DE3622911A1

DE3622911A1 - Process and measurement device for flow monitoring in spraying devices

Info

Publication number: DE3622911A1
Application number: DE19863622911
Authority: DE
Inventors: Bernd Eichhorn; Rainer Ballik
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1986-07-08
Filing date: 1986-07-08
Publication date: 1988-01-21

Abstract

The flow monitoring of particularly small liquid throughputs in spraying devices (1) is possible by remote monitoring. Upstream of the spray head (3), a first temperature sensor (6) is arranged in the range of influence of the spray cone (5) of the spray head (3); in this arrangement the spray cone (5) consists of liquid droplets, liquid mist and/or liquid vapour. The temperature in the range of influence of the spray cone (5) is compared by means of a comparator device (9) with a reference temperature outside the range of influence of the spray cone and the temperature difference is displayed in an appropriate manner. The existence of a temperature difference indicates that the liquid is flowing through. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Meßvorrichtung zur Durchflußüberwachung besonders kleiner Flüssigkeitsdurch sätze in Sprühvorrichtungen.The invention relates to a method and a measuring device for flow monitoring of particularly small liquid flow kits in sprayers.

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.Liquid throughputs through line systems and the like are usually attached to in or on the pipe system Orderly flow meters monitored, for. B. after the Variable area method, according to the impeller method or by means of Measurement of flow-influenced property values of the rivers liquidity. The known flowmeters work all the more the smaller the liquid throughputs to be measured are and they only respond when a certain minimal flow throughput is present; this response limit depends on Measuring method between 100 and 1000 ml / h per hour. "Especially small "liquid throughputs in the sense of the invention are al such as those that were also below the aforementioned response limit gene.

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.Particularly small liquid throughputs occur. a. at auto matic spray devices on how z. B. for the Schei cleaning of vehicles and in connection with the upper surface coating, especially when preparing for Primer. With such spray devices proper fluid flow is currently only visual be monitored.

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.Proceeding from this, the invention is based on the object Method and a measuring device of the type mentioned to create a visual flow monitoring of the spray make the device unnecessary and in particular an automat Displaying the correct function or a radio enable the spray device to malfunction.

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.This task is ge with respect to a method triggers that the temperature in the area of influence of the spray cone Droplets of liquid, of the river liquid mist and / or the liquid vapor measured and this temperature with a temperature outside the on Flow range of the spray cone compared and the temperature difference monitored as a measured value, in particular for display ge brings or processed as a process variable. Correspond chend the task with respect to a measuring device there solved by that downstream of the spray head in the area of influence the spray cone of the liquid droplets, the liquid ne bels and / or the liquid vapor a first temperature sensor is arranged and that a comparison device for Compare the temperature of the first temperature sensor and a (reference) temperature outside the sphere of influence of the Spray cone and for monitoring, in particular for displaying or Further processing as a process variable of the corresponding tempera Turdifferenzen is provided. The invention is therefore based on the basic idea, a temperature measurement in the influence area range of the spray cone and the measured temperature to compare with a reference temperature, the spatial che expansion of this area of influence on the one hand by the Measure of the downstream of the spray head, u. a. verdun performance-related, cooling of the liquid and on the other hand by the extent of the heat transfer between the spray cone and its environment is determined. The between measured tem temperature difference and the liquid flow rate existing Zu the relationship is determined in preliminary tests; the temperature diff So reference can be displayed directly or indirectly or as Process size are further processed, e.g. B. as an absolute measure of liquid flow rate or as a threshold that indicates whether the required minimum throughput is present or not.

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. Either one in the comparison direction available or enterable empirical value. Alternatively, according to a preferred embodiment, the Invention, a further temperature sensor can be provided, the outside the sphere of influence of the spray cone in the area Exercise atmosphere and / or upstream of the spray head in the influence area of the liquid flow is arranged.

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.In principle, the invention enables an absolute measurement to be made of particularly small liquid throughputs. In many applications, however, it will suffice if it is displayed whether a certain minimum throughput of liquid is present. Such a threshold value can be operatively connected to a signal generator for an optical, acoustic or electrical signal, which - depending on the application - indicates the correct operation or a malfunction of the spray device.

Durch die Erfindung wird erstmals eine Fernanzeige der ord nungsgemäßen Funktion von Sprühvorrichtungen sowie eine Früh erkennung von Aussetzern in der Sprühvorrichtung erreicht.The invention for the first time a remote display of the ord proper function of spray devices as well as an early Detection of misfires in the spraying device reached.

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.The aforementioned components to be used according to the invention or process steps are subject to their size, shape design, choice of materials and technical conception or ver driving conditions no special exceptions, so that the selection known in the respective field of application criteria can be used without restriction.

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.Further details, features and advantages of the item the invention result from the following description the accompanying drawing, in which a preferred embodiment form of a measuring device according to the invention schematically Darge represents is.

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. A spray device 1 is supplied with the liquid to be sprayed via an inlet line 2 . The spray head 3 of the spraying device 1 can generally be moved in at least one direction in order to enable line-by-line spraying of a larger area 4 . Alternatively, the spray head 3 can be stationary and the surface 4 can be moved accordingly. Downstream of the spray head 3 , a spray cone 5 is formed in terms of its shape and dimensions, which depends on the nozzle design, the properties of the liquids and the operating conditions of the spray device; the latter can consist of liquid droplets, a liquid mist and / or liquid vapor.

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.A first temperature sensor 6 is arranged in the area of influence of the spray cone 5 , in particular in a fixed spatial association with the spray head. 3 In this area of influence, the temperature is lower than in the liquid upstream of the spray head 3 and / or in the ambient atmosphere outside the spray gel 5 . Further temperature sensors 7 and / or 8 measure the liquid temperature upstream of the spray head 3 or the ambient temperature outside the area of influence of the spray cone 5 . A comparison device 9 detects the temperature of the most temperature sensor 6 and thus the temperature in the area of influence of the spray cone and compares this with a reference temperature, in particular with the temperature of the temperature sensor 7 and / or 8th An optical, acoustic and / or electrical display and / or signal device 10 to 10 '' shows the measurement result of the comparison device 9 .

Als Temperaturfühler können z. B. Thermoelemente verwendet werden; bevorzugt weist insbesondere der erste Temperaturfüh ler 6 eine möglichst geringe Wärmekapazität auf.As a temperature sensor such. B. Thermocouples are used; preferably the first temperature sensor 6 in particular has the lowest possible heat capacity.

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.With the measuring device according to the invention, the order moderate function or a possible malfunction of a spray device even with particularly small liquid throughputs of e.g. B. 50 to 500 ml / h can be recorded and displayed safely.

Claims

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.1. Measuring device for flow monitoring of particularly small liquid flow rates in spray devices ( 1 ), characterized in that a first temperature sensor ( 6 ) is arranged downstream of the spray head ( 3 ) in the area of influence of the spray gel ( 5 ), the liquid droplets, the liquid mist and / or the liquid vapor and a comparison device ( 9 ) for comparing the temperature of the first temperature sensor ( 6 ) and a temperature outside the region of influence of the spray cone ( 5 ) and for monitoring corresponding temperature differences is provided.

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.2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the comparison device ( 9 ) has a further temperature sensor ( 8 ) and the further temperature sensor ( 8 ) is arranged in the ambient atmosphere outside the area of influence of the spray cone ( 5 ).

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. 3. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the comparison device ( 9 ) has a further temperature sensor ( 7 ) and the temperature sensor ( 7 ) outside the area of influence of the spray cone ( 5 ) current on the spray head ( 3 ) in the area of influence of Liquid keitsstrom is arranged.

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.4. Method for flow monitoring of particularly small rivers liquid throughputs in spray devices characterized in that the temperature in the area of influence of the spray cone of the rivers liquid droplets, the liquid mist and / or the Liquid vapor measured and this temperature with egg ner temperature outside the influence of the spray gels compared and the temperature difference as a measured value is monitored.

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.5. The method according to claim 4, characterized in that a acoustic, optical or electrical signal becomes when the temperature difference a certain Threshold exceeds or falls below.