DE1152832B

DE1152832B - Vorrichtung zur elektrischen Anzeige des Standes von leitfaehigen Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1152832B
Application number: DEF27368A
Authority: DE
Inventors: Dr Ulrich Fritze
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1958-12-27
Filing date: 1958-12-27
Publication date: 1963-08-14
Also published as: US3100347A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Anzeige des Standes von leitfähigen Flüssigkeiten in Gefäßen durch Lotung des Flüssigkeitsspiegels mittels eines durch einen umsteuerbaren Motor beweglichen Fühlers. Vorzugsweise findet sie Anwendung zur Registrierung des Flüssigkeitsstandes in engen Rohren begrenzter Höhe, etwa in Meßbüretten der chemischen Analyse, z. B. bei Titrierautomaten Anwendung, wo häufig der Stand von aggressiven Lösungen zu messen ist.

Anzeigevorrichtungen, bei denen der Stand des Flüssigkeitsspiegels durch Lotung mittels Fühlers ermittelt wird, sind bekannt. Bei derartigen Vorrichtungen ist der Fühler beispielsweise als Hochfrequenzsonde ausgebildet, die verhältnismäßig voluminös und im Aufbau kompliziert ist. Deshalb ist sie für einen Behälter, z. B. Meßbüretten, nicht geeignet und gegen aggressive Flüssigkeiten unbeständig. Außerdem ist zu ihrem Betrieb eine umfangreiche Hochfrequenzschaltung erforderlich.

Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile behoben sind, wenn der Fühler erfindungsgemäß als massiver Metallstab ausgebildet ist, dessen oberes, außerhalb des Gefäßes verbleibendes Ende über einen Relaisumschalter der Relaissteuerwicklung mit dem einen Pol einer niederfrequenten Schwachstromquelle verbunden ist, und daß der Inhalt des Gefäßes über einem im Gefäßboden angeordneten Metallkontakt mit dem anderen Pol der Schwachstromquelle und dem anderen Kontakt des Umschalters in Verbindung steht, und daß der Motor über einen Ausschaltkontakt der Relaissteuerwicklung gesteuert wird. Die Relaissteuerwicklung enthält zusätzlich einen Kontakt, der die Registriervorrichtung eines elektrischen Schreibers betätigt, dessen Meßwerk in an sich bekannter Weise durch den Motor angetrieben wird. Des weiteren kann die Steuerwicklung zusätzlich einen Umschaltkontakt enthalten, welcher den Stromkreis der niederfrequenten Schwachstromquelle öffnet und einen Programmgeber betätigt, welcher die gesamte Meßvorrichtung in ihrer Ausgangsstellung zurückführt.

Der Erfindungsgegenstand ist in Abb. 1 und 2 beispielsweise und schematisch dargestellt. Oberhalb einer Öffnung 1 (Abb. 1) des Flüssigkeitsstandmeßgefäßes 2 ist an einem gestreckten Kunststoffaden 3 ein Metallstab 4 aufgehängt. Dieser Metallstab 4 kann durch Abwicklung des Kunststoffadens 3 von einer Aufwickelrolle 6 in das Standmeßgefäß 2 abgesenkt werden. Die Aufwickelrolle 6 wird durch einen Servomotor 5 angetrieben. Sowohl der Metallstab 4 als auch ein im Boden des Standmeßgefäßes 2 einge-Vorrichtung zur elektrischen Anzeige
des Standes von leitfähigen Flüssigkeiten

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen

Dr. Ulrich Fritze, Köln-Stammheim,
ist als Erfinder genannt worden

brachter elektrischer Leiter 8 sind über einen beispielsweise von Hand oder fremdgesteuerter Schalter 9, ein hochempfindliches. Relais 10 und einen durch das Relais gesteuerten Umschalter 12 an eine Stromquelle 11 angeschlossen. Berührt der absinkende Metallstab 4 die Flüssigkeitsoberfläche 7, so wird der Stromkreis über die Flüssigkeit geschlossen, und es fließt ein Strom. Das jetzt schaltende Relais 10 schaltet erstens den Umschalter 12 um, so daß der Metallstab 4 und der elektrische Leiter 8 elektrisch spannungsfrei werden und keine Elektrolyse der Flüssigkeit eintritt. Das Relais 10 wird weiterhin von Strom durchflossen, da der Umschaltkontakt 12 die erforderliche Stromumsteuerung durchführt. Gleichzeitig mit dem Umschalter von Kontakt 12 schaltet Kontakt 13 den Servomotors von seiner Stromzufuhr 14 ab, so daß die Abwickelrolle 6 nicht weiter gedreht wird. Starr mit der Abwickelrolle 6 ist der Abgriff 15 eines an die Spannungsquelle 16 angeschalteten Potentiometers 17 gekuppelt. Die durch die Abwicklung des Kunststoffadens 3 erreichte Verstellung des Potentiometerabgriffes 15 ergibt eine bestimmte elektrische Spannung 18 zwischen Potentiometerabgriff und Wicklungsanfang des Potentiometer 17. Diese Spannung 18 ist somit ein Maß für den Flüssigkeitsstand.

Die beschriebene Anordnung gestattet in einfacher Weise eine beliebig oft wiederholbare automatische Messung des Flüssigkeitsstandes. Zu diesem Zweck wird der Schalter 9 durch einen Zeitschalter betätigt, der etwa alle 5 Minuten den Schalter 9 kurzschließt und öffnet. Der Zeitschalter bewirkt gleich-

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zeitig während der Öffnung von Schalter 9 durch einen weiteren Schalter den Rücklauf des Servomotors 5 in seine Anfangsstellung.

Ein Anwendungsbeispiel der beschriebenen Schaltung zeigt Abb. 2. Das Standmeßgefäß 2 ist hier eine Meßbürette, wie sie bei chemischen Titrationen benutzt wird. Die Meßbürette ist unten mit einem Magnetventil 19 verschlossen, unter dem Ventil befindet sich der mit der zu titrierenden Lösung 20 gefüllte Meßbecher 21 mit einem elektrochemischen Endpunktsindikator 22 (etwa p_H-Meßkette). Der Schalter 9 ist ein Relaisschalter 9, der durch ein Steuergerät 23 gesteuert wird.

Der Meßbecher 22 werde in bekannter Weise in regelmäßigen Abständen automatisch mit Meßlösung, die Bürette 2 regelmäßig automatisch in bekannter Weise mit Maßlösung 7 gefüllt. In bekannter Weise kann dann der Indikator 22 über einen Verstärker 24 das Magnetventil 19 betätigen, so daß nach Füllung der Meßbürette 2 und des Meßgefäßes 21 die Meßbürette bis zum Titrationsendpunkt ausläuft. Da das Steuergerät 23 mit dem Meßverstärker 24 in Verbindung steht, läßt sich erreichen, daß nach Erreichen des Titrationsendpunktes der Bürettenstand in der vorbeschriebenen Weise gemessen wird. Eine Registrierung des Flüssigkeitsstandes läßt sich dadurch realisieren, daß die am Potentiometer 17 mit dem Abgriff 15 abgegriffene Spannung 18 auf einen Tintenschreiber oder Fallbügelschreiber 25 mit Synchronisiervorrichtung bekannter Bauweise geschaltet wird. Die erforderlichen Synchronisierimpulse werden leicht durch einen weiteren Kontakt 26 zum Relais 10 hergestellt. In ähnlicher Weise läßt sich durch die Abgriffsspannung 18, d. h. also den Verbrauch an Maßlösung für eine Titration ein Regler betätigen.

Auf diese Weise gelingt es, chemische Großprozesse, die zu ihrer Steuerung einer Titration bedürfen, völlig zu automatisieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur elektrischen Anzeige des Standes von leitfähigen Flüssigkeiten in Gefäßen durch Lotung des Flüssigkeitsspiegels mittels eines durch einen umsteuerbaren Motor beweglichen Fühlers, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler als massiver Metallstab (4) ausgebildet ist, dessen oberes, außerhalb des Gefäßes (2) verbleibendes Ende" über einen Relaisumschalter (12) der Relaissteuerwicklung (10) mit dem einen Pol einer niederfrequenten Schwachstromquelle (11) verbunden ist, daß der Inhalt des Gefäßes (2) über einen im Gefäßboden angeordneten Metallkontakt (8) mit dem anderen Pol der Schwachstromquelle (11) und dem anderen Kontakt des Umschalters (12) in Verbindung steht, und der Ausschaltkontakt (13) der Relaissteuerwicklung (10) den Motor (5) steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Relaissteuerwicklung (10) ein Kontakt (26) zur Betätigung der Registriervorrichtung eines elektrischen Schreibers angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Relaissteuerwicklung (10) ein weiterer Umschaltkontakt (9) zur Öffnung des Stromkreises (11) und Betätigung des Programmgebers (23) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1028 352.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen