DE2807042A1

DE2807042A1 - Given liq. weight delivery appts. - has container with inlet and outlet and has body engaging on dynamometer element

Info

Publication number: DE2807042A1
Application number: DE19782807042
Authority: DE
Inventors: Josef Woehrl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-18
Filing date: 1978-02-18
Publication date: 1979-08-23

Abstract

The liquid weight delivery appts. has the container (1) communicating with a vessel (25) filled with liquid. After the liquid levels in both receptacles lies in a plane not higher than that defined by the horizontal end face (7) of the body (2), the communicating connection is broken. Liquid is then delivered from the container and a dynamometer element (9) is used to determine the weight of the liquid delivered for the plane defined between the depth of immersion (L) and the plane formed by the horizontal end face of the body.

Description

Vorrichtung zur Abgabe eines bestimmten Gewichtes einerDevice for dispensing a certain weight of a

Flüssigkeit.Liquid.

Zusatz zu P 27 47 111.o Gegenstand des Hauptpatentes P 27 47 111.o ist eine Vorrichtung zur Abgabe eines bestimmten Gewichtes einer Flüssigkeit, bei der in einem Behälter mit Zu- und Abfluß ein an der Krafteinleitung einer Kraftmeßzelle mit möglichst geringem durch die Belastung verursachtem Hub oder stets gleicher Gleichgewichts- oder Nullstellung angreifender Körper hängt, dessen Gewicht größer als das der von ihm verdrängten Flüssigkeit ist, und dessen Querschnittsflächen über seine ganze Länge ein konstantes Verhältnis zu den entsprechenden Querschnittsflächen des Behälters haben, und die Kraftmeßzelle derart justiert ist, daß die von ihr für den verschieden tief in die Flüssigkeit eintauchenden Körper angezeigten Gewichte mit den Gewichten der bis zu den entsprechenden Eintauchtiefen entnommenen Flüssigkeitsmengen identisch sind. Addition to P 27 47 111.o Subject of the main patent P 27 47 111.o is a device for dispensing a certain weight of a liquid, at the one in a container with inflow and outflow at the force introduction of a load cell with the lowest possible stroke caused by the load or always the same Equilibrium or zero position attacking body depends, the weight of which is greater than that of the liquid it displaces, and its cross-sectional areas A constant ratio to the corresponding cross-sectional areas over its entire length of the container have, and the load cell is adjusted so that that of her for the weights displayed at different depths in the liquid with the weights of the quantities of liquid withdrawn up to the corresponding immersion depths are identical.

In Weiterbildung der Vorrichtung nach dem Hauptpatent schlägt die Erfindung vor, daß der Behälter 1 mit einem mit Flüssigkeit gefüllten Gefäß 25 kommunizierend verbunden ist und das - nachdem die Flüssigkeitsspiegel in den beiden Gefäßen 1 + 25 in einer nicht höheren als durch die horizontale Stirnfläche 7 des Körpers 2 bestimmten Ebene liegen - vor der erst nach Unterbrechung der kommunizierenden Verbindung erfolgenden Abgabe von Flüssigkeit aus dem Behälter 1 von der Kraftmeßzelle 9 für die zwischen der Eintauchtiefe h und der durch die horizontale Stirnfiäche 6 des Körpers 2 bestimmte Ebene, der Eintauchtiefe h=O abgegebene Flüssigkeit ermittelte Gewicht G zur Bestimmung des Gewichtes GT der im Tank 25 über der durch die Stirnfläche 6 bestimmten Ebene stehenden Flüssigkeit nach der Beziehung: GT = (G . VT) : K . h verwendet wird, worin sind K eine durch die Differenz des Querschnittes Q des Behälters 1 und des Querschnittes q des Körpers 2 bestimmte Konstante, G das Gewicht der zwischen den Eintauchtiefen h und h=O aus dem Behälter 1 abgegebenen Flüssigkeit und VT das Volumen der im Tank 25 über der durch die Stirnfläche 6 bestimmten Ebene stehende Flüssigkeit.In a further development of the device according to the main patent, the suggests The invention provides that the container 1 communicates with a vessel 25 filled with liquid connected and that - after the liquid level in the two vessels 1 + 25 at a level no higher than the horizontal face 7 of the body 2 certain level - before the only after interruption of the communicating Connection taking place delivery of liquid from the container 1 from the load cell 9 for the between the immersion depth h and that through the horizontal face 6 of the body 2 certain plane, the immersion depth h = O determined liquid dispensed Weight G to determine the weight GT in the tank 25 above that through the face 6 certain level standing liquid according to the relationship: GT = (G. VT): K. h is used, where K are a by the difference in cross-section Q des Container 1 and the cross-section q of the body 2 is a certain constant, G is the weight the liquid discharged from the container 1 between the immersion depths h and h = O and VT the volume in the tank 25 over that through the end face 6 certain level standing liquid.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß bei Kenntnis der Abmessungen (Länge und Querschnitt) des mit dem Behälter kommunizierend verbundenen Tanks mit Hilfe der ohnedies zur Bestimmung der aus dem Behälter abgegebenen Flüssigkeitsmengen erforderlichen Werte das Gewicht der Flüssigkeit im Tank bestimmt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß zum Füllen des Behälters keine Vorrichtung wie z. B. eine Pumpe erforderlich ist.The device according to the invention has the advantage that with knowledge the dimensions (length and cross-section) of the communicating with the container Tanks with the help of the anyway to determine the amount of liquid dispensed from the container required values the weight of the liquid in the tank can be determined. A Another advantage is that for filling the container no device such as z. B. a pump is required.

Nachstehend wird die Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels der beigefügten Zeichnung näher erläutert.The invention based on the embodiment of the attached drawing explained in more detail.

Der Behälter 1 der Fig. weist über seine ganze Länge einen konstanten Querschnitt Q auf. Der Behälter 1 ist durch die Leitung 22 so mit dem Tank 25 verbunden, daß sie kommunizierende Gefäße bilden. Ist der Absperrhahn 23 in der Leitung 22 offen, so steht die Flüssigkeit in den beiden Gefäßen gleich hoch. Der Behälter 1 und der Tank 25 sind derart gestaltet und zueinander angeordnet, daß die Flüssigkeit nie höher als die durch die horizontale Stirnfläche 7 des Körpers 2 bestimmte Ebene steht.The container 1 of the figure has a constant over its entire length Cross section Q on. The container 1 is connected to the tank 25 by the line 22, that they form communicating vessels. Is the shut-off valve 23 in the line 22 open, the liquid in the two vessels is the same level. The container 1 and the tank 25 are designed and arranged to each other that the liquid never higher than the plane defined by the horizontal end face 7 of the body 2 stands.

Dieser Körper 2 von über seine ganze Länge ho konstantem Querschnitt q und von größerem Gewicht als das der von ihm verdrängten Flüssigkeit, in die er im Behälter 1 eintaucht, greift an der Krafteinleitung 18 der Kraftmeßzelle 9 an. Die Lastschneide 3 der Krafteinleitung 18 ruht auf dem Arm 4a des auf der Stützschneide 5 gelagerten Hebels 4. Der in dem auf dem Behälter 1 montierten Postament 12 gelagerte Hebel 4 trägt an seinem Arm 4b das Taragewicht 11 zur Kompensation des Gewichtes GL des Körpers 2 in Luft. Beim Ausführungsbeispiel greift die durch den Körper 2 über die Schneide 3 auf den Hebel 4 ausgeübte Kraft über die Aufhängeschneide 8 am nicht mitpräzedierenden Ende 19 der um die Vertikalachse rotierbaren Aufhängung des Kreisels 9 an dessen (nicht gezeigten) Hebel an. Bei Bedarf läßt sich mit Mikrofeinregulierung 21 ein bestimmter Abstand zwischen der Grundfläche 10 und der unteren Stirnfläche 6 des Körpers 2 oder dessen oberer Stirnfläche 7 und dem Flüssigkeitsspiegel einstellen.This body 2 has a constant cross section over its entire length ho q and of greater weight than that of the liquid it displaces and into which it Immersed in the container 1, acts on the force introduction 18 of the load cell 9. The cutting edge 3 of the force introduction 18 rests on the arm 4a of the supporting edge 5 mounted lever 4. The one mounted in the pedestal 12 mounted on the container 1 Lever 4 carries the tare weight 11 on its arm 4b to compensate for the weight GL of the body 2 in air. In the exemplary embodiment, it engages through the body 2 Force exerted on the lever 4 via the cutting edge 3 via the suspension cutting edge 8 at the end 19, which does not co-precede, of the suspension which is rotatable about the vertical axis of the gyro 9 on its lever (not shown). If necessary, it can be adjusted with micro-fine adjustment 21 a certain distance between the base 10 and the lower end face 6 of the body 2 or its upper end face 7 and the liquid level.

Die Restflüssigkeit zwischen der Stirnfläche 6 und der Behälter grundfläche 10 kann im Bedarfsfalle über den Absperrhahn 15 abgelassen werden.The residual liquid between the end face 6 and the container Floor space 10 can be drained via the shut-off valve 15 if necessary.

Der Kreisel 9 ist durch Verschieben der Lastschneide 3 derart justiert, daß die von ihm für den Körper 2 bei verschiedenen Eintauchtiefen angezeigten Gewichte mit den Gewichten der bis zu den entsprechenden Eintauchtiefen abgegebenen Flüssigkeit identisch sind. Für die Eintauchtiefe h, wenn also noch keine Flüssigkeit abgegeben ist, zeigt der Kreisel zweckmäßigerweise das Gewicht Null an. Wird nun, nach Schließen des Absperrhahnes 23, z. B. durch öffnen des Absperrhahnes 14 Flüssigkeit bis zur Eintauchtiefe h1 abgegeben, so zeigt der Kreisel 9 das Gewicht Gh1 der abgegebenen Flüssigkeit an. Wird nun nochmals Flüssigkeit bis zur Eintauchtiefe h2 abgegeben, so zeigt der Kreisel 9 das Gewicht Gh2 der zwischen den beiden Eintauchtiefen h und h2 abgegebenen Flüssigkeit an. Die Differenz Gh2 -Ghi ist das Gewicht der zwischen den Eintauchtiefen h1 und h2 abgegebenen Flüssigkeit. Der Kreisel 9 kann auch nach jeder Abgabe auf Null gestellt werden, so daß er das Gewicht der jeweils abgegebenen Flüssigkeit anzeigt. Die Abgabe von Flüssigkeit kann ohne Unterbrechung oder stufenweise jedoch nur so lange erfolgen, bis ihr Spiegel mit der Stirnfläche 6 des Körpers 2 eine Ebene bildet. Die von dieser Stirnfläche gemessene Eintauchtiefe h ist dann gleich Null. Das Gewicht der Flüssigkeit die zwischen der Eintauchtiefe h vor Abgabe von Flüssigkeit und h=O nach Abgabe von Flüssigkeit ist G.The gyro 9 is adjusted by moving the cutting edge 3 in such a way that that the weights displayed by him for the body 2 at different immersion depths with the weights of the liquid dispensed up to the corresponding immersion depths are identical. For the immersion depth h, i.e. when no liquid has yet been dispensed is, the gyro will expediently show the weight zero. Will now, after closing the stopcock 23, e.g. B. by opening the stopcock 14 liquid up to Immersion depth h1 delivered, the gyro 9 shows the weight Gh1 of the delivered Liquid. If again liquid is dispensed up to the immersion depth h2, so the gyro 9 shows the weight Gh2 between the two immersion depths h and h2 dispensed liquid. The difference Gh2 -Ghi is the weight of the between the liquid dispensed at the immersion depths h1 and h2. The gyro 9 can also after each delivery can be set to zero so that it is the weight of each delivery Indicates liquid. The delivery of liquid can be continuous or gradual however, only take place until their mirror with the face 6 of the body 2 forms a plane. The immersion depth h measured from this face is then equals zero. The weight of the liquid between the immersion depth h before delivery of liquid and h = O after delivery of liquid is G.

Die Bestimmung des Gewichtes GT der im Tank 25 vor der Abgabe von Flüssigkeit und durch Schließen des Absperrhahnes 23 auch nach deren Abgabe aus dem Behälter 1 über der durch die horizontale Stirn fläche 6 des Körpers 2 bestimmte Ebene stehende Flüssigkeit erfolgt anhand der Beziehung: GT = (G . VT) : K . h Darin sind K eine durch die Differenz des Querschnittes Q des Behälters 1 und des Querschnittes q des Körpers 2 bestimmte Konstante, G das Gewicht der zwischen den Eintauchtiefen h und h=O aus dem Behälter 1 abgegebenen Flüssigkeit und VT das Volumen der im Tank 25 über der durch die StirnflAche 6 bestimmten Ebene stehende Flüssigkeit.The determination of the weight GT in the tank 25 before the delivery of Liquid and by closing the stopcock 23 also after its delivery the container 1 above the surface 6 of the body 2 determined by the horizontal end Level standing liquid is based on the relationship: GT = (G. VT): K. h in it K are a by the difference between the cross section Q of the container 1 and the cross section q of the body 2 constant, G the weight between the immersion depths h and h = O liquid dispensed from container 1 and VT the volume of the liquid in the tank 25 above the level defined by the end face 6 of the liquid.

Der Abstand zwischen der Grundfläche 24 des Tanks 25 und der durch die Stirn fläche 6 bestimmten Ebene wird so gering gehalten, daß sich die Berücksichtigung der dazwischen befindlichen Flüssigkeit bei der Anqabe des Gewichtes G der gesamten Flüs-5 sigkeit im Tank 25 erübrigt. Sollte jedoch eine Berücksichtigung dieser Flüssigkeit bei der Angabe des Gewichtes G der Ge-5 samtflüssigkeit im Tank 25 erforderlich sein, so erfolgt dies anhand der Beziehung: s T G + (GT . v) : VT G =G T worin GT das Gewicht der im Tank 25 über der durch die Stirnfläche 6 bestimmten Ebene stehenden Flüssigkeit, VT deren Volumen und v das Volumen zwischen der Grundfläche 24 des Tanks 25 und der durch die Stirnfläche 6 bestimmten Ebene sind.The distance between the base 24 of the tank 25 and the through the forehead surface 6 certain level is kept so low that the consideration of the liquid in between when specifying the weight G of the total Liquid in the tank 25 is unnecessary. However, one should take into account this fluid when specifying the weight G of the total liquid in the tank 25 this is done using the relationship: s T G + (GT. v): VT G = G T where GT the weight of the level in the tank 25 above the plane defined by the end face 6 Liquid, VT its volume and v the volume between the base 24 of the Tanks 25 and the plane defined by the end face 6 are.

Das Volumen VT der im Tank 25 über der durch die Stirnfläche 6 stehende Flüssigkeit wird für Tanks, deren Querschnittsfläche -wie beim Tank 25 - mindestens über die Länge h des Körpers 2 0 konstant ist, zu VT=QT.h und das Gewicht dieser Flüssigkeit zu GT=(G.QT):K, darin sind QT die Querschnittsfläche des Tanks 25, G das Gewicht der aus dem Behälter 1 zwischen den Eintauchtiefen h und h=o abgegebenen Flüssigkeit, K eine durch die Differenz des Querschnitts Q des Behälters 1 und den Querschnitt q de-s Körpers 2 bestimmte Konstante und QT die Querschnittsfläche des Tanks 25.The volume VT in the tank 25 is greater than that indicated by the end face 6 Liquid is used for tanks whose cross-sectional area - as in tank 25 - is at least is constant over the length h of the body 2 0, to VT = QT.h and the weight of this Liquid to GT = (G.QT): K, where QT are the cross-sectional area of the tank 25, G the weight of the discharged from the container 1 between the immersion depths h and h = o Liquid, K one by the difference in the cross section Q of the container 1 and the Cross-section q de-s body 2 is the constant and QT is the cross-sectional area of the Tanks 25.

Dagegen wird für die Tanks, deren Querschnittsfläche sich mit der Füllhöhe ändert, das Volumen über der durch die Stirnfläche 6 bestimmten Ebene stehenden Flüssiqkeit durch die Beziehunq: gegeben, darin ist k eine Konstante des jeweiligen Tanks, t(x) eine Funktion für die mit der von der Eintauchtiefe h abhängigen Variablen h sich ändernde Querschnittsfläche, hx1 wird von der x Eintauchtiefe h vor und hx2 von der Eintauchtiefe h=o nach der Abgabe der Flüssigkeit abgeleitet.On the other hand, for the tanks, the cross-sectional area of which changes with the filling level, the volume above the level defined by the end face 6 is given by the relationship: where k is a constant of the respective tank, t (x) is a function for the cross-sectional area that changes with the variable h dependent on the immersion depth h, hx1 is determined by the x immersion depth h before and hx2 is determined by the immersion depth h = o after the Discharge of the liquid derived.

Im folgenden werden nun für einige, bekannte Tankformen die Gleichungen für die Volumen der über der durch die Stirnfläche 6 bestimmten Ebene stehenden Flüssigkeiten angegeben.The following are the equations for some known tank shapes for the volume of the plane above the plane determined by the end face 6 Liquids specified.

So wird z. B. für einen Tank in Form einer Kugel vom Radius r und für einen liegenden Kreiszylinder von der Länge L und dem Radius r und für einen liegenden Zylinder von der Länge L und elliptischem Querschnitt In diesen Gleichungen wird G h = h - (r - s) = h - (r - s) x G o für den Kreis und den Kreiszylinder und für den Zylinder mit elliptischem Querschnitt zu: G h = h - (a - s) = h . - - (a - s ) x O G o darin ist ho die Länge des Körpers 2, G das Gewicht der zwischen den Eintauchtiefen h und h=o abgegebenen Flüssigkeit, G das 0 Gewicht der zwisbhen den Eintauchtiefen h und h=o abgegebenen 0 Flüssigkeit, r der Radius der Kugel bzw. des Kreiszylinders, a die große Achse des elliptischen Querschnitts des Zylinders, s der Abstand der durch die Stirnfläche 6 bestimmten Ebene zur Grundfläche des Tanks.So z. B. for a tank in the form of a sphere of radius r and for a lying circular cylinder of length L and radius r and for a horizontal cylinder of length L and elliptical cross-section In these equations, G h = h - (r - s) = h - (r - s) x G o for the circle and the circular cylinder and for the cylinder with an elliptical cross section becomes: G h = h - (a - s) = h. - - (a - s) x OG o where ho is the length of the body 2, G is the weight of the liquid dispensed between the immersion depths h and h = o, G is the weight of the liquid dispensed between the immersion depths h and h = o , r is the radius of the sphere or of the circular cylinder, a is the major axis of the elliptical cross section of the cylinder, s is the distance between the plane defined by the end face 6 and the base of the tank.

Claims

Patent claim device for dispensing a certain weight a liquid in which, according to main patent P 27 47 111.o ...... in a container with inflow and outflow one at the force introduction of a load cell with if possible small stroke caused by the load or always the same equilibrium or zero position attacking body, the weight of which is greater than that of it is displaced liquid, and its cross-sectional areas over its whole Length has a constant ratio to the corresponding cross-sectional areas of the container have, and the load cell is adjusted so that it is different for the Weights displayed deep in the body immersed in the liquid - with the weights the quantities of liquid withdrawn up to the corresponding immersion depths are identical are, characterized in that the container 1 with a tea filled with liquid vessel 25 communicating and that - after the liquid level in both vessels 1 and 25 in a not higher than the horizontal face 7 of the body 2 certain level - before the only after the interruption of the communicating Connection taking place delivery of liquid from the container 1 from the load cell 9 for between the immersion depth h and that through the horizontal face 6 of the body 2 certain plane, the immersion depth h = O determined liquid dispensed Weight G to determine the weight GT in the tank 25 above that through the face 6 certain level standing liquid according to the relationship: T (G. VT): K. H is used, where K are a by the difference in cross-section Q of the container 1 and the cross section q of the body 2 determined constant, G the weight of the between the immersion depths h and h = o liquid dispensed from the container 1 and VT das Volume of the standing in the tank 25 above the plane determined by the end face 6 Liquid.