DE1120168B

DE1120168B - Anordnung zur UEberwachung von Fluessigkeitsstaenden, vorzugsweise von solchen mit um Meter veraenderlichem Sollstand

Info

Publication number: DE1120168B
Application number: DES34614A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerald Klein
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1953-07-31
Filing date: 1953-07-31
Publication date: 1961-12-21

Description

Anordnung zur Überwachung von Flüssigkeitsständen, vorzugsweise von solchen mit um Meter veränderlichem Sollstand In vielen Fällen ist es erforderlich, einen Flüssigkeitsstand innerhalb eines geschlossenen Gehäuses von außen festzustellen bzw. zu messen. Es ist bereits ein Meßverfahren beschrieben worden, bei dem zu diesem Zwecke ein Tauchkörper verwendet wird, wobei die Gewichtsveränderung, die der Körper beim Eintauchen in die Flüssigkeit erleidet, als Maß für die Tauchtiefe verwendet wird. Weiter ist auch eine für einen ähnlichen Zweck bestimmte Anordnung beschrieben worden, bei der die Leitfähigkeit der Flüssigkeit benutzt wird, indem zwei verschieden lange Kontaktstücke mit einem Tauchkörper verbunden sind, von denen jeder beim Berühren des Flüssigkeitsspiegels einen Stromkreis schließt und auf diese Weise eine Anzeige vermittelt.
Femer sind Anordnungen beschrieben worden, bei denen zur Messung einer hinsichtlich ihres Wertes in Form einer Druckkraft wiedergebbaren Größe, wie beispielsweise der Fahrgeschwindigkeit, dieser Kraft eine Kompensationskraft entgegengesetzt wird, die ihrerseits mit Hilfe von zwei Zugfedern gewonnen wird. Die Druckkraft und die Kompensationskraft üben hierbei auf einen Hebel Drehmomente aus, wobei bei gleichbleibender Zugkraft der Federn durch Veränderung der Winkellage eine Anderung des von diesen ausgeübten Momentes bis zur Angleichung der Drehmomente durchgeführt wird. Weiter ist eine Anordnung bekanntgeworden, bei der zur Messung einer Kraft oder eines Gewichtes eine Kompensation durch das Gegengewicht eines von einer Kette und einem Zusatzgewicht gebildeten Systems erfolgt, wobei eine Gewichtsverstellung durch Änderung der wirksamen Länge der Kette so lange durchgeführt wird, bis Gleichgewicht erreicht ist, worauf die Anordnung festgehalten und die Meßgröße an Hand der Lage des Zusatzgewichtes festgestellt, beispielsweise an einer Skala abgelesen werden kann.
Die Erfindung bezieht sich auf die Überwachung von Flüssigkeitsständen mit Hilfe eines Tauchkörpers, bei der dieser Tauchkörper über einen in der Gehäusewandung gelagerten Waagebalken unter Zwischenschaltung einer Feder mit einem Meßanzeige-oder -regelorgan verbunden ist. Hierbei wird eine Lösung für die Erfassung des jeweiligen Flüssigkeitsstandes, die vorzugsweise für Anlagen geeignet ist, bei denen der Flüssigkeitsstand sich stark ändern kann, dadurch geschaffen, daß erfindungsgemäß eine Nachstellvorrichtung angeordnet ist, die in Abhängigkeit von der Auslenkung des Waagebalkens aus der Nullage durch Verstellung der dem Flüssigkeitsstand proportionalen Lage des Federfußpunktes die Federspannung so verändert, daß der Waagebalken in seine Nullage zurückkehrt. Auf diese Weise wird eine sehr genaue Ermittlung des Flüssigkeitsspiegels auch bei großen Änderungen desselben mit sehr geringen Abweichungen bzw. Ausschlägen des Waagebalkens bei sehr geringem Aufwand ermöglicht. Besondere Vorteile bietet es hierbei, in der Nachstellvorrichtung für die Veränderung der Federspannung einen Elektromotor zu verwenden, der durch am federbelasteten Ende des Waagebalkens angreifende Kontaktelemente gesteuert wird. Hierbei ist zweckmäßig zwischen Motor und der Abstützung des Federfußpunktes ein selbstsperrendes Getriebe geschaltet. Dadurch ergibt sich ein sehr einfacher Gesamtaufbau für die Überwachungseinrichtung. Die Meßfeder kann hierbei außerhalb des Gehäuses angeordnet werden, wodurch sich eine zuverlässige Überwachungseinrichtung auch für druckfest bzw. gasdicht abgeschlossene Gehäuse erreichen läßt, bei der die Gefahr von Hysteresefehlern infolge der Abdichtung an der Durchführungsstelle des Waagebalkens vermieden ist.
An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung nach der Erfindung erläutert: Der vorzugsweise über den Gesamtbereich des veränderlichen Sollstandes gleichartig geformte, z. B. zylindrische Tauchkörper 1 ist an dem einen Arm 21 des Waagebalkens 2 drehbeweglich befestigt, während auf den anderen Arm 22 des Waagebalkens 2 die Meßfeder 3 wirkt. Der Waagebalken ist in einer Dichtungs- und Lagermembran 4 in der Ebene der Ge- häusewand gelagert. Die Spannung der Meßfeder 3 wird über ein selbstsperrendes Getriebe 10 von einem Elektromotor 5 verändert, der durch die Bewegung des Waagebalkens 2 geschaltet wird. Entsprechend der Änderung der Spannung der Feder bzw. des dieser Änderung proportionalen Federweges wird ein Potentiometerabgriff 6 auf einem Potentiometer 9 verstellt, das beispielsweise mit einem Soll-Potentiometer 7 zu einer Potentiometerbrücke zusammengeschaltet ist, in deren Nullzweig der Vorgeber 8 eines Reglers angeordnet ist. Bei Abweichungen des Flüssigkeitsstandes vom eingestellten Sollwert wird entsprechend die Meßfeder und damit der mit ihr gekoppelte Potentiometerabgrifl 6 auf dem Potentiometer 9 verstellt. Es fließt dann in dem Nullzweig ein Strom, der den Regler zum Ansprechen bringt und dadurch den Flüssigkeitsstand wieder entsprechend dem gegebenen Impuls einreguliert.
Die Ausführungsmöglichkeiten der Anordnnn nach der Erfindung sind durch das beschriebene Beispiel nicht erschöpft, und so könnte an Stelle des elektrischen Nachlaufmotors 5 beispielsweise ein dauernd laufender Motor, Benzinmotor od. dgl. vorgesehen werden, der über eine vom Waagebalken gesteuerte elektromagnetische Kupplung an das selbstsperrende Getriebe 4 gekuppelt wird. Ebenso wäre es natürlich möglich, einen dauernd laufenden Elektromotor mit einer elektromagnetischen oder elektrisch gesteuerten Kupplung zusammenzuschalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Überwachung von Flüssigkeitsständen, vorzugsweise von solchen mit um Meter veränderlichem Sollstand in geschlossenen Gehäusen unter Verwendung eines Tauchkörpers, der über einen in der Gehäusewandung gelagerten Waagebalken unter Zwischenschaltung einer Feder mit einem Meß-, Anzeige- oder Regelorgan verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Nachstellvorrichtung (10), die in Abhängigkeit von der Auslenkung des Waagebalkens (2) aus der Nulllage durch Verstellung der dem Flüssigkeitsstand proportionalen Lage des Federfußpunktes die Federspannung so verändert, daß der Waagebalken in seine Nullage zurückkehrt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Elektromotors (5) in der Nachstellvorrichtung (10), der durch am federbelasteten Ende des Waagebalkens (2) angreifende Kontaktelemente ein- bzw. ausgeschaltet wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Motor und Befestigung des Federfußpunktes ein selbstsperrendes Getriebe geschaltet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem den Federfußpunkt verstellenden Element, z. B. einer Seilscheibe, ein Meßpotentiometerabgriff (6) oder ein anderes Geberelement verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 643 538, 683 984, 819 923, 828 600, 896 269; Prospekt SH 2168 (Pneumatic Level Controllers) der Fa. Siemens & Halske AG.