DE3225100C2

DE3225100C2 - Measuring device for measuring small liquid volume flows

Info

Publication number: DE3225100C2
Application number: DE19823225100
Authority: DE
Inventors: Friedrich W. 6239 Eppstein Rosteck
Original assignee: Hydrotechnik GmbH
Current assignee: Hydrotechnik GmbH
Priority date: 1982-07-05
Filing date: 1982-07-05
Publication date: 1985-03-07
Also published as: DE3225100A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät zur Messung geringer Flüssigkeits-Volumenströme, insbesondere Leckströme mit einem Meßrohr und elektrischen oder elektro-optischen Mitteln zur Bestimmung der in dem Meßrohr befindlichen Flüssigkeitssäule. Das vorzugsweise senkrecht angeordnete und nach unten offene Meßrohr weist an seinem oberen Ende eine Flüssigkeitseinlaßbohrung und dieser vorzugsweise in gleicher Höhe gegenüberliegend eine Lufteinlaßbohrung auf, wobei das Meßrohr mit einem solchen inneren Durchmesser versehen ist, daß die Flüssigkeitssäule von den auftretenden Adhäsionskräften gehalten wird. Der Lufteinlaßbohrung ist ein Ventil vorgeschaltet, welches vorzugsweise als Absperrventil mit Drosselwirkung in der Offen-Stellung ausgebildet ist.The invention relates to a measuring device for measuring small liquid volume flows, in particular leakage flows with a measuring tube and electrical or electro-optical means for determining the liquid column located in the measuring tube. The measuring tube, which is preferably arranged vertically and is open at the bottom, has a liquid inlet hole at its upper end and an air inlet hole opposite this, preferably at the same height, the measuring tube being provided with an inner diameter such that the liquid column is held by the adhesive forces that occur. The air inlet bore is preceded by a valve which is preferably designed as a shut-off valve with a throttling effect in the open position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät zur Messung geringer Flüssigkeits-Volumenströme, insbesondere Leckströme, mit einem Meßrohr und elektrischen oder elektro-optischen Mitteln zur Bestimmung der in dem Meßrohr befindlichen Flüssigkeitssäule.The invention relates to a measuring device for measuring low liquid volume flows, in particular leakage flows, with a measuring tube and electrical or electro-optical means for determining the in the measuring tube located liquid column.

Zur Durchflußmessung von Flüssigkeiten sind "die verschiedensten Methoden bekannt, welche sich insbesondere jedoch auf die Messung von relativ großen Volumina beziehen. Als Durchfluß wird dabei die Stoffmenge bezeichnet, die in der Zeiteinheit durch eine Rohrleitung oder durch einen Kanal strömt. Hierbei wird entweder der Volumenstrom oder auch der Massenstrom gemessen. Den Durchfluß erhält man aus dem Produkt von Stromgeschwindigkeit und Stromquerschnitt. Hierzu ist es erforderlich, die mittlere Geschwindigkeit über den Stromquerschnitt zu erfassen. Die wichtigsten Geräte bzw. Verfahren zur Messung der Stromgeschwindigkeit sind:A wide variety of methods are known for measuring the flow of liquids, in particular however, refer to the measurement of relatively large volumes. The amount of substance is used as the flow which flows in the unit of time through a pipeline or through a channel. Here either the volume flow or the mass flow is measured. The flow is obtained from the Product of current speed and current cross-section. For this it is necessary to use the medium speed to be recorded via the current cross-section. The most important devices and procedures for measurement the current speed are:

ίο 1. der hydrometr.sche Meßflügel zur Wasser- und Flüssigkeitsströmungsmessung;ίο 1. the hydrometric measuring blade for water and Liquid flow measurement;

2. der induktive Durchflußmesser, dessen Meßprinzip nur für leitfähige Flüssigkeiten geeignet ist;2. the inductive flow meter, the measuring principle of which is only suitable for conductive liquids;

3. das Druckdifferenzverfahren, welches zu unterteilen ist in das Staudruckverfahren und das Drosselverfahren. 3. the pressure differential method, which to subdivide is in the dynamic pressure method and the throttle method.

Auch für die Messung äußerst geringer Volumina sind Verfahren bekannt, beispielsweise solche, die nach dem Verdrängerprinzip arbeiten und bei denen der Durchfluß mittelbar oder unmittelbar erfaßt wird. Die mittelbar arbeitenden Geräte wirken entweder nach dem Zylinder-Verdrängerprinzip in intermittierender Weise oder mit Hilfe eines Zahnradmotors kontinuierlich. Im ersten Fall entspricht der Kolbenweg des Meßzylinders dem Flüssigkeitsvolumen und die Kolbengeschwindigkeit dem Volumen pro Zeiteinheit.Methods are also known for the measurement of extremely small volumes, for example those which, according to the Work displacement principle and where the flow is detected directly or indirectly. The indirect working devices either work according to the cylinder-displacement principle in an intermittent manner or continuously with the help of a gear motor. In the first case, the piston travel corresponds to the measuring cylinder the volume of liquid and the piston speed the volume per unit of time.

Bei kontinuierlich laufenden Zahnradmotoren entspricht die Drehgeschwindigkeit oder auch Winkelgeschwindigkeit dem Volumen pro Zeiteinheit und die An-In the case of continuously running gear motors, the rotational speed or also the angular speed corresponds the volume per unit of time and the

jo zahl pro Umdrehungen dem durchgeströmten Flüssigkeitsvolumen. Mit beiden an sich bekannten Verfahren lassen sich noch Durchflüsse von einigen Kubikzentimetern pro Minute erfassen. Diese Verfahren lassen sich jedoch aus prinzipiellen Gründen nicht für beliebig kleine zu messende Volumina reduzieren, so daß auch keine Durchflüsse von einigen Kubikmillimetem pro Minute erfaßt werden können.jo number per revolution of the volume of liquid that has flowed through. With both methods known per se, flow rates of a few cubic centimeters can still be achieved capture per minute. However, for reasons of principle, these methods cannot be used for arbitrarily small Reduce the volumes to be measured so that there are no flow rates of a few cubic millimeters per minute can be detected.

Neben der technischen Schwierigkeit der Verkleinerung, welche die Geräte erheblich verteuert, treten insbesondere bei den Meßzylindern Entlüftungsprobleme auf, und zwar um so häufiger, je öfter ein Prüfling, der in der Regel mit Luft gefüllt ist, an das System angeschlossen wird.
Zum Umschaltung des Meßkolbens sind Ventile und Rohrleitungssysteme erforderlich, welche in äußerst kleinen und nicht handelsüblichen Nenngrößen ausgelegt sein müssen. Größere Ventile bilden darüber hinaus Luftsäcke, die infolge des langsam st-ömenden Mediums sich nicht ohne weiteres beseitigen lassen. Ferner besteht ein weiterer Nachteil darin, daß sich die erforderliche Zeit zum Entlüften mit der Anzahl der beteiligten Komponenten am System erhöht.In addition to the technical difficulty of downsizing, which makes the devices considerably more expensive, ventilation problems occur especially with the measuring cylinders, the more frequently the more frequently a test object, which is usually filled with air, is connected to the system.
To switch the measuring piston, valves and piping systems are required, which have to be designed in extremely small and non-commercially available nominal sizes. Larger valves also form air sacs that cannot be easily removed due to the slowly flowing medium. Another disadvantage is that the time required for venting increases with the number of components involved in the system.

Ferner ist ein Meßverfahren bekannt, bei dem der Durchfluß der zu messenden Volumina unmittelbar von zwei Lichtschranken erfaßt wird, die an einem senkrechten Glaszylinder angeordnet sind. Der Meniskus der im Glaszylinder aufsteigenden Flüssigkeitssäule löst über die Lichtschranken in den entsprechenden Empfängern zur Auswertung die erforderlichen Signale aus. Der Durchmesser des Glaszylinders, der Abstand der Lichtschranken und die gemessene Zeit zum Durchlaufen der beiden Lichtschranken werden entsprechend ausgewertet und ergeben den zu messenden Flüssigkeitsvolumenstrom. Furthermore, a measuring method is known in which the flow of the volumes to be measured directly from two light barriers is detected, which are arranged on a vertical glass cylinder. The meniscus of the im The column of liquid rising up from the glass cylinder is released via the light barriers in the corresponding receivers the necessary signals for evaluation. The diameter of the glass cylinder, the distance between the light barriers and the measured time to pass through the two light barriers are evaluated accordingly and result in the liquid volume flow to be measured.

Solche Systeme müssen jedoch vor jeder Messung einwandfrei entlüftet sein, bevor die Messung beginnen kann, da Lufteinschlüsse das Ergebnis in erheblichem Maße verfälschen. Die Entlüftung vollzieht sich in derHowever, such systems must be properly vented before each measurement before the measurement can begin can, as air inclusions falsify the result to a considerable extent. The ventilation takes place in the

Regel derart, daß vor der Messung eine gewisse Zeit gewartet wird, damit die Luft aus dem System ausperlen kann. Unterschreiten jedoch wegen der zu messenden geringen Volumina die Rohrsysteme uiid Glaszylinder bestimmte Größen, so bleiben die störenden Luftblasen in dem Rohr- und Meßsystem eingeschlossen, so daß eine exakte Messung nicht möglich ist.Usually in such a way that you wait a certain time before the measurement so that the air bubbles out of the system can. However, due to the small volumes to be measured, the pipe systems and glass cylinders fall below the limit certain sizes, the interfering air bubbles remain enclosed in the pipe and measuring system, so that an exact measurement is not possible.

Aus der CH-PS 5 58 005 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Durchflußmenge einer strömenden Flüssigkeit bekannt, weiche einen als Saugheber ausgebildeten Siphon mit einem Behälter zum Aufstauen der Flüssigkeit und einer mit dem Behälter verbundenen Entleerungsleitung aufweist, über die bei Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsstandes selbsttätig eine bestimmte Menge Flüssigkeit entleert wird. Mit einer optischen und/oder elektrischen Einrichtung wird die Anzahl der Entleerungen pro Zeiteinheit gemessen. Diese bekannte Vorrichtung eignet sich damit jedoch nicht für kleine und kleinste Durchflüsse in der Größenordnung von einigen Kubikmiilimetern pro Minute, wobei auch eine Verkleinerung dieser bekannten Vorrichtung nicht zum Ziel führen würde, da steis nur größere im Laufe der Zeit angesammelte Flüssigkeitsmengen gemessen werden können. Das Entlüftungsproblem eines Meßsystems wird darüber hinaus mit dieser bekannten Vorrichtung nicht behandelt.From CH-PS 5 58 005 a device for determining the flow rate of a flowing liquid is known, soft a siphon designed as a suction cup with a container for damming the liquid and an emptying line connected to the container, via which when a certain Fluid level is automatically emptied a certain amount of liquid. With an optical and / or electrical device, the number of evacuations per unit of time is measured. This well-known The device is therefore not suitable for small and very small flow rates in the order of magnitude of a few cubic kilometers per minute, and a reduction in size of this known device is not for The goal would be that only larger amounts of fluid that have accumulated over time are measured can. The venting problem of a measuring system is also eliminated with this known device not treated.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Meßgerät zu schaffen, mit dessen Hilfe äußerst geringe Flüssigkeits-Volumenströme, insbesondere Leckströme, in genauer und zuverlässiger Weise gemessen werden können, wobei das Meßsystem schnell und ausreichend entlüftet werden kann und sich unmittelbar nach der Entlüftung die Messung anschließt, und die Entlüftung und der Meßvorgang sowohl von Hand als auch automatisch durchgeführt werden können.The invention is therefore based on the object of creating a measuring device with the help of which extremely small Liquid volume flows, in particular leakage flows, can be measured in an accurate and reliable manner, the measuring system being quick and sufficient can be vented and the measurement follows immediately after the venting, and the venting and the measuring process can be carried out both manually and automatically.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß das eingangs aufgeführte Meßgerät die folgenden Merkmale aufweist:The solution to this problem is, according to the invention, that the measuring device mentioned at the beginning has the following characteristics:

a. nach seiner Auslaufseite weist das offene Meßrohr an seinem oberen Ende eine Flüssigkeitseinlaßbohrung und eine dieser zugeordnete Lufteinlaßbohrung auf;a. after its outlet side, the open measuring tube has a liquid inlet bore at its upper end and an air inlet bore associated therewith;

b. die Flüssigkeitseinlaßbohrung schließt mit der Mittenachse des Meßrohres einen beliebigen Winkel und die Flüssigkeitseinlaßbohrung mit der Lufteinlaßbohrung einen Winkel größer als 90° ein;b. the liquid inlet bore closes any angle with the central axis of the measuring tube and the liquid inlet bore with the air inlet bore at an angle greater than 90 °;

c. das Meßrohr ist mit einem solchen inneren Durchmesser (d) versehen, daß die Flüssigkeitssäule von den auftretenden Adhäsionskräften gehalten wird;c. the measuring tube is provided with such an inner diameter (d) that the liquid column of the occurring adhesive forces is maintained;

d. dem Meßrohr ist mindestens eine Lichtschranke mit Sender und Empfänger zugeordnet, und der Lichtstrahl der Lichtschranke ist entlang der Höhe des Meßrohres zur Veränderung des Meßvolumens veränderbar angeordnet;d. the measuring tube is assigned at least one light barrier with transmitter and receiver, and the The light beam of the light barrier is along the height of the measuring tube to change the measuring volume changeably arranged;

e. der Lufteinlaßbohrung ist ein Ventil vorgeschaltet. welches als Absperrventil mit Drosselwirkung in derOffen-Stellung ausgebildet ist;e. the air inlet hole is preceded by a valve. which is used as a shut-off valve with throttling effect in the open position is formed;

f. dem Ventil ist ein Zeitglied zugeordnet, welches beim Schließen des Ventils auslösbar ist.f. the valve is assigned a timing element which can be triggered when the valve is closed.

Gemäß der Erfindung ist der Empfänger mit dem eo Zeitglied verbunden, und beim Passieren der Lichtschranke wird durch den Meniskus der Flüssigkeitssäule im Empfänger ein Signal zur Auslösung des Zeitgliedes erzeugt.According to the invention, the receiver is connected to the eo timer, and when passing the light barrier a signal to trigger the timer is sent through the meniscus of the liquid column in the receiver generated.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Zeitglied von b5 einer ersten Lichtschranke auslösbar und von einer in einem definierten Abstand befindlichen zweiten Lichtschranke in seinem Zeitablauf unterbrechbar ausgebildet, wobei dem Abstand ein definiertes Meßvolumen entspricht.In a further development of the invention, the timing element is from b5 a first light barrier can be triggered and a second light barrier located at a defined distance designed to be interruptible in its course of time, the distance being a defined measurement volume is equivalent to.

Das durch Abschaltung der Entlüftung ausgelöste Zeitglied ist mit einer fest vorgegebenen Zeit programmierbar ausgebildet, und nach Ablauf dieser vorgegebenen Zeit wird das Ausgangssignal des Empfängers zur Beurteilung der Leckage verwendeuThe timer triggered by switching off the venting can be programmed with a fixed time formed, and after this predetermined time, the output signal of the receiver to Use leakage assessment

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawings. Here shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Prüfstandes für hydraulische Geräte unter Verwendung des Meßgerätes nach d^r Erfindung,Fig. 1 is a schematic representation of a test stand for hydraulic devices using the measuring device according to the invention,

F i g. 2 eine schematische Darstellung des Meßgerätes während einer Entlüftungsphase undF i g. 2 a schematic representation of the measuring device during a venting phase and

F i g. 3 eine schematische Darstellung des Meßgerätes während der Meßphase.F i g. 3 shows a schematic representation of the measuring device during the measuring phase.

F i g. 1 zeigt das Meßgerät 1 in Verbindung mit einem Prüfstand 2. Dabei ist das Meßgerät 1 über eine Leitung 7 mit einem 3/2-Wegeventil 4 verbunden, welches seinerseits über den Anschluß Γ mit dem Prüfling 3 strömungsmäßig verbunden ist. Der Prüfling 3 kann beispielsweise ein zu prüfendes Steuergerät sein. Mit diesem Prüfling ist über den Anschluß A der Verbraucher 6 verbunden, während die Druckversorgung zur Prüfung des Prüflings über die Leitung Perfolgi. Üblicherweise werden bei derartigen Untersuchungen vor der Leckageprüfung Funktionstests absolviert, bei denen von der Druckversorgung vom Anschluß P a us die Anschlüsse A und Tmit verschiedenen Durchflüssen und Drücken beaufschlagt werden. Hierdurch werden die angeschlossenen Leitungen entlüftet, was insbesondere für die Leitung vom Anschluß Γ zum 3/2-Wegeventil 4 wichtig ist. da über diese Leitung das Meßgerät zur Prüfung der Leckage verbunden ist.F i g. 1 shows the measuring device 1 in connection with a test stand 2. The measuring device 1 is connected via a line 7 to a 3/2-way valve 4, which in turn is fluidly connected to the test object 3 via the connection Γ. The test item 3 can, for example, be a control device to be tested. The consumer 6 is connected to this test item via connection A , while the pressure supply for testing the test item is connected via the Perfoli line. In such examinations, function tests are usually carried out before the leakage test, in which the pressure supply from connection P out acts on connections A and T with different flow rates and pressures. This ventilates the connected lines, which is particularly important for the line from connection Γ to 3/2-way valve 4. because the measuring device for checking the leakage is connected via this line.

Bevor auf die Durchführung der Leckageprüfung näher eingegangen wird, soll anhand der F i g. 2 das Meßgerät nach der Erfindung näher beschrieben werden. Das Meßgerät 1 weist ein nach unten offenes Meßrohr 9 auf. das bei der hier dargestellten Ausführungsform aus Glas besteht. Das Meßrohr 9 ist vorzugsweise senkrecht angeordnet, es kann jedoch auch jede andere Lage einnehmen, wobei jedoch die senkrechte Anordnung die vorteilhafteste ist. An seinem oberen Ende befindet sich eine Flüssigkeitseinlaßbohrung 8 und in gleicher Höhe gegenüberliegend eine Lufteinlaßbohrung 11. Diese Zuordnung der verschiedenen Einlaßbohrungen lassen sich selbstverständlich auch abwandeln, wobei beispielsweise zwischen der Flüssigkeitseinlaßbohrung 8 und der Lufteinlaßbohrung 11 ein Winkel bestehen kann, der jedoch zweckmäßigerweise größer als 90 Grad sein sollte. Als vorteilhafteste Ausführungsform hat sich eine gegenüberliegende Zuordnung ergeben. Das Meßrohr 9 ist mit einem derartigen inneren Durchmesser d versehen, das die Flüssigkeitssäule 5 von den auftretenden Adhäsionskräften gehalten wird. Bei der Verwendung von Hydrauliköl als zu messende Flüssigkeit liegt der Durchmesser c/in der Größenordnung von 1,5 mm.Before going into more detail on the implementation of the leak test, should be based on the F i g. 2 the measuring device according to the invention will be described in more detail. The measuring device 1 has a measuring tube 9 that is open at the bottom. which in the embodiment shown here consists of glass. The measuring tube 9 is preferably arranged vertically, but it can also assume any other position, although the vertical arrangement is the most advantageous. At its upper end there is a liquid inlet hole 8 and at the same height opposite an air inlet hole 11. This assignment of the various inlet holes can of course also be modified, for example an angle between the liquid inlet hole 8 and the air inlet hole 11 which, however, is expediently greater than 90 Degree should be. An opposite assignment has been found to be the most advantageous embodiment. The measuring tube 9 is provided with such an inner diameter d that the liquid column 5 is held by the adhesive forces that occur. When using hydraulic oil as the liquid to be measured, the diameter c / is of the order of 1.5 mm.

Der Lufteinlaßbohrung 11 ist ein Ventil 10 vorgeschaltet, welches vorzugsweise als Drosselventil ausgebildet ist. Der Luftstrom ist derartig dimensioniert, daß die durch die Einlaßbohrung 8 eindringende und zu messende Flüssigkeit erst beim Eintritt in den Glaszylinder 9 erfaßt und nach unten mitgerissen wird. Die Druckverhrltnisse zwischen der Spülluft und der eintretenden Flüssigkeit sind daher so gewählt, daß die Spülluft nicht in die Flüssigkeitseinlaßbohrung 8 eindringen kann. Von einem Sender 13. beispielsweise einer Infrarotlichtquelle wird ein Lichtstrahl 15 durch das Meßrohr 9 geworfenThe air inlet bore 11 is preceded by a valve 10, which is preferably designed as a throttle valve is. The air flow is dimensioned such that the penetrating through the inlet bore 8 and to be measured Liquid is not detected until it enters the glass cylinder 9 and is entrained downwards. The printing ratios between the scavenging air and the incoming liquid are therefore chosen so that the scavenging air does not can penetrate into the liquid inlet bore 8. From a transmitter 13th, for example an infrared light source a light beam 15 is thrown through the measuring tube 9

und von dem Empfänger 14 aufgenommen. Wird der Lichtstrahl durch den Meniskus 12 der Flüssigkeitssäule 5 unterbrochen, so wird im Empfänger 14 ein entsprechendes Signal erzeugt, das einer nicht näher dargestellten Elektronik zur Auswertung zur Verfügung steht. Der Lichtstrahl 15 bzw. die Lichtschranke ist von der Flüssigkeitseinlaßbohrung 8 in einem definierten Abstand a angeordnet. Dieser Abstand läßt sich zweckmäßigerweise verändern.and received by the receiver 14. If the light beam is interrupted by the meniscus 12 of the liquid column 5, a corresponding signal is generated in the receiver 14, which is available for evaluation by an electronic system (not shown in detail). The light beam 15 or the light barrier is arranged from the liquid inlet bore 8 at a defined distance a . This distance can expediently be changed.

Mit dem Ventil 10 zur Steuerung der Spülluft ist ein nicht näher dargestelltes Zeitglied gekoppelt, derart, daß beim Schließen des Ventils 10 das Zeitglied auslösbar ist. Der Empfänger 14 ist auf das Zeitglied einwirkbar, so daß durch den Meniskus 12 der Flüssigkeitssäule 5 beim Passieren der Lichtschranke im Empfänger 14 ein Signa! zur Beaufschlagung des Zeitg'iedes erzeugt wird.With the valve 10 for controlling the purge air is a Not shown timing element coupled in such a way that when the valve 10 is closed, the timing element can be triggered is. The receiver 14 can act on the timing element, so that through the meniscus 12 of the liquid column 5 when passing the light barrier in the receiver 14 a signa! generated to act on the Zeitg'iedes will.

Das Zeitglied ist ferner derartig ausgebildet, daß es mit einer fest vorgegebenen Zeit programmiert werden kann, so daß nach Auslösung des Zeitgliedes und Ablauf der vorgegebenen Zeit eine Signalgabe erfolgt. Hierdurch ist es möglich, eine zulässige Leckage zu signalisieren, so daß aufgrund des Standes des Meniskus unmittelbar festgestellt werden kann, ob dieser zulässige Wert unter- oder überschritten wird.The timing element is also designed in such a way that it can be programmed with a fixed time can, so that a signal is given after the timer has been triggered and the specified time has elapsed. Through this it is possible to signal a permissible leakage so that, based on the position of the meniscus, immediately it can be determined whether this permissible value is undercut or exceeded.

Für die Durchführung der Leckageprüfung wird der Druckanschluß P(siehe hierzu Fig. 1) in der Regel auf den Anschluß A zum Verbraucher 6 geschaltet. Damit läßt sich die infolge der Druckbeaufschlagung am Anschluß A auftreitende Leckage messen. Zur Durchführung dieser Messung wird das 3/2-Wegeventil 4 entsprechend umgeschaltet, so daß der Anschluß Tmit dem Meßgerät 1 verbunden ist. Das Ventil 4 nimmt dann eine Schaltstellung ein, die in F i g. 2 wiedergegeben ist. DieTo carry out the leak test, the pressure connection P (see FIG. 1) is usually switched to connection A to consumer 6. This allows the leakage occurring at port A as a result of the pressurization to be measured. To carry out this measurement, the 3/2-way valve 4 is switched over accordingly, so that the connection T is connected to the measuring device 1. The valve 4 then assumes a switching position which is shown in FIG. 2 is reproduced. the

IOIO

1515th

2020th

2525th

30 Elektronik zur Auswertung verwendet wird. Auf diese Weise ist die Bestimmung des Volumens pro Zeiteinheit möglich. Durch die Verwendung eines Vorwahlzeitrelais läßt sich auch ermitteln, ob sich dieses Flüssigkeitsvolumen vor Ablauf der vorgewählten Zeit aufgebaut hat. Dies würde die Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes bedeuten, so daß sich für die automatische Prüfung ein interessanter Wert ermitteln läßt. 30 electronics is used for evaluation. In this way it is possible to determine the volume per unit of time. By using a preset time relay it can also be determined whether this volume of liquid has built up before the preselected time has elapsed. This would mean that a predetermined limit value has been exceeded, so that an interesting value can be determined for the automatic test.

Die Art der Lichtschranken wi.d vorteilhaft entsprechend der Farbe bzw. Transparenz der zu messenden Flüssigkeit ausgewählt.The type of light barriers is advantageous accordingly the color or transparency of the liquid to be measured is selected.

Vorteilhaft ist es GaAs-Lichtschranken mit infrarotem Licht zu verwenden, da diese äußerst störunanfällig gegen Außenlicht sind. Bei Verwendung solcher Lichtschranken empfiehlt es sich, die zu messende Flüssigkeit blau einzufärben, so daß dadurch die Infrarotstrahlung am besten absorbiert wird.It is advantageous to use GaAs light barriers with infrared light, as these are extremely immune to interference against outside light. When using such light barriers, it is recommended that the liquid to be measured be measured to be colored blue, so that the infrared radiation is best absorbed.

Der Aufbau der Flüssigkeitssäule in dem Meßrohr 9 ist in F i g. 3 dargestellt. Das Ventil 10 ist dabei geschlossen und das Ventil 4 ist zum Prüfling 3 offen.The structure of the liquid column in the measuring tube 9 is shown in FIG. 3 shown. The valve 10 is closed and the valve 4 is open to the test item 3.

In einer nicht näher dargestellten Abwandlung der Erfindung ist ein Zeitglied von einer Lichtschranke auslösbar und wird von einer in einem definierten Abstand befindlichen zweiten Lichtschranke in seinem Zeitablauf unterbrochen, sobald der Meniskus der Flüssigkeitssäule die Lichtschranke passiert. Der Abstand der beiden Lichtschranken läßt sich zweckmäßigerweise verändern.In a modification of the invention not shown in detail, a timing element can be triggered by a light barrier and is timed by a second light barrier located at a defined distance interrupted as soon as the meniscus of the liquid column passes the light barrier. The distance of the both light barriers can be changed appropriately.

In einer noch anderen und ebenfalls nicht näher dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Meßrohr zur Messung von Flüssigkeiten mit dielektrischen Eigenschaften als elektrischer Kondensator ausgebildet. Zu den Flüssigkeiten mit dielektrischen Eigenschaften zählen beispielsweise auch Hydrauliköle. Die Flüssig-In yet another and also not shown in detail Embodiment of the invention is the measuring tube for measuring liquids with dielectric Properties designed as an electrical capacitor. To liquids with dielectric properties also include hydraulic oils, for example. The liquid

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

durch die Leitung 7 strömende Flüssigkeit gelangt durch 35 keitssäule wird in diesem Ausführungsbeispiel durch die Flüssigkeitseinlaßbohrung 8 in das Meßrohr 9 und Messung der Kapazität oder der Kapazitätsänderung kann nach unten auslaufen, wobei die Flüssigkeitssäule bestimmt.Liquid flowing through the line 7 passes through the column in this exemplary embodiment the liquid inlet hole 8 in the measuring tube 9 and measurement of the capacitance or the change in capacitance can leak downwards, whereby the liquid column determines.

in dem Meßrohr 9 wegen der Adhäsionswirkung nicht Mit Hilfe der Erfindung können äußerst geringe Flüs-in the measuring tube 9 because of the adhesive effect.

abreißt. Durch öffnung des Ventils 10 wird in die Luft- sigkeitsmengen, welche beispielsweise als Leckageströeinlaßbohrung 1:1 unter einem dosierten Druck Spülluft 40 me auftreten, gemessen werden. Die Messung mit Hilfe eingeblasen, so daß die in dem Meßrohr 9 eintretende des Meßgerätes nach der Erfindung ist dabei äußerst bzw. vorhandene Flüssigkeit vom Luftstrom erfaßt und genau und die Meßwerte lassen sich jederzeit reproduaus dem Meßzylinder nach unten ausgeblasen wird. Wie zieren.rips off. When the valve 10 is opened, the amount of air flows into the air, which for example acts as a leakage flow inlet bore 1: 1 under a metered pressure of purging air 40 me occur, can be measured. The measurement with the help blown in, so that the entering into the measuring tube 9 of the measuring device according to the invention is extremely or existing liquid detected by the air stream and precisely and the measured values can be reproduced at any time the measuring cylinder is blown downwards. How adorn.

bereits oben ausgeführt wurde, ist der Luftstrom derar- has already been explained above, the air flow is

tig dosiert, daß die durch die Flüssigkeitseinlaßbohrung eintretende Flüssigkeit erst im Meßrohr 9 erfaßt und mitgerissen wird. Durch diese Dosierung kann die Spülluft nicht in die Flüssigkeitseinlaßbohrung 8 eindringen und die Flüssigkeit zurückdrücken.tig dosed that the liquid entering through the liquid inlet bore is only detected in the measuring tube 9 and gets carried away. As a result of this dosage, the scavenging air cannot penetrate into the liquid inlet bore 8 and push back the liquid.

Dieser Spülvorgang wird so lange durchgeführt, bis die Lufteinschlüsse aus der Rohrleitung 7 und der Flüssigkeitseinlaßbchrjng 8 beseitigt sind. Die hierfür erforderliche Zeit läßt sich empirisch ermitteln und daher für die nachfolgenden Messungen vorgeben.This flushing process is carried out until the air inclusions from the pipe 7 and the liquid inlet bend 8 are eliminated. The time required for this can be determined empirically and therefore for specify the following measurements.

Nach Beseitigung der Lufteinschlüsse in den Flüssigkeitszuführungen wird das Ventil 10 geschlossen, wodurch gleichzeitig das Zeitglied beispielsweise ein Vorwahl-Zeitrelais aktiviert wird. Unmittelbar nach dem Schließen des Ventils 10 bildet sich im Meßzylinder 9 eine je nach der Größe der Leckage mehr oder weniger schnell nach unten fließende Flüssigkeitssäule mit einem konkaven Oberflächenspiegel bzw. Meniskus 12, Erreicht der Meniskus 12 der Flüssigkeitssäule 5 die Lichtschranke 15, welche sich im Abstand a von der Flüssigkeitseinlaßbohrung 8 befindet, so wird durch die erfolgende Unterbrechung des Lichtstrahles 15 im Empfänger 14 ein Signal erzeugt, welches in Verbindung mit der abgelaufenen Zeit in einer nicht näher dargestelltenAfter the air inclusions in the liquid supply lines have been eliminated, the valve 10 is closed, whereby the timer, for example a preselection time relay, is activated at the same time. Immediately after closing the valve 10, depending on the size of the leakage, a liquid column with a concave surface mirror or meniscus 12 is formed in the measuring cylinder 9 Distance a from the liquid inlet bore 8 is located, a signal is generated by the interruption of the light beam 15 in the receiver 14, which in connection with the elapsed time in a not shown in detail

Claims

Patent claims:

1. Measuring device for measuring low liquid volume flows, especially leakage currents. with a measuring tube and electrical or electro-optical Means for determining the liquid column located in the measuring tube, characterized in that that:

a. the measuring tube (9), which is open towards its outlet side, has a liquid inlet bore at its upper end (8) and an air inlet hole (II) assigned to it:

b. the liquid inlet hole (8) with the central axis of the measuring tube (9) an arbitrary angle and the liquid inlet bore (8) with the air inlet bore (11) an angle includes greater than 90 °;

c. that the measuring tube (9) is provided with such an inner diameter (d) that the liquid column (5) is held by the adhesive forces that occur;

d. the measuring tube (9) is assigned at least one light barrier with a transmitter (13) and receiver (14) is, and the light beam (15) of the light barrier along the height of the measuring tube (9) to change the measuring volume is arranged to be changeable;

e. the air inlet bore (11) is preceded by a valve (10) is, which is designed as a shut-off valve with a throttling effect in the open position is;

f. the valve (10) is assigned a timing element which can be triggered when the valve (10) is closed is.

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that that the receiver (14) is connected to the timer, and when passing the light barrier through the meniscus (12) of the liquid column (S) in the receiver (14) a signal to trigger the timer is produced.

3. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that that the timing element can be triggered by a first light barrier and by one defined in a The second light barrier located at a distance is designed to be interruptible in its timing, whereby the distance corresponds to a defined measurement volume.

4. Measuring device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the by switching off the vent triggered timer is designed to be programmable with a fixed predetermined time, and after this predetermined time has elapsed, the output signal of the receiver evaluating the Leakage is used.