DE2736020B2

DE2736020B2 - Vorrichtung zum Messen des Verbrauchs von Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE2736020B2
Application number: DE19772736020
Authority: DE
Inventors: Wilfried 4830 Guetersloh Meyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1977-08-10
Publication date: 1979-10-11
Also published as: DE2736020C3; DE2736020A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen des Verbrauchs von Flüssigkeiten, insbesondere zur Ermittlung des Kraftstoffverbrauchs von Verbrennungsmotoren, Heizgeräten oder dergleichen, mit einem Meßgefäß, das mit einem Vorratstank und dem betreffenden Verbraucher verbunden ist und an dem eine einen Flüssigkeitsspiegel an zwei Meßpunkten abtastende Abtastvorrichtung angeordnet ist, welche einen Zeitmesser beim Passieren des Flüssigkeitsspiegels am oberen Meßpunkt startet sowie am unteren Meßpunkt stoppt, und ferner mit zumindest einem während der Messung den Tank absperrenden und das Meßgefäß auf den Verbraucher schaltenden Ventil.

Bei bekannten Meßvorrichtungen dieser Art handelt es sich um volumetrische Meßgeräte. Es wird hierbei durch die Abtastvorrichtung der Flüssigkeitsspiegel im Meßgefäß selbst erfaßt, um daraus eine Volumendifferenz zu bilden, die in der gemessenen Zeit vom Verbraucher aufgenommen worden ist. Daraus läßt sich dann das Verbrauchsvolumen pro Zeiteinheit errechnen. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 18 05 256 bekannt.

Volumetrische Meßgeräte dieser Art ergeben ungenaue Meßergebnisse, weil eingeschlossene Luftblasen oder Schaumschichten insbesondere bei Kraftstoff mitgemessen werden. Weiterhin führt vor allem bei Kraftstoffen jede Temperatur- oder Gemischänderung zu Gewichtsveränderungen, weswegen vor allem die bei unterschiedlichen Temperaturen erhaltenen Meßergebnisse nicht miteinander vergleichbar sind. Man kann deshalb nicht einfach das gemessene Volumen in ein Gewicht umrechnen, denn das setzte die Berücksichtigung der spezifischen Gewichte des jeweiligen Kraftstoffes bei den unterschiedlichen Temperaturen voraus. Eine exaktere Verbrauchsmessung erhält man deshalb nur, wenn man den Flüssigkeitsverbrauch unmittelbar nach dem Gewicht bestimmt.

Dazu ist es bekannt, einen mit dem zu messenden Kraftstoff gefüllten Meßzylinder mit einem Schwimmer vorzusehen, der in Abhängigkeit des spezifischen Gewichtes des Kraftstoffes mehr oder weniger in diesen eintaurht. Bei der Messung wird dann der Flüssigkeitsspiegel abgesenkt, wobei das Passieren des Schwimmers zwischen zwei Meßmarken eine automatische Zeitmessung auslöst Meßfehler entstehen bei solchen Vorrichtungen durch Reibung des Schwimmers in seiner

ίο Halterung sowie durch Ablagerung von Kraftstoffrückständen auf dem Schwimmer, die das Gesamtgewicht des Schwimmers verändern. Außerdem führt jede Erschütterung des Meßgerätes während des Passierens der Meßmarken durch den Schwimmer zu Fehlmessungen.

Weiter sind zur Messung des Kraftstoffverbrauchs in Gewichtseinheiten besonders hergerichtete Waagen bekannt. Hierbei wird das Gewicht optoelektrisch oder über Schalter erfaßt. Diese Waage-Meßeinrichtungen sind daher in ihrem Gesamtaufbau sehr aufwendig und kostspielig, außerdem ist das Wiegen mit ihnen umständlich und zeitraubend. Schließlich sind derartige mechanische Waagen auch trägheitsbehaftet, was sich bei kleinen Motoren mit geringem Verbrauch nachteilig bemerkbar macht.

Eine andere bekannte Verbrauchsmeßeinrichtung arbeitet nach dem Prinzip der Vertikalbewegungsmessung eineu freitragend aufgehängten Kraftstoffbehälters mittels eines Ditferentialtransformators. Hierbei wird die Vertikalbewegung des Behälters von der Füllmenge des Kraftstoffes und somit durch das Gewicht bestimmt, was durch den Differentialtransformator aufgenommen und auf einem Anzeigegerät sichtbar gemacht wird. Bei dieser Meßeinrichtung sind beträchtliche Meßungenauigkeiten unvermeidbar, da eine manuelle Ventilsteuerung vorgesehen ist und außerdem infolge der trägheitsbehafteten Aufhängung des Behälters die Empfindlichkeit zu gering ist.
Ferner ist eine gewichtsabhängige Verbrauchsmeßeinrichtung bekannnt, die über zwei Meßgefäße verfügt, welche je auf einer Kraftmeßdose aufgelagert sind — DE-PS 20 39 231 -. Diese Kraftmeßdosen arbeiten nach dem Dehnmeßstreifen-Prinzip, sie besitzen daher einen ihrer Gewichtsbelastung proportionalen Widerstand. Somit bestimmt die Füllhöhe in den Meßgefäßen den Widerstand der Dehnmeßstreifen. Die Widerstandsänderung bei Füllhöhenänderung ist relativ gering, sie muß daher verstärkt werden, um zur Messung ausgewertet werden zu können. Geringe Ungenauigkeiten werden hierbei bereits verstärkt und führen zu Fehlmessungen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Verbrauchsmeßvorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern, um anstelle der volumenabhängigen Verbrauchsmessung eine gewichtsabhängige Messung zu schaffen, bei der Fehlmessungen durch Luftblasen, Schaumbildung, Reibung, mechanische Trägheit, oder fertigungstechnische Toleranzen von Bauteilen nicht zu Ungenauigkeiten und Fehlmessungen führen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Meßgefäß durch zumindest eine hochflexible, meßmedienbeständige Schlappmembrar in zwei Gefäße

<i^r> getrennt ist, von denen das erste Gefäß der zu messenden Flüssigkeit zugeordnet ist und das zweite Gefäß eine Eichflüssigkeit enthält, die von der zu messenden Flüssigkeit über die Schlappmembran

gewichtsabhängig verdrängt wird, wobei die Abtastvorrichtung an dem zweiten Gefäß zur Abtastung des Flüssigkeitsspiegels der Eichflüssigkeit angeordnet ist

Der besondere Vorteil der erfindungfgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß die Eichflüssigkeit ein vorbestimmtes Gewicht haben kann unij somit deren verdrängtes Volumen unter der Schwerkrafteinwirkung ein vorbestimmbares Gewicht der zu messenden Flüssigkeit kompensiert Der Abstand der beider. Meßpunkte der Abtastvorrichtung beim zweiten Gefäß entspricht einer eichbaren Gewichtsdifferenz der zu messenden Flüssigkeit, die in der gemessenen Zeit von dem Verbraucher abgenommen wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung noch näher erläutert.

Die dargestellte Meßvorrichtung besitzt ein Meßgefäß 05 und ein Eichgewichtsglas 09.

Ober ein stromlos offenes Ventil 02 läuft der Kraftstoff von einem Tank durch eine Leitung 01 und eine Leitung 03 zu einem Motor. Nach Einschalten eines elektronischen Steuerteils öffnet ein Ventil 06. Der Kraftstoff füllt durch einen gekrümmten Stutzen 04 das Meßglas 05. Das steigende Gewicht im Meßglas 05 drückt dabei eine hochflexible, kraftstoffbeständige Schlappmembran 08 in eine Eichflüssigkeit 07. Die Eichflüssigkeit 07 befindet sich in dem Eichgewichtsglas 09. Die Eichflüssigkeit steigt im Eichgewichtsglas 09 bis zu einem oberen Tastkopf 10, wobei die entweichende Luft in eine Membran 12 gedrückt wird.

Der Tastkopf 10 schaltet über das elektronische Steuerteil das Ventil 06 verzögert ab. Das jetzt entstehende Luftpolster hält die Meßflüssigkeit auf dem Niveau 11, welches etwas oberhalb des Tastkopfes 10 liegt. Je nach Dichte der zu messenden Flüssigkeit wird das Meßglas 05 mehr oder weniger gefüllt. r>

Zur Messung des Verbrauchsgewichtes wird durch das Steuerteil das Ventil 06 geöffnet und gleichzeitig das Ventil 02 geschlossen. Der Kraftstoff läuft jetzt aus dem Meßglas 05 zum Motor. Wenn der Kraftstoffspiegel den Tastkopf 10 passiert hat, schaltet dieser eine elektrische Stoppuhr ein. Nach dem Passieren eines weiteren Tastkopfes 13 wird die Uhr gestoppt und das Ventil 02 wieder geöffnet, wobei sich das Meßglas wieder füllt

Das Füllgewicht richtel sich dabei nach dem Eichgewicht der Eichflüssigkeit 07 im Eichglas 09 zwischen den durch die Tastköpfe 10 und 13 gebildeten Meßpunkten.

Die Ventile 02 und 06 sind elektronisch gesteuert Der untere Tastkopf 13 gibt nach dem Passieren des abfallenden Eichflüssigkeitsspiegels 11 ein Signal an das elektronische Steuerteil, welches dann das Ventil 02 öffnet, so daß der Verbraucher wieder mit dem Tank direkt verbunden ist und das Ventil 06 solange offengehalten ist, bis das Meßglas 05 wieder gefüllt ist, das heiSt, bis daß die Meßflüssigkeit das Gegengewicht erreicht hat, das erforderlich ist, um über die Membran 08 den Eichflüssigkeitsspiegel 11 bis zur Eichmarke am Tastknopf 10 hochzudrücken. Nach Passieren des Eichflüssigkeitsspiegels am Tastkopf 10 gibt dieser ein Signal an das elektronische Steuerteil ab, welches das Ventil 06 schließt und damit die Meßglasauffüllung beendet.

Aus der gestoppten Zeit, die zwischen dem Wirksamwerden des Flüssigkeitsspiegels durch die Tastköpfe 10 und 13 liegt, kann der genaue Stundenverbrauch an Kraftstoff unmittelbar nach dem Gewicht bes!immt werden.

Das Verbrauchsmeßgerät arbeitet nach dem Prinzip der mechanischen Waage, wobei die Eichflüssigkeit 07 zwischen den Meßpunkten 10 und 13 das Gegengewicht zum Kraftstoff im Meßglas 05 darstellt und die Membran 08 die Medien trennt und als Aufhängepunkt anzusehen ist.

In anderer Ausbildung kann das die Füllmengen bestimmende Ventil 06 nicht in der Entlüftungsleitung des Meßgerätes sitzen sondern im Füllrohr 04, womit die Füllhöhe bestimmt v/erden kann, wenn das Meßgerät gegen die Atmosphäre ständig offen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Messen des Verbrauchs von Flüssigkeiten, insbesordere zur Ermittlung des Kraftstoffverbrauchs von Verbrennungsmotoren, Heizgeräten oder dergleichen, mit einem Meßgefäß, das mit einem Vorratstank und dem betreffenden Verbraucher verbunden ist, und an dem eine einen Flüssigkeitsspiegel an zwei Meßpunkten abtastende Abtastvorrichtung angeordnet ist, welche einen Zeitmesser beim Passieren des Flüssigkeitsspiegels am oberen Meßpunkt startet sowie am unteren Meßpunkt stoppt, und ferner mit zumindest einem während der Messung den Tank absperrenden und das Meßgefäß auf den Verbraucher schaltenden Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät durch zumindest eine hochflexible, n>.eßmedicnbeständige Schlappmembran (08) in zwei Gefäße (05; 09) getrennt ist, von denen das erste Gefäß (05) der zu messenden Flüssigkeit zugeordnet ist und das zweite Gefäß (09) eine Eichflüssigkeit (07) enthält, die von der zu messenden Flüssigkeit über die Schlappmembran (08) gewichtsabhängig verdrängt wird, wobei die Abtastvorrichtung (10,13) an dem zweiten Gefäß (09) zur Abtastung des Flüssigkeitsspiegels der Eichflüssigkeit (07) angeordnet ist.