AT124230B - Verfahren zum Anzeigen, Übertragen, Verzeichnen und Regeln von Flüssigkeitshöhen in Behältern. - Google Patents

Description

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   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Anzeigen von Flüssigkeitshöhen in Behältern, dessen Hauptvorteil darin besteht, bis zu den höchsten Drucken und Temperaturen anwendbar zu sein, und das auch eine Fernübertragung der Anzeige der Flüssigkeitshöhen zu deren Verzeichnung sowie auch eine Impulserteilung an Einrichtungen zum Gleiehhalten einer bestimmten Flüssigkeitshöhe ermöglicht. 



   Der Grundgedanke des Verfahrens ist der, dass Schwingungen des Behälters oder eines mit diesem elastisch verbundenen Hilfsbehälters zur Erkennbarmachung der Flüssigkeitshöhe herangezogen werden. 



  Die Eigensehwingungszahl eines elastisch gelagerten Körpers hängt bekanntlich ab von seiner Masse. 



  Ist der Körper ein Flüssigkeitsbehälter, dessen Flüssigkeitshöhe sich verändert, so wird hiedurch auch eine Veränderung der Eigenschwingungszahl des durch den Körper mit seiner elastischen Lagerung dargestellten schwingungsfähigen Systems bewirkt. Man kann also eine Veränderung im Flüssigkeitsstande an einer Veränderung der Eigenschwingungszahl erkennen, die in bestimmten Fällen selbst als Mass für die Höhe des Flüssigkeitsstandes in dem elastisch gelagerten Behälter dienen kann. 



   Eine einfache Anwendung des Verfahrens zur Anzeige des Wasserstandes in einem Dampfkessel ist in Fig. 1 der Zeichnung beispielsweise dargestellt : Mit dem Dampfkessel 1 ist durch die Rohre 2 und 3 ein Hilfsbehälter   4   von beliebiger Form elastisch verbunden. Wird z. B. durch einen Stoss oder durch die im Kesselhaus stets vorhandenen Erschütterungen das schwingungsfähige System 2,3, 4 erregt, so zeigt ein   Schwingungsmesser     a, zweckmässig   ein Zungenfrequenzmesser, die Eigenschwingungs- zahl an, welche, wie oben ausgeführt, als Mass   für-die   Höhe des Wasserstandes in dem Hilfsbehälter 4 dienen kann. Ist der Behälter   1   selbst elastisch gelagert oder aufgehängt, so kann auch seine Eigen- schwingungszahl zur Bestimmung der Flüssigkeitshöhe in ihm benutzt werden.

   In diesem Falle kann der   Hilfsbehälter   4 in Wegfall kommen. 



   Will man alle Möglichkeiten einer Beeinflussung der Genauigkeit der Anzeige durch in der Umgebung auftretende, innerhalb des Messbereiches der verwendeten Frequenzmassen liegende Erschütterungen ausschalten bzw. wird eine besonders genaue Anzeige der Flüssigkeitshöhe gefordert, so erweist es sich als   zweckmässig,   besondere Einrichtungen zur Schwingungserregung anzubringen. Insbesondere seien erwähnt : 1. Erregung durch   Stösse   oder Schläge mittels einfacher Vorrichtungen, welche von Hand oder durch selbsttätig wirkende mechanische Mittel betätigt werden. Zweckmässig ist mit diesen Vorrichtungen gleichzeitig eine Dämpfungsvorrichtung verbunden, welche die Zungen des Frequenzmessers im   gewünschten   Augenblick zur Ruhe bringt. 2.

   Erregung im Rhythmus der mit der Flüssigkeitshöhe veränderlichen Eigenschwingungszahl durch umlaufende oder hin und her gehende Schwingungerzeuger, deren Schwingung selbsttätig auf Gleichlauf mit den   Eigenschwingungen   gesteuert wird, z. B. unter Benutzung abgestimmter elektrischer   Sehwingungskreise,   deren Selbstinduktion oder Kapazität veränderlich gemacht ist. 3. Erregung mit gleichbleibender Frequenz bzw. einer Anzahl gleichbleibender Frequenzen, z. B. durch einen oder mehrere mit gleichbleibender Drehzahl laufende Motoren oder hin und her gehende Schwingungserzeuger, wobei die Weiten der sich ausbildenden erzwungenen Schwingungen je nach der Höhe des Flüssigkeitsstandes verschieden sind und demzufolge zur Bestimmung der Flüssigkeits höhe dienen können. 

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   Liegt die Aufgabe vor, die Anzeige der FlÜssigkeitshöhe nach irgendeiner räumlich von dem Behälter entfernten Stelle zu übertragen, so ist dies auf verschiedenen Wegen möglieh. Es kann z. B. in einfacher Weise die Anzeige des Zungenfrequenzmessers   5   in Fig. 1 räumlich übertragen werden. durch Lichtstrahlen, welche an der   gewünschten   Stelle ein vergrössertes Bild der Anzeige entwerfen. Für Übertragungen auf grössere Entfernung kann das dem Telephon zugrunde liegende Prinzip nutzbar gemacht werden, indem man durch die Schwingungen der Zungen des Frequenzmessers   5   oder des Hilfsbehälters selbst in einem Magnetfeld Induktionsströme hervorbringen lässt, welche entsprechende Zungen eines   räumlich   entfernten zweiten Frequenzmessers zum Schwingen bringen.

   Eine andere Möglichkeit der räumlichen Übertragung von Impulsen, die von den Schwingungen des Behälters oder des Hilfsbehälters herrühren, besteht darin, dass, wie in Fig. 2 beispielsweise schematisch veranschaulicht, mittels Lichtstrahlen, die durch den von der Flüssigkeitshöhe unmittelbar beeinflussten Zungenfrequenzmesser 5 gesteuert werden, Selenzellen 9 und 10 belichtet werden, welche in einer   Wheatstonesehen   Brückenschaltung angeordnet sind. Je nachdem, ob die Zunge 6 oder die Zunge 8 den grösseren Ausschlag hat, wird die Selenzelle 9 oder die Selenzelle 10 stärker belichtet. Jede Änderung des   Brücken-   gleichgewichtes ruft einen Strom in der Diagonalen 11 hervor, welcher ein Relais 12 in dem einen oder andern Sinne betätigt.

   Dieses Relais 12 steuert Ströme, welche auf   Anzeige-oder Schreibvorrichtungen,   oder, was hiebei von besonderer Wichtigkeit ist, auf Regelvorrichtungen für die in den Behälter gespeiste Flüssigkeitsmenge einwirken. Beeinflusst die Regeleinrichtung etwa die Drehzahl einer Speisepumpe, so kann zur Rückführung der durch den Primärimpuls hervorgebrachten Drehzahländerung ein Drehzahlmesser dienen, welcher das Brückengleiehgewieht durch einen sekundären Impuls im umgekehrten Sinne zu verschieben trachtet. In Fig. 2 ist angenommen, dal3 die Drehzahländerung der 
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 von den Schwingungen des Behälters oder des Hilfsbehälters, insbesondere von den   Zungenschwingungrn   des dadurch   beeinflussten   Frequenzmessers herrühren, in der Erzeugung oder Beeinflussung elektrischer 
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 gewonnen zu sein.

   Eine andere Möglichkeit zu ihrer Erzeugung oder Beeinflussung besteht in der Ver- änderung elektrischer Kapazitäten oder Selbstinduktionen durch die mechanischen Schwingungen des Behälters oder des   Hilfsbehälters   oder der mitschwingenden Zungen. Durch Anordnung dieser Zungen in elektrischen   Schwingungskreisen   ist es unter Anwendung von Elektronenröhren als Verstärker oder   Schwingungserzeuger möglich,   von der   Flüssigkeitshöhe   des Behälters abhängige Impulse zu erhalten, welche stark genug sind, um entfernt stehende   Anzeige- oder Schreibgeräte   oder insbesondere Einrichtungen zur Regelung-der in den Behälter gespeisten   Flüssigkeitsmengen   zu betätigen, u. zw.

   durch Ver- änderung der Speisepumpendrehzahl oder durch Verstellung von   Drossel-oder Überströmeinriehtungen   in der Speiseleitung.   Die Rückführung kann grundsätzlich   in ähnlicher Weise, wie in Fig.'2 dargestellt, ausgebildet sein. 



   PATENT-ANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zum Anzeigen,   Übertragen, Verzeichnen   und Regeln von Flüssigkeitshöhen in 
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Claims (1)

1. werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Flüssigkeitshöhe ver- änderlichen Weiten von erzwungenen Schwingungen, welche der Behälter oder der Hilfsbehälter ausführt, zur Erkennbarmaehung der Flüssigkeitshöhe oder zur Impulsabgabe an Regelvorriehtungen benutzt wird.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschwingungen des Behälters oder des Hilfsbehälters erregt werden durch Stösse oder Schläge, welche durch von Hand betätigte oder selbsttätig wirkende mechanische Mittel hervorgebracht werden.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschwingungen des Behälters oder des Hilfsbehälters erregt werden durch umlaufende oder hin und her gehende Schwingungserzeuger, deren Periodenzahl selbsttätig auf Synchronismus mit der von der Flüssigkeits- höhe abhängigen Eigensehwingungszahl gesteuert wird. <Desc/Clms Page number 3>

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet : dass der Behälter oder der Hilfsbehälter in Schwingungen versetzt wird durch Schwingungserzeuger, welche mit gleich- EMI3.1 tragung und zur Vergrösserung der Anzeige der schwingenden Zungen Lichtstrahlen verwendet werden.

   8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Schwingungen des Behälters oder des Hilfsbehälters elektrische Ströme beeinflussen oder erzeugen, welche auf Vorrichtungen zur Anzeige, Verzeichnung oder Regelung der Flüssigkeitshöhe einwirken.

   9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von den mechanischen Schwingungen des Behälters oder des Hilfsbehälters hergeleiteten Lichtschwingungen Vorrichtungen beeinflussen, deren elektrische Eigenschaften sich bei Belichtung verändern, und dass die hiedurch erhaltenen elektrischen Impulse auf Einrichtungen wirken, welche die Flüssigkeitshöhe anzeigen, ver- zeichnen oder regeln.

   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen, deren elektrische Eigenschaften sich unter dem Einflüsse der von den Schwingungen des Behälters oder des Hilfs- behälters gesteuerten Lichtstrahlen verändern, in einer Wheatstoneschen Brückenschaltung ange- ordnet sind.

   11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen des Behälters oder des Hilfsbehälters unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer oder mehrerer, die Schwingungsweite vergrössernder elastischer Zungen Änderungen in Magnetfeldern erzeugen, welche Induktionsströme in elektrischer Leitern hervorbringen.

   12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen des Behälters oder des Hilfsbehälters unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer oder mehrerer, die Schwingungsweite vergrössernder elastischer Zungen Änderungen von Kapazitäten oder Selbst- induktionen, welche in elektrischen Schwingungskreisen angeordnet sind, hervorbringen.

   13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die mecha- nischen Schwingungen des Behälters oder des Hilfsbehälters erzeugten oder beeinflussten elektrischen Impulse unmittelbar oder nach Verstärkung durch Relais oder Elektronenröhren auf Vorrichtungen zur Anzeige oder zum Verzeichnen oder zur Veränderung der in den Behälter gespeisten Flüssigkeiten einwirken.

   14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Schwin- gungen des Behälters oder des Hilfsbehälters hergeleiteten Impulse die Drehzahl einer Speisepumpe beeinflussen oder bei gleichbleibender Drehzahl die Liefermengen der Speisepumpe durch Verstellung von Drossel-oder Überströmeinrichtungen verändern. EMI3.2