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Einrichtung zum Messen des Flüssigkeitsstandes in Behältern.
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Messen des Flüssigkeitsstandes in Behältern mittels des Druckes, der erforderlich ist, um aus einem fast bis zum Boden des Behälters reichenden Tauchrohr die Flüssigkeit durch ein Gas zu verdrängen, wobei dieses Tauchrohr in einer Kammer oder mehreren Kammern endet, deren Öffnungen für den Ein-und Austritt von Flüssigkeit und Gas so ausgebildet und angeordnet sind, dass die unter Kapillaritätsspannung stehende Trennungsfläche zwischen Gas und Flüssigkeit innerhalb des Kammersystems unter dem höchsten Spiegel liegt, wo Gas und Flüssigkeit aus dem Kammersystem heraustreten. Erfindungsgemäss sind in dem Wege des Gasaustritts Verengungen vorgesehen, die die Bewegung der Trennungsfläehe dämpfen und mit der Trennung- fläche nicht zusammenfallen.
Dadurch wird erreicht, dass die Bemessung dieser Verengungen und die Kapillarität an der Trennul1gsfläche voneinander unabhängig sind. Um nämlich die Kapillarwirkung klein und praktisch konstant zu halten, braucht man eine verhältnismässig grosse Trennungsfläche.
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Austrittsöffnungen für Gas und Flüssigkeit. Um nun diese entgegengesetzten Forderungen ohne Kompromiss zu erfüllen, lässt man nach der Erfindung die Trennungsfläche und die Verengung des Gasaustrittes nicht mehr wie bisher zusammenfallen, so dass man jetzt jede von ihnen auf den für sie günstigsten Wert bringen kann. Weitere Teile der Erfindung betreffen zusätzliche Dämpfungseinrichtungen für Gas und Flüssigkeit im Tauchrohr oder bzw. und in den an dieses angeschlossenen Kammern.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in drei beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt.
Nach Fig. 1 ist das Tauchrohr 22 mit der daran anschliessenden kugelartigen Kammer 23 mit Rücksicht auf die bei den Messungen zu verdrängende Flüssigkeitsmenge bemessen. 24 ist eine zweite Rohrkammer, durch deren Öffnung 25 die Trennungsfläehe zwischen Gas und Flüssigkeit bestimmt wird, während das überströmende Gas durch die Öffnung 26 entweicht. Die Verengung des Ausströmungsquerschnittes nach der Erfindung ist bei der Öffnung 26 vorhanden. Durch die Öffnung 27 steht die Flüssigkeit innerhalb und ausserhalb der Kammer in Verbindung.
Die Kammer 23 ist durch Rippen oder Netze 28 zur Unterdrückung von Pendelbewegungen der Flüssigkeit unterteilt.
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der Kugelkammer 23 an dieser Stelle so gewählt, dass unter Berücksichtigung der Art der Flüssigkeit und des Baustoffes die Kapillarwirkung praktisch unverändert bleibt. An der Öffnung 27 entsteht keine Kapillarwirkung, da sie Flüssigkeit mit Flüssigkeit verbindet. Durch diese Öffnung 27 werden Fehlmessungen selbst dann vermieden, wenn sich bei statischer Messung eine Gasblase in der Rohrkammer 24 verfangen oder bei Erschütterungen daraus entweichen sollte. Der Austritt des Druckgases aus der Rohrkammer 24 wird durch deren obere Öffnung 26 so weit gedämpft, dass das Gas nur in Form kleiner Blasen entweichen kann.
Ebenso wird das Ein-und Ausströmen der Flüssigkeit durch die besondere Abmessung der Teile 27,24 und 26 gedämpft.
Durch eine weitere Rohrkammer 31, die die Einrichtung umgibt und die durch Öffnungen 30 mit der äusseren Flüssigkeit in Verbindung steht, kann vollends die Bedingung erfüllt werden, dass der für die Messung massgebende Druckuntersehied auch bei heftigen Schwankungen erhalten bleibt. Durch diese Rohrkammer 31 wird dem entweichenden Gas auch ein bestimmter Weg durch die Flüssigkeit vorgeschrieben.
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rohrende 32 schliesst sich die erste Kammer 33 an, die durch eine Durchtrittsöffnung 36 mit der zweiten Kammer 34 verbunden ist. Die obere Begrenzungskante der Durchtrittsöffnung 36 bestimmt den GasFlüssigkeits-Spiegel.
Das Gas entweicht aus der Kammer 34 durch die Öffnung 35, die nach der Erfindung so verengt ist, dass die Strömungsgeschwindigkeit stark gedämpft ist. Durch die Bodenöffnung 37 ist die Verbindung der Flüssigkeit mit dem Behälter hergestellt. Die Öffnung 36 ist auch hier mit Rücksicht auf den verwendeten Werkstoff und die zu messende Flüssigkeit so bemessen, dass die auftretende Kapillarwirkung praktisch unverändert bleibt. Die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit wird durch die Bemessung der Eintrittsöffnung 37 der Rohrkammer 34 und der verengten Austrittsöffnung 35 geregelt.
Nach Fig. 3 endet das Tauchrohr 45 in einer kugelförmigen Kammer 46, die durch die Zwischenwände 47 und 48 und den Kegel 50 unterteilt ist. Der Gas-Flüssigkeits-Spiegel stellt sich hier an der unteren Begrenzungsfläche 49b des Gasaustrittsrohres 49 ein, dessen Querschnitt 49a so verengt ist, dass die gewünschte Dämpfung der Strömung eintritt. 51 und 52 sind Öffnungen zum Flüssigkeitsausgleich.
Auch hier sind die Ein- und Austrittsöffnungen für die Flüssigkeit und das Druckgas so bemessen, dass eine hinreichende Dämpfung eintritt und anderseits die Kapillarwirkung an der Trennungsfläehe zwischen Gas und Flüssigkeit praktisch unverändert ist.
Für sämtliche Tauchrohrausführungen ist es vorteilhaft, die Löcher durch Siebe, wie in Fig. 1 bei 29 dargestellt, vor dem Verschmutzen zu schützen.
Bei den beschriebenen Einrichtungen besteht eine genaue Einstellung und Erhaltung des Flüssigkeitsspiegels an der Trennungsfläche (Trennspiegel) zwischen Gas und Flüssigkeit in der Kammer, unabhängig von allen Erschütterungen im Gebrauch. Die Kapillarwirkung an der Trennungsfläehe
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Flüssigkeiten wird gedämpft durch Verengungen im Wege des Gasaustrittes unter Erhaltung der eingestellten Verhältnisse am Trennspiegel.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Messen des Flüssigkeitsstandes in Behältern mittels des Druckes, der erforderlich ist, um aus einem fast bis zum Boden des Behälters reichenden Tauchrohr die Flüssigkeit durch ein Gas zu verdrängen, wobei dieses Tauchrohr in einer Kammer oder mehreren Kammern endet, deren Öffnungen für den Ein-und Austritt von Flüssigkeit und Gas so ausgebildet und angeordnet sind, dass die unter Kapillaritätsspannung stehende Trennungsfläche zwischen Gas und Flüssigkeit innerhalb des Kammersystems unter dem höchsten Spiegel liegt, an welchem Gas und Flüssigkeit aus dem Kammersystem heraustreten, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wege des Gasaustritts Verengungen (26, 35, 49 a) vorgesehen sind, die die Bewegung der Trennungsfläehe (25, 36, 49b)
dämpfen und die mit der Trennungfläche nicht zusammenfallen.