DE1051020B - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE1051020B DE1051020B DENDAT1051020D DE1051020DA DE1051020B DE 1051020 B DE1051020 B DE 1051020B DE NDAT1051020 D DENDAT1051020 D DE NDAT1051020D DE 1051020D A DE1051020D A DE 1051020DA DE 1051020 B DE1051020 B DE 1051020B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrode
- measuring
- container
- capacitor
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 37
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003334 potential Effects 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 13
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 241000836034 Westindia Species 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000000284 resting Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
- G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
DEUTSCHES
KL.42e 34
PATENTAMT
E9074IX/42e
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
Die Erfindung bezieht sich auf ein kapazitives Mengenmeßgerät für flüssige bzw. körnige oder in
Pulverform vorliegende dielektrische Stoffe in einem ungleichförmigen Behälter.
Bekannte kapazitive Mengenmeßgeräte für Flüssigkeiten enthalten in einem ersten Stromkreis einen
Meßkondensator, der in den im Behälter befindlichen dielektrischen Stoff im wesentlichen senkrecht und
bis auf den Boden des Behälters eingetaucht wird, in einem zweiten Stromkreis einen Vergleichskondensator
und eine Anzeigevorrichtung, die auf die Differenz oder auf das Verhältnis zwischen den in den in
den beiden Stromkreisen fließenden Wechselströmen anspricht, so daß eine durch eine Änderung des Flüssigkeitsniveaus
im Behälter und damit im Meßkondensator verursachte Änderung der Kapazität des Meßkondensaitors eine Änderung der Anzeige hervorruft.
Weist der den dielektrischen Stoff enthaltende Behälter eine gleichmäßige Form auf, so daß eine lineare
Bezieliung zwischen der Veränderung des Flüssigkeitsspiegels und der Änderung der Flüssigkeitsmenge besteht, so kann ein Meßkondensator verwendet
werden, dessen Kapazität pro Längeneinheit im wesentlichen konstant ist, so daß sowohl eine in
Mengeneinheiten geeichte als auch eine die Höhe des jeweiligen Flüssigkeitsniveaus im Behälter anzeigende
Skala des Anzeigegerätes linear ist. Bei den normalerweise verwendeten Meßkondensatoren mit zwei konzentrisch
ineinander angeordneten Metallelektroden ist die Kapazität pro Einheit der Achsenlänge im
wesentlichen konstant.
Flüssigkeitsbehälter sind jedoch oft ungleichmäßig, so daß bei solchen Behältern keine lineare Beziehung
zwischen der Veränderung im Flüssigkeitsniveau und der Änderung der Flüssigkeitsmenge besteht. So sind
z. B. JTreibstofftanks in Flugzeugen zur besseren Ausnutzung des Raumes dem Tragflügelquersohnitt angepaßt
und haben relativ verwickelte Formen. Wenn in diesem Falle zur Anzeige des noch im Behälter
befindlichen Treibstoffes ein Meßkondensator verwendet wird, dessen Kapazität proportional der Füllhöhe
des als Dielektrikum wirkenden Brennstoffes zwischen seinen Elektroden ist, zeigt das Meßgerät zwar die
Niveauhöhe des Brennstoffes im Behälter linear an, eine Eichung des Gerätes in Liter würde aber eine
nichtlineare Skala ergeben, was natürlich einen schnellen Uberblick über die noch verfügbare Brennstoffmenge
und eine genaue Skalenablesung erschwert.
Um auch bei ungleichförmigem Behälter einen linearen Zusammenhang zwischen der Menge des
dielektrischen Stoffes in ihm und der Kapazität des Meßkondensators und damit eine lineare, in Mengeneinheiten
geeichte Skala an dem Anzeigegerät zu er-Kapazitives Mengenmeßgerät für dielektrische Stoffe
Anmelder:
Engineering Research Corporation, Limited, Nassau, Bahama-Inseln (Britisch West-Indien)
Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin-Grunewald, und Dipl.-Ing. Η. Tischer, München 2, Tal 71,
Patentanwälte
Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 11. Juni 1953
Stanley James Smith, Briarcliff1 N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden
halten, wurde versucht, der einen, aus einer leitenden Schicht bestehenden Elektrode des Meßkondensators
eine Form zu geben, deren Breite sich derart in Abhängigkeit von ihrer Höhe ändert, daß diese Breite
in jeder Füllhöhe des Stoffes proportional zur Größe der Niveaufläche ist, die der in dieser Höhe eingefüllte
Stoff im Behälter einnimmt. Die Ergebnisse mit diesem Meßkondensator befriedigten nicht voll. Die
vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Berechnung der Kapazität des Meßkondensators
aus Dielektrizitätskonstante X Elektrodenoberfläche X reziprokem Abstand der Elektrodenflächen
bei unregelmäßig verlaufender Begrenzungslinie einer Elektrode keinen praktisch brauchbaren Wert ergibt.
Wenn die Änderung der Kapazität und damit die Änderung der Ströme im Meßkreis der jeweiligen
Veränderung der Flüssigkeitsmenge proportional sein soll, so müßten bei der Berechnung dieser Elektrodenfläche
besonderer Form die Streuungen der Feldlinien am Rand der Fläche mitberechnet werden. Die Be-
809 750/139
rechuung der Randfeldstärke wird aber um so schwieriger, je ungleichförmiger die Gestalt des Behälters
und damit der Verlauf des Randes dieser nach der BehältergestaJt berechneten Elektrodenfläche ist. Je
kurvenreicher die Randlinie verläuft, desto größer ist der Beitrag, den die Ranctstreuung zur Gesamtkapazität
liefert, desto mehr wirkt sich auch die Taitsache aus, daß der durch die Streuung am gewunden verlaufenden
Rand verursachte Beitrag zur Gesamtkapazität, von seltenen Ausnahmefällen abgesehen, nicht
proportional zu der Füllhöhe des Dielektrikums ist.
Wenn ein Meßkondensator verwendet wird, bei dem die eine ungleichmäßig begrenzte Fläche bildende
Elektrode von einer Schicht gebildet wird, die von einem Rohr aus Isoliermaterial getragen wird, das
konzentrisch in einem die andere Elektrode bildenden Metallzylinder angeordnet ist, kommt noch eine
\veitere Fehlerquelle hinzu. Die ungleichmäßig begrenzte Elektrodenschicht erstreckt sich ja nicht,
mindestens nicht in allen Höhenlagen, über die ganze Oberfläche des Isolierrohres. An den Stellen des Isolierrohres
aber, die nicht von der Elektrodenschicht bedeckt sind1, treten elektrische Feldlinien auf, die von
der inneren, am Rohr anliegenden Oberfläche der Elektrodenschicht der gegenüberliegenden Stelle kornmen
und in der äußeren Metallelektrode enden. Es entsteht also durch diese von der Elektrodenschicht
nicht bedeckte Stelle des Rohres hindurch eine Kapazität zwischen der Rückseite der Elektrodenschicht
der inneren Elektrode und der äußeren Elektrode.
Duroh die Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Die Erfindung besteht darin, daß der Meßkondensator
eine Hilfselektrode aufweist, daß diese Hilfselektrode von den beiden genannten Hauptelektroden
isoliert ist und daß sie im wesentlichen an dem ganzen Rand der wirksamen Fläche einer der
Hauptelektroden angrenzt. Durch diese Hilfselektrode werden die am Rand der einen Hauptelektrode gestreuten
Feldlinien abgefangen, so daß die beiden obenerwähnten Fehlerquellen nicht berücksichtigt zu
werden brauchen und die Oberfläche der einen Elektrode lediglich unter Berücksichtigung der zu jeder
Höhe gehörenden Niveauoberfläche berechnet werden kann und trotzdem eine Änderung der Menge der im
Behälter befindlichen Flüssigkeit genau proportional der Änderung der gemessenen Kapazität des Meßkondensators
ist. Das kapazitive Mengenmeßgerät gemäß der Erfindung kann nicht nur für flüssige dielektrische
Stoffe in einem ungleichförmigen Behälter verwendet werden, sondern auch für körnige oder in
Pulverform vorliegende dielektrische Stoffe.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den
Ansprüchen und der Zeichnung. In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung einer Ausführungsform des Meßgerätes nach der Erfindung;
Fig. 2 zeigt vergrößert einen ungleichförmigen Flugzeugtank mit eingesetztem Meßkondensator;
Fig. 3 zeigt einen Aufriß der rohrförmigen Elektrode in einer abgewickelten Ansicht; .
Fig. 4 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch den Meßkondensator nach den Linien IV-IV der
Fig. 3;
Fig. 5 zeigt eine der Fig. 3 entsprechende Ansieht einer anderen Ausfiihrungsform der Innenelektrode
in Abwicklung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Querschnitt eines ungleichförmigen Brennstoffbehälters 1 in Tragflügelform.
Das Gerät nach der Erfindung enthält einen
als Ganzes mit 2 bezeichneten Meßkondensator, der eine äußere zylindrische Elektrode 3 und eine als
Ganzes mit 4 bezeichnete innere Elektrode hat. Die Elektroden 3 und 4 können durch geeignete Mittel,
etwa eine Isolation 5, gehalten werden, die außerdem zum Befestigen des Kondensators an einer
Durchbrechung im Oberteil des Behälters dienen kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine besondere
Hilfselektrode 6 vorgesehen, die an dem die Innenelektrode tragenden Glied 4 von der Innendektrode
isoliert angebracht ist. In dem die äußere Elektrode darstellenden Zylinder 3 befinden sich öffnungen
7, du,rch die der Brennstoff 8 in den Raum zwischen den Elektroden 3 und 4 eintreten kann. Der
Kondensator 2 taucht im wesentlichen bis auf den Boden des Behälters ein, so daß die Kapazität des
Meßkondensators .3, 4 eine Funktion des Brennstoffniveaus ist.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die Primärwicklung 10 eines Transformators 9 mit einer Wechselspannungsquelle
verbunden; als eine solche kann eine 400-Hz-Wechselstrom-Speisdeitung dienen, die im Flugzeug
bereits vorhanden ist. Die Klemme 11 der Sekundärwicklung 12 ist mit der Klemme 31 einer leitenden
Schicht 13 besonderer Form verbunden, die die Elektrodenoberfläche der inneren Elektrode des Kondensators
bildet. Die Außenelektrode 3 des Meßkondensators ist über die Verbindung 32 und die Klemme 39
mit der Eingangsklemme 14 des als Ganzes mit 15 l>ezeichneten Verstärkers verbunden. Die Klemme 14
ist an das Steuergitter der Elektronenröhre 16 in der ersten Verstärkerstufe angeschlossen. Ein Eingangsscheinwiderstand,
etwa ein solcher wie der Widerstand 17 zwischen den Verstärkereingangsklemmen 14 und
18, ist mit einem Punkt eines Vergleichspotentials, etwa mit Masse, verbunden. Über einem mittleren
Teil der Sekundärwicklung des Transformators ist ein »Leer-Einstell «-Potentiometer 19 eingeschleift,
dessen Gleitkontakt mit demselben Punkt des Vergleichspotentials wie die Verstärkerklemme 18>
z. B. mit Masse, verbunden ist. Der Gleitkontakt des am unteren Teil der Sekundärwicklung des Transformators
eingeschleiften »VoH-Einstell«-Poten.tiometers 20 ist mit einem Abgldchpotentiometer 21 in Kaskade
geschaltet. Zwischen der Verstärkereingangsklemme 14 und dem Gleitkontakt des Abgleichpotentiometers
21 ist ein Vergleichskondensator 22 eingeschaltet.
Das bis jetzt besdi.riebene Gerät bildet ein abgleichbares System, dessen Meß- und Vergleichskreise über
den Widerstand 17 Ströme führen, welche beim Abgleich um 180° phasenverschoben und gleich groß
sind, so daß die resultierende Spannung an dem Verstärkeraingang gleich Null ist. Wird die Kapazität
des Meßkondensators durch Steigen oder Fallen des Brennstoffspiegels vergrößert oder vermindert, so
tritt an dem Verstärkereingang eine resultierende, unausgeglichene Spannung auf, die, je nach der Richtung
der Änderung der Kapazität und des Kondensators, entweder in Phase mit der Speisespannung oder
um 180° zu dieser phasenverschoben ist.
Sollen die Stromkrdse selbsttätig wieder abgeglichen werden, so kann der Ausgang des Verstärkers
15 mit der Steuerfeldwicklung 23 eines Zweiphasen-Induktionsmotors
24 verbunden sein. Eine Vergleichsfeldwicklung 25 ist mit der Weohselstrom-Speiseleitung
über einen in der Phasenleitung eingeschalteten' Rdhenkondensator 26 verbunden, so daß
die Ströme durch die beiden Fdder jederzeit um 90° phasenverschoben sind. Mit dem Rotor 27 ist der
Zeiger eines Anzeigegerätes 28 mechanisch gekuppelt,
das in Mengeneinheiten, z. B. in Liter Brennstoff, linear geeicht sein kann. Außerdem ist mit dem Rotor
27 der Schleifkontakt des Abgleichpotentiometers 21 mechanisch gekuppelt.
Sind die Stromkreise infolge einer Vergrößerung oder Verkleinerung der Kapazität des Meßkondensators
2 nicht abgeglichen, so wird die resultierende Abgleiohspannung verstärkt der S.teuerfeldwicklung
23 zugeführt, so daß der Rotor 27 in einer Richtung um einen der Richtung und der Größe der Änderung
der Kapazität des Meßkondensators 2 entsprechenden Drehwinkel bewegt wird. Hat der Rotor das Potentiometer
21 hinreichend gedreht, so sind die Stromkreise wieder abgeglichen. Die neue Stellung des Zeigers
wird dann die neue Menge des in dem Behälter vorhandenen Brennstoffes anzeigen.
Wie erwähnt, sind gemäß der Erfindung Vorkehrungen getroffen, damit bei einer Änderung des
Flüssigkeitsniveaus die gemessene tatsächliche Änderung der Kapazität der auf Grund der Änderung der
Niveaufläche berechneten, in der Form der Elektrodenoberfläche bereits berücksichtigten Änderung
entspricht. Wie aus den Fig. 3 und 5 hervorgeht, ist bei dem Meßkondensator 2 die Oberfläche eines festen
Isoliergliedes 29 mit einer leitenden Schicht 13 von im wesentlichen gleichmäßiger Stärke versehen, die einen
in einer ganz bestimmten Kurve verlaufenden Rand aufweist. Dieser durch eine bestimmte Kurve festgelegte
Umriß der leitenden Schicht 13 steht für jedes mögliche Brennstoffniveau zu der ungleichförmigen
Gestalt des Behälters so in Wechselbeziehung, daß die Länge der Niveaulinie, längs der die Oberfläche des
Brennstoffes die Schicht 13 berührt, bei jedem Niveau proportional der Oberfläche des Brennstoffes bei
diesem Niveau gemacht ist.
An dem oberen Teil des Kondensators befindet sich eine kurze Verlängerung 30 der Schicht 13 für die
Verbindung mit einer Klemme 31, die mit dieser Verlängerung 30 z. B. über ein durch das Isolationsglied
29 geführtes Drahtstück 33 verbunden ist.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist eine einen im wesentlichen gleichmäßigen Querschnitt aufweisende
leitende Schicht 6 durch Überziehen oder in anderer Weise auf der von der Schicht 13 bedeckten restlichen
Außenfläche des Isoliergliedes 29 aufgebracht. Der Rand 34 der Schicht 6 verläuft entlang dem Rand 35
der Schicht 13 und ist von ihm durch einen gleichmäßigen Zwischenraum getrennt. Bei einem solchen
gleichmäßigen Abstand ergänzt die Form des Randes 34 das Profil des Randes 35. Uber einen durch den
Isolationskörper 29 hindurchführenden Leiter 38 ist eine kurze Verlängerung 36 der Schicht 6 mit einer
Klemme 37 verbunden.
Die Potentiale der Elektrode 3, 4 des Meßkondensators ändern sich beim Betrieb bezüglich des Massepotentials
entsprechend den Veränderungen des Brennstoffniveaus. Die Hilfselektrode 6 ist, wie zumeist,
direkt mit Masse verbunden, so daß diese stets das Massepotential aufweisende Hiilfselektrode 6 diejenige
Kapazität wirksam abtrennt oder beseitigt, die sonst zwischen dem Rand 35 der Innenelektrode 4 und
der Elektrode 3 bestehen würde. Die Feldlinien verlaufen vom Rand 35 zu d'er Hilfselektrode 6 anstatt
zu der Außenelektrode 3, die an Masse liegende Hilfselektrode 6 bildet mit dem Rand 35 eine Hilfskapazität.
Da die kapazitiven Effekte am Rand 35 auf diese Weise beseitigt worden sind, kann die für die genaue
Wechselbeziehung mit der ungleichmäßigen Tankform geforderte Kapazität zwischen der Elektrode 4
und der Elektrode 3 sicher berechnet werden; die
Flächen der einander gegenüberliegenden Elektroden, der Abstand zwischen ihnen und die dielektrische
Konstante sind die einzigen bei dieser Rechnung zu beachtenden Variablen. Bei einem Meßgerät der in
den Fig. 1 bis 3 dargestellten Konstruktion besitzt die äußere zylindrische Elektrode 3 einen Innendurchmesser
von z. B. 25,4 bis 15,9 mm, und der Außendurchmesser des mit der Schicht 4 versehenen Isolierkörpers
29 beträgt etwa 25,4 bis 9,5 mm. Bei diesen
ίο Maßen genügt ein gleichmäßiger Abstand von etwa 1,6 mm zwischen dem Rand 35 der Schicht 13 und
dem Rand 34 der Schicht 6.
Ein Vorteil der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform liegt noch darin, daß die an Masse
liegende Hilfselektrode die ganze, von der Schicht 4 nicht bedeckte Außenfläche des inneren Isolationskörpers 29 überdeckt, so daß auch diejenige Kapazität
beseitigt oder zumindest auf einen unwesentlichen Betrag herabgesetzt ist, die sonst durch die nicht bedeckten
Stellen des Isolierkörpers hindurch zwischen der an der Oberfläche des Isolierkörpers anliegenden
inneren Fläche der Schicht 4 und der äußeren Elektrode 3 bestehen würde. Wie aus der diese Wirkung
erläuternden Fig. 4 ersichtlich ist, hat die Außenelektrode 3 beim Fehlen einer Hilfselektrodenschicht 6
nicht nur die gewünschte Kapazität mit der Außenfläche der Schicht 13, sondern außerdem eine unerwünschte
Kapazität mit der inneren Fläche 40 der Schicht 13, wie es durch die strichpunktiert eingezeichneten
Feldlinien dargestellt ist. Eine solche Kapazität ist schon allein deswegen unerwünscht,
weil sie sich nicht genau rechnerisch erfassen läßt und sich die Größe ihres Beitrages zur Gesamtkapazität
zwischen den Elektroden 3 und 4 nicht genau feststellen läßt. In der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten
Ausführungsform sind daher die Außenlektrode 3 und die Innenfläche 40 der Schicht 13 elektrostatisch
gegeneinander abgeschirmt.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform kann
z. B. mit Vorteil dort verwendet werden, wo die Elektroden 3 und 4 mehr geradlinig oder flach als in Fig. 1
bis 4 rohrförmig oder zylindrisch sind oder wo die Elektrodenglieder zwar zylindrisch, aber die Elektrode
3 die innere und die Elektrode 4 die äußere Elektrode bildet.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform besteht die Hilfselektrode aus einer schmalen leitenden
Schicht 41, die entlang dem Rand 35 und der Schicht 13 auf dem von dier Schicht 13 nicht bedeckten Teil
der Oberfläche des Isolierkörpers 29 aufgebracht ist. Die Schicht 41 kann über eine Verlängerung 36, den
Leiter 38 und die Klemme 37 mit dem Bezugs- oder Vergleichspotential verbunden werden.
Es ist bekannt, bei bestimmten Wechselstrom- und Impulssystemen geerdete Glieder zu verwenden, um
eine Elektrode oder einen Leiter von einem anderen elektrostatisch abzuschirmen oder um in einer Hochspannungseinrichtung,
die durch Wechsel in der Witterung usw. hervorgerufenen Veränderungen in den sie umgebenden Bedingungen unterworfen ist, den
Koronaeffekt zu vermindern. Jedoch löst keine der bekannten Anordnungen die oben beschriebenen Spezialprobleme,
die bei einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Meßkondensator auftreten. Keine der bekannten An-Ordnungen
ist auch imstande, durch Abänderungen eine solche Aufgabe zu lösen.
Die vorliegende Erfindung läßt sich nicht nur bei den in der Zeichnung dargestellten Geräten anwenden,
sondern auch bei einem anderen, einen nicht gasförmigen Inhalt messenden Gerät. Auch können
Claims (9)
1. Kapazitives Mengenmeßgerät für flüssige bzw. körnige oder in Pulverform vorliegende
dielektrische Stoffe in einem ungleichförmigen Behälter, bei dem zwischen der Änderung der
Höhe, in der der Stoff den Behälter füllt, und der Änderung der Menge des Stoffes im Behälter eine
nichtlineare Beziehung besteht, mit einem sich im wesentlichen über die ganze Höhe des Behälters
erstreckenden, in den Behälterinhalt eingetauchten Meßkondensator, dessen Kapazität sich mit der
Höhe des dielektrischen Stoffes im Behälter und damit zwischen den Elektroden des Meßkondensators
ändert und dessen eine Elektrode eine kapazitiv wirksame Fläche aufweist, deren Breite sich
mit ihrer Höhe ändert, um zu erreichen, daß bei jeder Füllhöhe des Behälters die Kapazität des
Meßkondensators proportional dem Behälterinhalt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkondensator
(2) eine Hilfselektrode (6 bzw. 41) aufweist, daß diese Hilfselektrode (6 bzw. 41) von
den beiden genannten Hauptelektroden (13, 4) isoliert ist und daß sie im wesentlichen an dem
ganzen Rand (35) der wirksamen Fläche einer (13) der Hauptelektroden angrenzt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elekrode (13), bei der sich die Breite
der wirksamen Fläche in Abhängigkeit von ihrer Höhe ändert, einen aus Isoliermaterial bestehenden
Träger (29) aufweist, der nur an einem Teil seiner Oberfläche eine elektrisch leitende, eine kapazitiv
ίο wirksame Fläche bildende Schiaht besitzt, welche eine derartig verlaufende Begrenzungslinie hat,
daß die Breite dieser Elektrodenfläche in jeder Füllhöhe des Stoffes proportional zur Größe der
Niveaufläche ist, die der in dieser Höhe eingefüllte Stoff im Behälter (1) einnimmt.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (29) außer der einen Hauptelektrode
(13) als Hilfselektrode eine weitere leitende Schiclit (6 bzw. 41) aufweist, die an der
Oberfläche des isolierenden Trägers (29) an die die Hauptelektrode bildende leitende Elektrodenschicht
(13) angrenzend angeordnet ist.
4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der die Hauptelektrode
bildenden leitenden Schicht (13) und dem ihrem Rand benachbarten Teil der Hilfselektrode
(6 bzw. 41) ein im wesentlichen gleichmäßiger Zwischenraum besteht.
5. Gerät nach einem der vorhergehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptelektroden
aus zwei zueinander konzentrischen Zylindern bestehen, von denen der äußere Zylinder
aus Metall hergestellt ist und der innere Zylinder die Elektrode enthält, deren Breite sich proportional
zur Niveaufläche ändert.
6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine
Wechselspannungsquelie (9) und einen ersten, den Meßkondensator (2) enthaltenden, mit dieser Spannungsquelle
(9) elektrisch so verbundenen Stromkreis (11, 12) enthält, daß die Stärke des durch
diesen Stromkreis fließenden Stromes eine Funktion der Kapazität des Meßkondensators (2) ist
und daß ein Punkt dieses Stromkreises auf einem Vergleichspotential liegt, bezüglich dessen sich
die Augenblickswerte der Potentiale der beiden Elektroden (3 und 13) des Meßkondensators während
des Betriebes des Gerätes ändern, daß die Hilfselektrode (6 bzw. 41) mit dem das Vergleichspotential
aufweisenden Punkt des ersten Stromkreises (11, 12) verbunden ist, so daß diese
auf dem Vergleiohspotential gehalten ist, daß das Gerät einen zweiten, einen Vergleichskondensator
(22) enthaltenden Stromkreis (20, 21) aufweist, der mit der Spannungsquelle (9) so verbunden ist,
daß der durch diesen zweiten Stromkreis fließende Strom eine Funktion der Kapazität des Vergleichskondensators (22) ist, und daß das Gerät eine den
Behälterinhalt anzeigende Vorrichtung (28) auf-
öo weist, die mit dem ersten (11, 12) und dem zweiten Stromkreis (21, 22) gekoppelt ist und auf die
Differenz der Stromstärken der in den beiden Stromkreisen fließenden Ströme anspricht.
7. Gerät nach einem der vorhergehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät
eine Abgleiohsvorrichtung (24) aufweist, die bestrebt ist, die Differenz der in den beiden Stromkreisen
(11, 12 bzw. 21, 22) fließenden Ströme auszugleichen, und mit der Anzeigevorrichtung
(28) verbunden ist.
8. Gerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung von Potentiometern
und eines Verstärkers (15) dieser mit der Steuerfeldwicklung (23) eines zweiphasigen
Induktionsmotors (24) elektrisch verbunden ist, dessen Vergleichsfeldwicklung (25) an eine Wechselstrom-Speiseleitung
über einen in einer Phasenleitung geschalteten Reihenkondensator (26) an-
geschlossen und dessen Rotor (27) mit dem Zeiger des Anzeigegerätes (28) und) mit dem Schleifkontakt
eines Abgleiehpotentiometers (21) mechanisch gekuppelt ist
9. Gerät nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Weahselspannungsquelle eine in
dem Fahrzeug bereits vorhandene Speiseleitung dient.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
® 809 750ΛΙ3» 2.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1051020B true DE1051020B (de) | 1959-02-19 |
Family
ID=591299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT1051020D Pending DE1051020B (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1051020B (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1235607B (de) * | 1961-03-28 | 1967-03-02 | Deber Kontroll Ab | Einrichtung zum Messen einer in einem Kanal, einer Rinne od. dgl. stroemenden Fluessigkeitsmenge |
DE1285759B (de) * | 1962-10-09 | 1968-12-19 | Berthold Rainer | Anordnung zur Bestimmung der Fluessigkeitsstandhoehe in rotierenden Hohlkoerpern |
DE1297883B (de) * | 1963-12-28 | 1969-06-19 | Berthold | Anordnung zur Bestimmung der Fluessigkeitsstandhoehe in rotierenden Hohlkoerpern |
DE1298731B (de) * | 1964-01-23 | 1969-07-03 | Haupt Geb Zyla Erika | Vorrichtung zur Massenbestimmung von Fluessigkeiten in zylindrischen Hochbehaeltern |
DE2941652A1 (de) * | 1979-10-15 | 1981-04-23 | Precitronic Gesellschaft für Feinmechanik und Electronik mbH, 2000 Hamburg | Vorrichtung zur kapazitiven fuellstandsmessung |
DE3128887A1 (de) * | 1981-07-22 | 1983-02-17 | Baldwin-Gegenheimer GmbH, 8900 Augsburg | Vorrichtung zur versorgung eines verbrauchers mit einem in einer versorgungsleitung transportierbaren medium |
-
0
- DE DENDAT1051020D patent/DE1051020B/de active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1235607B (de) * | 1961-03-28 | 1967-03-02 | Deber Kontroll Ab | Einrichtung zum Messen einer in einem Kanal, einer Rinne od. dgl. stroemenden Fluessigkeitsmenge |
DE1285759B (de) * | 1962-10-09 | 1968-12-19 | Berthold Rainer | Anordnung zur Bestimmung der Fluessigkeitsstandhoehe in rotierenden Hohlkoerpern |
DE1297883B (de) * | 1963-12-28 | 1969-06-19 | Berthold | Anordnung zur Bestimmung der Fluessigkeitsstandhoehe in rotierenden Hohlkoerpern |
DE1298731B (de) * | 1964-01-23 | 1969-07-03 | Haupt Geb Zyla Erika | Vorrichtung zur Massenbestimmung von Fluessigkeiten in zylindrischen Hochbehaeltern |
DE2941652A1 (de) * | 1979-10-15 | 1981-04-23 | Precitronic Gesellschaft für Feinmechanik und Electronik mbH, 2000 Hamburg | Vorrichtung zur kapazitiven fuellstandsmessung |
DE3128887A1 (de) * | 1981-07-22 | 1983-02-17 | Baldwin-Gegenheimer GmbH, 8900 Augsburg | Vorrichtung zur versorgung eines verbrauchers mit einem in einer versorgungsleitung transportierbaren medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2240813C3 (de) | Meßsystem zur Messung einer die Ausgangssignale einer Scheinleitwertsonde beeinflussenden Eigenschaft eines Materials | |
DE2941652A1 (de) | Vorrichtung zur kapazitiven fuellstandsmessung | |
DE3212434A1 (de) | Fuellstandsgrenzschalter fuer elektrisch leitende fuellgueter | |
DE2107183A1 (de) | Elektrische Meßeinrichtung zum Messen des Standes eines Mediums | |
DE1051020B (de) | ||
DE1136017B (de) | Verfahren zur Messung der elektrischen Groessen eines Halbleiterkristalls | |
DE2507859A1 (de) | Wassererhitzer mit tauchelektroden | |
DE2412165A1 (de) | Messgeraet zur messung der konzentration von feststoffen in suspension | |
DE3323798C2 (de) | ||
DE1498404A1 (de) | Kapazitive Messsonde zur Bestimmung der Niveauhoehe von Fluessigkeiten und Festguetern mit begrenzter Ausdehnung des elektrischen Feldes | |
DE2151078C2 (de) | Kapazitives Fullstandsmeßgerat | |
DE1245155B (de) | Durchflussmessgeraet fuer elektrisch nichtleitende Fluessigkeiten | |
DE2521687C3 (de) | Meßwertwandler zur kapazitiven Füllstandsmessung | |
DE2723999C2 (de) | Einrichtung zum elektrischen Messen der Standhöhe von elektrisch leitenden Flüssigkeiten | |
EP1451535A1 (de) | Verfahren zur kapazitiven füllstandsmessung | |
DE1798084B1 (de) | Messeinrichtung zur elektrischen fluessigkeitsstandsanzeige | |
DE3308973A1 (de) | Fluessigstandsmesssystem | |
DE2714142A1 (de) | Einrichtung zur messung eines magnetflusses | |
DE596313C (de) | Anordnung zum Messen hoher Spannungen mit einem als Spannungsteiler oder Vorwiderstand dienenden, in einer mit fluessigem Isoliermittel gefuellten Isolierhuelle angeordneten Messwiderstand | |
DE2729821A1 (de) | Vorrichtung zum bestimmen des flusses eines gases | |
DE3431852C2 (de) | ||
DE1223573B (de) | Messung des Fluessigkeitsinhalts von Behaeltern mittels Kondensator | |
DE1268882B (de) | Elektrodenanordnung in Messgeraeten fuer stroemende Fluessigkeiten | |
DE1058752B (de) | Fluessigkeitsmengenmesser | |
DE1178224B (de) | Anordnung zur Messung des Spiegelstandes einer Fluessigkeit |