DE1548930C

DE1548930C - Device for determining the liquid level in a container: Commissariat a lEnergie Atomique, Paris

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Publication number: DE1548930C
Authority: DE
Inventors: Ginasservis Buis. Hendrik (Frankreich)

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Zeit für die Fortpflanzung der Ultraschallwellen im zum Bestimmen des Flüssigkeitsstandes in einem Be- Flüssigkeitsinneren gemessen wird. Leider vermögen hälter mittels Ultraschallwellen vorgegebener Fre- jedoch auch die nach dieser Methode arbeitenden quenz von einem Ultraschallsender zu der Flüssig- bekannten Vorrichtungen in der Praxis nicht voll zukeit .und von dieser zu einem Ultraschallempfänger 5 zufriedenzustellen, da in den meisten Fällen nur ein führenden Wellenleiter und mit einem an der Meß- zu geringer Teil der von dem Sender abgegebenen stelle in die zu messende Flüssigkeit hineinragenden Ultraschallenergie in die zu bestimmende Flüssigkeit und deren Pegelschwankungen begrenzenden verti- eingebracht werden kann, was ungünstige · Auskaien Rohr. . Wirkungen sowohl auf die für die Messung aufzu-The invention relates to a device for the propagation of ultrasonic waves in the time is measured to determine the liquid level in a loading liquid interior. Unfortunately fortune Containers by means of ultrasonic waves of given frequency but also those working according to this method Frequency from an ultrasound transmitter to the liquid-known devices in practice is not fully . And to satisfy from this to an ultrasonic receiver 5, since in most cases only one leading waveguide and with a too small part of the emitted by the transmitter at the measurement put ultrasonic energy projecting into the liquid to be measured into the liquid to be determined and their level fluctuations, which limit fluctuations in level, can be introduced, which is unfavorable Pipe. . Effects on both the

Bei der Bestimmung von Flüssigkeitsständen in io bringende Leistung als auch auf die bei der MessungBoth in determining liquid levels in terms of performance as well as in measuring

einem Behälter ergeben sich insbesondere dann erzielbare Genauigkeit hat.a container results in particular then has achievable accuracy.

Schwierigkeiten, wenn einerseits dieser Behälter dicht Ausgehend von diesem bekannten Stande der abgeschlossen oder wenigstens nur schwer zugang- Technik, liegt daher der Erfindung die Aufgabe zulich ist oder andererseits die Art der in dem Behälter gründe, eine Vorrichtung anzugeben, die bei gerinenthaltenen Flüssigkeit den Einsatz vieler Meß- 15 gem Energiebedarf eine genaue und von störenden methoden und Meßgeräte unmöglich macht. Letz- Umwelteinflüssen freie Messung ermöglicht.
terer Gesichtspunkt spielt insbesondere dann eine Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vor-Rolle, wenn es sich bei der Flüssigkeit um geschmol- richtung der eingangs erwähnten Art, erfindungszene Metalle mit hoher Temperatur, um Flüssigkeiten gemäß in der Weise gelöst, daß der die Ultraschallmitschlechtem Wärme-oder Elektrizitätsleitvermögen 20 wellen führende Wellenleiter ein mit einer Hilfs- oder auch um leicht entzündliche Flüssigkeiten han- flüssigkeit von der zu messenden Flüssigkeit analodelt. In diesen Fällen scheidet nämlich die Verwen- gem akustischem Verhalten gefülltes Rohr ist, das dung der üblichen Meßanordnungen mit elektrischen mindestens an seinem in die zu messende Flüssig-Kontakten, fotoelektrischen Detektoren, Kontakt- keit eintauchenden Ende mit einer Scheibe dicht absonden u. dgl. zunächst aus. Ein in der heutigen 25 geschlossen ist, deren Dicke einer halben Ultraschall-Technik sehr bedeutsamer Anwendungsfall für der- wellenlänge entspricht.Difficulties when, on the one hand, this container is tight Starting from this known state of the closed or at least difficult to access technology, the object of the invention is therefore permissible or, on the other hand, the type of reason in the container to specify a device that can be used with liquid contained therein of many measuring 15 according to energy requirements an accurate and of disruptive methods and measuring devices makes impossible. Last environmental influences free measurement enabled.
This object is, based on a pre-role, when the liquid is molten direction of the type mentioned at the beginning, high temperature metals according to the invention, and liquids in such a way that the ultrasound is bad Heat or electricity conductivity 20 wave-guiding waveguides are analogous to the liquid to be measured with an auxiliary liquid or a liquid to be handled around easily inflammable liquids. In these cases, the use of acoustic behavior is differentiated from the use of a filled pipe, the use of the usual measuring arrangements with electrical at least at its end immersed in the liquid contacts to be measured, photoelectric detectors, contact with a disk and the like. initially off. One in today's 25 is closed, the thickness of which corresponds to half an ultrasound technique, a very important application for the wavelength.

artige Verhältnisse ist bei den sogenannten schnellen Die erfindungsgemäße Bauweise einer Vorrichtunglike conditions is in the so-called fast The inventive construction of a device

Kernreaktoren gegeben, bei denen als Kühlmittel zum Bestimmen .des Flüssigkeitszustandes in einemGiven nuclear reactors, in which as a coolant to determine .the liquid state in a

flüssiges Natrium oder eine eutektische Mischung Behälter mittels Ultraschall ermöglicht es, den Ultra-liquid sodium or a eutectic mixture container using ultrasound enables the ultra-

von Natrium und Kalium dient und die Pegelhöhe 30 schallsender außerhalb des Behälters anzuordnen,of sodium and potassium is used and the level height 30 sound transmitters to be arranged outside the container,

dieses Kühlmittels sehr genau bestimmt werden muß. wodurch jegliche mit der Wartung des Senders ver-this coolant must be determined very precisely. which means that any maintenance of the transmitter

Für diese und ähnliche Anwendungsfälle werden bundenen Probleme entfallen, die sich dann ergebenFor these and similar applications, there are no associated problems that then arise

Meßmethoden bzw. Meßgeräte angewendet, die mit würden, wenn der Sender selbst im Inneren derMeasurement methods or measuring devices are used that would with if the transmitter itself inside the

Ultraschall arbeiten, wobei dann die Zeit, die eine Flüssigkeit angeordnet werden müßte, und dennochUltrasound work, then the time that a liquid would have to be placed, and yet

Ultraschallwelle für den Weg von einem Ultraschall- 35 wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung des dieUltrasonic wave for the path of an ultrasonic 35 is created by the inventive design of the

sender bis zu dem zu bestimmenden Flüssigkeits- Ultraschallenergie von dem Ultraschallsender zu dertransmitter up to the liquid to be determined ultrasonic energy from the ultrasonic transmitter to the

spiegel bzw. von diesem Flüssigkeitsspiegel bis zu zu überwachenden Flüssigkeit führenden Wellen-level or from this liquid level to the liquid to be monitored, shafts

einem Ultraschallempfänger braucht, als unmittelbare leiters sichergestellt, daß der weitaus größte Teil deran ultrasonic receiver needs as an immediate conductor ensures that the vast majority of the

Meßgröße dient. von dem Sender abgegebenen Ultraschallenergie fürMeasured variable is used. ultrasonic energy emitted by the transmitter for

Eine Meßanordnung dieser Art ist in der USA.- 40 die Messung nutzbar wird.A measuring arrangement of this kind is in the USA.- 40 the measurement can be used.

Patentschrift 3 208 281 beschrieben. Bei dieser be- Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sollenU.S. Patent 3,208,281. In this case, to further explain the invention

kannten Vorrichtung sind als Leiter für die zur Mes- nunmehr einige mögliche Ausführungsformen für er-known device are as a conductor for the measurement now some possible embodiments for

sung benutzten Ultraschallwellen im Inneren eines findungsgemäße Vorrichtungen näher beschriebenSolution used ultrasonic waves inside a device according to the invention described in more detail

in die zu untersuchende Flüssigkeit hineinragenden werden, die in der Zeichnung veranschaulicht sind.protruding into the liquid to be examined, which are illustrated in the drawing.

Hohlzylinders, der Schwankungen des Pegels der 45 Dabei zeigt in der ZeichnungHollow cylinder, the fluctuations in the level of 45 It shows in the drawing

Flüssigkeit zumindest dämpfen soll, zwei Stäbe an- · F i g. 1 einen Vertikälschnitt durch eine erfin-Liquid should at least dampen, two rods at- · F i g. 1 a vertical section through an invented

geordnet, von denen der eine mit einem Ultraschall- dungsgemäße Vorrichtung,ordered, of which one with an ultrasound device according to the invention,

sender und der andere mit einem Ultraschall- F i g. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtungtransmitter and the other with an ultrasonic F i g. 2 shows a cross section through the device

empfänger in Verbindung steht und die über einen von F i g. 1 entlang der Schnittlinie II-II in F i g. 1receiver is in communication and the one of F i g. 1 along the section line II-II in F i g. 1

auf dem zu bestimmenden Flüssigkeitspegel schwim- 50 in vergrößertem Maßstab undon the liquid level to be determined floats 50 on an enlarged scale and

mendeni Hohlkörper akustisch miteinander gekoppelt F i g. 3, 4 und 5 drei Varianten für den Einbau sind. Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Vor- der Vorrichtung in einen Behälter, in dessen Innenrichtung liegt darin, daß durch den als Koppelorgan raum der Flüssigkeitsspiegel gemessen werden soll, für den Ultraschall verwendeten Schwimmer nicht In F i g. 1 umfaßt die dargestellte Vorrichtung im nur Schwankungen in der Pegelhöhe, sondern auch 55 wesentlichen ein vertikales Rohr 1 mit einem über innere Strömungen innerhalb der Flüssigkeit in das seine gesamte Länge konstant bleibenden, kreisför-Meßergebnis eingehen und zu Fehlanzeigen führen migen Querschnitt. Dieses Rohr 1 ist mit einer paskönnen. Außerdem liegt überhaupt der gesamte senden Menge einer Hilfsflüssigkeit 2 gefüllt und an Meßweg außerhalb der bestimmenden Flüssigkeit seinen beiden Enden durch zwei gleichgestaltete und ist daher störenden Umgebungseinflüssen hin- 60 Scheiben 3 und 4 verschlossen, welche für die Abr sichtlich Feuchtigkeit, Temperatur, Druck und Strö- dichtung des Rohres 1 gegenüber der Umgebung mungsverhältnissen ausgesetzt, wodurch sich eben- sorgen,
falls" die erzielbare Meßgenauigkeit verschlechtert. Das Rohr 1 sitzt fest in einem Gehäuse 5, in demmendeni hollow bodies acoustically coupled to one another F i g. 3, 4 and 5 are three variants for installation. The main disadvantage of this known front of the device in a container, in the interior direction, is that the liquid level is to be measured through the space as the coupling organ, the float used for the ultrasound is not shown in FIG. 1, the device shown comprises only fluctuations in the level, but also essentially a vertical tube 1 with a circular cross-section which remains constant over its entire length via internal currents within the liquid and which leads to incorrect displays. This tube 1 comes with a can. In addition, the entire send amount of an auxiliary liquid 2 is filled and on the measuring path outside of the determining liquid its two ends by two identical and therefore disruptive environmental influences are closed off 60 discs 3 and 4, which are visible for moisture, temperature, pressure and currents - the seal of the pipe 1 is exposed to the ambient conditions, which also ensures that
if "worsens the achievable measurement accuracy. The tube 1 is firmly seated in a housing 5 in which

Günstigere Ergebnisse versprechen daher die- ein Ultraschallsender 6 montiert ist, der einen WeI-More favorable results therefore promise that an ultrasonic transmitter 6 is mounted which has a white

jenigen Meßmethoden bzw. Meßgeräte, bei denen 65 lenzug von longitudinalen Wellen der Frequenz/ inthose measuring methods or measuring devices in which 65 lenzug of longitudinal waves of frequency / in

die Messung innerhalb der zu überwachenden Flüs- Richtung des Rohres 1 aussendet, das die Funktionthe measurement within the flow direction to be monitored of the pipe 1 sends out that the function

sigkeit selbst erfolgt, bei denen also die Utraschall- eines Wellenleiters hat, wie weiter unten näher ge-ity itself takes place, in which the ultrasound of a waveguide has, as explained in more detail below

energie in die Flüssigkeit selbst eingeleitet und die zeigt wird. Damit der Wellenzug durch die Scheiben 3energy is introduced into the liquid itself and it shows. So that the wave train through the washers 3

und 4 in das Rohr eindringen bzw. dieses wieder verlassen kann, haben diese eine Dicke, die gleich η 112 ist, wobei n — 1,2,3... und /. die Ultraschallwellenlänge ist, d. h. der Quotient aus der Schallgeschwindigkeit im Scheibenmaterial und der Ultraschallfrequenz. Der Sender 6 besitzt einen Halterungsflansch 7, der innerhalb des Gehäuses 5 mittels dreier Schrauben 8 festgelegt und zentriert ist, die in Verbindung mit einer axial wirkenden und sich gegenand 4 can penetrate into the pipe or leave it again, these have a thickness which is equal to η 112 , where n - 1,2,3 ... and /. is the ultrasonic wavelength, ie the quotient of the speed of sound in the disc material and the ultrasonic frequency. The transmitter 6 has a mounting flange 7, which is fixed and centered within the housing 5 by means of three screws 8, which in conjunction with an axially acting and opposing each other

25 in einer Halterung 26 befestigt, die gegenüber dem Anschlußflansch 16 festgelegt ist. Diese Halterung 26 umfaßt an ihrem oberen Teil eine Öffnung 27, durch die das Rohr 1 hindurchtritt, und sie wird 5 durch ein Rohr 28 verlängert, das koaxial um das Rohr angeordnet ist und zwischen diesem und seiner inneren Oberfläche einen ringförmigen Zwischenraum 29 freiläßt. Der Zwischenraum 29 ist bis über die Löcher 30 in der Wand des Rohres 28 zum Ni-25 fastened in a holder 26 which is fixed with respect to the connecting flange 16. This bracket 26 comprises at its upper part an opening 27 through which the tube 1 passes and it becomes 5 extended by a tube 28 which is arranged coaxially around the tube and between this and his inner surface leaves an annular gap 29 free. The space 29 is up to about the holes 30 in the wall of the tube 28 to the Ni

Wenn die im Rohr 1 enthaltene Flüssigkeit 2 mit der Atmosphäre reagiert oder mit den MaterialienWhen the liquid 2 contained in the tube 1 reacts with the atmosphere or with the materials

die Stirnwand 10 des Gehäuses 5 abstützenden i° ^veau l"⁷ mit dem im Behälter 50 enthaltenen Natrium Feder 9 die Einstellung der Lage des Senders 6 ge- gefüllt.the end wall 10 of the housing supporting i ° ^veau l ^"7, the adjustment of the position of the transmitter 6 is filled with the 5 contained in the reservoir 50 of sodium spring 9 overall.

statten. Schließlich besitzt das Rohr 28, wie in Fig. 2 geequip. Finally, the tube 28, as shown in Fig. 2 ge

zeigt ist, auf Bezugsniveauhöhen, deren Abstand gegenüber dem Sender 6 genau bekannt ist, reflek-shows is, at reference level heights whose distance from the transmitter 6 is exactly known, reflective

des Senders 6 oder wenn der Sender 6 gekühlt wer- 15 tierende Organe wie 31. Diese reflektierenden Organe den soll, wird das Gehäuse 5 mit einer weiterenFlüs- 31, die in Fig. 2 in einer Anzahl von drei Stück zu sigkeit gefüllt, die im Falle von Undichtigkeiten sehen sind, haben die Form von kleinen halbzylinnicht mit der im Rohr 1 enthaltenen reagiert. Eine drischen Zungen, die senkrecht zur gemeinsamen Leitung 11 geht durch das Gehäuse 5 hindurch und Achse der Rohre 1 und 28 orientiert sind und eine ist über einen Stutzen 12 an das Rohr 1 angeschlos- 20 ebene Fläche· aufweisen, die zum Reflektor 22 hin sen; diese Leitung 11 ermöglicht die Füllung des gerichtet ist. Die kleinen Zungen 31, die vorzugs-Rohres 1 mit der Flüssigkeit 2 und wird normaler- weise an der zylindrischen Oberfläche befestigt und weise durch einen Stopfen 13 verschlossen. Das Ge- gleichmäßig längs einer Schraubenlinie verteilt sind, häuse 5 hat schließlich an seiner äußeren Oberfläche haben notwendigerweise eine verminderte Breite und Kühlrippen 14 und endet in einem Anschlußflansch 25 eine Länge, die ein minimales Spiel zwischen ihrem 15, der die Befestigung des Gehäuses 5 und des Ende und der Oberfläche des Rohres 1 zuläßt. Rohres 1, das mit ihm axial verbunden ist, einem Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitetof the transmitter 6 or, if the transmitter 6 is cooled, 15 animal organs such as 31. These reflecting organs the housing 5 is closed with a further flow 31, which is shown in Fig. 2 in a number of three pieces The liquid that can be seen in the event of leaks is not in the form of small half-cylinder reacts with that contained in tube 1. A drical tongue that is perpendicular to the common Line 11 goes through the housing 5 and the axis of the tubes 1 and 28 are oriented and one is connected to the tube 1 via a connecting piece 12 sen; this line 11 allows the filling of the directional. The small tongues 31, the preferred tube 1 with the liquid 2 and is normally attached to the cylindrical surface and closed by a plug 13. That are evenly distributed along a helical line, Finally, the housing 5 on its outer surface necessarily has a reduced width and Cooling fins 14 and ends in a connecting flange 25 a length that has a minimum clearance between their 15, which allows the housing 5 and the end and surface of the tube 1 to be fixed. Tube 1, which is axially connected to it, a The device described above operates

Anschlußflansch 16 ermöglicht, der an der Wandung in folgender Weise: Zur Bestimmung der Lage des eines Behälters 50 angeschweißt ist, der die Flüssig- Spiegels 17 des im Behälter 50 enthaltenen flüssigen keit 51 enthält, deren Niveauhöhe 17 gemessen wer- 30 Natriums setzt man in den Behälter 50 die in Fig. 1 den soll. gezeigte Vorrichtung ein, wobei man unier Verwen-Connection flange 16 allows the on the wall in the following way: To determine the position of the a container 50 is welded, the liquid level 17 of the liquid contained in the container 50 1, the level 17 of which is measured. Sodium is placed in the container 50 as shown in FIG the should. shown device, whereby one uses unier

In der nachfolgenden Beschreibung wird ange- dung eines Metallfaltenbalges 18 für die Abdichtung nommen, daß der Behälter 50 ein Kernreaktor- der Durchführung durch die Wandung des Behälters behälter ist, der flüssiges Natrium 51 enthält, dessen 50 sorgt. Wenn der Sender 6 mit Strom versorgt Niveauhöhe im Innern dieses Behälters 50 schwan- 35 wird, durchläuft ein Ultraschallwellenzug, der beiken kann. Die das Rohr 1 füllende Hilfsflüssigkeit 2 spielsweise von einem piezoelektrischen Quarz herist vorzugsweise eine eutektische Natrium-Kalium- kommt, die im Rohr 1 enthaltene Flüssigkeit 2 — bei Mischung, deren Eigenschaften in akustischer Hin- dem gewählten Beispiel eine eutektische Natriumsicht praktisch analog zu denen des flüssigen Na- Kalium-Mischung — und tritt ohne merkliche triums sind und die bei der Umgebungstemperatur 40 Schwächung durch die das Rohrl abschließenden nicht erstarrt. Außerdem reagiert diese eutektische Scheiben 3 und 4 hindurch.In the following description, use is made of a metal bellows 18 for the seal Assume that the container 50 is a nuclear reactor carrying out through the wall of the container is container that contains liquid sodium 51, the 50 of which provides. When the transmitter 6 is powered The height of the level inside this container 50 fluctuates, a train of ultrasound waves passes through which at the same time can. The auxiliary liquid 2 filling the tube 1 is made from a piezoelectric quartz, for example preferably a eutectic sodium-potassium comes, the liquid contained in the tube 1 2 - at Mixture, the properties of which in acoustic hindrance, the example chosen is a eutectic sodium view practically analogous to those of the liquid sodium-potassium mixture - and occurs without noticeable triums are and the at the ambient temperature 40 weakening by the final pipe not frozen. In addition, these eutectic disks 3 and 4 react through them.

Mischung nicht mit dem Natrium, wenn Leckverluste zur Außenseite des Rohres 1 hin auftreten. Schließlich wird die dritte Flüssigkeit, die den Sender 6 im Gehäuse 5 kühlt, durch Kerosin gebildet.Do not mix with the sodium if leakage occurs to the outside of the pipe 1. In the end the third liquid that cools the transmitter 6 in the housing 5 is formed by kerosene.

Die Verbindung zwischen den Anschlußflanschen 16 und 15 wird in dichter Weise mit Hilfe eines Metallfaltenbalges 18 ausgeführt, der insbesondere die gegebenenfalls auftretenden AusdehnungsunterschiedeThe connection between the connecting flanges 16 and 15 is tightly sealed with the aid of a metal bellows 18 executed, in particular the expansion differences that may occur

Es ist zu bemerken, daß der Wellenzug longitudinaler Wellen, der durch das Rohr 1 hindurchgeht, durch dessen Oberflächenzustand nicht beeinflußt 45 wird, dieser also beliebig sein kann.It should be noted that the wave train is more longitudinal Waves passing through the pipe 1 are not affected by the surface condition thereof 45, so this can be anything.

Der Wellenzug wird nach seinem Austritt aus dem Rohr 1 an den konischen Teilen 23 und 24 des Reflektors 22 reflektiert und läuft durch das Natrium in Richtung des Flüssigkeitsspiegels 17 parallel zurThe wave train is after its exit from the tube 1 on the conical parts 23 and 24 of the reflector 22 reflects and runs through the sodium in the direction of the liquid level 17 parallel to

zwischen dem Behälter 50 und dem Rohr 1 auf- 50 Achse des Rohres 1, durch den zwischen diesem fangen kann. Die Befestigung der gesamten Vor- Rohr 1 und dem äußeren Rohr 28 begrenzten Zwi-■ - ■ - ■ schenraum 29, wobei das äußere Rohr 28 die Funkbetween the container 50 and the pipe 1 on the 50 axis of the pipe 1 through which between this can catch. The attachment of the entire front pipe 1 and the outer pipe 28 limited between ■ - ■ - ■ space 29, the outer tube 28 being the radio

tion hat, Bewegungen des flüssigen Natriums zu beschränken, welche die Messungen stören könnten.tion has to limit movements of the liquid sodium which could interfere with the measurements.

richtung gegenüber dem Behälter 50 wird mit Hilfe von drei Schrauben 19 erreicht, die durch Muttern 20 festgelegt sind.direction relative to the container 50 is achieved with the help of three screws 19, which by nuts 20 are set.

Das Rohr 1 tritt durch eine Öffnung 21 vertikal in 55 Der Wellenzug wird dann an dem Flüssigkeitsden Behälter 50 ein und setzt sich in Richtung auf spiegel 17 reflektiert und durchläuft den Weg in umden Behälterboden zu fort, wobei es in das flüssige gekehrter Richtung und gelangt so zum Sender Natrium eintaucht. In der Nähe des durch die über das Rohr 1 zurück, das auf diese Weise einen Scheibe 4 verschlossenen Endes des Rohres 1 ist ein Hin- und Rücklauf durch die Wandung des Behäl-Reflektor 22 angeordnet, der dazu dient, die durch 60 ters 50 ohne merkliche Schwächung ermöglicht, den Sender 6 durch das Rohrl gesandten Ultra- Mit in der Zeichnung nicht dargestellten Meßschaüwellen zu reflektieren. Der Reflektor 22 umfaßt geräten kann schließlich' die Lage des Flüssigkeitssymmetrisch zur Achse des Rohres 1 zwei konische spiegeis 17 in dem Behälter 50 gegenüber einern befeile 23 und 24, die jeweils in einer öffnung 23 a kannten Bezugsniveau, das mittels der kleinen Zun- bzw. 24 a enden, die den kontinuierlichen Durchtritt 65 gen 31 festgelegt sein kann, in Abhängigkeit von der des im Behälter 50 enthaltenen Natriums zu den ent- notwendigen Zeit für den vollständigen Hin- und sprechenden konischen Teilen 23 und 24 ermös- Rücklauf des Wellenzuges bestimmt werden. Die liehen Der Reflektor 22 ist mit Hilfe von Schrauben Zungen 31 ermöglichen eine standige Eichung derThe tube 1 enters through an opening 21 vertically in 55 The wave train is then at the liquid end Container 50 and is reflected in the direction of mirror 17 and goes through the path in umden Container bottom to continue, with it in the liquid opposite direction and thus arrives at the transmitter Sodium dips. Close to the back through the over the pipe 1 that this way one Disc 4 closed end of the tube 1 is a back and forth through the wall of the Behäl reflector 22 arranged, which serves to allow the through 60 ters 50 without noticeable weakening, the transmitter 6 sent through the tube with measuring shafts not shown in the drawing to reflect. The reflector 22 comprises devices can finally 'the position of the liquid symmetrically to the axis of the tube 1, two conical mirrors 17 in the container 50 opposite one filing 23 and 24, which are each known in an opening 23 a reference level, which by means of the small increase or 24 a end, which the continuous passage 65 gene 31 can be set, depending on the of the sodium contained in the container 50 at the necessary time for the complete back and forth speaking conical parts 23 and 24 ermös- return of the wave train can be determined. the borrowed The reflector 22 is with the help of screws tongues 31 allow a constant calibration of the

Vorrichtung und somit insbesondere die Vornahme von Korrekturen bezüglich der Änderungen der Schallgeschwindigkeit, die durch Temperaturgradienten und gegebenenfalls auftretende Veränderungen der Zusammensetzung des flüssigen Natriums verursacht werden könnten.Device and thus in particular making corrections to changes in the The speed of sound caused by temperature gradients and any changes that may occur the composition of the liquid sodium.

F i g. 3, 4 und 5 zeigen schematisch drei mögliche Varianten für den Einbau der vorstehend beschriebenen Vorrichtung, und zwar die Lage des Rohres 1 und des den Sender 6 enthaltenden Gehäuses 5 ge- ίο genüber dem Behälter 50, in dem der Flüssigkeitsspiegel 17 gemessen werden soll.F i g. 3, 4 and 5 schematically show three possible variants for the installation of the one described above Device, namely the position of the tube 1 and the housing 5 containing the transmitter 6 ge ίο compared to the container 50 in which the liquid level 17 is to be measured.

Gemäß F i g. 3 tritt das Rohr 1 vertikal durch den Boden des Behälters 50 hindurch, wobei die Notwendigkeit eines die Ultraschallwellen zum zu messenden Flüssigkeitsspiegels zurückwerfenden Reflektors entfällt. Gemäß F i g. 4 tritt das Rohr 1 seitlich in den Behälter 50 ein und ist dann im Inneren des Behälters 50 angemessen gekrümmt, so daß sein letztes Stück normal zum Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 50 gerichtet ist. Gemäß F i g. 5 ist das Rohr 1 schließlich einem Reflektor 32 von prismatischer Form zugeordnet, der eine Reflexion der Ultraschallwellen unter 90° liefert, die dann in Richtung des zu messenden Flüssigkeitsspiegels und zurück zum Sender 6 laufen.According to FIG. 3, the tube 1 passes vertically through the bottom of the container 50, the need a reflector that throws the ultrasonic waves back towards the liquid level to be measured not applicable. According to FIG. 4, the tube 1 enters the container 50 from the side and is then inside the Container 50 is appropriately curved so that its last piece is normal to the liquid level in the Container 50 is directed. According to FIG. 5, the tube 1 is finally a reflector 32 of prismatic Associated shape that provides a reflection of the ultrasonic waves at 90 °, which then goes in the direction of of the liquid level to be measured and run back to the transmitter 6.

Claims

Patent claims:

1. Device for determining the liquid level in a container by means of ultrasonic waves predetermined frequency from an ultrasound transmitter to the liquid and from this to an ultrasound receiver Waveguide and with a protruding at the measuring point in the liquid to be measured and Vertical tube limiting their level fluctuations, characterized in that the waveguide carrying the ultrasonic waves an acoustic analogue with an auxiliary liquid (2) from the liquid (51) to be measured The behavior of the filled pipe (1) is, at least at its in the liquid to be measured (51) immersed end with a disc (4) is tightly sealed, the thickness of which is half Corresponds to the ultrasonic wavelength.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the tube (1) sealed by the wall of the container (50) is passed through.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the ultrasonic transmitter (6) is arranged in a housing (5) which is connected to the end of the tube (1), and that the housing (5) is filled with a cooling liquid that does not react with the auxiliary liquid (2).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tube (1) is also sealed at its free end by a disc (3), the thickness of which is one corresponds to half the ultrasonic wavelength.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tube (1) is straight along its entire length.

6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tube (1) has at least one curved part.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tube (1) is arranged vertically and enters the container (50) at its upper end and one him opposing reflective system is assigned that the waves in the direction of to measuring liquid level in the space (29) between the pipe (1) and the to this coaxial vertical tube (28) throws back.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by reflectors (31) for a permanent calibration at reference level heights, their position along the pipe (1) and opposite the ultrasonic transmitter (6) is known.

9. The device according to claim 1, characterized in that the contained in the container (50) Liquid (51) is liquid sodium.

10. The device according to claim 1, characterized in that the auxiliary liquid (2) in the tube (1) is a eutectic sodium-potassium mixture.

11. The device according to claim 3, characterized in that the in the housing (5) of the The coolant contained in the ultrasonic transmitter (6) is kerosene.

1 sheet of drawings