CH424295A - Niveauanzeigegerät für Flüssigkeiten und Schüttgüter - Google Patents

Description

  



  Niveauanzeigegerät für Flüssigkeiten und Schüttgüter    Gegenstand der vorliegenden Erfindfung    ist ein Niveauanzeigegerät für Flüssigkeiten und Schüttgüter. Dem gleichen Zweck dienende Geräte sind bereits bekannt, die einen durch elektromagnetische Antriebsmittel in Schwingungen versetzbaren Fühler aufweisen, welcher dazu bestimmt ist, durch   Berüh-    rung mit der Flüssigkeit oder dem.Schüttgut in seinen   Schwingungen gedämpft.zu werden. Die be-    kannten Geräte dieser Art sind auch mit einem auf die Bewegungen des Fühlers ansprechenden mecha  nisch-elektrische Wandler versehen,    dessen Ausgang mit einer elektrischen Auswertungsvorrichtung in Verbindung steht.

   Es ist dabei ferner bekannt, den mechanisch-elektrischen Wandler durch einen mit dem schwingbaren Fühler verbundenen Permanentmagneten und eine im Wirkungsbereich dieses Magneten liegende, stationäre Induktionsspule zu bilden.



   Eine   Schwierigkeit bei den geschilderten Gerä-    ten besteht darin, eine schädliche magnetische Einstreuung von der Erregerspule der elektromagnetischen Antriebsmittel auf die Induktionsspule zu verhüten. Die vorliegende Erfindung zeigt, wie diese   Schwierigkeit.auf überraschend einfache    Weise ausreichend beseitigt werden kann.



   Dieses Ziel ist beim   iNiveauanzeigegerät    nach der Erfindung dadurch erreicht, dass die Induktionsspule eine zur Mittelachse der Erregerspule der   elek-      tromagnetischen      Antriebsvorrichtumg    symmetrische und rechtwinklige Lage aufweist und   d ; ass der Fühler    ein   dieErregerspule'koaxialdurchsetzender    Stab ist, der vor der Induktionsspule endet und am   betref-    fanden Ende den völlig ausserhalb der Induktionsspule   liegenden Pemiianentimaigneten trägt.   



   Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und aus der zugehörigen Zeichnung.



   Fig.   1      sbellt    ein Niveauanzeigegerät gemäss der Erfindung im Längsschnitt dar, wobei auch die anzuschliessenden elektrischen   Stromkreiseschematisch    . angedeutet sind.



   Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.



   Das   in Ider Zeichnung veranschaulichte Niveau-    anzeigegerät weist eine elektromagnetische Erregerspule 11 auf, die auf einem spulenkörper 12 aus elektrisch und magnetisch nicht leitendem Material, z. B. Kunstharz,, angebracht ist. In einer axialen   Ausnehmiung      Spulenikörpers    12 sitzt ein   eben-    falls axial durchbohrter ferromagnetischer'Kern 13, der an seinem einen Ende mit einem nach aussen abstehenden Flanschring 14 versehen ist, welcher, wie der Kern 13, auch magnetisch leitend ist.



  Der Spulenkörper 12   befindet sich in ider einen End-    partie   eines rohrfömniigen Gehäuses 15, das aussen    einen magnetisch leitenden Mantel 16 aufweist. Ein    iaus magnetisch nicht leitendem Material bestehender    Stab 17 dursetzt die axiale Bohrung des Kernes 13 und den Flanschring   14    mit radialem Spiel. Der Stab 17 sitzt fest in einer zentralen Öffnung einer gummielastischen Scheibe 18, deren äusserer Umfang   mittels eines bülsenförmigen Fortsatzes    12a des   Spu-    lenkörpers   1.    2   festigehalten    ist. Diese Anordnung des Stabes 17 erlaubt, dass der Stab in   seiner Längsrich-       tung schwingen kann.

   Eine ferramagnetische Hülse    19 ist auf dem Stab 17 befestigt, und zwar zwischen dem flanschlosen Ende des Kernes 13 und der   igummielastischen Scheibe    18. Die Hülse 19 bildet den Anker zu einem   Elektromagneten, der aur Haupt-    sache aus der Spule 11 und   dem Kern 13 besteht.   



  Dieser Elektromagnet 11, 13 und die   Hlülse    19 bilden   die elektromagnetische Antriebsivorrichtung,    um den Stab 17 in,   Schwingunigen au versetzen.    



   Der Stab 17 ragt mir teilweise in das Gehäuse 15 hinein und trägt an   seinem im Inneren des Ge-      häuses    15 liegenden Ende Einen kleinen Permanent  m'agneten    20. Im Wirkungsbereich dieses Magneten.



  20 befindet sich eine   elektrische Induktionsspule 2il,      deren Mittelachse rechtwinklig    zu jener der Erregerspule 17 angeordnet ist. Die Induktionsspule 21 hat eine zur Mittelachse der Erregerspule 11 symmetrische Lage und ist auf einen Spulenkörper 22 aus elektrisch und magnetisch isolierendem Werkstoff gewickelt. Der Spulenikörper   22    ist in einem   rohr-      förmigen : Fortsatz 12b des Spulenkörpers    12 mit Hilfe eines klebstoffpfropfens 23 befestigt, der eine    radialeDurchbrechungdesFortsatzes12 & durch-    setzt.

   Von der Erregerspule 11 her betrachtet, endet der Stab 17 vor der Induktionsspule   21,    und der   Permanentmiagiaet    20 befindet sich ganz ausserhalb der Induktionsspule 21 zwischen dieser und dem den Flanschring 14   aufweasenidenEndedesKernes    13 des Elektromagneten 11, 13.



   Die Leiterenden der Erregerspule 11 und der Induktionsspule 21 sind an eine mehrpolige   Steckdose 24'angeschlossen, die am Gehäuse    15 sitzt. Ein entsprechender Stecker 25 ist in die Stekcdose 24 lösbar eingeführt. An dem vom Stab 17 abgekehrten Ende des Gehäuses 15 sitzt in   Gewinde-    nippel 26, auf den eine Überwurfmutter 27 mit einer Durchbrechung zum Druchtritt der nur schematisch dargestellten Auschlusskabel 28 und 29 aufgeschriaubt ist.



     Durch    das eine Anschlusskabel 28 wird die Erregerspule 11 mit einer Wechselstromquelle 30 ver  bunden,    die   z.    B. ein Transformator sein kann, der   primarseitig ian das Lichtstoomverteilnetz    angeschlossne ist. Das andere Anschlusskabel 29 ver  bindet.die Induktionsspule    21 mit dem Eingang eines Verstärkers   31,    an dessen Ausgang ein Anzeigeinstrument 32   und/oder    ein Relais 33 angeschlossen   ist.DieTeile31,32und33bildenzusammenedne    elektrische Auswertungsvorrichtung.



   Die Gebrauchs- und Wikunsweise des beschrie  benen Gerätes ist wie folgt    :
Bei eingeschalteter Stromquelle 30 wind durch die magnetische wirkung des Elektromagneten 11, 13 die Hülse 19   periodisch angezogen und wieder frei-    gegeben. Da die Hülse 19 auf dem Stab 17 festsitzt, wird letzterer   in Schwingungen   n seiner Längs-    richtung versetzt, wobei die   gummiieliastisohe Scheibe    18   idie dem Elektromagneten entgegenwirkende    Rückstellkraft liefert. Das vom Permanentmagneten 20 ausgehende magnetgfiel durchsetzt zum Teil die Induktionsspule 21.

   Während der   Schwinggnmg    des Stabes 17 erfahrt jedoch der magnetische Fluss durch die Spule 21 periodische Anderungen die in den Windungen der Spule 21 eine elektrische Spannung er  zeugen,    die im Verstärker 31 vervielfacht wird, zur Betätigung des Relais 33 und des   Anzeigeinstru-    mentes 32. Der aus dem Gehäuse 15 herausragende Teil des Stabes 17 erstreckt sich als Fühler in einen nicht dargestellten Behälter für Flüssigkeiten oder Schüttgüter. Solange die Flüssigkeit oder das Schüttgut den Stab 17 nicht berührt, kann letzterer ungehindert schwingen.

   Wenn aber die Flüssigkeit oder das Schüttgut ein vorbestimmtes Niveau im Behälter überschreitet, kommt der Stab 17 mit der Flüssigkeit oder dem Schüttgut in Berührung, wodurch die Schwingung des Stabes 17 beträchtlich gedämpft und die in der Induktionsspule 21 induzierte Spanung merklich herabgesetzt wird. Diese Spannungsänderung bewirkt eine andere Anzeige am Instrument 32 und das   Entregen    des Relais 33.



  Somit wird das kritische Niveau der Flüssigkeit oder des Schüttgutes mittels des Instrumentes 32 sichtbar angezeigt, wobei gewünschtenfalls gleichzeitig mittels des Relais 33 irgendwelche Steuerungen auf elektrische Wege selbsttätig ausgelöst werden können.



   Die von der Erregerspule 11   erzeugten magneti-    schen Feldlinien verlaufen fast ausschliesslich in den ferromagnetischen Teilen 13, 14, 16 und 19 sowie in den kürzesten Verbindungsstreken zwischen den genannten Teilen. Daher streuen nur verhältnismässig wenige Feldlinien in die Induktionsspule 21 ein, und dies erst noch in symmetrischer Weise, so dass die durch das magnetische   Strenfeld    der   Brreger-    spule 11 in der Induktionsspule 21 erzeugten Spannungen   vemachlässigbar    gering sind. Der ferromagnetische Mantel 16 schirmt die Induktionsspule 21 zusätzlich gegen den Einfluss von eventuell vorhandenen äusseren Magnetfeldern iab.



   Das   beschriebene Nmveauanzeiigegerät    hat   gegen-    über den vergleichbaren bekannten Ausführungen den Vorteil grösserer   Einfachhait. und niedrigerer    Gestehungskosten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Niveauanzeigegerät für Flüssigkeiten und Schütt igüter, mit einem durch elektromaignetische Antriebs- milttel in Schwangunigen versetzbarenb Fühler, welcher dazu bestimmt ist, durch BErührung mit der Flüssigkeit oder dem Schüttgut in seinen Schwingungen gedämpft zu werden, und mit einem auf die Bewegungen des Fühlers ansprechenden mechanisch-elektrischen Wandler, dessen Ausgang mit einer elektrischen Auswertungsvorrichtung in Verbindung steht, wobei der Wandler durch einen mit dem Fühler verbundenen Permanentmagneten und eine im Wirkungsbereich dieses Magneten liegende, stationäre Induktionsspule gebildet ist, dadurch gekenn- zeichnet,

   dass die Induktionsspule eine zur Mittel- achse der Erragerspule der elektromiaignetischen An- triebsvorrichtung symmetrische un drechtwinklige Lage aufweist und dal3 der Fürhler ein die Erreger spule koaxial.durchsetzender Stab ist, der vor der Induktionsspule endet und am betreffenden Ende den völlig ausserhalb der Induktionsspule liegenden Permanentmagneten trägt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Niveauanzaigeigerät nach Patentanspruch, da- durch gekennzeichnet, dass die erregerspule (11) einen axial idurchibohrten, ferromagnetischen. Kern (130 enthält, welcher an seinem der Induktionsspule (21) zugelkehrten Ende einen nach aussen abstehenden Flanschring (13) aufweist.

   2. Niveauanzeigegerät nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Antriebsmittel (11, 13, 19) und die Induktionsspule (21) in eiinem gemeinsiamen, rohrförmigen Gehäse (15) angeondent sind, in welches der als Fühler dienende Stab (17) koaxial hineinragt, und welches Gehäuse einen ferromagnetischen Mantel l (16) aufweist.

   3. Niveauanzdigegerät nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als Fühler dienende Stab (17) aus magnetisch nicht leitendem matterial besteht und eine ferromagnetische Hülse (19) trägt, die als Anker der elektromagnetischen Antriebsmittel (11, 13, 19) wirkt und sich auf der von der Induktionsspule (21) abgekehrten Seite der Erregerspule (11) befindet.

   4. Niveauanzeigegerät nach Unteraqnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dam der als Fühler dienende Stab (17) in einer Offnung einer igummielastischen Soheibe (18) festsitzt, deren äusserer Umfang am einen Ende des rohrförmigen Gehäuses (15) festgehalten ist.