DE3018601A1

DE3018601A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung des durchsatzes mit dem sich das volumen der in einem raum enthaltenen fluessigkeit aendert

Info

Publication number: DE3018601A1
Application number: DE19803018601
Authority: DE
Inventors: Alain Jean-Louis Philippe
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1980-05-14
Publication date: 1980-11-27
Also published as: FR2456940A1; GB2050626A; FR2456940B1

Description

Dipl.-ing. H. MITSCi-IERLICH D-8000 MÜNCHEN

DipL-lng. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße

Dr.rer. nat. W. KÖRBER O ^ (089) ' 29 66

Dipl-ing. J.SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE

SOCIETE NATIONALE D'ETUDE ET DE
CONSTRUCTION DE MOTEURS D¹AVIATION
"S.N.E.C.M.A."

2, boulevard Victor
F-75oI5 Paris / Frankreich

Verfahren, und Vorrichtung zur Messung des Durchsatzes, mit dem sich das Volumen der in einem Raum enthaltenen Flüssigkeit ändert

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung· zur Messung des Durchsatzes - beim Füllen οderEntIeeren — mit dem sich das Volumen einer in einem Raum enthaltenen Flüssigkeit ändert, insbesondere zur Messung des Durchsatzes des Ollecks eines Motors.

Es gibt bisher keine Vorrichtung, die in der Lage ist, eine direkte Messung des Durchsatzes von Öllecks bei einem Motor zu erreichen. Herkömmliche Sonden erreichen nur eine Messung, des Ölpegels in dem Ölbehälter eines Motors. Um den Durchsatz der Lecks zu erhalten, ist es daher notwendig, das Maß des Ölpegels nach der Zeit abzuleiten (differenzieren). Dieser Vorgang ist ungenau und empfindlich wegen der geringen Änderung des von der Sonde abgegebenen elektrischen Signals.

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Weiter gibt es ein Verfahren (Französische Patentanmeldung 2 35^ 55I)₅ bei dem ein sehr erheblicher Leckdurchsatz bei einer Schmierungseinrichtung eines Mechanismus dadurch erfaßt wird, daß die Ollecks in einem Raum gesammelt werden, daß dieser Raum in den Schmierungskreis entleert wird, sobald der Ölpegel in dem Raum eine vorgegebene Höhe erreicht, daß die Zeit gemessen wird, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Entleerungen des Raums verstreicht, daß diese Zeit mit einem Bezugswert verglichen wird und daß ein Alarm ausgelöst wird, sobald die Zeit kleiner als der Bezugswert ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, die die direkte Messung des Durchsatzwertes des Ollecks eines Raums ermöglichen,und zwar für alle Durchsatzwerte, einschließlich sehr kleiner Werte.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Augenblicke des Durchtritts des maximalen Pegels der in dem Raum enthaltenen Flüssigkeit an einer Folge von festen vorgegebenen Pegeln erfaßt wird, daß die Zeitdauer t_n gemessen wird, die zwischen dem Durchtritt des Pegels der Flüssigkeit an zwei benachbarten vorgegebenen Pegeln verstreicht,und daß durch diese Zeitdauer t der Wert V_n des "Volumens geteilt wird, der sich innerhalb des Raums und zwischen den Horizontalebenen der benachbarten vorgegebenen Pegel befindet. " ■

Das Verfahren ersetzt somit die Ableitung nach der Zeit eines den Pegel der Flüssigkeit in dem Behälter wiedergebenden Signals durch eine Integration über die Zeit dieses Signals, wobei der letztere Betrieb Viel leichter durchführbar ist, als ersterer.

Vorteilhaft enthält die Vorrichtung einen Fühler für die Lage des maximalen Pegels der Flüssigkeit in dem Raum, wobei der Fühler ein sich diskret änderndes Signal bei

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jedem Durchtritt des maximalen Pegels an einem einer Reihe vorgegebener Pegel abgibt, eine Meßvorrichtung zum Messen der Zeit, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Änderungen des Signals des Fühlers verstreicht,und einen Rechner, der ein Signal entsprechend AV_o/t„ verarbeitet, mit t = die zwischen zwei Änderungen des Signals verstrichene Zeit, die dem Durchtritt des maximalen Flüssigkeitspegels an zwei benachbarten vorgegebenen Pegeln entsprich^ und Δ.ν_ο = das Innenvolumen des Raums, das-zwischen den Horizontalebenen der benachbarten vorgegebenen Pegel enthalten ist.

Vorteilhaft enthält der Lagefühler des Maximalpegels einen Schwimmerkörper, der mit einer Generatoreinrichtung eines Magnetfeldes versehen ist, eine Reihe von vom Magnetfeld gesteuerten Kontaktgebern, deren jeder einem der vorgegebenen Pegel zugeordnet ist und an dem vorgegebenen Pegel vorgesehen ist, einen Stromleiter, eine Reihe von Potentialquellen unterschiedlicher Werte, wobei jeder Kontaktgeber einer der Potentialquellen zugeordnet ist und zwischen der Austrittsquelle der Quelle und dem Stromleiter abgezweigt ist, und eine>Meßeinrichtung zum Messen der Spannung des Stromleiters.

Die Vorrichtung kann auf die Messung des momentanen Durchsatzes des Öllecks eines Schmierungskreises eines Motors angewendet werden.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch im Vertikalschnitt einen mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der

Erfindung versehenen Raum, Fig. 2 den zeitabhängigen Verlauf des Ausgangssignals des Fühlers des Pegels der Flüssigkeit gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

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Fig. 3 ein Blockschaltbild der Verarbeitungsschaltung des Ausgangssignals des Pegelfühlers der Flüssigkeit gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die dargestellte Vorrichtung enthält in einem Ölraum 1 eines Motors angeordnet einen ersten Leiter 2 geringen elektrischen Widerstandes, der mit einer Bezugs-Potentialquelle 3 (Masse) verbunden ist, einen zweiten Leiter k ' , der aus einer Anordnung von reihengeschalteten Widerständen 5 gleichen Wertes gebildet ist, wobei der Leiter Ί zwischen einer geregelten Gleichspannungsquelle 6 und Masse 3 geschaltet ist, normalerweise offene Kontaktgeber (Schließer) 7, die von einem Magnetfeld steuerbar sind, die jeweils die der Masse 3 näher liegende Klemme ^a. eines entsprechenden Widerstands 5 mit einem vierten Leiter 8 geringen elektrischen Widerstands verbinden, und einen Schwimmerkörper 9> der eine Quelle 9^a eines Magnetfeldes, wie einen Permanentmagneten, enthält , wobei das Magnetfeld ausreichend für das Schließen eines Kontaktgebers 7 ist, der sich auf der gleichen Höhe wie der Schwimmerkörper 9 befindet.

Die Kontaktgeber 7 sind über eine Folge von festen vorgegebenen Pegeln N ,N₀...,N . derart verteilt, daß jeder Teil

χ t~t n

des Innenvolumens des Behälters 1 zwischen zwei benachbarten Pegeln N. ..,N. den konstanten Volumenwert Δ V enthält.

Wenn der Behälter 1 gefüllt wird, steigt der Schwimmerkörper 9 an und schließt den Kontaktgeber 7» vor dem er sich befindet.

Je nach-d^m, wie die Lecks den Behälter 1 von seinem Ol entleeren, sinkt der Schwimmerkörper 9 ^b und bringt aufeinanderfolgend mit dem Leiter 8 die Klemme ^a. in Verbindung, die dem Kontaktgeber 7 zugeordnet ist, vor dem sich der Schwimmerkörper 9 befindet. Der Leiter 8 ist so aufein-

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anderfolgend mit dem Potential dieser Klemme 5^a versorgt. Das Potential wird mittels eines Voltmeters 10 (Spannungsmesser} gemessen, der zwischen den Leitern 2 und 8 angeschlossen ist. Das Signal 11, das an den Austrittsklemmen lÖa des Voltmessers 10 erhalten wird, ist in Fig. 2 dargestellt. Die Amplitude dieses Signals ist eine Funktion des Pegels des Kontaktgebers 7 in Schließstellung, und damit des Pegels des Schwimmerkörpers 9· ' Dieses Signal ist.daher an einem Analog-Anzeiger oder Digital-Anzeiger (nicht dargestellt ) zur Darstellung des Ölpegels im Behälter 1 darstellbar,und damit des Ölvolumens, das in dem Behälter 1 noch enthalten ist.

Das Signal 11 wird weiter in einer Schaltung verarbeitet, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, um den Durchsatzwert des Ollecks zu erhalten.

Gemäß Fig. 3 enthält die Schaltung

eine Differenzierschaltung 12, die das Signal 11 differenziert und einen kai ibrierten Rechteckimpuls 13 bei jeder VertikalaUslenkungHa des Signals 11 in positiver oder negativer .Richtung abhängig von der Richtung des Durchsatzes abgibt einen Zähler 14, der die Impulse eines Taktgebers 15 zählt, wobei der Zähler 14 durch eine der Flanken (Anstiegsflanke oder Abfallflanke) jedes Impulses 13 auf Null rückgestellt wird,

einen Speicher 16, der das Ausgangssignal t des Zählers 14 speichert und seinen Informationsinhalt t an eine Rechenschaltung 17 weitergibt bei jedem Auftreten eines Impulses I3,

einen Rechner 17, der ausgehend vom Signal t ■ ein Analogsignal f (Δ Yr)Zt₀..) von &V_Q/t verarbeitet, und

eine Einrichtung 18 zum Darstellen des Signals f ( Δ ^n^o'-' das den Wert des Durchsatzes des Ollecks wiedergibt.

Die Erfindung gibt also ein Verfahren und eine Vorrichtung

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zur Messung des Durchsatzes - beim Füllen oder beim Entleeren - an, mit der sich das in einem Raum enthaltene Flüssigkeitsvolumen ändert, insbesondere zur Messung des Durchsatzes des Öllecks eines Motors.

Es werden die Augenblicke des Vorbeitretens des maximalen Pegels der in dem Raum 1 enthaltenen Flüssigkeit an einer Folge vorgegebener fester Pegel N₁₅N ,...N erfaßt, es wird die Zeitdauer gemessen, die zwischen dem Durchtritt des Flüssigkeitspegels an zwei benachbarten vorgegebenen Pegeln verstreicht, und es wird durch diese Zeitdauer das Innenvolumen des Raums 11, das zwischen den Horizontalebenen der benachbarten vorgegebenen Pegel enthalten ist, geteilt.

Die Erfindung ist insbesondere auf die Messung des Momentandurchsatzes des Ollecks eines Motors anwendbar.

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BAD ORIGINAL

Claims

Ansprüche:

1 .JVorrichtung zum Messen d;es Durchsatzes bei der Bewe-— gung einer Flüssigkeit in einem Raum, insbesondere zur Messung des Durchsatzes eines Öllecks eines Motors,

dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination vorgesehen sind:

eine Einrichtung (2-10), die die Lage des maximalen Pegels der Flüssigkeit in dem Raum (1) mißt, wobei die Einrichtung ein analoges Signal (11) der Lage des maximalen Pegels abgibt, wobei sich das Signal in diskreter Weise bei jedem Durchtritt des maximalen Pegels durch einen von einer Reihe von vorgegebenen Pegeln (N^-N ) ändert,

eine Meßeinrichtung (12,1A-16) zum Messen der Zeit (^₀ die zwischenzwei aufeinanderfolgenden Änderungen (lla) des Signals (11) der Fühlereinrichtung verstreicht und einen Rechner (17) , der ein Signal entsprechend

~/t

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verarbeitet, mit t„ = die Zeit, die zwischen, zwei Änderungen (lla) des Signals (H) verstreicht, entsprechend dem Durchtritt des maximalen Pegels der Flüssigkeit durch zwei benachbarte vorgegebene Pegel (N. .,N.),

A V = das Innenvolumen in dem Raum (1) zwischen den Horizontalebenen der benachbarten vorgegebenen Pegel.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung der Lage des maximalen. Pegels aufweist:

einen Schwimmafcörper(9) mit einer Generatoreinrichtung (9a) eines Magnetfeldes, eine Reihe von durch das Magnetfeld steuerbaren Kontakigebern (7)? deren jedes einem der vorgegebenen Pegel (N.) zugeordnet und auf diesem vorgegebenen Pegel (N.) angeordnet ist, einenStromleiter (8), eine Folge von Potentialquellen unterschiedlicher Poten-

j eder
tialwerte (3-6), wobei Kontaktgeber (7) einem dieser Potentialquellen zugeordnet ist und zwischen der Austrittsklemme (5a) dieser Quelle und dem Stromleiter (8) abgezweigt ist.und Meßeinrichtungen (10,3*2) zum Messen der Spannung des Stromleiters (8) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (12,14-16) zum Messen der Zeit einen Differenzierer (12), der das Meßsignal

(11) der Pegel-Meßeinrichtung (2-10) ableitet, und eine Zeitmeßeinrichtung (l4-l6) enthält, die die Zeit (tß) mißt, die zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Impulsen (13) verstreicht, die von dem Differenz!erer

(12) abgegeben sind.
4. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3 auf die Messung des momentanen Durchsatzes eines Öllecks im Schmierungskreis eines Motors.

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