EP2115400A2 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen messung eines dynamischen fluidverbrauchs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen messung eines dynamischen fluidverbrauchs

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EP2115400A2
EP2115400A2 EP08708397A EP08708397A EP2115400A2 EP 2115400 A2 EP2115400 A2 EP 2115400A2 EP 08708397 A EP08708397 A EP 08708397A EP 08708397 A EP08708397 A EP 08708397A EP 2115400 A2 EP2115400 A2 EP 2115400A2
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EP
European Patent Office
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pressure
flow sensor
difference
flow
fluid
Prior art date
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Application number
EP08708397A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Karl KÖCK
Michael Cernusca
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AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G—PHYSICS
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    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/50—Correcting or compensating means
    • 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
    • G01F15/022—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature using electrical means
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    • G01F9/00—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine
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    • G—PHYSICS
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F9/00—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine
    • G01F9/02—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine wherein the other variable is the speed of a vehicle
    • G01F9/023—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine wherein the other variable is the speed of a vehicle with electric, electro-mechanic or electronic means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow

Definitions

  • the invention relates to a method for continuously measuring a dynamic fluid consumption, in particular fuel consumption, by means of a continuously operating flow sensor with variable pressure drop, preferably a mass flow sensor, wherein the pressure behind the flow sensor determined and used to control the fluid delivery, and a device for continuous measurement of a dynamic fluid consumption, in particular fuel consumption, comprising a tank, possibly a conditioning plant, and preferably a controllable pump, a continuously operating flow sensor for the liquid, preferably a Coriolis sensor, and immediately downstream of the flow sensor, a pressure sensor whose output with at least one control device for the fluid flow, for example a controllable pump is connected.
  • Modern internal combustion engines usually require defined and flow-independent pressure conditions both in the fuel supply line and in the optionally present fuel return line for proper operation. Therefore, an arrangement for flow measurement or an arrangement for calibrating a flow measurement with in each case only one pressure sensor behind or before the flow measurement has already been proposed in the AT 3 350 U2 or the AT 6 117 U2, as well as with a pressure stabilization device for stabilizing the flow pressure of the mass flow sensor in order to generate the required low and constant pressure at the connection point of the consumer. In particular, high-frequency, erratic or pulsatile withdrawals must be taken into account quickly.
  • the object of the present invention was to specify a method and a device which, with the simplest possible structure, permit continuous, accurate and also high-resolution consumption measurement and the highly dynamic determination of the flow value.
  • the method described above according to the invention is characterized in that at least one time and the pressure immediately before the flow sensor, the difference of the two pressure values and from this difference, a value for the flow of the fluid can be determined. This results in a combination of a very accurate long-term flow measurement with a highly dynamic determination of the flow value by the time-high resolution pressure signals, using a pressure measurement which is necessary anyway for the pressure control.
  • An advantageous variant of the method provides that the pressure downstream of the flow sensor, the pressure immediately upstream of the flow sensor, the difference between the two pressure values and from this difference a value for the flow of the fluid are determined continuously with a predefinable time resolution. This allows the resolution of the flow value determined from the pressure measurements to be set.
  • an average fluid consumption is determined by means of the flow sensor, linked to the value for the flow of the fluid from the difference of the pressure values, and a plausibility check is thus carried out for the measurement.
  • the very accurate measurement can also be checked well in terms of measurement plausibility due to the redundant flow determination.
  • a mean fluid consumption is determined by means of the flow sensor, linked to the value for the flow of the fluid from the difference of the pressure values and thus further fluid parameters are determined, there is the possibility of the two different flow measurements for determining further fluid parameters, eg density or viscosity to draw on.
  • the signal of the flow sensor of a low-pass filter and the signal of the difference of the two pressure values are subjected to high-pass filtering, and the filtered signals are subsequently combined to form a signal of a large frequency bandwidth.
  • the device for carrying out the flow measurement is inventively characterized in that a further pressure sensor is provided immediately in front of the flow sensor, wherein both pressure sensors are connected to an evaluation unit, in which at least one time determines the difference between the values determined by the two pressure sensors and from this Difference is a value for the flow of the fluid is determined.
  • pressure sensors with a faster step response than those of the flow sensor are used according to another feature of the invention.
  • the difference of the two pressure values and from this difference a value for the flow of the fluid are determined continuously in the evaluation unit with a predefinable time resolution.
  • an average fluid consumption is determined in the evaluation unit from the signals of the flow sensor, linked to the value for the flow of the fluid from the difference of the pressure values and thus carried out a plausibility check for the measurement.
  • a further extension of the field of application is given for a device according to the invention in which an average fluid consumption is determined in the evaluation unit from the signals of the flow sensor, linked with the value for the flow of the fluid from the difference of the pressure values and thus further fluid parameters are determined.
  • a low-pass filter is implemented in the measuring channel of the flow sensor and a high-pass filter is implemented in the measuring channel of the signal for the difference of the pressure values, a signal being composed of the filtered signals in the evaluation unit.
  • the effective filter characteristics up to an upper limit frequency have a constant value, which value is preferably 1.
  • the drawing figure shows a schematic example of a device according to the invention as a continuous fuel consumption measuring system, in particular for engine test stands.
  • a tank 2 Via a line A and a preferably electromagnetically operable filling valve 1, a tank 2, as a reservoir with the liquid, ie the fuel supplied.
  • the tank 2 further has a vent 3 and a level sensor 4 coupled to the filling valve 1.
  • the fuel is supplied by means of a preferably controllable fuel pump 6 via a line B to the continuously operating flow sensor 7, preferably a Coriolis sensor. Thereafter, the fuel passes via preferably a shut-off valve 8 to the delivery point, at which the engine as a consumer (not shown) is connected and to which the fuel with a certain, predetermined pressure is to be available.
  • a line C branches off, which leads to the control input of, for example, a mechanical-hydraulic pressure regulator 9.
  • the flow is now controlled by a line D, depending on the pressure in the line behind the flow sensor 7, which branches off between the fuel pump 6 and the flow sensor 7 of the line B and returns through the pressure regulator 9 to the fuel tank 2.
  • a control loop with feedback is realized, in which each pressure change is converted behind the flow sensor 7 relative to the settable on the pressure regulator 9 default value in the same direction change of that liquid stream, which diverted through the line C before the flow sensor 7 from the line B and without flow through this Sensor 7 is returned to the tank 2 again.
  • a first pressure sensor 10 for determining the pressure in the line B is provided between the pump 6 and the flow sensor 7, a first pressure sensor 10 for determining the pressure in the line B is provided.
  • a second pressure sensor 11 is provided behind the flow sensor 7 for determining the pressure in the line system.
  • the two pressure sensors 10, 11 preferably have a faster jump response than the flow sensor 7 used. Both pressure sensors 10, 11 are connected to an evaluation unit 12, in which the difference of the values determined by the two pressure sensors 10, 11 is at least one time determined and from this difference, a value for the flow of the fluid is determined.
  • the difference of the two pressure values of the sensors 10, 11 can be determined in the evaluation unit, for example continuously with a predefinable temporal resolution, wherein this difference then further a value for the flow of the fluid can be determined.
  • the determination of an average fluid consumption in the evaluation unit 12 from the signals of the flow sensor 7 and its connection to the flow value from the difference of the pressure values to the plausibility check for the measurement could also be provided.
  • an average fluid consumption is determined in the evaluation unit 12 from the signals of the flow sensor 7, linked to the value for the flow of the fluid from the difference of the pressure values of the sensors 10, 11 and such further fluid parameters are determined, for example the density or viscosity of the fluid.
  • a low-pass filter and in the measuring channel of the signal for the difference of the pressure values of the sensors 10, 11 realized a high-pass filter.
  • the evaluation unit 12 can then be composed of the filtered individual signals, a signal with high bandwidth. It is advantageous if the effective filter characteristics up to an upper limit frequency have a constant value, which value is preferably 1.

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Abstract

Ein Verfahren zur kontinuierlichen Messung eines dynamischen Fluidverbrauchs, insbesonders Kraftstoffverbrauches, nutzt einen kontinuierlich arbeitenden Durchflusssensor (7) mit variablem Druckabfall, vorzugsweise einen Massenstromsensor, wobei der Druck hinter dem Durchflusssensor (7) ermittelt und zur Regelung der Fluidförderung herangezogen wird. Um bei möglichst einfachem Aufbau eine kontinuierliche, genaue und auch zeitlich hoch auflösende Verbrauchsmessung und die hochdynamische Bestimmung des Durchflusswertes zu ermöglichen, werden zu zumindest einem Zeitpunkt auch der Druck unmittelbar vor dem Durchflusssensor (7), die Differenz der beiden Druckwerte und aus dieser Differenz ein Wert für den Durchfluss des Fluids ermittelt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung eines dynamischen FIu- idverbrauchs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Messung eines dynamischen Fluidverbrauchs, insbesonders Kraftstoffverbrauches, mittels eines kontinuierlich arbeitenden Durchflusssensors mit variablem Druckabfall, vorzugsweise einem Massenstromsensor, wobei der Druck hinter dem Durchflusssensor ermittelt und zur Regelung der Fluidförderung herangezogen wird, sowie eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung eines dynamischen Fluidverbrauchs, insbesonders Kraftstoffverbrauchs, umfassend einen Tank, allenfalls eine Kon- ditionieranlage, sowie vorzugsweise eine regelbare Pumpe, einen kontinuierlich arbeitenden Durchflusssensor für die Flüssigkeit, vorzugsweise einen Coriolis-Sensor, sowie unmittelbar hinter dem Durchflusssensor einen Drucksensor, dessen Ausgang mit zumindest einer Regeleinrichtung für die Fluidströmung, beispielsweise einer regelbaren Pumpe, verbunden ist.
Für die Messung des Verbrauchs von Flüssigkeiten, speziell in der Anwendung für den Kraftstoffverbrauch von Motoren auf Prüfständen, sind diskontinuierlich betriebene Systeme auf Basis von Waagen bekannt. Sie weisen den Vorteil offener Systeme auf, wobei sowohl die abgegebene als auch die rückgeführte Kraftstoffmenge messtechnisch erfasst und bei der Angabe des Verbrauchs berücksichtigt wird. Als nachteilig erweisen sich derartige Waagen dadurch, dass sie immer wieder nachgefüllt werden müssen, und dadurch kein kontinuierlicher Messbetrieb möglich ist. Daher werden zur kontinuierlichen Messung des Kraftstoffverbrauchs oft Messgeräte herangezogen, die eine volumetrische Messung des Durchflusses durchführen. Mittels einer zusätzlichen Dichtemessung wird daraus die verbrauchte Kraftstoffmasse ermittelt, welche die eigentlich benötigte Messgröße darstellt. Eine direkte Messung des Masseverbrauches, die den Nachteil der zusätzlichen Dichtemessung vermeidet, lässt sich diskontinuierlich mit der Wägemethode sowie kontinuierlich mittels Coriolis- Sensoren realisieren.
Moderne Verbrennungsmotoren benötigen für einen ordnungsgemäßen Betrieb zumeist definierte und durchflussunabhängige Druckverhältnisse sowohl in der Kraftstoffzuleitung als auch in der gegebenenfalls vorhandenen Kraftstoffrückleitung. Daher wurde bereits in der AT 3 350 U2 oder auch der AT 6 117 U2 jeweils eine Anordnung zur Durchflussmessung bzw. eine Anordnung zur Kalibrierung einer Durchflussmessung mit jeweils nur einem Drucksensor hinter bzw. vor der Durchflussmessung vorgeschlagen, sowie mit einer Druckstabilisierungseinrichtung zur Stabilisierung des Vorlaufdrucks des Massestromsensors, um an der Anschlussstelle des Verbrauchers den geforderten geringen und konstanten Druck erzeugen zu können. Insbesonders hochfrequente, sprunghafte oder pulsartige Entnahmen müssen rasch berücksichtigt werden. Zur Druckstabilisierung wird daher bei den oben ge- nannten kontinuierlichen Verfahren der Kraftstoff messung stromabwärts vom eigentlichen Durchflusssensor Druckreguliereinrichtungen (Druckregler) angebracht, die den durchflussabhängigen Druck am Ausgang des Meßsystems auf einen konstanten Ausgangsdruck abre- geln. Diese mechanischen Druckregler wirken jedoch wie eine „hydraulische Diode", d.h. dass das strömende Medium den Regler nur in eine Richtung, nämlich stromabwärts durchströmen kann und ein mit einem solchen Druckregler aufgebautes Messsystem kein offenes System darstellt. Für den Fall der Rückführung von Kraftstoff von der Einspritzanlage in das Meßsystem oder thermischer Expansion des Kraftstoffes sind aufwendige Druckausgleichseinrichtungen vorgesehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die bei möglichst einfachem Aufbau eine kontinuierliche, genaue und auch zeitlich hoch auflösende Verbrauchsmessung und die hochdynamische Bestimmung des Durchflusswertes ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung ist das eingangs beschriebene Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass zu zumindest einem Zeitpunkt auch der Druck unmittelbar vor dem Durchflusssensor, die Differenz der beiden Druckwerte und aus dieser Differenz ein Wert für den Durchfluss des Fluids ermittelt werden. Damit ergibt sich, unter Heranziehung einer ohnedies für die Druckregelung notwendigen Druckmessung, eine Kombination aus einer sehr genauen langfristigen Durchflussmessung mit einer hochdynamischen Ermittlung des Durchflusswertes durch die zeitlich hochauflösbaren Drucksignale.
Eine vorteilhafte Verfahrensvariante sieht vor, dass laufend mit vorgebbarer zeitlicher Auflösung der Druck hinter dem Durchflusssensor, der Druck unmittelbar vor dem Durchflusssensor, die Differenz der beiden Druckwerte und aus dieser Differenz ein Wert für den Durchfluss des Fluids ermittelt werden. Damit kann die Auflösung des aus den Druckmessungen bestimmten Durchflusswertes eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren Erfindungsvariante ist vorgesehen, dass mittels des Durchflusssensors ein mittlerer Fluidverbrauch bestimmt, mit dem Wert für den Durchfluss des Fluids aus der Differenz der Druckwerte verknüpft und derart eine Plausibilitätsprüfung für die Messung durchgeführt wird. Die sehr genaue Messung kann aufgrund der redundanten Durchflussbestimmung auch gut im Sinn der Mess-Plausibilität überprüft werden.
Wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform mittels des Durchflusssensors ein mittlerer Fluidverbrauch bestimmt, mit dem Wert für den Durchfluss des Fluids aus der Differenz der Druckwerte verknüpft und derart weitere Fluidparameter ermittelt werden, besteht die Möglichkeit die beiden unterschiedlichen Durchflussmessungen zur Ermittlung weiterer Fluidparameter, z.B. Dichte oder Viskosität, heranzuziehen. Vorteilhafterweise kann auch vorgesehen sein, dass das Signal des Durchflusssensors einer Tiefpassfilterung und das Signal der Differenz der beiden Druckwerte einer Hochpassfilterung unterzogen werden, und die gefilterten Signale anschließend zu einem Signal großer Frequenzbandbreite zusammengeführt werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung der Durchflussmessung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Drucksensor unmittelbar vor dem Durchflusssensor vorgesehen ist, wobei beide Drucksensoren mit einer Auswerteeinheit verbunden sind, in welcher zu zumindest einem Zeitpunkt die Differenz der mittels der beiden Drucksensoren ermittelten Werte bestimmt und aus dieser Differenz ein Wert für den Durchfluss des Fluids ermittelt wird.
Um einen gegenüber dem Signal des Durchflusssensors höher dynamischen Wert ü- ber die Differenzdruckmessung ermitteln zu können, kommen gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal Drucksensoren mit schnellerer Sprungantwort als jener des Durchflusssensors zum Einsatz.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass in der Auswerteeinheit laufend mit vorgebbarer zeitlicher Auflösung die Differenz der beiden Druckwerte und aus dieser Differenz ein Wert für den Durchfluss des Fluids ermittelt werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in der Auswerteeinheit aus den Signalen des Durchflusssensors ein mittlerer Fluidverbrauch bestimmt, mit dem Wert für den Durchfluss des Fluids aus der Differenz der Druckwerte verknüpft und derart eine Plausibilitätsprüfung für die Messung durchgeführt.
Eine nochmalige Erweiterung des Einsatzgebietes ist für eine erfindungsgemäße Vorrichtung gegeben, bei welcher in der Auswerteeinheit aus den Signalen des Durchflusssensors ein mittlerer Fluidverbrauch bestimmt, mit dem Wert für den Durchfluss des Fluids aus der Differenz der Druckwerte verknüpft und derart weitere Fluidparameter ermittelt werden.
Um ein Durchflusssignal mit sehr hoher Bandbreite zu erzielen, kann weiters vorgesehen sein, dass im Messkanal des Durchflusssensors ein Tiefpassfilter und im Messkanal des Signals für die Differenz der Druckwerte ein Hochpassfilter realisiert ist, wobei in der Auswerteeinheit ein Signal aus den gefilterten Signalen zusammengesetzt wird.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die effektiven Filtercharakteristika bis hin zu einer oberen Grenzfrequenz einen konstanten Wert haben, welcher Wert vorzugsweise bei 1 liegt.
In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigt die Zeichnungsfigur ein schematisches Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als kontinuierliche Kraftstoff-Verbrauchsmessanlage, insbesondere für Motor-Prüfstände. Über eine Leitung A und ein vorzugsweise elektromagnetisch betätigbares Füllventil 1 wird ein Tank 2, als Reservoir mit der Flüssigkeit, d.h. dem Kraftstoff, versorgt. Der Tank 2 weist weiter eine Entlüftung 3 und einen mit dem Füllventil 1 gekoppelten Füllstandssensor 4 auf.
Vom Tank 2 wird der Kraftstoff mittels einer vorzugsweise regelbaren Kraftstoffpumpe 6 über eine Leitung B dem kontinuierlich arbeitenden Durchflusssensor 7, vorzugsweise einem Coriolis-Sensor, zugeführt. Danach gelangt der Kraftstoff über vorzugsweise ein Abschaltventil 8 zur Abgabestelle, an welcher der Motor als Verbraucher (nicht dargestellt) angeschlossen wird und an welcher der Kraftstoff mit einem bestimmten, vorgegebenen Druck zur Verfügung stehen soll.
Zwischen dem Durchflusssensor 7 und dem Abschaltventil 8 zweigt eine Leitung C ab, welche zum Regel-Eingang eines beispielsweise mechanisch-hydraulischen Druckreglers 9 führt. Über den Druckregler 9 wird nun in Abhängigkeit vom Druck in der Leitung hinter dem Durchflusssensor 7 der Durchfluss durch eine Leitung D geregelt, welche zwischen der Kraftstoffpumpe 6 und dem Durchflusssensor 7 von der Leitung B abzweigt und durch den Druckregler 9 zum Kraftstofftank 2 zurückführt. Damit ist ein Regelkreis mit Rückkopplung realisiert, in welchem jede Druckveränderung hinter dem Durchflusssensor 7 gegenüber dem am Druckregler 9 einstellbaren Vorgabewert in eine gleichsinnige Veränderung desjenigen Flüssigkeitsstromes umgesetzt wird, der durch die Leitung C vor dem Durchflusssensor 7 aus der Leitung B abgezweigt und ohne Durchströmung dieses Sensors 7 wieder in den Tank 2 rückgeführt wird. Mit dieser Mengenänderung wird aber auch der Vordruck vor dem Durchflusssensor 7 geregelt, und zwar gegensinnig zur Druckänderung hinter dem Durchflusssensor 7, so dass die Druckabweichung vom eingestellten Wert schnell und sicher ausgeregelt werden kann. Allenfalls könnte eine Druckeinstellung an der Abgabestelle an den Verbraucher auch über eine Regelung der Pumpe 6 realisiert werden.
Zwischen der Pumpe 6 und dem Durchflusssensor 7 ist ein erster Drucksensors 10 zur Ermittlung des Druckes in der Leitung B vorgesehen. Ein zweiter Drucksensor 11 ist zur Bestimmung des Drucks im Leitungssystem hinter dem Durchflusssensor 7 vorgesehen. Die beiden Drucksensoren 10, 11 haben vorzugsweise eine schnellere Sprungantwort auf als der zum Einsatz kommende Durchflusssensor 7. Beide Drucksensoren 10, 11 sind mit einer Auswerteeinheit 12 verbunden, in welcher zu zumindest einem Zeitpunkt die Differenz der mittels der beiden Drucksensoren 10, 11 ermittelten Werte bestimmt und aus dieser Differenz ein Wert für den Durchfluss des Fluids ermittelt wird.
Durch fest verdrahtete Schaltungen oder realisiert über Software-Steuerung kann in der Auswerteeinheit beispielsweise laufend mit vorgebbarer zeitlicher Auflösung die Differenz der beiden Druckwerte der Sensoren 10, 11 ermittelt werden, wobei aus dieser Differenz dann weiter ein Wert für den Durchfluss des Fluids ermittelt werden kann. Auch die Bestimmung eines mittleren Fluidverbrauchs in der Auswerteeinheit 12 aus den Signalen des Durchflusssensors 7 und dessen Verknüpfung mit dem Durchflusswert aus der Differenz der Druckwerte zur Plausibilitätsprüfung für die Messung könnte vorgesehen sein.
Andererseits ist auch die Möglichkeit gegeben, dass in der Auswerteeinheit 12 aus den Signalen des Durchflusssensors 7 ein mittlerer Fluidverbrauch bestimmt, mit dem Wert für den Durchfluss des Fluids aus der Differenz der Druckwerte der Sensoren 10, 11 verknüpft und derart weitere Fluidparameter ermittelt werden, beispielsweise die Dichte oder die Viskosität des Fluids.
Vorteilhafterweise sind im Messkanal des Durchflusssensors 7 ein Tiefpassfilter und im Messkanal des Signals für die Differenz der Druckwerte der Sensoren 10, 11 ein Hochpassfilter realisiert. In der Auswerteeinheit 12 kann dann aus den gefilterten Einzelsignalen ein Signal mit hoher Bandbreite zusammengesetzt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die effektiven Filtercharakteristika bis hin zu einer oberen Grenzfrequenz einen konstanten Wert haben, welcher Wert vorzugsweise bei 1 liegt.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur kontinuierlichen Messung eines dynamischen Fluidverbrauchs, insbesondere Kraftstoffverbrauches, mittels eines kontinuierlich arbeitenden Durchflußsensors (7) mit variablem Druckabfall, vorzugsweise einem Massenstromsensor, wobei der Druck hinter dem Durchflusssensor (7) ermittelt und zur Regelung der Fluidförde- rung herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zu zumindest einem Zeitpunkt auch der Druck unmittelbar vor dem Durchflusssensor (7), die Differenz der beiden Druckwerte und aus dieser Differenz ein Wert für den Durchfluss des Fluids ermittelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass laufend mit vorgebbarer zeitlicher Auflösung der Druck hinter dem Durchflusssensor (7), der Druck unmittelbar vor dem Durchflusssensor (7), die Differenz der beiden Druckwerte und aus dieser Differenz ein Wert für den Durchfluss des Fluids ermittelt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Durchflusssensors (7) ein mittlerer Fluidverbrauch bestimmt, mit dem Wert für den Durchfluss des Fluids aus der Differenz der Druckwerte verknüpft und derart eine Plausibilitätsprüfung für die Messung durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Durchflusssensors (7) ein mittlerer Fluidverbrauch bestimmt, mit dem Wert für den Durchfluss des Fluids aus der Differenz der Druckwerte verknüpft und derart weitere Fluidparameter ermittelt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal des Durchflusssensors (7) einer Tiefpassfilterung und das Signal der Differenz der beiden Druckwerte einer Hochpassfilterung unterzogen werden, und die gefilterten Signale anschließend zu einem Signal großer Frequenzbandbreite zusammengeführt werden.
6. Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung eines dynamischen Fluidverbrauchs, insbe- sonders Kraftstoffverbrauchs, umfassend einen Tank (2), allenfalls eine Konditionier- anlage, sowie vorzugsweise eine regelbare Pumpe (6), einen kontinuierlich arbeitenden Durchflußsensor (7) für die Flüssigkeit, vorzugsweise einen Coriolis-Sensor, sowie unmittelbar hinter dem Durchflusssensor (7) einen Drucksensor (11), dessen Ausgang mit zumindest einer Regeleinrichtung für die Fluidströmung, beispielsweise einer regelbaren Pumpe (6), verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Drucksensor (10) unmittelbar vor dem Durchflusssensor (7) vorgesehen ist, wobei beide Drucksensoren (10, 11) mit einer Auswerteeinheit (12) verbunden sind, in welcher zu zumindest einem Zeitpunkt die Differenz der mittels der beiden Drucksensoren (10, 11) ermittelten Werte bestimmt und aus dieser Differenz ein Wert für den Durchfluss des Fluids ermittelt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Drucksensoren (10, 11) mit schnellerer Sprungantwort als jener des Durchflusssensors (7) zum Einsatz kommen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (12) laufend mit vorgebbarer zeitlicher Auflösung die Differenz der beiden Druckwerte und aus dieser Differenz ein Wert für den Durchfluß des Fluids ermittelt werden.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (12) aus den Signalen des Durchflusssensors (7) ein mittlerer Fluid- verbrauch bestimmt, mit dem Wert für den Durchfluss des Fluids aus der Differenz der Druckwerte verknüpft und derart eine Plausibilitätsprüfung für die Messung durchgeführt wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (12) aus den Signalen des Durchflusssensors (7) ein mittlerer Fluid- verbrauch bestimmt, mit dem Wert für den Durchfluss des Fluids aus der Differenz der Druckwerte verknüpft und derart weitere Fluidparameter ermittelt werden.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Messkanal des Durchflusssensors (7) ein Tiefpassfilter und im Messkanal des Signals für die Differenz der Druckwerte ein Hochpassfilter realisiert ist, wobei in der Auswerteeinheit (12) ein Signal aus den gefilterten Signalen zusammengesetzt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die effektiven Filtercha- rakteristika bis hin zu einer oberen Grenzfrequenz einen konstanten Wert haben, welcher Wert vorzugsweise bei 1 liegt.
EP08708397A 2007-02-05 2008-01-30 Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen messung eines dynamischen fluidverbrauchs Withdrawn EP2115400A2 (de)

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