DE102014004361A1

DE102014004361A1 - Float structure for level measurement

Info

Publication number: DE102014004361A1
Application number: DE102014004361.4A
Authority: DE
Inventors: Mathias Jung; Nicolai Heiß
Original assignee: KSR KUEBLER NIVEAU MESSTECHNIK AG; KSR KUEBLER NIVEAU-MESSTECHNIK AG
Current assignee: KSR KUEBLER NIVEAU MESSTECHNIK AG; KSR KUEBLER NIVEAU-MESSTECHNIK AG
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-10-29

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sensorsystem zur Erfassung einer Position eines Schwimmers zum Beispiel zur Ermittlung eines Flüssigkeitspegels, bei dem zumindest ein Schwimmer entlang einer Struktur geführt ist, und zur Montage in einen unteren zentrierenden Adapter eingelegt werden kann.The invention relates to a sensor system for detecting a position of a float, for example for determining a liquid level, in which at least one float is guided along a structure, and can be inserted for mounting in a lower centering adapter.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung bezieht sich auf ein Messsystem zur Ermittlung von Füllständen, insbesondere als Anwendung zur Messung eines Pegels von Flüssigkeiten, wobei ein Schwimmer relativ zu einer eindimensionalen Führungsstruktur entlang einer Sensorik geführt wird.The invention relates to a measuring system for determining levels, in particular as an application for measuring a level of liquids, wherein a float is guided relative to a one-dimensional guide structure along a sensor.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige Lösung zu schaffen, bei der ein Schwimmer für ein Füllstandsmesssystem entlang einer Sensorstruktur geführt wird, und gleichzeitig eine einfache Montage auch in beengten Voraussetzungen möglich ist, und wobei die Sensorstruktur am Boden geführt wird. Darüber hinaus soll ein Aufbau geschaffen werden, bei dem eine einfache Reinigung des Behälters möglich ist, wozu schnelle und einfache Demontagen oder Montagen des Sensorsystems notwendig sind. Diese Aufgaben werden mit einem System gelöst, wie in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben.It is the object of the invention to provide a cost-effective solution in which a float for a level measuring system is guided along a sensor structure, and at the same time a simple assembly is possible even in cramped conditions, and wherein the sensor structure is guided on the ground. In addition, a structure should be created in which a simple cleaning of the container is possible, for which quick and easy disassembly or assembly of the sensor system are necessary. These objects are achieved with a system as described in the independent claims.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die Erfindung zeigt eine Lösung zu einem Sensorsystem zur Erfassung einer Position eines Schwimmers oder zur Ermittlung eines Flüssigkeitspegels, bei dem zumindest ein Schwimmer entlang einer Sensorstruktur geführt ist, und zur Montage in einen unteren zentrierenden Adapter eingelegt werden kann, welcher auch die Führungsstruktur bei nachfolgender Montage führt und in Montage-Endlage fixiert.The invention shows a solution to a sensor system for detecting a position of a float or for determining a liquid level, in which at least one float is guided along a sensor structure, and can be inserted for mounting in a lower centering adapter, which also the guide structure during subsequent assembly leads and fixed in assembly end position.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Zur Ermittlung eines Füllstands ist es üblich, längliche Sensoren in Behälter durch Öffnungen einzuführen und zu montieren, die bis auf den Behälterboden reichen. Entlang dieser Sensorstrukturen ist dann oft ein Schwimmer geführt, welcher beispielsweise ein Magnet enthält, und der dann entlang der Sensorstruktur ein Messsignal bewirkt, welches in einen Sensor eingekoppelt wird, und von einem aussen liegenden Messkopf ausgewertet und mittels der Auswerteeinheit (AWE) an eine Anzeige oder eine Messwarte per Kabel weitergegeben wird.To determine a level, it is common to introduce and mount elongate sensors in containers through openings that extend to the bottom of the container. Along these sensor structures, a float is then often guided, which contains, for example, a magnet, and which then causes a measurement signal along the sensor structure, which is coupled into a sensor, and evaluated by an external measuring head and by means of the evaluation unit (AWE) to a display or a control room is passed by cable.

Zu Revisionen oder zur Kalibrierung oder zu Behälterreinigungen müssen solche Sensoriken auch kurzfristig demontiert und wieder montiert werden. Oft sind auch obere Öffnungen an Behältern für die Sensorik so eng, dass der Schwimmer der Sensorik mit Magnet darin nicht mit dem Sensor gleichzeitig hindurchpasst. Hier ist dann oft üblich, den Schwimmer nachträglich auf dem Sensor im Inneren des Behälters in einer halb oder teilweise eingeführten Montage zu montieren und zu sichern, und dann alles in Endposition zu bringen. Oft ist aber durch Rührwerke oder Kühler die Sensorik schlecht zugänglich, ein Revisionsloch, Mannloch zu klein, der Sensor schlecht erreichbar.For revisions or for calibration or container cleaning, such sensors must also be dismantled and reassembled at short notice. Often, upper openings on containers for the sensors are so narrow that the float of the sensors with magnet therein does not fit through with the sensor at the same time. Here is often customary to subsequently mount the float on the sensor inside the container in a semi or partially inserted assembly and secure, and then bring everything in the final position. Often, however, by means of agitators or coolers the sensors are difficult to access, a revision hole, manhole too small, the sensor difficult to reach.

Erfindungsgemäß weist das hier vorgestellte System eine Lösung zur einfachen Montage auf. Hierbei wird ein Schwimmer im Tank in einem Adapter voreingelegt, bevor die Sensorstruktur in einem Zug montiert werden kann. An der Sensorstruktur kann somit auch auf Hinterschnitte und Befestigungsmittel verzichtet werden, welche sonst üblich sind. Das Füllstandsmessgerät zur Anzeige von einem Niveau in einen Behälter besteht hierzu nach wie vor aus einer Auswerteeinheit, welche gekoppelt ist mit einer länglichen Sensoreinheit, welche magnetisch die Lage eines Schwimmers erfasst. Auch der Schwimmer ist wie üblich schwimmfähig hergestellt und mit einem Magnet versehen, wobei dieser sein Magnetfeld teilweise in die Sensoreinheit einkoppeln kann, und wobei der Schwimmer an der senkrechten Sensorstruktur führbar ist und wobei die senkrechte Sensorstruktur oben durch eine Behälteröffnung montiert und fixiert werden kann.According to the invention, the system presented here has a solution for easy installation. Here, a float in the tank is pre-loaded in an adapter before the sensor structure can be mounted in one go. At the sensor structure can thus be dispensed with undercuts and fasteners, which are otherwise common. For this purpose, the filling level measuring device for displaying a level in a container still consists of an evaluation unit which is coupled to an elongate sensor unit which magnetically detects the position of a float. Also, the float is made buoyant as usual and provided with a magnet, which can couple its magnetic field partially in the sensor unit, and wherein the float on the vertical sensor structure is feasible and the vertical sensor structure can be mounted and fixed at the top through a container opening.

Die Sensorstruktur ist hierbei an ihrem freien unteren Ende mit einer Fase versehen und ist im Durchmesser an den Schwimmer angepasst. Der erfindungsgemäße Adapter ist so ausgebildet, dass er leicht am Behälterboden unterhalb der Behälter-Sensormontageöffnung montiert oder festgeschweißt werden kann und dann so ausgebildet, dass er einerseits den Schwimmer vormontiert in seiner untersten Endlage am Behälterboden aufnimmt, sowie gleichzeitig bei erfolgender Montage die Spitze der Sensorstruktur am Behälterboden in Montage-Endlage führend und zentrierend aufnimmt.The sensor structure is provided here at its free lower end with a chamfer and is adapted in diameter to the float. The adapter according to the invention is designed so that it can be easily mounted or welded to the container bottom below the container sensor mounting opening and then designed so that it on the one hand the float pre-assembled in its lowest end position on the container bottom receives, and at the same time when mounting the top of the sensor structure at the container bottom in mounting end position leading and centering receives.

Der Adapter ist hierbei vorzugsweise aus Edelstahlrundmaterial gefertigt und lagert den Schwimmer in einer senkrechten Position so, dass die Sensorspitze bei Montage die zentrale Öffnung des Schwimmers nicht nur gut trifft, sondern dass bei einer Kollision oder nicht ganz zielgerichteter Montage der Schwimmer stets senkrecht bleibt, oder sich bei weiteren Montageversuchen von selbst aufrichtet und nicht wegdreht. Durch Lagerung des Schwimmers mittels vorzugsweise 3 oder 4-Punkt Lagerung an einer unteren Radiusauflage-Zone des Schwimmers richtet sich bei Kontakt mit dem Sensor die zentrale Öffnung des Schwimmers sogar von selbst zur Sensorspitze aus.The adapter is preferably made of stainless steel and stored the float in a vertical position so that the sensor tip when mounting the central opening of the float not only good, but that in a collision or not quite targeted installation of the float always remains vertical, or it straightens itself up in further assembly attempts and does not turn away. By storage of the float by means of preferably 3 or 4-point storage on a lower radius contact zone of the float, the central opening of the float even aligns itself with the sensor tip when in contact with the sensor.

Durch Verwendung des Rundmaterials für die Zentrierungsstruktur und die Finger des Adapters läßt sich dieser nicht nur einfach reinigen, sondern bei Entleeren des Behälters bleibt so auch nur wenig am Adapter haften. Insbesondere sind die mindestens 3 Finger so geformt, dass es zum Schwimmer hin nur zu einem punktuellen Führungskontakt kommt, sodass auch zwischen Finger und Schwimmer sich bei einer unteren Absetzlage bei einer Behälterentleerung nur wenig Restflüssigkeit an der Sensorstruktur 6 festsetzen kann.By using the round material for the centering structure and the fingers of the adapter, this is not only easy to clean, but when emptying the container remains so little on Adhere adapters. In particular, the at least 3 fingers are shaped so that there is only a punctual contact with the swimmer, so that even between fingers and floats at a lower settling position at a container emptying only little residual liquid on the sensor structure 6 can fix.

Besonders vorteilhaft erweist sich der Adapter auch für lange und dünne Sensoriken, die sonst oft in Schwingung geraten. Durch die zusätzliche Führung am Behälterboden können so auch erstmals lange dünne Sensoriken mit einem Durchmesser von 4–6 mm in stehenden Hochbehältern eingesetzt werden, welche neben einem Mannloch nur kleine Öffnungen für Sensoriken, Rührer oder andere Prozessanschlüsse haben.The adapter also proves to be particularly advantageous for long and thin sensor systems which otherwise often oscillate. Due to the additional guide on the bottom of the container, long thin sensor systems with a diameter of 4-6 mm can be used for the first time in standing high tanks, which besides a manhole only have small openings for sensors, stirrers or other process connections.

Als Besonderheit dieser Erfindung ist das Schwimmerelement auch mittels eines Greifers in besonders komplizierten Prozessreaktoren in einen Bodenadapter ablegbar.As a special feature of this invention, the float element can also be deposited in a floor adapter by means of a gripper in particularly complicated process reactors.

Insbesondere lassen sich so kundenspezifische Sensoren aber auch dadurch in jeder Länge herstellen, dass das Sensorrohr an seinem oberen Ende mit einem handelsüblichen Rohrschneider ablängbar ist. Durch eine Schneidklemmverschraubung, ein nachträglich aufgeschnittenes Gewinde oder eine formschlüssige Verbindung wird dann die Auswerteeinheit und die obere Deckelplatte am Sensor angebracht. Zuvor ist die innere Sensorik für Sensorstruktur bestehend aus Rohr und Sensorik vorgefertigt worden oder wird vor Ort vom Monteur auf die gewünschte Länge abgelängt und mit einem Stecker verbunden, der dann die Sensorik mit der Auswerteeinheit verbindet.In particular, customer-specific sensors can also be produced in any length by shortening the sensor tube at its upper end with a commercially available pipe cutter. By an insulation displacement connection, a subsequently cut thread or a positive connection, the evaluation unit and the upper cover plate is then attached to the sensor. Previously, the inner sensor for sensor structure consisting of pipe and sensor has been prefabricated or is cut to length by the installer to the desired length and connected to a plug, which then connects the sensors with the evaluation.

Hierbei ist der Geber als Schwimmer ausgebildet, welcher einen Magnet in sich trägt. Der Schwimmer, welcher vorzugsweise hohl, mit Luft gefüllt oder mit sonstigen Auftriebsmitteln versehen ist, ist vorzugsweise aus Edelstahlblech rund axialsymmetrisch gefertigt. Er wird geführt an einem Sensorträger, welcher als hohles Edelstahlrohr ausgeführt ist und in sich den länglichen Sensor trägt. Der Sensor ist innerhalb der rohrförmigen, länglichen Kapselung zu einer ihn umgebenden Flüssigkeit gedichtet und nach oben mit einer Abschlussplatte versehen. Der Sensor ist weiterhin mit einem oberen Gewindeabschnitt dichtend mit dem Gehäuse der Auswerteeinheit gekoppelt. ebenso kann der Schwimmer aber auch aus Titan oder Kunststoff gefertigt sein.Here, the encoder is designed as a float, which carries a magnet in itself. The float, which is preferably hollow, filled with air or provided with other buoyancy means is preferably made of stainless steel sheet axially symmetrical about. It is guided on a sensor carrier, which is designed as a hollow stainless steel tube and carries in itself the elongated sensor. The sensor is sealed within the tubular, elongated enclosure to a surrounding liquid and provided upwardly with a cover plate. The sensor is further coupled with an upper threaded portion sealingly connected to the housing of the evaluation unit. but the float can also be made of titanium or plastic.

Die Lage des Schwimmers in der Flüssigkeit und relativ zum innenliegenden Sensor wird durch den Sensor und seine Auswertelektronik abgefragt, in ein Signal umgewandelt, welches innerhalb des Sensorgehäuses als Messwert relativ zum Behältervolumen ausgewertet werden kann und dann als Flüssigkeitsstand in Form eines Messwerts an eine Fernwarte per Kabel übermittelt. Der Messwert wird hierzu beispielsweise in Form des 4–20 mA Standards oder digital nach HART Protokoll digital oder auch nach einem anderen Protokoll übertragen. Der am Behälterboden montierte Adapter nimmt bei Montage durch einen Monteur zuerst den Schwimmer mit seinen Fingern auf. Nachfolgend wird die Sensorik von oben in den Behälter eingeführt, durch den Schwimmer hindurch, bis die Sensorspitze die ringartige Führung, Zentrierung des Adapters erreicht.The position of the float in the liquid and relative to the inner sensor is interrogated by the sensor and its electronic evaluation, converted into a signal which can be evaluated within the sensor housing as a measured value relative to the container volume and then as a liquid level in the form of a measured value to a remote control per Cable transmitted. The measured value is transmitted, for example, in the form of the 4-20 mA standard or digitally in accordance with the HART protocol digitally or else according to another protocol. When mounted by a fitter, the adapter mounted to the bottom of the container first picks up the float with its fingers. Subsequently, the sensor is inserted from above into the container, through the float until the sensor tip reaches the ring-like guide, centering the adapter.

Besonders vorteilhaft ist der Adapter so geformt, dass der Schwimmer in seiner untersten Lage nur einen Abstand A von wenigen Millimetern zum Behälterboden hat und so auch im unteren Anzeigebereich einen unteren Füllstand sehr gut auflösen, anzeigen kann.Particularly advantageously, the adapter is shaped so that the float in its lowermost position only a distance A of a few millimeters to the container bottom and thus dissolve very well in the lower display area a lower level can indicate.

Hierbei ist der Schwimmer als Geber für den Sensor vorzugsweise auch so ausgebildet, dass er ein Resonanzelement trägt, welches empfindlich auf Wellen reagiert und ein Antwortsignal abstrahlt, alternativ trägt der Schwimmer besagten Magnet in sich. Der Schwimmer, welcher vorzugsweise hohl, mit Luft gefüllt oder mit sonstigen Auftriebsmitteln versehen ist, ist vorzugsweise aus Edelstahlblech rund axialsymmetrisch gefertigt. Er wird geführt an einem Sensorträger aus einem Rohr aus Kunststoff oder Edelstahl, welcher als hohles Rohr vorzugsweise nahtlos ausgeführt ist und in sich den länglichen Sensor mit Auswerteeinrichtungen bezüglich der Position des Gebers, Schwimmers trägt. Der Sensor ist innerhalb der rohrförmigen, länglichen Kapselung zu einer ihn umgebenden Flüssigkeit somit gedichtet und nach oben mit einer Abschlussplatte zur dichtenden Tankmontage versehen. Der Sensor ist weiterhin mit einem oberen Gewindeabschnitt dichtend mit dem Gehäuse der Auswerteeinheit gekoppelt.Here, the float is preferably designed as a transmitter for the sensor so that it carries a resonant element which is sensitive to waves and emits a response signal, alternatively, the float carries said magnet in itself. The float, which is preferably hollow, filled with air or provided with other buoyancy means is preferably made of stainless steel sheet axially symmetrical about. It is guided on a sensor carrier made of a tube made of plastic or stainless steel, which is designed as a hollow tube preferably seamless and carries in itself the elongated sensor with evaluation devices with respect to the position of the encoder, float. The sensor is thus sealed within the tubular, elongated enclosure to a surrounding liquid and provided upwardly with a sealing plate for sealing tank assembly. The sensor is further coupled with an upper threaded portion sealingly connected to the housing of the evaluation unit.

Die Lage des Schwimmers in der Flüssigkeit und relativ zum innenliegenden länglichen Sensor wird durch den Sensor unter Zuhilfenahme seiner Auswertelektronik abgefragt, in ein Signal umgewandelt, welches innerhalb des Sensorgehäuses der AWE als Messwert relativ zum Behältervolumen, zur Behälterform oder zur Behälterlage ausgewertet werden kann und dann als Flüssigkeitsstand in Form eines Messwerts an eine Fernwarte per Kabel oder Funk übermittelt. Bei liegenden runden Tanks wird beispielsweise eine Formel analog zu Volumen am Kreisquerschnitt gemessen am Durchmesser hinterlegt. Der Messwert wird hierzu beispielsweise in Form des 4–20 mA Standards oder digital nach HART 7 Protokoll digital oder auch nach einem anderen Protokoll übertragen. Der am Behälterboden montierte Adapter nimmt bei Montage durch einen Monteur zuerst den Schwimmer mit seinen Fingern auf. Nachfolgend wird die Sensorik von oben in den Behälter eingeführt, durch den Schwimmer hindurch, bis die Sensorspitze die ringartige Führung, Zentrierung des Adapters erreicht.The position of the float in the liquid and relative to the inner elongated sensor is interrogated by the sensor with the aid of its evaluation electronics, converted into a signal which can be evaluated within the sensor housing of the AWE as a reading relative to the container volume, container shape or container position and then transmitted as liquid level in the form of a measured value to a remote control by cable or radio. In the case of horizontal round tanks, for example, a formula analogous to volume at the circular cross-section measured at the diameter is stored. The measured value is transmitted, for example, in the form of the 4-20 mA standard or digitally in accordance with the HART 7 protocol digitally or else according to another protocol. When mounted by a fitter, the adapter mounted to the bottom of the container first picks up the float with its fingers. Subsequently, the sensor is inserted from above into the container, through the float until the Sensor tip the ring-like guide, centering of the adapter reached.

Besonders vorteilhaft ist der Adapter so geformt, dass der Schwimmer in seiner untersten Lage nur einen sehr geringen Abstand A von wenigen Millimetern zum Behälterboden hat und so auch im unteren Anzeigebereich einen unteren Füllstand sehr gut auflösen, anzeigen kann.Particularly advantageously, the adapter is shaped so that the float has only a very small distance A of a few millimeters to the bottom of the container in its lowermost position and thus dissolve very well in the lower display area, a lower level can indicate.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 zeigt eine Prinzip-Ansicht der Erfindung 1 shows a principle view of the invention

2 zeigt den unteren Adapter in einer weiteren Ausgestaltung 2 shows the lower adapter in a further embodiment

3 zeigt den unteren Adapter in einer Schnittansicht 3 shows the lower adapter in a sectional view

4 zeigt einen Montageablauf 4 shows an assembly process

5 zeigt einen weiteren Montageablauf mit unteren Adapter in einer weiteren Version mit gefülltem Behälter. 5 shows another assembly process with lower adapter in another version with a filled container.

1 zeigt das erfindungsgemäße Füllstandsgerät im eingebauten Zustand in einem Behälter 1. Hierbei ist das Füllstandsmessgerät 2 durch eine obere Öffnung 3 über eine Verbindung, Dichtplatte 4 dichtend zur Öffnung 3 in den Behälter 1 eingeführt. Hierbei schaut die obere Auswerteeinheit 5 aus dem Behälter heraus, welche mit der inneren Sensorstruktur 6 verbunden ist, welche eine Sensorik ”S” in sich aufnimmt. Die Sensorik erfasst insbesondere die Position und Lage eines Schwimmers 7.1, welcher je nach Füllstand 8 des Behälterniveaus sich entlang der Sensorstruktur 6, Fühlerstruktur befindet. In dem Behälter können desweiteren eine Mischeranordnung 9B montiert sein oder eine Einfüll-, Sprüheinrichtung 9A. Über weitere Anschlüsse 10a oder 10b wird der Behälter befüllt oder entleert. Solch ein Behälter kann desweiteren auch am unteren Bodenbereich Füße 11 oder eine Revisionsablassöffnung 12 enthalten. Insbesondere aber können solche Behälter eine Mannlochöffnung 13 aufweisen, durch welche eine Serviceperson 14 per Hand Montagen an der Sensorvorrichtung vornehmen kann. Insbesondere kann Servicepersonal durch solch ein Mannloch 13 einen Schwimmer 7.2 in die erfindungsgemäße untere Adapterhalterung 14 einlegen. Nach Einlegung des Schwimmers 7.2 kann insbesondere nachfolgend auch die Sensorik bzw. die Sensorstruktur 6 in den unteren abgelegten Schwimmer 7.2 und in eine Zentrieröffnung 15 des unteren Adapters 14 ohne weiteres Zutun eingeführt werden. Durch die untere Führung der Sensorstruktur 6 im Adapter 14 ist die Sensorstruktur 6 insbesondere auch unempfindlicher gegenüber Vibrationen, welche durch Rührmischmotoren 8 oder Einsprüheinrichtungen 9 verursacht werden können. Insbesondere kann ein Durchmesser D der Sensorstruktur 6 ausgeführt werden mit einem Durchmesser von vorzugsweise 4–20 oder aber 6–17 oder aber 8–12 mm ausgeführt werden. Durch besonderes Design des Adapters 14 kommt der Schwimmer in einer unteren Lage insbesondere in einem sehr geringen Abstand A zum unteren Behälterboden 20 in seiner unteren Nulllage zum Liegen. Auf diese Art und Weise kann ein sehr niedriger Behälterfüllstand detektiert und über die Auswerteeinheit 5 nach außen sensiert und abgegeben werden. Insbesondere ist der untere Adapter 14 über einen einzelnen Schweißfuß 21 am Behälterboden fixiert. Wie in dieser Darstellung gezeigt ist, ist die obere Behälteröffnung 3 wesentlich kleiner im Durchmesser als der Durchmesser des Schwimmers 7. Erfindungsgemäß können durch diese Art und Weise der Ausgestaltung Füllstandssensoriken auch durch kleine Öffnungen in der Behälteroberseite realisiert werden, durch welche ein üblicher Schwimmer sonst nicht passen würde. Der Schwimmer ist hierfür vorzugsweise aus Kunststoff PP, PA oder PTFE gefertigt. Der untere Abstand A zwischen unterster Schwimmerkante zum Boden des Behälters beträgt vorzugsweise 20 max. aber 40 mm. Zum besonders sicheren Betrieb ist der Schwimmer insbesondere redundant mit mindestens zwei reaktiven Gliedern vorzugsweise Magneten ausgeführt. Des Weiteren ist denkbar, dass an der senkrechten Führungsstruktur 6 auch mehrere Schwimmer 7 platziert sein können, dies ist dann der Fall, wenn z. B. Wasserölgemische mit einer Trennschicht sich ausbilden, oder/und eine oder mehrere Trennschichten oder zumindestens eine Oberfläche parallel zu einer Trennschicht zwischen zwei Flüssigkeiten erfasst werden soll. 1 shows the level device according to the invention in the installed state in a container 1 , Here is the level gauge 2 through an upper opening 3 via a connection, sealing plate 4 sealing to the opening 3 in the container 1 introduced. Here, the upper evaluation looks 5 out of the container, which with the inner sensor structure 6 is connected, which receives a sensor "S" in it. The sensor detects in particular the position and position of a float 7.1 , which depending on the level 8th the level of the container along the sensor structure 6 , Sensor structure is located. In the container may further include a mixer assembly 9B be mounted or a filling, spraying 9A , About more connections 10a or 10b the container is filled or emptied. Such a container can also feet at the bottom of the floor 11 or a revision drain opening 12 contain. In particular, however, such containers can be a manhole opening 13 have, by which a service person 14 Manual mounting on the sensor device. In particular, service personnel can through such a manhole 13 a swimmer 7.2 in the lower adapter holder according to the invention 14 Insert. After insertion of the float 7.2 In particular, the sensor system or the sensor structure can also be described below 6 in the bottom float 7.2 and in a centering hole 15 of the lower adapter 14 be introduced without further action. Through the lower guide of the sensor structure 6 in the adapter 14 is the sensor structure 6 in particular also less sensitive to vibrations caused by agitated mixing motors 8th or spraying devices 9 can be caused. In particular, a diameter D of the sensor structure 6 can be carried out with a diameter of preferably 4-20 or 6-17 or 8-12 mm. Due to the special design of the adapter 14 the float comes in a lower position, in particular at a very small distance A to the lower tank bottom 20 in its lower zero position for lying. In this way, a very low container level can be detected and the evaluation unit 5 sensed and delivered to the outside. In particular, the lower adapter 14 over a single welding foot 21 fixed to the bottom of the container. As shown in this illustration, the upper container opening is 3 much smaller in diameter than the diameter of the float 7 , According to the invention, fill level sensor systems can also be realized by small openings in the upper side of the container, through which a conventional float otherwise would not fit. The float is preferably made of plastic PP, PA or PTFE. The lower distance A between the bottom float edge to the bottom of the container is preferably 20 max. but 40 mm. For particularly safe operation of the float is in particular redundant with at least two reactive members preferably designed magnets. Furthermore, it is conceivable that on the vertical guide structure 6 also several swimmers 7 can be placed, this is the case when z. B. water oil mixtures with a release layer form, or / and one or more separation layers or at least one surface to be detected parallel to a separation layer between two liquids.

2 zeigt den unteren Adapter in einer weiteren Ausgestaltung, bei der der Adapter 14 insbesondere allein aus Rundmaterial, vorzugsweise aus Edelstahl, vorzugsweise in 4–12 mm Stärke, gefertigt ist. Insbesondere weist der Adapter 14 eine untere Zentrieröffnung 15 auf, welche vorzugsweise kreisförmig gebildet ist und in ihrem Durchmesser größer ist als der Durchmesser G der Sensorstruktur 6. Der Adapter hat insbesondere nach unten hin zumindest einen Schweißfuß 21, mit dem er auf dem Behälterboden festgeschweißt werden kann und vorzugsweise drei fingerförmige Halterungen 22, welche den Schwimmer 7 in einer unteren Lage fixieren können. Der Schwimmer wird an der Sensorstruktur 6 aufgenommen, in dem bei Montage die Sensorstruktur 6 durch eine zentrale Öffnung des Schwimmers 7 eingeführt wird und im weiteren sich in der unteren Zentrierungsvorrichtung 15 findet. Der Schwimmer 7 ist hierbei vorzugsweise aus schwimmfähigem Material, z. B. geschäumten Kunststoff oder in Form eines Edelstahlhohlelementes gefertigt; oder insbesondere für eine besondere Dichte hinsichtlich seiner Schwimmfähigkeit ausgelegt. 2 shows the lower adapter in a further embodiment, in which the adapter 14 in particular alone made of round material, preferably made of stainless steel, preferably in 4-12 mm thickness. In particular, the adapter has 14 a lower centering hole 15 which is preferably circular and is larger in diameter than the diameter G of the sensor structure 6 , The adapter has at least one welding foot in particular downwards 21 with which it can be welded to the container bottom and preferably three finger-shaped brackets 22 which the swimmer 7 can fix in a lower position. The float is attached to the sensor structure 6 taken in the case of mounting the sensor structure 6 through a central opening of the float 7 is introduced and further in the lower centering device 15 place. The swimmer 7 This is preferably made of buoyant material, eg. B. foamed plastic or manufactured in the form of a stainless steel hollow element; or in particular designed for a particular density in terms of its buoyancy.

3A zeigt den unteren Adapter 14 in einer Schnitteinsicht mit eingelegtem Schwimmer 7 und der Sensorstruktur 6 sowie montierter Sensorik ”S”. Der Schwimmer nimmt insbesondere auf, einen Magnet 30, welcher ein Magnetfeld aussendet und auf die Sensorik abstrahlt. Die Sensorik z. B. in Form einer Reedkette detektiert die Lage des Magneten, die Lage des Schwimmers und hiermit den Füllstand im Behälter. Der untere Adapter hat vorzugsweise S-förmige Finger 31, welche an einem oberen Ende 32 abgerundet sind. Der Schwimmer 7 liegt hierbei in seiner unteren Position vorzugsweise an wenigstens drei Positionen punktförmig auf den Fingern 31 auf. Dies ist insbesondere wichtig bei Entleerungen des Behälters oder Revisionen, da durch diesen geringen Kontaktpunkt nur wenig bis keine Flüssigkeit innerhalb des Behälters verbleibt. 3A shows the lower adapter 14 in a sectional view with inserted float 7 and the sensor structure 6 as well as mounted sensors "S". The float takes in particular, a magnet 30 , which emits a magnetic field and radiates to the sensor. The sensor z. B. in the form of a reed chain detects the position of the magnet, the position of the float and hereby the level in the container. The lower adapter preferably has S-shaped fingers 31 , which at an upper end 32 are rounded. The swimmer 7 is here in its lower position preferably at least three positions punctiform on the fingers 31 on. This is particularly important when emptying the container or revisions, since little or no liquid remains within the container due to this low contact point.

3B zeigt den unteren Adapter 14 in einer weiteren Schnitteinsicht mit eingelegtem Schwimmer 7 und der Sensorstruktur 6. Der Adapter 14 hat einen Anschweißfuß 21' angeformt und mindestens 3 Haltefinger 31' zur Aufnahme des Schwimmers, wobei die Haltefinger mit Ihrer jeweiligen mittelachse W in einem Winkel P von 50–70 Grad zu der Strukturachse M angeordnet sind. Der die Struktur 6 führende Teil ist als eckiger Toruskörper 15' ausgeführt, welcher vorzugsweise schräge oder dachförmige Schweissflächen 34' zum Anschweissen der Finger 31' aufweist und mit Radien versehen ist. Die Finger 31' können desweiteren nach oben verlängerte Abschnitte 33 in abgeknickter oder senkrechter Form aufweisen. 3B shows the lower adapter 14 in another section view with inserted float 7 and the sensor structure 6 , The adapter 14 has a weld-on foot 21 ' molded and at least 3 retaining fingers 31 ' for receiving the float, wherein the retaining fingers are arranged with their respective central axis W at an angle P of 50-70 degrees to the structure axis M. The the structure 6 leading part is as an angular torus body 15 ' executed, which preferably oblique or roof-shaped welding surfaces 34 ' for welding on the fingers 31 ' has and is provided with radii. The finger 31 ' can furthermore extended upwards sections 33 in kinked or vertical form.

3C zeigt den unteren Adapter 14 in einer weiteren Ansicht in räumlicher Darstellung für einen Schwimmer 7 und zur Zentrierung der Sensorstruktur 6. Der Adapter 14 hat hierzu eine Trichterförmige Form 50, welche vorzugsweise als Drehteil hergestellt ist. Zur möglichst kontaktflächenarmen Fixierung des Schwimmers sind insbesondere an der Innenwand mindestens 3 Erhebungen 51 angeordnet. Zur Aufnahme des Schwimmers ist der Trichter hierbei so an den Schwimmer angepasst, daß er unabhängig von seiner Lage im Raum immer nur auf den Erhebungen 51 aufliegt. Der Adapter 14 hat einen oder mehrere Anschweißfüße 21'' angeformt. 3C shows the lower adapter 14 in another view in spatial representation for a swimmer 7 and for centering the sensor structure 6 , The adapter 14 has a funnel-shaped form for this purpose 50 which is preferably produced as a turned part. For the lowest possible contact surface area fixation of the float are at least 3 elevations, in particular on the inner wall 51 arranged. To accommodate the float of the funnel is adapted to the float so that he regardless of its location in the room only on the surveys 51 rests. The adapter 14 has one or more welding feet 21 '' formed.

4A–4C zeigen einen beispielartigen Montageablauf. Hierbei wird zuerst der untere Adapter 14 in einem Behälter 1 fixiert. Nachfolgend wird der Schwimmer 7 in den Adapter 14 eingelegt wiederum nachfolgend wird die Sensorstruktur 6 mit der Auswerteeinheit 5 durch den Schwimmer in die untere Lagefixierung 15 des Adapters 14 eingeführt. Auf diese Art und Weise ist insbesondere nach Herstellen der oberen dichtenden Verbindung 4, welche vorzugsweise über eine geschraubte Flanschplatte mit Einschraubgewinde oder mit Dichtung erfolgt, welche Teil der Sensorik ist, die gesamte Apparatur durch die obere und untere Lagefixierung insbesondere gegen Vibrationen unanfällig und kann sehr materialsparend mit einem dünnen Strukturrohr hergestellt werden. Insbesondere aber kann sie durch eine Person allein montiert werden. 4A - 4C show an exemplary installation procedure. Here, first, the lower adapter 14 in a container 1 fixed. Below is the float 7 in the adapter 14 In turn, the sensor structure is inserted 6 with the evaluation unit 5 through the float in the lower position fixation 15 of the adapter 14 introduced. In this way, especially after making the upper sealing connection 4 , Which preferably takes place via a screwed flange plate with screw-in thread or with a seal, which is part of the sensor, the entire apparatus by the upper and lower positional fixation particularly against vibration and can be made very material-saving with a thin structural tube. In particular, however, it can be mounted by one person alone.

5 zeigt einen weiteren Montageablauf mit unterem bereits fixierten Adapter und bereits teilweise oder gänzlich gefülltem Behälter. Hierbei wird zuerst mit der Sensorik 6 der Schwimmer 7 aufgenommen, nachfolgend findet sich das untere Ende 6.1 der Sensorstruktur 6 in der Zentrierung 15 des Adapters 14. Es kann dann mittels der oberen Verbindungsplatte 4 eine dichtende Verbindung zur oberen Behälteröffnung 1.1 hergestellt werden. Hiernach kann die herausragende Auswerteeinheit 5 über eine Kabelverbindung mit einer externen Messwarte oder mit einer externen Anzeige verbunden werden. 5 shows another assembly process with lower already fixed adapter and already partially or completely filled container. This is done first with the sensors 6 the swimmer 7 recorded, below is the lower end 6.1 the sensor structure 6 in the centering 15 of the adapter 14 , It can then by means of the upper connection plate 4 a sealing connection to the upper container opening 1.1 getting produced. After that, the outstanding evaluation unit 5 be connected via a cable connection to an external control room or to an external display.

Die Sensorik 6 beinhaltet insbesondere einen Abschnitt mit sogenannten Reedelementen, welche vorzugsweise aus eingeglasten magnetisch sensitiven Kontaktschaltern bestehen, desweiteren kann die Sensorik aus einem magnetrostriktiven Element bestehen oder einer Hallkette oder einem potentiometrischen Element, welches das Magnetfeld des Schwimmers 7 erfasst. Ebenso sind mehrere Spulen denkbar, welche die Position per Funk erfassen.The sensors 6 In particular, includes a section with so-called reed elements, which preferably consist of glazed magnetically sensitive contact switches, furthermore, the sensor may consist of a magnetrostrictive element or a Hall chain or a potentiometric element which controls the magnetic field of the float 7 detected. Likewise, several coils are conceivable which detect the position by radio.

Insgesamt ist gezeigt: Füllstandsmessgerät zur Anzeige von einem Niveau in einen Behälter bestehend aus einer Auswerteeinheit welche gekoppelt ist, mit einer Sensoreinheit welche vorzugsweise magnetisch die Lage eines Schwimmers erfasst, wobei der Schwimmer mit einem Magnet versehen ist und wobei dieser sein Magnetfeld teilweise in die Sensoreinheit einkoppelt, und wobei der Schwimmer an einer senkrechten Struktur geführt ist und wobei die senkrechte Struktur oben durch oder zu einer oberen Behälteröffnung fixiert ist und wobei durch eine dichtende Verbindung die außen liegende Auswerteeinheit angekoppelt ist und wobei die senkrechte Struktur unten durch einen Adapter zum Behälterboden fixiert ist.Overall, it is shown: fill level measuring device for displaying a level in a container consisting of an evaluation unit which is coupled to a sensor unit which preferably magnetically detects the position of a float, wherein the float is provided with a magnet and this part of its magnetic field in the sensor unit coupled, and wherein the float is guided on a vertical structure and wherein the vertical structure is fixed at the top or through an upper container opening and wherein the outer evaluation unit is coupled by a sealing connection and wherein the vertical structure fixed at the bottom by an adapter to the container bottom is.

Claims

Level gauge for indicating a level in a container consisting of an evaluation unit, which is coupled to a sensor unit which magnetically detects the position of a float, wherein the float is provided with a magnet and this partially couples its magnetic field in the sensor unit, and wherein the float is guided on a vertical structure and wherein the vertical structure is fixed at the top by or to an upper container opening and wherein the external evaluation unit is coupled by a sealing connection and wherein the vertical structure is fixed at the bottom by an adapter to the container bottom.

Level gauge for indicating a level in a container according to claim 1, wherein the sensor unit includes a reed chain, a magnetostrictive element, a Hall chain or a potentiometric evaluation element.

A level gauge for indicating level in a container according to claim 1 or 2, wherein the vertical structure has a diameter of 4-20 mm, preferably 6-17 mm or 8-12 mm

Level gauge for indicating a level in a container according to one of the preceding claims, wherein the upper container opening is smaller than the diameter of the float, and wherein the float can be deposited by a mounting hole in the adapter.

Level gauge for indicating a level in a container according to one of the preceding claims, wherein the float and the guide structure made of stainless steel, plastic, preferably PP, PA or PTFE, or preferably made of stainless steel or titanium.

Level gauge for indicating level in a container according to any one of the preceding claims, wherein the lower adapter has formed a weld-on foot, or wherein the adapter has at least 3 or 4 retaining fingers for receiving the float or wherein the retaining fingers at an angle of 50-70 degrees are arranged to the structural axis or wherein the adapter is formed substantially as a funnel, has formed raised support points for the float, and wherein a lower opening on the hopper guides the sensor structure.

Level gauge for indicating a level in a container according to one of the preceding claims, wherein the retaining fingers or support points fix the float only by point contact.

Level gauge for indicating a level in a container according to any one of the preceding claims, wherein the lower adapter receives the vertical structure fixing or centering.

Level gauge for indicating a level in a container according to one of the preceding claims, wherein the lower adapter is made so that the bottom surface of the float comes to a maximum of 40, preferably 20 mm above the container bottom in the mounting position to lie, the float redundant with 2 reactive members is provided and meets SIL requirements.

Level gauge for indicating level in a container according to one of the preceding claims, wherein two floats are evaluated, one of them for a total level and another with respect to a separation layer of a second liquid in the tank, which has a different density with respect to a first liquid and for the buoyancy of the second float has been optimized or adapted, or wherein the at least one float is mounted coaxially on the guide tube, which is equipped with a magnetically sensitive sensor in the form of reed elements or a magnetostrictive wire.