CH632088A5 - Messleiter fuer einen niveaumesswertgeber. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Messleiter für einen Niveaumesswertgeber, bei dem Widerstände mit je einem zugeordneten, durch einen Dauermagneten eines entlang dem Messleiter geführten Schwimmers ansteuerbaren Schalter in Reihe auf einem fiexibien, langgestreckten, bandförmigen Isolierträger angeordnet sind und durch auf dem Isolierträger verlegte Leitungen in Reihe durch die Schalter niveauabhängig, abschnittsweise überbrückbar geschaltet sind und ein Isolierrohr vorgesehen ist, in das der Isolierträger langgestreckt, gesteckt ist.

Bei einem aus der US-PS-3 656 074 vorbekannten Messleiter dieser Art ist der Isolierträger soweit flexibel, dass er in ein leicht gekrümmt verlegtes Isolierrohr eingeschoben werden kann. Bei Messleitern für Messstrecken von mehreren Meter Länge ergeben sich Probleme beim Transport des Isolierträgers und bei der Lagerung desselben zu Reparaturzwecken, bedingt durch die erforderliche Länge des Isolierträgers. Man kann kürzere Isolierträgerstücke bereithalten und bei Bedarf zu längeren aneinanderschliessen, aber das erfordert am Einsatzort elektrische Schaltungsmassnahmen und eine Abstimmung beziehungsweise Anpassung des Messgerätes an die jeweils gewonnene Länge des Isolierträgers unter Berücksichtigung der unvermeidlichen Übergangswiderstände an den Anschlussstellen.

5 Aufgabe der Erfindung ist es, einen Messleiter der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass er einerseits für sehr lange Messstrecken geeignet ist und andererseits handlich bei Transport und Lagerhaltung ist.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je io zwei Schaltern ein Gelenkabschnitt des Isolierträgers ausgespart ist, auf dem nur die Flexibilität nicht beeinträchtigende, aus auf den Isolierträger aufgetragenen Leiterfolien bestehende Leitungen verlegt sind, und dass als Isolierrohr ein flexibler Isolierschlauch vorgesehen ist, in den der Isolierträger langgestreckt 15 gesteckt ist, wobei der Isolierschlauch mitsamt dem eingesteckten Isolierträger über einen Wickeldurchmesser kleiner als 1500 mm auf- und abwickelbar ist.

Messleiter nach der Erfindung können aufgerollt auf einem handlichen Wickel transportiert und gelagert werden und bei 20 Bedarf zu ihrer vollen Länge, die mehrere Meter ausmachen kann, abgewickelt werden.

Der nach der Erfindung vorgesehene Isolierschlauch schützt den Isolierträger mit den aufmontierten Schaltungselementen beim Transport und beim Auf- und Abwickeln und beim Ein-25 bau vor Beschädigung. Er kann ausserdem dazu dienen, den Isolierträger bei Betrieb vor Flüssigkeitszutritt zu schützen. Eine dementsprechende Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem eingesteckten Isolierttäger ausgestattete Isolierschlauch flüssigkeitsdicht ausgestaltet und an beiden Ense den flüssigkeitsdicht verschlossen ist, und dass der Isolierträger vollständig innerhalb des verschlossenen Isolierschlauches untergebracht ist, und dass die elektrischen Anschlussleitungen für die auf dem Isolierträger angeordnete Schaltung flüssigkeitsdicht abgedichtet am einen Ende aus dem Isolierschlauch her-35 ausgeführt sind.

Der Messleiter muss in Funktion exakt entlang der Messstrecke, also der Bewegungsbahn des Schwimmers, verlegt sein. Das geschieht am einfachsten, indem man ein entlang der Messstrecke montiertes, stabiles Schutzrohr aus magnetisch neutra-40 lem Material vorsieht, in das das Isolierrohr in seiner vollen Länge passt und eingesteckt ist. Dieses Schutzrohr kann gleichzeitig zur Flüssigkeitsabdichtung dienen; des ist aber nicht erforderlich, wenn der Isolierschlauch flüssigkeitsdicht ausgebildet ist.

^5 Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 einen Messleiter nach der Erfindung, teilweise abgebrochen, im Querschnitt,

50 Figur 2 einen Abschnitt des Trägers in der Ansicht wie in Figur 1, jedoch in grösserem Masstab,

Figur 3 den Abschnitt aus Figur 2 gesehen von der Rückseite,

Figur 4 die Widerstandsreihenschaltung zu Figur 1 mit den 55 zugehörigen Schaltern,

Figur 5 einen aufgewickelten Messleiter auf der Schulter eines Monteurs, der den Messleiter in ein Schutzrohr einschiebt und dabei abwickelt,

Figur 6 einen Teilschnitt VI aus Figur 5 abgebrochen, ohne 60 den Monteur,

Figur 7 einen mit einem flexiblen Messleiter nach Figur 1 bis 5 ausgetatteten Niveaumesswertgeber, teilweise abgebrochen und aufgebrochen,

Figur 8 den durch die strichpunktierte Linie VIII umgrenz-65 ten Bereich aus Figur 7 im Schnitt und in grösserem Massstab, und

Figur 9 einen Flüssigkeitstank im Schnitt mit einem Niveaumesswertgeber nach Figur 7 eingebaut.

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In der Zeichnung ist mit 1 ein flexibler, langgestreckter, bandförmiger Isolierträger bezeichnet, auf dem entlang der strichpunktiert angedeuteten Messstrecke 2 als Schaltungselemente ausgebildete Widerstände 3,4,5,6,7 und jeweils zugehörige, magnetisch betätigbare Schalter 8,9,10,11,12 angeordnet sind. Bei den Schaltern handelt es sich um Ein-Ausschalter, deren Kontakte 13,14 in einem mit Schutzgas gefüllten geschlossenen Glasröhrchen 74 untergebracht sind. Die Schalter sind mit einem entlang der Messstrecke 2 geführten, in einem Schwimmer untergebrachten Dauermagneten betätigbar. Die Widerstände 3 bis 7 sind wie aus dem Schaltbild gemäss Figur 4 ersichtlich in Reihe geschaltet und durch die Schalter 8 bis 12 ist die Widerstandsreihe abgreifbar nach Art einer Potentiometerschaltung. In dem angeschlossenen Messgerät 16 wird der Potentiometerabgriff und damit die Niveaustellung des Schwimmers als Spannungswert angezeigt. Die Leitungsverbindungen sind auf der Rückseite des Isolierträgers 1, wie aus Figur 3 ersichtlich, verlegt und bestehen aus auf den Isolierträger aufgetragenen Leiterfolien. Zwischen zwei Schaltern ist jeweils ein Gelenkabschnitt 17 beziehungsweise 18 ausgespart, auf dem nur die Flexibilität nicht beeinträchtigende Leitungen 59,54 verlegt sind. Da der Träger sehr flexibel ist, ist er in diesen Gelenkabschnitten biegbar und soweit faltbar, dass in zusammengefaltetem Zustand der Schalter 9 auf dem Schalter 10 zu liegen kommt. Eine so hohe Flexibilität des Isolierträgers ist nicht unbedingt nötig, ist aber auch nicht nachteilig.

Der Isolierträger 1 ist in einen flexiblen Isolierschlauch 20 einbezogen, in dem er in seiner vollen Länge Platz findet und langgestreckt bleibt, weil der Isolierschlauch 20 in seinem Inneren nicht genügend Platz bietet, dass der Isolierträger sich einfallen kann. Der Isolierschlauch ist an beiden Enden durch Verschlüsse 21,22 flüssigkeitsdicht abgeschlossen und die elektrischen Anschlussleitungen 23,24 und 92 für das Messgerät 16 sind flüssigkeitsdicht durch den Verschluss 22 hindurchgeführt. Der allgemein mit 25 bezeichnete Messleiter, bestehend aus dem Schlauch mit dem eingesetzten Isolierträger ist aufwickelbar über einen Wickeldurchmesser von beispielsweise 500 mm gemäss Doppelpfeil 26 und wird in aufgerolltem Zustand an einen Einsatzort transportiert und dort auch für Reparaturzwecke bereitgehalten. Der Messleiter 25 kann mehrere Meter, zum Beispiel 30 Meter, entsprechend der Länge der Messstrek-ke 2 lang sein. Er ist dann für den Transport zu entsprechend vielen Windungen aufgewickelt, die zur Sicherung in aufgewik-keltem Zustand durch zwei diametral einander gegenüber liegende Verschnürungen 27,28 verschnürt sind. Jede Verschnürung weist für jede Wicklung eine besondere Halteschlaufe 29 auf. Die Halteschlaufen 29 ... sind nacheinander einzeln auftrennbar in der Reihenfolge, in der die einzelnen Wicklungen bei Bedarf von dem Wickel abgerollt werden. Ist die erste Halteschlaufe 29 aufgetrennt, dann werden die übrigen Wicklungen noch durch die Verschnürung 27 zusammengehalten. Auf diese Weise kann ein Monteur 30 mit dem Wickel über die Schulter eine Wicklung nach der andern lösen und den auf diese Weise freiwerdenden Messleiter in ein langes Schutzrohr 31 aus magnetisch neutralem Material einschieben, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Messleiter beim Abwickeln und Einführen beschädigt wird. Das Schutzrohr 31 ist ein stabiles Metallrohr, das entlang der Messstrecke 2 durch auf die Höhe verteilt angeordnete Befestigungen 32,33 am Messort, zum Beispiel im Inneren eines Tanks, befestigt ist. Der in Figur 1 bis 6 nicht eingezeichnete Schwimmer wird durch nicht dargestellte Führungsmittel entlang der Messstrecke 2 geführt und betätigt durch seinen Dauermagneten, seinem Niveau- beziehungsweise dem Flüssigkeitsniveau entsprechend, jeweils mindestens einen der Schalter 8,9,10.

Gemäss Figur 7 bis 9 ist mit 50 ein dem Schutzrohr 31 entsprechendes Schutzrohr bezeichnet, innerhalb dessen ein Messleiter wie der Messleiter 25 untergebracht ist, zu dem das

Anzeigegerät 51 gehört. Neben dem Schutzrohr erstreckt sich ein breiteres Führungsrohr 52, innerhalb dessen ein als Hohlkörper ausgebildeter zylinderförmiger Schwimmer 53 auf und ab beweglich ist. Innerhalb des Schwimmers ist ein ringförmiger s Dauermagnet 56 montiert, der in jeder Funktionsstellung des Schwimmers auf mindestens einen der den Schaltern 8 bis 12 entsprechenden Schalter des in dem Schutzrohr 50 untergebrachten Messleiters einwirkt. Die bis jetzt beschriebenen Teile aus Figur 7, mit Ausnahme des Dauermagneten 56 und der io Schalter, sind aus magnetisch neutralem Metall.

Das Massenzentrum 86 des Schwimmers 53 liegt oberhalb des Verdrängerzentrums 87, sodass der Schwimmer kopflastig ist und geneigt schwimmt und dabei mit seinem oberen Rand 88 15 und mit seinem unteren Rand 89 an der glatt ausgebildeten Innenwand des Führungsrohrs 52 entlang gleitet. Das Führungsrohr 52 ist, wie durch das Schaltsymbol 98 angedeutet, elektrisch geerdet. Der Schwimmer 53 ist aus Metall und findet bei Berührung mit dem Führungsrohr elektrischen Kontakt mit 20 diesem, wodurch elektrostatische Aufladungen vermieden werden.

Die in Figur 7 gezeigte Anordnung, die bei langen Messstrecken mehrere Meter lang sein kann, ist beim Transport unhandlich, und deshalb sind mehrere gleichartige Abschnittsele-25 mente 60,61,62 vorgesehen, die aneinander geflanscht und durch Verschraubung miteinander verbunden sind. Das Abschnittselement 60 weist einen Abschnitt 63 des Führungsrohrs 52 auf, der zwischen gemeinsamen Flanschen 66,67 ver-schweisst ist. Dazu gehört ein genauso langer Abschnitt 64 des Schutzrohrs 50. Die aneinander grenzenden Flansche, zum Beispiel die Flansche 67,68 sind miteinander verschraubt durch die Schraubenbolzen 57 und 58 und können zum Transport wieder voneinander gelöst werden. Die Trennfuge - zum Beispiel die Trennfuge 93 - zwischen zwei aneinander grenzenden Abschnitten des Schutzrohrs 15 ist in zusammengesetztem Zustand durch eine übergestülpte Metallhülse 94 abgedeckt und abgedichtet. Diese Metallhülse 94 ist durch flüssigkeitsdichte Ver-schweissungen 96,97 mit dem Schutzrohr 50 verbunden und durch Verschweissungen 70,71 mit den Flanschen 67,68 ver-schweisst. Die Verschweissungen 96,97,70,71 werden am Ort beim Zusammenbau durchgeführt. Man kann aber auch die Schweissungen der einen Seite, zum Beispiel die Schweissungen 70 und 97 schon vorfertigen, sodass nur die Schweissungen 71 und 96 der anderen Seite am Einsatzort hergestellt werden 45 müssen.

Eine Flüssigkeitsdichtung ist für das Führungsrohr nicht vorgesehen, im Gegenteil, es sind in jedem Abschnitt Kommunikationsöffnungen 72,73 in der Wandung vorgesehen, durch so die aussenstehende Flüssigkeit mit dem Inneren des Führungsrohres kommunizieren kann. Auf den unteren Flansch 75 des untersten Abschnittselementes 62 ist ein Gegenflansch 76 aufgeschraubt, der einen zentralen Durchbruch 77 aufweist, durch den Flüssigkeit von unten in das Innere des Führungsrohres 55 eintreten kann, so dass der Schwimmer 53 schwimmend dem äusseren Niveau 78 einer aussenstehenden Flüssigkeit aufgrund des gleich hohen Innenniveaus dieser Flüssigkeit folgen kann.

Der oberste Flansch 66 ist an einer Deckplatte 79 eines Flüssigkeitstanks 80, vergleiche Figur 9, verschraubt. Innerhalb 60 dieses Flüssigkeitstanks, der zum Beispiel 30 m (Meter) hoch sein kann, erstreckt sich von oben nach unten, der im Beispiel aus vierzehn Abschnittselementen zusammengesetzte Niveaumesswertgeber. Der Schwimmer ist innerhalb des Führungsrohres an einem, oben in einem Verschlussstopfen 81 festlegbaren 65 Faden 82, aufhängbar, der bis zur untersten Messstellung des Schwimmers 53 reicht und in eine Aufhängöse 95 des Schwimmers einhängbar ist. Mit Hilfe dieses Fadens kann der Schwimmer zum Eichen herauf und herunter gezogen werden. Vor In-

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betriebnahme wird der Faden 82 aus der Aufhängeöse 95 aus- ber in die einzelnen Abschnittselemente zerlegt und der Messgehängt und oben nach Lösen des Verschlussstopfens 81 aus leiter 90 wird für sich ausserhalb aufgerollt wie in Figur 5 darge-dem Führungsrohr 52 herausgezogen und entfernt. stellt. Am Einsatzort werden zunächst die Abschnittselemente

Der Messwertgeber ist durch auf die Länge verteilt angeord- wie in Figur 7 dargestellt montiert. Dann wird der Messleiter nete Schellen 85,83,84 an der Seitenwand des Tankes 80 befe- 5 wie in Figur 5 angedeutet eingeführt und das Anzeigegerät 51 stigt. angeschlossen. Dann ist nach Eichung und Entfernung des Fa-Zum Transport und zur Lagerhaltung wird der Messwertge- dens 82 der Niveaumesswertgeber betriebsbereit.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

632 088 PATENTANSPRÜCHE

1. Messleiter für einen Niveaumesswertgeber, bei dem Widerstände mit je einem zugeordneten, durch einen Dauermagneten eines entlang dem Messleiter geführten Schwimmers ansteuerbaren Schalter in Reihe auf einem flexiblen, langgestreckten, bandförmigen Isolierträger angeordnet sind und durch auf dem Isolierträger verlegte Leitungen in Reihe durch die Schalter niveauabhängig, abschnittsweise überbrückbar geschaltet sind und ein Isolierrohr vorgesehen ist, in das der Isolierträger langgestreckt, gesteckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei Schaltern (9,10 ...) ein Gelenkabschnitt (17,

18 ...) des Isolierträgers (1) ausgespart ist, auf dem nur die Flexibilität nicht beeinträchtigende, aus auf den Isolierträger aufgetragenen Leiterfolien bestehende Leitungen (54,59) verlegt sind, und dass als Isolierrohr ein flexibler Isolierschlauch (20) vorgesehen ist, in den der Isolierträger (1) langgestreckt gesteckt ist, wobei der Isolierschlauch mitsamt dem eingesteckten Isolierträger über einen Wickeldurchmesser kleiner als 1500 mm auf- und abwickelbar ist.

2. Messleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände (3,4...) eingelötet sind und einzeln in den Zwischenräumen zwischen den Gelenken (17,18 ...) neben dem jeweils zugeordneten Schalter (8,9 ...) angeordnet sind.

3. Messleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem eingesteckten Isolierträger (1) ausgestattete Isolierschlauch (20) flüssigkeitsdicht ausgestaltet und an beiden Enden flüssigkeitsdicht verschlossen ist, und dass der Isolierträger (1) vollständig innerhalb des verschlossenen Isolierschlauches (20) untergebracht ist, und dass die elektrischen Anschlussleitungen (23,24,92) für die auf dem Isolierträger angeordnete Schaltung flüssigkeitsdicht abgedichtet am einen Ende aus dem Isolierschlauch (20) herausgeführt sind.

4. Messleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung in aufgewickeltem Zustand zwei diametral einander gegenüberliegende Verschnürungen (27,28) vorgesehen sind, die jeweils für alle Wicklungen gesonderte, einzeln in der Reihenfolge der Aufwicklung nacheinander auftrennbare Halteschlaufen (29) aufweisen.

5. Messleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein entlang der Messstrecke montiertes, stabiles Schutzrohr aus magnetisch neutralem Material zur Aufnahme des Isolierschlauchs, in das der Isolierschlauch in seiner vollen Länge passt.

6. Messleiter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierschlauch über einen Wickeldurchmesser von 500 mm auf- und abwickelbar ist.