DE3018788A1 - Flowmeter for measuring low liquids flow rates - uses restricted inlet cross=section of body displacement annulus - Google Patents

Flowmeter for measuring low liquids flow rates - uses restricted inlet cross=section of body displacement annulus

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DE3018788A1
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Rolf 8551 Kirch.-Rüsselbach Bräutigam
Lothar 8504 Stein Haas
Georg 8431 Berg Haubner
Ewald Dipl.-Ing. 7150 Backnang Tränkle
Jürgen Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Wesemeyer
Hartmut 8510 Fürth Zöbel
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Abstract

The flowmeter, pref. for liquids, has an annular channel in a sealed housing. The liquid enters the channel via a tangential inlet (15), drives rounded bodies (17), pref. spheres, part a measurement point, and leaves via an outlet (16). The arrangement has an inlet of relatively narrow cross-section compared to the channel and outlet so as to produce more acceleration of the spherical bodies at the sensor (19) position and thus enable smaller flow rates to be measured than with conventional arrangements. The outlet (16) is also tangential to the channel (14). The specific wt. of the rounded bodies (17) is approximately equal to that of the liquid in the annular channel. The inlet is in the form of a nozzle whose cross-section is no more than half that of the outlet.

Description

Durchflußmesser, vorzugsweise für FlüssigkeitenFlow meter, preferably for liquids

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Durchf uS esser nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solcher gekannter Durchflußmesser hat eine runde Kammer mit einer tangentialen Einströmöffnung und einer in der Längsachse der Kammer liegenden Ausströmöffnung (DE-PS 22 5 :81) Zur Messung der Durchflußmenge ist in der Kammer eine Kugel angeordnet, die in einem Ringkanal geführt ist und von der ilüssigkeit mitgenommen wird, deren Durchflußmenge gemessen werden soll. Die Kugel läuft dabei innerhalb der Kammer um. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß bei kleineren Durchflußmengen die Kugel zu langsam umläuft, um mit ausreichender Genauigkeit elektrische Signale zur Ermittlung der Durchflußmenge an einer Meßstelle in der Kammer zu erzeugen. Außerdem ist die Umlaufgeschwindigkeit vom Gewicht der Kugel abhängig. Der Durchflußmesser kann folglich auch nur in einer bestimmten, vorzugsweise waagerechten Lage des Ringkanals angeordnet werden.PRIOR ART The invention is based on a through-flow esser according to the genre of the main claim. Such a known flow meter has one round chamber with a tangential inlet opening and one in the longitudinal axis The discharge opening lying in the chamber (DE-PS 22 5: 81) For measuring the flow rate a ball is arranged in the chamber, which is guided in an annular channel and is carried along by the fluid whose flow rate is to be measured. The ball rotates within the chamber. However, this solution has the disadvantage that with smaller flow rates the ball rotates too slowly to be able to with sufficient Accuracy of electrical signals for determining the flow rate at a measuring point generate in the chamber. In addition, the speed of rotation depends on the weight of the Ball dependent. The flow meter can therefore only be used in a certain are preferably arranged in the horizontal position of the ring channel.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Durchflußmesser mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die im Verhältnis zum Querschnitt des Ringkanals und der Ausströmöffnung relativ enge Einströmöffnung eine verstärkte Flüssigkeitsströmung im Ringkanal vor der Ausströmöffnung erzeugt wird, welche den umlaufenden runden Körper, vorzugsweise eine Kugel, zur Ausströmöffnung hin beschleunigt. Durch diese Beschleunigung lassen sich auch bei sehr kleinen Durchflußmengen noch auswertbare Signale an der Meßstelle erzeugen. Außerdem lassen sich bei diesem Durchflußmesser mehrere runde Körper in Form von Kugeln im Ringkanal unterbringen, so daß die Zahl der Impulse pro Zeiteinheit erhöht werden kann. Auf diese Weise werden bei kleinen Durchflußmengen mit dem erfindungsgemäßen Durchflußmesser recht genaue Werte ermittelt, so daß der Durchflußmesser in vorteilhafter Weise zur Messung des Benzinverbrauches eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden kann.Advantages of the Invention The flow meter according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that by which is relative to the cross section of the annular channel and the outflow opening narrow inflow opening an increased flow of liquid in the annular channel in front of the outflow opening is generated, which the encircling round body, preferably a ball, for Accelerated outflow opening. This acceleration can also be used for generate evaluable signals at the measuring point. In addition, several round bodies in the form of Place balls in the ring channel so that the number of pulses per unit of time increases can be. In this way, with small flow rates with the invention Flow meter determined quite accurate values, so that the flow meter in more advantageous Way to be used to measure the gasoline consumption of a motor vehicle can.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die runden Körper nahezu das gleiche spezifische Gewicht wie die Flüssigkeit im Ringkanal haben, so daß der Durchflußmesser in jeder Einbaulage gleiche Meßwerte abgibt. Zur Beschleunigung der Kugeln im Ringkanal im Bereich der Meßstelle ist es vorteilhaft, wenn die Einströmöffnung als Düse ausgebildet ist.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements to the features specified in the main claim are possible. It is particularly advantageous if the round body is almost the same specific Weight like the liquid in the annular channel, so that the flow meter in each Mounting position gives the same measured values. To accelerate the balls in the ring channel in the In the area of the measuring point, it is advantageous if the inflow opening is designed as a nozzle is.

Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 den erfindungsgemäßen Durchflußmesserim Querschnitt, Fig. 2 einen Schnitt durch den Durchflußmesser nach der Linie II-II aus Fig. 1, Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt des Durchflußmessers nach der Linie III-III aus Fig. 1 mit einer von einer Metallschicht umgebenden Kugel und Fig. 4 zeigt den Querschnitt durch einen Durchflußmesser mit einem Wiegand-Modul an der Meßstelle.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows Fig. 1 shows the flow meter according to the invention in cross section, FIG. 2 shows a section through the flow meter along the line II-II from Fig. 1, Fig. 3 shows a section of the flow meter along the line III-III from Fig. 1 with one of a metal layer surrounding sphere and Fig. 4 shows the cross section through a flow meter with a Wiegand module at the measuring point.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles Der in der Zeichnung dargestellte, mit 10 bezeichnete Durchflußmesser dient zur Ermittlung des Kraftstoffverbrauches eines Fahrzeuges. Er läßt sich sowohl für Dieselkraftstoff als auch für Benzin verwenden. Der Durchflußmesser 10 hat ein Gehäuse 11 mit einen Zulaufstutzen 12 und einem Ablaufstutzen 13 für die nicht dargestellte Kraftstoffleitung.Description of the exemplary embodiment The illustrated in the drawing, The flow meter designated by 10 is used to determine fuel consumption of a vehicle. It can be used for both diesel fuel and gasoline. The flow meter 10 has a housing 11 with an inlet connection 12 and an outlet connection 13 for the fuel line, not shown.

Im Gehäuse 11 befindet sich ein Ringkanal 114 in den der Kraftstoff durch eine tangentiale Einströmöffnung 15 eintreten kann. Außerdem ist am Ringkanal 14 eine Ausströmöffnung 16 vorgesehen, durch die der Kraftstoff wieder aus dem Ringkanal 14 austritt. Im Ringkanal 14 befinden sich mehrere, gleichmäßig verteilte Kugeln 17, die von der Strömung des Kraftstoffs im Ringkanal 14 angetrieben werden. Die Kugeln 17 bewegen sich mit jedem Umlauf an einer Meßstelle vorbei, die aus einer Lichtquelle 18, beispielsweise einer Leuchtdiode auf einer Seite des Ringkanals 14 und einem lichtempfindlichen Element 19, z.B. einer Fotodiode auf der gegenüberliegenden Seite des Ringkanals 14 besteht. Beim Durchlaufen der Meßstelle erzeugen die Kugeln 17 in der Fotodiode 19 elektrische Signale, die in einer nicht dargestellten Auswerteschaltung zur Ermittlung der Kraftstoffdurchflußmenge in Abhängigkeit von der Zeit (Leerlaufverbrauch) oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges (Lastverbrauch in l/kmh) verarbeitet werden.In the housing 11 there is an annular channel 114 into which the fuel enters can enter through a tangential inflow opening 15. It is also on the ring canal 14, an outflow opening 16 is provided through which the fuel again flows out of the annular channel 14 exits. In the annular channel 14 there are several evenly distributed balls 17, which are driven by the flow of fuel in the annular channel 14. the Balls 17 move with each revolution past a measuring point, which consists of a Light source 18, for example a light emitting diode on one side of the ring channel 14 and a photosensitive element 19 such as a photodiode on the opposite Side of the ring channel 14 consists. When passing through the measuring point, the balls generate 17 in the photodiode 19 electrical signals in a not shown Evaluation circuit to determine the fuel flow rate as a function of time (idle consumption) or depending on the speed of the vehicle (load consumption in l / kmh) are processed.

Um auch bei sehr kleinen Durchflußmengen einen ausreichend genauen Meßwert zu erhalten, werden die Kugeln 17 im Bereich der Meßstelle 18/19 dadurch beschleunigt, daß die Ausströmöffnung 16 tangential in Umlaufrichtung der Kugeln 17 von dem allseitig geschlossenen Ringkanal 14 wegführt und in ihrem Querschnitt mindestens doppelt so groß wie die Einströmöffnung 15 ausgebildet ist.In order to achieve a sufficiently accurate, even with very small flow rates To obtain a measured value, the balls 17 in the area of the measuring point 18/19 are thereby accelerated that the outflow opening 16 tangentially in the direction of rotation of the balls 17 leads away from the ring channel 14, which is closed on all sides, and in its cross section is at least twice as large as the inflow opening 15.

Der Querschnitt der Einströmöffnung 15 ist außerdem erheblich kleiner als der des Ringkanals 14. Dadurch gelangt der über d.en Zulaufstutzen 12 zufließende Kraftstoff an der engen Einströmöffnung 15 mit relativ großer Geschwindigkeit v1 in den Ringkanal 14 und trifft dort in regelmäßigen Abständen auf eine der umlaufenden Kugeln 17. Die Kugel 17 wird beschleunigt an der Meßstelle 18, 19 vorbeibewegt und gelangt dann mit einer kleineren Ausströmgeschwindigkeit v2 zur Ausströmöffnung 16. Dort wird sie an einem in der Ausströmöffnung 16 angeordneten Steg 20 in Umlaufrichtung des Ringkanals 14- weitergeführt. Mit einer relativ kleinen Geschwindigkeit v3 wird nun die Kugel 17 im Ringkanal 14 weiterbewegt, bis sie erneut vor die Einströmöffnung 15 gelangt und beschleunigt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder der Kugeln 17 mit jedem vollen Umlauf. Durch die verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten des Kraftstoffs im Ringkanal 14 wird sichergestellt, daß sich die Kugeln 17 von der Einströmöffnung 15 bis zur Ausströmöffnung 16 schneller bewegen als im weiteren Umlauf von der Ausströmöffnung 16 zurück zur Einströmöffnung 15. Damit die Kugel 17 nicht zusätzlich durch ihr Eigengewicht beschleunigt oder verzögert werden, ist das spezifische Gewicht der Kugeln 17 nahezu das gleiche, wie das des Kraftstoffes im Ringkanal 114.The cross section of the inflow opening 15 is also considerably smaller than that of the annular channel 14 Fuel at the narrow inflow opening 15 at a relatively high speed v1 into the annular channel 14 and meets there at regular intervals on one of the circumferential Balls 17. The ball 17 is accelerated and moved past the measuring point 18, 19 then arrives at the outflow opening at a lower outflow velocity v2 16. There it is on a web 20 arranged in the outflow opening 16 in the circumferential direction of the ring channel 14- continued. At a relatively slow speed, v3 becomes now the ball 17 is moved further in the annular channel 14 until it is again in front of the inflow opening 15 arrives and is accelerated. This process is repeated for each of the balls 17 with each full circulation. Due to the different flow velocities of the Fuel in the annular channel 14 ensures that the balls 17 of the Move the inflow opening 15 to the outflow opening 16 faster than in the further Circulation from the outflow opening 16 back to the inflow opening 15. So that the ball 17 are not additionally accelerated or decelerated by their own weight, is the specific gravity of the balls 17 is almost the same as that of the fuel in the ring channel 114.

Um eine relativ hohe Geschwindigkeit vl des Kraftstoffs an der Einströmöffnung 15 zu bekommen, ist diese Einströmöffnung als Düse 21 ausgebildet. Die Druckverluste in der Kraftstoffleitung durch das Einfügen des Durchflußmessers 10 werden gering gehalten, wenn Einströmöffnung 15 und Ausströmöffnung 16 in Umlaufrichtung der Kugeln 17 am Ringkanal 14 nicht mehr als 90 Grad voneinander entfernt liegen. Dabei ist die zwischen Einström- und Ausströmöffnung liegende Meßstelle 18, 19 dicht vor der Einströmöffnung 15 angeordnet. Gute Strömungsverhältnisse und einen entsprechend geringen Druckverlust im Durchflußmesser 11 ergeben sich, indem die Einströmöffnung 15 und die Ausströmöffnung 16 auf einer Achse 22 liegen. Dabei ist es zweckmäßig, den Durchflußmesser 10 so anzuordnen, daß der Ringkanal 14 in einer mehr oder weniger senkrechten Ebene liegt und daß Einström- und Ausströmöffnung 15, 16 im oberen Bereich des Ringkanals 14 angeordnet sind. Dadurch wird gewährleistet, daß sich im Durchflußmesser keine Luftblasen sammeln können bzw. daß solche Luftblasen beim Start der Brennkraftmaschine sofort wieder durch die Ausströmöffnung 16 abgeführt werden.To a relatively high speed vl of the fuel at the inflow opening 15, this inflow opening is designed as a nozzle 21. The pressure drops in the fuel line by inserting the flow meter 10 will be small held when inflow opening 15 and outflow opening 16 in the direction of rotation of the balls 17 on the annular channel 14 are not more than 90 degrees apart. It is the measuring point located between the inflow and outflow opening 18, 19 close to the Inflow opening 15 arranged. Good flow conditions and one accordingly low pressure loss in the flow meter 11 results from the inflow opening 15 and the outflow opening 16 lie on an axis 22. It is useful to to arrange the flow meter 10 so that the annular channel 14 in a more or less perpendicular plane and that the inflow and outflow openings 15, 16 in the upper area of the annular channel 14 are arranged. This ensures that there is in the flow meter no air bubbles can collect or that such air bubbles when starting the internal combustion engine are immediately discharged again through the outflow opening 16.

Falls durch eine hohe Anzahl von Kugeln diese im unteren Bereich des Ringkanals dicht an dicht liegen sollten, wird vorgeschlagen, daß die Kugeln 17 abwechselnd lichtdurchlässig und lichtundurchlässig sind. Auf diese Weise werden an der Meßstelle 18, 19 durch die lichtundurchlässigen Kugeln auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten Impulse mit ausreichendem Zeitabstand erzeugt. Um außerdem auch sicherzustellen, daß der Kraftstoff selbst dann noch durch den Durchflußmesser 10 gelangt, wenn eine der Kugeln 17 im Ringkanal 14 blockiert wird, hat der Ringkanal 14, wie Fig. 3 zeigt, einen rechteckigen, vorzugsweise auadratischen Querschnitt, dessen lichte Höhe H etwas größer als der Durchmesser der Kugeln 17 ist. Ein solcher Ringkanal 14 läßt sich in einfacher Weise aus zwei Gehäusehälften 11a-und 11b herstellen. Wie Fig. 2 zeigt, ist das Gehäuse 11 in der oberen Ebene des Ringkanals 14 geteilt. Die beiden scheibenförmigen Gehäusehälften lla und 11b sind mit einer elastischen Dichtung 23 zusammengefügt. Indem die Dichtung 23 mehr oder weniger zusammengedrückt wird, läßt sich der Querschnitt des Ringkanals 14 und damit die Zeit für den Umlauf der Kugeln 17 verändern. Dadurch ist es möglich, den Durchflußmesser 10 so einzustellen, daß der mit ihm ermittelte Meßwert mit der tatsächlichen Durchflußmenge des Kraftstoffs übereinstimmt. Eine weitere Eichmöglichkeit ist durch Veränderung des Einlaßdüsenquerschnitts gegeben.If there is a high number of balls in the lower area of the Ring channel should be close together, it is proposed that the balls 17 are alternately translucent and opaque. Be that way at the measuring point 18, 19 through the opaque balls even at high flow velocities Pulses generated with sufficient time interval. To also ensure that the fuel still passes through the flow meter 10 even if a the balls 17 is blocked in the ring channel 14, the ring channel 14, as Fig. 3 shows, a rectangular, preferably auadratic one Cross section, whose clear height H is slightly larger than the diameter of the balls 17. Such a ring channel 14 can be produced in a simple manner from two housing halves 11a and 11b. As FIG. 2 shows, the housing 11 is divided in the upper plane of the annular channel 14. The two disc-shaped housing halves 11a and 11b are provided with an elastic Seal 23 assembled. By compressing the seal 23 more or less is, the cross section of the annular channel 14 and thus the time for the circulation of the balls 17 change. This makes it possible to set the flow meter 10 so that that the measured value determined with it with the actual flow rate of the fuel matches. Another calibration option is by changing the inlet nozzle cross-section given.

Bei der Auswahl der Kugeln 17 ist es wichtig, darauf zu achten, daß das spezifische Gewicht der fertigen Kugeln in etwa dem spezifischen Gewicht der zu messenden Flüssigkeit entspricht. Besonders geeignet sind hierfür Kugeln 17, die aus einem Kunststoffmaterial bestehen, das Lufteinschlüsse enthält. Es ist jedoch erforderlich, daß solche Kugeln nicht aufquellen und auch keine Flüssigkeit aufnehmen, da sonst das spezifische Gewicht der Kugeln verändert wird. Für Kraftstoffverbrauchsmeser werden daher Kugeln 17a vorgeschlagen, die gemäß Fig. 3 innen aus einem geschäumten Kunststoffmaterial 24 bestehen und außen mit einem Metallmantel 25 z.B. aus Nickel versehen sind. Der Metallmantel 25 wird galvanisch aufgebracht; er bewirkt eine glatte Kugeloberfläche, ist beständig gegen Kraftstoff und dessen Zusätze und er verhindert ein Eindringen des Kraftstoffs in die Kugel.When choosing the balls 17, it is important to ensure that the specific weight of the finished balls is approximately the specific weight of the corresponds to the liquid to be measured. Balls 17 are particularly suitable for this purpose. which consist of a plastic material that contains air pockets. However, it is necessary that such spheres do not swell and also do not absorb any liquid, otherwise the specific weight of the balls will be changed. For fuel consumption meters balls 17a are therefore proposed which, according to FIG. 3, consist of a foamed inside Plastic material 24 and externally with a metal jacket 25, e.g. made of nickel are provided. The metal jacket 25 is applied by electroplating; he does one smooth spherical surface, is resistant to fuel and its additives and he prevents fuel from entering the ball.

In Fig. 4 ist der Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Durchflußmesser mit einem sogenannten Wiegand-Modul 26 an der Meßstelle dargestellt. Der Wiegand-Modul 26 besteht aus einem Wieganddraht 27, auf dem eine Spule 28 angeordnet ist.In Fig. 4 is the cross section through a flow meter according to the invention shown with a so-called Wiegand module 26 at the measuring point. The Wiegand module 26 consists of a Wiegand wire 27 on which a coil 28 is arranged.

Durch einen schwachen Dauermagneten 29 neben dem Wiegand-Modul 26 wird der Wieganddraht 27 vormagnetisiert. Das Wiegand-Modul 26 ist durch diese Vormagnetisierung gesetzt.By a weak permanent magnet 29 next to the Wiegand module 26 the Wiegand wire 27 is premagnetized. The Wiegand module 26 is due to this bias set.

Ein zweiter,. stärkerer Dauermagnet 30 befindet sich auf der dem Wiegand-Modul 26 gegenüberliegenden Seite des Ringkanals 14. Sein Magnetfeld durchsetzt den Stab 27 in entgegengesetzter Richtung und setzt damit den Wiegand-Modul 26 zurück. Gelangt nun eine Kugel 17a zur Meßstelle, die einen Metallmantel 25 hat oder in der ein weichmagnetischer Stoff eingebettet ist, so wird ein Teil des Magnetfeldes vom Dauermagneten 30 durch diese Kugel 17a umgeleitet und der Wiegand-Modul wird wieder gesetzt. Mit dem Verlassen der Meßstelle wird der Wiegand-Modul wieder zurückgesetzt. Auf diese Weise kann die Zahl der an der Meßstelle vorbeilaufenden Kugeln 17a erfaßt und ausgewertet werden. Um zu verhindern, daß die Kugel bei ihrem Durchlauf durch die Meßstelle spürbar verzögert wird, ist der Metallmantel 25 sehr dünn und das Magnetfeld der Dauermagneten 29 und 30 schwach zu wählen.A second,. stronger permanent magnet 30 is located on the Wiegand module 26 opposite side of the annular channel 14. Its magnetic field penetrates the rod 27 in the opposite direction and thus resets the Wiegand module 26. Got there now a ball 17a to the measuring point, which has a metal jacket 25 or in the one If soft magnetic material is embedded, part of the magnetic field is from the permanent magnet 30 diverted through this ball 17a and the Wiegand module is set again. With When leaving the measuring point, the Wiegand module is reset again. To this The number of balls 17a passing the measuring point can be detected and evaluated will. To prevent the ball from passing through the measuring point is noticeably delayed, the metal jacket 25 is very thin and the magnetic field of the Permanent magnets 29 and 30 to choose weak.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, da Details je nach Zweckmäßigkeit wahlweise abgeändert werden können. So ist es möglich, anstelle eines rechteckigen Querschnitts des Ringkanals 14 einen Kreisquerschnitt zu wählen, wobei der Durchmesser des Ringkanals dann etwas größer als der Kugeldurchmesser sein muß. Bei einem rechteckigen Querschnitt des Ringkanals können aber auch anstelle von Kugeln Rollen verwendet werden, die zur Bestimmung der Durchflußmenge im Ringkanal 114 umlaufen. Selbstverständlich läßt sich mit dem beschriebenen Durchflußmesser die jeweilige Durchflußmenge anderer Flüssigkeiten in gleicher Weise bestimmen. Prinzipiell ist es auch möglich, in gleicher Weise auch Gasmengen zu messen. In diesem Fall müssen die Kugeln oder Rollen ein dem jeweiligen Gas entsprechendes spezifisches Gewicht haben (luftleere Kugeln), damit sichergestellt ist, daß die Kugeln im Ringkanal nicht nach unten absinken, sondern angetrieben vom durchströmenden Gas im Ringkanal umlaufen. Für die Kraftstoffverbrauchsmessung sind geschäumte, mit einer Metallschicht galvanisierte Kunststoffkugeln aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), PPO (Polyphenyloxid), PP (Polypropylen) oder PA6 (Polyamid 6) geeignet. Die Meßstelle kann, wie Fig. 1 zeigt, senkrecht zum Ringkanal 17 angeordnet sein, sie kann aber auch ebensogut waagerecht liegen. In jedem Fall werden beim Durchlauf der Kugeln an der Meßstelle elektrische Impulse erzeugt, die an eine elektronische Auswerteschaltung weitergeleitet werden. Die Durchflußmenge läßt sich hier durch Zählen der Impulse bestimmen. Durch die Impulsfolge (Frequenz) läßt sich die Durchflußmenge pro Zeiteinheit, be-ispielsw-eise-der Leerlaufverbrauch eines Kraftfahrzeuge in Litern pro Stunde ermitteln und durch einen Vergleich der Impulsfolge mit der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges läßt sich der jeweilige Kraftstoffverbrauch in Litern pro 100 km ermitteln. Der Durchlauf der Kugeln an der Meßstelle kann dabei auch durch bekannte induktive Aufnehmer erfaßt werden. Hierfür sind Kugeln mit einer Metallsch-,cht besonders gut geeignet. Es können dafür aber auch Kugeln verwendet werden, die Eisenspäne oder Ferrite enthalten.The invention is not limited to the illustrated embodiments limited, as details can optionally be changed as appropriate. So it is possible, instead of a rectangular cross section of the annular channel 14 To choose a circular cross-section, the diameter of the ring channel then slightly larger than the ball diameter must be. With a rectangular cross-section of the ring channel but rollers can also be used instead of balls for the determination circulate the flow rate in the annular channel 114. Of course you can with the flow meter described the respective flow rate of others Determine liquids in the same way. In principle it is also possible in the same Way to measure gas quantities. In this case the balls or rollers need one have a specific weight corresponding to the respective gas (evacuated spheres), this ensures that the balls do not sink down in the ring channel, instead, driven by the gas flowing through, they circulate in the ring channel. For fuel consumption measurement are foamed plastic balls made of ABS, galvanized with a metal layer (Acrylonitrile butadiene styrene), PPO (polyphenyloxide), PP (polypropylene) or PA6 (Polyamide 6). As shown in FIG. 1, the measuring point can be perpendicular to the annular channel 17, but it can just as well lie horizontally. In any case electrical impulses are generated when the balls pass through the measuring point, which be forwarded to an electronic evaluation circuit. The flow rate can be determined here by counting the pulses. Through the pulse train (frequency) the flow rate per unit of time, for example the idle consumption of a motor vehicle in liters per hour and by comparing the Pulse sequence with the speed of a motor vehicle can be the respective Determine fuel consumption in liters per 100 km. The passage of the balls on the measuring point can also be detected by known inductive sensors. Balls with a metal shaft are particularly suitable for this. It can for that but balls containing iron filings or ferrites can also be used.

Erfindungswesentlich ist bei allen Alternativlösungen, daß jede im Ringkanal umlauf ende Kugel im Bereich der Meßstelle durch das an der Einströmöffnung in den Ringkanal gelangende Medium beschleunigt wird, damit auch bei sehr kleinen Durchflußmengen ein ausreichend starker elektrischer Impuls für eine digitale Auswertung erzeugt werden kann. Durch die Beschleunigung der Kugeln im Bereich der Meßstelle wird außerdem verhindert, daß mehrere aneinander anliegende Kugeln zur Meßstelle gelangen, weil sonst möglicherweise die dort erzeugten Impulse verzerrt würden. Mit dem erfindungsgemäßen Durchflußmesser lassen sich durch entsprechend gewählte Abstände der Kugeln bei einem Kugeldurchmesser von etwa 5 mm mit einer großen Linearität Durchflußmengen von 0,5 l/h bis 80 l/h messen.It is essential to the invention in all alternative solutions that each im Annular channel encircling ball in the area of the measuring point through the one at the inflow opening Medium reaching the ring channel is accelerated, so that too at very small flow rates a sufficiently strong electrical impulse for a digital evaluation can be generated. The acceleration of the balls in the The area of the measuring point is also prevented from abutting several Balls get to the measuring point, otherwise the pulses generated there may be would be distorted. With the flow meter according to the invention can be through accordingly selected distances of the balls with a ball diameter of about 5 mm with a high linearity measure flow rates from 0.5 l / h to 80 l / h.

Claims (1)

Ansprüche Durchflußmesser, vorzugsweise für Flüssigkeiten, mit einer in einem abgeschlossenen Gehäuse befindlichen Ringkanal, in dem die Flüssigkeit durch eine tangentiale Einströmöffnung eintritt und durch eine Ausströmöffnung austritt, sowie mit mindestens einem, von der Strömung im Ringkanal angetriebenen runden Körper, der sich mit jedem Umlauf an einer im Ringkanal zwischen Ein- und Ausströmöffnung liegenden Meßstelle zur Erzeugung eines Meßsignales vorbeibewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnung (16) in Umlaufrichtung der rundenKörper (17) tangential vom allseitig geschlossenen Ringkanal (14) wegführt und in ihrem Querschnitt größer als die Einströmöffnung (15) ist. Claims flow meter, preferably for liquids, with a in a closed housing located annular channel in which the liquid enters through a tangential inflow opening and exits through an outflow opening, as well as with at least one round body driven by the flow in the ring channel, which moves with each circulation to one in the ring channel between the inflow and outflow opening lying measuring point moved past for generating a measuring signal, characterized in that, that the outflow opening (16) is tangential in the direction of rotation of the round body (17) leads away from the ring channel (14), which is closed on all sides, and has a larger cross section than the inflow opening (15). -2. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle im Ringkanal (14) befindlichen runden Körper(l7) nahezu das gleiche spezifische Gewicht wie die Flüssigkeit im Ringkanal (14) haben. -2. Flow meter according to claim 1, characterized in that all round bodies (l7) located in the annular channel (14) have almost the same specific Have the same weight as the liquid in the annular channel (14). 3. Durchflußmesser nach Anspruch 2 dadurch gekenzeichnet, daß die Einströmöffnung (15) als Düse (21) ausgebildet ist, deren Querschnitt wesentlich kleiner als der des Ringkanals (14) und höchstens halb so groß wie der der Ausströmöffnung (16) ist.3. Flow meter according to claim 2 characterized in that the Inflow opening (15) is designed as a nozzle (21), the cross section of which is substantial smaller than that of the annular channel (14) and at most half the size of that of the outflow opening (16) is. 14. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausströmöffnung (16) ein Steg (20) in Umfangsrichtung des Ringkanals (14) angeordnet ist.14. Flow meter according to claim 1, characterized in that in the outflow opening (16) has a web (20) arranged in the circumferential direction of the annular channel (14) is. 5. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ausströmöffnung (15) und Einströmöffnung (16) in Umlaufrichtung der runden Körper (17) am Umfang des Ringkanals (14) nicht mehr als 90 Grad voneinander entfernt liegen.5. Flow meter according to claim 1, characterized in that the outflow opening (15) and inflow opening (16) in the direction of rotation of the round body (17) on the circumference of the ring channel (14) are not more than 90 degrees apart. 6. Durchflußmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Einströmöffnung (15) und Ausströmöffnung (16) auf einer Achse (22) liegen.6. Flow meter according to claim 5, characterized in that the inflow opening (15) and outflow opening (16) lie on an axis (22). 7. Durchflußmesser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (14) in einer etwa senkrechten Ebene liegt und daß die Einström- und Ausströmöffnung (15, 16) im oberen Bereich des Ringkanals (14) angeordnet sind.7. Flow meter according to claim 6, characterized in that the Annular channel (14) lies in an approximately vertical plane and that the inflow and outflow openings (15, 16) are arranged in the upper region of the annular channel (14). 8. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle (18, 19) zwischen Einström- und Ausströmöffnung (15, 16) dicht vor der Einströmöffnung (15) angeordnet ist.8. Flow meter according to claim 1, characterized in that the Measuring point (18, 19) between the inflow and outflow opening (15, 16) close to the Inflow opening (15) is arranged. 9. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als runde Körper mehrere Kugeln (17) mit Abstand voneinander im Ringkanal (14) angeordnet sind.9. Flow meter according to claim 1, characterized in that as round body several balls (17) arranged at a distance from one another in the annular channel (14) are. 10. Durchflußmesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (17) abwechselnd lichtdurchlässig und lichtundurchlässig sind.10. Flow meter according to claim 9, characterized in that the Balls (17) are alternately translucent and opaque. 11. Durchflußmesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (17) aus einem Kunststoffmaterial bestehen, welches Lufteinschlüsse enthält.11. Flow meter according to claim 9, characterized in that the Balls (17) consist of a plastic material which contains air pockets. 12. Durchflußmesser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (17a) innen aus einem geschäumten Kunststoffmaterial (24) bestehen und außen mit einem Metallmantel (25) versehen sind.12. Flow meter according to claim 11, characterized in that the balls (17a) consist of a foamed plastic material (24) inside and are provided on the outside with a metal jacket (25). 13. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (14) einen rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Querschnitt hat, dessen lichte Höhe (H) etwas größer als der Durchmesser der runden Körper (17, 17a) ist.13. Flow meter according to claim 1, characterized in that the Annular channel (14) has a rectangular, preferably square cross-section, the clear height (H) is slightly larger than the diameter of the round body (17, 17a). 14. Durchflußmesser nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) aus zwei, in der Ebene des Ringkanals (14) mit einer elastischen Dichtung (23) zusammengefügten scheibenförmigen Hälften (lla, llb) besteht.14. Flow meter according to claim 13, characterized in that the housing (11) consists of two, in the plane of the annular channel (14) with an elastic Seal (23) assembled disc-shaped halves (lla, llb) consists. 15. Durchflußmesser nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des Durchflußmesers die Dichtung (23) mehr oder weniger zusammengedrückt ist.15. Flow meter according to claim 14, characterized in that To adjust the flow meter, the seal (23) is more or less compressed is. 16. Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Meßstelle auf einer Seite des Ringkanals (14) ein Wiegand-Modul (26) mit einem schwachen Magneten (29) und auf der gegenüberliegenden Seite des Ringkanals ein stärkerer Dauermagnet (30) entgegengestzter Polarität angeordnet ist.16. Flow meter according to claim 1, characterized in that on the measuring point on one side of the ring channel (14) a Wiegand module (26) with a weak magnet (29) and on the opposite side of the ring channel stronger permanent magnet (30) of opposite polarity is arranged.
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