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Vorrichtung zur Anzeige der Höhenlage des Flüssigkeitsspiegels in einem Behälter Die vorliegende Erfindung bietet eine prinzipiell neue Art der Anzeige des Flüssigkeitsspiegels in einem undurchsichtigen, z. B. metallenen Gefäss, welche insbesondere zur Anzeige des Spiegels im Rohr eines Messgerätes bei höheren Überdrücken geeignet ist.
In Fällen, wo Bruchgefahr die Anwendung von Glasrohren ausschliesst, verwendet man Metallrohre, und die Anzeige des Flüssigkeitsspiegels im Rohr erfolgt dann auf verschiedene Arten, wie z. B. a) elektrisch, durch Änderung des elektrischen Widerstandes, der Kapazität oder Induktivität,
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Schwimmern in der Regel auch Stopfbüchsen, die besonders bei hohem Überdruck im Rohr grosse Schwie- ) rigkeiten verursachen.
Die angeführten Arten der Flüssigkeitsspiegelanzeige, weisen den gemeinsamen Nachteil auf, dass sie den Spiegel der Messflüssigkeit stets beeinflussen. Jeder Schwimmer verdrängt nämlich eine gewisse Men- ge der Messflüssigkeit und erhöht somit den Spiegel derselben um etwas, wodurch die Genauigkeit der
Messung bei hohen Anforderungen beeinträchtigt wird. i Aus diesem Grunde beginnt man neuerdings Methoden anzuwenden, bei welchen jegliche Beeinflus- sung des Flüssigkeitsspiegels praktisch ausgeschlossen ist. ! Bekannt ist z. B. die Methode, welche sich radioaktiver Strahlung bedient.
Die Messflüssigkeit im Rohr enthält ein geeignetes Radioisotop, dessen
Strahlung ausserhalb des Rohres durch eine geeignete Vorrichtung aufgefangen wird und so die Lage des
Flüssigkeitsspiegels anzeigt. Jedoch selbst diese neue Methode ist nicht einwandfrei, da die Anzeigevorrichtung recht kompliziert-ist und beim Durchgang der Strahlung durch die Rohrwand Streuung auftritt, welche eine beträchtliche Ungenauigkeit der Messung zur Folge haben kann.
Schliesslich ist auch eine Anordnung bekannt, bei der ein neben dem Behälter fest oder auf- und ; ab- bewegbar angeordneter Taster vorgesehen ist. DieserTaster ist Bestandteil einer elektronischen Enrich- tung, deren elektrische Werte sich beim Eintauchen. des Tasters in die zu messende Flüssigkeit ändern, wodurch eine Servoeinrichtung z. B. zur Änderung der Höhe des Flüssigkeitsspiegels betätigt wird. Auch bei dieser Einrichtung muss der Taster durch mechanische Mittel bewegt werden, wodurch eine gewisse
Zeitkonstante der Gesamteinrichtung nicht vermeidbar ist.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile vorgenannter Einrichtungen, indem sie als Mess- wertgeber rein elektrische Mittel anwendet. Erfindungsgemäss ist eine Vorrichtung zur Anzeige der Hö- henlage des Flüssigkeitsspiegels in einem Behälter dadurch gekennzeichnet, dass sie eine in die Flüssig- keit ragende feste Messleitung, die mit hochfreqenter elektromagnetischer Energie veränderbarer Fre- quenz gespeist wird, und eine Sonde zum Feststellen der Lage der Scheitel- und Knotenpunkte der auf der
Messleitung sich ausbildenden stehenden elektromagnetischen Wellen aufweist.
Gemäss weiterer Merkmale der Erfindung kann die Messleitung als Hohlraum, Koaxialleitung oder ab- geschirmte oder nicht'abgeschirmte Zweidrahtleitung ausgebildet sein.
Die Vorteile dieses neuen Prinzips sind ausser den obigen noch die hohe Genauigkeit der Messung so- wie die Tatsache, dass die richtige Lage des Flüssigkeitsspiegels nicht beeinflusst wird.
Das Prinzip der vorliegenden Erfindung ist aus der Zeichnung ersichtlich. Die Messleitung besteht aus dem Metallrohr 2 und dem in dasselbe koaxial eingebauten Leiter 1. Das Rohr ist an das nicht eingezeich-
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nete Gefäss, in dem das Spiel des Flüssigkeitsspiegels verfolgt werden soll, in derselben Weise angeschlossen wie einWasserstandsanzeigei, d. h. unten mit dem Gefässraum unterhalb des Flüssigkeitsspiegels, oben mit dem Raum oberhalb desselben durch den Stutzen 6 verbunden. Gegebenenfalls kann sich das Rohr 2 der Messleitung in dem Gefäss selbst befinden, oder aber denBestandteil eines Druckmessers od. dgl. bilden. In. folgedessen spielt der Flüssigkeitsspiegel im Rohr 2 genau übereinstimmend mit dem Spiegel im Gefäss.
Dem Leiter 1 wirdbei4hochfrequente elektromagnetische Energie zugeführt, undbei5 wirdaufdemselben der Knoten-oder Scheitelpunkt stehender Spannungs- oder Stromwellen bei genau bekannter Speisefrequenz mittels einer Sonde gemessen. Die Zuleitung 4 und Ableitung 5 sind durch die Isolierkörper 7 und 7' gleichzeitig abgedichtet. Nach Massgabe der Schwankung des Spiegels der Messflüssigkeit 3 im Rohr 2 ändert sich die Lage der Knoten- oder Scheitelpunkte der stehenden elektromagnetischen Wellen auf der Messleitung. Die Länge dieser Wellen ist durch die Frequenz der zugeführten Wechselspannung gegeben, die man in bekannter Weise genau ermitteln kann.
Liegt die Sonde bei 5 im Scheitel- oder Knotenpunkt einer Spannungs-oder Stromwelle, dann ist die Länge des Leiters 1 zwischen der Sonde und dem Spiegel der Messflüssigkeit gleich X/4 oder einem ganzen Vielfachen von X/4, wodurch die Lage des Spiegels genau gegeben ist. Die Fernübertragung der Messung durch verschiedene bekannte Mittel ist leicht möglich.
Die hier schematisch dargestellte Vorrichtung dient lediglich zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung. Es ist wohl klar, dass in den Rahmen der vorliegenden Erfindung auch alle jene Abarten dieser Vorrichtung fallen, die zur Anzeige des Flüssigkeitsspiegels einen mit veränderlicher, genau messbarer Hochfrequenz gespeisten Wellenmesser verwenden. Als Wellenmesser kann auch die Zweidraht-Messleitung nach Lecher dienen.
- Für kleinere Messbereiche ist der koaxiale oder Lechersche Wellenmesser nicht erforderlich und kann durch den Hochfrequenz-Messhohlraum ersetzt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Anzeige der Höhenlage des Flüssigkeitsspiegels in einem 13iahälter, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine in die Flüssigkeit ragende feste Messleitung, die mit hochfrequenter elektro-
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len aufweist.