CH222573A - Elektromagnetische Messeinrichtung. - Google Patents

Description

  
 



     Elektromagnetische Messeinnchtung.   



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Messeinrichtung,    die z. : B. zur Messung des Flüssigkeitsstan-    des in Behältern, insbesondere solcher grosser Höhe, geeignet ist, aber auch zur Messung von Längenveränderungen mit Vorteil verwendet werden kann.



   Es sind Flüssigkeitsstandanzeiger bekannt, bei denen ein Schwimmer mit einer Eisenstange verbunden ist, die in eine mit einer Wechselstromquelle in Verbindung stehende Induktionsspule hineinragt, in deren Stromkreis ein geeignetes Messinstrument, z. B.   htilliampèremeter,    eingeschaltet ist. Bei Veränderung des Flüssigkeitsstandes bewegt sich die Eisenstange in der Spule und beeinflusst deren Magnetfeld durch Änderung der Selbstinduktion, die im Messinstrument angezeigt wird. Bei diesen bekannten Flüssig  keitsstandanzeigern    ist der Eisenkern so bemessen, dass er die Spule weitgehend aus   füllt.

   Infolgedessen erhält man bereits zu : Be-    ginn des Eintauchens des Kernes in die Spule   eine -starke    Selbstinduktionsänderung, die jedoch mit zunehmender Eintauchtiefe sehr rasch abfällt und sich dem Nullwert nähert, da die grosse Masse des   Kernes    das Magnetfeld von Anfang an nahezu bis zum Marimalwert stört, so dass beim weiteren Eindringen kaum noch eine Änderung eintritt.   Infolge    dessen kann man auf diese Weise nur relativ geringe Flüssigkeitsstandänderungen genau messen, da nur ein kurzer Teil der Spule   brauchbare Messwerte liefert. Für hohe : Be-    hälter muss daher ein umständlicher Übertragungsmechanismus verwendet werden, um die grossen Messwerte auf die kurzen   Spulen    längen entsprechend zu verkleinern.



   Gegenstand der Erfindung ist eine   welch    tromagnetische Messeinrichtung, die die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist. Die erfindungsgemässe Einrichtung, die eine mit einem Messinstrument verbundene Induktionsspule und einen im   Spulenmessraum    ver  schiebbaren Eisenkern aufweist, der mit dem durch die zu messende   Bewegung    gesteuerten Organ verbunden ist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Quotient aus dem Querschnitt des Eisenkernes und dem Querschnitt des Induktionsspulenhohlraumes nicht grösser als 0,05, das heisst bedeutend kleiner als bei den bekannten   Messgeräten    dieser Art gewählt ist.

   Auf diese Weise wird erreicht, dass nahezu auf der ganzen Länge, zumindest des homogenen Teils des   Magnetfeldes    der Spule, eine der Eintauchtiefe praktisch proportionale Selbstinduktionsänderung eintritt, so dass die Spule beliebig lang gewählt werden kann. Die   Induktionsänderung    nähert sich umsomehr einem linearen Verlauf, je   gerin-    ger der Querschnitt der   Kernmassc    im Verhältnis zum   llohlraumquerschnitt    der In  duktionsspule    ist. Besonders gute   Messergeb-    nisse erhält man bei Verwendung eines Quer  schnittsquotienten,    der unter 0,005 liegt.



  Wenn man den Eisenkern gegen jenes Ende zu allmählich verdickt, das zuletzt in die Spule eintritt, kann die Linearität   noch    mehr vervollkommnet werden. Das Ausmass der Verdickung, die z. B. das Doppelte oder Dreifache des Querschnittes des übrigen Eisenkernes betragen kann, ist für den Fachmann durch einfaches Nachprüfen der Linearität der Beziehung zwischen Eintauchtiefe des Eisenkernes und Ausschlag des elektrischen   Messinstrumentes    leicht feststellbar.



     Hinsichtlich    der untern Grenze des zu wählenden Querschnittsquotienten ist zu berücksichtigen, dass der absolute Wert der Induktionsänderung mit abnehmender Grösse des   Eisenquerschnittes    gleichfalls abnimmt, und dass der Eisenkern eine gewisse mechanische Festigkeit aufweisen muss. Der praktisch brauchbare untere Grenzwert des Quotienten ist im Einzelfall unter Berücksichtigung der an die Messungen zu stellenden Anforderungen sowie des für die Kernmasse zu verwendenden   Materials    durch einfachen Versuch leicht zu ermitteln. Dabei kann die Festigkeit des Massekernes durch geeignete Wahl des Querschnittes, so zum Beispiel durch Anwendung der Rohrform an Stelle der üblichen   Stab- bezw.    Drahtform, gesteigert werden.

   Falls die Stabilität des   Kernes    infolge der Wahl eines sehr geringen Querschnittes zu klein wird, ist es möglich, durch Anordnung von zusätzlichen unmagnetischen Mitteln, wie z. B. Einbettung in   Kuiiststoffe    oder Umgebung mit einem unmagnetischen Metallrohr, die Stabilität zu erhöhen. Die Anwendung eines geringen   Quersehnittsquotienten    hat überdies noch den Vorteil, dass der Kern nur geringes Gewicht aufweist.



   Auch die bei der Anwendung des kleinen   Querscbnittsquotienten    nach der Erfindung erzielten   verhältnismäBig    kleinen   hlagnet-      feldänderungen,    können mit einfachen elektrischen Messinstrumenten noch gut gemessen werden. Als solche können zum Beispiel sowohl einfache   Weehselstrommessgeräte    als auch Brückenschaltungen verwendet werden.



  Auch Regelgeräte, Registriergeräte, Alarmgeräte usw. können in den Stromkreis, in dem die Induktionsspule liegt, eingeschaltet werden.



   Das Spuleninnere kann gegen korrodierend wirkende Gase oder Dämpfe durch ein nichtmagnetisches Schutzrohr abgeschlossen sein.



  Ebenso kann ein nach aussen geschlossenes unmagnetisches Druckrohr vorgesehen sein.



   Eine als Flüssigkeitsstandsanzeiger ausgebildete Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht schematisch die beiliegende Zeichnung. Im Behälter L schwimmt auf der darin befindlichen Flüssigkeit der Schwimmer   Schar.    Er trägt die als Eisenkern für die Induktionsspule   Sp    dienende drahtförmige Stange St. Das Verhältnis des   Eisenquerschnittes    der Stange St zum Querschnitt des Spulenhohlraumes beträgt höchstens 0,05. Diese ragt in das Schutzrohr Sch hinein, das von der Induktionsspule Sp umgeben ist. In den Wechselstromkreis ist das   Milliamperemeter    J eingeschaltet.

   Bei Änderung des Flüssigkeits  standes wird am Amperemeter die : Änderung    des induktiven Widerstandes der Spule als Stromänderung abgelesen,   wobei    selbstver  ständlich das Amperemeter so geeicht sein kann, dass es den Flüssigkeitsstand direkt angibt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektromagnetische Messeinrichtung, mit einer mit einem Messinstrument verbundenen Induktionsspule und einem im Spuleninnern verschiebbaren Eisenkern, der mit dem durch die zu messende Bewegung gesteuerten Organ verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Quotient aus dem Querschnitt des Eisenkernes und dem Querschnitt des Induktionsspulenhohlraumes nicht grösser als 0,05 ist.

   UNTERBNSPRZ)CHE : 1. Elektromagnetische Messeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisenkern an dem zuletzt in die Spule eintauchenden Ende verdickt ist.

   2. Elektromagnetische Messeinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Spuleninnern ein unmagnetisches Schutzrohr angeordnet ist.