DE3622911A1 - Verfahren und messvorrichtung zur durchflussueberwachung in spruehvorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Meßvorrichtung zur Durchflußüberwachung besonders kleiner Flüssigkeitsdurch­ sätze in Sprühvorrichtungen.

Flüssigkeitsdurchsätze durch Leitungssysteme und dergleichen werden üblicherweise mittels in bzw. an dem Leitungssystem an­ geordneten Durchflußmeßgeräten überwacht, z. B. nach der Schwebekörpermethode, nach der Impellermethode oder mittels Messung von strömungsbeeinflußten Eigenschaftswerten der Flüs­ sigkeit. Die bekannten Durchflußmeßgeräte arbeiten umso unge­ nauer, je kleiner die zu messenden Flüssigkeitsdurchsätze sind und sie sprechen erst an, wenn ein bestimmter minimaler Flüs­ sigkeitsdurchsatz vorliegt; diese Ansprechgrenze liegt je nach Meßmethode zwischen 100 und 1000 ml/h pro Stunde. "Besonders kleine" Flüssigkeitsdurchsätze im Sinne der Erfindung sind al­ so solche, die auch unter der vorerwähnten Ansprechgrenze lie­ gen.

Besonders kleine Flüssigkeitsdurchsätze treten u. a. bei auto­ matischen Sprühvorrichtungen auf, wie sie z. B. für die Schei­ benreinigung von Fahrzeugen und im Zusammenhang mit der Ober­ flächenbeschichtung, insbesondere bei der Vorbereitung für Primer, verwendet werden. Bei solchen Sprühvorrichtungen kann ein ordnungsgemäßer Flüssigkeitsdurchsatz derzeit nur visuell überwacht werden.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Meßvorrichtung der Eingangs genannten Art zu schaffen, die eine visuelle Durchflußüberwachung der Sprüh­ vorrichtung entbehrlich machen und insbesondere ein automati­ sches Anzeigen der ordnungsgemäßen Funktion bzw. einer Funk­ tionsstörung der Sprühvorrichtung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Verfahrens dadurch ge­ löst, daß die Temperatur im Einflußbereich des Sprühkegels der Flüssigkeitströpfchen, des Flüs­ sigkeitsnebels und/oder des Flüssigkeitsdampfes gemessen und diese Temperatur mit einer Temperatur außerhalb des Ein­ flußbereiches des Sprühkegels verglichen und die Temperatur­ differenz als Meßwert überwacht, insbesondere zur Anzeige ge­ bracht bzw. als Prozeßgröße weiter verarbeitet wird. Entspre­ chend wird die Aufgabe hinsichtlich einer Meßvorrichtung da­ durch gelöst, daß stromab des Sprühkopfes im Einflußbereich des Sprühkegels der Flüssigkeitströpfchen, des Flüssigkeitsne­ bels und/oder des Flüssigkeitsdampfes ein erster Temperatur­ fühler angeordnet ist und daß eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen der Temperatur des ersten Temperaturfühlers und einer (Referenz-)Temperatur außerhalb des Einflußbereiches des Sprühkegels und zum Überwachen, insbesondere zum Anzeigen oder Weiterverarbeiten als Prozeßgröße von entsprechenden Tempera­ turdifferenzen vorgesehen ist. Die Erfindung basiert demnach auf dem Grundgedanken, eine Temperaturmessung im Einflußbe­ reich des Sprühkegels vorzunehmen und die gemessene Temperatur mit einer Referenztemperatur zu vergleichen, wobei die räumli­ che Ausdehnung dieses Einflußbereiches einerseits durch das Maß der stromab des Sprühkopfes auftretenden, u. a. verdun­ stungsbedingten, Abkühlung der Flüssigkeit und andererseits durch das Ausmaß des Wärmeüberganges zwischen dem Sprühkegel und dessen Umgebung bestimmt ist. Der zwischen gemessener Tem­ peraturdifferenz und den Flüssigkeitsdurchsatz bestehende Zu­ sammenhang wird in Vorversuchen ermittelt; die Temperaturdif­ ferenz kann also mittelbar oder unmittelbar angezeigt bzw. als Prozeßgröße weiterverarbeitet werden, z. B. als absolutes Maß des Flüssigkeitsdurchsatzes oder als Schwellwert, der angibt, ob der erforderliche Mindestdurchsatz vorliegt oder nicht.

Als Referenztemperatur kann entweder ein in der Vergleichsvor­ richtung vorliegender oder eingebbarer Erfahrungswert dienen. Alternativ kann, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, ein weiterer Temperaturfühler vorgesehen sein, der außerhalb des Einflußbereiches des Sprühkegels in der Umge­ bungsatmosphäre und/oder stromauf des Sprühkopfes im Einfluß­ bereich des Flüssigkeitsstromes angeordnet ist.

Grundsätzlich wird durch die Erfindung eine Absolutmessung be­ sonders kleiner Flüssigkeitsdurchsätze ermöglicht. In vielen Anwendungsfällen wird es aber ausreichen, wenn angezeigt wird, ob ein bestimmter Flüssigkeitsmindestdurchsatz vorliegt. Eine solche Schwellwertanzeigt kann mit einem Signalgeber für ein optisches, akustisches oder elektrisches Signal wirkverbunden sein, die - je nach Anwendungsfall - den ordnungsgemäßen Be­ trieb oder eine Funktionsstörung der Sprühvorrichtung anzeigt.

Durch die Erfindung wird erstmals eine Fernanzeige der ord­ nungsgemäßen Funktion von Sprühvorrichtungen sowie eine Früh­ erkennung von Aussetzern in der Sprühvorrichtung erreicht.

Die vorgenannten, erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile bzw. Verfahrensschritte unterliegen in ihrer Größe, Formge­ staltung, Materialauswahl und technischen Konzeption bzw. Ver­ fahrensbedingungen keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahl­ kriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungs­ form einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung schematisch darge­ stellt ist.

Eine Sprühvorrichtung 1 wird über eine Zulaufleitung 2 mit der zu versprühenden Flüssigkeit versorgt. Der Sprühkopf 3 der Sprühvorrichtung 1 ist in der Regel in mindestens einer Rich­ tung verfahrbar, um das zeilenweise Besprühen einer größeren Fläche 4 zu ermöglichen. Alternativ kann der Sprühkopf 3 orts­ fest und die Fläche 4 entsprechend verfahrbar sein. Stromab des Sprühkopfes 3 bildet sich ein in seiner Form und Abmessung von der Düsengestaltung, den Eigenschaften der Flüssigkeiten und den Betriebsbedingungen der Sprühvorrichtung abhängiger Sprühkegel 5 aus; letzterer kann aus Flüssigkeitströpfchen, einem Flüssigkeitsnebel und/oder Flüssigkeitsdampf bestehen.

Ein erster Temperaturfühler 6 ist im Einflußbereich des Sprüh­ kegels 5 angeordnet, insbesondere in fester räumlicher Zuord­ nung zum Sprühkopf 3. In diesem Einflußbereich ist die Tempe­ ratur geringer als in der Flüssigkeit stromauf des Sprühkopfes 3 und/oder in der Umgebungsatmosphäre außerhalb des Sprühke­ gels 5. Weitere Temperaturfühler 7 und/oder 8 messen die Flüs­ sigkeitstemperatur stromauf des Sprühkopfes 3 bzw. die Umge­ bungstemperatur außerhalb des Einflußbereiches des Sprühkegels 5. Eine Vergleichsvorrichtung 9 erfaßt die Temperatur des er­ sten Temperaturfühlers 6 und damit die Temperatur im Einfluß­ bereich des Sprühkegels und vergleicht diese mit einer Refe­ renztemperatur, insbesondere mit der Temperatur der Tempera­ turfühler 7 und/oder 8. Eine optische, akustische und/oder elektrische Anzeige- und/oder Signalvorrichtung 10 bis 10′′ zeigt das Meßergebnis der Vergleichsvorrichtung 9 an.

Als Temperaturfühler können z. B. Thermoelemente verwendet werden; bevorzugt weist insbesondere der erste Temperaturfüh­ ler 6 eine möglichst geringe Wärmekapazität auf.

Mit der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung kann die ordnungsge­ mäße Funktion oder eine etwaige Störung einer Sprühvorrichtung auch bei besonders kleinen Flüssigkeitsdurchsätzen von z. B. 50 bis 500 ml/h sicher erfaßt und angezeigt werden.

Claims (5)

1. Meßvorrichtung zur Durchflußüberwachung besonders kleiner Flüssiogkeitsdurchsätze in Sprühvorrichtungen (1) dadurch gekennzeichnet, daß stromab des Sprühkopfes (3) im Einflußbereich des Sprühke­ gels (5) der Flüssigkeitströpfchen, des Flüssigkeitsnebels und/oder des Flüssigkeitsdampfes ein erster Temperaturfüh­ ler (6) angeordnet ist und eine Vergleichsvorrichtung (9) zum Vergleichen der Temperatur des ersten Temperaturfüh­ lers (6) und einer Temperatur außerhalb des Einflußbe­ reiches des Sprühkegels (5) und zum Überwachen von ent­ sprechenden Temperaturdifferenzen vorgesehen ist.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die Vergleichsvorrichtung (9) einen weiteren Tempera­ turfühler (8) aufweist und der weitere Temperaturfühler (8) in der Umgebungsatmosphäre außerhalb des Einflußbe­ reiches des Sprühkegels (5) angeordnet ist.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vergleichsvorrichtung (9) einen weiteren Temperaturfühler (7) aufweist und der Temperaturfühler (7) außerhalb des Einflußbereiches des Sprühkegels (5) strom­ auf des Sprühkopfes (3) im Einflußbereich des Flüssig­ keitsstromes angeordnet ist.

4. Verfahren zur Durchflußüberwachung besonders kleiner Flüs­ sigkeitsdurchsätze in Sprühvorrichtungen dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Einflußbereich des Sprühkegels der Flüs­ sigkeitströpfchen, des Flüssigkeitsnebels und/oder des Flüssigkeitsdampfes gemessen und diese Temperatur mit ei­ ner Temperatur außerhalb des Einflußbereiches des Sprühke­ gels verglichen und die Temperaturdifferenz als Meßwert überwacht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein akustisches, optisches oder elektrisches Signal gegeben wird, wenn die Temperaturdifferenz einen bestimmten Schwellwert über- oder unterschreitet.