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Einrichtung zur Uberwachung des Füllungsgrades mehrerer Sammelbehälter
Zur Überwachung des Füllungsgrades von Sammelbehältern, beispielsweise Silos od.
dgl., sind bereits verschiedene Einrichtungen bekanntgeworden. Sie bestehen im allgemeinen
aus einer in jedem Sammelbehälter angeordneten Meßsonde und einem an der Überwachungsstelle
angeordneten Anzeigegerät. Zwischen der Meßsonde und dem Anzeigegerät befindet sich
die sogenannte Meßeinrichtung, welche die Energie für die Messung liefert. Wird
beispielsweise der Füllungsgrad durch Messung der Dielektrizitätskonstanten ermittelt,
so besteht die Meßeinrichtung aus einem Hochfrequenzoszillator und einer Kapazitätsmeßbrücke.
Wird der Füllungsgrad mit Hilfe der Absorption von radioaktiven Strahlen gegenüber
Luft festgestellt, so enthält die Meßeinrichtung unter anderem die Energiequelle.
Welches Verfahren auch zur Überwachung des Füllungsgrades angewendet wird, es wird
stets die Meßeinrichtung derjenige Teil sein, welcher den größten Aufwand erfordert.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, diesen Aufwand für die
Meßeinrichtung bei einer größeren Zahl von Sammelbehältern dadurch herabzusetzen,
daß für alle Sammelbehälter nur eine einzige gemeinsame Meßeinrichtung vorgesehen
wird.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung des
Füllungsgrades mehrerer Sammelbehälter mit je einer Meßsonde in jedem Sammelbehälter
und je einem Anzeigegerät an der Überwachungs stelle sowie einer für alle Meß stellen
gemeinsamen Meßeinrichtung, die mit Hilfe von Umlaufkontaktwerken, z. B. Drehwählern,
auf jede Meßstelle und das zugehörige Anzeigegerät schaltbar ist. Es ist an sich
bereits bekannt, zur Einsparung von Übertragungsleitungen einen Geber mit einem
zugehörigen Empfänger unter Ausnutzung des Prinzips der zyklischen Abtastung zu
verbinden. Weiterhin ist eine Anordnung zur Fernmessung mehrerer Meßwerte bekanntgeworden,
bei der die einzelnen Meßwerte nacheinander über einen Übertragungskanal von den
Meßstellen zur Empfangsstelle übertragen werden. Dabei befindet sich am einen Ende
der Übertragungsleitung eine Spannungsquelle mit einem von Fall zu Fall verschiedenen
Innenwiderstand.
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Mit Hilfe eines mehrstufigen Schalters kann diese Spannungsquelle
mit ihrer Zuleitung an eine Anzahl von Meßeinrichtungen angeschlossen werden. Jede
Meßeinrichtung enthält außer ihrer Zuleitung noch eine vollständige Meßauswertungs-
und Anzeigeanordnung.
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Die Erfindung, die von der Anwendung des Prinzips der zyklischen
Abtastung Gebrauch macht, besteht aber demgegenüber darin, daß unter Verwendung
eines mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit selbsttätig umlaufenden Kontaktwerks
(Drehwähler)
mit zwei oder mehr Kontaktbahnen für jede Meßstelle einerseits und für
jedes zugehörige Anzeigegerät andererseits eine für alle Meßstellen gemeinsame Meßeinrichtung
vorgesehen ist, die sowohl eine Meßspannungsquelle, vorzugsweise einen Hochfrequenzspannungserzeuger,
als auch eine die Messung auswertende Anordnung, z. B. eine Kapazitätsmeßbrücke,
enthält.
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An Stelle eines einzigen Kontaktwerkes mit zwei oder mehr Kontaktbahnen
können die Kontaktbahnen auch verschiedenen Kontaktwerken zugeordnet werden, wobei
lediglich dafür Sorge getragen werden muß, daß die Kontaktarme synchron umlaufen.
Dementsprechend können für jede Meßstelle einerseits und für jedes zugehörige Anzeigegerät
andererseits synchron miteinander umlaufende Kontaktwerke (Drehwähler) vorgesehen
sein.
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Bei Vorrichtungen zur Fernanzeige von Flüssigkeitsständen eines einzelnen
Behälters, welcher in verschiedenen Höhen mit Meßsonden versehen ist, ist es bereits
bekannt, zur Einsparung von Übertragungsleitungen sowohl am Sammelbehälter als auch
an der Anzeigestelle, beispielsweise in der Schaltwarte, einen Drehwähler vorzusehen.
Die beiden Drehwähler laufen so lange synchron um, bis der an dem Sammelbehälter
angeordnete Drehwähler einen Kontakt erreicht hat, der mit derjenigen Meßsonde verbunden
ist, die in der Höhe des gegenwärtigen Flüssigkeitsstandes od. dgl. angeordnet ist.
Da der in der Schaltwarte angeordnete Drehwähler auf dem gleichen Kontakt stehenbleibt,
kann damit angezeigt
werden, wie hoch der Sammelbehälter gefüllt
ist.
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Beim Ansteigen oder Absinken der Füllung verändert sich entsprechend
die Stellung des Drehwählers.
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Weiter ist es bekannt, den Füllungsgrad mehrerer Sammelbehälter mit
je einer Meßsonde dadurch zu überwachen, daß von der Überwachungsstelle aus jeweils
ein Sammelbehälter willkürlich angewählt wird und dieser Sammelbehälter dann mit
seinem ihm zugehörigen- Anzeigegerät verbunden wird. Mit Hilfe dieser letzteren
Einrichtung wäre es eventuell an sich unter Ausnutzung eines Teilgedankens der Erfindung
möglich, für mehrere Sammelbehälter eine gemeinsame Meßeinr-ichtung- varzusehen,
die jeweils nach Anwahl eines Sammelbehälters zwischen die Meßstelle und das Anzeigegerät
geschaltet wird. Bei der Überwachung des Füllungsgrades mehrerer Sammelbehälter
würde sich jedoch ergeben, daß jeweils nur der FüIlungsgrad-eines einzigen Sammelbehälters
überwacht werden könnte, und zwar desjenigen, der gerade angewählt ist, während
die anderen Sammelbehälter unbeaufsichtigt wären. Dies bedeutet, daß die den Füllungsgrad
überwachende Person rein subjektiv auf Verdacht hin diesen oder jenen Sammelbehälter
anwählt, um dessen Füllungszustand zu erfahren und dabei womöglich. einen anderen
Füllungsbehälter außer acht läßt, in der Annahme, daß sich an demselben keine Zustandsänderung
ergäbe.
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Durch die Erfindung werden für die Überwachung des Füllungsgrades
mehrerer Sammelbehälter erhebliche Vorteile gegenüber den vorbeschriebenen Einrichtungen
auf einfache und zweckmäßige Weise erreicht. Da gemäß der Erfindung die Umlaufkontaktwerke
in an sich bekannter Weise so ausgebildet sind, daß sie mit einer vorbestimmten
Geschwindigkeit selbsttätig umlaufen und dadurch in vorbestimmten Abständen die
Meßstellen mit den zugehörigen Anzeigegeräten verbunden sind, ist eine laufende
Überwachung des Füllungsgrades sämtlicher Sammelbehälter möglich, obgleich für alle
Meßstellen nur eine gemeinsame Meßeinrichtung vorgesehen ist.
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Um die bei den geringen Meßströmen sich eventuell störend bemerkbar
machenden Übergangswiderstände an den Kontakten der Umlaufkontaktwerke möglichst
weitgehend konstant zu halten, ist es vorteilhaft, die Umlaufzeit der Kontaktwerke
größer zu bemessen als die zum Regenerieren der Kontakte (Ausgleich der Widerstände)
erforderliche Zeit, also vorzugsweise größer als 10 Sekunden. Damit würde aber das
Anzeigegerät, beispielsweise eine Kontrollampe, jeweils nur kurzzeitig ansprechen
und während der übrigen Zeit des Kontaktwerksumlaufes nicht anzeigen. Gemäß der
weiteren Erfindung wird daher das Anzeigegerät mit dem Umlaufkontaktwerk über ein
abfallverzögertes Relais verbunden. Ist die Abfallverzögerung dieses Relais größer
bemessen als ein Umlauf der Kontaktwerke, so wird das Relais, falls es einmal zum
Ansprechen gebracht worden ist, ständig angezogen bleiben, und zwar so lange, wie
der entsprechende Füllungsgrad des zugehörigen Sammelbehälters erhalten bleibt.
Obgleich also für alle Meß: stellen in den verschiedenen Sammelbehältern nur eine
gemeinsame Meßeinrichtung vorgesehen ist, kann die Überwachungsperson dennoch ständig
überprüfen, wie weit die einzelnen Sammelbehälter gefüllt sind.
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Das Schema eines Ausführungsbeispieles der Erfindung ist in der Figur
dargestellt. Dabei sind mit 11 bis 19 verschiedene Silos bezeichnet, in denen sich
Meßsonden 21 bis 29 zur Anzeige des Füllungsgrades befinden. Diese Meßsonden sind
mit den Kontakten einer Kontaktbahn 3 a eines Drehwählers 3 gegebenen-
falls über
Kompensationseinrichtungen 31 bis 39 verbunden. Der drehbare Kontaktarm 3 c ist
mit Kontaktstücken 3 d und 3 e versehen. Von diesen tastet das Kontaktstück 3d die
Kontaktbahn 3 a ab und verbindet die Meßsonden mit der gemeinsamen Meßeinrichtung
5. - Diese Meßeinrichtung enthält eine Meßspannungsquelle 5 a, beispielsweise einen
Hochfrequenzerzeuger, und eine Meß auswertungseinrichtung 5 b, z. B. eine Kapazitätsmeßbrücke.
Von der Hochfr,equenzspannungsquelle 5 a werden die Meßsonden der Reihe nach gespeist.
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Die Kontakte der zweiten Kontaktbahn, die mit 3 b bezeichnet ist
und von dem Kontaktstück 3 e abgetastet wird, verbinden abfallverzögerte Relais
41 mit der Meßeinrichtung 5 in der Weise, daß diese Relais an die Meßauswertungseinrichtung
5b angeschlossen sind. Auf diese Weise spricht z. B. das Relais 41 an, wenn der
Silo 11 bis zur Höhe der Meßsonde 21 gefüllt ist und der Kontaktarm des Drehwählers
3 auf den zugehörigen Kontakten der Kontaktbahnen 3 a und 3b steht. Beim Ansprechen
eines der Relais 41 bis 49 verbinden die entsprechenden Kontakte 41 a bis 49 a die
Anzeigegeräte, in diesem Falle die Glühlampen 51 bis 59, mit den zugehörigen Spannungsquellen.
Da der Drehwähler 3 ständig umläuft, wird, wenn beispielsweise nur der Silo 11 bis
zur Höhe der Meßsonde 21 gefüllt ist, die Glühlampe 51 bei jedem Umlaufen einmal
aufleuchten. Ist jedoch gemäß der Erfindung die Abfallverzögerung des Relais 41
ebenso wie die der übrigen Relais - größer bemessen als die Zeit eines Umlaufes
des Drehwählers 3, so bleibt dieses Relais 41 während des ganzen Umlaufes angezogen.
Sobald der Kontaktarm des Drehwählers 3 den zum Relais 41 gehörigen Kontakt abermals
berührt, wird das Relais entsprechend dem Füllungsgrad des Silos 11 neu beeinflußt.
Ist also beispielsweise der Silo 11 immer noch bis zur Höhe der Meßsonde 21 gefüllt,
so wird das abfallverzögerte Relais- 41 für die Dauer eines weiteren Umlaufes angezogen
bleiben und damit die Glühlampe 51 ununterbrochen aufleuchten. Ist jedoch der Silo
11 inzwischen entleert, so daß die Meßsonde 21 in Verbindung mit der durch den Drehwähler
3 zwischengeschalteten Meßeinrichtung 5 das Relais 4i nicht zum Ansprechen bringen
würde, so fällt das Relais ab, und die Lampe 51 erlischt. Es kann also von dem Bedienungspersonal
ständig überprüft werden, welcher Silo wie weit gefüllt ist. Wenn auch die Umlaufzeit
des Kontaktwerkes mit Rücksicht auf die zum Regenerieren der Kontakte erforderliche
Zeit auf 10 bis 20 Sekunden eingestellt ist, so spielen diese wenigen Sekunden bei
der Füllung oder Entleerung eines Silos nur eine untergeordnete Bedeutung. Eine
eventuelle Änderung des Füllungszustandes während eines Kontaktumlaufes kann unbedenklich
in Kauf genommen werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. In
manchen Fällen kann es beispielsweise vorteilhaft sein, statt eines Umlaufkontaktwerkes
mit zwei Kontaktbahnen zwei Umlaufkontaktwerke vorzusehen, die synchron umlaufen.