DE3100269C2 - Vorrichtung zum Bestimmen der Durchflußmenge eines Strömungsmittels - Google Patents

Abstract

Ein Durchflußmesser weist gemäß der Erfindung einen geradlinigen Strömungsdurchlaß mit Ein-/Auslässen an beiden Enden auf. Im geradlinigen Strömungsdurchlaß ist eine Kugel längsbeweglich angeordnet. Nahe den Enden des Strömungsdurchlasses sind auf die Annäherung der Kugel ansprechende Sensoren angeordnet. Diese steuern die Betätigung einer Schalteinrichtung zum Umsteuern der Durchströmungsrichtung des geradlinigen Strömungsdurchlasses. Die Anzahl der Umsteuerungen der Strömungrichtung wird von einem Zähler gezählt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs genannten Art.

Bei einer solchen aus der US-PS 40 43 198 bekannten Vorrichtung wird die Schalteinrichtung zum Umsteuern der Durchströmungsrichtung durch Ventilschieber gebildet, die ebenfalls in dem Durchlaß verschiebbar angeordnet sind. Die Verschiebung der Ventilschieber findet dabei immer dann statt, wenn der bewegliche Körper, der hier als ein den Durchlaß in zwei Kammern unterteilender Kolben ausgebildet ist, in eine seiner Endstellungen bewegt wird, wobei der vom Strömungsmittel angetriebene und verschobene Kolben die Ventilschieber gegen die Kraft vom Permanentmagneten verschiebt, die die Ventilschieber jeweils in einer ihrer beiden möglichen Stellungen festhalten. Um die jeweilige Verstellung der Ventilschieber und damit das Umschalten der Schalteinrichtung zu bewirken, beaufschlagt der Kolben zuerst eine Feder, die als Kraftspeicher wirkt, wodurch nach dem Zusammendrücken dieser Feder die auf den Kolben vom Strömungsmittel ausgeübte Kraft mit der in der zusammengedrückten Feder gespeicherten Kraft die vom jeweiligen Permanentmagneten ausgeübte Kraft überwindet. Die Sensoranordnung ist durch einen etwa in der Mitte der Längsabmessung des Durchlasses angeordneten Reed-Kontakt gebildet, der mit einem am Kolben angeordneten Permanentmagneten zusammenwirkt. Jedesmal wenn der Kolben den Reed-Kontakt passiert, erzeugt dieser daher ein Zählsignal, das an eine Rechnerschaltung gegeben wird, die auch die Funktion eines Zählers ausübt. Da der als Kolben ausgebildete bewegliche Körper bei dieser bekannten Anordnung im wesentlichen dichtend an der Innenmantelfläche des Durchlasses geführt ist, muß der bewegliche Körper gegen eine relativ große Reibungskraft von dem Strömungsmittel angetrieben werden. Darüber hinaus wird auch zum Umschalten der Schalteinrichtung gegen die Kraft des Permanentmagneten und gegen die Rückstellkraft der zusammendrückbaren Feder vom Kolben bzw. dem ihn antreibenden Strömungsmittel eine erhebliche Kraft aufgebracht, wodurch damit die Strömungsmittelströmung innerhalb des Durchlasset, erheblich beeinträchtigt, d. h. beim Durchströmen des Durchlasses entsprechend gedrosselt wird.

Aus der DE-OS 22 02 404 ist eine Vorrichtung zum Bestimmen der Durchflußmenge von an eine Brennkraftmaschine zu förderndem Kraftstoff bekannt, bei der eine lichtundurchlässige Kugel als beweglicher Körper in einem Durchlaß für den Kraftstoff angeordnet ist Senkrecht zu diesem Durchlaß ist der Lichtstrahlengang einer lichtempfindlichen Sensoranordnung angeordnet, die die jeweilige Stellung der Kugel in dem Durchlaß erfaßt. Die Kugel hat dabei ein höheres spezifisches Gewicht als der Kraftstoff, so daß die Kugel allein in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffes in dem Durchlaß gegen die Schwerkraft nach oben bewegbar ist, um den Lichtstrahlengang mehr oder weniger stark abzuschatten. Ist die Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffes in dem Durchlaß di .gen gleich Null oder nur relativ klein, so sinkt die Kugel unter der Schwerkraft wirkung im Kraftstoff nach unten und beeinflußt den Lichtstrahlengang nicht. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs I genannten Art so weiterzubilden, daß die Durchflußmenge eines Strömungsmiticls ohne Rückwirkung der Vorrichtung auf die Strömung des Strömungsmittcls gemessen und damit noch genauer erfaßt werden kann.

Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

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Die erfindungsgemäße Verrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß mit Hilfe der besonderen Ausbildung der Sensoranordnung die Sensorsignale immer dann erzeugt werden, wenn sich der bewegliche Körper im Bereich einer seiner Endlagen befindet Da im Bereich dieser Endlagen die Schalteinrichtung die jeweilige Durchströmungseinnchtung in dem Durchlaß umschalten soll, kann die Schalteinrichtung in einfacher Weise durch diese Sensorsignale bestätigt werden, wodurch keine Kräfte von dem Strömungsmittel zum Umschalten der Schalteinrichtung aufgebracht werden müssen. Andererseits sind die Abmessungen des beweglichen Körpers in bezug auf den Strömungsquerschnitt im Durchlaß so gewählt, daß der bc-wegliche Körper reibungsfrei im Durchlaß und mit dem Strömungsmittel schwimmend in dem Durchlaß von einem Ende zum jeweils anderen bewegt wird, wodurch der bewegliche Körper auf das Strömungsmittel annähernd keine Reaktionskräfte ausübt Auf diese Weise kann das Strömungsmittel die Vorrichtung praktisch ohne Beeinflussung der Strömup.gsiüittelströmung durchströmen, so daS die jeweilige Durchflußmenge des Strömungsmitt ;ls mit einer bisher nicht gekannten Genauigkeit erfaßt werden kann.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit in Form eines Blockschaltbilds dargestellten elektrischen Schalteinrichtungen,

Fig.2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig.3 einen Schnitt der Vorrichtung nach Fig.2 in einer ersten Betriebsstellung,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie VII-VlI in F i g. 3,

Fig.5 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 3,

F i g. 6 einen F i g. 3 entsprechenden Schnitt der Vorrichtung in e.iier zweiten Betriebsstellung, F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie X-X in F i g. 6 und

F i g. 8 ein Schaltbild der in F i g. 1 als Blockschaltbild dargestellten elektrischen Schalteinrichtungen bei einer bevorzugten Ausführungsform.

In Fig. 1 bis 7 sind bevorzugte Ausführungsbeispiele eines Durc-iiflußmessers gemäß der Erfindung dargestellt. In den dargestellten Ausführungsformen dient der Durchflußmesser zum Bestimmen der einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine zugeführten Brennstoffmenge, er ist jedoch nicht auf eine solche Verwendung beschränkt und kann auch zum Bestimmen der Strömungsmenge und/oder Geschwindigkeit von anderen Strömungsmitteln, insbesondere Flüssigkeiten, verwendet werden.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit einem vom Strömungsmitte! durchströmten Meßteil 10, einer zwischen diesem und einer Strömungsmittelquelle 22 angeordneten Schalteinrichtung 20 und einer elektrischen Schaltung zum Berechnen der Durchflußmengen pro Zeiteinheit.

Das Meßteil 10 weist einen in einem Gehäuse 104 geformten zylindrischen Durchlaß 102 auf. Der Durchlaß 102 verläuft geradlinig und ist an beiden Enden 106, 108 offen. An den Enden 106, 108 des Durchlasses 102 sind unter Zwischenlage von Dichtungsringen 111, 113 Anschlußnippel 110, 112 eingepaßt, über die der Durchlaß 102 mit einem Strömungsmittelkreis, z. B. einer von einer Brennstoffpumpe 22 zur Schwimmerkammer 24 eines Vergasers führenden Brennstoffleitung, verbindbar ist Nahe den Enden 106, 108 des Durchlasses 102 weist das Gehäuse 104 einander paarweise gegenüberliegende öffnungen 114,116 und 118,120 auf. Diese sind in bezug auf den Durchlaß 102 radial zueinander fluchtend angeordnet und weisen eine äußere Bohrung 122, 124, 126, 128 größeren Durchmessers auf, welche über eine verengte Bohrung 130,132,134,136 in den Durchlaß 102 münden.

In die äußeren Bohrungen 122, 126 ist jeweils ein ίο lichtemittierendes Element 138, 140, z. B. eine Leuchtdiode, eingesetzt, während die Bohrungen 124, 128 jeweils ein lichtempfindliches Element 142,144, z. B. einen Fototransistor, enthalten. Die lichtemittierenden Elemente 138, 140 richten einen kontinuierlichen Lichtstrahl durch die verengten Bohrungen 130 bzw. 134 hindurch, und die lichtempfindlichen Elemente 142, 144 sind über Verstärker 304 bzw. 306 mit einem Schaltkreis 302 verbunden.

In dem Durchlaß 102 ist ein beweglicher Körper 146, z. B. in Form einer Kugel beweglich geführt Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiei ist dor bewegliche Körper 146 eine Kugel, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der des zylindrischen Durchlasses 102 und die aus einem Werkstoff besteht, dessen spezifisches Gewicht im wesentlichen gleich dem des Strömungsmittels ist.

Die Zufuhr und Ableitung des Strömungsmittels zum b/.w. vom Meßteil 10 wird durch die in der Brennstoffleitung angeordneten Schalteinrichtung 20 gesteuert. Die Schalteinrichtung 20 wird ihrerseits durch vom Schaltkreis 302 erzeugte Signale gesteuert, um die Durchströmungsrichtung des Durchlasses 102 wechselweise umzuschalten. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist. hat die Schalteinrichtung 20 ein Gehäuse 201 mit einer zylindrisehen Bohrung 202. in der ein Ventilschieber 214 angeordnet ist. Dieser wird durch eine Feder 222 in Richtung auf das geschlossene Ende der Bohrung 202 belastet.

Eine an dem dem geschlossenen Ende der Bohrung 202 gegenüberliegenden Ende angeordnete Magnetspu-Ie 224 ist elektrisch mit dem Schaltkreis 302 verbunden und über diesen erregbar. Die zylindrische Bohrung 202 ist über Durchlässe 242, 244 mit einem Einlaß 240 und über Durchlässe 248, 250 mit einem Auslaii 246 strömungsverbunden. Der Einlaß 240 und der Auslaß 246 sind ihrerseits mit der Strömungsmittelquelle 22 bzw. der Schwimmerkammer 24 strömungsverbunden. Außerdem ist die Bohrung 202 über Durchlässe 254 bzw. 252 mit den Anschlußnippeln 110 bzw. 112 des Meßteils 10 verbunden.

Der Ventilschieber 214 hat drei durch Ringnuten 219, 221 voneinander getrennte Stege 216,218,220. Die Stege 216 und 220 sind so angeordnet, daß jeweils einer von ihnen je nach der Stellung des Ventilschiebers 214 den angeordneten Durchlaß 250 bzw. 248 verschließt, während die jeweils anderen Durchlässe dann in die zugeordnete Ringnut 219 bzw. 221 münden. Der Steg 218 verschließt wahlweise einen der Durchlässe 242, 244, während der jeweils andere dann in die zugeordnete Ringnut 219 bzw. 221 mündet. Bei nicht erregter Magnetspule 224 befindet sich der Ventilschieber 214 in Anlage am geschlossenen Ende der Zylinderbohrung 202, wobei der Einlaß 240 über den Durchlaß 242 und der Auslaß 246 über den Durchlaß 248 mit der Zylinderbohrung 202 ström.«ngsverbunden ist. während die Durchlässe 244, 250 von den zugeordneten Stegen 218 bzw. 216 verschlossen sind. Das von der Strömungsmittclquelle 22 zufließende Strömungsmittel strömt nun vom Einlaß 240 über den Durchlaß 242. die Ringnut ?1Q

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den Durchlaß 252, den Durchlaß 102, den Durchlaß 254, die Ringnut 221, den Durchlaß 24« und den Auslaß 246 zur Schwimmerkammer 24. Dabei durchströmt es den Durchlaß 102 in der Zeichnung von rechts nach links und nimmt dabei die Kugel 146 in dieser ersten Richtung mit. bis sie in eine Stellung zwischen den verengten Bohrungen 130, 132 der einander gegenüberliegenden öffnungen 114, 116 kommt und dadurch den von dem lichtemittierendem Element 138 ausgehenden Lichtstrahl unterbricht.

Aufgrund der Unterbrechung des Lichtstrahls erzeugt das lichtempfindliche Element 142 ein Signal, das über den Verstärker 304 dem Schaltkreis 302 zufließt. Ein von diesem daraufhin erzeugtes Ausgangssignal bewirkt die Erregung der Magnetspule 224. so daß diese den Ventilschieber 224 unter Überwindung-der Federbelastung anzieht. Dadurch sind dann die Ringnut 219 mit dem Durchlaß 250 und die Ringnut 221 mit dem Duiciiiaß 244 siröiiiungsverbunucn, während die Durchlässe 241, 248 von den Stegen 218 bzw. 220 geschlossen sind. Dadurch ist nun die Sirömungsrichtung umgekehrt, so daß sich die Kugel 146 in entgegengesetzter Richtung von links nach rechts bewegt.

Die Umsteuervorgänge der Sirömungsrichiung werden von einem über ein ODER-Glied mit den Verstärkern 304 und 306 verbundenen Zähler 26 gezählt. In einer bevorzugten Ausführungsform spricht der Zähler 26 jeweils auf die Erregung der Magnetspule an. Da die Ein- und Ausschaltvorgänge der Magnetspule in einer bestimmten Beziehung zur Strömungsgeschwindigkeit stehen, läßt sich die Strömungsmenge durch Multiplizieren des Zählerstandes mit einer bestimmten Konstante berechnen.

In dem in den F i g. 2 bis 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind die in Fig. 1 gezeigten entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeich-

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht dieses zweiten Ausführungsbeispieles. Bei diesem sind das Meßteil 10 und die Schalteinrichtung 20 in einem gemeinsamen Gehäuse 104 angeordnet. An diesem ist ein Gehäuse 147 für eine Magnetspule abdichtend mittels Schrauben 149 befestigt. Das Gehäuse 104 hat einen Einlaß 150 und einen Auslaß 152. Der in F i g. 2 nicht sichtbare Einlaß 150 ist mit einer Strömungsmittelquelle, z. B. der Brennstoffpumpe 22 strömungsverbunden, während der Auslaß 152 etwa mit der Schwimmerkammer (24) des Vergasers strömungsverbunden ist.

Die Vorrichtung nach F i g. 2 ist in F i g. 3 bis 7 im Schnitt dargestellt. Das Meßteil 10 ist innerhalb des Gehäuses 104 nahe dessen Oberseite und parallel dazu angeordnet. Der zylindrische Durchlaß 102 des Meßtcils 10 ist quer verlaufend im Gehäuse 104 geformt und am äußeren Ende durch einen von einem Durchlaß 156 durchsetzten Stopfen 154 verschlossen. Am anderen Ende ist der Durchlaß 102 durch einen Durchlaß 158 verlängert. Die Durchlässe 156 und 158 stellen die Ein/Auslässe 14 bzw. 12 des Durchlasses 102 dar. Der Durchlaß 102 enthält eine Kugel 146 aus einem Werkstoff, dessen spezifisches Gewicht im wesentlichen gleich dem des Strömungsmittels ist.

Wie aus F i g. 3 zu erkennen ist. hat das Gehäuse 104 vier quer zur Längsachse des Durchlasses 102 angeordnete, jeweils paarweise miteinander fluchtende öffnungen ü4, 116 und 118, i20. Diese bestehen jeweils aus einer erweiterten äußeren Bohrung 122, 124, 126, 128 und einer verengten inneren Bohrung 130,132, 134, 136. Am inneren Ende der äußeren Bohrungen ist jeweils ein transparenter Körper 115, z. B. eine Linse, angeordnet.

In die äußeren Bohrungen 122,126 der in Fig. 3 oberen öffnungen 114 bzw. 118 ist jeweils ein lichtemittierendes Element 138 bzw. 140 mittels einer Isolierfassung ) 139 bzw. 141 eingesetzt. Zwischen den Isolierfassungen 139, 141 und dem jeweiligen transparenten Körper 115 ist jeweils eine elastische Dichtung 121 angeordnet. Die äußeren Bohrungen 124, 128 der in F i g. 4 unteren öffnungen 116 bzw. 120 enthalten jeweils ein unter Zwischenlage einer elastischen Dichtung 121 mittels einer Isolierfassung 143 bzw. 145 darin befestigtes lichtempfindliches Element 142 bzw. 144. Die Paare der öffnungen 114, 116 und 118, 120 sind nahe den beiden Enden des Durchlasses 102 angeordnet. Die Isolierfassungen 139, 141, 143, 145 sind von axialen Bohrungen 123 durchsetzt, durch welche hindurch nicht gezeigte Leiter von den Elementen 138, 140 zu einer Stromquelle, z. B. der Kraftfahrzeugbatterie, bzw. von den lichtempfindlichen Elementen 142,144 zu dem in Fi g. i dargesieiiten Schaltkreis 302 geführt sind.

Bei der praktischen Ausführung der Vorrichtung können lichtemittierende und lichtempfindliche Elemente beliebiger Art verwendet werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verdienen Leuchtdioden und Fototransistoren den Vorzug.

Wie aus den F i g. 3 bis 7 zu erkennen ist, ist die Zylinderbohrung 202 der Schalteinrichtung 20 parallel zum Durchlaß iO2 des Meßteils 10 im Gehäuse 104 ausgebildet. An ihrer Innenwandung weist die Zylinderbohrung

jo 202 eine Reihe von Ringnuten 204,206,208,210 jnd 212 auf. Die erste Ringnut 204 ist mit einem an einer Stirnseite des Gehäuses 104 ausmündenden Durchlaß 205 strömungsverbunden. Ein von der zweiten Ringnut 206 ausgehender Durchlaß 207 führt zu dem einen Ein/Aus-

j5 laß 158 des Durchlasses 102. Die vierte Ringnut 210 ist über Bohrungen 211, 213 mit dem anderen Ein/Auslaß

MJXJ 311 UlIlUlIgSTCl LrUIIUClI. L^Il. UIItIb IXIlIgIIUt AVO 13t

über den Einlaß 150 mit der Strömungsmittelquelle 22 und die fünfte Ringnut 212 über den Auslaß 152 mit der Schwimmerkammer 24 verbindbar.

Ein verschieblich in der Zylinderbohrung 202 angeordneter Ventilschieber 214 hat eine Reihe von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Stegen 216, 218, 220 und Ringnuten 217, 219, 221. Die Stege 216, 218, 220 sind jeweils so breit, daß sie die zugeordneten Ringnuten 204 bis 212 der Zylinderbohrung 202 vollständig überdecken und verschließen können. Die Ringnuten 217, 219 und 221 sind dagegen so breit daß sie jeweils zwei einander benachbarte Ringnuten der Zylinderbohrung 202 miteinander verbinden können.

Das Magnetgehäuse 147 enthält eine mittels eines Magnetkerns 161 darin befestigte, ringförmige Magnetspule 160, welche eine ringförmige Kammer 158 umgibt. Der Magnetkern 162 hat an seinem inneren Ende eine axiale Mittelbohrung 164 für die Aufnahme des einen Endes einer Druckfeder 222. Mit dem anderen Ende stützt sich die Feder 222 an einem axial verschieblich in der Kammer 158 angeordneten Anker 165 ab. An der Stirnseite hat die Magnetspule 160 eine Ringnut 166 für

bo die Aufnahme einer Ringdichtung 168. Eine weitere Ringdichtung 172 ist in eine im Umfang des Magnetkerns 162 geformte Ringnut 170 eingelegt Der Anker 165 hat eine Mittelbohrung 174. in der ein Endstück 176 des Ventilschiebers 214 befestigt ist, so daß dieser ge-

t>5 meinsam mit dem Anker gegen die von der Feder 222 ausgeübte Belastung bewegbar ist.

In F i g. 3 und 5 ist ein Betriebszustand dargestellt, bei dem der Ventilschieber 214 von der Magnetspule 160

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angezogen wird. Bei dieser Stellung des Vcniilschicbers fließt mittels der Strömungsmiitelquellc 22 von einem Brennstoffbehälter zugefühner Brennstoff durch den Einlaß 150, die Kingnut 208, eine zwischen dieser und dem Steg 218 gebildeten Spalt 234, die Ringnut 210, die Bohrungen 211 und 213, den Ein/Auslaß 156,den Durchlaß 102, die Bohrung 207, einen zwischen der Ringnut 204 *^d dem Steg 216 gebildeten Spalt 230, den Durchlaß 20S, die Kammer 158 im Magnetgehäuse 147, eine waagerechte Bohrung 178 und den Auslaß 152 zur Schwimmerkammer des Vergasers 24. Innerhalb des Durchlasses 102 fließt der Brennstoff somit vom zweiten Ein/Auslaß 14 bzw. 156 zum ersten Ein/Auslaß 12 bzw. 158 und nimmt dabei die Kugel 146 in dieser Richtung mit, bis sie den durch die innere Bohrung 130 der öffnung 114 fallenden Lichtstrahl des Elementes 138 unterbricht. Ein daraufhin vom zugeordneten lichtempfindlichen Element 142 erzeugtes Ausgangssignal fließt über uen Verstärker 3Ö4 dem Schaltkreis 302 zu. Der Schaltkreis 302 enthält beispielsweise ein Flip-Flop, das bei Empfang des Ausgangssignals des Elementes 142 die Stromzufuhr zur Magnetspule 160 unterbricht. Dadurch bewegt sich der Ventilschieber 214 nun unter der Belastung der Feder 222 in Richtung auf das geschlossene Ende der Zylinderbohrung 202 in die in Fig. 6 und 7 gezeigte Stellung. In dieser Stellung sind die Ringnuten 206 und 208 über die Ringnut 219 und die Ringnuten 210 und 212 über die Ringnut 221 miteinander strömungsverbunden. Der dem Einlaß 150 zugeführte Brennstoff fließt nun durch die Ringnuten 208, 219, 206. die Bohrung 207, den Ein/Auslaß 158, den Durchlaß 102, den Ein/Auslaß 156, die Bohrungen 213,211 und die Ringnuten 210, 221 und 212 zum Auslaß 152. Innerhalb des Durchlasses 102 fließt der Brennstoff nun somit vom ersten zum zweiten Ein/Auslaß 12,158 bzw. 14,156 und nimmt dabei die Kugel 146 in dieser Richtung mit, bis sie den durch die innere Bohrung Ϊ34 der öffnung 118 fallenden Lichtstrahl des Elementes 140 unterbricht. Ein daraufhin vom zugeordneten Element 144 erzeugtes Ausgangssignal fließt über den Verstärker 306 dem Schaltkreis 302 zu, welcher den Stromkreis der Magnetspule 160 wieder schließt, so daß diese den Anker 165 zusammen mit dem Ventilschieber 214 anzieht.

Der Schaltkreis 302 erzeugt außerdem einen Zählimpulü, welcher dem Zähler 26 zufließt und diesen weiterzählt. Da die Anzahl der Umsteuerung der Strömungsrichtung in dem Durchlaß proportional der Durchströmungsgeschwindigkeit in diesen ist, läßt sich die Strömungsmenge pro Zeiteinheit durch Multiplizieren mit einer durch den Durchmesser des Durchlasses 102 und andere Variable vorgegebenen Konstanten berechnen.

Fi g. 8 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der in F i g. 1 in Form eines Blockschaltbildes dargestellten elektrischen Schaltung. Die durch Leuchtdioden dargestellten lichtemittierenden Dioden 138,140 sind mit der Fahrzeugbatterie verbunden. Bei den lichtempfindlichen Elementen 142,144 handelt es sich um N-P-N-Fototransistoren, deren Kollektoren an der Fahrzeugbatterie angeschlossen sind, während ihre Emitter mit dem jeweiligen Verstärker 304 bzw. 306 verbunden sind. Die Verstärker 304 und 306 sind mit dem J- bzw. dem K-Anschluß eines den Schaltkreis 302 darstellenden JK-FlipFIops verbunden.

Solange das von den Elementen 138, 140 erzeugte Licht auf die Fototransistoren 142, bzw. 144 fäiit, befinden diese sich im gesperrten Zustand. Bewegt sich die Kugel 146 in eine Stellung zwischen einer Leuchtdiode und dem dieser zugeordneten Fototransistor, so erscheint iin dessen F.mitter ein Ausgangssignal, welches über den jeweiligen Verstärker 304 oder 306 dem Schaltkreis 302 zufließt. Bei Zuleitung eines Ausgangssignals über den Verstärker 304 sperrt das FlipFlop 302, und bei Zuleitung des Ausgangssignals über den Verstarker 306 schaltet es um. Bei den Hin- und Herbewegungen der Kugel 146 schaltet der Schaltkreis 302 also abwechselnd ein und aus. Der Ausgang des Schaltkreises 302 ist über ein aus N-P-N-Transistoren 308, 310

ίο gebildetes UND-Glied mit dem Zähler 26 verbunden. Dabei liegt die Basis des Transistors 308 am Ausgang des Schaltkreises 302 und ihr Emitter an der Basis des Transistors 310. Der Zähler 26 ist mit dem Kollektor des Transistors 310 verbunden.

Die Kollektoren der Transistoren 308, 310 sind gemeinsam mit der Magnetspule 160 verbunden. Im gesperrten Zustand des FlipFlop 302 fließt der Magnetspule kein Strom zu, während sie im eingeschalteter! oder leitenden Zustand des FlipFlops erregt wird. Auf diese Weise wird die Magnetspule 160 in Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung der Kugel 146 abwechselnd ein- und ausgeschaltet.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Taktgeber 312 mit einem durch eine integrierte Schaltung gebildeten Zeitglied an einem Eingang des Flip-Flop in Abhängigkeit von den Taktgeberimpulsen ein- und auszuschalten. Beim Fehlen des Zeitgeberimpulses bleibt das FlipFlop 302 im gesperrten Zustand, selbst wenn ihm ein Ausgangssignal des Verstärkers 306 zufließt. Auf diese Weise ist ein gleichmäßiger Betrieb der Vorrichtung gewährleistet.

- Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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   Patentansprüche:

   t. Vorrichtung zum Bestimmen der Durchflußmenge eines Strömungsmitlels rr.it einem vom zu messenden Strömungsmittel durchströmten, geradlinigen Durchlaß, einem im Durchlaß vom Strömungsmittel bewegten Körper, einer auf den beweglichen Körper ansprechenden Sensoranordnung zum Erzeugen eines Sensorsignals, einer Schalteinrichtung zum Umsteuern der Durchströmungsrichtung des Durchlasses in Abhängigkeit von der Lage des Körpers im Durchlaß und einem Zähler zum Zählen der Anzahl der Umsteuervorgänge, d a durch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnung (138,140,142,144) jeweils nahe den Enden des Durchlasses (102) angeordnete Sensorelemente aufweist, deren Sensorsignale die Schalteinrichtung (20) zum Umsteuern der Durchströmungsrichiung betätigen, u~d daß die zwischen dem Körper (146) und der hirteiwanü des Durchlasses (102) gebildete wirksame Durchströmfläche derart gewählt ist, daß die Durchströmung des Durchlasses (102) nicht behindert wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Körper(146) aus einem Werkstoff hergestellt ist. dessen spezifisches Gewicht im wesentlichen gleich dem des Strömungsmittels ist
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Körper eine Kugel (146) ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem Ger Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, doß dip Schalteinrichtung ein in dem den Durchlaß umfassenden Strömungsmittelkreis vorgesehenes Ventil (20) aufweist, mit dem wahlweise der höheren Druck und der niederen Druck führende Teil (22, 24) des Strömungsmittclkreises mit den Endöffnungen verbindbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (20) ein Elektromagnetventil ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorclcmente (138,140,142,144) jeweils ein Paar aus einem lichtemittierenden und einem lichtempfindlichen Element aufweisen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtemittierenden und lichtempfindlichen Elemente (138, 140, 142, 144) innerhalb eines den Durchlaß (102) begrenzenden Gehäuses (104) angeordnet sind und mit Hilfe von Dichtungen (121) vom Durchlaß (102) flüssigkeitsdicht abgetrennt sind, die lichtdurchlässig sind.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (102) innerhalb eines Sensor-Gehäuses (104) ausgebildet ist. das in seinem Inneren Kanäle (211, 213, 158, 207) aufweist, die strömungsmäßig mit dem Durchlaß (102) und der Schalteinrichtung (20) verbunden sind, die ebenfalls innerhalb des Sensorgehäuses (104) angeordnet sind.