Flüssigkeitsstandmesser.
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeits- standmesser für Behälter mit innerem Über- oder Unterdruck, beispielsweise für Dampf- kessel, Eondensgefässe, Behälter für vernüs- sigte Gase etc.
Der Flüssigkeitsstandmesser gemäss der Erfindung weist einen Schwimmer auf, welcher durch die Flüssigkeit einen vom Flüssigkeitsstand abhängigen Auftrieb erhält und auf eine aus Manometer mit Rohren- feder, einem als Federrohr ausgebildeten Druckfühler und einer Fernübertragung bestehende DruckmeBeinrichtung einwirkt, welche den Auftrieb des Schwimmers plus dem statischen Druck im Behälter miSt und durch eine zweite ebenfalls aus Manometer mit Rohrenfeder, einem als Federrohr ausgebildeten Druckfiihler und einer Fernübertragung bestehende DruckmeBeinrichtung, welche den statischen Druck im Behälter miSt, das Ganze derart,
dass die Differenz zwischen dem Auftrieb plus statischen Druck im Behälter und dem statischen Druck bestimmt werden kann, welche Differenz ein MaL für die Flüssig keitshöhe darstellt.
Dadurch, daB die DruckmeBeinrichtungen Manometer, Druckfühler und Fernübertragung aufweisen, können die Manometer vom Behälter entfernt, irgendwo über oder unter demselben angebracht sein. Diese Druckmess- einrichtungen haben den Vorteil, dass beim Bruch eines Druckfüblers der vole Druck von der Verbindungsleitung zwischen Druckfühler und Manometer-Rohrenfeder aufgenommen wird bezw. beim Bruch der Verbin- dungsleitung der Druckfiihler den Austritt des Fluidums aus dem Behälter verhindert. Der Schwimmer kann im Behälter selbst oder vor teilhafter in einem besonderen, mit dem Druckbehälter kommunizierenden Messgefäss untergebracht sein.
Gegenüber bekannten Flüssigkeitsstandmessern hat ein mit solchen Druckmessein- richtungen versehener Flüssigkeitsstandmes- ser den Vorteil, da. der Flüssigkeitsstand ohne Zuhilfenahme einer fremden Kraftquelle ständig angezeigt wird. Messeinrichtungen, welche nur den Auftrieb eines Schwimmers zusammen mit dem statischen Druck anzei- gen, lassen keinen genügend genauen Rück- schluss auf den Flüssigkeitsstand zu, insbe- sondere wenn der statische Druck veränder- lich ist.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen- standes sind auf beiliegender Zeichnung dargestellt, in welcher
Fig. 1 schematisch im Aufriss ein erstes und
Fig. 2 desgleichen ein zweites Ausfüh- rungsbeispiel zeigt.
In Fig. 1 bezeichnet 1 den Druckbehätter, dessen Flüssigkeit voter einem statischen Druck P eines Fluidums zum Beispiel des Dampfes der Flüssigkeit oder eines Gases steht. Im Druckbehälter 1 befindet sich der Schwimmer 2, der einen vom Flüssigkeits- stand abhängigen Auftrieb erhält und mit diesem auf einen als Federrohr ausgebildeten Druckfiihler 3 einer Druckmesseinrichtung drückt.
Letztere ist mittels der mit einer Übertragungsflüssigkeit gefüllten Verbin- dungsleitung 4 an die Rohrenfeder 5 eines Manometers angeschlossen. 6 ist der Zeiger und 7 die Skala des Manometers. Auf den Druckfühler 3 wirkt ausser dem Auftrieb der statische Druck P im Behälter.
Mit 8 ist ein gleicher Druckfühler bezeichnet, der mit der Verbindungsleitung 9, der Rohrenfeder 10, dem Zeiger 19 und der Skala 11 eine zweite Druckmesseinrichtung mit Manometer und Fernübertragung darstellt.
Diese wird nur vom statischen Druclk P be einflusst und zeigt diesen an. Die Differenz Ri der Anzeigen der Skalen 7 und 11 ergibt ein Mass für die Flüssigkeitsholle H.
Die Verbindungsleitungen 4 und 9 sind parallel geführt und gleich lang, damit die durch Volumenänderung infolge Temperatur untersebiede oder durch die Lage der Anzeigegeräte hervorgerufenen Druckänderungen in den Flüssigkeitssäulen dieser Leitungen den gemessenen Differenzwert H nicht beeinflussen.
Beim Bruch der Verbindungsleitung 4 oder 9 oder einer Manometer-Rohrenfeder 5 oder 10 wird der Austritt des Fluidums aus dem Behälter durch das zugehörige Federrohr 3 bezw. 8 verhindert ; beim Defektwerden der Federrohre wird der Druck von den Verbindungsleitungen und den Röhrenfedern 5 und 10 aufgenommen.
Die Anzeigegeräte könntell auch direkt auf dem Behälter angeordnet sein und von den Druokfühlern unmittelbar beeinflusst werden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 befindet sich der Schwimmer 16 nicht mehr im Druckbehälter 12, sondern in einem kommuni- zierend mit letzterem verbundenen Messbe hälter 13. Die Druckfiihler 14 und 15 der beiden Druckmesseinrichtungen sind als Membranen ausgebildet, und Verbindungsleitungen führen wieder zu den Manometerfedern 17 und 18 des Anzeigegerätes. Auf die Alembrane 14 wirken der Schwimmerauftrieb und der statische Druck P, während auf die Membrane 15 nur der statische Druck wirksam ist. Die beiden Manometerfedern 17 und 18 tragen in der Mitte je einen Kurbelarm 22 bezw. 23.
Der Kurbelarm 22 trägt verstellbar in einem Schlitz ein Gelenk 24, woran ein Lenker 25 angeschlossen ist. Im Schlitz des Kurbelarmes 23 ist der Lagerbolzen 26 eines Hebels 27 verstellbar und festklemmbar. Jeder Arm dieses Hebels 27 trägt in einem Schlitz verstellbar ein Gelenk, von welchen das obere mit einer ausziehbaren, zweiteiligen Stange 28 verbunden ist, welche die Bewegungen des Hebels 27 auf ein gezahn- tes, in einer Konsole 30 gelagertes Segment 29 überträgt. Dieses Segment ist mit einem auf der Achse des Zeigers 20 sitzenden Ritzel in Eingriff. Das untere Ende des Hebels 27 ist mit dem Lenker 25 in Verbindung und erhält von letzterem die Bewe- gungen vom Kurbelarm 22.
Die wirksamen Längen der zwei Kurbelarme und die Längen der Arme des Hebels 27 sind so eingestellt, daf eine Druckerhohung im Gefar 12 keine Bewegung des Zeigers 20 bewirkt. Die beiden Druckmesseillrichtullgen sind damit derart in Wirkungsverbindung miteinander, dass die Druckdifferenz direkt vom Zeiger 20 an gezeigt wird. Gleichzeitig ist auch eine Re gistrierung derselben auf der Trommel 21 vorgesehen. Zweckmässig ist beim niedrigsten Flüssigkeitsstand H. min. die Lage des Schwimmers 16 so, dass der Druckfühler 14 vom Übertragungsstift des Schwimmers noch berührt aber nicht mehr belastet wird.
Die beschriebenen Flüssigkeitsstandmesser arbeiten unabhängig vom statischen Druck und seinen Änderungen und zeichnen sich dure. grosse Genauigkeit aus.
Liquid level meter.
The invention relates to a liquid level meter for containers with internal overpressure or underpressure, for example for steam boilers, condensate vessels, containers for liquified gases, etc.
The liquid level meter according to the invention has a float, which receives a buoyancy dependent on the liquid level due to the liquid and acts on a pressure measuring device consisting of a manometer with a tubular spring, a pressure sensor designed as a spring tube and a remote transmission, which the buoyancy of the float plus the static The pressure in the container is measured and, through a second pressure gauge with a tubular spring, a pressure sensor designed as a spring tube and a remote transmission pressure measuring device, which measures the static pressure in the container, the whole thing in such a way that
that the difference between the buoyancy plus static pressure in the container and the static pressure can be determined, which difference represents a measure for the liquid height.
Because the pressure measuring devices have pressure gauges, pressure sensors and remote transmission, the pressure gauges can be located away from the container, somewhere above or below it. These pressure measuring devices have the advantage that in the event of a pressure filler breaking, the full pressure from the connecting line between the pressure sensor and the manometer tubular spring is recorded or. If the connection line breaks, the pressure sensor prevents the fluid from escaping from the container. The float can be housed in the container itself or, more particularly, in a special measuring vessel that communicates with the pressure vessel.
Compared to known liquid level meters, a liquid level meter provided with such pressure measuring devices has the advantage that. the fluid level is constantly displayed without the aid of an external power source. Measuring devices, which only display the buoyancy of a swimmer together with the static pressure, do not allow a sufficiently precise conclusion about the liquid level, especially if the static pressure is variable.
Embodiments of the subject matter of the invention are shown in the accompanying drawing, in which
Fig. 1 schematically in elevation a first and
2 likewise shows a second exemplary embodiment.
In Fig. 1, 1 denotes the pressure vessel, the liquid of which is above a static pressure P of a fluid, for example the vapor of the liquid or a gas. Located in the pressure vessel 1 is the float 2, which receives a buoyancy dependent on the liquid level and with this presses on a pressure sensor 3 of a pressure measuring device designed as a spring tube.
The latter is connected to the tubular spring 5 of a manometer by means of the connecting line 4 filled with a transmission fluid. 6 is the pointer and 7 is the pressure gauge scale. In addition to the buoyancy, the static pressure P in the container acts on the pressure sensor 3.
8 with the same pressure sensor is designated, which with the connecting line 9, the tubular spring 10, the pointer 19 and the scale 11 represents a second pressure measuring device with a manometer and remote transmission.
This is only influenced by the static pressure P and displays it. The difference Ri of the displays of the scales 7 and 11 gives a measure for the liquid pelvis H.
The connecting lines 4 and 9 are parallel and have the same length, so that the pressure changes in the liquid columns of these lines caused by volume changes due to temperature differences or caused by the position of the display devices do not affect the measured difference value H.
When the connecting line 4 or 9 or a manometer tubular spring 5 or 10 breaks, the fluid is discharged from the container through the associated spring tube 3 or. 8 prevented; If the spring tubes become defective, the pressure is absorbed by the connecting lines and the tube springs 5 and 10.
The display devices could also be arranged directly on the container and be directly influenced by the pressure sensors.
In the embodiment according to FIG. 2, the float 16 is no longer in the pressure vessel 12, but in a measuring vessel 13 communicating with the latter. The pressure sensors 14 and 15 of the two pressure measuring devices are designed as membranes, and connecting lines lead back to the pressure gauge springs 17 and 18 of the display device. The float buoyancy and the static pressure P act on the membrane 14, while only the static pressure is effective on the membrane 15. The two pressure gauge springs 17 and 18 each carry a crank arm 22 respectively in the middle. 23.
The crank arm 22 carries an adjustable joint 24 in a slot, to which a link 25 is connected. In the slot of the crank arm 23, the bearing pin 26 of a lever 27 can be adjusted and clamped. Each arm of this lever 27 carries an adjustable joint in a slot, of which the upper one is connected to an extendable, two-part rod 28 which transmits the movements of the lever 27 to a toothed segment 29 mounted in a bracket 30. This segment is in engagement with a pinion seated on the axis of the pointer 20. The lower end of the lever 27 is connected to the link 25 and receives the movements of the crank arm 22 from the latter.
The effective lengths of the two crank arms and the lengths of the arms of the lever 27 are set such that an increase in pressure in the vessel 12 does not cause the pointer 20 to move. The two Druckmesseillrichtullgen are thus in functional connection with one another that the pressure difference is shown directly from the pointer 20. At the same time a Re registration of the same on the drum 21 is provided. At the lowest liquid level, H. min. the position of the float 16 such that the pressure sensor 14 is still touched by the transfer pin of the float but is no longer loaded.
The liquid level meters described work independently of the static pressure and its changes and are characterized by. great accuracy.