特表 2022-524943 質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-11

(54)【発明の名称】質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システム

(51)【国際特許分類】

   G01F 1/84 20060101AFI20220428BHJP

   G01F 7/00 20060101ALI20220428BHJP

   G01F 1/00 20220101ALI20220428BHJP

【ＦＩ】

G01F1/84

G01F7/00

G01F1/00 V

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021548597

(86)(22)【出願日】2020-03-17

(85)【翻訳文提出日】2021-08-18

(86)【国際出願番号】 AT2020060096

(87)【国際公開番号】W WO2020186279

(87)【国際公開日】2020-09-24

(31)【優先権主張番号】A50226/2019

(32)【優先日】2019-03-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】AT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】500461457

【氏名又は名称】アーファウエル リスト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ミヒャエル ブーフナー

(72)【発明者】

【氏名】ヘリベアト カマーシュテッター

【テーマコード（参考）】

2F030

2F035

【Ｆターム（参考）】

2F030CC06

2F030CD13

2F030CD15

2F030CD17

2F030CE02

2F035AA02

2F035JA02

(57)【要約】

質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システムが周知であり、測定システムは、供給ユニット（３６）から消費器（４０）に通じる主導管（１０）と、測定ユニット（３４）と、計算ユニット（３２）と、を備え、測定ユニット（３４）は、主導管（１０）内に配置された第１のコリオリ測定器（１２）と、主導管（１０）内で第１のコリオリ測定器（１２）に対して直列に配置され、第１のコリオリ測定器（１２）よりも小さな最大流量用に設計された第２のコリオリ測定器（１４）と、第２のコリオリ測定器（１４）を迂回することができるバイパス導管（１６）と、バイパス導管（１６）内に配置された弁（１８）と、から成り、計算ユニット（３２）は、第１のコリオリ測定器（１２）と第２のコリオリ測定器（１４）とに接続されており、この場合、弁（１８）は、圧力に応じて開き、測定ユニット（３４）の下流側において主導管(１０)内に、出力圧調整器（３８）が配置されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システムであって、前記測定システムは、
供給ユニット（３６）から消費器（４０）に通じる主導管（１０）と、
測定ユニット（３４）と、
計算ユニット（３２）と、
を備え、
前記測定ユニット（３４）は、
前記主導管（１０）内に配置された第１のコリオリ測定器（１２）と、
前記主導管（１０）内で前記第１のコリオリ測定器（１２）に対して直列に配置され、前記第１のコリオリ測定器（１２）よりも小さな最大流量用に設計された第２のコリオリ測定器（１４）と、
前記第２のコリオリ測定器（１４）を迂回することができるバイパス導管（１６）と、
前記バイパス導管（１６）内に配置された弁（１８）と、
から成り、
前記計算ユニット（３２）は、前記第１のコリオリ測定器（１２）と前記第２のコリオリ測定器（１４）とに接続されており、
前記弁（１８）は、圧力に応じて開き、前記測定ユニット（３４）の下流側において前記主導管（１０）内に出力圧調整器（３８）が配置されている、
測定システム。

【請求項2】

前記出力圧調整器（３８）は、前記測定ユニット（３４）のすぐ下流側に配置されている、
請求項１記載の、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システム。

【請求項3】

前記測定ユニット（３４）の上流側において前記主導管（１０）内に第２の出力圧調整器（４２）が配置されている、
請求項１または２記載の、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システム。

【請求項4】

前記出力圧調整器（３８）および／または前記第２の出力圧調整器（４２）の出力圧は、制御可能である、
請求項１から３までのいずれか１項記載の、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システム。

【請求項5】

前記測定ユニット（３４）の上流側において前記主導管（１０）内に制御可能な圧縮機（４４）が配置されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載の、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システム。

【請求項6】

前記圧縮機（４４）は、脈動無しであるか、または、脈動無しで運転可能である、
請求項５記載の、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システム。

【請求項7】

前記圧縮機（４４）は、テスラ圧縮機である、
請求項６記載の、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システム。

【請求項8】

前記主導管（１０）内で前記測定ユニット（３４）と前記出力圧調整器（３８）との間に、温度調整ユニット（４６）が配置されている、
請求項５から７までのいずれか１項記載の、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システム。

【請求項9】

前記温度調整ユニット（４６）は、
内部に脈動無しで圧送する第２の圧縮機（５０）と熱交換器（５２）とが配置された調整導管（４８）と、
前記熱交換器（５２）および前記第２の圧縮機（５０）の下流側で前記調整導管（４８）から分岐し、前記熱交換器（５２）および前記第２の圧縮機（５０）の上流側で再び前記調整導管（４８）内に開口する戻し導管（５４）と、
を有している、
請求項８記載の、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システム。

【請求項10】

前記主導管（１０）内で前記測定ユニット（３４）と前記温度調整ユニット（４６）との間ならびに前記温度調整ユニット（４６）と前記出力圧調整器（３８）との間に各１つの圧力センサ（５６，５８）が配置されており、前記圧力センサ（５６，５８）は、脈動無しで圧送する前記第２の圧縮機（５０）の制御ユニット（５３）に接続されており、脈動無しで圧送する前記第２の圧縮機（５０）は、前記主導管（１０）内の各前記圧力センサ（５６，５８）間に一定の圧力損失が生じるように制御される、
請求項９記載の、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システムに関するものであり、測定システムは、供給ユニットから消費器に通じる主導管と、測定ユニットと、計算ユニットを備え、測定ユニットは、主導管内に配置された第１のコリオリ測定器と、主導管内で第１のコリオリ測定器に対して直列に配置され、第１のコリオリ測定器よりも小さな最大流量用に設計された第２のコリオリ測定器と、第２のコリオリ測定器を迂回することができるバイパス導管と、バイパス導管内に配置された弁と、から成り、計算ユニットは、第１のコリオリ測定器と第２のコリオリ測定器とに接続されている。

【背景技術】

【0002】

このような測定システムおよび付随する測定方法は、設備内に存在する流量、密度または速度に関する記述が必要とされる多数の設備で利用される。使用される測定器により、相応の導管内で液体とガスの両方の流量が測定され得る。流量測定の一例は、自動車においてガス状または液状で存在し得る燃料の消費量測定に、このようなユニットを使用することである。

【0003】

周知の消費量測定システムではコリオリ測定器が用いられる。それというのも、コリオリ測定器は、流れが単相の場合に高い精度を有しておりかつガス状の媒体の流速および流量の測定にも適しているからである。これらのコリオリ測定器は、正しい測定結果を示すためには所定の圧力を形成する必要がある測定器である。さらにこれらの測定器は常に、１つの特定の流量範囲内でしか、十分に正確な測定結果を達成しない。この理由から、複数の異なる大きさのコリオリ測定器が互いに組み合わせられる測定装置が知られている。

【0004】

これに関する一例は、欧州特許出願公開第２６６０５７０号明細書に記載された、ガスタービンにガス状の燃料を供給するシステムである。ここでは消費量測定のために、２つの流量計を並列に接続しかつ第３の流量計を直列に接続することが提案される。この場合、３つの流量計は全て、内部に切替え弁が配置されたバイパス導管を介して迂回され得るようになっている。このために、２つの小さい方の流量計は、大きい方の流量計の上流側で並列に接続されており、この場合、小型装置の最大流量の和は、大型装置の最大流量に相当する。この場合、流量計のうちの１つが較正のために取り外されるとき以外、３つの流量計は常に全てが通流されるようになっている。２つの小型流量計の和の結果は、大型流量計の測定結果と比較される。結果として、極度に大きな差がある場合には、各測定値が重み付けされるか、または各測定値のうちの１つだけが使用される。

【0005】

ただし、このような、直列または並列に接続された、異なる大きさの流量計を使用すると、必要とされる、それぞれ異なる圧力に関する十分な精度を、大きな流量測定範囲にわたって連続して提供することができない、という問題が生じる。さらに周知の構成の場合には、切替え弁を切り替えるとサージ圧力が発生し、これによりシステム全体に影響が及び、測定誤差につながるだけでなく、場合により、接続された被測定装置も損傷することになる。

【0006】

さらに、今まで未公開のＡ５１０９９／２０１８から周知の測定システムでは、バイパス導管内で切替え弁の代わりに圧力に応じて開く弁、特に逆止弁が使用され、逆止弁を介して、小さい方のコリオリセンサを所定の圧力から迂回するようになっている。この場合、測定誤差は、測定ユニットと消費器との間の接続導管内に蓄えられた質量によってのみ生じ得る。それというのも、測定ユニットにより、流量が増えるにつれて複数のセンサにわたり増大する圧力損失が生ぜしめられると共に後続の導管内にも生ぜしめられるため、十分に正確な測定結果を得るためには、測定ユニットが消費器のできるだけ近くに配置されるからである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

したがって本発明の課題は、測定ユニットが消費器に対して比較的大きく離されて配置されているもしくは配置されねばならないケースでも高精度の測定を実施することができる、ということを可能にする、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システムおよび測定方法を提供することにある。前記ケースには、例えば気候キャビネット試験の場合が当てはまる。それというのも、これらの試験では前記のような環境条件に対してセンサが設定されていないからである。さらに、消費器における実際の圧力条件をシミュレートすることが可能であることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この課題は、請求項１記載の特徴を有する、質量流量、密度、温度および／または流速を測定する測定システムにより解決される。

【0009】

弁が圧力に応じて開き、測定ユニットの下流側において主導管内に出力圧調整器が配置されている、ということにより、出力圧調整器の下流側の圧力を、任意の、特に一定の値に調整することができる。これに相応して、消費器に通じる後続の導管はほぼ任意の長さを有することができ、質量消費量の測定誤差が生じることはない。ただし圧力の安定性を得るためには、出力圧調整器と消費器との間の導管も可能な限り短く保つことが推奨に値する。測定ユニットと出力圧調整器との間の導管のみが非一定の圧力を有しており、非一定の圧力は、圧縮可能な媒体の場合、この導管部分内に非一定の質量をもたらす。ただしこの導管部分も、やはり問題無くその長さを最小化することができるため、極めて正確な測定結果が達成される。追加的に、例えば車両においてタンクが空で圧力が低下しているときに生じるような圧力状態の変化を伴う条件を再現する可能性が生じる。もちろん、このために供給器と測定ユニットとの間の主導管内の圧力は、圧力調整器と消費器との間の圧力よりも大きく選択されるべきである。バイパス導管内で圧力に応じて開く弁を使用することにより、対応する測定範囲においてより高い精度で測定するコリオリセンサの測定値をその都度使用することが可能になる。この場合、圧力に応じて開く弁とは、限界圧力に達すると開口横断面を開放し始める弁を意味し、この場合、この開口横断面は、圧力が上昇するにつれて増大する。このようにして、切替え弁に比べ、測定される流量の不連続性をもたらすサージ圧力を回避することができるようになっている。

【0010】

好適には、出力圧調整器は、測定ユニットのすぐ下流側に配置されており、これにより、測定ユニットと出力圧調整器との間の導管の長さが最小限になりひいては導管内に存在する非一定の質量に基づく測定誤差も最小限になる。

【0011】

１つの進歩的な実施形態では、測定ユニットの上流側において主導管内に第２の出力圧調整器が配置されている。このような配置により、確実な測定値を得るために供給圧は一定でなければならない、ということが放棄され得る。それというのも、供給圧が第２の出力圧調整器の出力圧未満に低下しない限り、コリオリ測定器の上流側は一定の圧力条件が支配しているため、逆流が圧力調整器により排除され得、これに相応して、供給器と圧力調整器との間の導管が、この導管内に非一定の圧力ひいては非一定の質量が見られる場合でも、誤差に加担することはもはやないからである。

【0012】

追加的に、出力圧調整器および／または第２の出力圧調整器の出力圧が制御可能であると有利である。それというのも、このようにして所望の圧力または消費器において変化する入口圧力に制御することができ、これにより、例えば圧力が低下した空のタンクをシミュレートすることができるからである。

【0013】

これに対して択一的な１つの実施形態では、測定ユニットの上流側において主導管内に制御可能な圧縮機が配置されている。この圧縮機は、その出口において常に同じ圧力を生ぜしめることができるようにするために、極めて動的に制御可能であることが望ましく、これによりこの構成でも、供給圧はもはや一定である必要がない。さらに、供給器の下流側の導管内の圧力はもはや、消費器の上流側の圧力よりも大きくなくてよい。それというのも、圧縮機により圧力を所望の圧力レベルに上げることができるからである。

【0014】

１つの進歩的な構成では、圧縮機は脈動無しである。これにより、後続の導管内での圧力変動が回避され、このような圧力変動を補償するバッファタンクまたは減圧器を使用する必要はない。

【0015】

この場合、特に有利なのは、圧縮機をテスラ圧縮機として構成することである。それというのも、テスラ圧縮機は脈動無しで作動しかつ追加的な潤滑を全く必要としないからである。

【0016】

本発明の１つの改良では、測定ユニットと出力圧調整器との間で主導管内に温度調整ユニットが配置されており、温度調整ユニットは、測定ユニットの出口と消費器内への入口との間のガスの温度を一定に保つことまたは消費器への影響を調べるためのシミュレーション用に温度変動を再現することを可能にする。

【0017】

この場合はとりわけ、温度調整ユニットが、内部に脈動無しで圧送する第２の圧縮機と熱交換器とが配置された調整導管と、熱交換器および第２の圧縮機の下流側で調整導管から分岐し、熱交換器および第２の圧縮機の上流側で再び調整導管内に開口する戻し導管と、を有していると有利である。温度調整ユニット内で測定媒体をこのように循環案内することにより、測定ユニットからの出口と出力圧調整器への入口との間に熱的な短絡が形成され得、これにより、温度を流量とは全く関係なく常に一定に保つもしくは制御することができる。壊れやすい温度ユニットは、出力圧調整器に対して離されて配置されていてもよく、出力圧調整器は、消費器自体において所望の出力圧が支配的であることを保証するために、消費器のすぐ近くに配置されていてもよい。

【0018】

本発明の１つの改良では、主導管内で測定ユニットと温度調整ユニットとの間ならびに温度調整ユニットと出力圧調整器との間に各１つの圧力センサが配置されており、これらの圧力センサは、脈動無しで圧送する第２の圧縮機の制御ユニットに接続されており、脈動無しで圧送する第２の圧縮機は、主導管内の各圧力センサ間に一定の圧力損失が生じるように制御される。このようにして、温度調整ユニットの圧力降下が所望の一定の値に調整され、これにより、温度調整ユニットによって生ぜしめられる圧力変動による測定誤差が、確実に回避される。

【0019】

これに相応して、広範な流量範囲にわたり生じる流量を、ガスの場合も極めて正確に測定可能な測定システムおよび測定方法が提供される。それというのも、導管内の圧力変動による誤差と、圧力変動による、これらの導管内の体積の変化と、が十分に回避されるもしくは最小にされるからである。このことは、進歩的な構成では、気候キャビネット試験において当てはまることが多いように、消費器と供給ユニットとの間が大きく離れていても機能する。このような測定システムは追加的に、出力圧および温度に関する顧客の要望に簡単に適合され得ると共に、周知の測定器に比べて大幅に高い精度を達成する。

【0020】

以下に、本発明による測定システムの４つの実施例を図示し、図面に基づきその機能性についても説明する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明による測定システムの第１の実施例を示す概略図である。

【図2】本発明による測定システムの第２の実施例を示す概略図である。

【図3】本発明による測定システムの第３の実施例を示す概略図である。

【図4】本発明による測定システムの第４の実施例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１に示す本発明による測定システムは、第１の主導管１０を有しており、第１の主導管１０を、質量流量を測定しようとするガス状または液状の媒体、例えばガス状の燃料等が通流する。

【0023】

この主導管１０内には第１のコリオリ測定器１２が配置されており、第１のコリオリ測定器１２は、測定システム内への、予想され得る最大流量を上回る最大流量を有している。このようなコリオリ測定器１２は流量が少ないと、コリオリ測定器では正確な測定のためにはある程度の最小流量が必要とされているために生じるゼロ点ドリフトに基づき、正確な測定値を供給しない。

【0024】

この第１のコリオリ測定器１２の下流側には、第２のコリオリ測定器１４が主導管１０内に配置されており、第２のコリオリ測定器１４の最大流量は、第１のコリオリ測定器１２の最大流量よりも少なくなっているが、第２のコリオリ測定器１４は、流量が比較的少なくても、その測定範囲に基づき、第１のコリオリ測定器１２よりも正確な測定値を供給する。

【0025】

ただしこの第２の下流側のコリオリ測定器１４は、その最大流量の上の、上部被測定範囲に位置すると考えられ、これにより生じる絞り作用に基づき極度に大きな圧力損失を生ぜしめる恐れがあり、この圧力損失は、被検体において測定されるべき流量を改ざんする恐れがあるもしくは被検体において測定されるべき流量を、もはや十分ではない最低出力圧力に基づき不可能にする恐れがあるため、第１のコリオリ測定器１２と第２のコリオリ測定器１４との間で、主導管１０からバイパス導管１６が分岐している。このバイパス導管１６は、本実施例では第２のコリオリ測定器の下流側で再び主導管１０内に開口している。

【0026】

バイパス導管１６内には、圧力に応じて切り替わる弁１８が配置されており、弁１８は、逆止弁または圧力調整器として形成され得る。

【0027】

圧力に応じて切り替わる弁１８は、弁１８に作用する圧力差に応じて、バイパス導管１６の通流横断面を開閉する。限界圧力差を超過する圧力差が印加されると、相応して通流横断面が開放され、媒体は、主導管１０から分岐するバイパス導管１６の分岐部２８からバイパス通路１６を通り、バイパス導管１６の開口３０を介して主通路１０に流れ戻る。

【0028】

２つのコリオリ測定器１２，１４は、圧力に応じて切り替わる弁１８とバイパス導管１６と共に１つの測定ユニット３４を形成しておりかつ１つの計算ユニット３２に接続されており、計算ユニット３２にコリオリ測定器１２，１４の測定値が伝送され、計算ユニット３２においてこれらの測定値が処理され、これにより、利用可能な測定結果が生ぜしめられる。

【0029】

媒体が供給ユニット３６を介して主導管１０内に流入すると、最初に第１のコリオリ測定器１２を通流し、圧力が形成される。同様に、第２のコリオリ測定器１４も通流し、第２のコリオリ測定器１４内にもやはり圧力が形成される。小さい方の第２のコリオリ測定器１４は、既に比較的少ない流量においてその測定範囲に達し、この測定範囲において第２のコリオリ測定器１４は、正確な測定値を供給する。この時点では、より大きな最大流量を有するコリオリ測定器１２において正確な測定値を得るための十分な流量にはまだ達していない。相応して、この第１の測定範囲では計算ユニット３２により、第２のコリオリ測定器１４の測定値が出力値として用いられる。

【0030】

測定システム内の流量が増加すると、第１のコリオリ測定器１２の精度が高まり、第２のコリオリ測定器１４を介して圧力降下が高まる。相応して、第１のコリオリ測定器１２の測定値と第２のコリオリ測定器１４の測定値の両方が、第２のコリオリ測定器１４の差圧に応じて重み付けされかつ内挿されることで計算ユニット３２により考慮され処理される、第２の測定範囲が選択される。第１の測定範囲と第２の測定範囲の両方において、弁１８はバイパス導管１６を閉鎖する。

【0031】

第１のコリオリ測定器１２により正確な測定値が出力される程度に流量が多くなる引き続く範囲では、これらの測定値も、計算ユニット３２により出力値として用いられる。

【0032】

この範囲は、２つの部分、つまり圧力に応じて開く弁１８が印加された圧力に基づき開く第３の測定範囲と、第２の測定範囲と第３の測定範囲と、の間に位置し、第１のコリオリ測定器１２の測定値が出力値として利用されるが、圧力に応じて開く弁１８は依然として閉じられている第４の測定範囲とに分かれる。

【0033】

つまり、圧力に応じて開く弁１８の切替え点が、第２の小さい方のコリオリ測定器１４の測定値が用いられる範囲に対して離間されており、これにより、圧力に応じて開く弁１８の開放圧の変動による出力値の改ざんが排除され得るようになっている。このようにして、例えば圧力に応じて開く弁１８の既存のヒステリシスまたは劣化に起因する変位に基づく早期開放による第２のコリオリ測定器１４の誤った測定結果に基づく誤った出力値が、確実に排除されることになる。

【0034】

圧力に応じて開く弁１８の切替えによる、測定システムの出力値への作用は、弁１８が圧力の上昇によりさらに開き、これにより、追加的な通流横断面を徐々に開放する一方で、第２のコリオリ測定器１４では抵抗が高まることにより、概ね排除されている。このようにして、圧力の飛躍が確実に防止される。

【0035】

本発明に基づき、図１に示す実施例では、主導管１０内で測定ユニットの後方、つまり測定ユニット３４の下流側かつ燃料消費量が測定される消費器４０の上流側に出力圧調整器３８が配置されており、出力圧調整器３８を介して、消費器４０における入口圧力が一定に保たれる。その結果、出力圧調整器３８と消費器４０との間の主導管１０の長さが、測定システムの測定精度に影響を及ぼすことはもはやなくなる。それというのも、この領域では変化する圧力による燃料の体積変化が排除されるからである。これにより、出力圧調整器３８と消費器４０との間の主導管１０の長さを任意に選択することができる。出力圧調整器３８と測定ユニット３４との間の導管部分の影響も最小限にするために、出力圧調整器３８は、測定ユニット３４のすぐ近くに配置される。つまり、供給ユニット３６により一定の供給圧が供給されるという前提条件のもとで、主導管内に存在する燃料質量により測定結果が損なわれるということは、もはや生じない。さらに、変位可能な出力圧調整器３８により、任意の圧力が調整され得るか、または保存された特性線に相応して変化する圧力を生ぜしめることができ、このことは、空になったタンク等の特定の状況をシミュレートするために利用され得る。

【0036】

図２に示す構成では、追加的に、供給ユニット３６の一定の供給圧の独立性を得るために、追加的に第２の出力圧調整器４２が、供給ユニット３６と測定ユニット３４との間の主導管１０内に配置されており、これにより、供給ユニット３６は測定ユニット３４から離れて配置されてもよくかつ一定でない出力圧を供給してもよい。それというのも、第２の出力圧調整器４２と測定ユニット３４との間の主導管１０内の燃料の体積変化による測定誤差が排除されるからである。出力圧調整器４２により逆流が排除されているため、出力圧調整器４２と供給ユニット３６との間の主導管１０の導管部分が測定誤差に加担することはもはやない。このために出力圧調整器４２の出力圧は、供給ユニット３６の通常の供給圧よりも低くなるように調整され、これにより、供給ユニット３６の圧力レベルが低下しても、出力圧調整器４２ひいては測定ユニット３４における出力圧は維持され得る。

【0037】

図３に示す択一的な実施形態では、第２の出力圧調整器４２が、脈動無しで作動する制御可能な圧縮機４４により代替されており、圧縮機４４は、好適にはテスラ圧縮機として構成される。この圧縮機４４は、一方では図２に示した第２の出力圧調整器４２と同様に、この場合も圧力変化に際する圧縮機４４の上流側の導管部分への逆流が圧縮機４４により阻止されるため、圧縮機４４の上流側の導管部分が測定誤差に寄与することはもはやない、ということを生ぜしめ、追加的に、脈動無しで作動する圧縮機４４により一定の出力圧が提供され得ることから供給ユニット３６により供給される圧力を消費器４０における入口圧力よりも大幅に大きく選択する必要がないため、供給ユニット３６により供給される圧力は比較的低くてよい。

【0038】

図４に示す測定システムを、さらに最適化された構成が提供する。この場合、図３と比較して、主導管１０内で測定ユニット３４と出力圧調整器３８との間に、温度調整ユニット４６が配置されている。これに相応して、主導管１０は調整導管４８に開口しており、調整導管４８内には、やはり好適にはテスラ圧縮機として構成された、脈動無しで作動する第２の圧縮機５０と、所望の温度を発生させる熱交換器５２と、が配置されている。さらに温度調整ユニット４６は、戻し導管５４を有しており、戻し導管５４を介して、燃料は熱交換器５２および第２の圧縮機５０の下流側で調整導管４８から分岐し、熱交換器５２および第２の圧縮機５０の上流側で再び調整導管４８内に流入する。

【0039】

この温度調整ユニット４６は、測定ユニット３４の下流側に問題なく取り付けることができる。それというのも温度調整ユニット４６は、最小の流量においても確実に、消費器４０に供給される燃料を所望の一定の温度に調整するからである。なぜならば、脈動無しで作動する第２の圧縮機５０により、燃料は、調整回路内の一定の圧力降下に際しても一定の温度で回路内を案内され、これにより、消費器４０に対する流量が極少量でも、温度変化は一切生じないからである。圧力降下が一定であるということは、圧縮機５０が制御ユニット５３を有しており、制御ユニット５３は、主導管１０内で温度調整ユニット４６のすぐ上流側に配置された第１の圧力センサ５６と、主導管１０内で温度調整ユニット４６の下流側に配置された第２の圧力センサ５８と、に電気的に接続されており、制御ユニット５３を介して第２の圧縮機５０が、第１の圧力センサ５６と第２の圧力センサ５８との間で測定された圧力差に応じて制御されることによる、圧縮機５０の相応の制御により達成され得る。

【0040】

説明した測定システムは、広範な圧力範囲および流量範囲にわたり連続的に提供される極めて正確な測定値を供給する。圧力変化時にシステムを一時的に振動させることは不要である。特にこの測定システムは、ガスの流量測定にも適しており、極めて少ない流量でも高い測定精度を達成する。それというのも、燃料の生じ得る体積変化が極小さな導管部分に限定され、その他の点では一定の圧力が各導管内に生ぜしめられることにより、一方では圧力変化による体積変化が排除されかつ他方では他の導管部分への逆流が回避されるからである。

【0041】

もちろん、追加的な拡張も考えられる。例えば、３つ以上の異なるコリオリ測定器を、最大流量が減少していくように直列に接続することもでき、この場合、最大のコリオリ測定器以外に、それぞれバイパスが設けられる。この場合、最下位の測定範囲では、最大流量が最も少ないコリオリ測定器の測定値が得られる。この場合、バイパス導管内の各弁の開放前は、出力値の測定用に、より大きな各コリオリ測定器の測定値がそれぞれ用いられ、この場合は各１つの内挿範囲が介在している。この場合、弁の開放点は、弁に生じる差圧に相応して変化し、差圧は並列接続された各コリオリ測定器における圧力損失に基づき生じる。また、圧力に応じて切り替わる様々な弁および様々な圧力調整器が使用されてもよい。これらは例えば電動モータまたは電磁石により駆動されていてよく、圧力センサの値に応じて調整され得る。同様に、独立請求項の保護範囲内で、当業者には別の変更も生じる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】