DD277329A1

DD277329A1 - Schaltungsanordnung zur selbstreinigung einer fuellstandsmessvorrichtung

Info

Publication number: DD277329A1
Application number: DD32200888A
Authority: DD
Inventors: Christian Bendel; Juergen Lang; Martin Goehlert; Rainer Boehme
Original assignee: Orbitaplast Veb
Priority date: 1988-11-21
Filing date: 1988-11-21
Publication date: 1990-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Selbstreinigung einer Fuellstandsmessvorrichtung und wird vorwiegend fuer die Erfassung von pulver- oder rieselfaehigem Fuellgut geringer Dichte mit hoher Anbackungsneigung bzw. Brueckenbildungsneigung in Bunkeranlagen angewandt. Ziel der Erfindung ist es, mit moeglichst geringem Arbeits- und Schaltungsaufwand eine Selbstreinigung einer Fuellstandsmessvorrichtung gewaehrleisten. Aufgabe der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Erzielung des Selbstreinigungseffektes zu entwickeln. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass durch die schaltungstechnische Kopplung eines Schwellwertschalters mit einem Impulsverstaerker, der vom Nutzsignal einen Spannungsimpuls einer derartigen ueberhoehten Leistung ableitet und der Oszillatorspeisespannung ueberlagert, dass eine im Oszillatorschwingkreis befindliche Piezomembran stark schwingt und Ueberreste eines anhaftenden Fuellgutes "abschuettelt".

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Selbstreinigung einer Füllstandsmeßvorrichtung, die vorwiegend für die Erfassung von pulver- oder rieselfähigem Füllgut geringerer Dichte mit hoher Anbackungsneigung bzw. Brückenbildungsneigung in Runkeranlagen angewandt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Der Füllstand von Behältern oder Bunkern mit pulver- oder rieselfähigem Füllgut geringer Dichte wird nach unterschiedlichsten Methoden gemessen und ausgewertet.

Bekannt sind kapazitive Methoden, wobei das Füllgut in Behältern als Dielektrikum genutzt wird. Besonders wenn das Füllgut zum Anbacken bzw. zur Brückenbildung neigt, sind kapazitive Methoden ungeeignet. Hinzu kommen bei empfindlichen Meßsystemen der Einfluß der Umgebungstemperatur, der Umgebungsluftfeuchtigkeit sowie die geringe mechanische Belastbarkeit der Meßfühleranordnungen.

Aus der DE 1673972 ist eine Anordnung auf Ultraschallbasis bekannt, die unter Ausnutzung der Dämpfung bzw. der Frequenzänderung den Abriß der Oszillatorschwingung ausnutzt. Eine ähnlich arbeitende Anordnung wird in DE 2512060 und DE 3011603 beschrieben. Allen bisher offenbarten Lösungen ist als Nachteil gemeinsam, duß die konstruktive und schaltungstechnische Ausführung eine Anbackung bzw. ein sedimentartiges Absetzen von pulver- oder rieselfähigem Füllgut nicht verhindert, was sich besonders auf eine langfristige Betriebszuverlässigkeit nachteilig a^Mswirkt.

Außerdem ist keine meßgutabweisende Oberflächenvergütung der Schwingelemente vorgesehen, was obengenannte Nachteile noch unterstützt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, bei möglichst geringem Arbeits- und Schaltungsaufwand eine den Erfordernissen entsprechende Selbstreinigung einer Füllstandsmeßvorrichtung vorwiegend für pulver- und rieselfähiges Füllgut mit hoher Anbackungsneigung zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine Schaltungsanordnung zur Selbstreinigung einer Füllstandsmeßvorrichtung vorwiegend für pulver- und reiselfähiges Füllgut mit hoher Anbackungsneigung zu schaffen, die in eine bekannte Füllstandsmeßvorrichtung zusätzlich integriert bzw. durch geringe schaltungstochnische Änderungen realisiert werden kann. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Eingang 4.1 des Impulsverstärkers 4 mit dem Schwellwertschalter 3 über den Nutzsignalausgang 3.4 verbunden ist, wobei der Rückkopplungsausgang 4.2 des Impulsverstärkers 4 mit dem Schwellwertschalter 3 und der Impulsausgang 4.3 dos Impulsverstärkers 4 mit dem Speisespannungseingang des Oszillators verschalten sind.

Durch einen Impuls vom Impulsverstärker 4 auf den Speisespannungseingang des Oszillators 2, der vom Nutzsignal abgeleitet wird, kommt es zur kurzzeitigen Überregung der Piezomembran 1 und damit zum „Abschütteln" der Reste dee Füllgutes.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1: den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

Im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel bildet eine Piezomembran 1, die zur Realisierung einer einfachen Rückkopplung entsprechend unterteilt ist, mit einem Oszillator 2 ein freischwingendes System. Die stabilisierende Versorgungsspannung zur Realisierung einer konstanten Meßfrequenzamplitude wird vom Schwellwertschalter 3 zur Verfugung gestellt. Wenn die Piezomembran 1 durch entsprechendes Füllgut berührt wird, d. h. zum Beispiel langsame Abdeckung während des Befüllvorganges in Bunkern, erfolgt eine so große Dämpfung, daß die Rückkopplung aussetzt und der Schwellwertschalter 3 diesen Abriß der Oszillatorschwingung als Information entsprechend auswertet und ein daraus abgeleitetes Signal dem Ausgangsverstärker 5 zuführt.

Beim Entleerungsvorgang des Bunkers wird die innige Berührung des Füllgutes mit der Piezomembran 1 aufgehoben. Mit immer geringer werdender Dämpfung der Piezomembran 1 beginnt der Oszillator 2 bei einem bestimmten Punkt wieder anzuschwingen. Dieser Anschwingungsvorgang wird vom Schwellwertschalter 3 als Nutzsignal aufbereitet und an den Ausgangsverstärker 5 sowie an den Impulsverstärker 4 weitergegeben. Im Impulsverstärker 4 wird das Nutzsignal so aufbereitet, daß ein Impuls erhöhter Leistung über den Ausgang 4.3 abgegeben wird, der dann der Speisespannung des Oszillators 2 überlagert eingekoppelt wird. Mit diesem Spannungsimpuls erhöht der Oszillator 2 schlagartig seine Leistung und damit die Piezomembran 1 ihre Schwingungsamplitude. Diese kurze Überlastung der Piezomembran 1, die sich noch im Zulässigkeitsbereich befindet, führt zu einem „Abschütteln" von Resten des Füllgutes. Der Rückkopplungsausgang 4.2 des Impulsverstärkers 4 sorgt über den Eingang 3.3 des Schwellwertschalters 3 dafür, daß durch den „Reinigungsimpuls" kein Nutzsignal entsteht, welches zu falschen Schalthandlungen führen würde.

Zur Unterstützung dieses Selbstreinigungseffektes wird der in das Füllgut einragende Toil des Füllstandssensors, vorrangig die Piezomembran 1 und das sie umgebende Gehäuse, mit einer 3-5pm dicken PTFE-Schicht überzogen.

Die durch den Selbstreinigungseffekt erreichte saubere Piezomembran 1 hat damit eine gleichbleibend hohe Empfindlichkeit besonders für flockenartiges Füllgut, für pulverförmige Füllgüter bzw. für Füllgut mit sehr geringer Dichte z. B.

Polystyrolschaumkugeln.

Die Erfassung von Füllständen von Füllgut mit hoher Anbackungsneigung wird damit möglich.

Claims

Schaltungsanordnung zur Selbstreinigung einer Füllstandsmeßvorrichtung, bestehend aus einer in einem Oszillatorschwingkreis (2) eingebundenen Piezomembran (1) mit Auswertung über einen Schwellwertschalter (3), gekennzeichnet dadurch, daß der Eingang (4.1) eines Impulsverstärkers (4) mit dem Schwellwertschalter (3) über den Nutzsignalausgang (3.4) verbunden ist, wobei der Rückkopplungsausgang (4.2) des Impulsverstärkers (4) mit dem Schwellwertschalter (3) und der Impulsausgang (4.3) des Impulsverstärkers (4) mit dem Speisespannungseingang des Oszillators (2) verschalten sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnung