandlung der Anzeige According to the invention, this object is achieved in FIG . 20 a circuit for converting the display

daß das Metallteil im Differenzdruckmesser vorgesehen Menge pro Zeiteinheit in Liter pro Weglänge, z. B. 1 pro that the metal part in the differential pressure meter provided amount per unit of time in liters per distance, z. B. 1 per

und unmittelbar mit der Membran verbunden ist bzw. 100 km,and is directly connected to the membrane or 100 km,

diese bildet und daß die Induktivität an einer der 5 Fig.21 ein Schaltglied für die Schaltung nachthis forms and that the inductance at one of the 5 Fig.21 a switching element for the circuit after

Membran gegenüberliegenden Abschlußwand einer Fig.20,Membrane opposite end wall of a Fig. 20,

Druckkammer vorgesehen ist Bei der Erfindung sind F i g. 22 die Kennlinie Liter pro Zeiteinheit bzw. (Jose Pressure chamber is provided In the invention, F i g. 22 the characteristic liter per unit of time or (Jose

zur Betätigung des Metallteils keinerlei Übertragung- in Abhängigkeit von der Zeit bei verschiedenenfor actuation of the metal part no transmission whatsoever - depending on the time at various

mittel vorgesehen, so daß eine genauere Anzeige Drehzahlen der Abtriebswelle des Getriebes einesmeans provided so that a more accurate display of the speeds of the output shaft of the transmission of a

besonders bei kleineren Durchflußmengen möglich ist 10 Kraftfahrzeugs,especially with smaller flow rates is possible 10 motor vehicle,

und ein störungsfreier Betrieb gewährleistet ist. F i g. 23 eine Anzeige gemäß F i g. 20 durch Konden-and trouble-free operation is guaranteed. F i g. 23 shows a display according to FIG. 20 through condensation

Beispielsweise können Verunreinigungen in der Flüssig- satorentladung,For example, impurities in the liquid discharge,

keit in einem Faltenbalg Ablagerungen bilden, die die F i g. 24 und 25 eine hierzu geeignete Ausbildung derAbility to form deposits in a bellows, which the F i g. 24 and 25 a suitable training for this purpose

Wirkung desselben nachteilig beeinflussen. Derartige Kontaktfläche einer rotierenden Schaltwalze.Adversely affect the effect of the same. Such a contact surface of a rotating shift drum.

Effekte werden durch die Erfindung vermieden. 15 Fig. 26 das zugehörige Mengen pro Zeiteinheit —Effects are avoided by the invention. 15 Fig. 26 the associated quantities per unit of time -

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin- Zeit-Diagramm,According to an advantageous embodiment of the invention-time diagram,

dung kann die Oszillatorspannung von einem von der F i g. 27 zeigt eine Schaltung zur Linearisierung derdung can control the oscillator voltage from one of the F i g. 27 shows a circuit for linearizing the

augenblicklichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ab- vom Oszillator abgegebenen Spannung mit einerinstantaneous speed of the vehicle from the oscillator output voltage with a

hängig gesteuerten Schaltglied getaktet werden und die gegenüber der Schaltung nach F i g. 20 verbessertenpending controlled switching element are clocked and compared to the circuit according to FIG. 20 improved

getaktete Spannung einem Anzeigeinstrument züge- 20 Ladeschaltung eines Kondensators zur Umwandlungclocked voltage pulls a display instrument - 20 charging circuit of a capacitor for conversion

führt werden. Ein derartig vom Tachoantrieb gesteuer- der Anzeige M/t in eine Anzeige Ml Wegstrecke undleads to be. Such a display M / t controlled by the speedometer drive into a display Ml distance and distance

tes Schaltglied /um getakteten Entladen eines Konden- F i g. 28 ein Diagramm der Kurven Uosc= f(M/t) ohnetes switching element / to clocked discharge of a condenser F i g. 28 a diagram of the curves U osc = f (M / t) without

sators, der bei jedem Membranhub einer Benzinpumpe ' und mit Linearisierung der Oszillatorspannung,sators, which with each diaphragm stroke of a petrol pump and with linearization of the oscillator voltage,

aufgeladen wird, ist bekannt aus der DT-AS 11 72 054. Die F i g. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsformis charged, is known from DT-AS 11 72 054. The F i g. 1 shows a preferred embodiment

Aus dieser ist es auch bekannt, die getaktete Spannung 25 eines Differenzdruckmessers. Mit 1 ist ein VenturirohrFrom this it is also known, the clocked voltage 25 of a differential pressure meter. With 1 is a venturi tube

über ein Integrierglied dem Anzeigeinstrument zuzulei- bezeichnet, von dessen Stauraum 2 eine Druckleitung 3Designated to be supplied to the indicating instrument via an integrating element, from the storage space 2 of which a pressure line 3

ten. zu einer Druckkammer 4 einer Membrankammer 5th. to a pressure chamber 4 of a membrane chamber 5

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung führt.An expedient development of the invention leads.

besteht darin, das Schaltglied zwischen der Tachometer- Von der Engstelle 6 des Venturirohres 1 geht eineconsists in the switching element between the speedometer. From the bottleneck 6 of the Venturi tube 1 goes a

welle und dem Tachometer anzubringen, wie es an sich 30 Unterdruckleitung 7 zur Unterdruckkammer 8 dershaft and to attach the speedometer, as it is in itself 30 vacuum line 7 to the vacuum chamber 8 of the

aus der US-PS 36 35 079 für einen Taktgeber zur Membrankammer 5.from US-PS 36 35 079 for a clock to the membrane chamber 5.

Abgabe von einem oder mehreren Impulsen pro Die Membran 9 der Membrankammer 5 besteht ausDelivery of one or more pulses per The membrane 9 of the membrane chamber 5 consists of

Umdrehung der Tachometerwelle bekannt ist. Metall oder zumindest im inneren Bereich aus MetallRotation of the speedometer shaft is known. Metal or at least made of metal in the inner area

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus und kann zu einer Spule 10 hin bewegt werden. DieAdvantageous exemplary embodiments result from and can be moved towards a coil 10. the

den Patentansprüchen. 35 Spule 10 ist von der Unterdruckkammer 8 durch eine alsthe claims. 35 coil 10 is from the vacuum chamber 8 by an as

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung Abschlußwand der Membrankammer 5 ausgebildeteThe invention is based on the end wall of the diaphragm chamber 5 formed in the drawing

dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es isolierende Platte 59 getrennt. In der Fig. 1 ist dieseillustrated embodiments explained in more detail. There insulating plate 59 separated. In Fig. 1 this is

zeigt Spule 10 auf der Seite der Unterdruckkammer 8shows coil 10 on the side of the vacuum chamber 8

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Differenz- vorgesehen. Diese Ausführung soll nachfolgend alsF i g. 1 a first embodiment of a differential is provided. This version is to be referred to below as

druckgebers. 40 Fall A, eine ebenfalls denkbare Anordnung auf der Seitepressure transducer. 40 Case A, another conceivable arrangement on the side

F i g. 2 ein Prinzipschaltbild eines Oszillators mit einer der Druckkammer 4 als Fall B bezeichnet werden. AnF i g. 2, a basic circuit diagram of an oscillator with one of the pressure chambers 4 can be referred to as case B. At

Bedämpfung des Schwingkreises, sich sind beide Ausführungsarten gleichwertig, jedochDamping of the resonant circuit, both types are equivalent, however

F i g. 3 in einem Diagramm die Abhängigkeit der ergeben sich bei einigen Anwendungsfällen im einenF i g. 3 in a diagram the dependency of the results in some applications in one

Oszillatorspannung vom Abstand der Membran zur oder anderen Fall gewisse Vorteile.Oscillator voltage from the distance between the membrane and the other case have certain advantages.

Induktivität, UxS = f(s), 45 D>e Spule 10 ist in einem Schwingkreis einesInductance, U x S = f (s), 45 D > e coil 10 is one in a resonant circuit

F i g. 4 die Verschiebung des Arbeitspunktes des LC-Oszillators vorgesehen, wie F i g. 2 zeigt. DieseF i g. 4, the shift of the operating point of the LC oscillator is provided, as shown in FIG. 2 shows. These

Oszillatortransistors auf der Kennlinie /„>//= /(Durch- Spule 10 besteht dabei aus zwei miteinander gekoppel-Oscillator transistor on the characteristic / "> // = / (through-coil 10 consists of two

flußmenge/Zeit) bzw. f(s), ten, ζ. B. neben- oder übereinandergewickelten Indukti-flow rate / time) or f (s), ten, ζ. B. next to or on top of each other wound inductive

Fig. 5 bis 8 Beispiele für Kurzschlußwindungen, die vitäten, von denen die eine als Kreisinduktivität 115 to 8 examples of short-circuit windings, the vities, one of which is a circular inductance 11

gleichzeitig als Rückstellfedern für die Membran 50 einem Schwingkreiskondensator 12 parallel geschaltetat the same time connected in parallel to a resonant circuit capacitor 12 as return springs for the membrane 50

wirken, ist und deren gemeinsamer Hochpunkt z. B. über einenact, and their common high point z. B. over a

F i g. 9 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Diffe- Widerstand 60 und eine Diode 61 aa der Basis 13 einesF i g. 9 a second embodiment of a differential resistor 60 and a diode 61 aa of the base 13 of a

renzdruckgebers, Transistors 14 liegt Die andere Induktivität badet einerenzdruckgebers, transistor 14 is the other inductance bathes a

Fig. 10 bis 13 spezielle Ausbildungen der Kammer- Rückkoppelinduktivität 15, deren eines Ende mit demFig. 10 to 13 special designs of the chamber feedback inductance 15, one end of which with the

wand der Unterdruckkammer des Druckdifferenzmes- 55 CoUektor 16 und deren anderes Ende, an dem diewall of the vacuum chamber of the pressure difference meter 55 CoUektor 16 and its other end, at which the

sers, Oszillatorspannung abgenommen wird, Ober einensers, oscillator voltage is removed, over one

Fig. 14 eine Grundschaltung zur Anzeige der am Widerstand 62 mit der Basis 13 des Transistors 1414 shows a basic circuit for displaying the values on resistor 62 with base 13 of transistor 14 Oszillator anliegenden Spannung als proportionales verbunden istOscillator applied voltage is connected as proportional

Maß für die Durchfhißmenge/Zeit (M/t), Measure for the flow rate / time (M / t), Die Betriebsspannung UB ist fiber einen WiderstandThe operating voltage U B is across a resistor

Fig. 15 ehre Schaltung zur Linearisierung der 60 17 und durch eine Zenerdiode 18 stabilisiert und fiberFig. 15 is a circuit for linearizing the 60 17 and stabilized by a Zener diode 18 and fiber

Osziilatorspannungskennlinie U0x= Oscillator voltage characteristic U 0x = f(M/t) f (M / t) durch einen einen weiteren Widerstand 19 an den Abgriff 20 für tuethrough a further resistor 19 to the tap 20 for do

Transistor, Oszillatorspannung l/«c gelegt Der Oszillator wirdTransistor, oscillator voltage 1 / «c applied The oscillator is F i g. 16 die Kennfinie U0x= f(M/t)bzw. I^= /fl/κ}, durch einen Kondensator 21 abgeblockt, so daß keineF i g. 16 the characteristic U 0x = f (M / t) or. I ^ = / fl / κ}, blocked by a capacitor 21, so that no F i g. 17 eine Schaltung zur Linearisierung mit Hilfe HF-Spannung nach außen gelangen kann, wodurch amF i g. 17 a circuit for linearization with the aid of HF voltage can reach the outside, whereby am

von Dioden, 65 Abgriff 20 ate umgekehrt proportionales MaB fBr denof diodes, 65 tap 20 ate inversely proportional measure for the

Fig. 18 die Schatemg gemäß Fig. 17, jedoch mit HF-Schwingstrom eine Gleichspannung zur Verfugung18 shows the diagram according to FIG. 17, but with an HF oscillating current, a direct voltage is available

gedrängtem oberen Anzeigebereich, stehtthe crowded upper display area

Fig. 19 einen mit der Schaltung nach Fig. 18 Die Änderung der elektrischen Werte der Krdsm-19 shows a diagram of the circuit according to FIG. 18 The change in the electrical values of the Krdsm-

»i»I

¥670¥ 670

duktivität 11 erfolgt durch eine Kurzschlußwindung 22, die durch die Metallmembran 9 der Membrankammer 5, durch eine Metallscheibe oder einen metallischen Kreisring auf einer elastischen nichtleitenden Membran gebildet sein kann. Bei stärkerer Kopplung der S Kurzschlußwindung 22 an die Kreisinduktivität 11, d. h. bei Annäherung der Membran 9 an die Spule 10, wird letztere bedämpft. Diese Wirkungsweise sei anhand der F i g. 3 erläutert.ductivity 11 takes place through a short-circuit winding 22, through the metal diaphragm 9 of the diaphragm chamber 5, through a metal disk or a metallic one Annular ring can be formed on an elastic non-conductive membrane. With stronger coupling of the S Short-circuit winding 22 to the circuit inductance 11, d. H. when the membrane 9 approaches the coil 10, the latter is attenuated. This mode of action is based on the F i g. 3 explained.

Im Fall A, d. h. bei Anordnung der Spule 10 auf der Seite der Unterdruckkammer 8 und daher großem Abstand s zwischen Membran 9 und Spule 10 schwingt bei Ruhelage der Membran 9, also bei schwacher Dämpfung, der Oszillator frei; es stellt sich beispielsweise der Arbeitspunkt Pi ein. Da hierbei der Transistor 14 weit aufgesteuert wird, fließt über den Widerstand 19 sowie über die Collektor-Emitterstrecke des Transistors 14 ein hoher Strom (Fig.4), der am Widerstand 19 einen hohen Spannungsabfall zur Folge hat. Die zwischen Abgriff 20 und Masse abgenommene Oszillatorspannung LW hat daher in diesem Fall ihren kleinsten Wert. Dies zeigt die Fig.3, bei der bei größtem Abstand s der Membran von der Spule 10 die Oszillatorspannung LWein Minimum hat.In case A, i. H. when the coil 10 is arranged on the side of the vacuum chamber 8 and therefore large Distance s between membrane 9 and coil 10 oscillates when the membrane 9 is in the rest position, that is to say when it is weak Damping, the oscillator free; the operating point Pi is set, for example. Since the transistor 14 is turned on far, flows through the resistor 19 and through the collector-emitter path of the transistor 14 a high current (FIG. 4), which results in a high voltage drop across resistor 19. the The oscillator voltage LW taken between tap 20 and ground therefore has its own in this case smallest value. This shows the Figure 3, in which at the greatest distance s of the membrane from the coil 10 the Oscillator voltage LWein has a minimum.

Mit kleiner werdendem Abstand s, d. h. zunehmender *5 Durchflußmenge pro Zeiteinheit, wird die Bedämpfung größer, bis die Schwingung schließlich abreißt. Dabei fließt jedoch immer noch ein Reststrom durch die Collektor-Emitterstrecke. Durch die jetzt sehr kleine Aussteuerung des Transistors 14 tritt am Widerstand 19 aufgrund des kleinen Stromes nur ein geringer Spannungsabfall auf, die Oszillatorspannung LW hat jedoch ein Maximum, der Arbeitspunkt liegt jetzt in den F i g. 3 und 4 bei P2.As the distance s becomes smaller, ie an increasing * 5 flow rate per unit of time, the damping increases until the oscillation finally stops. However, a residual current still flows through the collector-emitter path. Due to the now very small modulation of the transistor 14, only a small voltage drop occurs at the resistor 19 due to the small current, the oscillator voltage LW, however, has a maximum, the operating point is now in the FIG. 3 and 4 at P 2 .

Die im Diagramm der F i g. 3 gezeigte Kurve U0Si = f(s) kann direkt zur Anzeige Durchflußmenge M pro Zeiteinheit '., z. B. angegeben in Liter pro Stunde, verwendet werden. Dabei entspricht der Arbeitspunkt Pi der Strömungsgeschwindigkeit Null und Pi der maximalen Durchflußmenge pro Zeiteinheit. Φ The in the diagram of FIG. 3 curve shown U 0 Si = f (s) can be used directly to display the flow rate M per time unit '., Z. B. specified in liters per hour, can be used. The working point Pi corresponds to the flow velocity zero and Pi to the maximum flow rate per unit of time. Φ

Im Fall B, also Spule 10 auf der Druckkammerseite 4, beginnt die Anzeige beim Spannungsmaximum und endet etwa bei P\. In case B, i.e. coil 10 on pressure chamber side 4, the display begins at the voltage maximum and ends approximately at P \.

Der Kurvenverlauf der Oszillatorspannung (Jose ist weitgehend abhängig von der Charakteristik oer Membran 9. Einer Metallmembran kann zum Beispiel durch bestimmte Formgebung eine bestimmte Federcharakteristik gegeben werden, die eine gewünschte Kurve LW= f(s) gewährleistet Vorteilhaft kann gemäß F i g. 5 eine als Kurzschlußwindung 22 wirkende Metallscheibe 23 an drei oder mehreren radial oder im Winkel bis tangential angeordneten flachen oder gegebenenfalls gewellten Armen 24, die die Rückstellkraft erzeugen, aufgehängt sein, deren Querschnitt zusätzlich entsprechend der gewünschten Charakteri- 5S stik kontinuierlich vergrößert oder verkleinert sein kann. Die Arme 24 sind an einem Einspannring 25 befestigt Zusätzlich zu einer derartigen Metatischeibe 23 ist eine dünne dichtende nichtleitende Membran 26 vorgesehen, wie die F i g. 6 und 7 andeuten, die auf der *> Metallscheibe 23 und deren Armen 24 aufliegt und die die Membrankammer 5 der F i g. 1 in die Druckkammer 4 und die Unterdruckkammer 8 unterteilt The curve of the oscillator voltage (Jose is largely dependent on the characteristics of the membrane 9. A metal membrane can, for example, be given a certain spring characteristic through a certain shape, which ensures a desired curve LW = f (s) be as a shorted turn 22 acting metal disc suspended 23 at three or more radially or at an angle to tangentially disposed flat or optionally corrugated arms 24, which produce the restoring force, the cross section in addition to the desired characterization 5S stic continuously increased or can be reduced. the Arms 24 are attached to a clamping ring 25. In addition to such a metatic disk 23, a thin, sealing, non-conductive membrane 26 is provided, as shown in FIGS 5 of FIG. 1 into the pressure chamber 4 and the underpressure c ammer 8 divided

Als besonders zweckmäßig hat sich eine metallische Membran mit zusätzlicher dichtender Membran 26 6S herausgestellt bei der die metallische Scheibe 23 vom Einspannrand 25 durch zwei oder mehrere konzentrisch angeordnete Schlitze 27 in Form von Kreisring-Segmenten getrennt ist, so daß die Verbindung durch radiale Stege 28 und tangentiale ringförmige Streifen 29 erfolgt. Durch entsprechende Querschnitte lassen sich gewünschte Federcharakteristika in weiten Bereichen verwirklichen. A metallic membrane with an additional sealing membrane 26 6 S has proven to be particularly useful, in which the metallic disk 23 is separated from the clamping edge 25 by two or more concentrically arranged slots 27 in the form of circular ring segments, so that the connection is made by radial webs 28 and tangential annular strips 29 are made. The desired spring characteristics can be achieved in a wide range by means of appropriate cross-sections .

Zur Beeinflussung der Federcharakteristik der Membran 9 bzw. 26 in Verbindung mit der Metallscheibe 23 und den gleichzeitig die Rückstellfeder bildenden Armen 24 und zur Vermeidung einer vorzeitigen Zerstörung derselben durch hohe Druckunterschiede in der Unterdruckkammer 8 und der Druckkammer 4, insbesondere bei häufigem und raschem Wechsel zwischen geringem und hohem Druckunterschied, kann die Unterdruckkammer 8, wie anhand der F i g. 9 bis 13 beispielsweise dargestellt, derart ausgestaltet sein, daß mit zunehmender Auslenkung der Membran vom Einspannrand 25 nach innen sich immer größere Auflageflächen für die federnden Arme 24 bzw. die radialen Stege 28 und tangentialen Streifen 29 ergeben.To influence the spring characteristics of the membrane 9 or 26 in connection with the metal disk 23 and the arms 24, which at the same time form the return spring, and to avoid premature destruction of the same due to high pressure differences in the vacuum chamber 8 and the pressure chamber 4, especially when there are frequent and rapid changes between low and high pressure difference, the vacuum chamber 8, as shown in FIG. 9 to 13, for example, be designed in such a way that with increasing deflection of the membrane from the clamping edge 25 inward, ever larger contact surfaces for the resilient arms 24 or the radial webs 28 and tangential strips 29 result.

Die in den F i g. 9 bis 11 dargestellte Treppenbildung der Gehäusewand der Unterdruckkammer 8 durch im Durchmesser von innen nach außen immer größer werdende scheibenförmige konzentrisch zueinander angeordnete Aussparungen 63, durch die konzentrische Auflageringe 64 gebildet werden, bewirkt daß bei geringer bis mittlerer Auslenkung der Membran 26 die äußeren tangentialen an der Metaljscheibe 23 vorgesehenen Streifen 29 zum Aufliegen kommen (F i g. 10) und somit als Feder unwirksam werden. Bei weiterer Auslenkung (F i g. 11) der Membran 26 legen sich immer mehr tangentiale Streifen 29 auf die konzentrischen Treppen, so daß die Federwirkung immer härter wird. Dies hat den Vorteil, daß die geringe Federkraft zu Beginn der Auslenkung die Messung kleiner Durchflußmengen ermöglicht und bei größeren Durchflußmengen durch ansteigende Federkraft die Membranauslenkung verringert wird, so daß der Teil 23 der Membran praktisch linear im Bereich des magnetischen Feldes der Spule 10 arbeitet.The in the F i g. 9 to 11 illustrated stair formation the housing wall of the vacuum chamber 8 increases in diameter from the inside to the outside becoming disc-shaped recesses 63 arranged concentrically to one another, through which concentric Support rings 64 are formed, causes at low to medium deflection of the membrane 26 the outer tangential strips 29 provided on the metal disk 23 come to rest (FIG. 10) and thus become ineffective as a spring. With further deflection (FIG. 11) of the membrane 26 always lie down more tangential strips 29 on the concentric stairs, so that the spring effect is harder and harder. This has the advantage that the low spring force at the beginning of the deflection enables the measurement of small flow rates and with larger flow rates the diaphragm deflection due to increasing spring force is reduced so that the part 23 of the membrane is practically linear in the region of the magnetic field of the Coil 10 is working.

Außerdem bilden die konzentrischen Auflageringe 64 einen Schutz gegen Deformierung der federnden Teile 24 bzw. 28,29 bei extrem starken Druckunterschieden in beiden Kammern, und es wird ebenfalls verhindert daß sich hierbei die Membran 26 bei Ausbildung derselben aus einer Folie zwischen die Schlitze 27 pressen kann.In addition, the concentric support rings 64 form a protection against deformation of the resilient parts 24 and 28.29 with extremely large pressure differences in the two chambers, and it is also prevented that In this case, the membrane 26 can press between the slots 27 when the same is formed from a film.

Die konzentrische Treppe kann auch durch eine konische, parabelförmige oder andere Kontur ersetzt werden, wie dies in den Fig. 12 und 13 beispielhaft dargestellt istThe concentric staircase can also be replaced by a conical, parabolic or other contour as shown in FIGS. 12 and 13 by way of example

Eine Grundschaltung zur Anzeige des Signals zeigt die Fig. 14. Der Signalgeber 30, der den Oszillator gemäß Fig.2 und den Druckmesser enthält und die Oszillatorspannung in Abhängigkeit von der Durchflußmenge pro Zeiteinheit abgibt, liegt in Reihe mit einem Widerstand 31 und bildet einen Brückenzweig, und eir dazu parallelgeschaltfcter Einstellregler 32 bildet den zweiten Brückenzweig. Im Diagonalzweig, also zwischen Verbmdungspunkt 33 von Signalgeber 30 one Widerstand 31 und dem Abgriff 34 eines Einsteilregien 32 liegt die Reihenschaltung eines Meßgerätes 35 one eines Einstellwiderstandes 36. Der Einstellregler 37 dient zum Einstellen des Nullpunktes, also zu Festlegung des Punktes P1 der Fig.3, FaBA, an Meßgerät 35 und der Einstellwiderstand 36 dient zun Eichen des Meßgerätes, d.h. zur Zuordnung eine! bestimmten DurchfhiBmengen-Wertes zu einem be stimmten Skalenpunkt der Anzeigeskala des Meßgerfi tes.A basic circuit for displaying the signal is shown in FIG. 14. The signal generator 30, which contains the oscillator according to FIG. 2 and the pressure gauge and emits the oscillator voltage as a function of the flow rate per unit of time, is in series with a resistor 31 and forms a bridge branch , and a setting regulator 32 connected in parallel to it forms the second branch of the bridge. In the diagonal branch, between Verbmdungspunkt 33 of signal generator 30 one resistor 31 and the tap 34 of one part of control rooms 32 is the series connection of a measuring device 35 one of a variable resistor 36. The setting dial 37 is for adjusting the zero point, ie determining the point P 1 of Fig. 3, FaBA, on measuring device 35 and the setting resistor 36 is used to calibrate the measuring device, ie to assign a! certain flow rate value to a certain point on the display scale of the measuring device .

M9 582/39M9 582/39

HH

Da normalerweise bei Durchflußmengenmessern der vorliegenden Art im Anfangsbereich bei geringer Strömungsgeschwindigkeit die Auslenkung der Membran sehr klein und die Zunahme der Auslenkung nicht linear sondern weniger als proportional zunimmt und erst bei höherer Geschwindigkeit in eine annähernd lineare Auslenkung übergeht (vgl. Fig. 16), besteht vor allem bei der Verwendung in der Kraftfahrzeugtechnik das Bedürfnis, den Anfangsbereich zu Iinearisieren, d. h. nach niedrigeren Werten zu strecken. Since normally in flow meters of the present type the deflection of the membrane is very small in the initial range at low flow speeds and the increase in deflection does not increase linearly but less than proportionally and only changes into an approximately linear deflection at higher speeds (see. Fig. 16) especially when used in automotive engineering, the need to linearize the initial range, ie to stretch it to lower values.

Dies kann gemäß Fig. 15 durch Verwendung eines Transistors erreicht werden. Das vom Signalgeber 30 abgegebene Signal, nämlich die Oszillatorspannung U0Sc ist zwischen den Pluspol einer Betriebsspannung und über einen Widerstand 37 nach Masse geschaltet. Der Verbindungspunkt der beiden ist mit der Basis eines npn-Transistors 38 verbunden, dessen Collektor über einen Widerstand 39 am Pluspol liegt und dessen Emitter über einen Widerstand 40 nach Masse geschaltet ist, wobei der Widerstandswert des ersteren, 39, größer ist als derjenige des letzteren, 40. Das Meßinstrument 35 liegt zwischen Collektor und Masse. Bei Verwendung eines pnp-Transistors sind die Anschlüsse des Signalgebers 30 sowie Pluspol und Masse entsprechend zu vertauschen.This can be achieved according to FIG. 15 by using a transistor. The signal emitted by the signal generator 30, namely the oscillator voltage U 0S c, is connected between the positive pole of an operating voltage and via a resistor 37 to ground. The junction of the two is connected to the base of an npn transistor 38, the collector of which is connected to the positive pole via a resistor 39 and the emitter of which is connected to ground via a resistor 40, the resistance of the former, 39, being greater than that of the latter , 40. The measuring instrument 35 lies between the collector and the ground. When using a pnp transistor, the connections of the signal generator 30 as well as the positive pole and ground must be swapped accordingly.

Die Wirkungsweise ist folgende:The mode of action is as follows:

Der Betriebsbereich im Kurvenverlauf M/t=f(Uoic) soll dem der Fig. 16 zwischen Pi und P2 entsprechen. Dazu ist in Fig. 16 die Transistorkennlinie lcoii=f(UBE) gestrichelt dargestellt, die im vorliegenden Fall von P\ nach Pi durchfahren wird. Bei geringer Strömungsgeschwindigkeit, also im Bereich von Pi ist die Oszillatorspannung ein Minimum, die Basis wird nach Plus hochgezogen, der Transistor 38 läßt einen großen Collektorstrom /«,//fließen entsprechend dem momentanen Arbeitspunkt, z. B. Pi, und das Meßinstrument 35 zeigt nur den geringen Spannungsabfall zwischen Masse und Collektor an, da der Widerstand 40 klein ist. Mit zunehmender Oszillatorspannung, d. h. entsprechend größerer Menge pro Zeiteinheit, verschiebt sich der Arbeitspunkt des Transistors 38 nach Pi. Da die Transistorkennlinie in ihrem gekrümmten Teil ausgenutzt wird, kann damit die gegenläufige Kennlinie M/t=f(UOsc) linearisiert werden, so daß z. B. von einem bestimmten Ansprechwert ab eine lineare Skalenteilung möglich istThe operating range in the curve M / t = f (U oic ) should correspond to that of FIG. 16 between Pi and P2 . For this purpose, the transistor characteristic curve lcoii = f (UBE) is shown in broken lines in FIG. 16, which in the present case is traversed from P \ to Pi. At a low flow rate, i.e. in the range of Pi, the oscillator voltage is a minimum, the base is pulled up to plus, the transistor 38 allows a large collector current to flow according to the current operating point, e.g. B. Pi, and the measuring instrument 35 shows only the small voltage drop between ground and collector, since the resistor 40 is small. With increasing the oscillator voltage, that is correspondingly greater amount per unit time, the operating point shifts of the transistor 38 by Pi. Since the transistor characteristic is exploited in their curved part to allow the opposite characteristics M / t = f (U O sc) are linearized, so that z. B. from a certain response value from a linear scale division is possible

Eine in gleicher Weise wirkende Linearisierungsschaltung zeigt die F i g. 17, wobei jedoch zur Linearisierung die Kennlinie einer oder mehrerer in Reihe liegender Dioden 41 ausgenutzt wird. Die Diode bzw. Dioden 41 liegen in Durchlaßrichtung in Reihe zum Widerstand 40 und anstelle eines npn-Transistors ist ein pnp-Transistor 42 verwendet dessen Arbeitspunkt durch einen Einstellregler 43 festgelegt werden kann. Der Collektor liegt dementsprechend über den Widerstand 40 und die Dioden 41 an Masse und der Emitter über den Widerstand 39 und 43 am PluspoL Das Meßinstrument 35 liegt über einen Widerstand 44 am Collektor. A linearization circuit acting in the same way is shown in FIG. 17, although the characteristic of one or more diodes 41 in series is used for linearization. The diode or diodes 41 are in the forward direction in series with the resistor 40 and instead of an npn transistor, a pnp transistor 42 is used, the operating point of which can be set by a setting regulator 43. The collector is accordingly connected to ground via the resistor 40 and the diodes 41 and the emitter via the resistors 39 and 43 to the positive pole. The measuring instrument 35 is connected to the collector via a resistor 44.

Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist folgende:This circuit works as follows:

Bei geringer Durchflußmenge pro Zeiteinheit liegt eine kleine Spannung an der Basis, der Einstellregier 43 ist so eingestellt, daß ab einer bestimmten Durchflußmenge der Transistor 42 einen geringen Strom zieht Dabei sperren die Dioden 41 noch, wobei der Spannungsabfall an diesen und dem Widerstand 40 relativ hoch ist so daß schon bei sehr geringer Durchflußmenge eine gute Anzeige möglich istIf the flow rate per unit of time is low, there is a small voltage at the base, the setting regulator 43 is set so that from a certain flow rate the transistor 42 draws a small current The diodes 41 are still blocking, the voltage drop across them and the resistor 40 is relatively high so that a good display is possible even with a very low flow rate

Mit steigender Durchflußmenge und damit zunehmender Oszillatorspannung wird der Transistor 42 immer weiter aufgesteuert und ab einem bestimmten Spannungsabfall zwischen Collektor und Masse kommen die Dioden 41 in den Durchlaßbereich, so daß eine Verringerung der Anzeigespannung auftritt. Wie ersichtlich, tritt hierdurch eine Linearisierung im Anfangsbereich (Bereich Pi ,.F ig. 16) ein. As the flow rate increases and the oscillator voltage increases, the transistor 42 is turned on more and more , and as of a certain voltage drop between the collector and ground , the diodes 41 enter the transmission range, so that a reduction in the display voltage occurs. As can be seen, this results in a linearization in the initial area (area Pi, .Fig. 16).

Die Schaltung gemäß Fig. 17 kann auch zweckmäßigerweise so abgewandelt bzw. erweitert werden, daß im oberen Anzeigebereich, also bei Personen-Kraftfahrzeugen z. B. ab 20 Liter pro Stunde, die Anzeige gerafft, d. h. die Skala zusammengedrückt wird.
Dies kann, wie die Fig. 18 zeigt, durch eine den
The circuit according to FIG. 17 can also expediently be modified or expanded in such a way that in the upper display area, that is, in the case of passenger motor vehicles, for. B. from 20 liters per hour, the display gathered, ie the scale is compressed.
This can, as FIG. 18 shows, by a

Dioden 41 parallelgeschaltete Zenerdiode 45 erreicht werden, der gegebenenfalls Widerstände 65, 66 vorgeschaltet sind, an deren Verbindungspunkt das Meßinstrument 35 angeschlossen ist. Die Zenerdiode 45 ist so gewählt, daß sie erst beim Überschreiten einer bestimmten Durchflußmenge bzw. Oszillatorspannung leitend wird und dadurch den Anzeigebereich des Meßinstrumentes 35 nach oben immer mehr zusammendrückt. Eine so erhaltene Skala zeigt die F i g. 19.
Eine Umwandlung des Signals Menge pro Zeiteinheit
Diodes 41 Zener diode 45 connected in parallel can be achieved, upstream of which resistors 65, 66 are optionally connected, to the connection point of which the measuring instrument 35 is connected. The Zener diode 45 is chosen so that it only becomes conductive when a certain flow rate or oscillator voltage is exceeded and thereby compresses the display area of the measuring instrument 35 more and more upwards. A scale obtained in this way is shown in FIG. 19th
A conversion of the signal amount per unit of time

in Menge pro Wegstrecke kann gemäß F i g. 20 durch ein dem Signalgeber 30 bzw. einem nachgeschalteten Lineansierungsglied 46 folgendes Integrierglied 47 erfolgen, das aus einem Reihenwiderstand 48 und einem nach Masse geschalteten Kondensator 49 besteht, sowie durch ein von der Drehzahl der Abtriebswelle des Getriebes (Tachowelle T) gesteuertes Schaltglied 50, das dem Kondensator 49 parallel geschaltet ist. Dieser Schalter 50 kann z. B. zweckmäßig gemäß Fig.21 aus einer von der Tachowelle 51 angetriebenen, alsin quantity per distance, according to FIG. 20 by an integrating element 47 following the signal transmitter 30 or a downstream linearization element 46, which consists of a series resistor 48 and a capacitor 49 connected to ground, as well as a switching element 50 controlled by the speed of the output shaft of the transmission (speedometer cable T), which the capacitor 49 is connected in parallel. This switch 50 can, for. B. expediently according to Fig.21 from a driven by the speedometer shaft 51, as

Schaltwalze 52 dienenden Isolierstoffwalze bestehen, die an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der zylindrischen Oberfläche Kontaktsegmente 53 aufweist, die jeweils zwei Kontakte x, y kurzschließen können. Gegebenenfalls, besonders bei höher drehenden Tachowellen, kann es zweckmäßig sein, nur ein Kontaktsegment 53 vorzusehen oder besonders bei Tachowellen mit niedriger Drehzahl können auch mehr als zwei Verwendung finden. Die Kontaktabnahme kann an der Mantelfläche und/oder an der Stirnfläche(n) derSwitching roller 52 serving insulating material roller exist, which has on two opposite sides of the cylindrical surface contact segments 53, which can each short-circuit two contacts x, y. If necessary, especially in the case of speedometer cables rotating at a higher speed, it can be expedient to provide only one contact segment 53 or, especially in the case of speedometer cables with a lower speed, more than two can be used. The decrease in contact can be on the lateral surface and / or on the end face (s) of the

Schahwa ze 52 vorgenommen werden. Anstelle einer bcnaltwalze kann auch eine Schaltscheibe vorgesehen sein. 6 Schahwa ze 52 are made. Instead of a contact roller, a switching disk can also be provided. 6th

Die Wirkungsweise dieser Schaltung und Schaltvorrichtung ist folgende:The operation of this circuit and switching device is the following:

Bei einer bestimmten Durchflußmenge, z.B. 10l/h. entsprechend einer Oszillatorspannung des Signalgebers 30 von z. B. U1, wird der Kondensator 49 für die Öffnungszeit i, des Schalters 50 nach einer e-Funktion über den Widerstand 48 geladen (F i g. 22) und über das At a certain flow rate, e.g. 10l / h. corresponding to an oscillator voltage of the signal generator 30 of z. B. U 1 , the capacitor 49 for the opening time i, the switch 50 is charged according to an exponential function via the resistor 48 (FIG. 22) and via the

Meßgerat 35 und den Vorwiderstand die Spannung am Kondensator 49 angezeigt Während der Schließzeit fe wd der Kondensator 49 kurzgeschlossen und auf Nuupoter.! dl gebracht Die im Kondensator 49 in einer bestimmter Zeiteinheit gespeicherte Energie ist also einerseits abhängig von der Durchfloßmenge pro Zeiteinheit und außerdem von der Winkelgeschwindigkeit Ω mit der der Schalter 50 durch die Tachowefle 51 geflossen und geöffnet wird. Da diese Wmkelge-Sü? g u * T der Fahrzeaggeschwindigfceit ab-ÄEl"?"^ £* 8^*9" Dnrchflußmen^ aber höherer Geschwmdigkeii ein geringerer Energieinhalt und damit eine geringere Anzeige des Meemstramentes 35. das den jeweiligen Mittelwert der ZeitintegraJknrve Measuring device 35 and the series resistor display the voltage on capacitor 49. During the closing time fe, capacitor 49 is short-circuited and on Nuupoter.! The energy stored in the capacitor 49 in a certain unit of time is therefore dependent on the one hand on the flow rate per unit of time and also on the angular velocity Ω with which the switch 50 is flowed through the tachometer 51 and opened. Since this Wmkelge Sü? g u * T the speed of travel from-ÄEl "?" ^ £ * 8 ^ * 9 "flow men ^ but higher speeds a lower energy content and thus a lower display of the measuring force 35. the respective mean value of the time integral curve

«s«S

96709670

Z4 4Z 100Z4 4Z 100

anzeigt. Durch entsprechende Eichung der Instrumentenskala kann daher mit wenig Aufwand eine Anzeige in z.B. Liter/100 km vorgenommen werden. Die Fig. 22 zeigt zwei Vorgänge, nämlich einmal bei hoher Durchflußmenge pro Zeiteinheit z. B. 20 l/h (2 U\) und geringerer Geschwindigkeit Ω] und einmal bei halber Durchflußmenge/Zeit, z.B. 10l/h (Ui) und nahezu doppelter Geschwindigkeit Si2. Zur Beruhigung des Zeigers des Meßinstrumentes 35 kann diesem ein Kondensator 54 parallel geschaltet werden. roindicates. By appropriately calibrating the instrument scale, a display in, for example, liters / 100 km can therefore be made with little effort. Fig. 22 shows two processes, namely once at a high flow rate per unit of time z. B. 20 l / h (2 U \) and lower speed Ω] and once at half the flow rate / time, e.g. 10 l / h (Ui) and almost twice the speed Si 2 . To calm the pointer of the measuring instrument 35, a capacitor 54 can be connected in parallel to it. ro

Eine weitere zweckmäßige Schaltung und Vorrichtung zur Umwandlung des M/f-Wertes in einen M/Weg-Wert zeigen die Fig.23 bis 26. Hierbei wird über einen Umschalter 55 mit den Kontakten a, b, cder Kondensator 49 während der Zeit fi geladen (Stellung a), während einer kurzen Zeitspanne t2 über das Meßinstrument 35 entladen (Stellung ~ät>) und anschließend nach kurzer Zeit h innerhalb der Zeitdauer ti voll entladen (Stellung Hc). Another useful circuit and device for converting the M / f value into an M / path value are shown in FIGS. 23 to 26. In this case, the capacitor 49 is charged via a changeover switch 55 with the contacts a, b, c during the time fi (Position a), discharged during a short period of time t 2 via the measuring instrument 35 (position ~ ät>) and then fully discharged after a short time h within the time period ti (position Hc).

Die F i g. 24 zeigt eine hierfür geeignete Isolierstoffwalze oder -scheibe 52, die zwischen Tachowelle 51 und Tachometer eines Kraftfahrzeugs einsetzbar ist und sich dadurch mit der Drehzahl der Tachowelle 51 dreht. Auf der Walzenoberfläche (Mantel- und/oder Stirnfläche) ist eine Kontaktfläche vorgesehen, die in der Mitte einen durchgehenden Ring bildet, der dem Kontakt a des Schalters 66 entspricht. An diesem ist nach rechts ein schmaler Kontaktstreifen 57, der an den Kontakt b führt, und nach links ein breiterer Kontaktstreifen 58, der an den Kontakt c führt, angebracht. Die Abwicklung der Kontaktfläche 56 ist in Fig.25 dargestellt. Die in F i g. 26 schraffierte Fläche zeigt den an das Meßinstrument 35 und den diesem gegebenenfalls parallelgeschalteten Kondensator 54 abgegebenen Energieinhalt für eine bestimmte Durchflußmenge und Drehzahl Ω der Isolierstoffwalze, die ein proportionales Maß der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs darstellt.The F i g. 24 shows an insulating material roller or disk 52 suitable for this, which can be inserted between the speedometer cable 51 and the speedometer of a motor vehicle and thus rotates at the speed of the speedometer cable 51. A contact surface is provided on the roller surface (jacket and / or end surface) which forms a continuous ring in the middle, which corresponds to contact a of switch 66. A narrow contact strip 57, which leads to contact b , is attached to this to the right, and a wider contact strip 58, which leads to contact c , is attached to the left. The development of the contact surface 56 is shown in FIG. The in F i g. The hatched area shows the energy content delivered to the measuring instrument 35 and the capacitor 54, which may be connected in parallel, for a certain flow rate and speed Ω of the insulating material roller, which is a proportional measure of the current speed of the vehicle.

Wie bereits bei der Beschreibung der Fig.20 erwähnt, ist dem Signalgeber 30 zwecks Erzielung eines linearen Spannungsverlaufs Uosc^ffM/t) in einem möglichst großen Bereich eine Linearisierungsschaltung 46 nachgeschaltet. Dies ist die Voraussetzung für eine genaue Anzeige in Liter/Wegeinheit, zweckmäßig Liter/100 km, da die vom Durchflußmesser erhaltene Kennlinie nicht linear verläuft Eine solche Linearisierungsschaltung 46 zeigt die F i g. 27.As already mentioned in the description of FIG. 20, a linearization circuit 46 is connected downstream of the signal generator 30 in order to achieve a linear voltage curve Uosc ^ ffM / t) in the largest possible range. This is the prerequisite for an exact display in liters / distance unit, expediently liters / 100 km, since the characteristic curve obtained from the flow meter does not run linearly. Such a linearization circuit 46 is shown in FIG. 27

Die vom Signalgeber 30 angebotene Spannung ί/ΟΑ· wird mit zwei Transistorstufen Tr verstärkt, wobei innerhalb jeder Verstärkerstufe Tr der Einsatz der Gegenkopplungen mit Hilfe der Einstellregler VR und der Dioden D auf einen beliebigen Wert festgelegt werden kann. Diese Gegenkopplungen sprechen aiso bei bestimmten Geberspannungen an, d. h. die Verstärkung der einzelnen Transistorstufen Tr kann je nach Höhe der Eingangsspannung auf feste Werte justiert werden. Die F i g. 28 zeigt die Oszillatorspannung des Signalgebers 30UOSc=f(M/t) ohne Linearisierung anhand der Kurve I und mit Linearisierung anhand der Kurve II.The voltage offered by the signal generator 30 ί / ΟΑ · is amplified by two transistor stages Tr, being able to be fixed within each amplifier stage Tr, the use of the counter couplings using the adjusting controller VR and the diode D to an arbitrary value. This negative feedback generally responds at certain encoder voltages, ie the gain of the individual transistor stages Tr can be adjusted to fixed values depending on the level of the input voltage. The F i g. 28 shows the oscillator voltage of the signal generator 30U OS c = f (M / t) without linearization based on curve I and with linearization based on curve II.

Zur Weiterverarbeitung des nun linearisierten Spannungsverlaufs der vom Signalgeber 30 abgegebenen Spannung in eine Anzeige Liter/100 km dient das gegenüber der Fig.20 erweiterte Integrationsglied 47 der Schaltung gemäß F i g. 27, dessen Kondensator 49 hierzu je nach augenblicklicher Geschwindigkeit und dieser entsprechenden Winkelgeschwindigkeit Ω der Tachowelle 51 schnell oder langsam aufgeladen bzw. entladen wird.For further processing of the now linearized voltage curve of the output from the signal generator 30 The integration element 47, which has been expanded compared to FIG. 20, is used for voltage in a display liter / 100 km the circuit according to FIG. 27, whose capacitor 49 this depending on the current speed and This corresponding angular velocity Ω of the speedometer cable 51 is charged quickly or slowly or is discharged.

Der Lade- und Entladevorgang von Kondensatoren verläuft bekanntlich nach einer e-Funktion. Da dies einen Fehler in der Anzeige zur Folge hätte, wird der Kondensator 49 unter Vorschaltung einer vorzugsweise regelbaren Konstantstromquelle 67 aufgeladen, wodurch der Anstieg der Aufladung einen linearen Verlaui erhält.The charging and discharging process of capacitors is known to run according to an exponential function. As this would result in an error in the display, the capacitor 49 is preferably connected in series controllable constant current source 67 is charged, whereby the increase in charge has a linear curve receives.

Auf diese Weise erhält man aiso entsprechend der momentanen Geschwindigkeit durch lineare Aufladung bzw. Entladung, deren Größe von der Drehzahl Ω des mit der Tachowelle verbundenen rotierenden Schalters 50 bzw. 55 abhängt, ein Maß für den Verbrauch pro 100 km bzw. pro einer anderen Wegstrecke. Entladen wird der Kondensator 49 über einen Schutzwiderstand 68 und z. B. den oben beschriebenen Schalter 50, der proportional zur augenblicklichen Geschwindigkeit in kurzen bzw. langen Zeitabständen öffnet und schließt Die Höhe der Spannung, auf die der Kondensator 49 aufgeladen wird, ist somit ein Maß für die Anzeige Liter/100 km. Diese wird dem Meßgerät 35 über einen Vorwiderstand 44 zugeführt Zur Beruhigung der durch den Schalter 50 pulsierenden Anzeige dient der parallelgeschaltete Kondensator 54.In this way one obtains aiso corresponding to the instantaneous speed by linear charging or discharge, the size of which depends on the speed Ω of the rotating switch connected to the speedometer cable 50 or 55 depends, a measure for the consumption per 100 km or per another distance. Unloading the capacitor 49 via a protective resistor 68 and z. B. the switch 50 described above, the opens and closes proportionally to the current speed in short or long time intervals The level of the voltage to which the capacitor 49 is charged is thus a measure for the display Liters / 100 km. This is fed to the measuring device 35 via a series resistor 44 The switch 50 pulsing display is used by the capacitor 54 connected in parallel.

Die Wirkungsweise entspricht derjenigen, wie sie anhand der F i g. 20 bis 26 erläutert ist.The mode of operation corresponds to that as shown in FIG. 20 to 26 is explained.

Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings

Claims (37)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Durchflußmesser, insbesondere Benzin-Durchflußmesser für Kraftfahrzeuge, mit einem vom strömenden Medium betätigten Differenzdruckmesser mit zwei durch eine Membran getrennten Druckkammern und einem mit der Membran gekuppelten Metallteil, das bei Druckänderung im Bereich einer in einem Schwingkreis eires Oszillators liegenden Induktivität bewegbar ist und damit in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit M/t die Funktion des Oszillators beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil (9; 23) im Differenzdruckiwsser (5) vorgesehen und unmittelbar mit der Membran (9) verbunden ist bzw. diese bildet und daß die Induktivität (10; 11,15) an einer der Membran (9) gegenüberliegenden Abschlußwand einer Druckkammer (4, 8) vorgesehen ist(Fig. Iund9—11).1. Flow meter, in particular gasoline flow meter for motor vehicles, with a differential pressure meter actuated by the flowing medium with two pressure chambers separated by a membrane and a metal part coupled to the membrane, which can be moved when the pressure changes in the area of an inductance lying in a resonant circuit eires oscillator and thus the function of the oscillator can be influenced as a function of the flow velocity M / t , characterized in that the metal part (9; 23) is provided in the differential pressure water (5) and is directly connected to or forms the membrane (9) and that the inductance (10; 11, 15) is provided on one of the membrane (9) opposite end wall of a pressure chamber (4, 8) (Fig. I and 9-11). 2. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil (9; 23) über die Induktivität (10; 11, 15) den Oszillator bedämpft (Fig. 1,2).2. Flow meter according to claim 1, characterized in that the metal part (9; 23) on the Inductance (10; 11, 15) dampens the oscillator (Fig. 1,2). 3. Durchflußmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Oszillator ein LC-Oszillator verwendet wird.3. Flow meter according to claim 1 or 2, characterized in that an oscillator LC oscillator is used. 4. Durchflußmesser nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Oszillator als Signalgeber (30) und einem Anzeigeinstrument (35) eine Linearisierungsschaltung (46) zur Linearisierung der Kurve M/t — f(U0SC) vorgesehen ist (F i g. 20,27).4. Flow meter according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that a linearization circuit (46) for linearizing the curve M / t - f (U 0SC ) is provided between the oscillator as a signal transmitter (30) and a display instrument (35) ( Fig. 20.27). 5. Durchflußmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Linearisierung die Kennlinie eines Transistors (38) ausgenutzt ist (F i g. 15).5. Flow meter according to claim 4, characterized in that the characteristic curve for linearization of a transistor (38) is used (Fig. 15). 6. Durchflußmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Linearisierung die Kennlinie wenigstens einer Diode (41) ausgenutzt ist (Fig. 17).6. Flow meter according to claim 4, characterized in that the characteristic curve for linearization at least one diode (41) is used (Fig. 17). 7. Durchflußmesser nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Signalgeber (30) und Anzeigeinstrument (35) ein gegengekoppelter Transistorverstärker vorgesehen ist7. Flow meter according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that a transistor amplifier with negative feedback between the signal transmitter (30) and the display instrument (35) is provided 8. Durchflußmesser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkopplungen) einstellbar ist bzw. sind.8. Flow meter according to claim 7, characterized in that the counter-couplings) adjustable is or are. 9. Durchflußmesser nach zumindest einem der so Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Anzeigeinstrument (35) unmittelbar oder mittelbar eine Zenerdiode (45) parallelgeschaltet ist, die derart bemessen ist, daß sie bei großen Durchflußmengen den Anzeigebereich zusammendrängt (F i g. 18).9. Flow meter according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the Display instrument (35) directly or indirectly a Zener diode (45) is connected in parallel, which in such a way is dimensioned so that it compresses the display area at large flow rates (Fig. 18). 10. Durchflußmesser nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des spezifischen Benzin-Verbrauchs eines Kraftfahrzeugs die Oszillatorspannung durch ein in an sich bekannter Weise von der momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig gesteuertes Schaltglied (50; 55) getaktet wird und die getaktete Spannung dem Anzeigeinstrument (35) zugeführt wird (F i g. 20,23).10. Flow meter according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that for Measurement of the specific gasoline consumption of a motor vehicle the oscillator voltage by an in in a manner known per se, controlled as a function of the current speed of the vehicle Switching element (50; 55) is clocked and the clocked voltage to the display instrument (35) is supplied (Fig. 20,23). 11. Durchflußmesser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorspannung einem Integrierglied (47) in an sich bekannter Weise zugeführt und die so gewonnene Spannung getaktet wird (F i 2.27).11. Flow meter according to claim 10, characterized characterized in that the oscillator voltage is an integrator (47) in a manner known per se and the voltage thus obtained is clocked (F i 2.27). 12 Durchflußmesser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Integrierglied einen Kondensator enthält und zwecks linearer Aufladung desselben diesem eine Konstantstromquelle (67) vorgeschaltet ist12 flow meter according to claim 11, characterized characterized in that the integrator contains a capacitor and for the purpose of linear charging the same upstream of this a constant current source (67) 13. Durchflußmesser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die Konstaatstromquelle (67) regelbar ist13. Flow meter according to claim 12, characterized in that the Konstaatstromquelle (67) is adjustable 14. Durchflußmesser nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung getaktet nach Masse kurzgeschlossen wird.14. Flow meter according to at least one of claims 11 to 13, characterized in that the voltage is clocked short-circuited to ground. 15. Durchflußmesser nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (50; 55) in an sich bekannter Weise an die Tachometerwelle (51) eines Fahrzeugs angeschlossen kt (f i g. 24).15. Flow meter according to at least one of claims 10 to 14, characterized in that the switching element (50; 55) to the speedometer shaft (51) of a vehicle in a manner known per se connected kt (f i g. 24). 16. Durchflußmesser nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (50; 55) aus einer Schaltwalze (52) oder Schaltscheibe besteht (F i g. 21,24).16. Flow meter according to one of claims 10 to 15, characterized in that the Switching element (50; 55) consists of a switching drum (52) or switching disk (F i g. 21,24). 17. Durchflußmesser nach zumindest einem der Anspräche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (50; 55) in an sich bekannter Weise zwischen Tachometerwelle (51) und Tachometer einsetzbar ist17. Flow meter according to at least one of claims 11 to 16, characterized in that the switching element (50; 55) in a manner known per se between the tachometer shaft (51) and the tachometer can be used 18. Durchflußmesser nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwalze (52) oder Schaltscheibe wenigstens ein Kontaktsegment (53) aufweist das bzw. die als Kontaktbrücke für zwei feststehende Schaltkontakte (x, y) dient bzw. dienen (F ig. 21).18. Flow meter according to claim 16 or 17, characterized in that the switching drum (52) or switching disk has at least one contact segment (53) which or which serves as a contact bridge for two fixed switching contacts (x, y) or serve (F ig. 21). 19. Durchflußmesser nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (55) eine ringförmige Kontaktbrücke (56) mit auf jeder Seite mindestens je einem seitlich überstehenden, jeweils paarweise einander zugeordneten und in der Abwicklung gegeneinander versetzten, sich nicht überlappenden Kontaktstreifen (57,58) aufweist und im Bereich der ringförmigen Kontaktfkäche (56) und der Umlaufbahnen der Kontaktstreifen (57,58) je ein feststehender auf diesem schleifender Schaltkontakt (a, b, ^vorgesehen ist (F i g. 24).19. Flow meter according to claim 16 or 17, characterized in that the switching element (55) has an annular contact bridge (56) with on each side at least one laterally protruding, assigned in pairs and offset from one another in the development, non-overlapping contact strips ( 57,58) and in the area of the annular contact surface (56) and the orbits of the contact strips (57,58) a fixed switching contact (a, b, ^ is provided on this sliding contact (Fig. 24). 20. Durchflußmesser nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kontaktstreifen (57) derart ausgebildet ist, daß dessen Kontaktzeit (h) mit dem zugeordneten Schaltkontakt (b) wesentlich kürzer ist als die Kontaktzeit (U) des anderen Kontaktstreifens (58) mit dem ihm zugeordneten Schaltkontakt (c). 20. Flow meter according to claim 19, characterized in that the one contact strip (57) is designed such that its contact time (h) with the associated switching contact (b) is significantly shorter than the contact time (U) of the other contact strip (58) with the switching contact assigned to it (c). 21. Durchflußmesser nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktfläche (56) und Kontaktstreifen (57,58) derart angeordnet sind, daß bei angetriebenem Schaltglied (55) zuerst der Kontaktstreifen (57) mit der kürzeren Kontaktzeit (t2) mit dem Schaltkontakt (b) zusammenwirken kann und der Abstand zwischen diesem Kontaktstreifen (57) und dem anderen Kontaktstreifen (58) kleiner ist als derjenige zwischen letzterem und dem ersteren.21. Flow meter according to claim 19 or 20, characterized in that the contact surface (56) and contact strips (57,58) are arranged such that when the switching element (55) is driven, the contact strip (57) with the shorter contact time (t 2 ) is first with the switching contact (b) can interact and the distance between this contact strip (57) and the other contact strip (58) is smaller than that between the latter and the former. 22. DurchfluDmesser nach zumindest einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Kontaktfläche (56) zusammenwirkende Schaltkotitakt (a) mit dem Integrierglied (47 bzw. Kondensator 49), der mit dem die kürzere Kontaktzeit (h) bewirkenden Kontaktstreifen (57) zusammenwirkende Schaltkontakt (b) mit dem Meßgerät (35) und der mit dem die längere Kontaktzeit (U) 22. DurchfluDmesser according to at least one of claims 19 to 21, characterized in that the switching contact (a) cooperating with the contact surface (56) with the integrating element (47 or capacitor 49), with the contact strip causing the shorter contact time (h) (57) interacting switching contact (b) with the measuring device (35) and with which the longer contact time (U) )ewirkenden Kontaktstreifen (58) zusammenwircende Schaltkontakt (c) mit Masse verbunden ist Tig. 24).) Acting contact strips (58) interacting switching contact (c) is connected to ground Tig. 24). 23. Durchflußmesser nach zumindest einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß s die Schaltkontakte (x, y; a, b, c) die entsprechenden Gegenkontakte (53; 56,57,58) auf der Mantelfläche und/oder der Stirnfläche des Schaltgliedes (52) kontaktieren.23. Flow meter according to at least one of claims 18 to 22, characterized in that s the switching contacts (x, y; a, b, c) the corresponding mating contacts (53; 56,57,58) on the lateral surface and / or the end face contact of the switching element (52). 24. üurchflußmesser nach zumindest einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (50,55) in an sich bekannter Weise auf einer Seite zentrisch zur Drehachse eine Bohrung (Innenvierkant 69) zur verdrehungssicheren Aufnahme der Tachowelle (51) und auf der gegenüberliegenden Seite einen Stift (Vierkantstift 70) zum verdrehungssicheren Einstecken in den Tachometer aufweist24. üflowmeter according to at least one of claims 16 to 23, characterized in that the switching element (50,55) in a manner known per se on one side centered on the axis of rotation Hole (internal square 69) for the rotation-proof mounting of the speedometer cable (51) and on the opposite side a pin (square pin 70) for twist-proof insertion into the Has speedometer 25. Durchfiußmesser nach zumindest einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (50; 55) mit den Schaltkontakten (x, 25. Flow meter according to at least one of claims 16 to 24, characterized in that the switching element (50; 55) with the switching contacts (x, y; a, b, c) in an sich bekannter Weise als zwischen Tachowelle (51) und Tachometer einsetzbare, insbesondere mit diesen verschraubbare Einheit ausgebildet ist. y; a, b, c) is designed in a manner known per se as a unit which can be inserted between the speedometer cable (51) and the speedometer, in particular a unit that can be screwed to it. 26. Durchflußmesser nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß an der Seite der Membrankammer (5) an der die Spule (10) angeordnet ist, diese durch eine zumindest zwischen Spule (10) und Metallscheibe (23) wirksame isolierende Platte (59) abgeschlossen ist (F i g. 9— 11).26. Flow meter according to at least one of claims 1 to 25, characterized in that on the side of the membrane chamber (5) on which the coil (10) is arranged, this by at least one between the coil (10) and the metal disc (23) effective insulating plate (59) is completed (Fig. 9- 11). 27. Durchflußmesser nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (9) aus elektrisch isolierendem Material mit einer im Zentrum vorgesehenen Metallscheibe (23) besteht.27. Flow meter according to at least one of claims 1 to 26, characterized in that the Membrane (9) made of electrically insulating material with a metal disc provided in the center (23) exists. 28. Durchflußmesser nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (23) mit federnden, nach außen gerichteten Armen (24) oder Stegen (28) versehen ist (F i g. 5— 11).28. Flow meter according to claim 27, characterized in that the metal disc (23) with resilient, outwardly directed arms (24) or webs (28) is provided (Fig. 5-11). 29. Durchflußmesser nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (24) oder Stege (28) mit einem Einspannrand (25) verbunden sind.29. Flow meter according to claim 28, characterized in that the arms (24) or webs (28) are connected to a clamping edge (25). 30. Durchflußmesser nach Ansprjch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (24) oder Stege (28) gewellt sind.30. Flow meter according to Claim 28 or 29, characterized in that the arms (24) or Web (28) are corrugated. 31. Durchflußmesser nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (23), die Arme (24) bzw. Stege (28) und der Einspannring (25) einstückig ausgebildet sind und auf der Druckseite von einer dichtenden Membran (26) bedeckt sind.31. Flow meter according to claim 29 or 30, characterized in that the metal disc (23), the arms (24) or webs (28) and the clamping ring (25) are integrally formed and on the Pressure side are covered by a sealing membrane (26). 32. Durchflußmesser nach zumindest einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (23) und die Stege (28) durch im Abstand voneinander angeordnete sektorförmige, einen Ring bildende Schlitze (27) einer Metallplatte gebildet sind (F i g. 8).32. Flow meter according to at least one of claims 28 to 31, characterized in that the metal disc (23) and the webs (28) by spaced apart sector-shaped, ring-forming slots (27) are formed in a metal plate (Fig. 8). 33. Durchflußmesser nach Anspruch 32, dadurch c.i gekennzeichnet, daß die Schlitze (27) mehrere konzentrische Ringe bilden und die Schlitze (27) derart angebracht sind, daß die die Ringe verschiedenen Durchmessers verbindenden Stege (28) von einem Ring zum nächsten gegeneinander versetzt sind.33. Flow meter according to claim 32, characterized in that c.i characterized in that the slots (27) form several concentric rings and the slots (27) are attached in such a way that the webs (28) connecting the rings of different diameters from one ring to the next are offset from one another. 34. Durchflußmesser nach zumindest einem der AnsDrüche 26 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die der Membran (9; 23) gegenüberliegende Wand der Unterdruckkammer (8) derart ausgebildet ist, daß mit zunehmender Auslenkung der Membran (9; 23) diese und/oder deren Stege (28) oder Arme (24) von außen nach innen mit immer größer werdender Fläche auf der Wand aufliegt bzw. aufliegen (Fig. 10,11).34. Flow meter according to at least one of AnsDrüche 26 to 33, characterized in that the wall of the vacuum chamber (8) opposite the membrane (9; 23) is designed in such a way that that with increasing deflection of the membrane (9; 23) this and / or its webs (28) or arms (24) from the outside to the inside rests or rest on the wall with an ever-increasing surface (Figures 10, 11). 35. Durchflußmesser nach Acspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkammer (8) die Form eines Kegelstumpfes aufweist, auf dessen großer Fläche die Membran (9; 23) vorgesehen ist (F ig. 12).35. Flow meter according to Acspruch 34, thereby characterized in that the vacuum chamber (8) has the shape of a truncated cone on which large area the membrane (9; 23) is provided (Fig. 12). 36. Durchflußmesser nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des Kegelstumpfes konkav oder konvex gewölbt ist (F i g. 13). 36. Flow meter according to claim 35, characterized in that the outer surface of the truncated cone is concave or convex (Fig. 13). 37. Durchflußmesser nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des Kegelstumpfes stufenförmig abgesetzt ist und konzentrische Auflageringe (64) für die Membran (9; 23) und/oder deren Arme (24) oder Stege (28) bildet (F ig. 9-11).37. Flow meter according to claim 35 or 36, characterized in that the lateral surface of the The truncated cone is stepped off and concentric support rings (64) for the membrane (9; 23) and / or the arms (24) or webs (28) thereof (Figs. 9-11).
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