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Der Führer fur die Fernmessung der Lage, besonders der Flüssigkeitsspiegelstande.
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Angemeldet am 28.5.1965 PV 3481-65 CSSR Die Erfindunc betrifft den
Fühler fur die Fernmessung der Lage, besonders der Flüssigkeitsspiegelstande. mit
einem elektrischen, linearen Austritt fur den ganzen, praktisch unbeschrankten Messbereich.
Die Messung erfolgt ohne irgendeiner mechanischen Ubersetzung und kann bei erschwerten
Bedingungen und zwar in der chemischen Industrie, bei sehr hohen Drücken und im
korrosiven Medium, besonders in der Kerntechnik benutzt werden. Der Austritt kann
an die automatische Regulierungseinrichtung angeknüpft sein.
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Die bisjetzt benutzten Fühler für Messung der Lage oder des Flussigkeitsspietelstandes
können wir iz Groben im zwei Gruppen teilen : die Fuhler mit und ohne meehanischer
Ubersetzung, welche ihrer Art nach mehr oder weniger nicht berührende sind. Der
Nachteil der mechanischen Fühler besteht in ihren Umfangreichen Dimensionen und
kleiner Korrosionsbestandigkeit, sowie in leichter Abnutzung.
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Die Induktions-und Kapazitatsfühler sind eher nur fur die Indikation
der Lage oder für die Instandhaltung des voraus gegebenen Standes des Flüssigkeitsspiegels
geeignet. Das gilt auch von verschiedenen Typen elektrischer Kontaktfuhler, Abnehmern
des Types eines
Photorelais und Fuhlern mit radioaktiver Substanz,
die alle. auf solche Weise arbeiten, aber sollen sieden Flussigkeitsspiegelstand
in einem gr grosseren Messbereich messes so mussen diese mit einem Servoantrieb.
versehen sein, welcher den Stand des Flüssigkeitsspiegels "abtaster" und den Fühler
in eine standige Lage, rucksichtlich des Flussigkeitsspiegels, verschiebt. Dieses
Verfahren ist kostspielig, durch seine Verwickelung und mechanische Ubersetzungen
nachteilig und auch leicht versagt. Sind die obenerwähnten Flüssigkeitsspiegelmessgeräte
mit keinem Servoantrieb versehen, kann man mittels dieser den Flussigkeitsspiegelstand
nur im gerinden Messbereich vermessen und bestrebt man sich diesen Messbereich vervreiten,
wird der Verlauf des elektrischen Austrittsignals mit Rücksicht auf die Lage des
Flissigkeitsspiegels betrachtlich nichtlinear. Der weitere Nachteil dieser Systemen
ist die Verspätung, welche fur die selbsttatige Regulierung vorwiegend nachteilig
ist. Eine Reihe von Nachteilen besitzen auch die..
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Flüssigkeitsspiegelmessgeräte die Ionisationsstrahlung ausnützende,
bei welchen neben der Verwicklung der Einrichtung auch die Tatsache nachteilig ist,
dass diese Einrichtungenin der Kerntechnik nicht verwendet werden können, denn die
Flussibkeit, deren Spiegelstand zu vermessen ist, ist stark radioaktiv.
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Die Nachteile bisheriger Einrichtungen ragen deutlich in den Vordergrund
besondere bei der Anwendung in der Kerntechnik hervor, wo die Notwendigkeit besteht
mit starken Aktivitaten zu arbeiten die ganzen Einrichtungen müssen hermetisch verschlossen
und sorgfaltig abgeschirmt seins damit das Betreuungspersonal vor der radioaktiven
Strahlung geschatzt wird. In diesen Fallen musa einmal einger bauter Fühler fur
die Flussigkeitsspiegelmessung ohne irgeneinei Instandhaltung funktionsfahig sein
und muss deshalb von einer einfachen Ausführung ohne mechaniache Elementen sein.
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Die Nachteile bisheriger Einrichtungen und führer werden durch den
Führer laut dieser Erfindung beseitigt. Das Wesentliche beruht auf dem Induktionseffekt
der Spule mit veranderlicher Dichte der Aufwicklung von ihrem einen zu dem anderen
Rande und in deren Hohlraum bewegt sich entweder ein Stick ferromagnetischen Materials
mit hoher Permeabilität, oder eine Aluminiumröhre als Kurzschlusswindung Dadurch
wird die Induktion geandert, dementsprechend, an welche Stellung im Hohlraum der
Spule mit gegebener Dichte der Aufwicklung der bewegliche Glied reicht.
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Benutzt man den Fühler als Flussigkeitsspiegelmesser, wird die Spule
in solcher Lange ausgeführt, welche für den gegebenen Bereich des Flüssigkeitsspiegelstandes
nötig ist. Der Messbereich des Spiegelstandes nach dieser Erfindung kann auch mehrere
Meter erreichen.
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Der die Induktivität beeinflussende Glied, z.B. die Kurzschlusswindung
in Form einer Aluminiumröhre, war@ in den E@@@@@@ Bines gl@en@@ nen Schwimmers,
oder eines aus ähnlichem Materialvfertim Schwimmers eingeschmelzt. Die Spule kann
ins Glas, oder in ein anderes, korrosionsfestes Material eingeschmelzt werden (die
Innenholung aus demselben Material), so dass sie in keine Berührung mit den Korrosiven
Substanzen kommt welche die Flüssigkeit enthalten kann, Wie praktisch überprüft,
ist die hervorragende Linearität und Messgenauigkeit durch die geeignete Spulenwindung
erreichbar und gleichzeitig kann man den beträchtlichen Messbereich des Flussigkeitsspiegelstandes
behalten, was bei bisherigen kontaktlosen Fühlern auf bedeutende Schwierigkeiten
stösst, vornehmlich auf die Notwendigkeit der Anwendung von Servobetrieben.
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Die Zeichnung (abb. 1) stellt den Fühler laut dieser Erfindung dar.
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Den Fühler bildet die Spule (l) mit steigender Dichte der Windung
von ihrem einen zu dem anderen Rande und der bewegliche Glied (2)
der
frei im Hohlraum der Spule (l) gelagert und für Beeinflussung g der Induktivität
der Spule (1) eingerichtet ist. Der Glied (2) fur Beeinflussung der Induktivitat
der Spule (1) eingerichtete, wird entweder durch die Kurzschlusswindung, oder durch
das ferromagnetische Material gebildet. Soll der F5hler als Flüssigkeitsstandmesser
dienen, bildet der Glied (2) mit dem Schwimmer eine Baugruppe. Die Zeichnung (Abb.
1) flirt das Beispiel der Schaltung des Fühlers an. Die Spule (1) ist in einem Zweig
der Induktivitatsbrücke eingeschaltet, die durch den Symetrizationskleintransformator
(4) gespeiat wird ; die Sekundärwicklung des Kleintransformators ist in zwei Sektionen
(A ung B) geteilt. Die Spule (3) ist eine Kompenzationsspule, welche die Induktivitätokomponente
der Impedanz ausgleicht. Zur Ausgleichung der Widerstandskomponente der Impedanz
dient der Widerstandszweig, der aus dem Potentiometer (5) und den Widerstanden (6)
und (7) besteht. Der @leichrichter (8) gleichrichtet das Wechselstromsignal, damit
es durch das Schreibgerat (93 registriert werden kann. Nimmt der Glied (2) verschiedene
Positionen in dem Hohlraum der Spule (1) ein, z.B. wegen seiner Verbindung mit dem
Schwimmers welcher auf dem Flüssigkeitsspiegel schwimmt, wird die Induktivitat der
Spule (1)k beeinflusst, was sich dadurch erweist, dass die Gleichgewicht der Widerstandsbrucke-der
Steigung der der Senkung des Flüssigkeitsspiegels nachgestort wird und das Schreibgerat
einen @@@@@@@@@ Ausschlag registriert. Um die höchsten Ansprüche an die Genauigkeit
zu befriedigen, ist es zweckdienstlich die Brüeke mit einer Sinusfrequenz von 104
Hz zu speisen.
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In manche, alternativen Fallen ist es notwendig aus dem Gefäss, in
dem ist der Flüssigkeitsspielgelstand zu messen, eine Robre aus nichtleitendem,
nichtferromagnetischen Material, z. B. glaserne herauszuführen, damit sie mit dem
Hauptgefass verbundene Gefasse auf eine Weise von Standzeigern bildet. In dieser
Rohre kann darauf der Schvimmer mit der Kurzschlusswindung untergrabracht werden.
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Die Erfindung ermöglicht die Messung der Lage, oder des. Flussigkeitsspiegelstandes
auf den unzuganglichen Stellen, in den stark korrosiven, stark radioaktiven Mediän
und in den Median des Hochdruckes..
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Sie zeichnet sich durch vorzügliche Lineariat auch bei grossem Bereich
zwichen minimalem und maximalem Stande der Messgrosse aus.
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Der Fühler laut dieser Erfindung ist leicht auf solche Weise zu verfertigen,
dass die unbedingt Verlasslichkeit ohne irgendeiner Instandhaltung verburgt wird.
Neben der Anwendung in der chemischen und Wasserwirtschafts-Industrie ist seine
Anwendung in der Kerntechnik von ausserstrittiger Bedeutung.
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Patentansprüche.
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