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DE7017426U - Strahlpumpe. - Google Patents

Strahlpumpe.

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Publication number
DE7017426U
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tubular element
pressure
jet pump
gas
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE7017426U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beckman Coulter Inc
Original Assignee
Beckman Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beckman Instruments Inc filed Critical Beckman Instruments Inc
Publication of DE7017426U publication Critical patent/DE7017426U/de
Expired legal-status Critical Current

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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
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    • G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
    • G01M15/108—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases using optical methods
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    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
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Description

G 69 35 844.7 7101
Beckman Instruments, California, USA
Strahlpumpe
j Die Neuerung betrifft eine Strahlpumpe, vorzugsweise zur
! Verwendung bei einem Gasanalysegerät.
Bei Gasanalysegeräten, wie sie beispielsweise für die Analyse der einzelnen Bestandteile der Abgase von Verbrennungskraftmaschinen Verwendung finden, hängt die Strahlungsadsorption durch die Gasprobe, auf welcher die Analyse beruht, u. a. von der Dichte des in einer Probezel)·.; .,e£Endlichen Gases ab; die Gasdichte ist ihrerseits eine Funktion des Gasdruckes in der Probezelle, während der Gasdruck wiederum von dem Gasdurchsatz durch die Probezelle abhängt. Es sind deshalb Vorkehrungen erforderlichί um den Gasdurchsatz durch das Gasanalysegerät derart zu regeln, daß die Gasdichte in der Probezelle verhältnismäßig konstant bleibt.
Ziel der Neuerung ist es, eine Strahlpumpe zu s<-> ir' ^n, axe
j aufgrund ihres besonderen Aufbaues dies«ii?i ' τ Gerungen ge
recht wird, ohne deshalb auf die Verwendung für ein Gasana-
lysegerät beschrankt zu sein.
Die neue Strahlpumpe ist neuerungsgemäß dadurch gekennzeich-
: net, daß die Strahlpumpe ein erstes röhrenförmiges Element
mit einem Einlaß und einer Auslaßmündung und ein zweites röhrenförmiges Element geringerer lichter Weite aufweist, das an einem Ende an eine Druckmediumsquelle anschließbar ist und dessen anderes Ende in dem ersten röhrenförmigen Element in der Nähe dessen Auslaßmündung mündet, und daß die relativen
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Abmessungen einer in dem ersten röhrenförmigen Element in der Nahe dessen Auslaßmündung ausgebildeten Querschnittsverengung, der Bohrung des ersten röhrenförmigen Elementes und der Mündung des zweiten rühirerifurniigen Elementes derart aufeinander abgestimmt sind, daß der Gasdruck am Einlaß des ersten röhrenförmigen Elementes innerhalb des Bereiches der Druckschwankungen des aus der Mediumsquelle dem zweiten röhrenförmigen Element zugeführten Mediums im wesentlichen konstant gehalten ist.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Ende des zweiten röhrenförmigen Elementes außerhalb des ersten röhrenförmigen Elementes mündet.
Zweckmäßig ist es auch, wenn die röhrenförmigen Elemente eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsgestalt aufweisen und das Verhältnis ihrer Abmessungen A, B, C, D etwa 1:7:3,2:4 beträgt, wobei im einzelnen bedeutet: A - den Innendurchmesser des zweiten röhrenförmigen Elementes, B den Innendurchmesser des ersten röhrenförmigen Elementes, C - den Durchmesser der Querschnittsverengung und D den Abstand zwischen der Mündung des zweiten röhrenförmigen Elementes und der Auslaßmündung des ersten röhrenförmigen Elementes. s
In der Zeichnung ist ein AusfUhrungsbeispiel des Gegenstandes der Neuerung dargestellt. Es zeigen:
Fig. i ein Gerät zur Abyaaanalyse mit einer Strahlpumpe gemäß der Neuerung in schematischer Darstellung, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 ein verschiedene Betriebskennlinien des Gerätes nach Fig. 1 veranschaulichendes Diagramm und
Fig. 3 das Gerät nach Fig. 1 in seiner praktischen AusfUhrungsform in einer teilweise schematischen Seitenansicht.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Gasanaiysegerätes bei iO veranschaulicht. Dieses Gerät verfügt prinzipiell Über eine zur Zufuhr einer Gasprobe dienende Sonde 12, die in die Auspuffleitung 14 eines nicht weiter dargestellten Motorfahrzeuges eingeführt werden kann, eine Sammler- und Filtereinheit 15, über einen Gasanalysator 16, über eine die Einheit 15 mit dem Analysator 16 verbindende Leitung 18, sowie über eine neue Pumpe 20, welche Auspuffgase aus der Auspuffleitung 14 durch die Sonde 12, dxe Einheit 15, die Leitung 18 und den Analysator 16 saugt.
Der Analysator 16 ist ein nichtstreuender Infrarot-Analysator, der eine infrarote Strahlungsquelle 22 und einen Infrarot-Strahlungsdetektor 24 in Gestalt eines Thermistor-Bolometers aufweist. Die Strahlungquelle 22 und der Detektor 24 sind an gegenüberliegenden Enden einer Probezelle oder -kammer 26 angeordnet, welche von den Abgasen durchströmt ist. Die Sonde 12 ist in Gestalt einer länglichen, flexiblen gewellten Metallröhre ausgebildet, die zufolge der großen, der Umgebungsluft dargebotenen Oberfläche eine Vorkühlung der durchströmenden Abgase bewirkt. Die Sammler- und Filter-
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einheit 15 ist zwischen der Sonde 12 und einen Ende der Leitung 18 angeordnet, während das andere Ende der Leitung 18 an einen Einlaßstutzen 27 der Probezelle 26 angeschlossen ist. Dia Einheit 15 Yerfflst- ober einen eine innere Kammer 32 begrenzenden inneren Behälter 30 sowie über einen in Abstand von dem inneren Behälter 32 angeordneten äuÄeren Behälter 3^, der in dem Raum außerhalb des inneren Behälters eine äußere Kammer 36 umgrenzt. Die beiden Kammern 32, 36 sind durch einen Deckel 38 verschlossen, in den EinlaßkanSle 1*0 und Auslaßkanäle 12 ausgebildet sind, die das Einströnen von Abgasen aus der Sonde 12 in die innere Kärrner 32 und sodann deren Austritt in die Leitung 18 ermöglichen. In der inneren Kammer 32 ist ein hohles Filterelement ^k vorgesehen, welches den Auslaßkanal 12 umgibt und die Aufgabe hat, etwa mitgeführte feste Bestandteile von der Gasprobe abzuscheiden. Die Wandung des Behälters 30 ist gekühlt, un damit in den Abgasen enthaltenen V7asserdampf zur Kondensation zu bringen. Die Kühlung geschieht durch Luft, die der äußeren Kanuner 36 über einen Einlaß kS zugeleitet wird und die über einen Auslaß 48 abblasen kann. Die innere Kammer 32 weist einen ein Ventil 50 enthaltenden Ablaß 52 auf, der derart ausgebildet ist, daß der Teil des Ablasses, der oberhalb des Ventiles 50 liegt, einen Sumpf 52 bildet, in dem sich das Kondensat sammeln kann, das durch das Ventil 50 sodann ablassbar 1st.
Die Temperatur der aus der Auspuffleitung eines Kraftfahrzeuges austretenden Abgase liegt beim Leerlaufbetrieb des Motors normalervreise bei etwa 150° C, während bei hoher Drehzahl oder voller Belastung des Motors die Abgas-..„rperatur bis auf etwa 500° C steigt. Die Sonde 12 ist deshalb so lane, daß die Temperatur der durchströmenden Gase beim Eintritt in die Einheit 15 etwa die Umgebungstemperatur erreicht.
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Der luftgekühlte Kondensor In der Einheit 15 gev.-rhrleistet in übrigen, daß die Tenperatur der durchstr"rer.den n*se tatsächlich In wesentlichen auf die Un-efcungsterneratur ^^scenyt Wj^rrt so daß der überwiegende Teil des von den Gasen nitgeführten V.'asserdanpfes an der Vandur.g 30 des Kondensors kondensiert und in den Surpf 52' ßesanrelt wird. Abgase von Raum- oder Umgebungstemperatur, d. h. etwa 21 C4 enthalten etwa 2,5 ί Uasser in Dampfform; falls die aus der Einheit 15 austretenden Gase ohne weitere Behandlung unmittelbar der Zelle 26 zugeleitet würden, kennte der ''asserdampf, der In den Gasen noch verblieben ist, sich ar. den V.'i"nder. der Leitung 18 und der Zelle 26 niederschlagen. Ur«. das Auftreten einer solchen Kondensation zu vermeiden, ist es notwendig, Vorkehrungen zu treffen, ur. sicherzustellen, daß die Temperatur der durch die Leitung iS und die Seile 26 strömenden Gase nicht unter die Tenperatur des Gases in dem Kondensor, ά. h. die Urp^ebungsterneratur, absinkt. Zu diesem Zwecke werden die durch die Leitung IS und die Zelle 26 strömenden Gase auf eine Terperatur oberhalb der Umgebungstemperatur, etwa 5 bis 10 C über der Umgebungstemperatur, durch ein Heizelement 51» aufgeheizt, das strönungsabwürts der Einheit 15 vorgesehen ist und die Aufgabe hat, eine unerwünschte Kondensation zu verr.eicen, ohne Jedoch die Wirkungsweise des Analysators l6 nachteilig zu beeinflussen. Die von der Strahlungsquelle 22, der der Strahlungsquelle 22 zugeordneten, nicht weiter dargestellten elektrischen Schaltung und von den Detektor 2^ sowie von der Pumpe 20 abstrahlende warme reicht aus, udie Gastemperatur in der Zelle 26 auf der gewünschten Höhe zu halten. Das Heizelement 51» könnte in übrigen bei einer alternativen Ausführung: " ^rm auch weggelassen werden, wenn die Leitung 18 in einem s, ;hSuse angeordnet würde, wie dies bei 55 in Pig. 3 angedeutet ist, und zwar derart, daß die
Leitung l8 derart Inder N".be der Strahlungsquelle 22 des Detektors 2Ί, der zugeorcn.:■-:jn Schaltung und der Pumpe 20 untergebracht wird, daß sich ein Wärmeaustausch einstellt.
In der Leitung l8 ist ein Ventil 56 vorgesehen, das t^ gestattet, im Bedarfsfall ein Eichgas aus einer Quelle 58 über die Leitung 18 in die Probezelle 26 zu leiten, um den Analysator l6 zu eichen. In Fig. 3 ist das Gerät 10 im Detail in der Weise dargestellt, wie es tatsächlich zur Analyse der Abgase eines Kraftfahrzeuges 57 eingesetzt wird. Das Gehäuse 55 des Gerätes 10 ist auf einem Wagen 59 angeordnet, während das einlasseitige Ende der Sonde 12 in die Abgasleitung I1J des Kraftfahrzeuges eingeführt ist. Ein Teil der aus gewelltem Material hergestellten Sonde 12 liegt normalerweise in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise auf den Fußboden, wodurch ein Kondensatsammler gebildet wird. In dem Gehäuse 55 sind der Analysator l6 mit der Probezelle 26t die Leitung l8, die Pumpe 20, das Heizelement 51* und das Ventil 56 untergebracht. Wie bereits erwähnt, kann das Heizelement 5^ gegebenenfalls weggelassen werden. Die Filter- und Sammler-(Kondensor-)Einheit 15 ist außerhalb des Gehäuses 55 angeordnet und von diesem durch eine nichtdargestellte isolierte Wand getrennt.
Ein weiteres wesentliches Merkmal des Gerätes besteht darin» daß die Probezelle 26 oberhalb des Wassersumpfes 52' der Einheit 15 sowie oberhalb der V/asserrückhalteteile angeordnet 1st, die in der auf dem Fußboden aufliegenden Sonde 12 ausgebildet werden. Der Abstand der Probezelle 26 ist hierbei so groß, daß der von der Pumpe 20 erzeugte Unterdruck nicht ausreicht, um V/asser entweder aus der Sonde 12 oder aus dem Sumpf 521 durch die Leitung 18 in die Probezelle 26 zu fördern. Um zu gewährleisten, daß der Analysator keine größere Ansprechzeit als beispielsweise etwa 5 Sek. braucht t
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ist die Pumpe 20 derart ausgelegt, daß sie eine Durchscrömung des Gerätes 10 mit etwa 5,7 bis 57 dm /min. gewährleistet, / wodurch ein Druck bzw. partielles Vakuum in der zelle 26
von etwa 100 mm (V') Wassersäule unter Atmosphärendruck erzeugt wird. Dieser Druck sollte in einem Bereich von etwa 89 mm (3,5") bis 115 mm (4,5*') Wassersäule unter Atr.osphärendruck eingehalten v/erden, damit die Fehler in Ausgangssignal des Detektors 2k ein Prozent nicht überschreiten, V.'enn so die Pumpe 20 einen Druck von etwa 100 mm VJassersilule unter Atmosphärendruck in der Zelle 26 erzeugt, sollte die Zelle 26 um einen Abstand (in Fig. 3 mit X bezeichnet) oberhalb des Sumpfes 52' sowie des unteresten Teiles der Sonde 12 angeordnet sein, der größer als 100 mm ist. Der Abstand zwischen der Unterseite der Zelle 16 und der Oberseite des Sumpfes 52· sollte mit anderen Worten größer sein als der Betrag in mm der Wassersäule unter Atmosphärendruck des in der Zelle 26 herrschenden Druckes.
Ein anderer Vorteil des Gerätes besteht darin, daß die Abgase mit verhältnismäßig geringer Strömungsgeschwindigkeit durch das Gerät strömen, so daß, falls zufällig Fezz, Schmutz oder dgl. sich auf den Wandungen der gasführenden Teile des Gerätes ablagern sollte, es in hohem Maße unwahrscheinlich ist, daß diese Materialien von den '.wandungen weggerissen und in die Zelle 26 mitgenommen v/erden. Für den Fall, daß diese Materialien, die sich auf den Wandungen der Leitungen abgelagert haben, den Gasdurchlaß behindern wollen, hat dies auf die Ausgangsgröße des Analysators l6 keine auch nur annähernd so große Wirkung als sie sich einstellen würde, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des das Gerät durchströmenden Gases wesentlich höher wäre.
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ϊ:>ί diesem Gasanalysegerät ist die Pumpe .20 eine neuerungs- (■-iße Strahlpumpe, welche an den Auslaß 62 der Probezelle
vj angeschlossen ist. Eine solche Strahlpumpe hat einige Vorteile gegenüber einer mechanischen Pumpe, während sie gegenüber einem Exhaustor den Vorzug aufweist, daß sie eine geringere Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsmediums erfordert und außerdem ein größeres Volumen Probegas fördert. Wie insbesondere c'«s Fig. 1 zu ersehen, besteht die Strahl-
pumpe aua einem Äußeren Rohr 6θ, das an den Auslaß 62 der Zelle 26 angeschlossen ist sowie aus einem inneren Rohr 64, das in dem äußeren Rohr JO mündet. Die Pumpe ist im Vergleich zu der Zelle 26 und zu dem Auslaß 62 der besseren Klarheit wegei vergrößert dargestellt. Das innere Rohr 64 weist einen beträchtlich kleineren Durchmesser als das äußere Rohr 60 auf und verläuft durch die V/andung des äußeren Rohres 60f wobei seine innenliegende Mündung 66 in einigem Abstand von der Auslaßmündung 68 des äußeren Rohres 60 liegt. Das äußere Ende 70 des inneren Rohres 64 ist über einen Schlauch 72 an einen Auslaß 74 einer Ventilgruppe 76 angeschlossen, die einen zweiten Auslaß 78 aufweist, der über einen Schlauch 80 mit dem Einlaß 46 der Gamnler-(Kondensor)- und Filtereiheit 15 verbunden ist; außerdem verfügt sie über einen Einlaßstutzen 82, der mit einer Sshnellschlußkupplung oder fMian normalen Fitting versehen ist. Diese Kupplung gestattet den raschen Anschluß an einen entsprechenden Kupplungstell 86, welcher endseitig an einen üblichen Luftschlauch 88 angeschlossen ist· Dieser Luftschlauch kann der Art sein, wie er in Garagen oder Werkstätten zum Anschluß von pneumatischen Werkzeugen oder dgl. normalerweise zur Verfügung steht. In diesen Garagen oder Werkstätten steht auch in <*τ Ri-cge3 Kompressor als Druckluftquelle zur Verfügung, *· f- r bei 90 angedeutet ist und an den der LuftschJ*·- \ Zo angeschlossen ist«
Die Ventilgruppe 76 verfügt außerdem über ein Ventilelement 92, das die Druckluftströmung von dem Einlaßstutzen 82 zu den Auslässen 74, 78 steuert. Ein in der Gruppe 76 vorgesehener Druckmesser 94 gibt eine visuelle Anzeige des
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Druckes des die Gruppe durchströmenden Gases, Die normale Druckluftversorgung einer Werkstätte arbeitet mit einem Druck von etwa 2 bis 7 atü. Für die Abgasanalyse kann die Strahlpumpe Jedoch mit geringerem Druck betrieben werden. Das Ventilelement 92 enthält Mittel, um den Druck der in die Gruppe 46 eintretenden Luft auf den gewünschten Wert abzusenken.
Die die Gruppe 76 durchströmende Luft wird über den Schlauch 80 zu der Einheit 15 geleitet, wo sie als Kühlmedium für den Kondensor dient; durch den Schlauch 72 gelangt sie zu den inneren Rohr 64 der Strahlpumpe, als deren Arbeitsmedium sie verwendet wird. Die in das Rohr 64 einströmende Luft tritt aus der Mündung 66 in Gestalt eines dünnen Strahles mit hoher Strömungsgeschwindigkeit in der Achse des äußeren Rohres 60 aus. Ileser eine hohe Strömungsgeschwindigkeit aufweisende Strahl reißt das in dem Mußeren Rohr befindliche Gas mit, ao daß eine Pumpwirkung bzw, ein Druckdifferential zwischen den gegenüberliegenden Enden des Rohres 60 erzeugt wird, so daß Abgas des Kraftfahrzeuges durch das Gerät zum Zwecke der Analyse in der Probezelle hindurchgesaugt wird. Die Strahlpumpe 20 ist äußerst einfach und billig, sie erfordert keine sich bewegenden Teile und wird von einer ohne weiteres zur Verfügung stehenden Druckmediumsquelle gespeist, nämlich aus der Druckluftquelle, die in den üblichen Kraftfahrzeugwerkstätten ohnehin vorhanden ist. Selbstverständlich können zur Betätigung der Pumpe 20 auch andere Druckgasquellen verwendet werden, falls dies erwünscht sein sollte.
Um Fehler der Ausgangsgröße des Analysators 16, wie bereitserwähnt, auf ein Minimum zu reduzieren, ist es notwendig, daß der Druck in der Probezelle 26 im wesentlichen konstant
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bleibt. Der Druck In der Zelle sollte deshalb vorzugsweise sich um nicht mehr als 1 % des Atmosphttrendruckes ändern. Der Druck, der die Pumpe 20 betreibenden Werkstafct-Druckluftque-lle schwankt jedoch häufig bis su 200 %§ so daf. erhebliche Druckschwankungen in der Zelle 26 auftreten können. Um nun den Druck in der Zelle konstant zu halten, muß die Strömungsgeschwindigkeit des die Zelle durchströmenden Gases, d. h. der Gasdurchsatz, konstant gehalten werden« Ein konstanter Gasdurchsatz 1st auch notwendig, um Schwankungen der Ansprechzeit des Analysators 16 zu vermeiden. Aus diesem Grunde sind Vorkehrungen erforderlich, die eine Druckregelung in dem Gerät 10 gestatten.
Liegt der gewünschte Abgasdurchsatz etwa zwischen 5,7 und 57 dnr/min., wie oben erwähnt, und soll die Ansprechzeit des Analysators 16 nicht größer als 5 sek. sein, so wird das Ventilelement 93 der Gruppe 76 derart eingestellt, daß der Druck, der in das Rohr Sk der Strahlpumpe eintretenden Luft in der Größenordnung von etwa 0,7 bis 1,75 atü liegt. Damit ergibt sich ein Druck bzw, ein partielles Vakuum in der Probezelle 26 von etwa 100 ran V.'S unter Atmosphärendruck. Da die Uerkstatt-Druckluftsversorgung nicht immer mit Druckreglern ausgestattet ist, und die Anschaffung eines eigenen Druckreglers für diese Druckluftversorgung die Kosten des Gerätes erheblich erhöhen würde, ist es erwünscht, in dem Gerät 10 über einfache Mittel zu verfügen, die es gestatten, das von der Strahlpumpe 20 erzeugte Druckdifferential und damit den Probegasdruck in der Zelle 26 zu regeln.
Entsprechend einem weiteren wichtigen Merkmal des Gerätes wird eine Probegas-Druckregelung dadurch erzielt, daß
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eine Querschnittsverringerung 9β an der Auslaßründunp; der Strahlpumpe vorgesehen wird. Diese Querschnittsverminderung 96 verringert die Auswirkung von Druckschwankungen der LuftqusIIe 90 a«*" die Ausgangsgröße und die Ansprechzeit des Analysators l6 auf ein Minimum. Dies folgt aus dem Umstand, daß bei Zunahme des Druckes der dem inneren Rohr Sk der Strahlpumpe zugeführten Luft die in dem aus der Mündung 66 des Rohres austretenden Strahl zunehmende Strömungsenergie zu einem Druckaufbau an der Querschnittsverminderung 96 führt, wodurch die Pumpwirkung der Strahlpumpe herabgesetzt wird. Umgekehrt hat eine Verringerung des Druckes der Druckluftversorgung zur Folge, daß der Druck an der Querschnittsverminderung 96 abnimmt und damit die Pumpwirkung erhöht wird. Durch zweckmäßige Wahl des Innendurchmessers des äußeren Rohrs 60, des Durchnessers der Düsenmündung 66 des inneren Rohres 6k sowie des Durchmessers der Querschnittsverminderung 96 wie auch durch entsprechende Bemessung der gegenseitigen Stellung der Düsenmündung 66 und der Auslaßmündung 68 des inneren bzw, des äußeren Rohres, kann der Druckabfall in der Strahlpumpe und damit der Gasdurchsatz durch das Gerät I^ über einen verhältnismäßig weiten Bereich der Druckschwankung der Druckluftversorgung verhältnismäßig konstant gehalten werden. Die Querschnittsverminderung 96 in der Auslaßnündung der Strahlpumpe ergibt somit eine Probegas-Druckregulierung, ohne daß hierfür ein eigener teurer Druckregler für die Druckluftversorgung 90 erforderlich wäre.
Der Viert der Druckregelung und die durch die Querschnittsverminderung 96 erzielten vorteilhaften Ergebnisse lassen sich insbesondere aus Fig. 2 ersehen, welche vier Betriebskennlinien in einem Diagramm veranschaulicht, dessen Abszisse den Druck der Druckluftversorgung und dessen Ordinate den Druck in der Probezelle 26 Jeweils in englischen Zoll (inch) WS unter Atmosphärendruck angeben. Die Kurve A
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in FIg. 2 veranschaulicht die Betriebskennlinie einer in dem Gerät 10 verwendeten Strahlpumpe, die ohne Querschnittsverminderung 96 an der Auslaßmündung der Pumpe ausgeführt ist. VJie zu ersehen, ist der von der Pumpe erzeugte Unterdruck und damit der Abgasdurchsatz durch'das Gertlt eine fast lineare Punktion des Strahldruckes oder des Druckes der Druckluftversorgung innerhalb des normalen Betriebsbereiches des Luftdruckes. Falls beispielsweise die normale Druckschwankung der Druckluftversorgung zwischen etwa 0,7 und 1,75 atü (zwiscnen 10 und 25 psig) liegt, wie es durch die Klammer B angedeutet ist, kann der Druck in der Probe-. zelle um etwa 2" (50,8 mm) VJS schwanken. Durch Anordnung einer Querschnittsverminderung S6 an der Auslaßmündung der Strahlpumpe wird die Wirksamkeit der Strahlpumpe herabgesetzt, was zur Folge hat, daß der Druck in der Zelle 26 j ebenfalls absinkt, wie dies die Kurven C, D zeigen, welche
• für Pumpen gelten, die Querschnittsveriülnderunger. 9β να-
nehmend geringer werdender Größe aufweisen. Mit Abnahme der Größe der Querschnittsverminderungen werden die Betriebs-/ kennlinien immer flacher, Ms eine völlig ebene (gerade)
Betriebskennlinie E erreicht wird, die zum Ausdruck bringt daß in dem zu erwartenden Druckschwankungsbereich von 0,7 bis 1,75 atü (10 bis 25 psig) der Druckluftversorgung in der Zelle ein konstanter Druck von etwa V (101,6 mn) VJS eingehalten wird. Wahrend somit durch die Anordnung der Querschnittsverminderung 96 bei der Strahlpumpe ein Teil des Pumnenwirkungsfrrades geopfert wird, wird der Probegasdurchsatz durch das Gerät innerhalb des normalerweise zu erwartenden Druckschwankungsbereiches der Druckluftversorgung im wesentlichen konstant gehalten. Die Folge davon ist, daß die Ansprechze L des Analysators l6 Im wesentlichen konstant bleibt und die usgangsgröße des Analysators ein Minimum von auf Druckschwankungen innerhalb der Probezelle 26 zurückzuführenden Fehlern aufweist·
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7Ο17426?·μο.7ο
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Bei einem Gasanaly?.. :.· i cac wurde eine Sonde 12 von etwa 6 r Lunge an eine Säminler= (Kondensor)- und Filtereinheit entsprechend der Einheit 15 --ngeschlossen. Der Innendurchmesser des inneren Roh . 64 der Strahlpumpe betrug etwa 1,59 mm (l/lö*1), während der Innendurchmesser des Außenrohres 60 bei etwa 11,1 mm (7/161·) lag. Die Mündung 66 des Rohres 64 befand sich in einem Abstand von etwa 95,25 mm (3,75'') von der Auslaßmündung 68 des äußeren Rohres entfernt, während die Querschnittsverminderung 96 einen Durchmesser von etwa 5,0 mm aufwies. Falls somit der Innendurchmesser des Innenrohres 64 mit A, der Innendurchmesser des Außenrohres 60 mit B, der Durchmesser der Querschnittsverninderung 96 mit C und der Abstand zwischen der Hündung 66 des Rohres 64 und der Auslaßmündung 68 des Rohres 60 mit D bezeichnet werden, ist das Verhältnis der Abmessungen A, D, C, D etwa 1:7:3,2:60. Bei an eine übliche Werkstattdrudduftversor^ung angeschlossener Ventilgruppe 76 und einer Einstellung des Ventilelementes 92 in der Weise, daß der Luftdruck in der Leitung 72 zwischen etwa 0,7 und 1,75 atü liegt, ergab sich, daß trotz einer 50 iigen Druckschwankung in der Druckluftversorgung die Strahlpumpe das Probegas nit im wesentlichen konstantem Durchsatz von etwa 14, 15 dm /min. durch das System förderte, mit dem Ergebnis, daß die Ansprechzelt des Analysators weniger als 5 sek. betrug und der naxinale Fehler des Analysators l6 sich auf weniger als 1 % belief. Ähnlich erfolgreiche Ergebnisse wurden auch mit einer Strahlpumpe erzielt,bei der das Verhältnis der Abmessungen A, B, C, D etwa 1:7:3,2:4 betrug und der Luftdruck in der Leitung 72 zwischen ca. 1,75 und 3,5 atü lag. Es ist somit zu ersehen, daß die Abmessungen des Innenrohres und des Außenrohres der Strahlpumpe sowie der Querschnittsvermlnderung 96 wie auch die Verhältnisse dieser Abmessungen unterschiedlich zu den oben angegebenen Werten gewählt werden können,
- 15 -
wenn die Strahlpumpe in einem Gasanalysegerät Vert ^ndung findet, das andere Durchsätze und Druckarforderungen aufweist, als das oben beschriebene Gerät oder falls die Pumpe zu unterschiedlichen Zwecken eingesetzt wird; die einfache automatische Druckregelung, die sich durch die Pumpe erzielen läßt, bleibt jedoch erhalten.
Die vorliegende Neuerung wurde insbesondere im Zusammenhang mit der Analyse der Abgase aus Kraftfahrzeugauspuffanlagen beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß ein solches Gerät auch zur Analyse der Abgase anderer Motorfahrzeuge sowie zur Analyse der Abgase von beliebig angeordneten bzw. eingesetzten Verbrennungsmaschinen verwendet werden kann, wie es auch möglich ist, das Gerät zur Analyse irgendwelcher anderer Wasserdampf enthaltender heißer Gase zu benützen.
701742B7-.M0.7n

Claims (3)

Schutzansprüche
1. Strahlpumpe, vorzugsweise für ein Gasanalysegerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe (20) ein erstes röhrenförmiges Element (60) mit einem Einlaß und einer Auslaßmündung (68) und ein zweites röhrenförmiges Element (64) geringerer lichter ·*. *.te aufweist, das an einem Ende (70) an eine Druckmediumsquelle (90) anschließbar ist u,->.d dessen anderes Ende (66) in dem ersten röhrenförmigen Element (60) in der Nähe dessen Auslaßmündung (68) mündet, und daß die relativen Abmessungen einer in dem ersten röhrenförmigen Element (60) in der Nähe dessen Auslaßmündung (68) ausgebildeten QuerschnittsVerengung (96), der Bohrung des ersten röhrenförmigen Elementes (60) und der Mündung i66) des zweiten röhrenförmigen Elementes (64) derart aufeinander abgestimmt sind, daß der Gasdruck am Einlaß des ersten röhrenförmigen Elementes (6O) innerhalb des Bereiches der Druckschwankungen des aus der Mediumsquelle (90) dem zweiten röhrenförmigen Element (64) zugeführten Mediums im wesentlichen konstant gehalten ist.
2. Strahlpumpe nach Anspruch 1, da-arch gekennzeichnet, daß ein Ende des zweiten röhrenförmigen Elementes (64) außerhalb des ersten röhrenförmigen Elementes (60) mündet.
3. Strahlpumpe nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die röhrenförmigen Elemente (60, 64) eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsgestalt aufweisen und das Verhältnis ihrer Abmessungen A, B, C, D etwa 1:7:3,2:4 beträgt, wobei im einzelnen bedeutet: A - den Innendurchmesser des zweiten röhrenförmigen Elementes (64), B - den Innendurchmesser des ersten röhrenförmigen Elementes (60), C- den Durchmesser der Querschnittsverengung (96) und D- den Abstand zwischen der Mündung des zweiten röhrenförmigen Elementes (64) und der Auslaßmündung (68) des ersten röhrenförmigen Elementes (60).
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