DE1144017B

DE1144017B - Niveaumesswerk fuer Fluessigkeitsstand

Info

Publication number: DE1144017B
Application number: DES44810A
Authority: DE
Inventors: Werner Baum
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-07-19
Filing date: 1955-07-19
Publication date: 1963-02-21

Description

Niveaumeßwerk für Flüssigkeitsstand In vielen Fällen ist es erforderlich, die in einem Flüssigkeitsbehälter enthaltene Menge festzustellen, insbesondere um beispielsweise eine Fernanzeige zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist u. a. bereits eine Einrichtung bekannt geworden, bei der die Flüssigkeitsmenge zur Feststellung ihres Gewichtes mit Hilfe einer Federwaage erfolgt, bei der die Federn durch das Gewicht des Behälters - also auf diese Weise in linearer Abhängigkeit von dem Gewicht der in dem Behälter enthaltenen Flüssigkeitsmenge - zusammengedrückt werden und die auf diese Weise verursachte Bewegung des Behälterträgers mittels Hebel und Zahnstange zur Verdrehung einer Welle benutzt wird, die sowohl einen Zeiger zur unmittelbaren Anzeige der Flüssigkeitsmenge als auch den Schwenkarm eines Potentiometers verstellt, mit dessen Hilfe die abgegriffene Spannung zum Zwecke einer Fernanzeige entsprechend verändert wird.
Es sind weiter auch Ausführungen bekannt, bei denen der Flüssigkeitsstand unmittelbar, beispielsweise mit Hilfe eines mit Quecksilber gefüllten U-Rohres, gemessen wird. Hierzu ist ein Schenkel dieses U-Rohres mit dem Behälter, der andere mit einem Gefäß verbunden, in dem ein festliegendes Vergleichsniveau aufrechterhalten ist.
Nach der Erfindung wird ein neues Niveaumeßwerk für den Flüssigkeitsstand in einem Behälter geschaffen, in dem ein Kolben vorgesehen ist, der von der Druckdifferenz zwischen einer dem zu messenden Niveau entsprechenden Flüssigkeitssäule einerseits und einem Vergleichsdruck andererseits beaufschlagt wird und in die Mittellage strebt, der bei seiner Lageänderung eine Meß-, insbesondere eine Steuervorrichtung betätigt.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform erhält man, wenn der Kolben seinerseits aus Flüssigkeit, beispielsweise aus Quecksilber, ausgeführt wird.
Für manche Anwendungszwecke kann es weiter Vorteile bringen, als Vergleichsdruck atmosphärischen Luftdruck oder ein sonstiges vorbestimmtes Druckniveau, das beispielsweise mit Hilfe eines Druckgaskessels bereitgestellt wird, zu verwenden. Es ist weiter auch möglich, als Vergleichsdruck eine Flüssigkeitssäule hinzuzuziehen.
An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.
Der Behälter 1 mit der zu messenden Flüssigkeit ist über die Rohre 2 und 3 mit Zwischenbehältern 4 und 5 verbunden. Die Anschlüsse 2 und 3 liegen auf verschieden hohem Niveau, wobei der Anschluß vorzugsweise so hoch gelegt ist, daß er vom höchsten Flüssigkeitsspiegel gerade erreicht wird. Im Zwischenbehälter 4 mündet ein hochgezogener Rohrstutzen 6, der mit dem Zwischenbehälter 5 verbunden ist. Eine im unteren Teil des Zwischenbehälters 4 mündende Leitung 7 ist mit einem Behälter 8 verbunden. Dieser Behälter 8 ist teilweise mit Quecksilber 9 gefüllt, das über eine flexible Leitung 10 in einen Behälter 11 fließen kann. Der Behälter 11 ist über einen hochgezogenen Rohrstutzen 12 einer flexiblen Verbindung 13 und der Leitung 14 mit dem Zwischenbehälter 5 verbunden. Der Behälter 11 ist am Drehpunkt 15 gelagert und wird durch eine Feder 16 in Gleichgewicht gehalten. Ein am Behälter 11 angebrachter Gleitarm wirkt auf ein z. B. potentiometerartig ausgebildetes Steuerorgan 17, das die angeschlossenen Geräte, z.B. Steuer- oder Meßgeräte, beaufschlagt.
Die Wirkungsweise des Niveau-Ferngebers nach der Erfindung ist folgende: Sinkt der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 1, so sinkt auch der Flüssigkeitsspiegel im Rohrstutzen 6 bzw. im Zwischenbehälter 5 ab, und der im Behälter 11 über die Leitungen 12, 13, 14 auf dem Quecksilber 9 lastende Flüssigkeitsdruck nimmt ab. Da aber gleichzeitig das Gewicht der Flüssigkeitssäule im Rohr 7 konstant geblieben ist bzw. annähernd konstant geblieben ist, wird durch die Flüssigkeit im Rohr 7 das Quecksilber 9 im Behälter 8 weggedrückt, wodurch sich der Quecksilberspiegel und damit das Gewicht des Behälters 11 erhöht. Die Feder 16 wird gespannt, und das Steuerorgan 17 gibt ein entsprechendes Kommando an die Steuer- oder Meßorgane. Um die Gewichtsdifferenz des Behälters 11 bei geringen Niveauschwankungen zu erhöhen, weist der Behälter 11 einen größeren Grundriß auf als der Behälter 8.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel beschränkt, insbesondere kann z. B. an Stelle des verwendeten Quecksilberkolbens auch ein mechanischer Kolben, der z. B. gleichzeitig als Waagebalken ausgebildet ist, verwendet werden. Die im Ausführungsbeispiel als flexible Leitungen dargestellten Verbindungen 10 und 13 können auch durch Torsions- oder Biegerohre ersetzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Niveaumeßwerk für den Flüssigkeitsstand, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Mittellage strebender, von der Druckdifferenz zwischen einer dem zu messenden Niveau entsprechenden Flüssigkeitssäule (in Leitung 14) und einem Vergleichsdruck beaufschlagter Kolben (9) vorgesehen ist und der Kolben bei seiner Lageänderung eine Meß-, insbesondere Steuervorrichtung (17) betätigt.
2. Niveaumeßwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben innerhalb einer Waage (11, 15, 16) angeordnet ist.
3. Niveaumeßwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben aus einer Flüssigkeit, vorzugsweise aus Quecksilber, besteht.
4. Niveaumeßwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der hydraulischen Übertragungsglieder im Bewegungsbereich der beiden Quecksilberniveaus zu Zwischenbehältern (8, 11) verbreitert ist.
5. Niveaumeßwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Zwischenbehälter(8) fest und der andere an einem abgefederten Hebel sitzt und daß die freie Beweglichkeit des letzteren durch Anschlüsse mit flexiblen Leitungen oder durch Biege- bzw. Torsionsrohre (10, 13) gesichert ist.
6. Niveaumeßwerk nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Waage ein Hebelarm vorgesehen ist, an dessen Enden ein einem elektrischen Widerstand (17) zugeordneter Schleifer angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 956205.