CH684806A5 - Füllgradmessung von leitenden Flüssigkeiten in einem Rohr. - Google Patents
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Description
1
CH 684 806 A5
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Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art zum Messen des Füllgrades eines Rohrquerschnittes, der von einer elektrisch leitenden Flüssigkeit durchflössen wird.
Zum Messen der Leitfähigkeit einer Flüssigkeit, wie etwa Wasser oder Milch ist es bekannt, das zwischen zwei Elektroden befindliche Medium mit einer Wechselspannung zu beaufschlagen und den Strom zu messen, sodass nach dem ohmschen Gesetz die Leitfähigkeit als Kehrwert des Widerstandes bestimmt werden kann. Ist das Medium mit Luft durchsetzt, so ist die Leitfähigkeit proportional zum Flüssigkeitsanteil oder Füllgrad. Wenn also der Durchfluss gemessen werden soll, so kann die gemessene Durchflussgeschwindigkeit mit der Füllstandhöhe des Rohrquerschnittes multipliziert werden, um den effektiven Durchfluss ohne Luftbeimischung zu erhalten.
Es ist eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt bei der zu einem vorgegebenen Zeitpunkt bei vollständig gefüllter Leitung eine Kalibrierung des erfassten Flüssigkeitsmengenvolumens erfolgt, damit der spezifische Widerstand von beispielsweise Milch, welcher sich pro 10°C halbiert und auch wesentlich von Salzgehalt bestimmt wird, für die Zeit des Messvorganges als gegeben angenommen werden kann und so das Messresultat für den Füllgrad unabhängig von Salzgehalt und Temperatur erhalten wird. Es ist jedoch nicht in jedem Fall gewährleistet, dass in diesem Moment der Kalibrierung der Füllstand 100% ist. Besonders bei kleinen abzusaugenden Flüssigkeitsmengen die nur einige Sekunden Absaugzeit benötigen, kann in den 2 Sekunden vor dem Kalibrierzeitpunkt durch eine andere Temperatur als angenommen während der Kalibration ein erheblicher Messfehler entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Anordung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher der Einfluss von Temperatur-und Salzgehalt auf den spezifischen Widerstand der Flüssigkeit sofort und in jedem Moment kompensiert wird.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1: Ein Prinzipschaltbild der Anordnung in einem eckigen Rohr.
Fig. 2: Ein Schema zum ausführlichen Erläutern des Verstärkerteiles.
Fig. 3: Eine Variante in Ansicht der Anordnung mit einem runden Rohr.
Ein Oszillator 1 mit einer Frequenz von z.B. 10 KHz liefert eine Wechselspannung 15 von z.B. 0,5 Veff der einen dem Leitwert 10 von Rx zwischen den beiden, vorzugsweise rechteckigen Elektroden 3 und 4 entsprechenden Strom fliessen lässt. Von der Elektrode 4 fliesst der Strom Im 2 weiter über eine sehr kurze Flüssigkeitsstrecke 13 z.B. 0,5 mm auf die sehr kleine Referenzelektrode 5 und erzeugt dabei eine Spannung 7 am Ausgang des Operationsverstärkers 6, die proportional zum Füllgrad der Flüssigkeit 11 ist, und nach dem Gleichrichter 8 am Ausgang 14 z.B. zur analogen oder digitalen elektronischen Multiplikation mit der Durchflussgeschwindigkeit ansteht.
Da die Referenzelektrode 5 an der Sohle, vorzugsweise in einer Ecke des Rohres 10 angebracht ist, wo keine Luftblasen sind, ist der Widerstand 12 dieser Messstrecke 13 entsprechend 100% Flüssigkeit ohne Luft.
Vorzugsweise wird der Referenzelektrodenab-stand 13 von 4 zu 5 kleiner als 1 mm und die Elektrodenfläche kleiner als 3 mm2 also z.B. ein Drahtende von 2 mm Länge bei 0,5 mm Durchmesser gewählt, sodass bei einem Messelektrodenabstand von 30 mm und einer Elektrodenfläche von 300 mm2 ein Verhältnis von Messwiderstand 10 zu Referenzwiderstand 12 von z.B. 1 zu 2 entsteht, was zur Folge hat, dass der Operationsverstärker 6 durch die Beschaltung mit Rx 10 und RRef 12 eine 2-fache Verstärkung aufweist, die unabhängig ist von den Temperaturen und dem Salzgehalt der Flüssigkeit 11, die weitgehend den spezifischen Widerstand bestimmen.
Da in runden Rohren die benetzte Fläche von rechteckigen Elektroden im Verhältnis zum Widerstand der Flüssigkeit zu gross, respektive der Elektrodenabstand 14 variert wird, soll bei runden Rohren eine zum Rohrboden schmäler werdende Elektrodenform gemäss Fig. 3 gewählt werden.
Die Referenzelektrode 5 soll auch hier wieder sehr nahe, beispielsweise im Abstand 13 an der Elektrode 4 plaziert sein.
Die vorliegende Anordnung ist dank ihrer kompakten Bauweise speziell für Messungen an Milchprobeentnahmegeräten geeignet. Für andere Applikationen kann das Ausgangssignal 16 so konditioniert werden, dass es jederzeit mit einem Durch-flussmessgerät multiplikativ verknüpft werden kann.
Claims (7)
1. Anordnung zum Messen des Füllgrades in einem von elektrisch leitender Flüssigkeit (11) durch-flossenen Rohr (9) mit einem in den Messstromkreis schaltbaren Messwiderstand (10) umfassend zwei Messelektroden (3 und 4) in einer leitenden Flüssigkeit (11) und einen Operationsverstärker mit Gegenkopplungswiderstand, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkopplungswiderstand (12) eine Referenzelektrodenstrecke (13) zwischen einer Referenzelektrode (5) und einer der Messelektroden (4) ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzelektrode (5) und die Referenzelektrodenstrecke (13) viel kleiner sind als die Messelektroden (3 und 4) und die Messelektrodenstrecke (14).
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzelektrode (5) an der Sohle des Rohres angeordnet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzelektrode in einer Ecke eines rechteckigen Rohres angeordnet ist.
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5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittelwertgleichrichter (8) dem Verstärker (6) nachgeschaltet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein getakteter Synchrongleichrichter (8) dem Verstärker (6) nachgeschaltet ist.
7. Verwendung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in Milchprobenentnahmegeräten.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH378792A CH684806A5 (de) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Füllgradmessung von leitenden Flüssigkeiten in einem Rohr. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CH378792A CH684806A5 (de) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Füllgradmessung von leitenden Flüssigkeiten in einem Rohr. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH684806A5 true CH684806A5 (de) | 1994-12-30 |
Family
ID=4263470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH378792A CH684806A5 (de) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Füllgradmessung von leitenden Flüssigkeiten in einem Rohr. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH684806A5 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008020647A1 (de) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung zum Messen einer Sondenimpedanz |
| WO2024132779A1 (de) * | 2022-12-20 | 2024-06-27 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Magnetisch-induktives durchflussmessgerät |
-
1992
- 1992-12-11 CH CH378792A patent/CH684806A5/de not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008020647A1 (de) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung zum Messen einer Sondenimpedanz |
| EP2113753B1 (de) * | 2008-04-24 | 2011-06-29 | Continental Automotive GmbH | Vorrichtung zum Messen einer Sondenimpedanz |
| WO2024132779A1 (de) * | 2022-12-20 | 2024-06-27 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Magnetisch-induktives durchflussmessgerät |
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