DE1235016B - Method and device for carrying out the method for measuring and regulating liquid levels - Google Patents

Method and device for carrying out the method for measuring and regulating liquid levels

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DE1235016B
DE1235016B DEM59993A DEM0059993A DE1235016B DE 1235016 B DE1235016 B DE 1235016B DE M59993 A DEM59993 A DE M59993A DE M0059993 A DEM0059993 A DE M0059993A DE 1235016 B DE1235016 B DE 1235016B
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William D Macgeorge
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    • G01MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01F23/14Indicating 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 measurement of pressure
    • G01F23/18Indicating, recording or alarm devices actuated electrically

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Description

Verfahren und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Messen und Regeln von Flüssigkeitspegeln Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Messen und Regeln von Flüssigkeitspegeln.Method and device for carrying out the method for measuring and regulating liquid levels. The invention relates to a method and a Device for carrying out the method for measuring and regulating liquid levels.

In einigen industriellen Prozessen ist es notwendig, den Flüssigkeitsspiegel in einem Behälter auf einem bestimmten Pegel zu halten, unabhängig davon, wieviel Flüssigkeit dem Behälter von Zeit zu Zeit während des Prozesses entnommen wird. Häufig wirkt die Flüssigkeit wegen ihrer Zusammensetzung oder hohen Temperatur stark korrodierend auf die Meßfühler, die zum Messen des Pegels in die Flüssigkeit eingeführt werden. Dies Korrosion erfordert einen häufigen und dadurch teuren Austausch der Meßfühler; außerdem ergeben sich Ungenauigkeiten und Ausfälle bei den Messungen. In some industrial processes it is necessary to check the liquid level in a container at a certain level, regardless of how much Liquid is withdrawn from the container from time to time during the process. Often the liquid has a strong effect due to its composition or high temperature corrosive to the probes inserted into the liquid to measure the level will. This corrosion requires frequent and therefore expensive replacement of the Probe; in addition, there are inaccuracies and failures in the measurements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Einrichtung zum Messen und Regeln von Flüssigkeitspegeln vorzuschlagen, welche die aufgeführten Nachteile vermeiden. The invention is based on the object of an improved method and an improved device for measuring and controlling liquid levels to propose which avoid the disadvantages listed.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß von einem Meßfühler aus ein Luftstrom auf die Flüssigkeitsoberfläche gerichtet und gleichzeitig der von der Flüssigkeitsoberfläche reflektierte Druck des Luftstromes gemessen wird, um ein Signal zu erhalten, das der Nähe des Meßfühlers gegenüber der Flüssigkeitsoberfläche entspricht, daß durch Servomittel abhängig von diesem Drucksignal der Meßfühler gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel nachgeführt wird und daß mit einem Positionsgeber aus der Stellung des Meßfühlers ein Ausgangssignal abgeleitet wird, das dem Pegel der Flüssigkeit entspricht. The method according to the invention is characterized in that from a sensor from a stream of air directed onto the surface of the liquid and at the same time the pressure of the air flow reflected by the surface of the liquid is measured, to obtain a signal that is close to the probe to the liquid surface corresponds to the fact that the measuring sensor is dependent on this pressure signal by servo means is tracked with respect to the liquid level and that with a position encoder an output signal is derived from the position of the sensor which corresponds to the level corresponds to the liquid.

Vorzugsweise wird das vom Meßfühler aufgenommene Drucksignal in einer Differenzdruckeinrichtung mit dem Normaldruck oberhalb der Flüssigkeit verglichen und das Ergebnis dieses Vergleichs zur Ansteuerung der Servomittel benutzt, derart, daß der Meßfühler durch die Servomittel in einer im wesentlichen konstanten Distanz zur Flüssigkeitsoberfläche gehalten wird. The pressure signal recorded by the sensor is preferably in a Differential pressure device compared with the normal pressure above the liquid and the result of this comparison is used to control the servo means, in such a way that that the probe is at a substantially constant distance through the servo means is held to the liquid surface.

Einrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens sowie Weiterbildungen dieser Einrichtungen und deren Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Facilities for the implementation of this procedure as well as further training these facilities and their advantages can be found in the subclaims.

Durch die Schaffung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist es nicht erforderlich, den Meßfühler zu irgendeiner Zeit in die Flüssigkeit zu tauchen, was sich vorteilhaft auf deren Lebensdauer auswirkt. By creating the method or device according to the invention it is not necessary to connect the probe to any in order to perform this procedure Time to immerse in the liquid, which has a beneficial effect on its lifespan.

Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspiegelanzeigeeinrichtung, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teiles des Meßfühlers der Figur 1, F i g. 3 die Endansicht des Meßfühlers, F i g. 4 einen Längsschnitt einer abgeänderten Flüssigkeitspegelanzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung. The subject matter of the invention is explained below on the basis of exemplary embodiments explained in more detail. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section of the liquid level display device according to the invention, Fig. 2 is a perspective view of part of the sensor of Figure 1, F i G. 3 is the end view of the probe, FIG. 4 is a longitudinal section of a modified one Liquid level indicator according to the invention.

In der F i g. 1 ist eine Einrichtung zur Messung und Anzeige des Pegels einer Flüssigkeit2 gezeigt. Die Flüssigkeit 2 kann z. B. geschmolzenes Glas sein, das sich in einem Tank, von dem nur der Boden4 und der Deckel 6 gezeigt sind, befindet. In diesem oberen Deckel 6 ist eine Öffnung 8 vorgesehen, durch die der KörperlO des Meßfühlers hineinragt. Wenn die im Behälter befindliche Flüssigkeit geschmolzenes Glas ist, so besteht der Körper 10 des Meßfühlers aus Porzellan, das die hierbei auftretenden Temperaturen aushält. Ist die Temperatur im Fall anderer Flüssigkeiten nicht so hoch, so kann der Körper 10 des Meßfühlers aus Metall bestehen. In FIG. 1 is a device for measuring and displaying the Level of a liquid 2 shown. The liquid 2 can, for. B. molten glass which is located in a tank, of which only the bottom 4 and the lid 6 are shown, is located. In this upper cover 6 an opening 8 is provided through which the The body of the probe protrudes. When the liquid in the container is molten glass, the body 10 of the probe is made of porcelain, which withstands the temperatures that occur here. Is the temperature in the case of others Liquids not so high, the body 10 of the probe can be made of metal.

In Achsrichtung des Meßfühlerkörpers 10 ist eine Mehrzahl von Leitungen oder Kanälen vorgesehen. In the axial direction of the sensor body 10 is a plurality of lines or channels provided.

Die mittlere Leitung 12 besitzt einen unteren Teil 14 mit gegenüber dem Durchmesser der übrigen Leitung vergrößertem Durchmesser. Wie später noch beschrieben wird, ist die Leitung 12 die Meß- oder Empfangsleitung. Um diese mittlere Leitung sind drei Zuführungsleitungen oder Kanäle 16 angeordnet.The middle line 12 has a lower part 14 with opposite the diameter of the remaining line enlarged diameter. As described later is, the line 12 is the measuring or receiving line. To this middle line three supply lines or channels 16 are arranged.

Die letzteren Leitungen besitzen im wesentlichen den gleichen Abstand von der Mittelachse des Meßfühlers. Ein weiterer Kanal 18 stellt eine Leitung zum Messen oder Prüfen des umgebenden Druckes dar, wie später noch ausführlich beschrieben wird.The latter lines are essentially equally spaced from the central axis of the probe. Another channel 18 provides a line to Measure or check the surrounding pressure, as described in detail later will.

Die Leitung 18 reicht nicht bis auf den Boden des MeßfühlerkörperslO, sondern ist mit einer Seitenöffnung 20 am Meßfühlerkörper 10 verbunden.The line 18 does not extend to the bottom of the probe body 10, but is connected to a side opening 20 on the probe body 10.

Das obere Ende des Meßfühlerkörpers 10 ist mittels einer Stange 22 mit einem Servomotor verbunden. The upper end of the probe body 10 is supported by a rod 22 connected to a servo motor.

Der Servomotor 24 ist ein pneumatischer Motor mit einem Außengehäuse26, das an einer festen Grundplatte 28 befestigt ist. Innerhalb der durch das Gehäute 26 gebildeten Kammer befindet sich ein Balg 30, der mit seinem unteren Ende ebenfalls an der Grundplatte 28 befestigt ist. Die Stange 22 ist durch eine zentrale Bohrung der Grundplatte 28 herausgeführt und mechanisch mit dem oberen Ende des Balges 30 verbunden. Eine Vorspannfeder 32 umschließt die Stange 22 und drückt das obere Ende des Balges 30 und die obere Fläche der Grundplatte 28 auseinander. Das äußere Gehäuse 26 ist mit einem Anschluß 34 zur Verbindung mit einer Quelle geregelter Preßluft versehen. Auf dem oberen Teil des Gehäuses 26 ist ein Positionsgeber 36 montiert. Der Positionsgeber 36 ist als linearer Differenztransformator ausgeführt und besitzt einen Kern 38, der mit der Stange 22 auf und ab bewegt wird. Das Ausgangssignal des Differenztransformators 36 wird einem Anzeigegerät zugeführt.The servomotor 24 is a pneumatic motor with an outer housing26, which is attached to a fixed base plate 28. Inside the through the skins 26 formed chamber is a bellows 30, which also with its lower end is attached to the base plate 28. The rod 22 is through a central bore the base plate 28 and mechanically connected to the upper end of the bellows 30 tied together. A bias spring 32 surrounds the rod 22 and pushes the upper end of the bellows 30 and the upper surface of the base plate 28 apart. The outer case 26 has a port 34 for connection to a source of regulated compressed air Mistake. A position encoder 36 is mounted on the upper part of the housing 26. The position transmitter 36 is designed as a linear differential transformer and has a core 38 which is moved up and down with the rod 22. The output signal of the differential transformer 36 is fed to a display device.

Jeder der Meßfühlerkanäle ist an seinem unteren Ende offen, im Fall der Zuführungs- und Druckmeßkanäle am unteren Ende des Meßfühlers und im Fall der Leitung 18 an der Seite des Meßfühlerkörpers. Jede dieser Leitungen oder Kanäle führt zu einem Anschluß. Die Zuführungskanäle sind mit dem Anschluß 42 verbunden. Es muß hinzugefügt werden, daß die mehrfach vorhandenen Zuführungskanäle entweder innerhalb des Meßfühlerkörpers 10 durch querlaufende Kanäle miteinander verbunden sind oder aber durch externe Mittel. Der Anschluß 42 ist über einen flexiblen Schlauch 44 mit einer Leitung 46 verbunden, der gefilterte Luft zugeführt wird. Each of the sensor channels is open at its lower end, in the case the supply and pressure measuring channels at the lower end of the sensor and in the case of the Line 18 on the side of the probe body. Any of these lines or channels leads to a connection. The supply channels are connected to the connection 42. It must be added that the multiple feed channels either connected to one another within the sensor body 10 by transverse channels are or by external means. The connection 42 is via a flexible hose 44 connected to a line 46 which is supplied with filtered air.

Die zur Druckmessung dienende Leitung 12 ist mit einem Anschluß 48 verbunden. Dieser Anschluß 48 ist über einen flexiblen Schlauch 50 mit einer ersten Druckkapsel 52 verbunden. Die Leitung 18 ist über einen Anschluß 54 und einen flexiblen Schlauch 56 an einer zweiten Druckkapsel58 angeschlossen. Die Druckkapseln 52 und 58 sind mechanisch verbunden und stellen Mittel zur Differenzdruckmessung dar. The line 12 used for pressure measurement is provided with a connection 48 tied together. This connection 48 is via a flexible hose 50 with a first Pressure capsule 52 connected. The line 18 is via a connection 54 and a flexible one Hose 56 connected to a second pressure capsule 58. The pressure capsules 52 and 58 are mechanically connected and represent means for measuring differential pressure.

Die Verbindung zwischen den beiden Druckkapseln stellt eine feste Stange 60 her. An dieser Stange 60 ist eine Klappe 62 vorgesehen, die im Zusammenhang mit einer Düse 64 ein pneumatisches Steuerventil darstellt. Eine Leitung 66 mit gefilterter Luft ist über ein pneumatisches Reduzierstück 68 mit der Düse 64 und dem pneumatischen Relais 70 verbunden. Dem pneumatischen Relais 70 wird über die Zuführungsleitung 72 von der Leitung 66 Druckluft zugeführt. Der gesteuerte Ausgangsdruck des pneumatischen Relais 70 wird über eine Zuführungsleitung 74 dem Anschluß 34 des pneumatischen Servomotors 24 zugeführt.The connection between the two pressure capsules is a solid one Bar 60 ago. On this rod 60, a flap 62 is provided, which in connection with a nozzle 64 represents a pneumatic control valve. A line 66 with filtered air is via a pneumatic reducer 68 to the nozzle 64 and the pneumatic relay 70 is connected. The pneumatic relay 70 is over the Supply line 72 supplied from line 66 with compressed air. The controlled outlet pressure of the pneumatic relay 70 is connected to the connection 34 via a feed line 74 of the pneumatic servo motor 24 is supplied.

Im Betrieb wird den Zuführungskanälen 16 des Meßfühlerkörpers 10 über die Leitung 46 und den Schlauch 44 Druckluft konstanten Druckes zugeführt. Die aus den Öffnungen der Kanäle 16 ausströmende Luft stößt auf die Oberfläche der Flüssigkeit2 und bewirkt, wie in der Fig. 1 gezeigt, eine Verformung derselben. Die auf die Oberfläche der Flüssigkeit 2 auftretenden Luftströme werden zumindest teilweise zum unteren Ende des Meßfühlerkörpers 10 reflektiert. Diese reflektierte Luft hat einen Druck innerhalb des Meßkanals 12 zur Folge, welcher Druck ein Maß der durch den Zuführungskanal 16 zufließenden Luftmenge und des Abstandes zwischen dem Ende des Meßfühlers und dem Flüssigkeitsspiegel ist. Wird die Luftmenge konstant gehalten, so ist der Druck innerhalb des Meßkanals 12 allein ein Maß für die Nähe der Flüssigkeitsoberfläche 2. In operation, the feed channels 16 of the sensor body 10 Via the line 46 and the hose 44 compressed air of constant pressure is supplied. The air flowing out of the openings of the channels 16 hits the surface of the Liquid 2 and, as shown in FIG. 1, causes a deformation of the same. The air currents occurring on the surface of the liquid 2 are at least partially reflected towards the lower end of the probe body 10. This reflected Air results in a pressure within the measuring channel 12, which pressure is a measure the amount of air flowing in through the supply channel 16 and the distance between the end of the probe and the liquid level. The amount of air becomes constant held, the pressure within the measuring channel 12 is only a measure of proximity the liquid surface 2.

Der im Meßkanal 12 herrschende Druck wird über den flexiblen Schlauch 50 der Druckkapsel 52 zugeführt. Der im Behälter herrschenden Druck wird über die Leitung 18 und die seitliche Öffnung 20 festgestellt. Dieser Druck wird über den flexiblen Schlauch 56 der Druckkapsel 58 zugeleitet. Die Differenz der in den Kapseln 52 und 58 herrschenden Drücke bewirkt über das Verbindungsglied 60, daß die Klappe 62 eine Stellung einnimmt, die dem vorher erwähnten Differenzdruck enspricht. Je nach der Stellung der Klappe 62 und der Düse 64 zueinander stellt sich ein entsprechender Druck in der Düse 64 ein, und dieser Druck wird dem pneumatischen Relais 70 als Eingangssignal zugeführt. Das pneumatische Relais 70 ist in bekannter Weise ausgeführt und dient dazu, abhängig von dem Steuersignal der Düse 64, der Ausgangsleitung 74 von der Druckleitung 72 eine gesteuerte Menge Druckluft zuzuführen. Die Luft, die dem Motor 24 zwischen dem äußeren Gehäuse 26 und dem Balg 30 zugeführt wird, ist ein Maß für den Differenzdruck, der durch die Druckkapseln 52 und 58 festgestellt wird, und gibt gleichzeitig die relative Position des Meßfühlerendes gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel 2 an. Die Vorspannfeder 32 trägt das Gewicht des Meßfühlers und drückt diesen in seine oberste Stellung. In dieser Stellung wird in dem Meßkanal 12 des Meßfühlers der geringste Druck angezeigt. Durch diesen geringen Druck wird über die Druckkapsel 52 die Klappe 62 gegenüber der Düse 64 in die dichteste Position bewegt, so daß sich in der Düse 64 ein Maximaldruck aufbauen kann und dem pneumatischen Relais 70 als Eingangssignal zugeführt wird. Durch dieses starke Eingangssignal wird das pneumatische Relais 70 geöffnet und gibt an die Zuführungsleitung 74 einen gesteuerten Druck ab. Durch diesen dem Motor 24 zugeführten Druck wird der Balg 30 niedergedrückt, wodurch der MeßfühlerlO in Richtung der Oberfläche der Flüssigkeit entgegen der Vorspannfeder 32 abwärts bewegt wird. Nachdem sich der Meßfühler 10 dem Flüssigkeitsspiegel 2 genähert hat, wird der aus den Zuführungskanälen 16 ausfließende Luftstrom an der Oberfläche der Flüssigkeit 2 reflektiert und bewirkt beim weiteren Abwärtsgehen einen allmählich ansteigenden Druck im Meßkanal 12. Dieser ansteigende Druck im Meßkanal 12 wird der Druckkapsel 52 zugeführt, und diese Druckzunahme in der Kapsel 52 gegenüber dem der Kapsel 58 hat zur Folge, daß die Klappe 62 sich geringfügig von der Düse 64 entfernt. Hierdurch wird der Eingangsdruck des pneumatischen Relais 70 vermindert. Durch diesen verminderten Eingangsdruck wird bewirkt, daß die dem Motor 24 zugeführte Luftmenge geringer wird. In einer vorherbestimmten Stellung des Meßfühlers 10 gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel 2 stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein. Diese Gleichgewichtsstellung kann z. B. dann gegeben sein, wenn sich das untere Ende des MeßfühlerslO in einem Abstand von einem 1,3 Zentimeter vom Flüssigkeitsspiegel befindet.The pressure prevailing in the measuring channel 12 is transmitted via the flexible hose 50 of the pressure capsule 52 supplied. The pressure prevailing in the container is over the Line 18 and the side opening 20 detected. This pressure is via the flexible hose 56 fed to the pressure capsule 58. The difference in the capsules 52 and 58 prevailing pressures causes via the connecting member 60 that the flap 62 assumes a position which corresponds to the aforementioned differential pressure. Ever after the position of the flap 62 and the nozzle 64 with respect to one another, a corresponding one occurs Pressure in the nozzle 64, and this pressure is the pneumatic relay 70 as Input signal supplied. The pneumatic relay 70 is designed in a known manner and serves, depending on the control signal of the nozzle 64, of the output line 74 to supply a controlled amount of compressed air from the pressure line 72. The air that is fed to the motor 24 between the outer housing 26 and the bellows 30 a measure of the differential pressure determined by the pressure capsules 52 and 58 and at the same time gives the relative position of the probe end with respect to the Liquid level 2 on. The bias spring 32 supports the weight of the probe and pushes it into its uppermost position. In this position is in the measuring channel 12 of the sensor shows the lowest pressure. Because of this low pressure Via the pressure capsule 52, the flap 62 opposite the nozzle 64 is in the tightest position moves so that a maximum pressure can build up in the nozzle 64 and the pneumatic Relay 70 is supplied as an input signal. Because of this strong input signal the pneumatic relay 70 is opened and gives a to the supply line 74 controlled pressure. This pressure supplied to the motor 24 causes the bellows to become 30 depressed, causing the probe lo in the direction of the surface of the liquid is moved downwards against the biasing spring 32. After the sensor 10 has approached the liquid level 2, the level flowing out of the supply channels 16 becomes Air flow is reflected on the surface of the liquid 2 and causes the further Going down, a gradually increasing pressure in the measuring channel 12. This increasing Pressure in the measuring channel 12 is the pressure capsule 52 fed, and this An increase in pressure in the capsule 52 compared to that of the capsule 58 has the consequence that the Flap 62 moves slightly away from nozzle 64. This increases the inlet pressure of the pneumatic relay 70 is reduced. Because of this reduced inlet pressure the amount of air supplied to the motor 24 is caused to decrease. In a predetermined position of the sensor 10 relative to the liquid level 2 a state of equilibrium is established. This equilibrium position can, for. B. be given when the lower end of the measuring sensor 10 at a distance Located 1.3 inches from the liquid level.

Da sich dieser Gleichgewichtszustand bei einer vorherbestimmten Distanz zwischen dem unteren Ende des Meßfühlers 10 und dem Flüssigkeitsspiegel 2 einstellt, wird dieser Gleichgewichtszustand in den verschiedenen Druckelementen des Systems gestört, wenn der Flüssigkeitsspiegel sich ändert. Diese Störung des Gleichgewichtszustandes bewirkt eine Änderung in der dem Motor 24 zugeführten Luftmenge, und zwar in der Weise, daß der Meßfühler 10 dem sich ändernden Flüssigkeitspegel folgt und somit bei jedem Pegel den Gleichgewichtszustand wiederherstellt. Im Normalfall folgt der Meßfühler kontinuierlich jedem Wechsel des Flüssigkeitspegels 2. In jedem Augenblick entspricht die Stellung des Meßfühlers gegenüber dem feststehenden Teil des Motors 24 dem Pegel der im Behälter vorhandenen Flüssigkeit. Because this state of equilibrium is at a predetermined distance sets between the lower end of the sensor 10 and the liquid level 2, becomes this state of equilibrium in the various pressure elements of the system disturbed when the fluid level changes. This disturbance of the state of equilibrium causes a change in the amount of air supplied to the motor 24, namely in the Way that the sensor 10 follows the changing liquid level and thus restores equilibrium at each level. Usually follows the Sensor continuously every time the liquid level changes 2. At every instant corresponds to the position of the sensor in relation to the stationary part of the motor 24 the level of the liquid present in the container.

Wie bereits vorher erwähnt wurde, wird die relative Stellung des Meßfühlers durch den Positionsgeber, der aus dem Differenztransformator 36 besteht, ausgewertet. Das Ausgangssignal dieses Differenztransformators ist der relativen Stellung des Meßfühlers 10 direkt proportional. Das so erhaltene Ausgangssignal kann beliebig ausgewertet werden, z. B. kann es automatische Flüssigkeitssteuermittel betätigen. As mentioned earlier, the relative position of the Sensor through the position transmitter, which consists of the differential transformer 36, evaluated. The output signal of this differential transformer is the relative one Position of the sensor 10 is directly proportional. The output signal thus obtained can be evaluated as desired, e.g. B. It can be automatic fluid control means actuate.

Die in der F i g. 4 gezeigte Einrichtung gleicht im wesentlichen der der F i g. 1, ausgenommen der Konstruktion des Meßfühlers. Der Körper 80 des Meßfühlers ist ebenfalls zylindrisch und besteht aus einem keramischen oder anderen geeigneten Material, z. B. The in the F i g. 4 is essentially the same that of the F i g. 1 except for the construction of the probe. The body 80 of the The sensor is also cylindrical and consists of a ceramic or other suitable material, e.g. B.

Metall. Es sind zwei innere Kanäle vorgesehen, die koaxial zueinander angeordnet sind. Der zentrale oder innere Kanal wird durch eine Röhre 82 gebildet, die koaxial in dem äußeren Kanal 84 des Meßfühlerkörpers 80 befestigt ist. Das obere Ende der Röhre 82 endet in einem Anschluß 86. Dieser Anschluß 86 ist über einen flexiblen Schlauch 88 mit der Druckluftleitung 46 verbunden. Das obere Ende des äußeren Kanals 84 ist mit einem Anschluß 90 versehen und über einen flexiblen Schlauch 92 mit der Druckkapsel 52 verbunden. Ein Rohrstück94, das an die Druckkapsel 58 angeschlossen ist, reicht durch den Deckel 6 des Behälters in den Behälter hinein.Metal. Two inner channels are provided which are coaxial with one another are arranged. The central or inner channel is formed by a tube 82, which is mounted coaxially in the outer channel 84 of the probe body 80. The top End of the tube 82 terminates in a connector 86. This connector 86 is via a flexible hose 88 connected to the compressed air line 46. The top of the outer channel 84 is provided with a connector 90 and via a flexible hose 92 connected to the pressure capsule 52. A piece of pipe 94 which is attached to the pressure capsule 58 is connected, extends through the lid 6 of the container into the container.

Die letztere Verbindung dient zur Zuführung des im Behälter herrschenden Druckes als Referenzwert.The latter connection is used to supply the prevailing in the container Pressure as a reference value.

In der in der Fig. 4 gezeigten Einrichtung stellt der zentrale oder innere Kanal 82 den Zuführungskanal dar. Die Druckluft der Leitung 46 wird dem zentralen Kanal 82 über den flexiblen Schlauch 88 zugeführt und tritt am Ende des Meßfühlers 80 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 2 aus. Wie im vorigen Beispiel trifft die ausströmende Luft auf die Oberfläche der Flüssigkeit 2, verformt diese und wird zumindest teilweise zum Meßfühler 80 zurückgeleitet. In the device shown in FIG. 4, the central or inner channel 82 represents the supply channel. The compressed air of the line 46 is the central Channel 82 is fed through flexible hose 88 and occurs at the end of the probe 80 above the liquid level 2. As in the previous example, the outflow hits Air hits the surface of the liquid 2, deforms it and becomes at least partially fed back to probe 80.

Diese Druckerhöhung im Kanal 84 wird über den flexiblen Schlauch 92 der Druckkapsel 52 zugeführt.This increase in pressure in the channel 84 is via the flexible hose 92 the pressure capsule 52 supplied.

An dieser Stelle wird der Druck mit dem der Kapsel 58 verglichen. Von diesem Punkt an arbeitet die Einrichtung nach der F i g. 4 genau so wie die der F i g. 1.At this point the pressure is compared to that of the capsule 58. From this point on, the device operates as shown in FIG. 4 just like that the F i g. 1.

Während in beiden beschriebenen Ausführungsformen die Differenzdruckmessung und die Nachführung des Meßfühlers pneumatisch erfolgen, ist es selbstverständlich, daß dieses pneumatische Verfahren durch ein elektrisches ersetzt werden kann, ohne sich von der Erfindung zu entfernen. In jedem Fall wird der Meßfühler dem Flüssigkeitsspiegel im Tank genau folgen und ein kontinuierliches Ausgangssignal abhängig von diesem Pegel abgeben; Die Meßeinrichtung ist in der Lage, einer relativ großen Pegelvariation zu folgen. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung können Pegeldifferenzen bis zu 5 cm gemessen werden, und zwar mit einer Empfindlichkeit von t/s cm. While in both described embodiments the differential pressure measurement and the tracking of the sensor is done pneumatically, it goes without saying that this pneumatic method can be replaced by an electrical one without to move away from the invention. In either case, the sensor is the liquid level follow exactly in the tank and a continuous output signal dependent on this Emit level; The measuring device is capable of a relatively large level variation to follow. In the described embodiment of the invention, level differences up to 5 cm can be measured with a sensitivity of t / s cm.

Claims (10)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Messung von Flüssigkeitspegeln, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Meßfühler aus ein Luftstrom auf die Flüssigkeitsoberfläche gerichtet und gleichzeitig der von der Flüssigkeitsoberfläche reflektierte Druck des Luftstromes gemessen wird, um ein Signal zu erhalten, das der Nähe des Meßfühlers gegenüber der Flüssigkeitsoberfläche entspricht, daß durch Servomittel abhängig von diesem Drucksignal der Meßfühler gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel nachgeführt wird und daß mit einem Positionsgeber aus der Stellung des Meßfühlers ein Ausgangssignal abgeleitet wird, das dem Pegel der Flüssigkeit entspricht. Claims: 1. Method for measuring liquid levels, characterized in that a flow of air from a sensor onto the surface of the liquid directed and at the same time the pressure reflected from the surface of the liquid of the air flow is measured in order to obtain a signal that is close to the sensor with respect to the liquid surface corresponds to that dependent on servo means from this pressure signal the sensor is tracked with respect to the liquid level and that with a position transmitter from the position of the sensor an output signal is derived, which corresponds to the level of the liquid. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Meßfühler aufgenommene Drucksignal in einer Differenzdruckeinrichtung mit dem Normaldruck oberhalb der Flüssigkeit verglichen und das Ergebnis dieses Vergleiches zur Ansteuerung der Servomittel benutzt wird, derart, daß der Meßfühler durch die Servomittel in einer im wesentlichen konstanten Distanz zur Flüssigkeitsoberfläche gehalten wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the from Sensor recorded pressure signal in a differential pressure device with normal pressure compared above the liquid and the result of this comparison for control the servo means is used, such that the sensor through the servo means in a substantially constant distance to the liquid surface is maintained. 3. Einrichtung zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Servomittel aus einem pneumatischen Motor (24) bestehen, dessen Betätigungsstange (22) zum Verstellen der Höhe des Meßfühlers gegenüber der Oberfläche der Flüssigkeit(2) mit dem Meßfühler (10, 80) verbunden ist. 3. Device for carrying out the method according to the claims 1 or 2, characterized in that the servo means consist of a pneumatic motor (24) exist, the actuating rod (22) for adjusting the height of the sensor connected to the measuring sensor (10, 80) opposite the surface of the liquid (2) is. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein pneumatisches Relais (70) vorgesehen ist, das abhängig von dem einer Differenzdruckeinrichtung (52, 58, 60, 64) entstammenden Steuersignal die Zufuhr von Preßluft zum pneumatischen Motor (24) steuert. 4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that that a pneumatic relay (70) is provided which is dependent on that of a differential pressure device (52, 58, 60, 64) from the control signal the supply of compressed air to the pneumatic Motor (24) controls. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsgeber einen Differenztransformator (36) enthält, dessen Kern (38) sich mit dem Meßfühler (10, 80) bewegt. 5. Device according to claim 1, characterized in that the position transmitter contains a differential transformer (36), the core (38) of which communicates with the sensor (10, 80) moves. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler aus einem aufrecht angeordneten Körper mit mindestens zwei axial verlaufenden Luftkanälen(16, 12; 84, 82) besteht, die nach unten zeigende Öffnungen am unteren Teil des Meßfühlers (10) haben, und daß mindestens ein Luftkanal (16, 84) als Luftzuführung und mindestens ein Luftkanal (12, 82) zur Messung des Druckes des reflektierten Luftstromes dient. 6. Device according to claim 1, characterized in that the sensor from an upright body with at least two axially extending air ducts (16, 12; 84, 82), the downward-facing openings on the lower Have part of the sensor (10), and that at least one air duct (16, 84) as an air supply and at least one air duct (12, 82) for measuring the pressure of the reflected Air flow is used. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftzuführkanal (84) und der Luftkanal (82) zur Messung des reflektierten Druckes konzentrisch zueinander angeordnet sind. 7. Device according to claim 6, characterized in that the air supply duct (84) and the air duct (82) for measuring the reflected pressure are concentric to one another are arranged. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Luftkanal (84) zur Luftzuführung und der äußere (82) zur Messung des reflektierten Druckes dient. 8. Device according to claim 7, characterized in that the inner Air duct (84) for air supply and the outer (82) for measuring the reflected Pressure is used. 9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß zur Messung des reflektierten Druckes eine Luftleitung (12) und zur Luftzufuhr mehrere Luftleitungen (14) vorgesehen sind, die gleichmäßig um die erstgenannte Leitung (12) angeordnet sind. 9. Device according to claim 6, characterized in that for Measurement of the reflected pressure an air line (12) and several for air supply Air lines (14) are provided, which evenly around the first-mentioned line (12) are arranged. 10. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Seite des Meßfühlers (10, 80) weit oberhalb der Meßöffnungen eine weitere Öffnung(20) zum Messen des Normaldruckes oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vorgesehen ist, an die eine entsprechende Luftleitung (56, 94) angeschlossen ist. 10. Device according to claim 6, characterized in that on the Side of the measuring sensor (10, 80) far above the measuring openings another opening (20) is provided for measuring the normal pressure above the liquid level which is connected to a corresponding air line (56, 94).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0029178A1 (en) * 1979-11-09 1981-05-27 Siemens Aktiengesellschaft Device for sensing the level of liquid media
EP0063685A1 (en) * 1981-04-27 1982-11-03 Itt Industries, Inc. Liquid-level measuring system

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