DE102021104356A1

DE102021104356A1 - Gauge for fluid level monitoring

Info

Publication number: DE102021104356A1
Application number: DE102021104356.5A
Authority: DE
Inventors: Franz Stoll; Christian Ellwein
Original assignee: Kriwan Industrie Elektronik GmbH
Current assignee: Kriwan Industrie Elektronik GmbH
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2022-08-25
Also published as: CN217032679U

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Messgerät zur Fluidniveau-Überwachung in Maschinen oder Anlagen gelöst, welches durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:- ein Gehäuse, das ein Gewinde zum Einschrauben des Gehäuses in den Verdichter aufweist,- eine im Gehäuse vorgesehenen Kammer, die im eingeschraubten Zustand des Gehäuses mit einem zu überwachenden Fluidbereich der Maschine oder Anlage in Fluidverbindung steht,- einen in der Kammer angeordneten Schwimmer, der sich in Abhängigkeit eines Fluidniveaus in der Kammer ausrichtet und einen magnetischen Signalgeber aufweist und- einen außerhalb der Kammer angeordneten Magnetfeldsensor zur Erfassung von Position und/oder Drehung des magnetischen Signalgebers,- wobei der Schwimmer derart in der Kammer angeordnet ist, dass er sich - bei fehlendem Fluid in der Kammer - unabhängig von einer sich beim Einschrauben des Gehäuses in die Maschine oder Anlage ergebenden Einschraub-Drehstellung des Gehäuses durch Schwerkraft in einer vorgegebenen Grundstellung ausrichtet.The invention relates to a measuring device for fluid level monitoring in machines or systems, which is characterized by the following features: - a housing that has a thread for screwing the housing into the compressor, - a chamber provided in the housing, which in the screwed-in state of the housing is in fluid connection with a fluid area of the machine or system to be monitored,- a float arranged in the chamber, which aligns itself depending on a fluid level in the chamber and has a magnetic signal transmitter, and- a magnetic field sensor arranged outside of the chamber for detecting the position and /or rotation of the magnetic signal transmitter,- the float being arranged in the chamber in such a way that - if there is no fluid in the chamber - it moves independently of a screwing-in rotary position of the housing that results when the housing is screwed into the machine or system by gravity in a given basic position ng aligns.

Description

Die Erfindung betrifft ein Messgerät zur Fluidniveau-Überwachung in Maschinen oder Anlagen.The invention relates to a measuring device for monitoring fluid levels in machines or systems.

Ein typisches Anwendungsgebiet derartige Messgeräte ist die Ölspiegelüberwachung in Verdichtern, Motoren oder Pumpen, aber auch eine Fluidniveau-Überwachung in Kälte- oder Pumpanlagen.A typical area of application of such measuring devices is oil level monitoring in compressors, motors or pumps, but also fluid level monitoring in refrigeration or pump systems.

Messgeräte zur Fluidniveau-Überwachung werden üblicherweise in die zu überwachende Maschine oder Anlage eingeschraubt, sodass das Messgerät im eingeschraubten Zustand mit dem zu überwachenden Fluidbereich in Fluidverbindung steht. Im einfachsten Fall wird lediglich ein Schauglas eingeschraubt, welches eine visuelle Kontrolle des Fluidniveaus ermöglicht. Für eine automatisierte Niveau-Überwachung kommen jedoch Messgeräte zur Anwendung, die an Stelle des Schauglases in die Maschine oder Anlage eingeschraubt werden. Aus der DE 10 2016 115 228 A1 ist ein solches Messgerät zur Überwachung eines Ölspiegels bekannt, dass nach einem optischen Messprinzip arbeitet. Hiermit kann zuverlässig festgestellt werden, ob ein ausreichender Füllstand vorhanden ist oder nicht. Aus der EP 2 589 898 B1 und der KR 1020010029447 A sind Messgeräte zur Fluidniveau-Überwachung bekannt, die einen in einer Kammer angeordneten Schwimmer aufweisen, der sich in Abhängigkeit des Fluidniveaus in der Kammer ausrichtet und einen magnetischen Signalgeber aufweist. Außerhalb der Kammer ist ein Magnetfeldsensor zur Erfassung von Position und/oder Drehung des magnetischen Signalgebers vorgesehen. Die Schwimmer sind um eine Drehachse in einem Winkelbereich von etwa 90° schwenkbar angeordnet. Bei dem aus der Praxis bekannten Messgerät gemäß der EP 2 589 898 B1 lassen sich dadurch lediglich drei Niveauzonen unterscheiden.Measuring devices for fluid level monitoring are usually screwed into the machine or system to be monitored, so that the measuring device is in fluid communication with the fluid area to be monitored when it is screwed in. In the simplest case, only a sight glass is screwed in, which enables a visual check of the fluid level. For automated level monitoring, however, measuring devices are used that are screwed into the machine or system instead of the sight glass. From the DE 10 2016 115 228 A1 such a measuring device for monitoring an oil level is known that works according to an optical measuring principle. This can be used to reliably determine whether or not there is a sufficient filling level. From the EP 2 589 898 B1 and the KR 1020010029447 A measuring devices for fluid level monitoring are known which have a float which is arranged in a chamber and which aligns itself as a function of the fluid level in the chamber and which has a magnetic signal transmitter. A magnetic field sensor for detecting the position and/or rotation of the magnetic signal transmitter is provided outside the chamber. The floats are pivotable about an axis of rotation in an angular range of approximately 90°. In the measuring device known from practice according to the EP 2 589 898 B1 only three level zones can be distinguished.

Diese beiden bekannten Messgeräte haben jedoch den Nachteil, dass sie nicht direkt in das Innengewinde der Maschine oder Anlage eingeschraubt werden können, sondern vielmehr ein Adapterstück erfordern, um eine vorgegebene Ausrichtung des Messgeräts im eingeschraubten Zustand zu gewährleisten.However, these two known measuring devices have the disadvantage that they cannot be screwed directly into the internal thread of the machine or system, but rather require an adapter piece in order to ensure a predetermined alignment of the measuring device when screwed in.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Messgerät zur Fluidniveau-Überwachung in Maschinen oder Anlagen anzugeben, das eine vereinfachte Montage ermöglicht.The invention is therefore based on the object of specifying a measuring device for monitoring the fluid level in machines or systems, which allows simplified assembly.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Messgerät zur Fluidniveau-Überwachung in Maschinen oder Anlagen gelöst, welches durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:

- ein Gehäuse, das ein Gewinde zum Einschrauben des Gehäuses in den Verdichter aufweist,
- eine im Gehäuse vorgesehenen Kammer, die im eingeschraubten Zustand des Gehäuses mit einem zu überwachenden Fluidbereich der Maschine oder Anlage in Fluidverbindung steht,
- einen in der Kammer angeordneten Schwimmer, der sich in Abhängigkeit eines Fluidniveaus in der Kammer ausrichtet und einen magnetischen Signalgeber aufweist und
- einen außerhalb der Kammer angeordneten Magnetfeldsensor zur Erfassung von Position und/oder Drehung des magnetischen Signalgebers,
- wobei der Schwimmer derart in der Kammer angeordnet ist, dass er sich - bei fehlendem Fluid in der Kammer - unabhängig von einer sich beim Einschrauben des Gehäuses in die Maschine oder Anlage ergebenden Einschraub-Drehstellung des Gehäuses durch Schwerkraft in einer vorgegebenen Grundstellung ausrichtet.

According to the invention, this object is achieved by a measuring device for monitoring fluid levels in machines or systems, which is characterized by the following features:

- a housing that has a thread for screwing the housing into the compressor,
- a chamber provided in the housing which, when the housing is screwed in, is in fluid communication with a fluid area of the machine or system to be monitored,
- a float arranged in the chamber, which orients itself as a function of a fluid level in the chamber and has a magnetic signal transmitter and
- a magnetic field sensor arranged outside the chamber for detecting the position and/or rotation of the magnetic signal generator,
- Wherein the float is arranged in the chamber in such a way that - if there is no fluid in the chamber - it aligns itself in a predetermined basic position by gravity, independently of a screwing-in rotary position of the housing resulting when the housing is screwed into the machine or system.

Dadurch dass sich der Schwimmer unabhängig von der Einschraub-Drehstellung des Gehäuses selbsttätig durch die Schwerkraft in eine vorgegebene Grundstellung ausrichten kann, ist die Verwendung von Adapterstücken zur Befestigung des Messgeräts an bzw. in der Maschine oder Anlage entbehrlich, sodass die Montage kostengünstiger und einfacher ist.The fact that the float can automatically align itself by gravity to a predetermined basic position, regardless of the screwed-in rotary position of the housing, means that the use of adapter pieces to attach the measuring device to or in the machine or system is unnecessary, so that assembly is cheaper and easier .

Der magnetische Signalgeber weist vorzugsweise einen Permanentmagneten auf. Der Magnetfeldsensor wird vorzugsweise durch einen Hall-Sensor gebildet.The magnetic signal transmitter preferably has a permanent magnet. The magnetic field sensor is preferably formed by a Hall sensor.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird die Kammer durch eine zylindrische Wandung, eine Stirnwand und eine gegenüberliegende Stirnseite begrenzt, wobei - im eingeschraubten Zustand des Gehäuses - die Fluidverbindung mit der Maschine oder Anlage über die gegenüberliegende Stirnseite hergestellt wird. Dabei kann weiter vorgesehen werden, dass die gegenüberliegende Stirnseite mit einem Gitter oder einem Filter versehen ist, um zu verhindern, dass magnetische Teilchen in die Kammer gelangen und sich im Bereich des magnetischen Signalgebers ablagern. Außerdem wirkt das Gitter bzw. Filter als Begrenzung des Bewegungsspielraums des Schwimmers, sodass dieser nicht aus der Kammer herausfallen kann.According to a further embodiment, the chamber is delimited by a cylindrical wall, an end wall and an opposite end face, wherein—when the housing is screwed in—the fluid connection to the machine or system is established via the opposite end face. It can further be provided that the opposite end face is provided with a grid or a filter in order to prevent magnetic particles from getting into the chamber and being deposited in the area of the magnetic signal transmitter. In addition, the screen or filter acts to limit the float's range of motion so that it cannot fall out of the chamber.

Gemäß einem bevorzugten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Schwimmer um eine mit der Gewindelängsachse zusammenfallenden oder um eine parallel zur Gewindelängsachse ausgerichteten Drehachse um 360° frei drehbar in der Kammer gelagert. Auch die Tatsache, dass der Schwimmer frei drehbar in der Kammer gelagert ist, erweitert den Messbereich des Fluidniveaus gegenüber den bekannten Lösungen um mehr als das Doppelte, da der Schwimmer einen Drehwinkel von 180° zur Erfassung des Fluidniveaus ausnutzen kann.According to a preferred first exemplary embodiment of the invention, the float can be freely rotated through 360° about an axis of rotation that coincides with the longitudinal axis of the thread or is aligned parallel to the longitudinal axis of the thread stored in the chamber. The fact that the float is freely rotatable in the chamber also more than doubles the measuring range of the fluid level compared to the known solutions, since the float can use a rotation angle of 180° to detect the fluid level.

Damit der Schwimmer sich - bei fehlendem Fluid in der Kammer - selbsttätig in die vorgegebene Grundstellung ausrichtet, ist der Schwerpunkt des Schwimmers zweckmäßigerweise mit Abstand von der Drehachse angeordnet.The center of gravity of the float is expediently arranged at a distance from the axis of rotation so that the float automatically aligns itself into the predetermined basic position if there is no fluid in the chamber.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels ist der magnetische Signalgeber rotationssymmetrisch um die Drehachse im Schwimmer angeordnet. Er kann dabei insbesondere als radial magnetisierter Ringmagnet ausgebildet sein. Der Magnetfeldsensor wird vorzugsweise in Verlängerung der Drehachse angeordnet. Bei dieser Konstellation erfasst der Magnetfeldsensor die rotative Stellung des Signalgebers, wobei Genauigkeiten von bis zu +/- 5°, vorzugsweise bis zu +/- 2,5° erreicht werden können. Auf diese Weise lässt sich das Fluidniveau bereits bei kleinsten Veränderungen kontinuierlich erfassen.According to a further embodiment of the first exemplary embodiment, the magnetic signal transmitter is arranged in the float in a rotationally symmetrical manner about the axis of rotation. In particular, it can be designed as a radially magnetized ring magnet. The magnetic field sensor is preferably arranged as an extension of the axis of rotation. With this constellation, the magnetic field sensor detects the rotary position of the signal transmitter, with accuracies of up to +/-5°, preferably up to +/-2.5°, being able to be achieved. In this way, the fluid level can be continuously recorded even with the smallest changes.

Die Kammer weist in Richtung der Gewindelängsachse eine die Stirnwand aufweisende erste Hälfte und eine das Gitter oder den Filter ausweisende zweite Hälfte auf, wobei der Schwimmer vorzugsweise in der ersten Hälfte angeordnet wird, da dieser Bereich weiter entfernt vom Gitter bzw. Filter ist und so die Anziehungswirkung für etwaige magnetische Teilchen im Fluid entsprechend deutlich reduziert ist. Nachdem das Fluid in der Maschine oder Anlage ohnehin im Betrieb derselben ständig in Bewegung ist, werden etwaige magnetische Teilchen dann auch gleich wieder weitergetragen.In the direction of the longitudinal axis of the thread, the chamber has a first half that has the end wall and a second half that has the grid or the filter, with the float preferably being arranged in the first half, since this area is further away from the grid or filter and so the Attraction for any magnetic particles in the fluid is correspondingly significantly reduced. Since the fluid in the machine or system is constantly in motion when it is in operation, any magnetic particles are then immediately carried on again.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Schwimmer bezüglich einer durch die Drehachse und seinen Schwerpunkt aufgespannten Schnittebene unsymmetrisch ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass der Schwimmer bei steigendem Fluidniveau durch die Auftriebskraft des in das Fluid eingetauchten Bereichs des Schwimmers immer in eine vorgegebene Drehrichtung dreht.According to a further embodiment of the invention, the float can be designed asymmetrically with respect to a sectional plane spanned by the axis of rotation and its center of gravity. This has the advantage that when the fluid level rises, the float always rotates in a predetermined direction of rotation due to the buoyancy force of the region of the float immersed in the fluid.

In einer zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Schwimmer lose in der Kammer angeordnet und rutscht oder rollt während der Einschraubbewegung des Gehäuses der Schwerkraft folgend an der zylindrischen Wandung ab und nimmt so die tiefste Stellung in der Kammer ein. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Schwimmer runde, abgerundete oder teilweise kugelförmige Außenkonturen aufweist, um die Reibwirkung mit der zylindrischen Wandung zu reduzieren und das Ausrichten des Schwimmers in der gewünschten Grundstellung zu begünstigen. Sobald sich die Kammer im Betrieb einmal mit Fluid, insbesondere mit Öl, gefüllt hat, wird eine etwaige Reibung zwischen Schwimmer und zylindrischer Wandung durch die Schmierwirkung des Fluids weiter reduziert.In a second exemplary embodiment of the invention, the float is arranged loosely in the chamber and, following the force of gravity, slips or rolls off the cylindrical wall during the screwing-in movement of the housing and thus assumes the lowest position in the chamber. It is advantageous if the float has round, rounded or partially spherical outer contours in order to reduce the frictional effect with the cylindrical wall and to promote the alignment of the float in the desired basic position. As soon as the chamber has filled with fluid, in particular with oil, during operation, any friction between the float and the cylindrical wall is further reduced by the lubricating effect of the fluid.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels, ist die Länge des Schwimmers kleiner als 100% und größer als 90% der Länge der zylindrischen Wandung. Dadurch wird gewährleistet, dass sich der Schwimmer in der Kammer nicht verdrehen kann und dadurch das Messergebnis verfälschen würde. Weiterhin wird der Magnetfeldsensor bezüglich des magnetischen Signalgebers im Schwimmer so ausrichtet, dass er die sich aufgrund des Fluidstands einstellende Höhenlage des Schwimmers erfasst.According to a further development of this exemplary embodiment, the length of the float is less than 100% and greater than 90% of the length of the cylindrical wall. This ensures that the float cannot twist in the chamber, which would falsify the measurement result. Furthermore, the magnetic field sensor is aligned in relation to the magnetic signal transmitter in the float in such a way that it detects the height of the float that is set due to the fluid level.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.Further configurations of the invention are explained in more detail with reference to the following description and the drawing.

In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Längsschnittdarstellung des Messgeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine Querschnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels im Bereich des Schwimmers bei fehlendem Fluid in der Kammer,
3 eine Querschnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels im Bereich des Schwimmers mit Fluid in der Kammer,
4 eine schematische, dreidimensionale Darstellung des magnetischen Signalgebers und des Magnetfeldsensors,
5 eine Kennlinie des Ausgangssignals des Magnetfeldsensors in Abhängigkeit der Drehstellung des magnetischen Signalgebers,
6a-6i schematische Querschnittdarstellungen von unterschiedlichen Varianten des Schwimmers,
7a eine Darstellung der Kräftevektoren am Beispiel des Schwimmers gemäß 6g bei fehlendem Fluid in der Kammer,
7b eine Darstellung der Kräftevektoren am Beispiel des Schwimmers gemäß 6g bei einem bestimmten Fluidniveau in der Kammer,
8 eine schematische Längsschnittdarstellung des Messgeräts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
9 eine Querschnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels im Bereich des Schwimmers bei fehlendem Fluid in der Kammer,
10 eine Querschnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels im Bereich des Schwimmers mit Fluid in der Kammer,
11 eine schematische Längsschnittdarstellung des Messgeräts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Show in the drawing:

1 a schematic longitudinal sectional view of the measuring device according to a first embodiment,
2 a cross-sectional view of the first embodiment in the area of the float with no fluid in the chamber,
3 a cross-sectional view of the first embodiment in the area of the float with fluid in the chamber,
4 a schematic, three-dimensional representation of the magnetic signal transmitter and the magnetic field sensor,
5 a characteristic curve of the output signal of the magnetic field sensor as a function of the rotary position of the magnetic signal generator,
6a-6i schematic cross-sectional representations of different variants of the float,
7a a representation of the force vectors using the example of the swimmer according to 6g if there is no fluid in the chamber,
7b a representation of the force vectors using the example of the swimmer according to 6g at a certain fluid level in the chamber,
8th a schematic longitudinal sectional view of the measuring device according to a second embodiment,
9 a cross-sectional view of the second embodiment in the area of float when there is no fluid in the chamber,
10 a cross-sectional view of the second embodiment in the area of the float with fluid in the chamber,
11 a schematic longitudinal sectional view of the measuring device according to a third embodiment.

Die 1 bis 3 zeigen ein Messgerät zur Fluidniveau-Überwachung in Maschinen oder Anlagen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Es weist ein Gehäuse 1 auf, das sich aus einem Sensorteil 1a, einem Gewindeteil 1b und einem dazwischen angeordneten mittleren Teil zusammensetzt. Der Gewindeteil 1b weist ein als Außengewinde ausgebildetes Gewinde 2 auf, mit dem das Messgerät in ein entsprechend ausgebildetes Innengewinde in eine Maschine oder Anlage eingeschraubt werden kann. Der mittlere Teil 1c weist eine Sechskant-Außenkontur auf, um das Einschrauben des Gehäuses mit einem entsprechenden Schraubenschlüssel zu ermöglichen.the 1 until 3 show a measuring device for fluid level monitoring in machines or systems according to a first embodiment. It has a housing 1 which is composed of a sensor part 1a, a threaded part 1b and a middle part arranged between them. The threaded part 1b has a thread 2 designed as an external thread, with which the measuring device can be screwed into a correspondingly designed internal thread in a machine or system. The central part 1c has a hexagonal outer contour to enable the housing to be screwed in with a suitable wrench.

Im Bereich des Gewindeteils 1b ist im Inneren eine Kammer ausgebildet, die durch eine zylindrische Wandung 3a, eine Stirnwand 3b und eine gegenüberliegende Stirnseite 3c begrenzt wird. Die gegenüberliegende Seite 3c ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Filter oder einem Gitter 4 abgeschlossen, dass aber so ausgebildet ist, dass - im eingeschraubten Zustand des Messgeräts - über dieses Gitter 4 eine Fluidverbindung mit dem zu überwachenden Fluidbereich der Maschine oder Anlage gewährleistet ist. Innerhalb der Kammer 3 ist ein Schwimmer 5 um eine Drehachse 6 um 360° frei drehbar gelagert. Die Drehachse 6 fällt hier mit der Gewindelängsachse 2a des Gewindes 2 zusammen.In the area of the threaded part 1b, a chamber is formed inside, which is delimited by a cylindrical wall 3a, an end wall 3b and an opposite end face 3c. In the exemplary embodiment shown, the opposite side 3c is closed off with a filter or a grid 4, but this is designed in such a way that—when the measuring device is screwed in—a fluid connection with the fluid area of the machine or system to be monitored is ensured via this grid 4. Within the chamber 3, a float 5 is mounted so as to be freely rotatable by 360° about an axis of rotation 6. The axis of rotation 6 coincides here with the longitudinal axis 2a of the thread 2 .

In 2 ist der Schwimmer 5 im Querschnitt dargestellt, wobei dieser einen Schwerpunkt 5a aufweist, der mit Abstand zur Drehachse angeordnet ist. Dies hat zufolge, dass sich der Schwimmer 5 bei fehlendem Fluid in der Kammer 3 der Schwerkraft folgend ausrichtet, sodass die Drehachse 6 und der Schwerpunkt 5a auf der Vertikalen 7 zu liegen kommen. Das Gewinde 2 ist auf der Außenseite der zylindrischen Wandung 3a fest am Gehäuse 1 vorgesehen, sodass sich beim Einschrauben des Messgeräts in die Maschine oder Anlage das Gehäuse 1 mitdreht. Der Schwimmer 5, der frei drehbeweglich auf der Drehachse 6 gelagert ist, richtet sich dabei immer der Schwerkraft folgend gemäß 2 aus. Er nimmt daher unabhängig von der sich beim Einschrauben ergebenden Einschraubdrehstellung des Gehäuses 1 immer die in 2 vorgegebene Grundstellung bezüglich der Vertikalen 7 ein.In 2 the float 5 is shown in cross section, this having a center of gravity 5a, which is arranged at a distance from the axis of rotation. As a result, when there is no fluid in the chamber 3, the float 5 aligns itself according to gravity, so that the axis of rotation 6 and the center of gravity 5a come to lie on the vertical 7. The thread 2 is provided fixedly on the housing 1 on the outside of the cylindrical wall 3a, so that the housing 1 rotates when the measuring device is screwed into the machine or system. The float 5, which is mounted so that it can rotate freely on the axis of rotation 6, always follows the force of gravity 2 out. It therefore always assumes the in 2 predetermined basic position with respect to the vertical 7 a.

2 zeigt auch, dass der Schwimmer 5 bezüglich einer Schnittebene, welche durch die Drehachse 6 und den Schwerpunkt 5a aufgespannt wird, unsymmetrisch ausgebildet ist. Dies bewirkt, dass der Schwimmer bei steigendem Fluidniveau eine Auftriebskraft erfährt, die den Schwimmer in einer bevorzugten Drehrichtung auslenkt. Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Drehung im Uhrzeigersinn, wie sich das aus 3 ergibt. Die im Bereich des Schwimmers wirkenden Kräfte werden später anhand der 7a und 7b näher erläutert. 2 also shows that the float 5 is designed asymmetrically with respect to a sectional plane which is spanned by the axis of rotation 6 and the center of gravity 5a. This causes the float to experience a buoyancy force as the fluid level rises, which deflects the float in a preferred direction of rotation. In the illustrated first embodiment, the rotation is clockwise, as is evident 3 results. The forces acting in the area of the swimmer are later based on the 7a and 7b explained in more detail.

Der Schwimmer 5 wird im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen durch einen ersten zylindrischen Körper 5b, einen zweiten zylindrischen Körper 5c und ein die beiden zylindrischen Körper verbindenden Hebelarm 5 gebildet. Der erste zylindrische Körper 5b ist dabei rotationssymmetrisch um die Drehachse 6 angeordnet. Der zweite zylindrische Körper 5c ist im Durchmesser kleiner ausgebildet und über den Hebelarm 5d asymmetrisch mit dem ersten zylindrischen Körper 5b verbunden. Im Inneren des zylindrischen Körpers 5b des Schwimmers 5 ist ein magnetischer Signalgeber 9 angeordnet, der hier als radial magnetisierter Ringmagnet ausgebildet ist. Dieser magnetischer Signalgeber 9 ist fest mit dem Schwimmer 5 verbunden, sodass er zusammen mit dem Schwimmer 5 bei steigendem Niveau des Fluids 8 mitdreht. Der Schwimmer ist beispielsweise als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet, in das der magnetische Signalgeber 9 eingebettet ist. Die Anordnung des magnetischen Signalgebers 9 um die Drehachse 6 hat den Vorteil, dass das Gewicht des magnetischen Signalgebers 9 eine viel geringere bzw. keine Rolle spielt, da die Gewichtskraft des Magneten und des zylindrischen Körpers 5b aufgenommen wird und nicht durch den Auftrieb durch den zweiten zylindrischen Körper 5c und den Hebelarm 5d kompensiert werden muss.In the first exemplary embodiment shown, the float 5 is essentially formed by a first cylindrical body 5b, a second cylindrical body 5c and a lever arm 5 connecting the two cylindrical bodies. The first cylindrical body 5b is arranged in a rotationally symmetrical manner about the axis of rotation 6 . The second cylindrical body 5c is formed smaller in diameter and asymmetrically connected to the first cylindrical body 5b via the lever arm 5d. Inside the cylindrical body 5b of the float 5, a magnetic signal generator 9 is arranged, which is designed here as a radially magnetized ring magnet. This magnetic signal generator 9 is firmly connected to the float 5 so that it rotates together with the float 5 when the level of the fluid 8 rises. The float is designed, for example, as a plastic injection molded part, in which the magnetic signal generator 9 is embedded. The arrangement of the magnetic signal transmitter 9 around the axis of rotation 6 has the advantage that the weight of the magnetic signal transmitter 9 plays a much smaller or no role, since the weight of the magnet and the cylindrical body 5b is absorbed and not by the buoyancy of the second cylindrical body 5c and the lever arm 5d must be compensated.

Im Sensorteil 1a des Gehäuses 1 ist ferner Magnetfeldsensor 10 angeordnet, der die Drehstellung des magnetischen Signalgebers 9 erfasst. Dieser Magnetfeldsensor 10 ist beispielsweise als Hall-Sensor ausgebildet und in Verlängerung der Drehachse 6 angeordnet, wobei er in Abhängigkeit der Drehstellung des magnetischen Signalgebers 9 ein Spannungssignal ausgibt, welches über ein Winkelbereich von 360° einen sinusförmigen Verlauf aufweist, wie dies in 5 näher dargestellt ist. Bei der vorliegenden Anwendung dreht sich der Schwimmer jedoch nur im Bereich von 0 bis 180°. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Magnetfeldsensor 10 als x-y-Sensor ausgebildet, der für jede Winkelstellung des magnetischen Sensors 9 zwei Spannungswerte erzeugt, die eine eindeutige Auswertung der Winkelstellung des magnetischen Sensors 9 ermöglichen.In the sensor part 1a of the housing 1 there is also a magnetic field sensor 10 which detects the rotary position of the magnetic signal generator 9 . This magnetic field sensor 10 is in the form of a Hall sensor, for example, and is arranged as an extension of the axis of rotation 6, and depending on the rotational position of the magnetic signal generator 9 it emits a voltage signal which has a sinusoidal curve over an angular range of 360°, as is shown in 5 is shown in more detail. In the present application, however, the float rotates only in the range from 0 to 180°. In the present exemplary embodiment, the magnetic field sensor 10 is designed as an xy sensor that generates two voltage values for each angular position of the magnetic sensor 9, which enable the angular position of the magnetic sensor 9 to be clearly evaluated.

Durch die axiale Anordnung des Magnetfeldsensors 10 bezüglich des magnetischen Signalgebers 9 lässt sich eine Winkeländerung des Schwimmers 5 mit einer Genauigkeit von +/- 2,5° erfassen. Über eine entsprechende Auswertung kann dann der Spannungswert des Magnetfeldsensors 10 in das Niveau des Fluids 8 in der Kammer 5 umgerechnet werden. Diese hohe Auflösung ermöglicht eine sehr genaue und eine kontinuierliche Erfassung des Fluidniveaus.Due to the axial arrangement of the magnetic field sensor 10 with respect to the magnetic signal transmitter 9, a change in the angle of the float 5 can be detected with an accuracy of +/-2.5°. The voltage value of the magnetic field sensor 10 can then be converted into the level of the fluid 8 in the chamber 5 via a corresponding evaluation. This high resolution enables very accurate and continuous detection of the fluid level.

Anstelle eines Ringmagneten für den magnetischen Signalgeber können aber auch quaderförmige Permanentmagneten zum Einsatz kommen, die dann außerhalb der Drehachse 6 im Schwimmer 5 angeordnet sind. Außerdem ist es auch denkbar, die äußere Form des Schwimmers 5 zu variieren. Anhand der 6a bis 6g werden verschiedene Varianten des Schwimmers dargestellt, die aber jeweils um die Drehachse 6 frei drehbar in der Kammer gelagert sind.Instead of a ring magnet for the magnetic signal transmitter, cuboid permanent magnets can also be used, which are then arranged outside the axis of rotation 6 in the float 5 . In addition, it is also conceivable to vary the outer shape of the float 5. Based on 6a until 6g different variants of the float are shown, but each of which is mounted in the chamber so that it can rotate freely about the axis of rotation 6 .

6a zeigt einen Schwimmer 5.1, der quaderförmig ausgebildet ist und auch einen quaderförmig ausgebildeten magnetischen Signalgeber 9.1 aufweist, der mit Abstand zur Drehachse 6 im Schwimmer 5.1 eingebettet ist. Der in 6b gezeigte Schwimmer 5.2 ist tropfenförmig ausgebildet und weist ebenfalls einen quaderförmigen magnetischen Signalgeber 9.2 auf. Die Variante gemäß 6c weist einen dreieckförmigen Schwimmer 5.3 mit quaderförmigem magnetischen Signalgeber 9.3 auf. Die in 6a, 6b und 6c gezeigten Varianten sind symmetrisch ausgebildet, sodass sich bei steigendem Fluid 8 in der Kammer keine Vorzugsdrehrichtung ergibt. Allerdings kann man dennoch bei der Auswertung erkennen, in welcher Drehrichtung der Schwimmer dreht und dies dann bei der Berechnung des Fuildniveaus berücksichtigen. 6a shows a float 5.1, which is cuboid and also has a cuboid magnetic signal generator 9.1, which is embedded at a distance from the axis of rotation 6 in the float 5.1. the inside 6b The float 5.2 shown is teardrop-shaped and also has a cuboid magnetic signal transmitter 9.2. The variant according to 6c has a triangular float 5.3 with a cuboid magnetic signal transmitter 9.3. In the 6a , 6b and 6c variants shown are symmetrical, so that there is no preferred direction of rotation when the fluid 8 in the chamber rises. However, you can still see in the evaluation in which direction the swimmer is turning and then take this into account when calculating the flow level.

Allerdings kann eine Vorzugsdrehrichtung des Schwimmers dadurch erzwungen werden, dass man entweder eine unsymmetrische Form des Schwimmers verwendet oder den magnetischen Signalgeber und/oder die Drehachse außerhalb der Symmetrieachse anordnet. Selbstverständlich ist natürlich auch eine Kombination dieser Maßnahmen denkbar. Der Schwimmer 5.4 gemäß 6d entspricht im Wesentlichen der dreieckförmigen Ausbildung gemäß 6c, wobei jedoch ein Eck abgeschnitten ist, sodass der Schwimmer 5.4 eine unsymmetrische Form erhält und sich dadurch im Uhrzeigersinn drehen wird. Der Schwimmer 5.5 der 6e entspricht im Wesentlichen dem Schwimmer gemäß 6a, wobei auch hier ein Eck des quaderförmig ausgebildeten Schwimmers 5.5 fehlt, wodurch wieder die Vorzugsdrehrichtung im Uhrzeigersinn ergibt.However, a preferred direction of rotation of the float can be forced by either using an asymmetrical shape of the float or arranging the magnetic signal transmitter and/or the axis of rotation outside the axis of symmetry. A combination of these measures is of course also conceivable. The float according to 5.4 6d essentially corresponds to the triangular configuration 6c , but with one corner cut off, so that the float 5.4 will have an asymmetrical shape and will therefore rotate clockwise. The swimmer 5.5 the 6e essentially corresponds to that of the swimmer 6a Here, too, a corner of the cuboid float 5.5 is missing, which again results in the preferred direction of rotation being clockwise.

In 6f ist ein Schwimmer 5.6 gezeigt, dessen Drehachse 6 nicht in der Symmetrieebene liegt. Auch durch diese Maßnahme wird sich eine Vorzugsdrehrichtung im Uhrzeigersinn bei steigendem Fluidniveau ergeben. Alternativ könnte aber auch der magnetische Signalgeber 9.6 unsymmetrisch zu Außenkontor des Schwimmers 5.6 angeordnet werden.In 6f a float 5.6 is shown whose axis of rotation 6 does not lie in the plane of symmetry. This measure also results in a preferred direction of rotation in the clockwise direction as the fluid level rises. Alternatively, however, the magnetic signal transmitter 9.6 could also be arranged asymmetrically with respect to the outer position of the swimmer 5.6.

Der Schwimmer 5.7 im Ausführungsbeispiel gemäß 6g weist eine unsymmetrische Außenkontur auf. Er besteht im Wesentlichen aus einem Hebelarm 5.7a, der an seinem oberen Ende um die Drehachse 6 gelagert ist. Am von der Drehachse 6 entfernten Ende des Hebelarms 5.7a ist ein zylindrischer Teil 5.7b außermittig angebracht. In diesem zylindrischen Teil befindet sich dann auch der magnetische Signalgeber 9.7.The float 5.7 in the embodiment according to 6g has an asymmetrical outer contour. It consists essentially of a lever arm 5.7a, which is mounted at its upper end about the axis of rotation 6. At the end of the lever arm 5.7a remote from the axis of rotation 6, a cylindrical part 5.7b is attached eccentrically. The magnetic signal transmitter 9.7 is then also located in this cylindrical part.

Eine ähnliche Variante ist in 6h gezeigt, bei welcher aber der der magnetische Signalgeber 9.8 im Hebelarm 5.8a des Schwimmers 5.8 angeordnet ist. Außerdem ist im zylindrischer Teil 5.8b ein Hohlraum 5.8c vorgesehen, der beispielsweise durch einen verschweißten oder verpressten Deckel fluiddicht verschlossen ist. Die im Hohlraum 5.8d eingeschlossene Luftblase erhöht Auftrieb, weil die Masse des zylindrischen Teils 5.8b durch den Hohlraum 5.8d und die Verlagerung des magnetischen Signalgebers 9.8 in den Hebelarm 5.8a verringert ist.A similar variant is in 6h shown, but in which the magnetic signal generator 9.8 is arranged in the lever arm 5.8a of the float 5.8. In addition, a cavity 5.8c is provided in the cylindrical part 5.8b, which is sealed fluid-tight, for example, by a welded or pressed cover. The air bubble enclosed in the cavity 5.8d increases buoyancy because the mass of the cylindrical part 5.8b is reduced by the cavity 5.8d and the displacement of the magnetic signal transmitter 9.8 into the lever arm 5.8a.

Der Schwimmer 5.9 in 6i unterscheidet sich von der Variante 6g dadurch, dass der magnetische Signalgeber 9.9 wiederum im Hebelarm 5.9a und zwar am vom zylindrischen Körper 5.9b abgewandten Ende des Hebelarms 5.9a angeordnet ist. Die Drehachse 6 ist somit zwischen dem zylindrischen Körper 5.9b und dem magnetischen Signalgeber 9.9 vorgesehen, sodass der magnetischen Signalgeber 9.9 als Gegengewicht wirkt und dadurch die Drehung des Schwimmers 5.9 erleichtert. Die Gewichtsverteilung des Schwimmers 5.9 ist so zu wählen, dass der Schwerpunkt 5.9c des Schwimmers 5.9 zwischen der Drehachse 6 und dem zylindrischen Teil 5.9b liegt, um die gewünschte Ausrichtung des Schwimmers 5.9. beim fehlendem Fluid zu gewährleisten.The float 5.9 in 6i differs from the variant 6g in that the magnetic signal transmitter 9.9 is in turn arranged in the lever arm 5.9a, namely at the end of the lever arm 5.9a facing away from the cylindrical body 5.9b. The axis of rotation 6 is thus provided between the cylindrical body 5.9b and the magnetic signal generator 9.9, so that the magnetic signal generator 9.9 acts as a counterweight and thereby facilitates the rotation of the float 5.9. The weight distribution of the float 5.9 should be chosen so that the center of gravity 5.9c of the float 5.9 lies between the axis of rotation 6 and the cylindrical part 5.9b in order to achieve the desired orientation of the float 5.9. to ensure in the absence of fluid.

Anhand des Schwimmers 5.7 der 6g werden im Folgenden die auf den Schwimmer wirkenden Kräfte in der sich nach dem Einschrauben des Messgeräts in die Maschine bzw. Anlage ergebenden, vorgegebenen Grundstellung und bei einem bestimmten Fluidniveau dargestellt. Die vorgegebene Grundstellung ergibt sich durch die Masseverteilung des Schwimmers und der Lage der Drehachse 6. In der sich dadurch ergebenden, vorgegebenen Grundstellung hängt der Schwimmer 5.7 an der Drehachse 6 nach unten, wobei die Drehachse 6 und der Schwerpunkt 5.7c des Schwimmers 5.7 auf der Vertikalen 7 liegen (7a). Im Schwerpunkt 5.7c greift dann auch die Gewichtskraft G an. Bei steigendem Fluid 8 wird der Schwimmer 5.7 von dem Fluid 8 irgendwann erfasst, sodass auf den Schwimmer 5.7 neben der nach unten wirkenden Gewichtskraft G eine nach oben wirkende Auftriebskraft F_A wirkt, die im Schwerpunkt des eingetauchten Volumens des Schwimmers 5.7 angreift. Aufgrund der unsymmetrischen Ausbildung des Schwimmers 5.7 liegt der Schwerpunkt des eingetauchten Volumens in den Zeichnungen gemäß 7a und 7b. auf der linken Seite der Vertikalen 7, sodass der Schwimmer im Uhrzeigersinn um die Drehachse 6 mit steigendem Niveau des Fluids 8 dreht. Dabei wird der magnetische Signalgeber 9.7 in seiner Position verändert, wobei die dadurch bedingte Änderung des Magnetfeldes vom Magnetfeldsensor 10 erfasst wird.Based on the float 5.7 of 6g In the following, the forces acting on the float are shown in the default basic position that results after screwing the measuring device into the machine or system and at a specific fluid level. The specified basic position results from the mass distribution of the float and the position of the axis of rotation 6. In the resulting, specified basic position, the float 5.7 hangs down on the axis of rotation 6, with the axis of rotation 6 and the center of gravity 5.7c of the float 5.7 lie on the vertical 7 ( 7a) . In the center of gravity 5.7c, the weight force G then also acts. As the fluid 8 rises, the float 5.7 will eventually be caught by the fluid 8, so that in addition to the weight G acting downward, an upward buoyancy force F _A will act on the float 5.7, which acts in the center of gravity of the immersed volume of the float 5.7. Due to the asymmetrical design of the float 5.7, the center of gravity of the immersed volume is in the drawings according to 7a and 7b . to the left of the vertical 7 so that the float rotates clockwise about the axis of rotation 6 as the level of the fluid 8 increases. The position of the magnetic signal generator 9.7 is changed, and the resulting change in the magnetic field is detected by the magnetic field sensor 10.

In 8 bis 10 ist eine zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Messgeräts dargestellt, welches sich vom ersten Ausführungsbeispiel aber nur durch die Art und Lagerung des Schwimmers 11 unterscheidet. Der Schwimmer 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel lose in der Kammer 3 angeordnet, wobei er während der Einschraubbewegung des Gehäuses 1 der Schwerkraft folgend an der zylindrischen Wandung 3a abrutscht. Er nimmt dann am Ende der Einschraubbewegung die tiefste Stellung gemäß 9 ein. Der Schwimmer 11 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel länglich ausgebildet und weist einen linsenförmigen Querschnitt auf. Die Länge des Schwimmers 11 ist kleiner als 100% und größer als 90% der Länge der zylindrischen Wandung 3a. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass sich der Schwimmer in der Kammer nicht verdrehen kann.In 8th until 10 a second exemplary embodiment of a measuring device according to the invention is shown, which differs from the first exemplary embodiment only in the type and mounting of the float 11 . In this exemplary embodiment, the float 11 is arranged loosely in the chamber 3, and during the screwing-in movement of the housing 1, following the force of gravity, it slides off the cylindrical wall 3a. At the end of the screwing-in movement, it then assumes the lowest position 9 a. In the exemplary embodiment shown, the float 11 is elongate and has a lens-shaped cross section. The length of the float 11 is less than 100% and more than 90% of the length of the cylindrical wall 3a. This ensures that the float cannot twist in the chamber.

10 zeigt die Situation, bei welcher der Schwimmer 11 aufgrund des Fluids 8 aufschwimmt. Im Inneren des Schwimmers 11 ist ein Stab oder Quadermagnet angeordnet, dessen veränderte Höhenlage/Position vom Magnetfeldsensor 10 erfasst und umgesetzt wird. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel mit den rotierenden Schwimmern wird beim zweiten Ausführungsbeispiel der Fluidstand in eine Linearbewegung des Schwimmers 11 umgesetzt. 10 shows the situation in which the float 11 floats due to the fluid 8. Inside the float 11 there is a rod or block magnet whose changed altitude/position is detected and implemented by the magnetic field sensor 10 . In contrast to the first exemplary embodiment with the rotating floats, the fluid level is converted into a linear movement of the float 11 in the second exemplary embodiment.

11 zeigt schließlich noch ein drittes Ausführungsbeispiel, dessen Schwimmer 12 keulenartig ausgebildet ist, wobei der zur Stirnwand 3b weisende Teil 12a als Kugel und der zum Gitter 4 weisende Teil 12b stabförmig ausgebildet ist. Der magnetische Signalgeber 9 ist dabei im kugelförmigen Teil 12a angeordnet. Vor allem der kugelförmige Teil hat die Eigenschaft, dass er bei der Einschraubbewegung des Messgerätes problemlos an der zylindrischen Wandung 3a abrollt und am Ende der Einschraubbewegung im tiefsten Punkt zu liegen kommt. Somit ergibt sich auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine eindeutig definierte, vorgegebene Grundstellung, wenn sich in der Kammer kein Fluid befindet. Die Länge der Kammer ist zweckmäßigerweise größer als der Durchmesser. Weiterhin ist die Länge des Schwimmers 12 etwas geringer als die Länge der zylindrischen Wandung, sodass wiederum gewährleistet ist, dass der Schwimmer immer gleich ausgerichtet ist, und die Kugel immer in unmittelbarer Nähe zur Stirnwand 3b verbleibt. Mit steigendem Fluid wird der Schwimmer entsprechend aufschwimmen, wodurch sich die Position des magnetischen Signalgebers 9 gegenüber dem Magnetfeldsensor 10 ändert. 11 Finally, FIG. 13 shows a third exemplary embodiment, the float 12 of which is designed like a club, the part 12a pointing to the end wall 3b being designed as a sphere and the part 12b pointing to the grid 4 being in the form of a rod. The magnetic signal generator 9 is arranged in the spherical part 12a. Above all, the spherical part has the property that it rolls easily on the cylindrical wall 3a during the screwing-in movement of the measuring device and comes to rest at the lowest point at the end of the screwing-in movement. Thus, in this exemplary embodiment, too, there is a clearly defined, predetermined basic position when there is no fluid in the chamber. The length of the chamber is expediently greater than the diameter. Furthermore, the length of the float 12 is slightly less than the length of the cylindrical wall, so that in turn it is ensured that the float is always aligned in the same way and the ball always remains in the immediate vicinity of the end wall 3b. As the fluid rises, the float will float up accordingly, as a result of which the position of the magnetic signal generator 9 relative to the magnetic field sensor 10 will change.

Der magnetischen Signalgebers 9 ist mit seiner Nord-Südpol-Achse in der Längsachse des Schwimmers 12 angeordnet. Ein Pol des magnetischen Signalgebers 9 zeigt somit auf die die Spitze des kugelförmigen Teils 12a in Verlängerung des stabförmigen Teils 12b und somit in Richtung des Magnetfeldsensors 10. Dadurch wird die Messung unabhängig von der Rotationslage des Schwimmers 12 um seine Längsachse.The magnetic signal transmitter 9 is arranged with its north-south pole axis in the longitudinal axis of the float 12. One pole of the magnetic signal transmitter 9 thus points to the tip of the spherical part 12a in extension of the rod-shaped part 12b and thus in the direction of the magnetic field sensor 10. This makes the measurement independent of the rotational position of the float 12 about its longitudinal axis.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist der Schwimmer materialmäßig so zu gestalten, dass er problemlos aufschwimmt und dadurch seine Funktion als Schwimmer erfüllen kann. Als Material eignet sich insbesondere ein Kunststoff, wobei der Schwimmer als Kunststoffspitzgussteil hergestellt werden kann, in den der magnetische Signalgeber 9 eingebettet wird. Das Gehäuse 1 besteht aus einem nichtmagnetischen Material, vorzugsweise aus einem Metall, wie Messing oder Aluminium um die Erfassung der Magnetfeldänderung im Bereich des Magnetfeldsensors 10 zu ermöglichen. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der magnetischen Signalgeber 9 in einem Bereich des Schwimmers angeordnet ist, der in der die Stirnwand 3b aufweisenden Hälfte der Kammer angeordnet ist. Dadurch ist die im Bereich des Gitters 4 wirkende Anziehungskraft des magnetischen Signalgebers 9 bereits deutlich reduziert, sodass auch die Wirkung auf etwaige im Fluid der Maschine bzw. Anlage befindlichen Teile entsprechend verringert ist.In all of the exemplary embodiments, the float is to be designed in terms of material in such a way that it floats up without any problems and can therefore fulfill its function as a float. A plastic is particularly suitable as the material, in which case the float can be produced as a plastic injection-moulded part, in which the magnetic signal transmitter 9 is embedded. The housing 1 consists of a non-magnetic material, preferably a metal such as brass or aluminum, in order to enable the magnetic field change in the area of the magnetic field sensor 10 to be detected. Furthermore, it is expedient if the magnetic signal transmitter 9 is arranged in a region of the float which is arranged in the half of the chamber which has the end wall 3b. As a result, the attractive force of the magnetic signal transmitter 9 acting in the area of the grid 4 is already significantly reduced, so that the effect on any parts located in the fluid of the machine or system is correspondingly reduced.

Der mittlere Teil 1c des Gehäuses bildet die Trennwand zwischen der Kammer 3 und dem Magnetfeldsensor 10 und muss so ausgebildet sein, dass der magnetischen Signalgeber 9 mit dem Magnetfeldsensor 10 zur Erfassung der Drehlage oder Position zusammenwirken kann. Das vom magnetischen Signalgeber 9 ausgehende Signal muss somit in ausreichendem Maße vom Magnetfeldsensor 10 erfasst werden können.The middle part 1c of the housing forms the partition between the chamber 3 and the magnetic field sensor 10 and must be designed in such a way that the magnetic signal generator 9 can interact with the magnetic field sensor 10 to detect the rotational position or position. The signal emanating from the magnetic signal transmitter 9 must therefore be able to be detected by the magnetic field sensor 10 to a sufficient extent.

Ansonsten sind die Wandstärken des Gehäuses 1 so auszuwählen, dass sie den zulässigen Betriebs- /Berstdrücken der Maschine bzw. Anlage Stand halten.Otherwise, the wall thicknesses of the housing 1 are to be selected in such a way that they withstand the permissible operating/bursting pressures of the machine or system.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen begrenzt. Es ist vielmehr entscheidend, dass sich der Schwimmer am Ende des Einschraubvorganges unabhängig von der Einschraubdrehstellung des Gehäuses in einer definierten, vorgegebenen Grundstellung ausgerichtet hat. Dies kann entweder dadurch erfolgen, dass der Schwimmer um eine Drehachse frei rotierbar ist oder der Schwimmer lose in der Kammer angeordnet ist, wobei er sich durch seine Formgebung der Schwerkraft folgend im tiefsten Punkt der Kammer ausrichtet.Of course, the invention is not limited to the embodiments shown in the drawing. Rather, it is decisive that the float has aligned itself in a defined, predetermined basic position at the end of the screwing-in process, independently of the screwing-in rotary position of the housing. This can be done either by the float being freely rotatable about an axis of rotation or by the float being arranged loosely in the chamber, with its shape aligning itself at the lowest point of the chamber, following gravity.

Als Maschine kommen beispielsweise Verdichter, insbesondere Kältemittelverdichter oder Pumpen bzw. Motoren zur Anwendung. Bei dem Fluid kann es sich insbesondere um Öl handeln. Das Messgerät kann aber auch bei sonstigen Anlagen zur Anwendung kommen, bei denen der Füllstand eines Fluids zu überwachen ist. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Kälteanlage handeln, bei welcher der Füllstand des Kältemittels zu überwachen ist. Weiterhin kann das Messgerät auch bei Pumpen bzw. Pumpanlagen eingesetzt werden, die in Abhängigkeit des Füllstands eines Fluids aktiviert werden.Compressors, in particular refrigerant compressors or pumps or motors are used as machines, for example. The fluid can in particular be oil. However, the measuring device can also be used in other systems in which the fill level of a fluid is to be monitored. This can be a refrigeration system, for example, in which the fill level of the refrigerant is to be monitored. Furthermore, the measuring device can also be used in pumps or pump systems that are activated depending on the fill level of a fluid.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102016115228 A1 [0003]
EP 2589898 B1 [0003]
KR 1020010029447 A [0003]

Claims

Measuring device for monitoring fluid levels in machines or systems, having - a housing (1) which has a thread (2) for screwing the housing (1) into the machine or system, - a chamber (3) provided in the housing (1), which, when the housing (1) is screwed in, is in fluid connection with a fluid area of the machine or system to be monitored, - a float (5, 11, 12) which is arranged in the chamber (3) and which moves depending on a fluid level in the chamber ( 3) and has a magnetic signal transmitter (9) and - a magnetic field sensor (10) arranged outside the chamber (3) for detecting the position and/or rotation of the magnetic signal transmitter (9), characterized in that the float (5, 11 , 12) is arranged in the chamber (3) in such a way that - when there is no fluid (8) in the chamber (3) - it moves independently of a screwing-in rotary position resulting when the housing (1) is screwed into the machine or system of the housing (1) d aligned by gravity in a predetermined home position.

meter according to claim 1 , characterized in that the magnetic signal transmitter (9) has at least one permanent magnet.

meter according to claim 1 , characterized in that the magnetic field sensor (10) is formed by a Hall sensor.

meter according to claim 1 , characterized in that the chamber (3) is delimited by a cylindrical wall (3a), an end wall (3b) and an opposite end face (3c), wherein - in the screwed-in state of the housing (1) - the fluid connection with the machine or Plant is made on the opposite end face (3c).

meter according to claim 4 , characterized in that the opposite end face (3c) is provided with a grid (4) or filter to prevent magnetic particles from entering the chamber (3).

meter according to claim 1 , characterized in that the thread (3) has a longitudinal thread axis and the float (5) is mounted in the chamber (3) so as to be freely rotatable by 360° about an axis of rotation (6) which coincides with the longitudinal thread axis or is aligned parallel to the longitudinal thread axis.

meter according to claim 6 , characterized in that the magnetic signal generator (9) is arranged rotationally symmetrically around the axis of rotation (6) in the float (5).

meter according to claim 7 , characterized in that the magnetic signal generator (9) is designed as a radially magnetized ring magnet.

meter according to claim 6 , characterized in that the magnetic field sensor (10) is arranged in the extension of the axis of rotation (6).

meter according to claim 6 , characterized in that the float (5) has a center of gravity (5a) lying outside the axis of rotation (6).

meter according to claim 10 , characterized in that the float is designed asymmetrically with respect to a sectional plane spanned by the axis of rotation (6) and the center of gravity (5a).

meter according to claim 5 and 6 , characterized in that the chamber (3) comprises, in the direction of the longitudinal axis of the thread, a first half having the end wall (3a) and a second half having the grid (4) or the filter, with the float (5) being arranged in the first half .

meter according to claim 5 , characterized in that the float (11, 12) is arranged loosely in the chamber (3) and during the screwing-in movement of the housing following the force of gravity slips or rolls off the cylindrical wall (3a).

meter according to Claim 13 , characterized in that the length of the float (11, 12) is less than 100% and greater than 90% of the length of the cylindrical wall (3a).

meter according to Claim 13 , characterized in that the magnetic field sensor (10) is designed to detect the level of the float (11, 12) that is set due to the fluid level.