DE1213133B - Brennstoffmessgeraet zum Messen der Masse einer in einem unregelmaessig ausgestalteten Behaelter enthaltenen Fluessigkeit - Google Patents

Brennstoffmessgeraet zum Messen der Masse einer in einem unregelmaessig ausgestalteten Behaelter enthaltenen Fluessigkeit

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DE1213133B
DE1213133B DEN17140A DEN0017140A DE1213133B DE 1213133 B DE1213133 B DE 1213133B DE N17140 A DEN17140 A DE N17140A DE N0017140 A DEN0017140 A DE N0017140A DE 1213133 B DE1213133 B DE 1213133B
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    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating 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
    • G01F23/28Indicating 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 the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
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    • G01F23/288X-rays; Gamma rays or other forms of ionising radiation

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Description

  • Brennstoffmeßgerät zum Messen der Masse einer in einem unregelmäßig ausgestalteten Behälter enthaltenen Flüssigkeit Die Erfindung betrifft ein Brennstoffmeßgerät zum Messen der Masse einer in einem unregelmäßig ausgestalteten Behälter enthaltenen Flüssigkeit, insbesondere in einer Anzahl von unregelmäßig geformten Flugzeugbrennstofftanks unter Zuhilfenahme einer in der Nähe des Behälters angeordneten Gammastrahlenquelle.
  • Bisher hat man nicht die Masse, sondern die Menge des in Flugzeugbrennstofftanks enthaltenen Brennstoffs durch Schwimm- oder Kapazitätsmesser gemessen, die sich im Innern des Brennstofftanks befanden und deren Anzeige sorgfältig geeicht werden mußte, um dem Umstand Rechnung zu tragen, daß der Tank eine unregelmäßige Form aufweist, wie es bei den meisten Flugzeugbrennstofftanks der Fall ist.
  • Die Brennstofftanks haben häufig U-förmigen oder trapezartigen Querschnitt. Dementsprechend mußte bisher jede Tankfoim besonders berücksichtigt werden, um nach Möglichkeit eine lineare Anzeige für die im Tank vorhandene Brennstoffmenge zu bekommen. Außerdem hat man bisher nur die Menge des Brennstoffs und nicht dessen Masse gemessen. Moderne Flugzeuge fliegen aber in so verschiedenartigen Höhen, insbesondere auch in sehr großer Höhe, daß sich die Temperatur der Umgebungsluft innerhalb weiter Grenzen ändert. Das Volumen des in den Brennstofftanks enthaltenen Brennstoffs ist infolgedessen nicht mehr in ein lineares Verhältnis zu dessen Masse zu bringen.
  • Es ist bekannt, die Standhöhe von Flüssigkeiten in Tankanlagen für Schwefelsäure, Flugzeugbenzin oder auch in Schächten oder Bohrungen mit Gammastrahlen zu bestimmen, die von außen durch die Wandung und den ganzen Tank hindurchgeschickt und an der entgegengesetzten Außenseite registriert werden. Dieses Verfahren ist nicht besonders genau.
  • Bei einem anderen bekannten Verfahren erfolgt die Bestimmung des Flüssigkeitspegels zur Erzielung größerer Genauigkeit durch Absorption von Betastrahlen, die senkrecht zum Flüssigkeitsniveau emittiert werden. Die Vorrichtung zur Ausführung dieses bekannten Verfahrens besteht aus einem flüssigkeitsdicht eingekapselten Nachweisgerät für Betastrahlen oder eine solche Strahlen enthaltende Strahlung und einem dem Nachweisgerät in verhältnismäßig geringem Abstand gegenüber angeordneten, ebenfalls fiüssigkeitsdicht eingekapselten, ein Bestrahlerpräparat enthaltenden Gerät. Dabei sind die sich in geringem Abstand gegenüberstehenden Begrenzungsflächen der Geräte durch eine beide Geräte starr ver- bindende Halterung planparallel und in konstanter, gegebenenfalls verstellbarer Entfernung voneinander gehalten. Diese bekannte Einrichtung eignet sich nicht zum Messen der in einem unregelmäßigen Behälter enthaltenen Gesamtfiüssigkeit und mißt ausschließlich die Höhe des Flüssigkeitspegels.
  • Es ist ferner schon ein Verfahren zur Bestimmung der Masse der in einem Behälter vorhandenen Menge eines Stoffes, z. B. der Brennstoffmenge in denTanks eines Schiffes oder eines Flugzeugs oder der Menge in einem Schüttgutbehälter, bekanntgeworden. Bei diesem Verfahren wird von verteilten Punkten her eine durchdringende Strahlung (radioaktive Strahlung oder Kernstrahlen) ungebündelt so durch den Behälter geschickt, daß sie im wesentlichen den gesamten Behälterraum durchdringen. Zur Messung der aufgefangenen Strahlung dient ein in dem Behälter angeordneter Detektor, der die Intensität der aufgefangenen Strahlung in eine proportionale elektrische Größe, vorzugsweise in einen elektrischen Strom, umwandelt. Bei diesem Verfahren werden jedoch zum Kompensieren von Unregelmäßigkeiten keine elektrischen Hilfsmittel benutzt, so daß es für verwickeltere Brennstoffbehälterformen nicht geeignet ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brennstoffmeßgerät zu schaffen, mit dem die Masse einer in einem unregelmäßig aus gestalteten Behälter enthaltenen Flüssigkeit trotz der durch Temperaturschwankungen verursachten änderungen der Dichte möglichst genau ermittelt werden kann.
  • Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung von einem Brennstoffmeßgerät der oben bezeichneten Art aus, bei welchem eine mit der strahlungsempfindlichen Einrichtung in Verbindung stehende Servoeinrichtung benutzt wird, die ein aus der strahlungsempfindlichen Einrichtung empfangenes Signal in ein Ausgangssignal umwandelt und auf deren Ausgangsleistung eine Anzeigevorrichtung anspricht. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Servoeinrichtung nichtlineare Potentiometer umfaßt, bei deren Eichung die geometrische Form des genannten Behälters berücksichtigt worden ist.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Brennstoffmeßgerätes nach der Erfindung weist an der einen Seite eines jeden Behälters eine Gammastrahlungsquelle und an der entgegengesetzten Seite eines jeden Behälters zur Messung der in mehreren unregelmäßig ausgestalteten Behältern enthaltenen Flüssigkeit eine strahlungsempfindliche Einrichtung auf.
  • Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß für jeden Behälter ein nichtlineares Potentiometer und ein lineares Potentiometer vorgesehen ist, wobei jedes nichtlineare Potentiometer so geeicht ist, daß das Verhältnis Ausgangsleistung zu Eingangsleistung gleich dem Verhältnis der Masse der im Behälter befindlichen Flüssigkeit zur Ausgangsleistung der strahlungsempfindlichen Einrichtung ist, daß jedes nichtlineare Potentiometer zusammen mit dem linearen Potentiometer betätigt wird, daß jedes lineare Potentiometer proportional zur Ausgangsleistung jeder strahlungsempfindlichen Einrichtung betätigt wird und daß die genannte Anzeigevorrichtung auf die Summe der Ausgangsleistungen der nichtlinearen Potentiometer anspricht.
  • Der Vorteil des Brennstoffmeßgerätes nach der Erfindung besteht darin, daß mit ihm die Masse einer in einem unregelmäßig gestalteten Flugzeugtank enthaltenen Flüssigkeit während des Fluges, bei dem die Orientierung des Flüssigkeitsspiegels nicht konstant ist, sehr genau gemessen werden kann.
  • Die Erfindung wird in dem nun folgenden Beschreibungsteil in den Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung für den Einbau von Flugzeugbrennstofftanks unregelmäßiger Raumform, Fig. 2 ein Blockschaltbild für den elektrischen Teil des Brennstoffmeßgerätes nach der Erfindung, F i g. 3 ein vollständiges Schaltbild für den Detektorteil der elektrischen Schaltanordnung, F i g. 4 ein Schaltbild des Detektorteils für das Gerät nach der Erfindung, Fig. 5 ein Schaltbild für den Zählteil des Meßgeräts nach der Erfindung, Fig. 6 eine graphische Darstellung für die Abhängigkeit der Strahlungsintensität von der Brennstoffmasse in einem Brennstoffbehälter und Fig.7 die Ansicht eines graphischen Querschnitts durch einen Brennstofftank mit der typischen Anordnung von Strahlungsquellen und Detektoren.
  • Fig. 1 zeigt die Anordnung von Brennstofftanks L 2, 3, 4 und 5 verschiedener Gestalt in einem typischen neuzeitlichen Flugzeug. Die Gestalt dieser Tanks wird bestimmt von der Raumanordnung entsprechend der vom Flugzeug zu tragenden Ausrüstung und von den äußeren Umrißlinien des Flug- zeuges, die wiederum nach aerodynamischen Gesichtspunkten bestimmt werden. Aus Gründen der Einfachheit wurden in Fig. 1 die elektrischen Verbindungen weggelassen. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist unterhalb eines jeden Tanks eine radioaktive Quelle 6 und oberhalb eines jeden Tanks ein Strahlungsdetektor angeordnet. In der Praxis befindet sich unter jedem Tank normalerweise mehr als eine Strahlungsquelle, um die veränderliche Lage des Flugzeuges zu kompensieren. Es können weitere radioaktive Strahlungsquellen, in welchem Falle diese vorzugsweise an den Enden oder Seiten der Tanks angeordnet werden.
  • F i g. 2 zeigt eine Gesamtübersicht über die Schaltung von einem Strahlungsdetektor aus bis zu einer Anzeigevorrichtung für die Brennstoffmasse. Die bei dieser Erfindung in Betracht gezogene radioaktive Strahlungsquelle besteht aus einer Gammastrahlenquelle, beispielsweise radioaktives Kobalt (Kobalt 60), Cäsium 137, Radium oder irgendeine andere Gammastrahlungsquelle, deren Halbwertszeit genügend lang ist, so daß die Quelle nicht andauernd ersetzt zu werden braucht. Da jede Strahlungsquelle unter dem Tank liegt, so erreicht deren Strahlung den Detektor nur durch den Tank und durch dessen Inhalt. Die Schwächung der Strahlung ist dann eine Funktion der Flüssigkeit im Tank oder genauer der Dicke (in Masse pro Flächeneinheit ausgedrückt) des Stoffes, den die Strahlung durchlaufen muß, um den Detektor zu erreichen. Die Gammastrahlung besitzt die ungewöhnliche Eigenschaft, daß deren Massenabsorptionskoefflzient annähernd konstant ist, d. h., das Ausmaß, in dem die Strahlung beim Durchlaufen der Substanz geschwächt wird, hängt von dem Produkt aus der Dicke des von der Strahlung durchlaufenen Materials und der Dichte des Materials ab.
  • Daraus folgt, daß bei einer Veränderung der Dichte des Brennstoffs oder der Flüssigkeit im Behälter oder Tank infolge von Temperaturschwankungen die vom Detektor ermittelte Schwächung im wesentlichen konstant bleibt. Danach fällt die Strahlung auf ein Material im Detektor, das Licht aussendet, wenn es von Gammastrahlen getroffen wird, beispielsweise ein Natriumjodidkristall 8, das optisch an die empfindliche Seite der Photovervielfacherröhre 9 angekoppelt ist. Die Ausgangsleistung des Photovervielfachers 9 wird einer Kathodenfolgestufe 10 zugeführt, deren Ausgangsleistung mit dem Eingang eines Verstärkers 11 verbunden ist, der den monostabilen Multivibrator 12 betätigt, dessen Impulszahl proportional der Anzahl der auf den Kristall 8 pro Zeiteinheit fallenden Gammastrahlen ist. Die Ausgangsleistung des Multivibrators 12 hängt jedoch nicht von dem Energiepegel der auffallenden Gammastrahlen ab, solange die Ausgangsleistung des Verstärkers 11 bei jedem einfallenden Strahl ausreicht, um den Signalschwellenwert des Multivibrators 12 zu überschreiten. Die Ausgangsleistung des Multivibrators 12 wird einem Gleichrichter 13 und von dort aus einem Integrator 14 zugeführt. Die Ausgangsleistung des Integrators 14 wird dem Eingang eines Verstärkers 15 zugeführt, dessen Funktion darin besteht, den Impulszahlenmeßkreis von der Servoanlage zu isolieren, die deren Signal vom Verstärker 15 empfängt. Die Zuführung der Eingangsleistung zum Servoverstärker 16 erfolgt über den Widerstand 17 und den Widerstand 18, über den ein Teil der Ausgangsleistung der mechanisch miteinander verkoppelten Potentiometer 19 zum Eingang des Verstärkers rückgekoppelt wird. Die eine Ausgangsleistung der Potentiometer 19 wird der Anzeigevorrichtung 20 zugeführt, die dann die Masse des im Tank befindlichen Brennstoffs anzeigt.
  • Die vorstehende Erläuterung des Blockschaltbildes der Fig. 2 ist eine vereinfachte Darstellung der Arbeitsweise der Schaltung von der Strahlungsquelle aus durch den Integrator für einen einzelnen Tank. Es soll jedoch nicht die Masse der Flüssigkeit in einem einzelnen Tank, sondern die Gesamtmasse der Flüssigkeit in einer Anzahl von nennenswert unterschiedlich ausgebildeten Tanks gemssen werden.
  • Offensichtlich müßte bei der bisher beschriebenen Anordnung die Anzeigevorrichtung 20 geeicht werden, um eine Kompensation der unregelmäßigen Form des besonderen in Betracht kommenden Tanks zu bewirken. Außerdem müßte eine entsprechende Unlinearität irgendwo im Impulszahlmesser oder in der Servoanlage eingeführt werden. In der Praxis kann diese Unlinearität bei der Anordnung nach F i g. 2 mit einem einzelnen Tank in die Anordnung der mechanisch miteinander verkoppelten Potentiometer 19 eingeführt werden, wobei ein lineares Potentiometer von einem von dem Verstärker 16 betriebenen Motor angetrieben wird, und wobei ein Teil der Ausgangsleistung des Potentiometers zum Widerstand 18 zurückgeleitet wird, bis die Ausgangsleistung des Potentiometers dem Signal entspricht, das über den Widerstand 17 aus dem Impulszahlmesser empfangen wird. Ein nichtlineares Potentiometer, dessen Unlinearität je nach der besonderen Form des Tanks oder des Behälters bestimmt wird, wird von derselben Achse angetrieben, die das lineare Potentiometer antreibt. Die Ausgangsleistung des nichtlinearen Potentiometers wird der Anzeigevorrichtung 20 zugeführt, die die Masse der tatsächlich im Behälter befindlichen Flüssigkeit anzeigt.
  • Andererseits können mehrere Strahlungsquellen am unregelmäßig ausgebildeten Behälter angeordnet werden, so daß sich die vom Detektor empfangene Gesamtstrahlung fast linear mit der Masse der im Behälter befindlichen Flüssigkeit verändert. In diesem Fall kann die Ausgangsleistung des Impulszahlmessers der Anzeigevorrichtung direkt zugeführt werden.
  • Um die Gesamtmasse der in mehreren unregelmäßig ausgebildeten Behältern befindlichen Flüssigkeit zu bestimmen, deren Gestalt sich stark voneinander unterscheidet, ohne eine Anzahl von Anzeigevorrichtungen und Servoanordnungen verwenden zu müssen, die der Anzahl der Tanks entspricht, ist die Anordnung nach Fig. 3 vorgesehen. Unter den Brennstofftanks 26, 27, 28, 29 und 30 sind die Strahlungsquellen 21, 22, 23, 24 und 25 angeordnet, deren Gammastrahlung von den Detektoren 31, 32, 33, 34 und 35 ermittelt wird, die über den entsprechenden Tanks angeordnet sind. Die Ausgangsleistung dieser Detektoren wird den entsprechenden Impulszahlmessern 36, 37, 38, 39 und 40 zugeführt, deren Ausgangsleistung über die Widerstände41, 42, 43, 44 und 45 den Kontakten 46, 47, 48, 49 und 50 des Drehschalters 51 zugeführt wird, der von einem Schaltmotor 52 betrieben wird. Der Motor 52 betätigt ferner die Kupplungsvorrichtung 53, die den vom Servoverstärker 55 betriebenen Motor 54 mit den mechanisch miteinander verkoppelten Potentiometern 56, 57, 58, 59 oder 60 der Reihe nach ver- bindet. Diese mechanisch miteinander verkoppelten Potentiometer bestehen aus den linearen Potentiometern 61, 62, 63, 64 und 65, wobei an jedem Potentiometer eine konstante Spannung liegt, während die Schleifkontakte der einzelnen Potentiometer mit den entsprechenden Kontakten des Drehschalters 51 verbunden sind. Diese mechanisch miteinander verkoppelten Potentiometer enthalten ferner die nichtlinearen Potentiometer 66, 67, 68, 69 und 70, deren Schleifkontakte über die Widerstände 71, 72, 73, 74 und 75 mit dem Summierungsverstärker 76 in Verbindung stehen. Die Ausgangsleistung des Summierungsverstärkers 76 wird der Anzeigevorrichtung 77 zugeführt. An jedem der nichtlinearen Potentiometer 66, 67, 68, 69 und 70 liegt eine konstante Spannung, und die Aufgabe des Schleifkontaktes besteht darin, einen Teil dieser Spannung je nach der Verschiebung des Schleifkontaktes und der besonderen nichtlinearen Kennlinie eines jeden Potentiometers abzugreifen. Diese nichtlinearen Kennlinien sind natürlich auf die äußere Form des zugehörigen Tanks rückbezogen. Der Schleifkontakt eines jeden der linearen Potentiometer 61, 62, 63, 64 und 65 koppelt einen Teil der an diesen linearen Potentiometern liegenden Spannung über die Widerstände 78, 79, 80, 81 und 82 zum Eingang des Servoverstärkers 55 zurück, so daß die Verschiebung eines jeden der mechanisch miteinander verkoppelten Potentiometer zwangläufig proportional der entsprechenden Ausgangsleistung der verschiedenen Impulszahlmesser ist. Da jeder der mechanisch miteinander verkoppelten Potentiometer sukzessive arbeitet, so ist das der Stellung des Schleifkontaktes eines jeden nichtlinearen Potentiometers entsprechende, dem Summierungsverstärker zugeführte Ausgangssignal der Masse der Flüssigkeit in dem besonderen Tank proportional, dem das nichtlineare Potentiometer zugeordnet ist.
  • Die Ausgangsleistung des Summierungsverstärkers ist daher der gesamten Masse der Flüssigkeit in allen Tanks proportional.
  • Im Betrieb emittieren die verschiedenen Strahlungsquellen Gammastrahlen, die den Brennstofftank durchdringen und von den verschiedenen Detektoren ermittelt werden. Die Strahlungsquellen und die Detektoren befinden sich alle außerhalb der Tankwandungen, so daß die Tanks beim Einbau der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung für die Flüssigkeitsmasse nicht geöffnet oder verschlossen zu werden brauchen.
  • Nach Fig.4 fällt die Strahlung aus einer der Quellen auf die Photovervielfacherröhre 83, deren Ausgangsleistung über die Widerstände 84, 85, 86 und 87 und die Kondensatoren 88 und 89 der Kathodenfolgestufen 90 zugeleitet wird. Die Kathodenfolgestufe 90 und die zugehörigen Schaltungselemente werden so nahe wie möglich an der Photovervielfacherröhre angeordnet, um die Wirkung einer kapazitiven Belastung der Ausgangsleistung der Photovervielfacherröhre herabzusetzen. Die Ausgangsleistung der Kathodenfolgestufe ist ein Signal niedriger Impedanz, so daß der Impulszahlmesserteil der Erfindung von jedem Tank entfernt angeordnet werden kann. Die Impulszahlmeßanordnung ist in F i g. 5 dargestellt und besteht in der Hauptsache aus einem Triodenverstärker 91, einem monostabilen Multivibrator mit den Trioden 92 und 93 und einer Ausgangskathodenfolgestufe 94 mit den veränderlichen Widerständen 95 und 96 am Ausgang, so daß die Ausgangsleistung des Impulszahlmessers für denjenigen Zustand auf Null eingestellt werden kann, bei dem sich kein Brennstoff im Tank befindet. Die Ausgangsleistung eines jeden der Impulszahlmesser wird über die Widerstände 41, 42, 43, 44 oder 45 den Kontakten des Drehschalters 51 zugeführt.
  • Angenommen, der Kontaktarm des Drehschalters 51 stehe auf dem Kontakt 46, wie in F i g. 3 dargestellt, so wird das Signal aus dem Impulszahlmesser über den Widerstand 41 dem Eingang des Seryoverstärkers 55 zugeleitet, während die Ausgangsleistung des linearen Potentiometers 61 über den Widerstand 78 dem Eingang des Servoverstärkers 55 zugeführt wird Weicht der Wert der zum Eingang des Servoverstärkers 55 vom linearen Potentiometer 61 aus rückgekoppelten Spannung von dem Signal ab, das aus dem Impulszahlmesser 36 über den Widerstand 41 zugeführt wird, so dreht sich der Motor 54 in derjenigen Richtung, die erforderlich ist, um die Ausgangswerte vom linearen Potentiometer 61 aus so zu verändern, daß diese beiden Spannungen einander gleich sind. Es sei darauf hingewiesen, daß der Schaltmotor 52 die Kupplungsvorrichtung 53 betätigt hat, so daß die Antriebswelle des Motors 54 mit dem Potentiometer 56 verbunden ist. Einige Zeit später, die vom Arbeitsintervall des Schaltmotors 52 bestimmt wird, wird der Kontaktarm des Drehschalters 51 zum Kontakt 51 weiterbewegt, in welchem Zeitpunkt die Kupplungsvorrichtung 53 vom Motor 52 betätigt wird und die Antriebswelle des Motors 54 mit dem Potentiometer 60 verbindet. Nunmehr wird das Ausgangssignal aus dem linearen Potentiometer 65 zum Eingang des Servoverstärkers 55 über den Widerstand 80 rückgekoppelt. Wurde dem Tank 30 während des vorhergehenden Zeitintervalls Flüssigkeit entnommen, so weicht das vom Servoverstärker 55 über den Widerstand 45 aufgenommene Signal von dem über den Widerstand 80 aufgenommenen ab, weshalb der Motor 54 in derjenigen Richtung angetrieben wird, bei der das Gleichgewicht zwischen diesen beiden Spannungen wieder hergestellt wird.
  • Dementsprechend ist die vom Schleifarm des Potentiometers 70 empfangene Ausgangsspannung eine Darstellung der Veränderung des Tankinhalts.
  • Nach einem von der Arbeitsweise des Schaltmotors 52 bestimmten Zeitintervall wird der Kontaktarm des Drehschalters 51 zum Kontakt 49 weiterbewegt, wobei sich der gleiche Arbeitsvorgang abspielt. In dieser Weise werden die nichtlinearen Potentiometer beständig verstellt, wobei die Spannung an deren Schleifkontakten der Flüssigkeitsmasse direkt proportional ist, die in den betreffenden Tanks enthalten ist.
  • Weisen die Tanks keine ungewöhnliche Form auf, d. h. steht die Tiefe der Flüssigkeit, die die Strahlung durchdringen muß, um den Detektor zu erreichen in linearer Beziehung zur Masse der Flüssigkeit im Tank, wie beispielsweise bei einem quaderförmigen oder zylindrischen Tank, so kann ein Teil der Schaltung zwischen dem Impulszahlmesser und dem Summe mierungsverstärker weggelassen werden, wobei der Ausgang des Impulszahlmessers direkt mit einem summierenden Widerstandsnetzwerk oder mit dem Summierungsverstärker verbunden werden kann Außerdem kann eine ungefähre Messung des Flüssigkeitsinhalts selbst eines unregelmäßig ausgebildeten Tanks ohne die Verwendung eines Teiles der Schaltung zwischen dem Impulszahlmesser und dem Summierungsverstärker durchgeführt werden, wenn an jedem Tank weitere Strahlungsquellen derart angeordnet werden, daß die Ausgangsleistung eines jeden Detektors eine lineare Funktion des Tankinhaltes ist. Die F i g. 7 zeigt beispielsweise einen Tank mit einer direkt unterhalb des Detektors 82 angeordneten Strahlungsquelle 81. Auf den Detektor fallen ferner die Strahlen einer weiteren, am äußersten Ende des Tanks angeordneten Strahlungsquelle 83. Wird die Strahlungsintensität der Quelle 81 in bezug auf die Gewichtseinheiten Brennstoff im Tank zusammengestellt, so ergibt sich die in F i g. 6 dargestellte Kurve 84. Wird dagegen die aus der Quelle83 stammende Strahlungsintensität in bezug auf die Gewichtseinheiten Brennstoff im Tank eingetragen, so ergibt sich die Kurve 85. Werden nun beide Strahlungsquellen verwendet, so ergibt sich die Kurve 86, die bei der Addition der Kurven 84 und 85 entsteht. Es sei darauf hingewiesen, daß die Kurve 86 fast linear ist im Gegensatz zu den Kurven 84 oder 85 infolge der sich ergänzenden Wirkung der beiden Kurven. Die Hinzufügung einer sehr kleinen Brennstoffmenge im unteren Teil des Tanks, bei dem ein einzelner Detektor 81 verwendet wird, führt zu einer vom Detektor ermittelten erhöhten Strahlungsintensität, die die Ursache für den Buckel in der Kurve 84 ist. Der Buckel ist die Folge einer auf dem Detektor fallenden Streustrahlung, die zu einer Erhöhung der vom Detektor bei kleinen Brennstoffmengen ermittelten Strahlungsintensität führt.
  • Steigt der Brennstoffspiegel an, so wird die erhöhte Strahlung infolge der Streuung durch die Schwächung mehr als ausgeglichen, und die Kurve 84 neigt sich nach unten. Die aus der Quelle 83 stammende Strahlung dämpft sich jedoch direkt mit der Flüssigkeitstiefe, so daß bei der Addition der beiden Kurven und bei geeigneter Anordnung der Strahlungsquelle 83 die resultierende Kurve 86 fast eine lineare Funktion ist.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Brennstoffmeßgerät zum Messen der Masse einer in einem unregelmäßig ausgestalteten Behälter enthaltenen Flüssigkeit mit einer in der Nähe des Behälters angeordneten Gammastrahlenquelle, deren Strahlen die Flüssigkeit durchdringen und dabei von dieser geschwächt werden, mit einer in der Nähe des Behälters angeordneten strahlungsempfindlichen Einrichtung, die eine Ausgleichsleistung in elektrischer Form erzeugt, mit einer mit der genannten strahlungsempfindlichen Einrichtung in Verbindung stehenden Servoeinrichtung, die ein aus der strahlungsempfindlichen Einrichtung empfangenes Signal in ein Ausgangssignal umwandelt, und mit einer auf die Ausgangsleistung der Servoeinrichtung ansprechenden Anzeigevorrichtung, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Servoeinrichtung nichtlineare Potentiometer umfaßt, bei deren Eichung die geometrische Form des genannten Behälters berücksichtigt worden ist.
  2. 2. Brennstoffmeßgerät nach Anspruch 1, zum Messen der Masse der in mehreren unregelmäßig ausgestalteten Behältern enthaltenen Flüssigkeit, wobei an -der einen Seite eines jeden Behälters eine Gammastrahlungsquelle und an der entgegengesetzten Seite eines jeden Behälters eine strahlungsempfindliche Einrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Behälter ein nichtlineares Potentiometer und ein lineares Potentiometer vorgesehen ist, wobei jedes nichtlineare Potentiometer so geeicht ist, daß das Verhältnis Ausgangsleistung zu Eingangsleistung gleich dem Verhältnis der Masse der im Behälter befindlichen Flüssigkeit zur Ausgangsleistung der strahlungsempfindlichen Einrichtung ist, daß jedes nichtlineare Potentiometer zusammen mit dem linearen Potentiometer be- tätigt wird, daß jedes lineare Potentiometer proportional zur Ausgleichsleistung jeder strahlungsempfindlichen Einrichtung betätigt wird und daß die genannte Anzeigevorrichtung auf die Summe der Ausgangsleistungen der nichtlinearen Potentiometer anspricht.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 041 707; 1 041707; Atomwirtschaft, 1957, 5.335 und 336.
DEN17140A 1959-08-26 1959-08-26 Brennstoffmessgeraet zum Messen der Masse einer in einem unregelmaessig ausgestalteten Behaelter enthaltenen Fluessigkeit Pending DE1213133B (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1041707B (de) * 1955-08-03 1958-10-23 Hoechst Ag Verfahren zum Messen der Standhoehe von Fluessigkeiten

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DE1041707B (de) * 1955-08-03 1958-10-23 Hoechst Ag Verfahren zum Messen der Standhoehe von Fluessigkeiten

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