CH713365B1 - Visueller Flüssigkeitsstandanzeiger. - Google Patents

Visueller Flüssigkeitsstandanzeiger. Download PDF

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CH713365B1
CH713365B1 CH00630/18A CH6302018A CH713365B1 CH 713365 B1 CH713365 B1 CH 713365B1 CH 00630/18 A CH00630/18 A CH 00630/18A CH 6302018 A CH6302018 A CH 6302018A CH 713365 B1 CH713365 B1 CH 713365B1
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liquid level
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float
level indicator
magnetic sensors
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CH00630/18A
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P Curry David
Stetson Douglas
B Dockendorff James
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Gems Sensor Inc
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Tank (10) mit einer Flüssigkeitspegelanzeige (100) mit einem ersten Gehäuse (10), das eine Flüssigkeit (20) enthält, und einem zweiten länglichen Gehäuse (50), das mit dem ersten Gehäuse in strömungstechnischer Verbindung steht, sodass ein Flüssigkeitspegel (54) im zweiten Gehäuse (50) ungefähr gleich dem Pegel (14) im ersten Gehäuse (10) ist, einem Schwimmer (80) im zweiten Gehäuse (50), der zusammen mit einer Schaltung agiert, um einen oder mehrere Lichtschalter zu betätigen, und einer lichtdurchlässigen Abdeckung, die über Lichtquellen angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Gebiet der Erfindung [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Pegelanzeigen und insbesondere auf eine Pegelanzeige für eine Flüssigkeit in einem Vorratsbehälter oder Kessel.
Hintergrund der Erfindung [0002] Einfach zu sehende Flüssigkeitspegelanzeigen, die sowohl genau als auch nahezu unzerstörbar sind, sind im Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel sind Flüssigkeitspegelanzeigen, die unter der Bezeichnung SURESITE von GEMS Sensors, Ine., Plainville, Connecticut, verkauft werden, zur Verwendung in Anwendungen verfügbar, wenn eine schnelle visuelle Anzeige des Tankinhalts erforderlich ist. Solche Anzeigen arbeiten ohne Stromversorgung bei Temperaturen von 399 °C (750 °F) und bei Drücken bis zu 290 bar (4200 psi) und reagieren nicht auf extreme thermische Veränderungen. Zusätzlich sind Schaugläser verfügbar, obwohl solche Vorrichtungen relativ empfindlicher und zerbrechlicher sind.
[0003] Somit sind SURESITE-Flüssigkeitspegelanzeigen eine haltbare und sicherere Alternative zu Schaugläsern. Jede SURESITE-Anzeige besteht aus einer Legierung, einer rostfreien Stahllegierung oder einem technisch hergestellten Kunststoffgehäuse und ist aussen an einer Oberseite oder Seite eines Flüssigkeitsvorratsbehälters angebracht, um eine leicht abzulesende kontinuierliche Füllstandsmessung zu gewährleisten. Eine magnetische Pegelanzeige ist vom gemessenen Medium in einem druckdichten Gehäuse isoliert, sodass die SURESITE-Anzeige in Bereichen verwendet werden kann, in denen der Einsatz von Schaugläsern eventuell nicht möglich ist. Die magnetische Pegelanzeige umfasst eine Reihe vertikal beabstandeter Markierungen, die jeweils erste Seiten mit einer ersten Farbe und zweite Seiten mit einer kontrastierenden zweiten Farbe aufweisen. Ein magnetischer Schwimmer, der sich in einem Gehäuse in der Nähe der Anzeige bewegt, kippt nacheinander jede Markierung, wodurch eine Reihe von Markierungen gezeigt werden, deren erste Farbe nach aussen weist und eine zweite Reihe von Markierungen, deren zweite Farbe nach aussen weist, wodurch angezeigt wird, dass der Flüssigkeitspegel ungefähr zwischen der ersten und der zweiten Reihe der Markierungen liegt. Das US-Patent Nr. 4 512 190 offenbart eine frühere Flüssigkeitspegelanzeige einer ähnlichen Ausführungsform. SURESITE-Anzeigen arbeiten unabhängig von der Behälterform, von Kondensation, Atmosphäre, Schaum, Schichtung von Dämpfen, hohen Temperaturen oder Flussmitteln und erfordern keine kontinuierliche Kalibrierung. Modulares Zubehör, wie Schalter, Skalen und kontinuierliche Sender, erhöhen die Fähigkeiten.
[0004] Jedoch können bekannte visuelle Flüssigkeitspegelanzeigen nur schwer in dunklen, engen, abgeschlossenen oder schwer erreichbaren Stellen verwendet werden. So liefern zum Beispiel bekannte Anzeigen weit weniger Nutzen, wenn sie in Kühlerschränken, Motorräumen oder offenen Bereichen verwendet werden, wie Ölspeichertanks, Brauereien und Milchfarmen, die mehrere Tanks verwenden.
[0005] Die beigefügten Zeichnungen, die in dieser Spezifikation enthalten sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
Zusammenfassung der Erfindung [0006] Die vorliegende Erfindung erkennt und berücksichtigt Überlegungen zu Konstruktionen und Verfahren nach dem Stand der Technik.
[0007] Erfindungsgemäss umfasst ein Tank mit einer Flüssigkeitspegelanzeige ein erstes Gehäuse, das ein erstes Volumen umschliesst, der eine Flüssigkeit enthält, und ein zweites längliches Gehäuse, das ein zweites Volumen umschliesst, wobei das zweite Gehäuse an einer Aussenseite des ersten Gehäuses angebracht ist, sodass das zweite Volumen in Fluidverbindung mit dem ersten Volumen steht, sodass ein Flüssigkeitspegel im zweiten Volumen ungefähr einem Flüssigkeitspegel im ersten Volumen entspricht. Im zweiten Volumen ist ein Schwimmer angeordnet, der auf der Flüssigkeit schwimmt, sodass sich der Schwimmer mit dem Flüssigkeitspegel im zweiten Volumen entlang einer ersten Achse, die durch eine Mitte des Schwimmers verläuft, bewegt. Mindestens ein Teil des Schwimmers ist magnetisch, sodass ein Magnetfeld vom Schwimmer ausgeht. Eine Vielzahl von Magnetsensoren sind sequentiell zueinander in einer Richtung, die eine vertikale Komponente aufweist, ausgerichtet. Die Magnetsensoren sind relativ zum zweiten Volumen so angeordnet, dass eine Bewegung des Schwimmers im zweiten Volumen als Reaktion auf den Flüssigkeitspegel im zweiten Volumen eine sequentielle Erfassung des Magnetfeldes durch die jeweiligen Magnetsensoren der Vielzahl von Magnetsensoren bewirkt. Mindestens eine Lichtquelle steht in elektrischer Verbindung mit der Vielzahl der Magnetsensoren, sodass die Magnetsensoren die Betätigung der mindestens einen Lichtquelle als Reaktion auf die Erfassung des Magnetfeldes steuern. Eine lichtdurchlässige Abdeckung ist am zweiten Gehäuse angebracht, sodass mindestens eine Lichtquelle zwischen dem zweiten Gehäuse und einer äusseren Oberfläche der lichtdurchlässigen Abdeckung angeordnet ist. Die äussere Oberfläche ist auf mindestens einer Seite einer ersten Ebene angeordnet, die parallel zur ersten Achse steht und an einer äusseren Oberfläche des zweiten Gehäuses angeordnet ist, und bezüglich der ersten Achse an einer dem ersten Gehäuse gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Die mindestens eine Lichtquelle ist relativ zur äusseren Oberfläche der Abdeckung so angeordnet, dass ein erster Teil des Lichts von der mindestens eine Lichtquelle durch die erste Ebene strahlt und ein zweiter Teil des Lichts der Lichtquelle von der ersten Ebene wegstrahlt.
[0008] In einer Weiterbildung weisen der Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige ein erstes Gehäuse auf, das ein erstes Volumen umschliesst, der eine Flüssigkeit beinhaltet. Ein zweites im Allgemeinen zylindrisches Gehäuse hat ringförmige Querschnitte und umschliesst ein zweites Volumen. Das zweite Gehäuse ist an einer Aussenseite des ersten Gehäuses befestigt, sodass der zweite Rauminhalt in Fluidverbindung zum ersten Volumen steht, sodass der Flüssigkeitspegel im zweiten Volumen ungefähr gleich dem Flüssigkeitspegel im ersten Volumen ist. Ein im Allgemeinen zylindrischer Schwimmer ist innerhalb des zweiten Volumens angeordnet und ist schwimmend in Bezug auf die Flüssigkeit, sodass sich der Schwimmer mit dem Flüssigkeitspegel im zweiten Volumen entlang einer ersten Achse, die durch die Mitte des Schwimmers verläuft, bewegt. Mindestens ein Teil des Schwimmers ist magnetisch, sodass ein Magnetfeld vom Schwimmer ausgeht. Eine Vielzahl von Magnetsensoren sind sequentiell zueinander in eine Richtung ausgerichtet, die eine vertikale Komponente aufweist. Die Magnetsensoren sind in Bezug auf das zweite Volumen so angeordnet, dass eine Bewegung des Schwimmers im zweiten Volumen als Reaktion auf den Flüssigkeitspegel im zweiten Volumen eine sequentielle Erfassung des Magnetfeldes durch jeweilige Magnetsensoren der Vielzahl von Sensoren bewirkt. Mindestens eine Lichtquelle steht in elektrischer Verbindung mit der Vielzahl der Magnetsensoren, sodass die Magnetsensoren die Betätigung der mindestens einen Lichtquelle als Reaktion auf die Erfassung des Magnetfeldes steuern. Eine lichtdurchlässige Abdeckung ist am zweiten Gehäuse angebracht, sodass mindestens eine Lichtquelle zwischen dem zweiten Gehäuse und einer äusseren Oberfläche der lichtdurchlässigen Abdeckung angeordnet ist. Die äussere Oberfläche erstreckt sich über beide Seiten einer ersten Ebene, die parallel zur Achse und tangential zu einer äusseren Oberfläche des zweiten Gehäuses ist, und mindestens eine Lichtquelle ist auf einer dem ersten Gehäuse gegenüberliegenden Seite der ersten Achse angeordnet. Die mindestens eine Lichtquelle ist im Verhältnis zur äusseren Oberfläche der Abdeckung so angeordnet, dass Licht von der mindestens einer Lichtquelle durch die erste Ebene fällt und von der ersten Ebene wegstrahlt.
[0009] Die beigefügten Zeichnungen, die in dieser Spezifikation enthalten sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung zu erklären.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen [0010] Eine vollständige und möglich machende Offenbarung der vorliegenden Erfindung, einschliesslich deren bester Art, die einem Fachmann auf dem Gebiet geläufig ist, ist in der Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, dargelegt, das heisst,
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Tanks und einer Flüssigkeitspegelanzeige nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Flüssigkeitspegelanzeige von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht eines Schwimmers zur Verwendung in der Flüssigkeitspegelanzeige von Fig. 1 ;
Fig. 4 ist eine teilweise Draufsicht auf die Flüssigkeitspegelanzeige von Fig. 1 ;
Fig. 5 ist eine Teilansicht einer Anordnung von Zungenschaltern zur Verwendung in der Flüssigkeitspegelanzeige von Fig. 1;
Fig. 6 ist ein Diagramm einer elektrischen Schaltung zur Verwendung in der Flüssigkeitspegelanzeige von Fig. 1 ;
Fig. 7 ist eine perspektivische Draufsicht auf den Tank und die Flüssigkeitspegelanzeige von Fig. 1 mit Referenzgeometrie und
Fig. 8 ist eine Teilansicht eines Magnethalteabschnitts des Schwimmers zur Verwendung in der Flüssigkeitspegelanzeige von Fig. 1.
[0011] Die wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen soll gleiche oder analoge Merkmale oder Elemente der Erfindung gemäss der Offenbarung darstellen.
Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen [0012] Es wird nun im Detail auf derzeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, von denen eines oder mehrere Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, Bezug genommen. Jedes Beispiel wird zur Erläuterung, nicht zur Einschränkung der Erfindung herangezogen. Tatsächlich wird es für den Fachmann offensichtlich sein, dass Änderungen und Variationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang und der Absicht der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können Merkmale, die als Teil einer Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben sind, bei einer anderen Ausführungsform verwendet werden, sodass sie noch eine weitere Ausführungsform ergeben. Somit ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung derartige Modifikationen und Variationen abdeckt, soweit sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
[0013] Wie hierin verwendet, beziehen sich Begriffe, die eine Richtung oder eine Position relativ zur Ausrichtung der Pegelanzeige, zum Beispiel, jedoch nicht nur, «vertikal», «horizontal», «oben», «unten», «oberhalb» oder «unterhalb», angeben, auf Richtungen und relative Positionen im Verhältnis zur Ausrichtung der Füllstandsanzeige in ihrem normalen Betrieb, was in Fig. 1 veranschaulicht ist. So beziehen sich beispielsweise die Begriffe «vertikal» und «oberer» auf die vertikale Richtung und die relative obere Position in den Perspektiven von Fig. 1 und verstehen sich in diesem Zusammenhang auch in Bezug auf eine Flüssigkeitspegelanzeige, die in einer anderen Orientierung angeordnet sein kann.
[0014] Ferner soll der Ausdruck «oder», wie er in dieser Offenbarung und den beigefügten Ansprüchen verwendet wird, eher ein einschliessendes «oder» als ein ausschliessendes «oder» bedeuten. Sofern also nichts anderes angegeben ist oder klar aus dem Zusammenhang hervorgeht, soll «X umfasst A oder B» jede der natürlichen eingeschlossenen Umsetzungen bedeuten. Das heisst, der Ausdruck «X verwendet A oder B» wird von jedem der folgenden Fälle erfüllt: X setzt A ein; X setzt B ein; oder X setzt sowohl A als auch B ein. Zusätzlich sollten die Artikel «ein» und «eine/r», wie sie in dieser Anmeldung und den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, allgemein als «eins oder mehr» interpretiert werden, sofern nicht anders angegeben oder aus dem Kontext hervorgeht, dass es sich um eine Singularform handelt. Durch die Beschreibung und die Ansprüche nehmen die folgenden Begriffe zumindest die hierin explizit zugeordneten Bedeutungen an, sofern der Kontext nichts anderes vorschreibt. Die unten identifizierten Bedeutungen beschränken nicht notwendigerweise die Begriffe, sondern sind lediglich illustrative Beispiele für die Begriffe. Die Bedeutung von «ein», «eine» und «der/die/das» kann Pluralreferenzen einschliessen, und die Bedeutung von «in» kann «in» und «an» einschliessen. Der Ausdruck «in einer Ausführungsform», wie er hier verwendet wird, bezieht sich nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform, obwohl dies der Fall sein kann.
[0015] Unter Bezugnahme auf Fig. 1 hat ein Tank 10 einen Einlass 12 und einen Auslass 13 durch den Flüssigkeit 20 ein-oder austritt, um einen Rauminhalt 11 des Tanks oder Gehäuses 10 zu füllen oder zu leeren. Der Tank 10 kann aus einem geeigneten Material, wie rostfreiem Stahl, einem einstückigen Polymer, einem geschichteten Polymerverbundwerkstoff, einem verstärkten Verbundpolymer oder einem geeigneten Metall hergestellt sein. Der Tank 10 ist strömungstechnisch mit einem nicht magnetischen, länglichen Gehäuse 50 verbunden, das sich vertikal entlang des Tanks 10 erstreckt, der mit dem Rauminhalt 11 des Tanks 10 über eine obere Leitung 51 und eine untere Leitung 52 in strömungstechnischer Verbindung steht, sodass der Flüssigkeitspegel 14 im Tank 10 ungefähr dem Flüssigkeitspegel 54 im Gehäuse entspricht. Die Leitungen 51,52 sind mit dem Tank 10 über Prozessöffnungen, zum Beispiel Adapter, Nippel oder Flansche, verbunden. Zum Beispiel kann ein Tank mit einem Paar Prozessöffnungen und Flanschen über passende Flansche, die mit Schrauben an den Tankflanschen befestigt sind, mit dem Gehäuse 50 verbunden sein.
[0016] Unter Bezugnahme auf Fig. 2 hat das längliche Gehäuse 50 ein hohles, allgemein zylindrisches Profil und ist teilweise aus einem Rohr hergestellt, dessen oberes Ende verschlossen und verschweisst ist. Das Gehäuse 50 hat einen Bodenflansch 55, der mit Muttern und Bolzen oder allgemein mit Befestigungselementen 57 an der Dichtungsplatte 56 befestigt wird. Eine Dichtung ist zwischen dem Flansch 55 und der Platte 56 angeordnet, um das Gehäuse 50 gegen Undichtigkeiten abzudichten. Durch Entfernen der Dichtungsplatte 56 wird ein Zugang zum Gehäuse 50 freigelegt, durch den ein Schwimmer 80 (Fig. 1) in das Innere des Gehäuses 50 eingeführt wird. Die Leitungen 51,52 (Fig. 1) sind an einer Seite des Gehäuses 50 an Öffnungen, die in das Innere des Gehäuses 50 führen, angeschweisst. Somit sind die einzigen Einlasse und Auslässe des Gehäuses 50 die Leitungen 51 und 52.
[0017] Der Schwimmer 80, der in Fig. 1 und 3 dargestellt ist, bewegt sich im Inneren des Gehäuses 50 und weist eine Abmessung in der Ausdehnungsrichtung des Gehäuses 50 auf, die grösser ist als eine Hauptabmessung des Querschnitts des Gehäuses 50 senkrecht zur Ausdehnungsrichtung, sodass der Schwimmer 80 ständig in vertikaler Ausrichtung gehalten wird und sich nicht um eine Achse drehen kann (abgesehen von einem geringen Betrag, der durch die Toleranz zwischen dem Schwimmer und der Innenwand des Gehäuses 50 erlaubt ist und eine relative Bewegung zwischen den zwei Komponenten erlaubt), die senkrecht zur Ausdehnungsrichtung des Gehäuses 50 verläuft. Das heisst, eine Oberseite des Schwimmers 80 ist als Oberseite fixiert und kann sich nicht im Gehäuse 50 drehen, sodass die Unterseite des Schwimmers 80 nach oben zeigt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Schwimmer 80 im Allgemeinen zylindrisch und hat eine Höhe, die grösser ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 50. Ausserdem passt der Schwimmer 80 in das Innere des Gehäuses 50 mit einem Aussendurchmesser, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 50, um die Drehung um eine Achse senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses 50 zu minimieren. Der Schwimmer 80 weist eine mittlere Dichte auf, die grösser ist als die Luft im Tank, aber geringer als die Flüssigkeit in dem Tank. Auf diese Weise wird der Schwimmer 80 schwimmfähig auf der Flüssigkeit 20 (Fig. 1) und erstreckt sich in einem relativ festen Betrag unter die Flüssigkeit 14 (Fig. 1).
[0018] Unter Bezugnahme auf Fig. 3 weist der Schwimmer 80 ein annähernd zylindrisches Profil mit ringförmigen Querschnitten auf und hat abgeflachte obere und untere Kanten. Der Schwimmer 80 umfasst einen gezogenen nicht magnetischen, becherförmigen Bodenabschnitt 81 aus rostfreiem Stahl und einen gezogenen nicht magnetischen, rostfreien, becherförmigen oberen Abschnitt 82. Der obere Abschnitt 82 ist gestaucht, um eine Schulter zu bilden, die nahe seiner unteren Kante mit einem grösseren Innendurchmesser als der Aussendurchmesser des unteren Abschnitts 81 hergestellt ist, sodass der untere Abschnitt 81 teilweise in den oberen Abschnitt 82 bis zur Tiefe der Schulter passt.
[0019] Bezugnehmend auch auf Fig. 8 hat ein magnethaltender innerer Abschnitt 83 einen zylindrischen und hohlen länglichen Abschnitt entlang der Achse des Schwimmers 80 (d.h. die vertikale Richtung in Fig. 3) mit einer Reihe U-förmiger
Schlitze, die in die zylindrische Seitenwand geschnitten oder anderweitig ausgebildet sind, um Laschen 84 zu bilden, die vertikal paarweise auf den gegenüberliegenden Seiten des Schwimmers beabstandet sind (z. B. sind einige der Laschen auf der linken Seite und einige sind auf der rechten Seite des zylindrischen Teils in Fig. 8 angeordnet). Der Magnethalteabschnitt 83 hat eine Öffnung an einer unteren Flanschseite und ist daher so konfiguriert, dass er einen zylindrischen Magneten 88 aufnimmt (mit einem Durchmesser, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Magnetabschnitts 83, um eine Einfügung in radialer Richtung der Achse des magnetischen Abschnitts 83 zu ermöglichen). Sobald der Magnet 88 eingesetzt ist, werden gegenüberliegende Laschen 84 oberhalb und gegenüberliegende Laschen 84 unterhalb des Magneten 88 nach innen gebogen (ein Paar wird nach unten und ein Paar nach oben gebogen, um sich an einer Oberseite bzw. an einer Unterseite des Magneten anzulegen, sodass sich zwei Laschen an die Oberseite und zwei Laschen an die Unterseite an den Magnetboden anlegen, um den Magneten 88 entlang der axialen Richtung des inneren Teils 83 in Position zu halten. Auf diese Weise wird der Magnet (mit seiner Nord-Süd-Achse in der vertikalen Richtung von Fig. 3) in seine Stellung eingeführt und durch gebogene Laschen 84 in einer festen Position relativ zum Schwimmerboden gehalten, wobei die Position entsprechend dem spezifischen Gewicht der im Tank enthaltenen Flüssigkeit bestimmt wird, sodass die Höhe des Magneten, wenn der Schwimmer 80 auf der Flüssigkeit 20 schwimmt, auf der gleichen Höhe ist wie der Flüssigkeitspegel. Somit wird durch Auswahlen eines Schlitzes in einer Höhe über dem Schwimmerboden 80, der der Tiefe entspricht, in die der Schwimmer 80 in die Flüssigkeit 20 eintaucht, wenn er 80 auf der Flüssigkeit 20 schwimmt, der Magnet auf der Höhe des Flüssigkeitspegels 20 angeordnet. Je niedriger beispielsweise die Dichte der Flüssigkeit 20 ist, desto tiefer taucht der untere Schwimmer 80 in die Flüssigkeit ein, sodass eine Flüssigkeit mit niedrigerer Dichte die Auswahl eines Magnetschlitzes erfordert, der höher am Schwimmer 80 angeordnet ist, als dies bei einer Flüssigkeit mit höherer Dichte notwendig wäre, damit der Schwimmer auf dem Flüssigkeitspegel gehalten werden kann. Auf diese Weise wird der Schwimmer 80 für die Dichte der bestimmten Flüssigkeit im Tank 10 kalibriert. Der innere Abschnitt 83 umfasst eine Unterlegscheibe 85 oder einen Flanschabschnitt, der ungefähr den gleichen Aussendurchmesser wie der Aussendurchmesser des Bodenabschnitts 81 hat, sodass die Unterlegscheibe 85 auf dem Unterteil 81 ruht und in die Schulter des oberen Abschnitts 82 passt. Der obere Abschnitt 82 ist über einer äusseren radialen Kante der Unterlegscheibe 85 und teilweise über dem unteren Abschnitt 81 angeordnet und wird dann fusionsgeschweisst, wodurch eine Dichtung zwischen dem unteren Abschnitt 81 und dem oberen Abschnitt 82 erzeugt wird, die die Luft im Inneren des Schwimmers 80 einschliesst. Auf diese Weise ist die mittlere Dichte des luftgefüllten Edelstahlelements geringer als eine Nettodichte ihrer Komponenten.
[0020] Bezugnehmend auf Fig. 4 klemmt ein Sichtanzeige 100 am Gehäuse 50 (Fig. 1), wie weiter unten besprochen wird. Die Sichtanzeige 100 umfasst eine Schulter 105, die aus einem lichtdurchlässigen (d.h. transparenten oder durchscheinenden Polymer, zum Beispiel Polycarbonat, besteht und ein längliches Profil mit gleichmässigen Ouerschnitten aufweist, die einen bogenförmigen und in diesem Beispiel auf einem ungefähr kreisförmigen Bogen, eine äussere Kante 110 und eine bogenförmige, und in diesem Fall auf einem ungefähr kreisförmigen Bogen, eine innere Kante 111 aufweist. Die Innenkante 111 weist einen Radius in einem Krümmungsmittelpunkt auf, der mit dem Krümmungsmittelpunkt der gerundeten Aussenfläche des Gehäuses 50 übereinstimmt, sodass, wenn die Sichtanzeige 100 am Gehäuse 50 befestigt ist, die Innenfläche der Anzeige etwa bündig an der Aussenfläche des Gehäuses 50 anliegt. Die Sichtanzeige 100 umfasst ferner Laschen 115, die eine Erweiterung des Profils der Schulter 105 darstellen. Die aus einem flexiblen Polymer bestehenden Laschen 115 sind nach aussen gebogen, um zu ermöglichen, dass die Sichtanzeige 100 an das Gehäuse 50 angeklemmt werden kann. Die Laschen 115 sind rund um das Gehäuse 50 um mehr als 180 Grad angeordnet und haben einen radialen Abstand zur Mitte der Innenkante 111 (wenn sie nicht am Gehäuse 50 angebracht sind), der kleiner ist als der Radius der Aussenfläche des Gehäuses 50, sodass die Laschen 115 nach innen und aussen stehen und die Sichtanzeige 100 an der Aussenfläche des Gehäuses 50 befestigt werden kann. Ferner verhindert die Reibung zwischen Schulter 105 und der Aussenfläche des Gehäuses 50 ein vertikales Gleiten oder Drehen der Schulter 105 entlang des Gehäuses 50. Auf diese Weise ist die Sichtanzeige 100 abnehmbar mit dem Gehäuse 50 verbunden, sodass sie entfernt werden kann, ohne Komponententeile zu zerstören oder zu beschädigen oder einen Dauerklebstoff zu zerbrechen und kann somit leicht zwecks Reparatur oder Austausch abgenommen werden. Alternativ kann ein doppelseitiges Klebeband mit sehr hoher Haftkraft oder ein anderer Klebstoff verwendet werden, um die Sichtanzeige 100 zu fixieren und ein vertikales Gleiten oder Drehen um das Gehäuse 50 zu verhindern. Weitere Vorteile der Klammer der Sichtanzeige 100 beim Anbringen sind, dass Klammern vermieden werden, die ansonsten den Sichtwinkel der Sichtanzeige 100 behindern oder ein höheres Profil erfordern würden.
[0021] Die Schulter 105 umfasst zwei vertikale Durchgangskanäle 121, um das Polymervolumen zu minimieren, wodurch Materialkosten reduziert werden und Rissbildung oder andere Verformungen, die infolge von Temperaturänderungen während ihrer Herstellung auftreten, verhindert werden und einen dritten vertikalen Durchgangskanal 120, der eine gedruckte Leiterplatte (PCB) 130 aufnimmt. Extrudierten Stege 129 halten die PCB 130 an einer allgemein festen Stelle in allen Richtungen senkrecht zur Dehnungsrichtung der Schulter 105. Extrudierte Stege 129 verhindern, dass sich die PCB 130 in einer Richtung senkrecht zur Dehnungsrichtung der Schulter 105 im Durchgangskanal 120 bewegt. Eine enge Passung zwischen der PCB 130 und dem Kanal 120 hält die PCB 130 an einer festen Stelle in der Dehnungsrichtung der Schulter 105. In einer weiteren Ausführungsform wird ein Silikongel zwischen der PCB 130 und den Innenwänden des Kanals 120 aufgetragen, das weiterhin dazu dient, die Position der PCB 130 zu fixieren und die PCB vor Stoss und Vibration zu schützen. Die oberen und unteren Kappen (nicht gezeigt) werden über eine Klebe- oder Lösungsmittelverbindung an der Oberseite bzw. Unterseite der Schulter 105 angebracht. Eine Öffnung durch die obere Kappe ermöglicht den Zugang für eine elektrische Verbindung mit der PCB 130, und ein klebender Schrumpfschlauch bedeckt die Öffnung und ein oder mehrere Kabel, die in der Öffnung verlaufen, sodass die PCB 130 vor äusseren Elementen (z. B. Feuchtigkeit) isoliert ist. Eine Vielzahl von Zungenschaltern 131 (einer ist in Fig. 4 gezeigt) ist auf der PCB 130 vertikal beabstandet angeordnet (in Bezug auf die Ansicht von Fig. 4). Ferner sind mehrere Leuchtdioden (LEDs) 132 (eine in Fig. 4 gezeigt) auf der PCB 130 horizontal im Verhältnis zur Symmetrielinie der Schulter 105 (senkrecht zu ihrer Dehnungsrichtung) versetzt und nacheinander auf der PCB 130 angeordnet, sodass die LEDs vertikal (in Bezug auf die Ansicht von Fig. 4) beabstandet sind. Jede LED 132 steht in elektrischer Verbindung mit einem zugehörigen Zungenschalter 131, sodass die PCB 130 eine gleiche Anzahl von Zungenschaltern 131 und LEDs 132 aufweist und jeder Zungenschalter an etwa derselben vertikalen Position mit jeweils einer LED gekoppelt ist. Jede LED hat einen intrinsischen Betrachtungswinkel von 180 Grad. In verschiedenen Ausführungsformen können die LEDs 132 einfach, zweifach oder mehrfarbig sein, wobei die Farbe der LED verschiedene Nachrichten oder Zustände anzeigen kann. In noch einerweiteren Ausführungsform kommuniziert jeder Zungenschalter elektrisch mit mehreren LEDs.
[0022] Da die LEDs ohne Schulter einen intrinsischen Betrachtungswinkel von 180 Grad aufweisen, sind die LEDs gegenüber jeder LED-Emissionsebene in allen Richtungen innerhalb von 2*pi Steraden sichtbar. Die Form und die Materialeigenschaften der Schulter 105 ermöglichen die Sichtbarkeit der Sichtanzeige 100 entlang eines breiten Raumwinkels, der grösser ist als 2*pi Sterade. Insbesondere ermöglicht die Schulter 105 das Betrachten der LEDs in einem Betrachtungswinkel von mehr als 180 Grad, wobei der Betrachtungswinkel durch die mittlere Lichtemissionsachse jeder LED halbiert und um diese Achse gedreht wird, um dadurch den Betrachtungswinkel oder die Fläche der LED zu definieren. In weiteren Ausführungsformen ist der Betrachtungswinkel grösser als 190 Grad. In noch weiteren Ausführungsformen ist der Betrachtungswinkel grösser als 260 Grad, und in noch weiteren Ausführungsformen ist der Betrachtungswinkel grösser als 270 Grad. Wenn ein Lichtstrahl eine Grenzfläche zwischen zwei Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes erreicht, mit Ausnahme von Licht, das in Winkeln einfällt, die grösser sind als der Winkel der inneren Gesamtreflexion der Grenzfläche, wird ein Teil des Lichts reflektiert, während der Rest des Lichts gebrochen wird (d.h. übertragen, jedoch gebogen in Bezug auf eine Achse senkrecht zur Grenzfläche im Einfallspunkt). In der dargestellten Ausführungsform weist die Polymerschulter 105 einen Brechungsindex auf, der grösser als der von Luft ist. Somit tritt bei Licht, das sich innerhalb des Polymers bewegt, an jeder Grenzfläche mit der Luft ein Teil des von den LEDs emittierten Lichts durch die Grenzfläche und in die Luft, während ein anderer Teil des Lichts zurück in das Polymer reflektiert wird. Strahl 140 veranschaulicht einen Lichtweg, der eine visuelle Anzeige oberhalb des intrinsischen Betrachtungswinkels der LED hinaus ermöglicht (was selbstverständlich abhängig von der LED-Herstellung ist). Bei einem abgerundeten Profil (entsprechend der Aussenkante 110) stellt die Schulter 105 eine gekrümmte Fläche dar und ist somit ein Kontinuum der Reflexionswinkel, die die Reflexion hinter der nach vorn gerichteten Emissionsebene der LEDs konzentrieren (d.h. für eine LED, die so ausgerichtet ist, dass sich die zentrale Lichtemissionsachse der LEDs horizontal von der LED nach vorn erstreckt, eine vertikale Ebene, die senkrecht zur Achse verläuft und durch die Basis der LED hindurchgeht). Das heisst, die gekrümmte Oberfläche wirkt effektiv wie ein gekrümmter Spiegel, um das von den LEDs emittierte Licht hinter der jeweiligen Emissionsebene für jede LED zu konzentrieren, wodurch die Helligkeit an bestimmten Brennpunkten hinter den jeweiligen Emissionsebenen der LEDs erhöht wird. Ferner ist die Aussenfläche der Schulter 105 nicht perfekt glatt. Somit streut ein Teil des durch sie hindurchtretenden Lichts in verschiedene Richtungen. Daher ist Licht, das auf die Aussenfläche der Schulter 105 auftrifft, von allen ungehinderten Punkten vor einer Reihe von Ebenen, die tangential zur Oberfläche ausgerichtet sind, an jedem Punkt sichtbar, an dem Licht auf die Oberfläche auftrifft. Da die Oberfläche der Schulter 105 zylindrisch gekrümmt ist, sind einige der Tangentialebenen in einem nicht 90-Grad-Winkel relativ zu den zentralen Lichtemissionsachsen der LEDs angeordnet (in der Annahme einer Ausführungsform, bei der die LEDs alle im Verhältnis zueinander ausgerichtet sind), sodass ihre Lichtemissionsachsen parallel zueinander und in einer gemeinsamen Ebene stehen. Auf diese Weise wird Licht von den LEDs von der Schulten abgestrahlt und aus ungehinderten Betrachtungspositionen hinter den Emissionsebenen der LEDs sichtbar. Weiterhin weist die gekrümmte Oberfläche keine vertikal ausgerichteten Kanten auf, die einem rechteckigen Profil zugeordnet sind, das eine direkte Sichtlinie zu den LEDs verdecken kann. Die Form der Schulter 105 stellt daher eine Sichtanzeige über einen kontinuierlichen Betrachtungswinkel bereit, der grösser als 180 Grad im Verhältnis zu einer Achse ist, die parallel zur Längsrichtung des länglichen Gehäuses verläuft. In einigen Ausführungsformen ist der Betrachtungswinkel grösser als 190 Grad, und in weiteren Ausführungsformen ist der Betrachtungswinkel 270 Grad oder grösser.
[0023] Bezugnehmend auf Fig. 7 wird die Referenzgeometrie aus einer perspektivischen Draufsicht auf die Flüssigkeitspegelanzeige offenbart. Die Achse 215 erstreckt sich bis zur Seite und veranschaulicht einen Pfad, entlang dem der Schwimmer 80 sich bewegt. Da in dieser Ausführungsform das Gehäuse 50 zylindrisch ist, ist die Achse 215 an der Mittelachse des zylindrischen Gehäuses angeordnet. Eine erste Ebene 205 liegt tangential zum Gehäuse 50 gegenüber dem Tank 10 im Verhältnis zur Achse 215 und parallel zur Achse 215. Eine zweite Ebene 210 ist senkrecht zur Ebene 205 und umfasst die Achse 215. Die Achse 220 ist durch den Schnittpunkt zwischen der Ebene 205 und der Ebene 210 definiert. In einigen Ausführungsformen ist die Sichtanzeige 100 von allen nicht versperrten Positionen vor der Schulter 105 (von der Schulter 105 nach oben in der Ansicht von Fig. 7) in einem Bereich sichtbar, der durch die Abtastung eines Winkels 230 um die Achse 220 definiert und durch die Ebene 210 halbiert wird. Aufgrund der Konfiguration der Schulter 105 und der Anordnung der LEDs 132 innerhalb der Schulter wird das von den LEDs durch die Schulter abgestrahlte Licht in die vom Winkel 230 definierte Sichtfläche gestrahlt. Wie oben angegeben, ist der Winkel 230 in bestimmten Ausführungsformen grösser als 180 Grad oder grösser als 190 Grad, und in weiteren Ausführungsformen kann der Winkel 230 bis zu 270 Grad oder mehr betragen. Wie ebenfalls in Fig. 7 angedeutet, ist Licht von der Mehrzahl der vertikal ausgerichteten LEDs 132 (von denen eine in Fig. 7 sichtbar ist) von allen nicht versperrten Positionen gegenüber der Schulter 105 (in der Ansicht von Fig. 7 von der Schulter 105 nach oben) in einem Bereich sichtbar, der durch die Abtastung eines Winkels um eine Achse 217 am Schnittpunkt der Ebene 210 an der Aussenfläche der Schulter 105, welche durch die Ebene 210 geteilt wird, definiert ist. Aufgrund der Konfiguration der Schulter 105 und der Anordnung der LEDs 132 in der Schulter wird das von den LEDs durch die Schulter abgestrahlte Licht in den von diesem Winkel definierten Betrachtungsbereich abgestrahlt. In bestimmten Ausführungsformen ist dieser Winkel grösser als 180 Grad oder grösser als 190 Grad, und in weiteren Ausführungsformen kann dieser Winkel 270 Grad oder mehr oder 300 Grad betragen.
[0024] Strahl 225 veranschaulicht einen Lichtweg von LEDs 132, der durch Reflexion der Schulter 105, die durch die Ebene 205 verläuft, sichtbar ist; Strahl 226 veranschaulicht einen Lichtweg, der von der Schulter 105 gebrochen wird und von der Ebene 205 wegführt; und Strahl 227 zeigt einen Lichtweg, der durch Streuung an der Aussenfläche der Schulter 105 durch Ebene 205 hindurchdringt. Wie in Fig. 7 angedeutet, wird das von den LEDs 132 emittierte und über die Schulter 105 abgestrahlte Licht in einen Bereich abgestrahlt, der sich über beide Seiten einer Ebene 205 und über beide Seiten einer vertikalen Ebene 219 erstreckt, die parallel zur Ebene 205 verläuft und die Achse 217 (d.h. tangential zur Aussenfläche der Schulter 105 bei Achse 217) umfasst. Es versteht sich, dass, während die LEDs 132 so veranschaulicht sind, dass sie vertikal auf die Schulter entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind, dies nur als Beispiel dient, und dass die LEDs in verschiedenen Positionen und Orientierungen innerhalb der Schulter angeordnet sein können. Beispielsweise können die LEDs abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten der Ebene 210 angeordnet sein.
[0025] Die Zungenschalter 131 sind normalerweise offen und jeder ist mit einem Magnetelement konfiguriert, das sich in einem Magnetfeld bewegt, um den Schalter zu schliessen und eine Klemme auf jeder Seite des Schalters elektrisch zu verbinden. Wenn sich daher der Magnet im Schwimmer 80 (Fig. 1) in der Nähe eines Zungenschalters befindet, schliesst der Zungenschalter und verbindet einen Abschnitt einer Schaltung. In der dargestellten Ausführungsform ist dann, wenn der Schalter schliesst, eine Schaltung über eine entsprechende LED 132 abgeschlossen, sodass die LED 132 aufleuch-tet, wie nachstehend offenbart wird. Fig. 5 zeigt eine Ausrichtung von Zungenschaltern 131 auf der PCB 130, die mit vorliegender Ausführungsform übereinstimmt. Die Zungenschalter 131 sind vertikal zueinander ausgerichtet, indem eine vertikale Achse durch die Mitte jedes Zungenschalters 131 verläuft, sodass die Zungenschaltervertikal zueinander ausgerichtet sind. Die Mitte jedes Zungenschalters ist vertikal auf eine Achse ausgerichtet, und jeder Zungenschalter 131 ist um einen Punkt 27 Zentimeter (1/2 Zoll) von der Mitte jedes benachbarten Zungenschalters beabstandet. In der dargestellten Ausführungsform wird der Magnet mit einer vorbestimmten Feldstärke zusammen mit der Empfindlichkeit der Zungenschalter und einem Abstand in horizontaler Richtung zwischen der Achse, entlang der sich der Magnet im Schwimmer bewegt, und der Achse, auf der die Zungenschalter zentriert sind, ausgewählt, sodass an jeder beliebigen Stelle entlang des Schwimmerweges nicht weniger als ein Zungenschalter und nicht mehr als zwei Zungenschalter geschlossen sind. Für den Fall, dass zwei Zungenschalter gleichzeitig schliessen, befinden sich die beiden geschlossenen Zungenschalter nahe beieinander. In der dargestellten Ausführungsform ist jeder Zungenschalter 131 empfindlich gegenüber einem Magneten, der sich in einer Höhe innerhalb eines Nullpunkts von 90 Zentimetern (3/8 Zoll) der Höhe der Zungenschaltermitte befindet. Um die Auflösung der Sichtanzeige 100 zu optimieren, sind Zungenschalter an der PCB 130 angebracht, sodass die Achse jedes Zungenschalters 131 parallel zur Oberfläche der PCB 130 ist, jedoch in einem spitzen Winkel relativ zur Vertikalen verläuft. Während auf diese Weise die Länge jedes Zungenschalters 131 grösser ist als ein Punkt 27 Zentimeter (grösser als 1/2 Zoll), sind die Mittelpunkte aller Zungenschalter 131 vertikal innerhalb eines Punktes 27 Zentimeter (innerhalb 1/2 Zoll) von der Mitte des benachbarten Zungenschalters beabstandet. In weiteren Ausführungsformen kann der Abstand des Zungenschalters variieren.
[0026] Fig. 6 veranschaulicht ein vereinfachtes Schaltdiagramm, das mit den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung übereinstimmt ist. Eine 18-mA-Stromquelle C führt zur Vielzahl der Zungenschalter. Jeder Zungenschalter ist mit einer in Reihe geschalteten Diode ausgestattet, sodass, wenn der Zungenschalter schliesst, die Diode Strom empfängt und leuchtet. Ferner ist jeder Zungenschalter durch mehrere Widerstände R1 bis Rn von benachbarten Zungenschaltern elektrisch beabstandet. Auf diese Weise kann ein Ausgangssignal erzeugt werden, das je nach geschlossenem Zungenschalter variiert. Wenn z. B. der Zungenschalter SO der einzige geschlossene Schalter ist, ist die Spannung V2 im Betriebsverstärker der kumulative Spannungsabfall in jedem Widerstand R1 bis Rn, bevor sie in den Operationsverstärker eintritt; wenn der Zungenschalter S3 der einzige geschlossene Zungenschalter ist, ist die an den Operationsverstärker angelegte Spannung der kumulative Spannungsabfall in jedem Widerstand R4 bis Rn. Somit variiert die Spannung V2 in den Operationsverstärker, der festlegt, welche/r Zungenschalter geschlossen werden/wird. Ferner variiert die Stromteilung zwischen dem Pfad P1 und P2 in Abhängigkeit davon, welche/r Zungenschalter geschlossen sind/ist. Auf diese Weise gibt der Operationsverstärker, der als Differentialverstärker wirkt, abhängig davon, welcher Zungenschalter geschlossen ist, eine unterschiedliche Spannung aus. Durch Hinzufügen einer Verstärkung und eines Offsets zum Ausgang beträgt die Ausgangsspannung zwischen 0 und 10 V. Die vom Operationsverstärker ausgegebene Spannung passiert dann einen Signalwandler, um einen 4-20-mA-Ausgang bereitzustellen, wobei 4 mA SO entspricht, der der einzige geschlossene Schalter ist, und 20 mA Sn entspricht, der der einzige geschlossene Schalter ist, oder umgekehrt. Im Allgemeinen ändert sich die Ausgabe linear, wenn jeder Zungenschalter nacheinander geschlossen wird. Jedoch können geringfügige Schwankungen der Linearität auftreten, wenn zwei Zungenschalter gleichzeitig geschlossen werden. Eine Zenerdiode ist in Reihe mit einer Fehler-LED (z. B. einer blauen LED) geschaltet, sodass, wenn keine Schalter geschlossen sind, die Spannung in der Zenerdiode die kritische Sperrspannung der Zenerdiode überwindet, sodass die Fehler-LED aufleuchtet und das Fehlen eines erkennbaren Magnetfeldes im Gehäuses 50 anzeigt. Ein zusätzlicher hängender Widerstand stellt ein Signal

Claims (21)

Patentansprüche
1. Tank mit einer Flüssigkeitspegelanzeige, umfassend: ein erstes Gehäuse (10), umschliessend ein erstes Volumen (11), das eine Flüssigkeit beinhaltet; ein zweites längliches Gehäuse (50), umschliessend ein zweites Volumen, wobei das zweite Gehäuse (50) an einer Aussenseite des ersten Gehäuses befestigt ist, sodass das zweite Volumen in Fluidverbindung mit dem ersten Volumen steht, sodass ein Flüssigkeitspegel (54) im zweiten Volumen ungefähr gleich wie ein Flüssigkeitsstand (14) im ersten Volumen (11) ist; einen Schwimmer (80), der im zweiten Volumen schwimmend in Bezug auf die Flüssigkeit angeordnet ist, sodass sich der Schwimmer (80) auf dem Flüssigkeitspegel (54) im zweiten Volumen entlang einer durch das Zentrum des Schwimmers verlaufenden ersten Achse (215) bewegt, wobei mindestens ein Teil des Schwimmers (80) magnetisch ist, sodass ein magnetisches Feld vom Schwimmer ausgeht; eine Vielzahl von Magnetsensoren (131), die sequentiell zueinander in Richtung, die eine vertikale Komponente aufweist, ausgerichtet sind, wobei die Magnetsensoren (131) in Bezug zum zweiten Volumen so angeordnet sind, dass die Bewegung des Schwimmers (80) im zweiten Volumen als Reaktion auf den Flüssigkeitspegel (54) im zweiten Volumen eine sequentielle Erfassung des Magnetfeldes durch entsprechende Magnetsensoren (131) der Vielzahl von Magnetsensoren bewirkt; mindestens eine Lichtquelle (132), die in elektrischer Verbindung mit der Vielzahl von Magnetsensoren (131) steht, sodass die Magnetsensoren die Betätigung von der mindestens einen Lichtquelle als Reaktion auf die Erfassung des Magnetfeldes steuern; und eine lichtdurchlässige Abdeckung (105), die am zweiten Gehäuse (50) befestigt ist, sodass die mindestens eine Lichtquelle (132) zwischen dem zweiten Gehäuse (50) und einer äusseren Oberfläche (110) der lichtdurchlässigen Abdeckung (105) angeordnet ist, wobei die äussere Oberfläche auf mindestens einer Seite einer ersten Ebene (205), die parallel zur ersten Achse (215) und an einer äusseren Oberfläche des zweiten Gehäuses (50) angeordnet ist, und bezüglich der ersten Achse (215) an einer dem ersten Gehäuse (10) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, wobei die mindestens eine Lichtquelle (132) relativ zur äusseren Oberfläche (110) der Abdeckung (105) so angeordnet ist, dass ein erster Teil (225; 227) des Lichts von der mindestens einen Lichtquelle (132) die erste Ebene (205) durchdringt und ein zweiter Teil (226) des Lichts der Lichtquelle (132) von der ersten Ebene (205) wegstrahlt.
2. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei sich die äussere Oberfläche der Abdeckung (105) über beide Seiten der ersten Ebene (205) erstreckt.
3. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Lichtquelle (132) eine Vielzahl von Lichtquellen umfasst.
4. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 3, wobei jede der mindestens einen Lichtquelle (132) mit mindestens einem Sensor (131) von der Vielzahl der Magnetsensoren verbunden ist, wobei der mindestens eine Sensor in elektrischer Verbindung mit der mindestens einen Lichtquelle und einer Energiequelle steht, sodass die Betätigung von dem mindestens einen Sensor durch das Magnetfeld Strom aus der Energiequelle liefert, um die mindestens eine Lichtquelle (132) zu aktivieren.
5. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Lichtquelle (132) aus einem Winkel (230) mit mehr als 180 Grad sichtbar ist, wobei der Winkel (230) als ein Winkel definiert ist, der eine zweite Achse (220) umschliesst und durch eine Schnittstelle zwischen der ersten Ebene (205) und einer zweiten Ebene (210), die senkrecht zur ersten Ebene liegt, und auf der die erste Achse (215) aufliegt, definiert ist, und der Winkel (230) durch die zweite Ebene (210) halbiert wird.
6. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 5, wobei der Winkel (230) grösser als 270 Grad ist.
7. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeitspegelanzeige (100) ferner einen elektrischen Ausgang entsprechend dem Flüssigkeitspegel bereitstellt, wobei der elektrische Ausgang eines von einem Strom, einer Spannung und einem Widerstand ist.
8. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeitspegelanzeige (100) ferner konfiguriert ist, um ein Ausgangssignal bereitzustellen, wobei das Ausgangssignal durch die Erfassung des Magnetfeldes bestimmt wird.
9. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei die Magnetsensoren (131) eine Längsrichtung, einen Empfindlichkeitsschwerpunkt und eine Länge aufweisen, und wobei die Dehnungsrichtungen der Magnetsensoren nicht parallel zur Dehnungsrichtung des zweiten Gehäuses verlaufen und die Magnetsensoren so beabstandet sind, dass ein Abstand zwischen dem Empfindlichkeitsschwerpunkt der Magnetsensoren und dem Empfindlichkeitsschwerpunkt der benachbarten Magnetsensoren kleiner ist als die Länge der einzelnen Magnetsensoren.
10. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei die Magnetsensoren (131) Zungenschalter sind.
11. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei die lichtdurchlässige Abdeckung (105) entfernbar am zweiten Gehäuse (50) befestigt werden kann.
12. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 11, wobei die lichtdurchlässige Abdeckung (105) mit einem Clip (115) am zweiten Gehäuse (50) befestigt ist.
13. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 12, wobei der Clip (115) ein Teil der lichtdurchlässigen Abdeckung (105) ist.
14. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei die Magnetsensoren (131) jeweils einen Empfindlichkeitsschwerpunkt aufweisen und jeder Empfindlichkeitsschwerpunkt eines Magnetsensors um nicht mehr als 1,27 Zentimeter vom Empfindlichkeitsschwerpunkt der benachbarten Magnetsensoren in der Dehnungsrichtung des zweiten Gehäuses entfernt ist.
15. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Lichtquelle (132) eine Vielzahl von LEDs (132) umfasst, wobei mindestens eine LED in elektrischer Verbindung mit jedem Magnetsensor (131) steht.
16. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 15, wobei ein Teil (225) des Lichts der Vielzahl von LEDs (132) von der lichtdurchlässigen Abdeckung reflektiert wird und ein anderer Teil (226; 227) des Lichts von der Vielzahl der LEDs (132) durch die lichtdurchlässige Abdeckung weitergeleitet wird.
17. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 15, wobei eine Reflexion in der lichtdurchlässigen Abdeckung (105) bewirkt, dass die Vielzahl der LEDs (132) aus einem Winkel (230) von mehr als 180 Grad sichtbar sind.
18. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei die Magnetsensoren (131) zueinander und vom Schwimmer (80) beabstandet sind, sodass eine Bedingung wahr ist, wobei die Bedingung ist: ein Magnetsensor (131), der das Magnetfeld erfasst, oder zwei benachbarte Magnetsensoren (131), die das Magnetfeld erfassen.
19. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei der Schwimmer (80) einen Magneten (88) umfasst, der in vertikaler Richtung relativ zum Schwimmerboden selektiv beabstandet ist, sodass sich der Magnet (88) auf der Höhe des Flüssigkeitspegels (54) im zweiten Volumen befindet, wenn der Schwimmer (80) auf der Flüssigkeit schwimmt.
20. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 18, wobei der Schwimmer (80) eine Vielzahl vertikal beabstandeter Schlitze zum Aufnehmen des Magneten aufweist.
21. Tank mit Flüssigkeitspegelanzeige nach Anspruch 1, wobei das zweite Gehäuse (50) im Allgemeinen zylindrisch ist mit ringförmigen Querschnitten, der Schwimmer (80) im Allgemeinen zylindrisch ist, und die lichtdurchlässige Abdeckung (105) am zweiten Gehäuse (50) angebracht ist, sodass sich die äussere Oberfläche über beide Seiten der ersten Ebene (205) erstreckt, und wobei die mindestens eine Lichtquelle (132) an der der ersten Achse (215) des ersten Gehäuses (10) gegenüberliegenden Seite angebracht ist.
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GB (1) GB2559093B (de)
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10473508B2 (en) * 2014-12-02 2019-11-12 Tarco Trazabilidad Spa Measuring tank fluids and remote monitoring system
CH713365B1 (de) 2015-11-18 2019-05-15 Gems Sensor Inc Visueller Flüssigkeitsstandanzeiger.
US10352749B2 (en) * 2017-12-14 2019-07-16 Carlos Manuel Gonzalez Continuous volume measurement on a receptacle for liquids
EP3729005B1 (de) * 2017-12-22 2021-05-26 SEKO S.p.A. Detektionsgerät zum detektieren von flüssigkeit welche aus einem behälter gesaugt wird
US10955281B1 (en) 2018-05-17 2021-03-23 Accutemp Products, Inc. Monitoring with a radially magnetized magnet and hall effect sensor
CN109029640A (zh) * 2018-07-06 2018-12-18 南京锐迈涂料科技有限公司 一种涂料储料罐液位计量器
US11366001B2 (en) * 2019-01-08 2022-06-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Fluid level sensor, fluid reserviour, and methods for sensing a fluid level
DE102019205502A1 (de) 2019-04-16 2020-10-22 Zf Active Safety Gmbh Füllstandsensiereinrichtung
US20240029527A1 (en) * 2022-12-07 2024-01-25 Reign Rmc Llc Visual indication of tank level and performance
USD1000987S1 (en) 2023-02-10 2023-10-10 Reign RMC, LLC Visual indicator

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2720785A (en) * 1951-12-28 1955-10-18 American Steel Foundries Liquid level indicator
US2934953A (en) * 1955-06-28 1960-05-03 Engelhard Ind Inc Liquid level indicator
US2920484A (en) * 1955-08-16 1960-01-12 Phonix Armaturen Werk Bregel K Gage for liquids
GB1152786A (en) * 1967-05-24 1969-05-21 Flight Refueling Ltd Improvements in or relating to Devices for Measuring the Liquid Contents of Containers
DE7412308U (de) * 1974-04-08 1974-07-11 Phoenix Armaturen Werke Bregel Gmbh Magnetbetätigter Flüssigkeitsstandanzeiger
JPS54139757A (en) * 1978-04-21 1979-10-30 Mieji Yasuda Liquid level indicator
CH644950A5 (de) 1980-07-25 1984-08-31 Weka Ag Fluessigkeitsstandanzeiger.
EP0063020B1 (de) 1981-04-14 1985-12-27 Klinger AG Magnetischer Flüssigkeitsstandanzeiger
US4749988A (en) * 1986-11-20 1988-06-07 Imtec Products, Inc. Non-invasive liquid level sensor
US4922764A (en) * 1988-09-12 1990-05-08 Welker Engineering Company Constant pressure sample cylinder with spheroid mixer
KR0128493Y1 (ko) * 1995-04-04 1998-12-01 김충일 보일러제어용 다목적 수면계기
US6474158B2 (en) * 1995-09-19 2002-11-05 Czarnek And Orkin Laboratories, Inc. Apparatus for measuring displacement and method of use thereof
GB9609883D0 (en) * 1996-05-11 1996-07-17 Seetru Ltd Improvements in magnetic float type liquid level gauges
US5988701A (en) * 1998-01-15 1999-11-23 Wu; Ting-Kuo By-pass tube member for a by-pass level indicator
US6435026B1 (en) * 1998-04-24 2002-08-20 Wade L. Donehue Liquid level indicator
US6588272B2 (en) * 2001-08-21 2003-07-08 Magnetrol International, Inc. Redundant level measuring system
US20050056092A1 (en) * 2003-09-12 2005-03-17 Kowalski Kenneth H. Liquid level indicator using lights
US6964278B2 (en) * 2004-04-20 2005-11-15 Thomas Tschanz Non-invasive gauge glass liquid level sensor apparatus
DE102004062314B4 (de) * 2004-12-06 2011-02-24 Vega Grieshaber Kg Füllstands-Messvorrichtung
JP4284466B2 (ja) * 2005-01-27 2009-06-24 日本クリンゲージ株式会社 高温液体の液面検知装置
AU2007280977B2 (en) * 2006-07-13 2013-04-18 Line, Christopher Terry Method and device to measure the level of pressurized liquid in a siphon container
EP2067007A2 (de) * 2006-09-11 2009-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Vorrichtung mit einem beweglich angeordneten beleuchtungselement zur anzeige des in einem behälter der vorrichtung vorhandenen flüssigkeitspegels
US20090013781A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-15 Hettinga Jaring M Method and device to measure the level of pressurized liquid in a siphon container
US20090056438A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-05 Hughes Richard C Gage Cock Ball Valve
US8584705B2 (en) * 2010-04-17 2013-11-19 Richard C Hughes Bidirectional sleeved/plug ball check valve
WO2012021603A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-16 Magnetrol International, Incorporated Redundant level measuring system
CN102087134A (zh) 2010-12-21 2011-06-08 江苏红光仪表厂有限公司 光电液位计
US9134162B2 (en) * 2011-06-24 2015-09-15 Magnetrol International, Incorporated Magnetic level indicator
CN102564534B (zh) * 2012-01-08 2014-01-01 秦皇岛华电测控设备有限公司 汽包水位磁致液位计
US8933810B1 (en) * 2012-04-03 2015-01-13 Wade L. Donehue Illuminated liquid level indicator
US9638565B2 (en) * 2014-03-04 2017-05-02 SOR Inc. Magnetic level gauge indicator with ultra-wide viewing angle
US9709434B1 (en) * 2015-01-29 2017-07-18 Jogler, Llc Level indicator system
CH713365B1 (de) * 2015-11-18 2019-05-15 Gems Sensor Inc Visueller Flüssigkeitsstandanzeiger.

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