DE831610C

DE831610C - Device for measuring the amount of a liquid flowing in a pipe

Info

Publication number: DE831610C
Application number: DEG4836A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Scherenberg
Original assignee: GUTBROD MOTORENBAU GmbH
Current assignee: GUTBROD MOTORENBAU GmbH
Priority date: 1950-12-20
Filing date: 1950-12-20
Publication date: 1952-02-14

Description

Vorrichtung zum Messen der Menge einer in einem Rohr fließenden Flüssigkeit Die Erfindung I>etrifft eine Vorrichtung zum dessen der Menge einer in einem Rohr fließenden Flüssigkeit, vorzugsweise zum Messen des Kraftstoffverbrauches der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges.Device for measuring the amount of a liquid flowing in a pipe The invention relates to an apparatus for the quantity one in one Pipe flowing liquid, preferably for measuring the fuel consumption of the Internal combustion engine of a motor vehicle.

Es ist erwünscht, jedrzeit feststellen zu können, wieviel Flüssigkeit durch ein Rohr strtimt, ohne dabei den Lauf der Flüssigkeit stören oder Teile des durch ein rohrsystem fliegenden Flüssigkeits-Stromes aus diesem System herausleiteii zu müssen, Nach der Erfindung ist diese Messung möglich, wenn iii das Rohr ein Nfeßrohrstück eingesetzt und an diesem Meßrohrstück eine Leitung allgeschlossen ist. darch die hintereinander, durch ein Steuergerät geregelt. @ Gasblasen in das Meßrohrstück geschickt werden. Der Abstand der Gasblasen voneinander ist ein Maß für die dazwischen befindliche Flüssigkeitsmenge. It is desirable to be able to determine at any time how much fluid is through a pipe without disturbing the flow of the liquid or parts of the A flow of flowing liquid flows out of this system through a system of pipes To have to, According to the invention, this measurement is possible if iii the pipe is a Nfeßrohrstück inserted and a line is all-closed on this measuring tube piece. darch the one after the other, regulated by a control unit. @ Gas bubbles in the measuring tube section sent. The distance between the gas bubbles is a measure of the space in between Amount of liquid present.

Eine derartige Vorrichtung eignet sich besonders zum Messen des Kraftstoffverbrauches von Brennkraftmaschinen, weil mit dem Erfindungsgegenstand der Kraftstoffverbrauch in Abhängigkeit von vielen Bezugsgrößen unmittelbar gemessen werden bzw. abgelesen werden kann, z. B. der augenblickliche Kraftstoffverbrauch eines Kraftfahrzeuges je Zeiteinheit oder je Wegeinheit, der Kraftstoffverbrauch je Einheit des Schmierölverbrauches oder umgekehrt, usv. Such a device is particularly suitable for measuring fuel consumption of internal combustion engines, because with the subject of the invention the fuel consumption can be measured or read directly depending on many reference values can be, e.g. B. the current fuel consumption of a motor vehicle per unit of time or per unit of travel, the fuel consumption per unit of lubricating oil consumption or vice versa, etc.

I)er @ mstand, daß dem Kraftstoff Gasblasen zugeführt werdeii, wirkt sich auf den Gang der Brenn- kraftmaschine nicht nachteilig aus, da es leicht möglich ist, die der Flüssigkeit zugeführten Gas-bzw. Lufthlasen hinter der Meßstelle wieder aus der Flüssigkeit auszuscheiden. I) it was necessary for gas bubbles to be supplied to the fuel, acts on the corridor of the engine does not have a detrimental effect, since it is easily possible to use the gas or gas supplied to the liquid. Air pockets behind to be separated from the liquid again at the measuring point.

Zweckmäßig ist es, die Vorrichtung in ein Meßrohr einzubauen, das einen sehr kleinen lichten Querschnitt aufweist und das im Nebenschluß zu einem Rohr mit großem lichtem Querschnitt liegt. It is useful to install the device in a measuring tube that has a very small clear cross-section and that in shunt to one Tube with a large clear cross-section is located.

Die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und damit die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Gasblasen kann in an sich bekannter Weise herabgemindert werden, wenn der lichte Querschnitt des Meßrohrstückes im Bereich der Meßstelle größer als vor bzw. hinter der Meßstelle gemacht wird. The flow speed of the liquid and thus the speed of movement the gas bubbles can be reduced in a manner known per se if the clear Cross-section of the measuring tube piece in the area of the measuring point larger than in front of or behind the measuring point is made.

Als llilfsmittel zum Bestimmen der Gasblasenabstände kann ein Maßstab verwendet werden, wenn die gefühlsmäßige Schätzung der Abstände sich als zu ungenau erweist. Bei im Nebenschluß angeordneten Vorrichtungen kann auch das im Nebenschluß liegende Meßrohrstück vor und hinter der Meßstelle gleichzeitig abgesperrt werden, so daß die Gasblasen stehenbleiben. A scale used when the emotional estimate of the distances turns out to be too imprecise proves. In the case of devices arranged in the shunt, this can also be done in the shunt lying measuring tube pieces in front of and behind the measuring point are blocked at the same time, so that the gas bubbles stop.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, der Vorrichtung ein Instrument, z. B. ein Strohoskop, zum optischen Messen des Al) standes der Gasblasen zuzuordnen, das im wesentlichen aus einer im Takt des Ausstoßens der Gasblasen in das Meßrohr aufleuchtenden Leuchte, einer sich im selben Takt vor die Meßstelle schiebenden Blende o. dgl. besteht. Der Beobachter sieht in diesem Falle nicht die Wanderung jeder einzelnen Gasblase, sondern nur zwei- oder mehrgliedrige Gasblasenketten, bei denen sich entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit die Abstände der Kettenglieder voneinander ändern. In a further embodiment of the invention it is provided that the device an instrument, e.g. B. a strohoscope, for optical measurement of the Al) status of the gas bubbles to be assigned, which essentially consists of a in time with the expulsion of the gas bubbles the measuring tube illuminating light, one in front of the measuring point in the same cycle sliding aperture o. The like. Is. In this case the observer does not see them Migration of every single gas bubble, but only two or more-link gas bubble chains, in which the distances between the chain links vary according to the flow velocity change from each other.

Der Erfindungsgegenstand ermöglicht es, die Menge einer in einem Rohr fließenden Flüssigkeit für praktische Zwecke hinreichend genau zu ermitteln. Unter bestimmten Voraussetzungen, wie z. B. ausreichend große Durchflußgeschwindigkeiten, rasche Ablesung usw., ist es möglich, das Meßrohr senkrecht stehend anzuordnen. Andere Betriebszustände wiederum lassen es als empfehlenswert erscheinen, das Meßrohrstück waagerecht anzuordnen. The subject invention makes it possible to use the amount one in one Pipe flowing liquid to be determined with sufficient accuracy for practical purposes. Under certain conditions, such as B. sufficiently high flow rates, quick reading, etc., it is possible to place the measuring tube in a vertical position. In turn, other operating conditions make it appear advisable to remove the measuring tube piece to be arranged horizontally.

Das Steuergerät kann abhängig sein von der Anzeige eines Zeitmessers, eines Temperaturmessers, eines Druckmessers, eines Drehzahlmessers, eines Stromstärkemessers o. dgl. The control device can be dependent on the display of a timer, a temperature meter, a pressure meter, a tachometer, an ammeter or the like

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt. Exemplary embodiments are shown schematically in the drawing.

Abb. 1 zeigt ein vollständiges Schaltbild mit durchsichtigem Meßrohr und mit Meßrohrgeräten zum unmittelbaren Ablesen des Abstandes der Gasblasen, während Abb. 2 eine Anordnung mit einer elektrisch arbeitenden Anzeigevorrichtung darstellt. Fig. 1 shows a complete circuit diagram with a transparent measuring tube and with measuring tube devices for immediate reading of the distance between the gas bubbles while Fig. 2 shows an arrangement with an electrically operating display device.

Zu Abb. 1 : Vom Kraftstofftank I fließt Kraftstoff in Richtung der Pfeile A durch das Rohr 2 und durch das im Nebenschluß dazu liegende Meßrohrstück 3 zum Schwimmerbehälter 4 eines Kraftstoffvergasers. An das Meßrohrstück 3 ist die Leitung 5 angeschlossen, in die ein Steuerglied 6, Drehschieber, Ventil 0. dgl., eingebaut ist. Ein Motor I5, dessen Rotor sich mit gleichbleibender Drehzahl dreht, treibt über eine biegsame Welle 7 dieses Steuerglied 6 und den Kontaktschalter g an. To Fig. 1: Fuel flows from the fuel tank I in the direction of the Arrows A through the tube 2 and through the measuring tube piece located in the bypass 3 to the float tank 4 of a fuel carburetor. To the measuring tube 3 is the Line 5 connected, into which a control member 6, rotary slide valve, valve 0. is built in. A motor I5, the rotor of which rotates at a constant speed, drives this control member 6 and the contact switch g via a flexible shaft 7 at.

Am Fahrgeschwindigkeitsmesser 8 kann die Fahrgeschwindigkeit des Kraftwagens abgelesen werden.The speed of the vehicle can be measured on the speedometer 8 can be read.

Der Kontaktschalter 9 liegt im Stromkreis der Leuchte 10 und der Stromcluelle ii. Ein Maßstab 12 erstreckt sich entlang der Meßstrecke. Xbsperrventile 14 ermöglichen es, das Meßrohr 3 zu sperren und die Gasblasen 13 stillzulegen. The contact switch 9 is in the circuit of the lamp 10 and the Power source ii. A scale 12 extends along the measuring section. X shut-off valves 14 make it possible to block the measuring tube 3 and to shut down the gas bubbles 13.

Wirkungsweise: i)ie in Richtung der Pfeile B von einem Gasspeicher oder von einer Luftpumpe herkommenden, in das Meßrohrstück 3 eintretenden Gashlasen 13 werden von dem links nach rechts strömenden Kraftstoff mitgenommen. Zum Zwecke der Messung wird das Meßrohrstück 3 mit beiden Absperrventilen 14 vom Flüss.igkeitsstrom abgetrennt; man hat dann in Ruhe Zeit zum Ablesen des Gasblasenabstandes a, unter Umständen mit Hilfe eines in Längsrichtung des Meßrohrstückes verschiebbaren Maß stabes. Mode of operation: i) ie in the direction of arrows B from a gas storage tank or gas hoses coming from an air pump and entering the measuring tube section 3 13 are carried along by the fuel flowing left to right. For the purpose the measurement is the measuring tube 3 with both shut-off valves 14 from the liquid flow separated; you then have time to read off the gas bubble distance a, below Circumstances with the aid of a dimension that can be displaced in the longitudinal direction of the measuring tube piece stabes.

Statt dessen kann auch die im wesentlichen aus dem Kontaktschalter 9 und der Leuchte 10 bestehende optische Anzeigevorrichtung zu Hilfe genommen werden, bei der die gegen den Kraftwagenführer zu abgedeckte Leuchte 10 im Rhythmus der Gasblaseneinbringung aufblitzt und die Stan. dorte der Gasblasen auf dem Maßstab 12 für diesen Augenblick sichtbar macht. Der Messende sieht also nicht, wie die Gasblasen in dem abgedeckten Meßrohrstück 3 nach rechts wandern. Er sieht vielmehr nur, daß der Abstand a der Gasblasen beim Ändern des Betriebszustandes der Vorrichtung größer oder kleiner wird.Instead, the essentially from the contact switch 9 and the light 10 existing optical display device can be used as an aid, in which the against the driver to covered lamp 10 in the rhythm of The introduction of gas bubbles flashes and the stan. there the gas bubbles on the scale 12 makes visible for this moment. So the measurer does not see how they do Gas bubbles migrate to the right in the covered measuring tube section 3. Rather, he sees only that the distance a of the gas bubbles when changing the operating state of the device gets bigger or smaller.

Soll die Einrichtung dazu benutzt werden, den augenblicklichen Kraftstoffverbrauch je Wegeinhei t, z. B. t/rookm, des Motors eines Kraftfahrzeuges anzuzeigen, dann muß das Steuergerät 6 mit einer Treibradwelle des Motors so verbunden sein, daß es jeweils bei gleichen zurückgelegten Wegstrecken des Fahrzeuges die Gasblasen in das Äfeßrohrstück eintreten läßt. If the device is to be used, the current fuel consumption per path unit, e.g. B. t / rookm to display the engine of a motor vehicle, then the control unit 6 must be connected to a drive wheel shaft of the motor so that there are gas bubbles for the same distance covered by the vehicle can enter the Äfeßrohrstück.

Zu Abb. 2: Die Gasblasen 13 im Aleßrohrstück 16 wandern mit der Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles C. Durchwandert eine Gasblase den Raum zwischen den Kontakten 17. dann ändert sich der Widerstand des Stromkreises. in dem die Stromquelle in und das Relais 19 liegen; das Relais schließt den Stromkreis der Stromquelle 20 und der Leuchte 21. To Fig. 2: The gas bubbles 13 in the Aleßrohrstück 16 migrate with the liquid in the direction of arrow C. A gas bubble wanders through the space between the contacts 17. Then the resistance of the circuit changes. in which the power source is in and the relay 19 are located; the relay closes the circuit of the power source 20 and the lamp 21.

Letztere ist auf einem Zeiger 22 gelagert, der von einem Uhrwerk. mit einem Laufrad o. dgl. angetrieben ist. Die Anzeigeskala 23 kann in an sich bekannter Weise so geeicht sein, daß auch beispielsweise der Wert km/l abgelesen werden kann. The latter is mounted on a pointer 22, which is from a clockwork. is driven by an impeller or the like. The display scale 23 can be known per se Be calibrated in such a way that, for example, the value km / l can also be read off.

Claims

PATENT APPR @ P f H E I. Device for measuring the amount of an in fluid flowing through a pipeline system, characterized by a into the Pipe- line system built-in measuring tube piece as well as through a to this measuring tube connected line, through the one behind the other, z. Am at the same time intervals controlled by a control unit (6), gas bubbles (13) in the Measuring tube piece (3, 16) are sent.

2. Apparatus according to claim I, characterized in that the line (5) opens into a MeR pipe section (3, 16) which is shunted to the pipe (2).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the clear cross section of the measuring tube piece (3, I6) is greater in the area of the measuring point is as in front of or behind the measuring point.

4. Device according to claims I to 3, characterized in that that the measuring tube piece (3, 16) is arranged horizontally.

5 Device according to claims I to 4, characterized by a such, known per se dimensioning of the measuring tube section (3, 16) and the amount of gas, that the gas bubbles extend over the entire clear cross section of the measuring tube piece.

6. Device according to claims I to 5, characterized in that that you have an instrument, e.g. B. a stroboscope, for optical measurement of the distance (A) the gas bubbles (13) is assigned, which works in the rhythm of the control unit.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that that the instrument is a contactor lying in an electrical circuit, the pointer rotating in front of a display scale (23) at a distance from the lamp (21) the gas bubbles (13) sends current pulses.

8. Device according to claims I to 7, intended for mechanical Working machines, characterized in that the control device (6) with one of the driven parts of the machine, preferably with motor vehicles the crankshaft of the drive engine or with the drive wheel shaft is coupled.