DE3306406A1

DE3306406A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen der viskositaet einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE3306406A1
Application number: DE19833306406
Authority: DE
Inventors: Ernst 2000 Hamburg Thöne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-24
Filing date: 1983-02-24
Publication date: 1984-08-30
Also published as: US4704898A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Viskosität einer Flüssigkeit durch eine eine Schwingung der Flüssigkeil verursachende Erregung, deren Schwingungsverhalten in einem Vergleichsmedium vorbekannter Viskosität bekannt ist und deren Veränderung unter dem Einfluß der Flüssigkeit festgestellt wird.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Messen der Viskosität einer Flüssigkeit, die als ein die Flüssigkeit erregender Schwinger ausgebildet ist, dessen in einem Vergleichsmedium ausgeführten Schwingungen bekannt sind und der eine die Unterschiede im Schwingungsverhalten aufzeigende Anzeige aufweist.

Zur Messung der Viskosität sind verschiedene sich prinzipiell unterscheidende Meßverfahren bekannt. Beim Kapillar-Viskosirneter wird die Erkenntnis ausgenutzt, daß die dynamische

Viskosität entweder einem gemessenen Λ ρ oder der benötigten Energie proportional ist, die notwendig ist, um diese Druckdifferenz zu erzielen. Dieser Ansatz gilt jedoch lediglich mit genügender Genauigkeit nur im Bereich kleiner Strömungsgeschwindigkeiten. Darüber hinaus werden auf diese Weise nur kleine Meßbereiche abgedeckt. Darüber hinaus wird in einer Reihe von praktisch bedeutsamen Fällen, beispielsweise bei der Messung von Ölviskositäten die Tatsache von erheblicher Bedeutung, daß bei dieser Meßmethode die Randbedingungen möglichst konstant gehalten werden müssen. So müssen zur Erzielung einer ausreichenden Meßgenauigkeit sowohl die Volumenströme als auch die physikalischen Abmessungen der Kapillare möglichst konstant gehalten werden. Gerade bei der Bestimmung der Viskosität von Öl können diese Randbedingungen nur mit großem Aufwand erfüllt werden, da die Volumenströme sich je nach dom Bedarf beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine ändern und die Kapillaren insbesondere bei schlechten Öl-

qualitäten leicht, verschmutzen.

Darüber hinaus sind Rotationsviskosimeter bekannt, die im Hinblick auf die erheblichen dynamischen Belastungen eine sehr präzise Fertigung erfordern. Dadurch entsteht ein erheblicher technischer Aufwand, der sich in einem entsprechenden Herstellungspreis niederschlägt. Derartige Rotationsviskosimeter sind daher nur unter besonders günstigen Hersteilungsund Installationsbedingungen wirtschaftlich vertretbar.

Schließlich sind Dämpfungsviskosimeter bekannt, bei denen die Dämpfung einer vorgegebenen Schwingung gemessen wird. Die Messung der Dämpfung macht bisher erhebliche Schwierigkeiten, so daß das Dämpfungsviskosimeter in der praktisehen Meßtechnik keine wesentliche Rolle spielte. Insbesondere konnte nicht verhindert werden, daß das Meßergebnis vom Schwingungsverhalten einer Vorrichtung beeinflußt wurde, durch die Flüssigkeit in Schwingungen versetzt werden sollte. Dieses Schwingungsverhalten ist abhängig vom Grad der Verschmutzung der Vorrichtung. Bei zunehmender Verschmutzung der Vorrichtung konnte nicht festgestellt werden, in welchem Umfange das Meßergebnis von der Verschmutzung beeinflußt worden war.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Verfahren der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß es ein nachprüfbares Meßergebnis liefert, das der wahren Viskosität der Flüsssigkeil entspricht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Feststellung der Veränderung der Schwingung die zu ihrer Erzeugung im Vergleichsmedium einerseits und in der Flüssigkeit andererseits aufgenommenen Energien gemessen werden und anschließend die Differenz der gemessenen Energien als Maß für die in der Flüssigkeit stattfindenden Dämpfung festgestellt wird.

Die Messung der zur Erzeugung der verschiedenen Schwingungen notwendigen Energien ist mit relativ kleinem Meßaufwand genau und problemlos möglich. Darüber hinaus zeigen sich bei der Energiemessung Meßwertsprünge, die auf eine zunehmende Verschmutzung der Vorrichtung hinweisen, mit deren Hilfe die Schwingungen erzeugt werden. Auf diese Weise entstehen meßbare Anhaltspunkte dafür, daß die Vorrichtung infolge der aufgetretenen Verschmutzung möglicherweise der wahren Viskosität nicht mehr entsprechende Meßwerte liefert.. Entsprechende Gegenmaßnahmen können getroffen werden. Darüber hinaus läßt sich die Vorrichtung mit geringen Mitteln gegenüber der vorbekannten Viskosität eines Vergleichsmediums leicht abgleichen. Beispielsweise ist es denkbar, die Vorrichtung gegenüber Luft abzugleichen. Zu diesem Zwecke wird dann die Vorrichtung aus der zu messenden Flüssigkeit herausgezogen und gegenüber der Umgebungsluft abgeglichen. Schließlich ist es

denkbar, den auf diese Weise gewonnenen Meßwert ohne Schwierigkeiten in ein Steuerungs- und Regelsystem einzubringen. Mit Hilfe eines solchen System kann dafür gesorgt werden, daß die Viskosität der Flüssigkeit vorgegebenen Bedingungen angepaßt wird, beispielsweise der Brennstoff für Verbrennungskraftrnaschinen diesem mit konstanter Viskosität zugeführt wird.

Die bisher bekannten Vorrichtungen zur Messung der Viskosität lieferten entweder ungenaue Meßergebnisse oder waren teuer sowohl in der Herstellung als auch im Betrieb, da zu ihrem Einsatz hochqualifiziertes Meßpersonal eingesetzt werden mußte.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher weiterhin, die Vorrichtung der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß sie einfach und billig in der Herstellung ist und auch dem ungeübten Meßpersonal praktisch verwertbare Meßergebnisse mit genügender Genauigkeit liefert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwinger als ein mit einem Schwingungserreger versehenes Paddel ausgebildet ist.

Das mit Hilfe des Schwingungserregers angeregte Paddel erfährt in der Flüssigkeit, dessen Viskosität festgestellt werden soll, eine Dämpfung. Diese Dämpfung wird auf einfache bereits dargestellte Weise im Wege des Vergleichs der aufgenommenen Energie gemessen. Darüber hinaus ist das Schwingungsverhalten des Paddels in einem Vergleichsrnedium, beispielsweise Luft vorbekannl. Das Paddel kann leicht gegenüber dem Vergleichsmedium abgeglichen, werden. Darüber hinaus wird es in einer Weise gestaltet, die eine einfache Wartung zuläßt. Durch möglichst glatte Flächen wird es vor einer unzulässigen Verschmutzung geschützt. Sollte sich trotzdem eine Verschmutzung des Paddels einstellen, so ist diese sehr leicht dadurch festzustellen, daß das Schwingungsverhalten des Paddels sich sprungweise ändert. Dadurch entstehen Meßwertsprünge, die gute Anhaltspunkte für die aufgetretene Verschmutzung des Paddels liefern. Schließlich ist es denkbar, mit einfachen Mitteln das Paddel so zu reinigen, daß es sein ursprüngliches Schwingungsverhalten wieder annimmt, auf das die aufgenommenen Meßergebnisse bezogen werden können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Messung der Viskosität und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Regelanlage zur Konstanthaltung der Viskosität.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßigerweise durchgeführt mit einer Vorrichtung 1, die beispielsweise in Figur 1 dargestellt ist. Sie besteht im wesentlichen aus einem Schwingungserreger 2 und einem Paddel 3. Der Schwingungserreger kann als ein Elektromagnet 4 ausgebildet sein, zwischen dessen beiden Polen 5, 6 ein Eisenkern 7 gelagert ist. Die beiden Pole 5, 6 liegen an einer Wechselspannung, die derjenigen einer Stromquelle 8 entspricht. Die Versorgung der Pole 5, 6 geschieht über Zuleitungen 9, 10, die über ein Meßinstrument 11 mit einem Rechner 12 verbunden sind. Das Meßinstrument 11 kann beispielsweise die Veränderung der Energieaufnahme des Elektomagneten 4 feststellen. Es kann beispielsweise als Stromoder Spannungsmesser ausgebildet sein. Der Eisenkern 7 ist über eine Kupplung 13 mit dem Paddel 3 verbunden. Diese Kupplung 13 kann als eine feste Verbindungsstange ausgebildet sein, die in einem Schwenklager 14 gelagert ist. Dieses Schwenklager 14 ist im Bereich einer Abdeckung 15 befestigt, durch/die Kupplung 13 in einen Behälter 16 hineinragt, der von der Abdeckung 15 abgedeckt ist. In diesem Behälter 16 befindet sich eine Flüssigkeit 21, in die das Paddel 3 zum Zwecke der Messung ihrer Viskosität hineintaucht. Der Behälter 16 ist mit einem Zulauf 17 und mit einem Ablauf 18 versehen. Der Zulauf 17 kann einer der Abdeckung 15 gegenüberliegenden Bodenplatte 19 benachbart sein, die den unteren Abschluß des Behälters 16 bildet. Demgegenüber bestimmt der Ablauf 18 einen Pegel 20 entsprechend einem im Behälter 16 vorgesehenen Flüssigkeitsstand. Im Regelfall wird dieser Ablauf 18 daher der Abdeckung 15 zugewandt sein. Es ist jedoch auch denkbar, den Behälter 16 in einer anderen Weise auszubilden, wenn dadurch gewährleistet ist, daß das Paddel 3 genügend tief in die Flüssigkeit 21 eintaucht.

Der Schwingungserreger 2 ist bezüglich des Zulaufs 17 bzw. Ablaufs 18 so angeordnet, daß das Paddel 3 Schwingungen ausführen kann, deren Richtung quer zur Strörnungsrichtung der durch den Behälter 16 hindurchströmenden Flüssigkeit 21 verläuft. Es ist jedoch auch denkbar, daß das Paddel 3 Schwingungen ausführt, die parallel zur Strörnungsrichtung verlaufen.

Das Paddel 3 wird zunächst in einem Vergleichsmedium abgeglichen. Bei diesem Vergleichsmedium kann es sich beispielsweise um eine im Bereich des Behälters 16 vorhandene Umgebungsluft handeln. Sodann wird der Schwingungserreger 2 mit Hilfe von Schraubverbindungen 22, 23 auf der Abdekkung 15 des Behälters 16 befestigt. Dabei wird das Paddel 3 durch eine Öffnung 24 eingeführt, die sich an entsprechender Stelle in der Abdeckung 15 befindet. Die Öffnung 'IL, ist mit einemdie Abdeckung 15 abdichtendenVerschluß 25 versehen.

Nachdem der Behälter 16 mit Flüssigkeit 21 gefüllt worden ist, wird der Schwingungserreger 2 an die Spannung der Stromquelle 8 gelegt, so daß der Eisenkern 7 in Schwingungen versetzt wird. In entsprechender Weise schwingt das Paddel 3. Dabei nimmt, der Schwingungserreger 2 eine Energie auf, die sich von derjenigen unterscheidet, die der Schwingungserreger aufgenommen hat, als er in der Umgebungsluft abgeglichen wurde. Sowohl die beim Abgleichen aufgenommene Energie als auch diejenige, die notwendig ist, um das Paddel 3 in der Flüssigkeit 21 in Schwingungen zu versetzen, wird vom Meßinstrument 11 gemessen. Die beiden Meßwerte werden in den Rechner 12 eingespeist, der die beiden Energiemengen miteinander vergleicht. Er stellt "eine Energiedifferenz fest, deren Höhe der Viskosität der Flüssigkeit 21 entspricht. Der Rechner 12 kann die ermittelte Energiedifferenz so umrechnen, daß eine am Rechner 12

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vorgesehene Datenausgabe 26 unmittelbar die Viskosität der Flüssigkeit 21 anzeigt. Zu diesem Zwecke sind entsprechende Anzeigen 27» 28, 29 vorgesehen. Da die Viskosität einer Flüssigkeit 21 von deren Temperatur abhängt, ist auch das ermittelte Meßergebnis temperaturabhängig. Um vergleichbare Meßergebnisse zu erhalten, ist ein Wärmeübertrager 30, 31 vorgesehen, in dem die Flüssigkeit 21 von einer Heizvorrichtung 32, 33 auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird. Diese Heizvorrichtung 32, 33 kann als eine Dampfheizung ausgebildet sein, deren abgegebene Temperatur abhängt vom Zustrom einer vorgegebenen Dampfmenge 34, 35, deren in die Heizvorrichtung 32, 33 einströmende Menge von einem Steuerventil 36, 37 gesteuert wird. Dieses Steuerventil 36, 37 ist mit einem Verstellantrieb 38, 39 versehen, der über eine Steuerleitung 40, 41 mit dem Rechner 12 verbunden ist.

Darüber hinaus ist auch in einer sich an den Ablauf 18 anschließenden Brennstoffleitung 42, 43 eine Vorrichtung 44, 45 zur Messung der Temperatur einer die Vorrichtung 1 verlassenden Flüssigkeit in unmittelbarer Nachbarschaft der Vorrichtung 1 vorgesehen. Auch diese Vorichtungen 44, 45 sind über entsprechende Steuerleitungen 46, 47 mit dem Rechner 12 verbunden.

Die Brennstoffleitungen 42, 43 können zu Verbrennungskraftmaschinen 48, 49, 50, 51 führen, die über die Brennstoffleitungen 42, 43 mit Brennstoff versorgt werden. Beispielsweise kann es sich bei den Verbrennungskraftmaschinen 48, 49, 50, 51 um solche handeln, die an Bord von Schiffen aufgestellt sind. Die Verbrennungskraftmaschine 48 stellt die Hauptmaschine, die Verbrennungskraftmaschine r49, 50, 51 die Hüfsdiesel des Schiffes dar.

Unmittelbar vor dem Eintritt der Brcnnstofileitungen 42, 43 in die Verbrennungskraftmaschinen 48, 49, 50, Sl ist eine weitere Vorrichtung 52, 53 zur Messung der Temperatur des in die Verbrennungskraftmaschinen 48, 49» 50, 51 eintretenden Brennstoffs vorgesehen. Diese Vorrichtungen 52, 53 sind über Kontrolleitungen 54, 55 mit dem Rechner 12 verbunden.

Im Regelfall liegt zwischen der Vorrichtung 1 und den Verbrennungskraftmaschinen 48, 49, 50, 51 ein relativ großer Abstand, auf dem Wärmeverluste der durch die Brennstoffleitungen 42, 43 fliessenden Flüssigkeit auftreten können. .Diese Wärmeverluste führen dazu, daß die Flüssigkeit 21 in den Verbrennungskraftmaschinen 48, 49, 50, 51 mit einer anderen Viskosität ankommt, als sie in der Vorrichtung 1 gemessen wurde. Die dabei auftretende Viskositätsänderung entspricht im wesentlichen dem in der Brennstoffleitung 42, 43 auftretenden Wärmeverlust. Die sich daraus ergebende Temperaturänderung wird mit den Vorrichtungen 52, 53 gemessen und vom Rechner 12 erfaßt. Je nach der Höhe des Wärmeverlustes muß die Viskosität der Flüssigkeit 21 durch Erhöhung der Temperatur im Bereich des Wärmeübertragers 30, 31 nachgeführt werden. Mit Hilfe des Rechners 12 wird die die Heizvorrichtung 32, 33 durchströmende Dampfmenge so gesteuert, daß von der Vorrichtung 1 eine Viskosität der Flüssigkeit 21 gemessen wird, die unter Berücksichtigung des Wärmeverlustes in der Brennstoffleitung 42, 43beim Eintritt in die Verbrennungskraftmaschine 48, 49, 50, 51 einen konstanten Wert hat, der vom Bedarf der Verbrennungskraftmaschinen 48, 49, 50, 51 vorgegeben ist.

Ais Maß für die am Eintritt in die Verbrennungskraftmaschine 48, 49, 50, 51 vorhandene Viskosität wird von den Vorrichtungen 52, 53 die Temperatur der in die Verbrennungskraftmaschine 48, 49, 50, 51 eintretenden Flüssigkeit 21 gemessen. Im Hinblick auf die von der Vorrichtung 1 gemessene Viskosität der durch die Brennstoffleitung 42, 43 fliessenden Flüssigkeit 21 wird die von der Heizvorrichtung 32, 33 abgegebene Wärme vom Rechner 12 so gesteuert, daß am

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Eintritt in die Verbrennungskraftmaschine 48, 49, 50, 51 die von der Verbrennungskraftmaschine 48, 49, 50, 51 geforderte Viskosität der Flüssigkeit 21 vorhanden ist.

Stellt die Vorrichtung 1 fest, daß die Viskosität der Flüssigkeit 21 sich bei konsternier Temperatur ändert, so gibt sie ein entsprechendes Steuersigna! über entsprechende Steuerleitungen 56, 57 an den Rechner 12 ab. Der Rechner 12 rechnet die von der Vorrichtung 1 gemeldete Viskositätsänderung in eine Temperaturänderung um, die notwendig ist, um vor der Verbrennungskraftmaschine 48, 49, 5o, 51 konstante Viskosität in der Flüssigkeit 21 zu Haben. In entsprechender Weise wird über den Verstellantrieb 38, 39 die Dampfversorgung der Heizvorrichtung 32, 33 angepaßt. Die Auswirkung dieser Veränderung hinsichtlich der Temperatur der Flüssigkeit 21 am Eintritt in die Verbrennungskraftmaschine 48, 49, 50, 51 wird an den Vorrichtungen 52, 53 gemessen. Stellen diese Vorrichtungen 52, 53 fest, daß die Flüssigkeit 21 am Eintritt in die Verbrennungskraftmaschine 48, 49, 50, 51 nicht die vom Rechner 12 bestimmte Temperatur hat, die der am Eintritt in die Verbrennungskraftmaschine 48, 49, 50, 51 geforderten Viskosität entspricht, so nimmt der Rechner 12 eine Nachführung der Dampfversorgung durch Betätigung des Verstellantriebes 38, 39 vor, bis entsprechend der von der Vorrichtung 1 ermittelten Viskosität der Flüssigkeit 21 die vom Rechner 12 ermittelte Temperatur der Flüssigkeit 21 am Eintritt in die Verbrennungskra !!maschine 48, 49i 50, 51 herrscht.

IMe auf diese Weise arbeitende Steuerung der Viskosität einer Flüssigkeit 21 kann auch da/.u ausgenutzt werden, die Viskosität einer Flüssigkeit 21 zu überwachen, die unter vorgegebenen Qualitätsmerkmalen an einen Abnehmer geliefert werden soll. Beispielsweise ist es denkbar, die Qualität eines Brennstoffs zu überwachen, der an Bord eines Schiffes gepumpt wird.

Dieser Brennstoff wird über eine Bunkerleitung 58 und eine nichtdargestel1ten außenbords liegende Versorgungsstation, die mit der Bunkerleitung 58 über eine Versorgungsleitung 59 verbunden ist, in einen an Bord des Schiffes vorhandenen Bunker 6o gepumpt. Innerhalb der Bunker 1 eitung 58 ist eine Vorrichtung 1 angeordnet, die die Viskosität des durch die Bunkerleitung 58 strömenden Brennstoffes mißt. In unmittelbarer Nachbarschaft, beispie1sweise in Flußrichtung des Brennstoffes unmittelbar hinter der Vorrichtung 1 ist eine Vorrichtung 61 zur Messung der Temperatur des durch die Bunkerleitung 58 strömenden Brennstoffes vorgesehen. Sowohl die Vorrichtung 1 zur Messung der Viskosität als auch die Vorrichtung 61 zur Messung der Temperatur sind mit dem Rechner 12 verbunden. Der Rechner 12 ist aufgrund des ihm eingegebenen Pro-, gramms in der Lage, die von der Vorrichtung 1 gemesseene Viskosität des durch die Bunkerleitung 58 strömenden Brennstoffes von der von der Vorrichtung 61 gemessenen Temperatur auf eine andere Viskosität umzurechnen, die der durch die Bunkerleitung 58 strömende Brennstoff bei einer anderen Temperatur, beispielsweise bei einer Normtemperatur oder bei einer mit einem Lieferanten des Brennstoffes vereinbarten Temperatur haben müßte. Die auf diese Weise berechnete Viskosität zeigt der Rechner in seiner Anzeige 29 an. Weicht diese Anzeige 29 von der mit dem Lieferanten vereinbarten Viskosität des gebunkerten Brennstoffes ab, so können Maßnahmen ergriffen werden, beispielsweise bei schlechter Qualität des gebunkerten Brennstoffes der Preis herabgesetzt oder der gebunkerte Brennstoff wieder zurückgegeben werden.

Schließlich ist es denkbar, daß mit Hilfe der Anzeigen

27, 28, 29 der Rechner 12 für Überwachungszwecke eingesetzt wird. Beispielsweise· können dir Anzeigen 27,

28, 29 auf einen Datenträger abgespeichert werden. Auf diese Weise können die Qualitäten des Brennstol-

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fes, mit dem die Verbrennungskraftmaschinen 48, 49 5ο, 51 versorgt worden sind, bei Bedarf vom Datenträger abgerufen werden. Die abgerufenen Daten geben Auskunft darüber, zu welcher Zeit alle oder einzelne Verbrennungskraftmaschinen 48, 49, 5o, 51 mit welcher Brennstoffquälitat versorgt worden sind.

Die Bedienung des Rechners 12 wird durch die Datenausgabe 26 erleichtert. Die Datenausgabe 26 ist in eine Displayplatte 62 integriert, die beispielsweise im Bereich eines Fahrpultes vorgesehen sein kann, das der Bedienung der Verbrennungskraftmaschinen 48, .49, 5o, 51 dient. Auf dieser Displayplatte 62 sind in einer oberen Reihe 63 die Anzeigen 27, 28, 29 für die Viskosität enthalten. Dabei dient die Anzeige 27 zur Anzeige des Meßergebnisses der Vorrichtung 1, die die Viskosität des der Haup trnasch ine 48 zu geführten Brennstoffes mißt. Die Anzeige 28 gibt das Meßergebnis der Vorrichtung 1 wieder, die die Viskosität des den Hi1fsdiese1n49» 5o, 51 zugeführten Brennstoffes mißt. Die Anzeige 29 gibt das auf eine Bezugstemperatur, beispielsweise 5o° C umgerechnete Ergebnis der Vorrichtung 1 an, die die Viskosität des durch die Bunkerleitung 58 fließenden Brennstoffes mißt .

Darüber hinaus können den Anzeigen 27, 28 Wählschalter 64. 65 zugeordnet sein, bei deren Betätigung die Anzeige 27 bzw. 28 entweder den SOLL-Wcrt der Viskosität anzeigt , den der den j (»wc i 1 igen Verb ronnungsk ru f I.-itm sch i non 48, 49, 5o, 51 zug«¹ führte Brennstoff besitzen soll, oder den LST-Werl, der von den Vorrichtungen 1 jeweils gemessen worden ist.

Unterhalb der Reihe 63 verläuft eine Reihe 66, in der Anzeigen 67, 68, 69 angeordnet sind, die das Meß-

ergebnis der Vorrichtungen 44, 45, 61 bzw. 52, 53 wiedergeben. Bei diesen Meßergebnissen handelt es sich mithin umTemperaturangaben,. die eine genaue Überwachung der Temperaturverhältnisse in den Brennstofflei tungen · 42 , 43 b/.w. in der Bunkerleitung 48 ermöglichen.

Unterhalb der Reihe 66 ist eine weitere Reihe 7o vorgesehen, in der Wahlschalter 71. 72 angeordnet sind. Mit Hilfe dieser Wahlschalter 71, 72 können die Anzeigen 27, 28, 29 bzw. 67, 68, 69 verschiedenen Meßbzw. Rechenwerten zugängig gemacht werden. Beispielsweise können die Wählschalter 71, 72 auf eine Temperatur I eingestellt werden. In dieser Stellung zeigen die Anzeigen 67, 68 die von den Vorrichtungen 44, 45 ermittelten Temperaturen im Bereich der Vorrichtungen 1 an. In der Stellung Temperatur llwerdendie von den Vorrichtungen 52, 53 gemessenen Temperaturen ermittelt. In der Stellung Vi se ο werden in den Anzeigen 27, 28 die von den Vorrichtungen 1 ermittelten Viskositäten des Brennstoffs angezeigt. In der Stellung Visco at 5o° C werden von den Anzeigen 27, 28 Rechenergebnisse des Rechners 12 angezeigt, der die von der Vorrichtung 1 ermittelte Viskosität auf eine Bezugstemperatur von 5o C umgerechnet hat.

Unterhalb der Reihe 67 ist eine weitere Reihe 73 vorgesehen. In dieser Reihe 73 sind Glühlampen 74 paarweise einander untereinander zugeordnet. Jeweils ein Paar von Glühlampen 74 ist der Verbrennungskraftmaschine 48 bzw. einer anderen nicht dargestellten

Hauptmaschine zugeordnet, während für die anderen V'erbrennungskra f tmasch inen 49. 5o, 51 nur ein Paar Glühlampen 74 vorgesehen ist. Diese Glühlampen 74 zeigen an, ob die Heizvorrichtungen 32, 33 zum Zwecke der Aufheizung der Flüssigkeit 21 mit Dampf versorgt werden oder nicht. Hat der Rechner 12 eine zu niedrige

Temperatur festgeste11L , so werden die Steuerventile 36, 37 durch die Verstellantriebe 38, 39 geöffnet. In diesem Falle leuchtet die jeweils obere der paarweise angeordneten Glühlampen 74 auf. Sobald der Rechner 12 eine genügende Aufheizung der Flüssigkeit 21 berechnet hat, werden die Steuerventile 36, 37 geschlossen. In diesem Falle leuchten die unteren Glühlampen 74 auf .

In der Reihe 73 k.inn darüber hinaus ein Feld mit Λ 1armvorriohtungon vorgesehen sein. Dieses Feld untergliedert sich in eine Anzeige für Sammelalarm 75, eine Anzeige für Detailalarm 76 sowie eine Anzeige für eine Reinigungsempfehlung 77· Alle Anzeigen 751 76, 77 sind als Glühlampen ausgebildet, die gleichzeitig aber auch noch mit einer akustischen Alarmeinrichtung verbunden sein können. Die Anzeigen für den Detailaiarm 76 leuchten auf, wenn bestimmte Temperaturen über- bzw. unterschritten werden sowohl im Bereich der Brennstoffleitung 42 zur Versorgung der Verbrennungskraftmaschine 48 als auch im Bereich der Brennstoffleitung 43 zur Versorgung der Verbrennungskraftmaschinen 49, 5o, 51 und schließlich auch im Bereich der Bunker 1 eitung 58. Darüber hinaus zeigen die Anzeigen 76 auch an, wenn die Viskosität über- bzw. unterschritten wird, die von den Meßgeräten 1 in den verschiedenen Leitungen 42, 43, 58 gemessen wird. Unabhängig von der Anzeige für den Detailalarm 76 leuchtet die Anzeige für den Sammelalarm 75 auf, wenn die von dem Rechner 12 angestellten Berechnungen ergeben, daß die Verb rennungskra f trnasch i η en 48, 49, 5o, 51 bzw. der Bunker 6o nicht mit dem richtigen Brennstoff versorgt werden. Schließlich leuchtet die Anzeige 77 für die Reinigungsempfehlung auf, wenn sich durch Meßwert Sprünge herausstellen sollte, daß dio Vorrichtungen I Meßwertergebnisso 1 ie fern, die durch eine Verschmutzung der Vorrichtungen 1 beeinflußt sind.

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Alle diese Anzeigen 75, 76, 77 leuchten solange auf, bis sie über einen Quittierungs-Scha1ter 78 gelöscht sind. Dieser darf nur dann betätigt werden, wenn der Grund für die Alarmanzeigen beseitigt worden ist und damit die Anlage in einen vorgesehenen Betriebszustand versetzt worden ist.

Schließlich ist auf der Displayplatte 62 ein Eingabefeld 79 vorgesehen, das im wesentlichen der Programmierung des Rechners 12 dient. Dieses Eingabefeld 79 ist mit Ziffernwahlscha 11ern versehen und mit Betätigungsschaltern, mit deren Hilfe eine Auswahl über die Ein- bzw. Ausgabe der gewählten Ziffern getroffen werden kann.

Unabhängig von■dem aus gewählten Anwendungsbeispiel kann die Vorrichtung 1 zur Messung der Viskosität auch in anderen Fällen Anwendung finden ; in denen die Viskosität einer Flüssigkeit bestimmt werden muß. Andererseits kann aber auch das dargestellte Regel- und Steuersystem mit anderen Meßgebern für die Messung der Viskosität ausgerüstet werden.

Claims

Pat ent ansprüche:

1 .)Verfahren zum Messen der Viskosität einer Flüssigkeit durch eine eine Schwingung der Flüssigkeit verursachende Erregung, deren Schwingungsverhalten in einem Vergleichsmedium vorbekannter Viskosität bekannt ist und deren Veränderung unter dem Einfluß der Flüssigkeit festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Veränderung der Schwingung die zu ihrer Erzeugung im Vergleichsmedium einerseits und in der Flüssigkeit andererseits aufgenommene f£nergien gemessen werden und anschließend die Differenz der gemessenen Energien als Meß für

Telefonisch übermittalte Aufträge sowie telefonisch erteilte Auskünfte bedürfen schriftlicher Bestätigung. Postscheck Hamburg 966 79-200 (BLZ 200100 20)

die in der Flüssigkeit stattfindende Dämpfung festgestellt wi rd .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Veränderung der Schwingung die sich im V erg I eichsmedium einstellende Frequenz und die sich in der Flüssigkeit einstellende Frequenz gemessen werden und anschließend die Differenz der gemessenen Frequenzen als Maß für die Dämpfung der Schwingung festgestellt werden.
3. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Veränderung der Schwingung die sich im Vergleichsmedium einstellende Amplitude und die sich in der Flüssigkeit einstellende Amplitude gemessen werden und anschließend die Differenz der gemessenen Amplituden als Maß für die Dämpfung der Schwingung festgestellt wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Veränderung der Schwingung die Zeit gemessen wird, während der die Schwingung von der Frequenz der Erregung auf eine vorgegebene Frequenz gedämpft wi rd.
5· Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Veränderung der Schwingung die Zeit gemessen wird, während der die Schwingung von der Amplitude der Erregung auf eine vorgegebene Amplitude gedämpft wi rd .

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6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein für die Viskosität ermittelter Meßwert in ein die Viskosität der Flüssigkeil konstant haltendes Regelsystem eingebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Konstanthaltung der Viskosität die Temperatur der Flüssigkeit beeinflußt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß bei der Regelung mindestens ein veränderlicher Parameter des Regelsystems berücksichtigt wird,- dessen Veränderungen bei der Berechnung von Steuerfunktionen berücksichtigt wird.
9· Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekenn-

der
zeichnet, daß bei/!Regelung Veränderungen der Parameter des Rege!systems berücksichtigt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Regelung die Veränderungen der Paramter des Regelsystems im Sinne der Konstanthaltung der Viskosität kompensiert werden.
11. Verfahren nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Regelung die Veränderungen der Parameter des Regelsystems im Sinne der Konstanthaltung der Viskosität durch eine Änderung der in der Flüssigkeit herrschenden Temperatur kompensiert werden'.
12. Verfahren nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Flüssigkeit an einer Stelle des Regelsystems gemessen wird, an der die Flüssigkeit mit einer konstanten Viskosität benötigt wird, und daß an dieser Stelle die Temperatur den sich ändernden Parametem nachgeführt wird.
13· Verfahren nach Anspruch 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, 51) Brennstoff eingespritzt wird, dessen Temperatur unmittelbar vor der Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, 51) und dessen Viskosität im Abstand von der Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, 51) gemessen werden und daß eine Veränderung der Viskosität auf dem Weg des Brennstoffs von der Meßstelle der Viskosität bis zur Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, 51) in der Regelung berücksichtigt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, 51) der Brennstoff in einem im Abstand von der Meßstelle der Viskosität angeordneten Brennst of f vorwärmer vorgewärmt wird und der Abstand bei der Steuerung des Brenn st offvorwärmers berücksichtigt w i rd.
15. Verfahren nach Anspruch 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenn st offvorwärmer entsprechend einer Temperatur des Brennstoffs gesteuert wird, die unmittelbar vor der Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, 51) gemessen wird, und die dort gewünschte Temperatur entsprechend den Parametern des Regel-' systems nachgeführt wird,
16. Verfahren nach Anspruch 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Brennstoffs vor der Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, Sl) der Totzeit des Regelsystems nachgeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Brennstoffes vor der Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, 51) der Zeitverzögerung des Regelsystems nachgeführt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Brennstoffes vor der Verbrennungskraftmaschine (48, 49» 50, 51) den Integrationsfaktoren des Regelsystems nachgeführt wird.
19· Verfahren nach Anspruch 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Brennstoffs vor der Verbrennungskraftmaschine (48, 49» 50, 51) den Proportionalgliedern des Regelsystems nachgeführt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 6 bis 19» dadurch: gekennzeichnet, daß die Temperatur des Brennstoffs vor der Verbrennungskraftmaschine (48, 49» 50, 51) dessen verschiedenen Qualitäten nachgeführt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Brennstoffs vor der Verbrennungskraftmaschine (48, 49» 50, 51) den im Regelsystem eintretenden Wärmeverlusten des Brennstoffs nachgeführt wird.
22. Vorrichtung zum Messen der Viskosität einer Flüssigkeit, die als ein die Flüssigkeit erregender Schwinger ausgebildet ist, dessen in einem Vergleichsmedium ausgeführten Schwingungen bekannt sind und der eine die Unterschiede im Schwingungsverhalten aufzeigende Anzeige aufweist, dadurch gekennzeichnet ,.daß der Schwinger als ein mit einem Schwingungserreger (2) versehenes Paddel (3) ausgebildet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Paddel (3) eine nicht verschmutzende glatte Oberfläche aufweist.

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24· Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 und 23₍ dadurch gekennzeichnet, daß das Paddel (3) mit einem die Frequenz aufnehmenden Frequenzmesser versehen ist, der mit einem die jeweiligen Frequenzen aufnehmenden Speicher verbunden ist.
25· Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Paddel (3) rni t einem die Amplitude aufnehmenden Wegmesser versehen, der mit einem die jeweilige Amplitude aufnehmenden Speicher verbunden' ist.
26. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 251 dadurch gekennzeichnet, daß das Paddel (3) mit einem die Zeit für eine vorgegebene Dämpfung aufnehmenden Zeitmesser versehen ist, der mit einem die Zeit für die jeweilige Dämpfu ng aufnehmenden Speicher verbunden ist.
27· Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Paddel (3) in einem Behälter (16) angeordnet ist, das eine quer zur Schwingungsrichtung des Paddels (3) vorgesehene Durchströmöffnung aufweist.
28. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Paddel (3) in einem Behälter (16) angeordnet ist, der eine parallel zur Schwingungsrichtung des Paddels (3) vorgesehene Durchströmöffnung aufweist.
29· Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 28, dadu roh gekennzeichnet , daß im Behälter (16) eine die Strömung der Flüssigkeit (21) über das Paddel (3) lenkende Ablenkvorrichtung (80) vorgesehen ist.

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30. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher mit einem den Brennst offvorwärmer steuernden Rechner (12) verbunden ist.
31. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (12) eine die Viskosität der Flüssigkeit

(21) konstant haltende Temperatursteuerung eines als Wärmeübertrager (30, 31) ausgebildeten Brenn st offvorwärme rs aufweist.
32. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Rechner (12) durchgeführte Temperatursteuerung' des Wärmeübertragers (30, 31) auf eine vor die Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, 51) projizierle Viskosität des Brennstoffs bezogen ist.
33. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Paddel (3) zur Viskositätsmessung im Abstand von der Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, 51) angeordnet ist und die vor der Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, 51) vorhandene, Viskosität sich als eine Korrektur der tatsächlich gemessenen Viskosität unter Berücksichtigung der vor der Verbrennungskraftmaschine (48, 49, 50, 51) gemessenen Temperatur der Flüssigkeit (21 ) darstellt .
34. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (12) ein die Parameter des Regelsystems berücksichtigendes Programm aufweist.
35· Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß im Programm eine Berücksichtigung der Totzeiten des Regelsystems vorgesehen ist.
36. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß im Programm eine Berücksichtigung der Zeitverzögerung des Regelsystems vorgesehen ist.
37· Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß im Programm eine Berücksichtigung der Integrationsfaktoren des Regelsystems vorgesehen ist.
38. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß im Programm eine Berücksichtigung der Proportionalglieder des Regelsystems vorgesehen ist.
39· Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß im Programm eine Berücksichtigung der Verschmutzung des Paddels (3) vorgesehen ist, die als ein bei der Viskositätsmessung festgestellte Meßwertsprünge anzeigende Signal ausgebildet ist.
40. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 39» dadurch gekennzeichnet, daß am Rechner (12) mehrere Vorrichtungen zur Messung der Viskosität angeschlossen sind.
41. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 4o, dadurch gekennze i ch'net , daß am Rechner (12) mindestens zwoi Ausgänge zur Vornahme von Steuerungen vorgesehen sind.

ο ο υ υ η υ υ
42. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 41» dadurch gekennzeichnet, daß am Rechner (12) mehrere Vorrichtungen zur Messung der Tempera tür der Flüssigkeil (21) vorgesehen sind.
43· Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß am Rechner (12) eine Sammelalarmvorrichtung (75) angeschlossen i st .
44- Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß am Rechner (12) eine Detailalarmvorrichtung (76) angeschlossen ist.
.45· Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Detailalarmvorrichtung (76) mit den Vorrichtungen (44, 45; 52, 53; 61) zur Messung der Temperatur verbunden ist.
46. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 45. dadurch gekennzeichnet, daß die Detailalarmvorrichtung (76) mit der Vorrichtung (1) zur Messung der Viskosität verbunden ist.

47· Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Detailalarmvorrichtung (76) eine Auslösung bei Überschreitung einer vorgegebenen Viskosität aufweist, die auf eine Temperatur von 50· C bezogen ist.

■48. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Detailalarmvorrichtung (76) eine Auslösung bei Überschreitung einer zulässigen Verschmutzung des Paddels (3) aufweist.