DE1288802B - Selbsttaetiger Dichteausgleich bei Fluessigkeitsstands- und Fluessigkeitsstroemungsmeldern - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum selbsttätigen Dichte- und dichteabhängigen Viskositätsabgleich bei Flüssigkeitsstandsmeldern mittels Schwimmer und Flüssigkeitsströmungsmeldern mittels Stauklappe.
• Zur Überwachung des Betriebszustandes von großen elektrotechnischen Geräten, die zur Kühlung und Isolierung mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Ö1 oder Clophen, gefüllt sind, werden in die Verbindungsleitung zwischen flüssigkeitsgefülltem Kessel und Ausdehnungsgefäß Flüssigkeitsstands- und Flüssigkeitsströmungsmelder eingebaut. Diese bekannten Geräte bestehen in den meisten Fällen aus zwei voneinander unabhängigen Meßkreisen, einem Flüssigkeitsstandsmelder, der die allmähliche Gasbildung durch Messung des Flüssigkeitsspiegels in einem Dom mittels eines Schwimmers erfaßt, und dem Strömungsmeßgerät, das die durch plötzliche Wärme- oder Gasbildung entstehende Strömung in der Flüssigkeit mit Hilfe einer in den Strömungsquerschnitt hineinragenden Stauklappe meldet.
• Bei unterschiedlichen Dichten und den davon abhängigen Viskositäten verschiedener Flüssigkeiten, z. B. Clophen oder Öl, oder bei Temperaturschwankungen in der gleichen Flüssigkeit sind der Auftrieb, den der Schwimmer erfährt, und der Staudruck, den die Stauklappe des Strömungsmelders erfährt, jeweils verschieden.
• Um die im weiteren Rahmen unterschiedliche Dichte verschiedener Flüssigkeiten auszugleichen, sind bei den bekannten Geräten, wenn diese von vornherein nicht für die jeweilige Flüssigkeit besonders ausgelegt werden, an den Fühlern, dem Schwimmer oder der Stauklappe oder im Gestänge oder im Anzeigesystem Justiereinrichtungen vorhanden, mit denen die Dichte der vorhandenen Flüssigkeit eingestellt werden kann. Für eine Anpassung des Staudrucks der Flüssigkeitsströmung auch bei Temperaturschwankungen in ein und derselben Flüssigkeit während des Betriebes sind schon verschiedene Kompensationsmittel, im allgemeinen unter Verwendung von Bimetall, vorgeschlagen worden.
• Weiter sind Verfahren und Einrichtungen zur Kompensation veränderlicher Zustandsgrößen bei Durchfiußmessungen nach dem Wirkdruckverfahren, insbesondere von Gasen, bekannt, bei denen die Änderung der betreffenden Zustandsgröße über pneumatische Zwischenglieder eine Änderung der Hebelübersetzung eines Meßgewichtes in dem Sinne bewirkt, daß die auf einen Normalzustand bezogene Menge angezeigt, registriert oder gezählt wird.
• Bei Ringwaagen zur Strömungsmessung ist es weiter bekannt, das Gegengewicht bzw. das Gegendrehmoment ebenfalls mittels eines Differenzdruckmessers in eine Abhängigkeit vom Zustand des Mediums zu bringen.
• Der apparative Aufwand zur selbsttätigen Kompensation der Variation der Zustandsgrößen des zu messenden Mediums ist, bedingt durch die Forderung nach Genauigkeit bei Meßgeräten, sehr hoch. Für einen einfachen Flüssigkeitsstands- und Flüssigkeitsströmungsmelder, wie er als Buchholzrelais zum Schutze von Transformatoren bekannt ist, der nur relativ grob die Erreichung von Grenzwerten der Meßgrößen erfassen und anzeigen soll, wäre mit solchen Mitteln der Aufwand viel zu hoch.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfacher und wesentlich billiger als die bekannten Einrichtungen ausgeführt ist und universell für alle Flüssigkeiten ohne Änderung und für alle Temperaturbereiche schon bei der Einstellung der Endlage der Stauklappe einen selbsttätigen Dichteausgleich vornimmt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Auftrieb eines zusätzlichen, vollständig in die Flüssigkeit eintauchenden Schwimmers als Rückstellkraft über einen Hebelmechanismus auf die Stauklappe übertragen wird.
• Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß die Endlage der Stauklappe stets direkt die jeweilige Strömungsmenge anzeigt, unabhängig von durch Temperaturschwankungen bedingten Dichteänderungen der Flüssigkeit und unabhängig vom verwendeten Strömungsmittel.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Beispiels veranschaulicht. In einem in der Verbindungsleitung zwischen Kessel und Ausdehnungsgefäß angebrachten Dom 1 befindet sich eine Stauklappe 2 und durch einen Hebel, der um Punkt 5 drehbar ist, mit dieser Stauklappe verbunden ein kleiner Schwimmer 3. Der auf die Stauklappe 2 durch die Flüssigkeitsströmung ausgeübte Staudruck ist direkt proportional der Flüssigkeitsdichte y. Auf den Schwimmer 3 übt die Flüssigkeit zugleich eine Auftriebskraft A aus, die ebenfalls direkt proportional der Flüssigkeitsdichte y ist. Werden nun die wirksame Staufläche der Stauklappe 2 und das Auftriebsvolumen des Schwimmers 3 so aufeinander abgestimmt, daß die Veränderung der Auftriebskraft infolge einer Dichteänderung eine entsprechende Änderung der wirksamen Staudruckkraft verursacht, so kann das Anzeigegerät unabhängig von der jeweiligen Flüssigkeitstemperatur ohne besondere Nachjustierung oder Kompensationsmaßnahmen eingesetzt werden.
• Da häufig die Viskosität der Flüssigkeit von der Dichte abhängt und die auf die Stauklappe ausgeübte Kraft des strömenden Mediums auch von dessen Viskosität abhängig ist, kann man durch eine Überkompensation der ausgeübten dichte abhängigen Staukraft durch den dichte abhängigen Auftrieb des Schwimmers auch der Viskositätsabhängigkeit der ausgeübten Staukraft begegnen. Zu diesem Zweck wird Schwimmer und Hebelwerk so dimensioniert, daß mit steigender Dichte und damit Viskosität der Flüssigkeit der Auftrieb des Schwimmers so groß wird, daß er die Staufläche in einem Winkel größer oder kleiner als 900 zur Strömungsrichtung stellt und damit die wirksame Staufläche um den Betrag verringert, um den der Staudruck durch Viskositätserhöhung vergrößert wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche : 1. Einrichtung zum selbsttätigen Dichte- und dichteabhängigen Viskositätsausgleich bei Flüssigkeitsstandsmeldern mittels Schwimmer und Flüssigkeitsströmungsmeldern mittels Stauklappe, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrieb eines zusätzlichen, vollständig in die Flüssigkeit eintauchenden Schwimmers (3) als Rückstellkraft über einen Hebelmechanismus auf die Stauklappe (2) übertragen wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (3) und der Hebelmechanismus so dimensioniert sind, daß sich die Stauklappe (2) in einen Winkel größer oder kleiner als 900 zur Strömungsrichtung einstellt, wenn sich der Staudruck infolge einer dichteabhängigen Viskositätserhöhung vergrößert.