Flüssigkeitsstandanzeiger.
Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Flüssigkeitsstandanzeiger , der einen Tauchkörper aufweist, durch dessen nach Massgabe der Niveauschwankungen erfolgende Steigund Senkbewegungen vermittels mechanischer Übertragung ein Anzeigeinstrument betätigt wird, und der sich dadurch kennzeichnet, dass der Tauchkörper schwerer ist als die von ihm verdrängte Flüssigkeit, deren Stand anzuzeigen ist, und unter der Wirkung einer Zugfeder steht, die ihn zu heben trachtet, so dass er bei zu- bzw. abnehmendem Flüssigkeitsauftrieb in einem von der Stärke dieser Zugfeder abhängigen Verhältnis zur Niveau änderung steigt bzw. sinkt.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstandanzeiger mit einem Tauchkörper, durch dessen nach Massgabe der Niveauschwankungen erfolgende Steig- und Senkbewegungen eine Ubertragungsvorrich- tung betätigt wird und bei welchem der Tauchkörper schwerer ist als die von ihm verdrängte Flüssigkeit, deren Stand anzuzeigen ist, und unter der Wirkung einer Feder steht, die ihn zu heben trachtet, so dass er bei zu- bzw. abnehmendem Flüssigkeitsauftrieb in einem von der Stärke dieser Feder abhängigen Verhältnis zur Niveauänderung steigt bzw. sinkt.
Dieser Flüssigkeitsanzeiger kennzeichnet sich dadurch, dass die genannte Übertragungsvorrichtung elektrischer Art ist und einen Geber und einen Empfänger aufweist, die je zwei auf einer Hülse angebrachte Spulen besitzen, in deren Innern ein verschiebbarer Eisenkern ist, von denen derjenige des Gebers mit dem Tauchkörper verbunden ist, wobei die vier Spulen durch eine Brückenschaltung derart miteinander verbunden sind, dass ein zwischen Geber und Empfänger eingeschaltetes Organ nur dann seine Sollstellung einnimmt, wenn der Eisenkern vom Geber und derjenige vom Empfänger die gleiche Stellung einnehmen und damit die Brücke abgeglichen ist.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Flüssigkeitsstandanzeiger nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 ist das Schema eines Flüssigkeitsstandanzeigers nach der zweiten Ausführungsform, und
Fig. 3 zeigt eine konstruktive Einzelheit zu Fig. 2.
In Fig. 1 ist mit 1 der Flüssigkeitsbehälter bezeichnet, dessen Flüssigkeitsinhalt gemessen werden soll. Auf diesem Behälter 1 ist unter Zwischenschaltnng einer Trennplatte la eine Haube 10 montiert, in der eine Druckfeder 3 stehend angeordnet ist, die mit ihrem untern Ende auf einem flach auf der Trennplatte la aufliegenden Teller 4 abgestützt ist.
Auf dem obern Ende der Druckfeder 3 liegt ein Tragteller 5 auf, an dem mittels eines die Trennplatte la und den Teller 4 durchsetzenden Bolzens 6 der Tauchkörper 2 aufgehängt ist, der je nach der Niveauhöhe im Behälter 1 einen mehr oder weniger grossen Auftrieb erhält.
Bei dem tiefsten Flüssigkeitsstand wird die Feder 3 maximal zusammengedrückt. Je höher der Flüssigkeitsstand steigt, um so mehr wird die Feder 3 entspannt. Der Weg des Tragtellers 5 ist auf Grund eines linearen Federdiagrammes proportional dem Flüssigkeitsstand. Mittels einer Verlängerung 7 ist der Tragteller 5 mit einem Eisenkern 8 verbunden, der von einer aus nichtmagnetischem Material bestehenden, auf der Haube 10 dicht aufgeflanschten Hülse 9 umgeben ist. Aussen auf dieser Hülse sind zwei Spulen 11 und 12 aufgeschoben. Diese Teile bilden zusammen einen Geber, der mit einem in jeder Beziehung identischen Empfänger zusammenwirkt, dessen entsprechende Teile mit 13, 14, 15 und 16 bezeichnet sind.
Die vier Spulen 11,12, 15 und 16 sind wie in Fig. 1 dargestellt durch eine Brückenschaltung miteinander verbunden und mit den Punkten 17 über einen Transformator 18 an das Netz angeschlossen. Die Punkte 19 und 20 sind unter Zwischenschaltung eines Gleichrichters 21 an ein Galvanometer 22 angeschlossen.
Die Hülse 13 ist in stehender Lage auf dem horizontalen Schenkel eines Winkelstückes 30 montiert, an dessen vertikalem Schenkel ein Lagerzapfen 24 vorgesehen ist. Auf diesem Lagerzapfen 24 ist eine Kurvenscheibe 23 drehbar gelagert, die mit einem Drehknopf 26 versehen ist. Koaxial zum Lagerzapfen 24 ist auf dem betreffenden Schenkel des Winkelstückes 30 eine Skalenscheibe 28 befestigt, deren Skala 28' ein mit dem Drehknopf 26 fest verbundener Zeiger 29 zugeordnet ist.
Der Eisenkern 14 ist mit einer abwärts gerichteten, in einer Führung 27 geführten Stange 25 versehen, die mit ihrem untern Ende auf dem Umfangsteil der Kurvenscheibe 23 aufliegt. Bei jeder Niveauänderung im Behälter 1 wird der neue Flüssigkeitsstand festgestellt, indem die Brücke durch Drehen des Knopfes 26 und entsprechende Einstellung des Kernes 14 neu abgeglichen wird, wobei dann an Hand der
Skala 28' und des Zeigers 29 die Ablesung erfolgt. Wenn das Galvanometer 22 auf Null steht, kann an der Skala 28' der genaue
Flüssigkeitsstand abgelesen werden. Die
Nullstellung ist also die Sollstellung des
Galvanometers.
Ist der Flüssigkeitsstand nicht proportio nal zum jeweiligen Inhalt des Behälters, wie dies zum Beispiel bei liegenden Tanks der Fall ist, so kann durch eine entsprechende
Form der Kurvenscheibe die Skala linear ge halten werden. Die Kurvenscheibe kann zum Beispiel so ausgebildet werden, dass für sämtliche liegenden Tanks, bei denen das
Verhältnis Länge zu Durchmesser nicht wesentlich verschieden ist, die gleiche Skala einteilung verwendet werden kann, wobei nur die absoluten Werte verschieden sind.
An die Stelle des Galvanometers mit vorgeschaltetem Gleichrichter könnte auch ein magisches Auge, ein Mikrophon oder ein anderes Instrument treten.
Eine auf dem gleichen Grundprinzip be ruhende Einrichtung kann vollautomatisch, das heisst mit direkter Anzeige, ausgeführt werden durch Anwendung der Schaltung nach Fig. 2.
Die Zuleitung wird an die Punkte 19 und
20 angeschlossen. In den Verbindungsleitun gen 16 und 17 befinden sich zwei Spulen 40 und 41 eines Differentialrelais. Dieses Relais besitzt eine Kontaktzunge 30 mit den zwei
Gegenkontakten 31 und 32.
Die Kurvenscheibe 23 sitzt hier auf dem
Ende der Welle 33' eines reversierbaren
Hilfsmotors 33, dessen eine Wicklung 34 mit dem Kontakt 31 und die andere A ; Wicklung 35 mit dem Kontakt 32 verbunden ist.
Durch das Differentialrelais wird bei jeder Verstellung des Gebers der Motor 33 in derjenigen Drehrichtung eingeschaltet, durch die eine Verschiebung des Magnetkerns im Sinne einer Abstimmung vom Empfänger auf den Geber eintritt. Sobald diese Ab stimmung vollzogen ist, geht das Differential relais in die Mittelstellung, und der Motor bleibt stehen. Die Mittelstellung des Relais ist also dessen Sollstellung.
In Fig. 3 ist eine Vorrichtung dargestellt, die zum Verstellen der Hülse 13 in axialer Richtung dient, und zwar verstellt sich die Hülse mit den Spulen gegenüber dem Eisenkern. Auf diese Weise ist es möglich, die Nullstellung der ganzen Übertragungsvorrichtung, das heisst die Stellung, bei der das in die Brücke eingeschaltete Organ sich in seiner Sollstellung befindet und der Empfänger den wirklichen Stand der Flüssigkeit anzeigt, zu korrigieren, also die Vorrichtung zu justieren.
Diese Vorrichtung hat einen Bolzen 36, der auf die Hülse 13 aufgelötet oder aufgeschweisst ist, eine Feder 37, die zwischen dem Federabstützteller 38 und einem festen Auflagewinkel 39 eingespannt ist und eine Rändelmutter40. Durch Drehen dieser Mutter wird die Hülse in axialer Richtung verschoben und damit die Justierung der Vorrichtung erreicht.
Liquid level indicator.
The subject of the main patent is a liquid level indicator that has a submerged body, by means of which the rising and lowering movements that take place in accordance with the level fluctuations actuate an indicating instrument by means of mechanical transmission, and which is characterized by the fact that the submerged body is heavier than the liquid it displaces, indicating its level is, and is under the action of a tension spring that seeks to lift it so that it increases or decreases with increasing or decreasing liquid buoyancy in a ratio to the change in level depending on the strength of this tension spring.
The present invention relates to a liquid level indicator with a submerged body, through whose rising and lowering movements taking place according to the level fluctuations a transfer device is actuated and in which the submerged body is heavier than the liquid it displaces, the level of which is to be displayed, and under the effect stands a spring that seeks to lift it so that it rises or falls in a ratio to the change in level, depending on the strength of this spring, with increasing or decreasing liquid buoyancy.
This liquid indicator is characterized in that said transmission device is of an electrical type and has a transmitter and a receiver, each of which has two coils mounted on a sleeve, inside of which there is a movable iron core, of which that of the transmitter is connected to the immersion body, The four coils are connected to one another by a bridge circuit in such a way that an organ connected between the transmitter and receiver only assumes its desired position when the iron core of the transmitter and that of the receiver are in the same position and the bridge is thus aligned.
Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in the accompanying drawing.
Fig. 1 shows schematically a liquid level indicator according to the first embodiment.
Fig. 2 is the schematic of a liquid level indicator according to the second embodiment, and
FIG. 3 shows a structural detail relating to FIG. 2.
In Fig. 1, 1 denotes the liquid container whose liquid content is to be measured. A hood 10 is mounted on this container 1 with a partition plate 1a interposed, in which a compression spring 3 is arranged upright, the lower end of which is supported on a plate 4 lying flat on the partition plate 1a.
On the upper end of the compression spring 3 is a support plate 5, on which the plunger 2 is suspended by means of a bolt 6 penetrating the partition plate la and the plate 4, which receives a greater or lesser buoyancy depending on the level in the container 1.
At the lowest liquid level, the spring 3 is compressed to the maximum. The higher the liquid level rises, the more the spring 3 is relaxed. The path of the support plate 5 is proportional to the liquid level due to a linear spring diagram. By means of an extension 7, the support plate 5 is connected to an iron core 8, which is surrounded by a sleeve 9 made of non-magnetic material and tightly flanged onto the hood 10. Two coils 11 and 12 are pushed onto the outside of this sleeve. These parts together form a transmitter which cooperates with a receiver which is identical in every respect and whose corresponding parts are denoted by 13, 14, 15 and 16.
The four coils 11, 12, 15 and 16 are connected to one another by a bridge circuit, as shown in FIG. 1, and are connected to the network at points 17 via a transformer 18. Points 19 and 20 are connected to a galvanometer 22 with the interposition of a rectifier 21.
The sleeve 13 is mounted in an upright position on the horizontal leg of an angle piece 30, on the vertical leg of which a bearing pin 24 is provided. A cam disk 23, which is provided with a rotary knob 26, is rotatably mounted on this bearing journal 24. A graduated disk 28 is fastened coaxially to the bearing pin 24 on the relevant leg of the angle piece 30, the scale 28 'of which is assigned a pointer 29 firmly connected to the rotary knob 26.
The iron core 14 is provided with a downwardly directed rod 25 guided in a guide 27, the lower end of which rests on the peripheral part of the cam disk 23. With each change in level in the container 1, the new liquid level is determined by the bridge is rebalanced by turning the knob 26 and corresponding setting of the core 14, which is then based on the
Scale 28 'and the pointer 29 the reading takes place. When the galvanometer 22 is at zero, the exact
Fluid level can be read. The
Zero position is therefore the target position of the
Galvanometers.
If the liquid level is not proportional to the contents of the container, as is the case, for example, with horizontal tanks, a corresponding
Shape of the cam, the scale can be kept linear. The cam disk can be designed, for example, so that for all horizontal tanks where the
The ratio of length to diameter is not significantly different, the same scale graduation can be used, whereby only the absolute values are different.
Instead of the galvanometer with an upstream rectifier, a magic eye, microphone or other instrument could be used.
A device based on the same basic principle can be carried out fully automatically, that is to say with direct display, by using the circuit according to FIG. 2.
The feed line is connected to points 19 and
20 connected. In the connecting lines 16 and 17 are two coils 40 and 41 of a differential relay. This relay has a contact tongue 30 with the two
Counter contacts 31 and 32.
The cam plate 23 sits here on the
End of the shaft 33 'of a reversible
Auxiliary motor 33, one winding 34 of which with the contact 31 and the other A; Winding 35 is connected to the contact 32.
By the differential relay, the motor 33 is switched on in the direction of rotation with each adjustment of the encoder, through which a displacement of the magnetic core occurs in the sense of a coordination between the receiver and the encoder. As soon as this coordination is completed, the differential relay goes into the middle position and the motor stops. The middle position of the relay is its target position.
In Fig. 3, a device is shown which is used to adjust the sleeve 13 in the axial direction, namely the sleeve with the coils is adjusted relative to the iron core. In this way it is possible to correct the zero position of the entire transmission device, i.e. the position in which the organ connected to the bridge is in its target position and the receiver shows the real level of the liquid, i.e. to adjust the device.
This device has a bolt 36 which is soldered or welded onto the sleeve 13, a spring 37 which is clamped between the spring support plate 38 and a fixed support bracket 39 and a knurled nut 40. By turning this nut, the sleeve is displaced in the axial direction, thus adjusting the device.