DE10303362A1 - Liquid level measurement arrangement, for use with a tank being filled, e.g. a chemical tank, comprises two independent measurement devices to provide a safe level of redundancy - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Füllstandsmessvorrichtung für in Behältern aufzunehmende Flüssigkeiten gemäß Hauptanspruch.The invention relates to a level measuring device for in containers liquids to be absorbed according to main claim.
Füllstandsmessvorrichtungen mit einem Tauchrohr der eingangs genannten Art dienen dazu den Pegel eines in einen Behälter einzufüllenden, flüssigen Mediums zu messen, wobei die Füllstandsmessvorrichtungen u. a. das Überlaufen des Behälters sicher verhindern sollen.Level measuring devices with a dip tube of the type mentioned serve the level one in a container liquid medium to be filled to measure, the level measuring devices u. a. the overflowing of the container should safely prevent.
Bekannt ist aus der
Bekannt ist aus der
Bekannt ist aus der
Die aus dem genannten Stand der Technik bekannten Füllstandsmessvorrichtungen genügen hinsichtlich der Ausfallsicherheit der Messeinrichtungen den Sicherheitsanforderungen in der chemischen Industrie nur teilweise.The known from the prior art Level measuring devices suffice in terms of the reliability of the measuring equipment and the safety requirements only partially in the chemical industry.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Füllstandsmessvorrichtung der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, dass den Sicherheitsanforderungen in der chemischen Industrie insgesamt entsprochen ist.The present invention lies therefore the task of a level measuring device to improve the type mentioned above in such a way that the security requirements in the chemical industry as a whole.
Diese Aufgabe wird mit einer Füllstandsmessvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This task is accomplished with a level measuring device solved with the features of claim 1. Preferred further training the invention are characterized in the subclaims.
Die vorliegende, erfindungsgemäße Füllstandsmessvorrichtung für in Behälter einzufüllende Flüssigkeiten ist mit einem Führungsrohr versehen, das mit einem ersten, offenen Ende in die Flüssigkeiten ragt. Pegel der Flüssigkeiten im Behälter erfassende, erste Meßeinrichtungen und von den ersten unabhängige, zweite Meßeinrichtungen sind am Führungsrohr vorgesehen. Die erfindungsgemäße Füllstandsmessvorrichtung weist Pegel der Flüssigkeit im Behälter erfassende, zweite Messeinrichtungen auf, die redundant und getrennt von den ersten Messeinrichtungen den Füllstand des Behälters überwachen und als Überfüllsicherung im Führungsrohr ausgebildet sind gemäß Anlagenverordnung der chemischen Industrie. Die Funktionen der ersten und zweiten Messeinrichtungen sind vorzugsweise jeweils für sich vor Füllen des Behälters kontrollierbar. Mit der erfindungsgemäßen Füllstandsmessvorrichtung ist erhöhte Sicherheit gegen Überfüllung für in Behälter einzufüllende Flüssigkeiten erreichbar.The present level measuring device according to the invention for in container liquids to be filled is with a guide tube provided that with a first, open end in the liquids protrudes. Liquid level in the container detecting first measuring devices and from the first independent, second measuring devices are on the guide tube intended. The fill level measuring device according to the invention shows liquid level in the container detecting, second measuring devices that are redundant and separate monitor the fill level of the container from the first measuring devices and as an overfill protection in the guide tube are trained in accordance with the Plant Ordinance the chemical industry. The functions of the first and second Measuring devices are preferably each individually before filling the container controllable. With the level measuring device according to the invention, increased safety is provided against overfilling for liquids to be filled in containers reachable.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die ersten Messeinrichtungen steuerbar an einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende angeordnet und erfassen den Pegel der Flüssigkeit im Behälter berührungslos. Der mit steigendem Pegel der einzufüllenden Flüssigkeit steigende Druck in der erfindungsgemäßen Füllstandsmessvorrichtung komprimiert die Luft- oder Gassäule in einem Tauchrohr oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche, wobei die einzufüllende Flüssigkeit in das Führungsrohr der Füllstandsmessvorrichtung eindringt. Der Druckanstieg im Tauchrohr wird von den ersten Messeinrichtungen analog erfasst und den Pegelständen entsprechende Signale werden von der Füllstandsmessvorrichtung nach außen an den/die Betreiber abgegeben.According to a preferred embodiment of the Invention, the first measuring devices are controllable on a second, opposite the first end Arranged at the end and detect the level of the liquid in the container without contact. The with increasing level of the to be filled liquid increasing pressure in the level measuring device according to the invention is compressed the air or gas column in a dip tube above the liquid surface, whereby the one to be filled in liquid into the guide tube the level measuring device penetrates. The pressure increase in the dip tube is from the first measuring devices recorded analog and the water levels Corresponding signals are sent from the level measuring device outside handed over to the operator (s).
Erreicht die einzufüllende Flüssigkeit im Führungsrohr einen vom Betreiber vorbestimmten Pegel wird von der zweiten Messeinrichtungen mindestens ein Signal erzeugt und nach außen an den/die Betreiber abgegeben. Undichtigkeiten des Tauchrohrs können zu falschen Anzeigen oder zum Ausfall der den Pegel der Flüssigkeit im Behälter berührungslos erfassenden, steuerbaren ersten Messeinrichtungen führen. Die zweiten Messeinrichtungen können gemäß der Erfindung auch zum Erkennen falscher Anzeigen der ersten Messeinrichtungen dienen.Reaches the liquid to be filled in the guide tube the operator determines a level predetermined by the operator generates at least one signal and delivers it to the operator (s). Leaks in the dip tube can to false readings or failure of the level of the liquid in the container contactless detectable, controllable first measuring devices. The second measuring devices can according to the invention also for recognizing incorrect displays of the first measuring devices serve.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine steuerbare Vorrichtung zur Zufuhr von Gas in das Tauchrohr die zuverlässige Kontrolle der Funktionsfähigkeit der ersten Messeinrichtungen von außen.According to another preferred Design of the invention enables a controllable device for supplying gas into the dip tube the reliable Check functionality of the first measuring devices from the outside.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die ersten Messeinrichtungen analog und die zweiten Messeinrichtungen als Grenzwertgeber ausgebildet, so dass mit den ersten Messeinrichtungen auch ein Voralarm bei vom Betreiber vorbestimmbaren Pegeln auslösbar ist und die zweiten Messeinrichtungen digital ausgebildet sind.According to a further preferred embodiment of the invention, the first measuring devices are analog and the second measuring devices designed as a limit transmitter, so that a pre-alarm can also be triggered with the first measuring devices at levels that can be predetermined by the operator, and the second measuring devices are designed digitally.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die ersten Messeinrichtungen von den zweiten Messeinrichtungen getrennt durch das zylindrische Tauchrohr, das sich vom zweiten bis ungefähr ans erste Ende des Führungsrohrs erstreckt zur Entkopplung der Erfassung der Messwerte der ersten Messeinrichtungen von denen der zweiten Messeinrichtungen.According to another preferred Embodiment of the invention are the first measuring devices from the second measuring devices separated by the cylindrical dip tube, that ranges from the second to about extends to the first end of the guide tube for decoupling the acquisition of the measured values from the first measuring devices of those of the second measuring devices.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die zweiten Messeinrichtungen nach dem Ruhestromprinzip ausgebildet. Wenn die erfindungsgemäße Füllstandsmessvorrichtung in Ruhe ist, fließt kontinuierlich Strom durch die zweiten Messeinrichtungen der erfindungsgemäßen Füllstandsmessvorrichtung. Liegt kein Strom an der erfindungsgemäßen Füllstandsmessvorrichtung wird eine Fehlfunktion angenommen und ein Warnsignal ausgelöst.According to another preferred Embodiment of the invention are the second measuring devices according to the quiescent current principle. If the level measuring device according to the invention is at rest, flows continuous current through the second measuring devices of the level measuring device according to the invention. If there is no current at the fill level measuring device according to the invention, a Malfunction accepted and a warning signal triggered.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die zweiten Messeinrichtungen konduktiv oder kapazitiv oder optisch oder ultrasonisch oder als Schwimmer mit Reed-Kontakt oder Hallsensoren ausgebildet.According to another preferred Embodiment of the invention, the second measuring devices are conductive or capacitive or optical or ultrasonic or as a float trained with reed contact or Hall sensors.
Die erfindungsgemäße Füllstandsmessvorrichtung eignet sich für in Behälter einzufüllende Flüssigkeiten, insbesondere für in Behälter einzufüllende wassergefährdende, ankrustende Flüssigkeiten. Zwischen Flüssigkeitsoberfläche und ersten Messeinrichtungen der Füllstandsmessvorrichtung ist ein eine Luftsäule einschließender Kommunikationskanal gebildet, so dass die ersten Messeinrichtungen den Füllstand des Behälters berührungslos erfassen. Den mit steigendem Pegel der einzufüllenden Flüssigkeit steigenden Druck überträgt diese Luft- oder Gassäule auf die Erfassungsfläche der ersten Messeinrichtungen. Die ersten Messeinrichtungen der erfindungsgemäßen Füllstandsmessvorrichtung können als Überfüllsicherungen so ausgestaltet sein, dass den Verlauf des Drucks im Behälter wiedergebende, analoge Signale abgegeben werden, wobei in einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung an einem ersten diskreten Punkt des Messbereichs, der einem bestimmten Füllstand entspricht, ein akustisches oder optisches Signal als Vorwarnung und an einem zweiten diskreten Punkt, der z. B. dem höchsten zulässigen Füllstand entspricht, vorzugsweise anders gestaltete, akustische oder optische Signale, abgegeben werden. Die erfindungsgemäße Füllstandsmessvorrichtung ermöglicht es, das Tauchrohr mit Gas, insbesondere Luft, für eine bestimmte Zeitdauer und mit ausreichendem Druck von beispielsweise 1 bar von außen steuerbar zu beaufschlagen.The fill level measuring device according to the invention is suitable for in container liquids to be filled, especially for in container be filled Water pollutant, crusting liquids. Between liquid surface and first measuring devices of the level measuring device an an air column enclosing Communication channel formed so that the first measuring devices the level of the container record without contact. The air transfers the pressure that increases with the level of the liquid to be filled in. or gas column on the detection area of the first measuring devices. The first measuring devices of the level measuring device according to the invention can as overfill protection be designed in such a way that the course of the pressure in the container Analog signals are emitted, in a special embodiment the invention at a first discrete point of the measuring range, of a certain level corresponds to an acoustic or optical signal as a warning and at a second discrete point, e.g. B. the highest permissible level corresponds, preferably differently designed, acoustic or optical Signals are given. The level measuring device according to the invention enables the dip tube with gas, especially air, for a certain period of time and controllable from the outside with sufficient pressure of, for example, 1 bar to act upon.
Die Zufuhr des Gases erfolgt in ein am zweiten Ende des Tauchrohrs angeordnetes Gehäuse, das auch die ersten Messeinrichtungen enthält. Stromabwärts des Gehäuses und der ersten Messeinrichtungen ist eine Drosselstelle vor dem freien Ende des Tauchrohrs vorgesehen. Wird zum Überprüfen der Funktion der ersten Messeinrichtungen ein kurzer Gasdruckstoß vom Gehäuse zum Tauchrohr eingeleitet, löst bei einwandfreiem Funktionieren der ersten Messeinrichtungen ein beispielsweise impulsartiges Beaufschlagen des Tauchrohrs jeweils einen Schaltvorgang in den ersten Messeinrichtungen aus, der über die Auswerteelektronik von der Signalanlage erkannt wird und das ordnungsgemäße Betriebsverhalten der ersten Messeinrichtungen bestätigt. Am Tauchrohr ankrustende Flüssigkeiten, die den Querschnitt der Luft- oder Gassäule verengen und damit falsche Ergebnisse der Messeinrichtungen verursachen können, werden vom z. B. impulsartig aufgegebenen Gas weggespült und damit zuverlässig beseitigt. Die erfindungsgemäße Füllstandsmessvorrichtung ist daher mit erhöhter Zuverlässigkeit bei geringem Wartungsaufwand einsetzbar. Die ersten Messeinrichtungen und die zweiten Messeinrichtungen sind im Führungsrohr enthalten, so dass die erfindungsgemäße Füllstandsmessvorrichtung ohne Änderungen an den Behältern zur redundanten Messung und Überwachung von Füllständen einsetzbar ist.The gas is supplied in a housing arranged at the second end of the dip tube, which also contains the first measuring devices contains. Downstream of the housing and the first measuring device is a throttle point before provided free end of the dip tube. Used to check the function of the first Measuring devices a short gas pressure surge is initiated from the housing to the immersion tube, solves flawless functioning of the first measuring devices, for example impulsive loading of the immersion tube in each case a switching process in the first measuring devices, which is via the evaluation electronics is recognized by the signal system and the proper operating behavior of the first measuring devices confirmed. Crusting on the dip tube Liquids, that narrow the cross section of the air or gas column and thus incorrect Results of the measuring devices can cause, z. B. abandoned in pulses Flushed away gas and therefore reliable eliminated. The fill level measuring device according to the invention is therefore increased reliability can be used with little maintenance. The first measuring devices and the second measuring devices are contained in the guide tube, so that the level measuring device according to the invention without changes on the containers for redundant measurement and monitoring of fill levels can be used.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist an dem zweiten Ende des Tauchrohrs ein Gehäuse vorgesehen, in das für die besonders kompakte, geschützte und bedienerfreundliche Füllstandsmessvorrichtung die steuerbare Vorrichtung zur Zufuhr von Gas in das Tauchrohr und eine als Platine ausgebildete Auswerteelektronik für die Messwerte integriert ist. Die Messwerte werden von der Auswerteelektronik an eine Signalanlage für Alarmanschluss, Messumformer, SPS, Relais etc. weitergeleitet.According to another preferred Embodiment of the invention is at the second end of the dip tube a housing provided in the for the particularly compact, protected and user-friendly level measuring device the controllable device for supplying gas into the dip tube and evaluation electronics designed as a circuit board for the measured values is integrated. The measurement values are from the evaluation electronics to a signal system for Alarm connection, transmitter, PLC, relay etc. forwarded.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die steuerbare Vorrichtung zum Prüfen des einwandfreien Funktionierens der ersten Messeinrichtungen in dem Gehäuse am zweiten Ende des Tauchrohrs einen Ansaugstutzen für Gas, einen mit dem Ansaugstutzen verbundenen Kompressor, einen Druckraum, und einen elektrischen Schalter für ein Ventil an einem Auslass des Druckraums zum Tauchrohr auf.According to another preferred Embodiment of the invention has the controllable device Check the proper functioning of the first measuring devices in the housing at the second end of the dip tube a gas intake, one connected to the intake manifold compressor, a pressure chamber, and an electrical switch for a valve at an outlet of the pressure chamber to the dip tube.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die zweiten Messeinrichtungen im Führungsrohr enthalten, das mit einer Entlüftungsbohrung versehen ist, die vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der zweiten Messeinrichtungen für den Nutzer von außen sichtbar am Rohr angebracht ist. Die Entlüftungsbohrung verhindert Druckanstieg bei ansteigendem Pegel der Flüssigkeit im Führungsrohr, damit die zweiten Messeinrichtungen von der aufsteigenden Flüssigkeit erreicht werden können. Die von außen sichtbare Entlüftungsbohrung ist für den Nutzer ein Hinweis auf den Pegel, bei dem die zweiten Messeinrichtungen Flüssigkeit erfassen und ein diesem Pegel entsprechendes Signal an eine Signalanlage übermitteln.According to a further preferred embodiment of the invention, the second measuring devices are contained in the guide tube, which is provided with a vent hole, which is preferably attached to the tube in the immediate vicinity of the second measuring devices and is visible to the user from the outside. The vent hole prevents the pressure from rising when the level of the liquid in the guide tube rises, so that the second measuring devices can be reached by the rising liquid. The vent hole visible from the outside is an indication to the user of the level at which the second measuring devices are liquid detect and transmit a signal corresponding to this level to a signal system.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die als Überfüllsicherung für in Behälter einzufüllende Flüssigkeiten ausgebildete Füllstandsmeßvorrichtung erste Meßeinrichtungen auf, die als Reed-Kontakt ausgebildet sind. Ein Schwimmer mit einem Magnet ist auf den einzufüllenden Flüssigkeiten vorgesehen, der den Reed-Kontakt steuert.According to another preferred Embodiment of the invention has the overfill protection for liquids to be filled in containers trained level measuring device first measuring devices which are designed as reed contacts. A swimmer with one Magnet is on the one to be filled liquids provided that controls the reed contact.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwimmer koaxial zu einem Tauchrohr aus magnetisch neutralem Material geführt.According to another preferred Embodiment of the invention is the float coaxial with an immersion tube made of magnetically neutral material.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Überprüfungsanschluss mit einem Taster oder Schalter vorgesehen, der zur Funktionsprüfung mit der zweiten Messeinrichtungen verbunden ist. Damit wird ein Schaltelement ausgelöst, das den Alarmzustand simuliert und ein Signal an die Signalanlage weitergibt. Damit ergibt sich erfindungsgemäß die Möglichkeit auch die zweiten Messeinrichtungen in eingebautem Zustand von außen zu überprüfen.According to another preferred Embodiment of the invention is at least one test connection with a button or switch provided for the functional test with the second measuring devices connected is. This triggers a switching element that simulates the alarm state and forwards a signal to the signal system. In order to the possibility also arises according to the invention check the second measuring devices from the outside when installed.
Anhand der Figuren, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, wird diese nun näher beschrieben. Es zeigen:Based on the figures, the preferred embodiments show the invention, this will now be described in more detail. Show it:
Die Füllstandsmessvorrichtung
Zweite, von außen überprüfbare Messeinrichtungen
Die Auswerteeinrichtungen liefern
Signale an eine Anzeige-/Ausgabeeinrichtung
Ein mit Gas, insbesondere Luft, gefüllter Kessel
Leitung
In einem Einsatz
Im Führungsrohr
Die elektrischen Zuleitungen
Die Platine
Die ersten Messeinrichtungen
Gemäß einer Variante der Füllstandsmessvorrichtung
Der Reed-Kontakt oder Hallsensor
Die Spule
Die zweiten Messeinrichtungen
Zweite, von außen überprüfbare Messeinrichtungen
Zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit
der ersten Messeinrichtungen
Zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit
der zweiten Messeinrichtungen
Alternativ können die zweiten Messeinrichtungen
Bei einwandfreiem Funktionieren der
Messeinrichtungen
Wenn Flüssigkeit in den Behälter eingefüllt wird,
kann über
Leitung
Claims (16)
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---|---|---|---|
DE10303362A DE10303362A1 (en) | 2002-11-02 | 2003-01-29 | Liquid level measurement arrangement, for use with a tank being filled, e.g. a chemical tank, comprises two independent measurement devices to provide a safe level of redundancy |
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DE10251012.1 | 2002-11-02 | ||
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE10303362A1 true DE10303362A1 (en) | 2004-05-13 |
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Country Status (1)
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DE (1) | DE10303362A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004054018A1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | E.L.B. Füllstandsgeräte Bundschuh GmbH & Co. | Inspection device for overflow protection has selective activatable simulation circuit coupled with functioning element of sensor arrangement and with activation arrangement for its selective operation |
DE102008040101A1 (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-07 | Alexander Becker | Safety system for storage tank that stores combustible and/or explosive fluids, has measuring systems, where one system is attached to two de-energizing circuits, and other systems are attached to one de-energizing circuit |
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2003
- 2003-01-29 DE DE10303362A patent/DE10303362A1/en not_active Ceased
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102004054018A1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | E.L.B. Füllstandsgeräte Bundschuh GmbH & Co. | Inspection device for overflow protection has selective activatable simulation circuit coupled with functioning element of sensor arrangement and with activation arrangement for its selective operation |
DE102008040101A1 (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-07 | Alexander Becker | Safety system for storage tank that stores combustible and/or explosive fluids, has measuring systems, where one system is attached to two de-energizing circuits, and other systems are attached to one de-energizing circuit |
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