EP3350445A1 - Device comprising a canned motor for measuring flow processes of measuring fluids - Google Patents

Device comprising a canned motor for measuring flow processes of measuring fluids

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EP3350445A1
EP3350445A1 EP16766287.3A EP16766287A EP3350445A1 EP 3350445 A1 EP3350445 A1 EP 3350445A1 EP 16766287 A EP16766287 A EP 16766287A EP 3350445 A1 EP3350445 A1 EP 3350445A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
measuring
flow processes
measuring flow
drive shaft
fluids according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16766287.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heribert Kammerstetter
Otfried Derschmidt
Manfred PROSS
Herwig Breitwieser
Christian Thomas Berger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by AVL List GmbH filed Critical AVL List GmbH
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Publication of EP3350445A1 publication Critical patent/EP3350445A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0061—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C15/0069—Magnetic couplings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/02—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
    • G01F15/026—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature using means to maintain zero differential pressure across the motor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
    • G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F3/04—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
    • G01F3/06—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising members rotating in a fluid-tight or substantially fluid-tight manner in a housing
    • G01F3/10—Geared or lobed impeller meters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2220/00—Application
    • F04C2220/24—Application for metering throughflow

Definitions

  • the invention relates to a device for measuring flow processes of measuring fluids with an inlet, an outlet, a driven via a drive unit Verdränger endeavorer, which is arranged in a Verdrängergephaseuse, a bypass line over which the Verdrängersammlunger is bypassed, a Druckdifferenzaufsacrificing disposed in the bypass line is and an evaluation and control unit, via which the drivable positive displacement is adjustable in dependence of the applied pressure difference on the pressure difference.
  • Such devices have been known for many years and are used, for example, for injection quantity measurement in internal combustion engines.
  • Such a constructed flow meter is also disclosed in DE 103 31 228 B3.
  • the gear pump is set to a constant speed before each injection, so that subsequently the movement of the piston is measured and this deflection is used to determine the injection curves.
  • a pressure sensor and a temperature sensor are arranged in the measuring chamber, the measured values of which are likewise fed to the arithmetic unit for calculating and correcting the injection quantity profiles.
  • a permanent magnet bearing outer rotor of a magnetic coupling is fixed, the inner rotor is separated from the outer rotor by a split pot.
  • a magnetic coupling is known for example from WO 2015/018568 AI.
  • the drive unit is formed by a split pot motor, wherein a split pot an inner space filled with measuring fluid, in which a drive shaft and a rotor of the split pot motor are arranged, from an outer space in which a windings supporting stator of the split pot motor is arranged separates ensures that the electric motor directly drives the positive displacement, so that no intermediate components are more necessary, which on the one hand cause costs and on the other hand, increase the elasticity between the electric motor and Verdrängerrad. In addition, the space requirement is reduced.
  • a split pot motor is a usually electronically commutated DC motor.
  • a positive displacement of Verdrängerimeers on the drive shaft of the Spalttopfmotors at least fixed against rotation and the permanent magnet rotor bearing the Spalttopfmotors is at least rotationally fixed on the drive shaft of the split pot motor or manufactured in one piece with the drive shaft, so that there is a direct drive of the positive displacement.
  • An elasticity of an intermediate Clutch omitted. Instead, a bearing feedback to the position of the positive displacement can be done directly on the driven shaft. In this way, a very precise control and calculation of the delivered volume flow is made possible.
  • a first bearing receptacle and a second bearing receptacle are respectively formed at axial ends of the split pot, in which a first bearing and a second bearing are arranged, via which the drive shaft is mounted. Additional bearings for mounting the displacer are not required, since the shear forces can be reliably absorbed by the distant arrangement of the bearing.
  • the containment shell has a flange, via which the containment shell motor is fastened to the displacer housing of the displacement meter.
  • a collar of the containment shell, within which the first bearing is disposed extends from the flange into an opening of the displacer housing.
  • the containment shell has a closed bottom on the axial end remote from the displacer housing. This means that the containment shell is opened exclusively to the displacer housing. Leaks in the rear area, as they can occur in cans omitted.
  • a permanent magnet is mounted on the drive shaft, which cooperates with a non-contact sensor. With such sensor-magnet arrangements, a highly accurate bearing feedback is possible, wherein the detected position of the drive shaft also corresponds to the position of the directly arranged thereon Verdrängerrades. Shifts between the position of the displacer and the determined position can not occur accordingly.
  • the permanent magnet is arranged at the end of the drive shaft remote from the displacer housing, whereby the magnet and the non-contact, in particular magnetoresistive sensor are very easy to reach due to their location and accordingly easy to install. A greater influence of the magnetic field of the stator is eliminated by the position of the sensor on the axis of rotation of the drive shaft.
  • the bottom of the split pot between the arranged on the drive shaft permanent magnet and the non-contact, in particular magnetoresistive sensor is arranged. Accordingly, the sensor is spatially separated from the magnet and thus protected in the non-perfused area and is still easily accessible, so that its electrical connection is easy to produce. Nevertheless, errors due to external magnetic fields are largely excluded by the short distance between the sensor and the magnet.
  • an inlet opening and an outlet opening are formed on the containment shell, via which the interior of the containment shell is connected to a purge line of the device for measuring flow processes. According to these openings, a venting of the interior of the split pot is possible, so that measurement error by itself from the interior solving and penetrating into the pump room air bubbles are avoided.
  • a particularly simple embodiment for carrying out these flushes is achieved when the inlet opening and the outlet opening are formed in the region of the collar of the containment shell. This allows a flushing of the interior of the split pot, without having to install additional lines. Instead, the connection to the flushing lines takes place automatically during the installation of the containment shell.
  • the interior of the split pot can be vented in one step with the other aggregates of the device.
  • the inlet opening is preferably formed in the geodetically lower region of the containment shell and the outlet opening is formed in the geodetically upper region of the containment shell. In this way it is prevented that larger amounts of air in the interior to collect, as the air rises to the top and there existing dead spaces are prevented. All air is removed through the upper outlet opening.
  • the purge line extends from the outlet opening of the containment shell through the displacer housing and a piston housing to the outlet. Outer lines for venting or flushing omitted. Instead, the already existing outlet can also serve to remove the air or the flushing fluid.
  • the purge line extends from a measurement chamber of the pressure differential sensor through the piston housing and the displacer housing to the inlet opening of the containment shell.
  • the measuring chamber can be vented simultaneously and in a single process step with the containment shell.
  • a device according to the invention for measuring flow processes of fluids is described below with reference to a non-restrictive embodiment shown in the figures.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention for measuring flow processes of fluids in the form of a flow chart.
  • Figure 2 shows an external perspective view of the device according to the invention.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a drive unit which can be connected to a displacer housing.
  • FIG. 4 shows a sectional view of the drive unit fastened to the displacer housing.
  • the device for measuring flow processes of fluids shown in FIG. 1 has an inlet 10 and an outlet 12, which are connected to one another by a main line 14 are in which a rotary Verdrängerauerer 16, which is designed as a gear pump, is arranged.
  • a fluid to be measured flows from a device producing a flow, in particular a high-pressure fuel pump or an injection valve, into the main line 14 and is conveyed via the positive displacement counter 16, which can be driven via a drive unit 18.
  • a translatory Druckdifferenzier disturbing 22 is arranged, which consists of a measuring chamber 24 and an axially freely displaceably arranged in the measuring chamber piston 26 which has the same specific gravity as the measuring fluid, so the fuel and like the measuring chamber 24 cylindrically shaped is; the measuring chamber 24 thus has an inner diameter which substantially corresponds to the outer diameter of the piston 26.
  • a magnetoresistive sensor 28 is arranged on the measuring chamber 24, which is in operative connection with a magnet 30 mounted in the piston 26 and in which by the deflection of the piston 26 dependent on the size of the deflection of the piston 26 Voltage by the movement is generated on the changing and acting on the sensor 28 magnetic field.
  • the sensor 28 is connected to an evaluation and control unit 32, which processes the values of this sensor 28 and transmits corresponding control signals to the drive motor 18, which is as much as possible controlled so that the piston 26 is always in a defined starting position, the positive displacement 16 so the resulting due to the injected fluid on the piston 26 pressure difference is constantly compensated by promotion.
  • the deflection of the piston 26 or the volume displaced by it in the measuring chamber 24 by means of a transfer function in a desired delivery volume of the Verdränger greatesters 16 or a rotational speed of the drive motor 18 converted and the drive motor 18 is energized accordingly.
  • a pressure sensor 34 is additionally arranged, which continuously measures the pressures occurring in this area.
  • a temperature sensor 36 for measuring the fluid temperature. Both measured values are fed to the evaluation and control unit 32 in order to be able to take account of changes in the density in the calculation.
  • the sequence of the measurements takes place in such a way that, when calculating an overall flow to be determined in the evaluation and control unit 32, both a volume displaced by the movement or position of the piston 26 and the volume displaced therewith in the measuring chamber 24 arising flow in the bypass line 20 and an actual flow of the displacement counter 16 are taken into account in a fixed time interval and both flows are added together to determine the total flow.
  • the flow rate on the piston 26 is determined, for example, by differentiating the deflection of the piston 26 in the evaluation and control unit 32, which is connected to the sensor 28, and then multiplying it by the base area of the piston 26 so that a volumetric flow occurs in the bypass 20 in this time interval.
  • the flow through the positive displacement 16 and thus in the main line 14 can either be determined from the determined control data for controlling the Verdrängerintroductoryers 16 or calculated on the speed when it is measured directly via optical encoder or magnetoresistive sensors.
  • FIG. 2 shows an external view of the device according to the invention for measuring time-resolved flow processes.
  • the device according to the invention has a housing 38, which is manufactured in two parts, wherein in Verdrängergephase 40 serving as the first housing part of the positive displacement 16 is arranged and disposed in serving as a piston housing 42 second housing part of the Druckdifferenzier choir 22.
  • the inlet 10 and the outlet 12 are formed on the piston housing 42.
  • the drive unit 18 of the displacement counter 16 as well as the evaluation and control unit 32 are arranged within a hood 44 which, like the piston housing 42, is fastened to the displacement housing 40.
  • This drive unit 18 for driving the displacement counter 16 is shown.
  • This drive unit 18 according to the invention consists of a split pot motor 46.
  • This has a Permanent magnet 48 supporting rotor 50 which is formed by a radial extension portion of the drive shaft 52 and has receptacles 53 in which the permanent magnets 48 are held.
  • the rotor 50 is surrounded by a sleeve 55, through which the receptacles 53 are closed and which is fastened to the rotor 50.
  • This rotor 50 corresponds in a known manner with a radially outside of a split pot 54 and arranged surrounding the rotor 50 stator 56, the windings 58 which are energized to drive the gap pot motor 46 in a fixed sequence.
  • the containment shell 54 separates an interior 60 of the containment shell 54, through which the measurement fluid flows, in which the rotor 50 is arranged, from a dry outer space 62, in which the stator 56 is arranged, in a sealing manner. Accordingly, the bearing of the drive shaft 52 within the containment shell 54 by two arranged on axially opposite sides of the rotor 50 bearings 64, 66 is made, which abut with their inner rings against the extension portion axially.
  • a first bearing receptacle 68 is located within a collar 70 of the split pot 54, which, as can be seen in Figure 4, when installed extends into an opening 72 in a rear wall 74 of the displacer 40 and radially abuts the wall 72 delimiting the wall , The first bearing 64 rests axially against a stop 75 on the collar 70 with its outer ring.
  • a second bearing receptacle 76 is located on the collar 70 opposite axial end of the split pot 54 which is axially closed by a bottom 78 of the split pot 54, the second bearing 66 abuts axially with its outer ring against the bottom 78.
  • a circular recess 80 into which the end of the drive shaft 52 projects, on which a circular permanent magnet 82 is arranged, which is arranged correspondingly directly opposite to the bottom 78 on the axis of rotation.
  • a contactless sensor 84 On the permanent magnet 82 axially opposite side of the bottom 78 of the split pot 54 is a arranged contactless sensor 84, which can be formed for example as a Hall sensor.
  • This sensor 84 is disposed either directly on the bottom of the can 54 or on a circuit board, which can also be arranged on a bottom 78 of the can 54 facing the end of a surrounding motor housing 86 having unillustrated openings through which electrical lines penetrate the electrical connection of the sensor 84 and the fixedly arranged in the motor housing 86 stator 56 takes place.
  • the motor housing 86 closes the axial end of the can 54, on which the sensor 84 is arranged and extends from here hollow cylindrical around the stator 56 and the can 54 to a flange 88 of the can 54, which extends axially between the collar 70 and the Permanent magnet 48 carrying part of the rotor 50 extends radially and is attached to the flange 88.
  • a Verdrängerrad 96 On the projecting into the displacer housing 40 end of the drive shaft 52, a Verdrängerrad 96 is fixed, which is designed as an external gear and meshes with an internal gear of a ring gear 98, which is mounted in a rearwardly closed sleeve 100, which limits a delivery chamber 102 of the Verdränger greatesters 16 and is fixed in a receiving opening 104 of the displacer 40.
  • radially inwardly leading inlet opening 116 is formed, which is also a fluidic connection to a recess 118 at the opening 72 radially bounding wall of the displacer housing 40, which is also disposed directly opposite the inlet opening 116.
  • This recess 118 is fluidically connected to a serving as inlet channel groove 119 on the rear wall 111, which in turn is connected via a through hole in the sleeve 100 and a secondary channel in the piston housing 42 with a bypass opening of the measuring chamber 24 of the Druckdifferenzier choirs 22, not shown, via which a connection to the inlet 10 can be produced.
  • the grooves 110, 119, recesses 108, 118 and holes 120 serve as purge line 124th
  • measuring fluid flows into the inlet 10 without drive of the displacement counter 16 and passes via the measuring chamber 24 of the pressure differential sensor 22, the bypass opening, the channel in the piston housing 42, the through-bore, the groove 119 and the recess 118 via the inlet opening 116 into the interior space 60 the containment shell 54. Since in the containment shell 54 existing air rises to the top, This is discharged during the flushing via the outlet opening 106, the recess 108, the groove 110, the bore, the groove of the bushing 100 and the flow channel in the piston housing 42 to the outlet 12. Accordingly accumulate in the interior 60 of the split pot 54 no air bubbles, which could lead to measurement errors due to the compressibility of the air, if these bubbles would solve during operation and penetrate into the delivery chamber 102.
  • the bearing feedback for calculating the funded by the Verdrängergreaters 16 flow rate is highly accurate, since the Verdrängerrad 96 is disposed directly on the drive shaft 52 of the drive unit 18 and the measurement of the position is also directly on this drive shaft 52 by means of the magnetic 82 sensor 84 combination , It follows that the measured position always exactly corresponds to the position or the number of revolutions of the positive displacement wheel 96. Elasticities between the positions of the Verdrängerrades 96 and the location of the measurement, as they can occur in magnetic clutches or even slippage of the magnetic coupling rotors with each other, which can lead to erroneous measurements eliminated.
  • the control according to the signals of the pressure difference sensor 22 can be done with high accuracy.
  • the space required is reduced by the use of the split pot 54 and reduces the number of parts. Nevertheless, a high density of the device is achieved, so that leakage of the measuring fluid is reliably prevented, so that the windings of the stator are protected. Accordingly, the device also has a long service life.

Abstract

A device for measuring the flow processes of fluids, comprising an inlet (10), an outlet (12), a positive displacement flow meter (16) which can be driven by a drive unit (18) and which is situated in a positive displacement housing (40), a bypass (20) that allows the positive displacement flow meter (16) to be bypassed, a differential pressure sensor (22) which is situated in the bypass (20), and an evaluation and control unit (32) that allows the drivable positive displacement flow meter (16) to be controlled in accordance with the differential pressure applied to the differential pressure sensor (22). The drive unit (18) is formed by a canned motor (46), a can (54) separating an inner chamber (60), which is filled with measuring fluid and holds a drive shaft (52) and a rotor (50) of the canned motor (46), from an outer chamber (62), which holds a stator (56) of the canned motor (46), said stator being provided with windings (58).

Description

Vorrichtung mit Spalttopfmotor zur Messung von Durchflussvorgängen von Messfluiden  Device with split pot motor for measuring flow processes of measuring fluids
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Messfluiden mit einem Einlass, einem Auslass, einem über eine Antriebseinheit antreibbaren Verdrängerzähler, der in einem Verdrängergehäuse angeordnet ist, einer Umgehungsleitung, über die der Verdrängerzähler umgehbar ist, einem Druckdifferenzaufnehmer, der in der Umgehungsleitung angeordnet ist und einer Auswerte- und Steuereinheit, über die der antreibbare Verdrängerzähler in Abhängigkeit der am Druckdifferenzaufnehmer anliegenden Druckdifferenz regelbar ist. The invention relates to a device for measuring flow processes of measuring fluids with an inlet, an outlet, a driven via a drive unit Verdrängerzähler, which is arranged in a Verdrängergehäuse, a bypass line over which the Verdrängerzähler is bypassed, a Druckdifferenzaufnehmer disposed in the bypass line is and an evaluation and control unit, via which the drivable positive displacement is adjustable in dependence of the applied pressure difference on the pressure difference.
Derartige Vorrichtungen sind seit vielen Jahren bekannt und werden beispielsweise zur Einspritzmengenmessung bei Verbrennungsmotoren verwendet. Such devices have been known for many years and are used, for example, for injection quantity measurement in internal combustion engines.
Die ursprüngliche Version einer derartigen Vorrichtung zur Durchflussmessung wurde in der DE-AS 1 798 080 beschrieben. Dieses elektronisch gesteuerte Durchflussmessgerät weist eine Hauptleitung mit einem Einlass und einem Auslass auf, in der ein rotatorischer Verdrängerzähler in Form einer Zahnradpumpe angeordnet ist. Parallel zur Hauptleitung verläuft eine Umgehungsleitung, über die der rotatorische Verdrängerzähler umgehbar ist und in der ein als Druckdifferenzaufnehmer dienender Kolben in einer Messkammer angeordnet ist. Zur Bestimmung der Durchflussmenge wird die Auslenkung des Kolbens in der Messkammer mittels eines optischen Sensors gemessen. Die Drehzahl der Zahnradpumpe wird aufgrund dieses Signals über eine Auswerte- und Steuereinheit stetig nachgeregelt und zwar derart, dass der Kolben möglichst immer in seine Ausgangsposition zurückgeführt wird, so dass in der Umgehungsleitung lediglich kleine Strömungen entstehen. Aus der über einen Kodierer gemessenen Anzahl der Umdrehungen oder Teilumdrehungen der Zahnradpumpe sowie dem bekannten Fördervolumen der Zahnradpumpe bei einer Umdrehung wird so der Durchfluss innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls berechnet. The original version of such a device for flow measurement was described in DE-AS 1 798 080. This electronically controlled flowmeter has a main line with an inlet and an outlet, in which a rotary displacement meter is arranged in the form of a gear pump. Parallel to the main line runs a bypass line through which the rotary displacement meter is bypassed and in which a serving as Druckdifferenzaufnehmerender piston is arranged in a measuring chamber. To determine the flow rate, the deflection of the piston in the measuring chamber is measured by means of an optical sensor. The speed of the gear pump is continuously readjusted due to this signal via an evaluation and control unit in such a way that the piston is always returned to its original position, so that only small currents arise in the bypass line. From the measured via an encoder number of revolutions or partial revolutions of the gear pump and the known delivery volume of the gear pump in one revolution so the flow is calculated within a given time interval.
Ein derartig aufgebautes Durchflussmengenmessgerät wird auch in der DE 103 31 228 B3 offenbart. Zur Bestimmung der genauen Einspritzmengenverläufe wird die Zahnradpumpe vor Beginn jeder Einspritzung jeweils auf eine konstante Drehzahl eingestellt, so dass anschließend die Bewegung des Kolbens gemessen wird und diese Auslenkung zur Bestimmung der Einspritzverläufe genutzt wird. In der Messkammer sind zusätzlich ein Drucksensor sowie ein Temperatursensor angeordnet, deren Messwerte zur Berechnung und Korrektur der Einspritzmengenverläufe ebenfalls der Recheneinheit zugeführt werden. Such a constructed flow meter is also disclosed in DE 103 31 228 B3. To determine the precise injection flow rates, the gear pump is set to a constant speed before each injection, so that subsequently the movement of the piston is measured and this deflection is used to determine the injection curves. In addition, a pressure sensor and a temperature sensor are arranged in the measuring chamber, the measured values of which are likewise fed to the arithmetic unit for calculating and correcting the injection quantity profiles.
Für diese Messgeräte ist es erforderlich, dass eine regelbare Antriebseinheit verwendet wird, bei der sowohl die Ansteuerung als auch die Lageerkennung zur korrekten Umrechnung des geförderten Messfluids mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann. Andererseits ist darauf zu achten, dass das Messfluid, auch wenn es sich um ein korrosives Messfluid handelt, keinen Schaden an der Antriebseinheit verursacht. These measuring instruments require the use of a controllable drive unit in which both the control and the position detection can be carried out with high accuracy for the correct conversion of the pumped fluid to be pumped. On the other hand, it must be ensured that the measuring fluid, even if it is a corrosive measuring fluid, causes no damage to the drive unit.
Zum Antrieb dieser Verdrängerzähler werden daher üblicherweise Elektromotoren verwendet, an deren Ausgangswelle ein Permanentmagnete tragender Außenrotor einer Magnetkupplung befestigt ist, deren Innenrotor vom Außenrotor durch einen Spalttopf getrennt ist. Eine derartige Magnetkupplung ist beispielsweise aus der WO 2015/018568 AI bekannt. To drive this positive displacement therefore usually electric motors are used, at the output shaft, a permanent magnet bearing outer rotor of a magnetic coupling is fixed, the inner rotor is separated from the outer rotor by a split pot. Such a magnetic coupling is known for example from WO 2015/018568 AI.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass durch die Elastizität der Magnetkupplung sowie des nicht sicherzustellenden vollständigen Mitführens des Außenrotors zum Innenrotor der Magnetkupplung Messfehler auftreten können. Zusätzlich entstehen Messungenauigkeiten durch Lufteinschlüsse im Spalttopf, die sich während des Betriebs lösen und in den Förderraum des Verdrängerzählers gelangen. Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Messfluiden zur Verfügung zu stellen, mit der die Messergebnisse durch eine Optimierung des Antriebs verbessert werden. Zusätzlich sollen Kosten reduziert und lediglich ein geringer Bauraum verwendet werden. Die Ansteuerung der Antriebseinheit soll unabhängig von den notwendigen Fördermengen möglichst genau erfolgen. Auch soll eine Lagerückmeldung des Verdrängerrades möglichst genau erfolgen, wobei Fehler durch auftretende Elastizitäten ausgeschlossen werden sollen. However, it has been found that measurement errors can occur due to the elasticity of the magnetic coupling and the fact that the outer rotor can not be completely entrained to the inner rotor of the magnetic coupling. In addition, measurement inaccuracies caused by air pockets in the containment shell, which come loose during operation and reach the delivery chamber of the positive displacement meter. It is therefore the object to provide a device for measuring flow processes of measuring fluids, with which the measurement results are improved by optimizing the drive. In addition, costs are reduced and only a small space can be used. The control of the drive unit should be as accurate as possible regardless of the necessary flow rates. Also, a bearing feedback of Verdrängerrades should be as accurate as possible, with errors by occurring elasticities should be excluded.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen eines Messfluides mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a device for measuring flow processes of a measuring fluid with the features of claim 1.
Dadurch, dass die Antriebseinheit durch einen Spalttopfmotor gebildet ist, wobei ein Spalttopf einen mit Messfluid gefüllten Innenraum, in dem eine Antriebswelle und ein Rotor des Spalttopfmotors angeordnet sind, von einem Außenraum, in dem ein Wicklungen tragender Stator des Spalttopfmotors angeordnet ist, trennt, wird erreicht, dass der Elektromotor direkt den Verdrängerzähler antreibt, so dass keine zwischengeschalteten Bauteile mehr notwendig sind, welche einerseits Kosten verursachen und andererseits die Elastizität zwischen Elektromotor und Verdrängerrad erhöhen. Zusätzlich wird der Bauraumbedarf gesenkt. Ein Spalttopfmotor ist ein üblicherweise elektronisch kommutierter Gleichstrommotor. Characterized in that the drive unit is formed by a split pot motor, wherein a split pot an inner space filled with measuring fluid, in which a drive shaft and a rotor of the split pot motor are arranged, from an outer space in which a windings supporting stator of the split pot motor is arranged separates ensures that the electric motor directly drives the positive displacement, so that no intermediate components are more necessary, which on the one hand cause costs and on the other hand, increase the elasticity between the electric motor and Verdrängerrad. In addition, the space requirement is reduced. A split pot motor is a usually electronically commutated DC motor.
Vorzugsweise ist ein Verdrängerrad des Verdrängerzählers auf der Antriebswelle des Spalttopfmotors zumindest drehfest befestigt und der Permanentmagnete tragende Rotor des Spalttopfmotors ist auf der Antriebswelle des Spalttopfmotors zumindest drehfest befestigt oder einstückig mit der Antriebswelle hergestellt, so dass ein direkter Antrieb des Verdrängerrades erfolgt. Eine Elastizität einer zwischengeschalteten Kupplung entfällt. Stattdessen kann eine Lagerückmeldung zur Lage des Verdrängerrades direkt über die angetriebene Welle erfolgen. Auf diese Weise wird eine sehr genaue Steuerung und Berechnung des geförderten Volumenstroms ermöglicht. Preferably, a positive displacement of Verdrängerzählers on the drive shaft of the Spalttopfmotors at least fixed against rotation and the permanent magnet rotor bearing the Spalttopfmotors is at least rotationally fixed on the drive shaft of the split pot motor or manufactured in one piece with the drive shaft, so that there is a direct drive of the positive displacement. An elasticity of an intermediate Clutch omitted. Instead, a bearing feedback to the position of the positive displacement can be done directly on the driven shaft. In this way, a very precise control and calculation of the delivered volume flow is made possible.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind an axialen Enden des Spalttopfes jeweils eine erste Lageraufnahme und eine zweite Lageraufnahme ausgebildet, in denen ein erstes Lager und ein zweites Lager angeordnet sind, über die die Antriebswelle gelagert ist. Zusätzliche Lager zur Lagerung des Verdrängerrades werden nicht benötigt, da durch die voneinander entfernte Anordnung der Lager die auftretenden Querkräfte zuverlässig aufgenommen werden können. In a preferred embodiment of the invention, a first bearing receptacle and a second bearing receptacle are respectively formed at axial ends of the split pot, in which a first bearing and a second bearing are arranged, via which the drive shaft is mounted. Additional bearings for mounting the displacer are not required, since the shear forces can be reliably absorbed by the distant arrangement of the bearing.
Um eine besonders einfache Montage des Elektromotors am Verdrängergehäuse zu erreichen, weist der Spalttopf einen Flansch auf, über den der Spalttopfmotor am Verdrängergehäuse des Verdrängerzählers befestigt ist. Hierdurch wird auch eine zuverlässige Abdichtung des Spalttopfinnenraums zum Außenraum sichergestellt. In order to achieve a particularly simple installation of the electric motor on the displacer housing, the containment shell has a flange, via which the containment shell motor is fastened to the displacer housing of the displacement meter. As a result, a reliable sealing of the gap pot interior is ensured to the outside.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung erstreckt sich ein Kragen des Spalttopfes, innerhalb dessen das erste Lager angeordnet ist, vom Flansch in eine Öffnung des Verdrängergehäuses. Auf diese Weise kann bei der Montage eine Vorfixierung des Spalttopfes am Verdrängergehäuse durch einfaches Einstecken erfolgen. Zusätzlich wird der Abstand zwischen dem vorderen Lager und dem Verdrängerrad minimiert, wodurch wiederum auftretende Querkräfte direkt aufgenommen werden. In a preferred embodiment of the invention, a collar of the containment shell, within which the first bearing is disposed, extends from the flange into an opening of the displacer housing. In this way, a prefixing of the split pot on the displacer by simply plugging can be done during assembly. In addition, the distance between the front bearing and the displacer is minimized, which in turn occurring transverse forces are absorbed directly.
In einer vorteilhaften Ausbildung weist der Spalttopf am zum Verdrängergehäuse entfernten axialen Ende einen geschlossenen Boden auf. Dies bedeutet, dass der Spalttopf ausschließlich zum Verdrängergehäuse geöffnet ist. Undichtigkeiten im rückwärtigen Bereich, wie sie bei Spaltrohren auftreten können, entfallen. In einer besonders bevorzugten Ausbildung ist auf der Antriebswelle ein Permanentmagnet befestigt, der mit einem berührungslosen Sensor zusammenwirkt. Mit derartigen Sensor-Magnet-Anordnungen ist eine hochgenaue Lagerückmeldung möglich, wobei die detektierte Lage der Antriebswelle auch der Lage des direkt darauf angeordneten Verdrängerrades entspricht. Verschiebungen zwischen der Position des Verdrängerrades und der ermittelten Position können entsprechend nicht auftreten. In an advantageous embodiment, the containment shell has a closed bottom on the axial end remote from the displacer housing. This means that the containment shell is opened exclusively to the displacer housing. Leaks in the rear area, as they can occur in cans omitted. In a particularly preferred embodiment, a permanent magnet is mounted on the drive shaft, which cooperates with a non-contact sensor. With such sensor-magnet arrangements, a highly accurate bearing feedback is possible, wherein the detected position of the drive shaft also corresponds to the position of the directly arranged thereon Verdrängerrades. Shifts between the position of the displacer and the determined position can not occur accordingly.
In einer hierzu weiterführenden Ausbildung der Erfindung ist der Permanentmagnet am zum Verdrängergehäuse entfernten Ende der Antriebswelle angeordnet, wodurch der Magnet und der berührungslose, insbesondere magnetoresistive Sensor aufgrund ihrer Lage sehr gut erreichbar und entsprechend einfach montierbar sind. Ein größerer Einfluss des Magnetfeldes des Stators entfällt durch die Lage des Sensors auf der Drehachse der Antriebswelle. In a further development of the invention, the permanent magnet is arranged at the end of the drive shaft remote from the displacer housing, whereby the magnet and the non-contact, in particular magnetoresistive sensor are very easy to reach due to their location and accordingly easy to install. A greater influence of the magnetic field of the stator is eliminated by the position of the sensor on the axis of rotation of the drive shaft.
In einer hierzu weiterführenden Ausführungsform ist der Boden des Spalttopfes zwischen dem auf der Antriebswelle angeordneten Permanentmagneten und dem berührungslosen, insbesondere magnetoresistiven Sensor angeordnet. Entsprechend liegt der Sensor räumlich getrennt vom Magneten und damit geschützt im nicht durchströmten Bereich und ist dennoch gut zugänglich, so dass auch sein elektrischer Anschluss einfach herstellbar ist. Dennoch sind Fehler durch äußere Magnetfelder durch den kurzen vorhandenen Abstand des Sensors vom Magneten weitestgehend ausgeschlossen. In a further embodiment, the bottom of the split pot between the arranged on the drive shaft permanent magnet and the non-contact, in particular magnetoresistive sensor is arranged. Accordingly, the sensor is spatially separated from the magnet and thus protected in the non-perfused area and is still easily accessible, so that its electrical connection is easy to produce. Nevertheless, errors due to external magnetic fields are largely excluded by the short distance between the sensor and the magnet.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind am Spalttopf eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung ausgebildet, über die der Innenraum des Spalttopfes mit einer Spülleitung der Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen verbunden ist. Über diese Öffnungen ist entsprechend eine Entlüftung des Innenraums des Spalttopfes möglich, so dass Messfehler durch sich aus dem Innenraum lösende und in den Förderraum eindringende Luftblasen vermieden werden. In a particularly advantageous embodiment of the invention, an inlet opening and an outlet opening are formed on the containment shell, via which the interior of the containment shell is connected to a purge line of the device for measuring flow processes. According to these openings, a venting of the interior of the split pot is possible, so that measurement error by itself from the interior solving and penetrating into the pump room air bubbles are avoided.
Eine besonders einfache Ausgestaltung, um diese Spülungen durchzuführen, wird erreicht, wenn die Einlassöffnung und die Auslassöffnung im Bereich des Kragens des Spalttopfes ausgebildet sind. Dies ermöglicht eine Spülung des Innenraums des Spalttopfes, ohne zusätzliche Leitungen montieren zu müssen. Der Anschluss an die Spülleitungen erfolgt stattdessen automatisch bei der Montage des Spalttopfes. Der Innenraum des Spalttopfes kann in einem Schritt mit den übrigen Aggregaten der Vorrichtung entlüftet werden. A particularly simple embodiment for carrying out these flushes is achieved when the inlet opening and the outlet opening are formed in the region of the collar of the containment shell. This allows a flushing of the interior of the split pot, without having to install additional lines. Instead, the connection to the flushing lines takes place automatically during the installation of the containment shell. The interior of the split pot can be vented in one step with the other aggregates of the device.
Vorzugsweise ist die Einlassöffnung im geodätisch unteren Bereich des Spalttopfes ausgebildet und die Auslassöffnung im geodätisch oberen Bereich des Spalttopfes ausgebildet. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich größere Luftmengen im Innenraum sammeln, da die Luft nach oben steigt und dort vorhandene Toträume verhindert werden. Die gesamte Luft wird durch die obere Auslassöffnung abgeführt. The inlet opening is preferably formed in the geodetically lower region of the containment shell and the outlet opening is formed in the geodetically upper region of the containment shell. In this way it is prevented that larger amounts of air in the interior to collect, as the air rises to the top and there existing dead spaces are prevented. All air is removed through the upper outlet opening.
In einer Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich die Spülleitung von der Auslassöffnung des Spalttopfes durch das Verdrängergehäuse und ein Kolbengehäuse zum Auslass. Äußere Leitungen zur Entlüftung beziehungsweise Spülung entfallen. Stattdessen kann der ohnehin vorhandene Auslass auch zur Abfuhr der Luft beziehungsweise des Spülfluids dienen. In a development of the invention, the purge line extends from the outlet opening of the containment shell through the displacer housing and a piston housing to the outlet. Outer lines for venting or flushing omitted. Instead, the already existing outlet can also serve to remove the air or the flushing fluid.
Vorzugsweise erstreckt sich die Spülleitung von einer Messkammer des Druckdifferenzaufnehmers durch das Kolbengehäuse und das Verdrängergehäuse zur Einlassöffnung des Spalttopfes. Auch hier entfallen zusätzliche Leitungen. Stattdessen kann die Messkammer gleichzeitig und in einem einzigen Verfahrensschritt mit dem Spalttopf entlüftet werden. Es wird somit eine Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Messfluiden zur Verfügung gestellt, deren Antriebseinheit des Verdrängerzählers wenige Bauteile und einen geringen Bauraumbedarf aufweist und über die hochgenau das Verdrängerrad angesteuert werden kann. Zusätzlich ist eine hochauflösende und genaue Lagerückmeldung möglich, so dass die Messwerte der Vorrichtung verbessert werden, da die Lagerückmeldung direkt an einem mit dem Verdrängerrad gekoppelten Organ stattfindet und Elastizitäten im Antriebsstrang vermieden werden. Zusätzlich wird sichergestellt, dass eine zuverlässige Entlüftung gewährleistet ist, wodurch ebenfalls die Messergebnisse verbessert werden. Preferably, the purge line extends from a measurement chamber of the pressure differential sensor through the piston housing and the displacer housing to the inlet opening of the containment shell. Again, accounts for additional lines. Instead, the measuring chamber can be vented simultaneously and in a single process step with the containment shell. Thus, a device is provided for measuring flow processes of measuring fluids whose drive unit of the positive displacement meter has few components and a small space requirement and over which the positive displacement wheel can be controlled with high accuracy. In addition, a high-resolution and accurate bearing feedback is possible, so that the measured values of the device can be improved, since the bearing feedback takes place directly on an organ coupled to the positive-displacement wheel and elasticities in the drive train are avoided. In addition, it ensures that a reliable venting is ensured, which also improves the measurement results.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten, nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels beschrieben. A device according to the invention for measuring flow processes of fluids is described below with reference to a non-restrictive embodiment shown in the figures.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden in Form eines Fließschemas. FIG. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention for measuring flow processes of fluids in the form of a flow chart.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Außenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Figure 2 shows an external perspective view of the device according to the invention.
Figur 3 zeigt eine mit einem Verdrängergehäuse verbindbare Antriebseinheit in perspektivischer Darstellung. FIG. 3 shows a perspective view of a drive unit which can be connected to a displacer housing.
Figur 4 zeigt in geschnittener Darstellung die am Verdrängergehäuse befestigte Antriebseinheit. FIG. 4 shows a sectional view of the drive unit fastened to the displacer housing.
Die in der Figur 1 dargestellte Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden weist einen Einlass 10 und einen Auslass 12 auf, die durch eine Hauptleitung 14 miteinander verbunden sind, in der ein rotatorischer Verdrängerzähler 16, der als Zahnradpumpe ausgebildet ist, angeordnet ist. The device for measuring flow processes of fluids shown in FIG. 1 has an inlet 10 and an outlet 12, which are connected to one another by a main line 14 are in which a rotary Verdrängerzähler 16, which is designed as a gear pump, is arranged.
Über den Einlass 10 strömt ein zu messendes Fluid, insbesondere ein Kraftstoff, aus einer einen Durchfluss erzeugenden Vorrichtung, insbesondere einer Kraftstoffhochdruckpumpe oder einem Einspritzventil, in die Hauptleitung 14 und wird über den Verdrängerzähler 16 gefördert, der über eine Antriebseinheit 18 angetrieben werden kann. Via the inlet 10, a fluid to be measured, in particular a fuel, flows from a device producing a flow, in particular a high-pressure fuel pump or an injection valve, into the main line 14 and is conveyed via the positive displacement counter 16, which can be driven via a drive unit 18.
Von der Hauptleitung 14 zweigt zwischen dem Einlass 10 und dem rotatorischen Verdrängerzähler 16 eine Umgehungsleitung 20 ab, die stromabwärts des rotatorischen Verdrängerzählers 16 zwischen diesem und dem Auslass 12 wieder in die Hauptleitung 14 mündet und entsprechend wie die Hauptleitung 14 fluidisch mit dem Einlass 10 und dem Auslass 12 verbunden ist. In dieser Umgehungsleitung 20 ist ein translatorischer Druckdifferenzaufnehmer 22 angeordnet, der aus einer Messkammer 24 und einem in der Messkammer 24 axial frei verschiebbar angeordneten Kolben 26 besteht, der das gleiche spezifische Gewicht wie das Messfluid, also der Kraftstoff aufweist und wie die Messkammer 24 zylindrisch geformt ist; die Messkammer 24 weist somit einen Innendurchmesser auf, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Kolbens 26 entspricht. From the main line 14 branches off between the inlet 10 and the rotary Verdrängerzähler 16 from a bypass line 20 which opens downstream of the rotary Verdrängerzählers 16 between this and the outlet 12 back into the main line 14 and corresponding to the main line 14 fluidly with the inlet 10 and Outlet 12 is connected. In this bypass line 20, a translatory Druckdifferenzaufnehmer 22 is arranged, which consists of a measuring chamber 24 and an axially freely displaceably arranged in the measuring chamber piston 26 which has the same specific gravity as the measuring fluid, so the fuel and like the measuring chamber 24 cylindrically shaped is; the measuring chamber 24 thus has an inner diameter which substantially corresponds to the outer diameter of the piston 26.
Durch die Förderung des Kraftstoffs mittels des Verdrängerzählers 16 sowie durch das Einspritzen des Kraftstoffs in den Einlass 10 und durch die fluidische Verbindung des Einlasses 10 zu einer Frontseite des Kolbens 26 sowie des Auslasses 12 zur Rückseite des Kolbens 26 über die Umgehungsleitung 20 kann eine Druckdifferenz zwischen der Frontseite und der Rückseite des Kolbens 26 entstehen, die zu einer Auslenkung des Kolbens 26 aus seiner Ruhestellung führt. Entsprechend ist die Auslenkung des Kolbens 26 ein Maß für die anliegende Druckdifferenz. Um diese Auslenkung korrekt ermitteln zu können, ist an der Messkammer 24 ein magnetoresistiver Sensor 28 angeordnet, der in Wirkverbindung mit einem im Kolben 26 befestigten Magneten 30 steht und in dem durch die Auslenkung des Kolbens 26 eine von der Größe der Auslenkung des Kolbens 26 abhängige Spannung durch das sich bei Bewegung auf den ändernde und auf den Sensor 28 wirkende magnetische Feld erzeugt wird. By conveying the fuel by means of the displacement counter 16 and by injecting the fuel into the inlet 10 and fluidly connecting the inlet 10 to a front side of the piston 26 and the outlet 12 to the rear of the piston 26 via the bypass line 20, a pressure difference between the front and the back of the piston 26 arise, which leads to a deflection of the piston 26 from its rest position. Accordingly, the deflection of the piston 26 is a measure of the applied pressure difference. In order to determine this deflection correctly, a magnetoresistive sensor 28 is arranged on the measuring chamber 24, which is in operative connection with a magnet 30 mounted in the piston 26 and in which by the deflection of the piston 26 dependent on the size of the deflection of the piston 26 Voltage by the movement is generated on the changing and acting on the sensor 28 magnetic field.
Der Sensor 28 ist mit einer Auswerte- und Steuereinheit 32 verbunden, welche die Werte dieses Sensors 28 verarbeitet und entsprechende Steuersignale dem Antriebsmotor 18 übermittelt, der möglichst derart angesteuert wird, dass sich der Kolben 26 immer in einer definierten Ausgangsstellung befindet, der Verdrängerzähler 16 also die aufgrund des eingespritzten Fluides am Kolben 26 entstehende Druckdifferenz durch Förderung ständig etwa ausgleicht. Hierzu wird die Auslenkung des Kolbens 26 beziehungsweise das durch ihn verdrängte Volumen in der Messkammer 24 mittels einer Übertragungsfunktion in ein gewünschtes Fördervolumen des Verdrängerzählers 16 beziehungsweise eine Drehzahl des Antriebsmotors 18 umgerechnet und der Antriebsmotor 18 entsprechend bestromt. The sensor 28 is connected to an evaluation and control unit 32, which processes the values of this sensor 28 and transmits corresponding control signals to the drive motor 18, which is as much as possible controlled so that the piston 26 is always in a defined starting position, the positive displacement 16 so the resulting due to the injected fluid on the piston 26 pressure difference is constantly compensated by promotion. For this purpose, the deflection of the piston 26 or the volume displaced by it in the measuring chamber 24 by means of a transfer function in a desired delivery volume of the Verdrängerzählers 16 or a rotational speed of the drive motor 18 converted and the drive motor 18 is energized accordingly.
In der Messkammer 24 ist zusätzlich ein Drucksensor 34 angeordnet, der kontinuierlich die in diesem Bereich auftretenden Drücke misst. In der Hauptleitung 14 befindet sich zusätzlich ein Temperatursensor 36 zur Messung der Fluidtemperatur. Beide Messwerte werden der Auswerte- und Steuereinheit 32 zugeführt, um Änderungen der Dichte bei der Berechnung berücksichtigen zu können. In the measuring chamber 24, a pressure sensor 34 is additionally arranged, which continuously measures the pressures occurring in this area. In the main line 14 is additionally a temperature sensor 36 for measuring the fluid temperature. Both measured values are fed to the evaluation and control unit 32 in order to be able to take account of changes in the density in the calculation.
Der Ablauf der Messungen erfolgt derart, dass bei der Berechnung eines zu ermittelnden Gesamtdurchflusses in der Auswerte- und Steuereinheit 32 sowohl ein durch die Bewegung beziehungsweise Stellung des Kolbens 26 und das damit verdrängte Volumen in der Messkammer 24 entstehender Durchfluss in der Umgehungsleitung 20 als auch ein tatsächlicher Durchfluss des Verdrängerzählers 16 in einem festgelegten Zeitintervall berücksichtigt werden und beide Durchflüsse zur Ermittlung des Gesamtdurchflusses miteinander addiert werden. The sequence of the measurements takes place in such a way that, when calculating an overall flow to be determined in the evaluation and control unit 32, both a volume displaced by the movement or position of the piston 26 and the volume displaced therewith in the measuring chamber 24 arising flow in the bypass line 20 and an actual flow of the displacement counter 16 are taken into account in a fixed time interval and both flows are added together to determine the total flow.
Die Ermittlung des Durchflusses am Kolben 26 erfolgt beispielsweise, indem in der Auswerte- und Steuereinheit 32, die mit dem Sensor 28 verbunden ist, die Auslenkung des Kolbens 26 differenziert wird und anschließend mit der Grundfläche des Kolbens 26 multipliziert wird, so dass sich ein Volumenstrom in der Umgehungsleitung 20 in diesem Zeitintervall ergibt. The flow rate on the piston 26 is determined, for example, by differentiating the deflection of the piston 26 in the evaluation and control unit 32, which is connected to the sensor 28, and then multiplying it by the base area of the piston 26 so that a volumetric flow occurs in the bypass 20 in this time interval.
Der Durchfluss durch den Verdrängerzähler 16 und somit in der Hauptleitung 14 kann entweder aus den ermittelten Steuerdaten zur Regelung des Verdrängerzählers 16 bestimmt werden oder über die Drehzahl berechnet werden, wenn diese direkt über optische Kodierer oder magnetoresistive Sensoren gemessen wird. The flow through the positive displacement 16 and thus in the main line 14 can either be determined from the determined control data for controlling the Verdrängerzählers 16 or calculated on the speed when it is measured directly via optical encoder or magnetoresistive sensors.
In der Figur 2 ist eine Außenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Gehäuse 38 auf, welches zweiteilig hergestellt ist, wobei im als Verdrängergehäuse 40 dienenden ersten Gehäuseteil der Verdrängerzähler 16 angeordnet ist und im als Kolbengehäuse 42 dienenden zweiten Gehäuseteil der Druckdifferenzaufnehmer 22 angeordnet ist. Zusätzlich sind am Kolbengehäuse 42 der Einlass 10 und der Auslass 12 ausgebildet. Die Antriebseinheit 18 des Verdrängerzählers 16 sowie die Auswerte- und Steuereinheit 32 sind innerhalb einer Haube 44 angeordnet, die ebenso wie das Kolbengehäuse 42 am Verdrängergehäuse 40 befestigt ist. FIG. 2 shows an external view of the device according to the invention for measuring time-resolved flow processes. The device according to the invention has a housing 38, which is manufactured in two parts, wherein in Verdrängergehäuse 40 serving as the first housing part of the positive displacement 16 is arranged and disposed in serving as a piston housing 42 second housing part of the Druckdifferenzaufnehmer 22. In addition, the inlet 10 and the outlet 12 are formed on the piston housing 42. The drive unit 18 of the displacement counter 16 as well as the evaluation and control unit 32 are arranged within a hood 44 which, like the piston housing 42, is fastened to the displacement housing 40.
In der Figur 3 ist die Antriebseinheit 18 zum Antrieb des Verdrängerzählers 16 dargestellt. Diese Antriebseinheit 18 besteht erfindungsgemäß aus einem Spalttopfmotor 46. Dieser weist einen Permanentmagnete 48 tragenden Rotor 50 auf, der durch einen radialen Erweiterungsabschnitt der Antriebswelle 52 gebildet ist und Aufnahmen 53 aufweist, in denen die Permanentmagnete 48 gehalten werden. Um diese Permanentmagnete 48 radial zu befestigen ist der Rotor 50 von einer Hülse 55 umgeben, durch die die Aufnahmen 53 verschlossen werden und die am Rotor 50 befestigt ist. Dieser Rotor 50 korrespondiert in bekannter Weise mit einem radial außerhalb eines Spalttopfes 54 angeordneten und den Rotor 50 umgebenden Stator 56, der Wicklungen 58 aufweist, die zum Antrieb des Spalttopfmotors 46 in festgelegter Reihenfolge bestromt werden. Der Spalttopf 54 trennt dabei einen vom Messfluid durchströmten Innenraum 60 des Spalttopfes 54, in dem der Rotor 50 angeordnet ist von einem trockenen Außenraum 62, in dem der Stator 56 angeordnet ist, dichtend ab. Entsprechend wird die Lagerung der Antriebswelle 52 innerhalb des Spalttopfes 54 durch zwei an axial entgegengesetzten Seiten des Rotors 50 angeordnete Lager 64, 66 hergestellt, die mit ihren Innenringen gegen den Erweiterungabschnitt axial anliegen. Eine erste Lageraufnahme 68 befindet sich innerhalb eines Kragens 70 des Spalttopfes 54, welcher sich, wie in Figur 4 zu erkennen ist, im eingebauten Zustand in eine Öffnung 72 in einer Rückwand 74 des Verdrängergehäuses 40 erstreckt und radial an der die Öffnung 72 begrenzenden Wand anliegt. Das erste Lager 64 liegt mit seinem Außenring axial gegen einen Anschlag 75 am Kragen 70 an. Eine zweite Lageraufnahme 76 befindet sich am zum Kragen 70 entgegengesetzten axialen Ende des Spalttopfes 54, welches durch einen Boden 78 des Spalttopfes 54 axial verschlossen ist, wobei das zweite Lager 66 axial mit seinem Außenring gegen den Boden 78 anliegt. In the figure 3, the drive unit 18 for driving the displacement counter 16 is shown. This drive unit 18 according to the invention consists of a split pot motor 46. This has a Permanent magnet 48 supporting rotor 50 which is formed by a radial extension portion of the drive shaft 52 and has receptacles 53 in which the permanent magnets 48 are held. To fix these permanent magnets 48 radially, the rotor 50 is surrounded by a sleeve 55, through which the receptacles 53 are closed and which is fastened to the rotor 50. This rotor 50 corresponds in a known manner with a radially outside of a split pot 54 and arranged surrounding the rotor 50 stator 56, the windings 58 which are energized to drive the gap pot motor 46 in a fixed sequence. The containment shell 54 separates an interior 60 of the containment shell 54, through which the measurement fluid flows, in which the rotor 50 is arranged, from a dry outer space 62, in which the stator 56 is arranged, in a sealing manner. Accordingly, the bearing of the drive shaft 52 within the containment shell 54 by two arranged on axially opposite sides of the rotor 50 bearings 64, 66 is made, which abut with their inner rings against the extension portion axially. A first bearing receptacle 68 is located within a collar 70 of the split pot 54, which, as can be seen in Figure 4, when installed extends into an opening 72 in a rear wall 74 of the displacer 40 and radially abuts the wall 72 delimiting the wall , The first bearing 64 rests axially against a stop 75 on the collar 70 with its outer ring. A second bearing receptacle 76 is located on the collar 70 opposite axial end of the split pot 54 which is axially closed by a bottom 78 of the split pot 54, the second bearing 66 abuts axially with its outer ring against the bottom 78.
Im radial inneren Bereich weist der Boden 78 eine kreisförmige Ausnehmung 80 auf, in die das Ende der Antriebswelle 52 ragt, an welchem ein kreisförmiger Permanentmagnet 82 angeordnet ist, der entsprechend unmittelbar gegenüberliegend zum Boden 78 auf der Drehachse angeordnet ist. Auf der zum Permanentmagneten 82 axial gegenüberliegenden Seite des Bodens 78 des Spalttopfes 54 ist ein berührungsloser Sensor 84 angeordnet, der beispielsweise als Hall-Sensor ausgebildet werden kann. Dieser Sensor 84 ist entweder direkt am Boden des Spalttopfes 54 oder auf einer Platine angeordnet, die auch an einem zum Boden 78 des Spalttopfes 54 weisenden Ende eines umliegenden Motorgehäuses 86 angeordnet werden kann, welches nicht dargestellte Öffnungen aufweist, durch die elektrische Leitungen dringen, über die die elektrische Anbindung des Sensors 84 und des fest in dem Motorgehäuse 86 angeordneten Stators 56 erfolgt. In the radially inner region of the bottom 78 has a circular recess 80 into which the end of the drive shaft 52 projects, on which a circular permanent magnet 82 is arranged, which is arranged correspondingly directly opposite to the bottom 78 on the axis of rotation. On the permanent magnet 82 axially opposite side of the bottom 78 of the split pot 54 is a arranged contactless sensor 84, which can be formed for example as a Hall sensor. This sensor 84 is disposed either directly on the bottom of the can 54 or on a circuit board, which can also be arranged on a bottom 78 of the can 54 facing the end of a surrounding motor housing 86 having unillustrated openings through which electrical lines penetrate the electrical connection of the sensor 84 and the fixedly arranged in the motor housing 86 stator 56 takes place.
Das Motorgehäuse 86 verschließt das axiale Ende des Spalttopfes 54, an dem der Sensor 84 angeordnet ist und erstreckt sich von hier hohlzylinderförmig um den Stator 56 und den Spalttopf 54 bis zu einem Flansch 88 des Spalttopfes 54, der sich axial zwischen dem Kragen 70 und dem Permanentmagneten 48 tragenden Teil des Rotors 50 radial erstreckt und wird am Flansch 88 befestigt. The motor housing 86 closes the axial end of the can 54, on which the sensor 84 is arranged and extends from here hollow cylindrical around the stator 56 and the can 54 to a flange 88 of the can 54, which extends axially between the collar 70 and the Permanent magnet 48 carrying part of the rotor 50 extends radially and is attached to the flange 88.
In Figur 4 ist zu erkennen, dass der Spalttopf 54 bei der Montage zunächst mit seinem Kragen 70 in die Öffnung 72 des Verdrängergehäuses geschoben wird, bis der Flansch 88 gegen die Rückwand 74 des Verdrängergehäuses 40 anliegt, wobei am radial äußeren Bereich des Kragens 70 eine ringförmige Nut 90 ausgebildet ist, in die eine Dichtung 92 eingelegt wird, die gegen die die Öffnung 72 begrenzende Wand anliegt, so dass kein Messfluid nach außen dringen kann. Anschließend wird der Spalttopf 54 über Schrauben 94, die durch Löcher im Flansch 88 gesteckt werden, am Verdrängergehäuse 40 befestigt. Auf dem in das Verdrängergehäuse 40 ragende Ende der Antriebswelle 52 wird ein Verdrängerrad 96 befestigt, welches als Außenzahnrad ausgeführt ist und mit einer Innenverzahnung eines Hohlrades 98 kämmt, das in einer rückwärtig geschlossenen Buchse 100 gelagert ist, die eine Förderkammer 102 des Verdrängerzählers 16 begrenzt und in einer Aufnahmeöffnung 104 des Verdrängergehäuses 40 befestigt ist. An der oberen Seite des Kragens 70 des Spalttopfes 54 ist zwischen der Nut 90 und der ersten Lageraufnahme 68 eine aus dem Innenraum 60 des Spalttopfes 54 nach radial außen führende Auslassöffnung 106 ausgebildet, die wiederum in eine Ausnehmung 108 an der die Öffnung 72 radial begrenzenden Wand des Verdrängergehäuses 40 mündet, die unmittelbar radial gegenüberliegend angeordnet ist. Eine teilweise um die Öffnung 72 verlaufende Nut 110 an der zur Buchse 100 weisenden Rückwand 111 des Verdrängergehäuses 40 verlängert diese Ausnehmung 108 bis vor eine Axialbohrung in der Buchse 100, die in einer Nut der Buchse 100 mündet, welche mit einem Ablaufkanal der Vorrichtung fluidisch verbunden ist, der sich durch das Kolbengehäuse 42 zum Auslass 12 erstreckt. Zusätzlich ist im geodätisch unteren Bereich des Kragens 70 des Spalttopfes 54 zwischen der Nut 90 und der ersten Lageraufnahme 68 eine in den Innenraum 60 des Spalttopfes 54 nach radial innen führende Einlassöffnung 116 ausgebildet, die ebenfalls eine fluidische Verbindung zu einer Ausnehmung 118 an der die Öffnung 72 radial begrenzenden Wand des Verdrängergehäuses 40 aufweist, die ebenfalls unmittelbar gegenüberliegend zur Einlassöffnung 116 angeordnet ist. Diese Ausnehmung 118 ist fluidisch mit einer als Zulaufkanal dienenden Nut 119 an der Rückwand 111 verbunden, die wiederum über eine Durchgangsbohrung in der Buchse 100 und einen weiterführenden Kanal im Kolbengehäuse 42 mit einer nicht dargestellten Bypassöffnung der Messkammer 24 des Druckdifferenzaufnehmers 22 verbunden ist, über welche eine Verbindung zum Einlass 10 herstellbar ist. Somit dienen die Nuten 110, 119, Ausnehmungen 108, 118 und Bohrungen 120 als Spülleitung 124. In Figure 4 it can be seen that the split pot 54 is initially pushed with its collar 70 in the opening 72 of the displacer housing during assembly until the flange 88 abuts against the rear wall 74 of the displacer 40, wherein at the radially outer portion of the collar 70 a annular groove 90 is formed, in which a seal 92 is inserted, which abuts against the opening 72 bounding wall, so that no measuring fluid can escape to the outside. Subsequently, the containment shell 54 is fastened to the displacer housing 40 via screws 94, which are inserted through holes in the flange 88. On the projecting into the displacer housing 40 end of the drive shaft 52, a Verdrängerrad 96 is fixed, which is designed as an external gear and meshes with an internal gear of a ring gear 98, which is mounted in a rearwardly closed sleeve 100, which limits a delivery chamber 102 of the Verdrängerzählers 16 and is fixed in a receiving opening 104 of the displacer 40. On the upper side of the collar 70 of the split pot 54 is formed between the groove 90 and the first bearing receptacle 68 from the interior 60 of the split pot 54 radially outwardly leading outlet opening 106, which in turn into a recess 108 at the opening 72 radially bounding wall the displacer housing 40 opens, which is arranged directly radially opposite one another. A partially extending around the opening 72 groove 110 on the bushing 100 facing rear wall 111 of the displacer 40 extends this recess 108 to an axial bore in the socket 100, which opens into a groove of the socket 100, which fluidly connected to a flow channel of the device is that extends through the piston housing 42 to the outlet 12. In addition, in the geodetically lower region of the collar 70 of the split pot 54 between the groove 90 and the first bearing receptacle 68 in the inner space 60 of the split pot 54 radially inwardly leading inlet opening 116 is formed, which is also a fluidic connection to a recess 118 at the opening 72 radially bounding wall of the displacer housing 40, which is also disposed directly opposite the inlet opening 116. This recess 118 is fluidically connected to a serving as inlet channel groove 119 on the rear wall 111, which in turn is connected via a through hole in the sleeve 100 and a secondary channel in the piston housing 42 with a bypass opening of the measuring chamber 24 of the Druckdifferenzaufnehmers 22, not shown, via which a connection to the inlet 10 can be produced. Thus, the grooves 110, 119, recesses 108, 118 and holes 120 serve as purge line 124th
Bei Inbetriebnahme strömt Messfluid ohne Antrieb des Verdrängerzählers 16 in den Einlass 10 und gelangt über die Messkammer 24 des Druckdifferenzaufnehmers 22, die Bypassöffnung, den Kanal im Kolbengehäuse 42, die Durchgangsbohrung, die Nut 119 und die Ausnehmung 118 über die Einlassöffnung 116 in den Innenraum 60 des Spalttopfes 54. Da im Spalttopf 54 vorhandene Luft nach oben steigt, wird diese bei der Spülung über die Auslassöffnung 106, die Ausnehmung 108, die Nut 110, die Bohrung, die Nut der Buchse 100 und den Ablaufkanal im Kolbengehäuse 42 zum Auslass 12 abgeführt. Entsprechend sammeln sich im Innenraum 60 des Spalttopfes 54 keine Luftblasen an, welche aufgrund der Kompressibilität der Luft zu Messfehlern führen könnten, wenn sich diese Luftblasen im Betrieb lösen und in die Förderkammer 102 dringen würden. During startup, measuring fluid flows into the inlet 10 without drive of the displacement counter 16 and passes via the measuring chamber 24 of the pressure differential sensor 22, the bypass opening, the channel in the piston housing 42, the through-bore, the groove 119 and the recess 118 via the inlet opening 116 into the interior space 60 the containment shell 54. Since in the containment shell 54 existing air rises to the top, This is discharged during the flushing via the outlet opening 106, the recess 108, the groove 110, the bore, the groove of the bushing 100 and the flow channel in the piston housing 42 to the outlet 12. Accordingly accumulate in the interior 60 of the split pot 54 no air bubbles, which could lead to measurement errors due to the compressibility of the air, if these bubbles would solve during operation and penetrate into the delivery chamber 102.
Auch die Lagerückmeldung zur Berechnung des mittels des Verdrängerzählers 16 geförderten Volumenstroms ist hochgenau, da das Verdrängerrad 96 direkt auf der Antriebswelle 52 der Antriebseinheit 18 angeordnet ist und die Messung der Lage auch direkt an dieser Antriebswelle 52 mittels der Magnet 82- Sensor 84 -Kombination erfolgt. Daraus folgt, dass die gemessene Lage immer exakt auch der Lage beziehungsweise der Umdrehungszahl des Verdrängerrades 96 entspricht. Elastizitäten zwischen den Stellungen des Verdrängerrades 96 und dem Ort der Messung, wie sie bei Magnetkupplungen auftreten können oder gar ein Schlupf der Magnetkupplungsrotoren untereinander, der zu Fehlmessungen führen kann, entfallen. Auch die Ansteuerung entsprechend der Signale des Druckdifferenzaufnehmers 22 kann hochgenau erfolgen. Also, the bearing feedback for calculating the funded by the Verdrängerzählers 16 flow rate is highly accurate, since the Verdrängerrad 96 is disposed directly on the drive shaft 52 of the drive unit 18 and the measurement of the position is also directly on this drive shaft 52 by means of the magnetic 82 sensor 84 combination , It follows that the measured position always exactly corresponds to the position or the number of revolutions of the positive displacement wheel 96. Elasticities between the positions of the Verdrängerrades 96 and the location of the measurement, as they can occur in magnetic clutches or even slippage of the magnetic coupling rotors with each other, which can lead to erroneous measurements eliminated. The control according to the signals of the pressure difference sensor 22 can be done with high accuracy.
Somit werden hochgenaue Messergebnisse erreicht. Zusätzlich wird durch die Verwendung des Spalttopfes 54 der benötigte Bauraum verkleinert und die Teileanzahl reduziert. Dennoch wird eine hohe Dichtigkeit der Vorrichtung erreicht, so dass ein Austreten des Messfluids zuverlässig verhindert wird, so dass auch die Wicklungen des Stators geschützt werden. Entsprechend weist die Vorrichtung auch eine hohe Lebensdauer auf. Thus, highly accurate measurement results are achieved. In addition, the space required is reduced by the use of the split pot 54 and reduces the number of parts. Nevertheless, a high density of the device is achieved, so that leakage of the measuring fluid is reliably prevented, so that the windings of the stator are protected. Accordingly, the device also has a long service life.
Es sollte deutlich sein, dass die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt ist, sondern verschiedene Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs des Hauptanspruchs möglich sind. So lässt sich die Anordnung der Kanäle und der Gehäuseteilungen ebenso ändern wie die Ausführung des Verdrängerzählers, der beispielsweise auch als Doppelzahnradpumpe oder Flügelzellenpumpe ausgeführt werden kann. Auch kann der Aufbau des Spalttopfmotors innerhalb des Schutzbereiches des Hauptanspruchs verändert werden. It should be understood that the invention is not limited to the embodiment described, but various modifications are possible within the scope of the main claim. So lets the arrangement of the channels and the housing divisions change as well as the execution of the positive displacement, which can be performed for example as a double gear pump or vane pump. Also, the structure of the split pot motor can be changed within the scope of the main claim.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT APPLICATIONS
1. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Messfluiden mit 1. Device for measuring flow processes of measuring fluids with
einem Einlass (10),  an inlet (10),
einem Auslass (12),  an outlet (12),
einem über eine Antriebseinheit (18) antreibbaren Verdrängerzähler (16), der in einem Verdrängergehäuse (40) angeordnet ist,  a positive-displacement counter (16) which can be driven via a drive unit (18) and which is arranged in a displacer housing (40),
einer Umgehungsleitung (20), über die der Verdrängerzähler (16) umgehbar ist,  a bypass line (20), via which the positive displacement counter (16) can be bypassed,
einem Druckdifferenzaufnehmer (22), der in der Umgehungsleitung (20) angeordnet ist,  a pressure differential sensor (22), which is arranged in the bypass line (20),
und einer Auswerte- und Steuereinheit (32), über die der antreibbare Verdrängerzähler (16) in Abhängigkeit der am Druckdifferenzaufnehmer (22) anliegenden Druckdifferenz regelbar ist,  and an evaluation and control unit (32), via which the drivable positive-displacement counter (16) can be regulated as a function of the pressure difference applied to the pressure difference sensor (22),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Antriebseinheit (18) durch einen Spalttopfmotor (46) gebildet ist, wobei ein Spalttopf (54) einen mit Messfluid gefüllten Innenraum (60), in dem eine Antriebswelle (52) und ein Rotor (50) des Spalttopfmotors (46) angeordnet sind, von einem Außenraum (62), in dem ein Wicklungen (58) tragender Stator (56) des Spalttopfmotors (46) angeordnet ist, trennt.  the drive unit (18) is formed by a split-pot motor (46), wherein a split pot (54) has an inner space (60) filled with measuring fluid, in which a drive shaft (52) and a rotor (50) of the split-pot motor (46) are arranged, from an outer space (62), in which a winding (58) carrying stator (56) of the split pot motor (46) is arranged separates.
2. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach Anspruch 1, 2. Apparatus for measuring flow processes of fluids according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
ein Verdrängerrad (96) des Verdrängerzählers (16) auf der Antriebswelle (52) des Spalttopfmotors (46) zumindest drehfest befestigt ist und der Permanentmagnete (48) tragende Rotor (50) des Spalttopfmotors (46) auf der Antriebswelle (52) des Spalttopfmotors (46) zumindest drehfest befestigt oder einstückig mit der Antriebswelle (52) hergestellt ist. a Verdrängerrad (96) of the Verdrängerzählers (16) on the drive shaft (52) of the Spalttopfmotors (46) is at least rotationally fixed and the permanent magnets (48) carrying rotor (50) of the Spalttopfmotors (46) on the drive shaft (52) of the Slit pot motor (46) fixed at least rotationally fixed or made in one piece with the drive shaft (52).
3. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. Apparatus for measuring flow processes of fluids according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
an axialen Enden des Spalttopfes (54) eine erste Lageraufnahme (68) und eine zweite Lageraufnahme (76) ausgebildet sind, in denen ein erstes Lager (64) und ein zweites Lager (66) angeordnet sind, über die die Antriebswelle (52) gelagert ist.  at the axial ends of the split pot (54) a first bearing receptacle (68) and a second bearing receptacle (76) are formed, in which a first bearing (64) and a second bearing (66) are arranged, via which the drive shaft (52) mounted is.
4. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. A device for measuring flow processes of fluids according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Spalttopf (54) einen Flansch (88) aufweist, über den der Spalttopfmotor (46) am Verdrängergehäuse (40) des Verdrängerzählers (16) befestigt ist.  the containment shell (54) has a flange (88) via which the split pot motor (46) is attached to the displacer housing (40) of the displacement meter (16).
5. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach Anspruch 4, 5. Apparatus for measuring flow processes of fluids according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
sich ein Kragen (70) des Spalttopfes (54) vom Flansch (88) in eine Öffnung (72) des Verdrängergehäuses (40) erstreckt, innerhalb dessen das erste Lager (64) angeordnet ist.  a collar (70) of the can (54) extends from the flange (88) into an aperture (72) of the displacer housing (40) within which the first bearing (64) is located.
6. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Apparatus for measuring flow processes of fluids according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
am zum Verdrängergehäuse (40) entfernten axialen Ende der Spalttopf (54) einen geschlossenen Boden (78) aufweist.  at the axial end remote from the displacer housing (40), the containment shell (54) has a closed bottom (78).
7. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 7. A device for measuring flow processes of fluids according to one of the preceding claims, characterized in that
auf der Antriebswelle (52) ein Permanentmagnet (82) befestigt ist, der mit einem berührungslosen Sensor (84) zusammenwirkt.  on the drive shaft (52) a permanent magnet (82) is fixed, which cooperates with a non-contact sensor (84).
8. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach Anspruch 7, 8. A device for measuring flow processes of fluids according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Permanentmagnet (82) am zum Verdrängergehäuse (40) entfernten Ende der Antriebswelle (52) befestigt ist.  the permanent magnet (82) is fixed to the end of the drive shaft (52) remote from the displacer housing (40).
9. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach Anspruch 8, 9. A device for measuring flow processes of fluids according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Boden (78) des Spalttopfes (54) zwischen dem auf der Antriebswelle (52) angeordneten Permanentmagneten (82) und dem berührungslosen Sensor (84) angeordnet ist.  the bottom (78) of the can (54) is arranged between the permanent magnet (82) arranged on the drive shaft (52) and the contactless sensor (84).
10. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. A device for measuring flow processes of fluids according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
am Spalttopf (54) eine Einlassöffnung (116) und eine Auslassöffnung (106) ausgebildet sind, über die der Innenraum (60) des Spalttopfes (54) mit einer Spülleitung (124) der Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen verbunden ist.  On the containment shell (54) an inlet opening (116) and an outlet opening (106) are formed, via which the interior space (60) of the containment shell (54) is connected to a purge line (124) of the device for measuring flow processes.
11. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach Anspruch 10, 11. A device for measuring flow processes of fluids according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Einlassöffnung (116) und die Auslassöffnung (106) im Bereich des Kragens (70) des Spalttopfes (54) ausgebildet sind.  the inlet opening (116) and the outlet opening (106) are formed in the region of the collar (70) of the gap pot (54).
12. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass 12. A device for measuring flow processes of fluids according to claim 10 or 11, characterized in that
die Einlassöffnung (116) im geodätisch unteren Bereich des Spalttopfes (54) ausgebildet ist und die Auslassöffnung (106) im geodätisch oberen Bereich des Spalttopfes (54) ausgebildet ist.  the inlet opening (116) is formed in the geodetically lower region of the containment shell (54) and the outlet opening (106) is formed in the geodetically upper region of the containment shell (54).
13. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach einem der Ansprüche 10 bis 12, 13. A fluid flow metering apparatus according to any one of claims 10 to 12,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
sich die Spülleitung (124) von der Auslassöffnung (106) des Spalttopfes (54) durch das Verdrängergehäuse (40) und ein Kolbengehäuse (42) zum Auslass (12) erstreckt.  the purge line (124) extends from the outlet port (106) of the can (54) through the displacer housing (40) and a piston housing (42) to the outlet (12).
14. Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden nach einem der Ansprüche 10 bis 13, 14. A fluid flow metering apparatus according to any one of claims 10 to 13,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
sich die Spülleitung (124) von einer Messkammer des Druckdifferenzaufnehmers (22) durch das Kolbengehäuse (42) und das Verdrängergehäuse (40) zur Einlassöffnung (116) des Spalttopfes (54) erstreckt.  the purge line (124) extends from a measuring chamber of the differential pressure sensor (22) through the piston housing (42) and the displacer housing (40) to the inlet opening (116) of the containment shell (54).
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