DE1573002B2

DE1573002B2 - Niveauanzeigegeraet fuer fluessigkeiten und schuettgueter

Info

Publication number: DE1573002B2
Application number: DE19661573002
Authority: DE
Inventors: Erich Thayngen Schmid (Schweiz)
Original assignee: Ing Max Bircher, Fabrik elektn scher Apparate, Schaffhausen (Schweiz)
Priority date: 1965-02-12
Filing date: 1966-02-08
Publication date: 1971-04-01
Also published as: CH424295A; DE1573002A1

Description

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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein flanschlosen Ende des Kerns 13 und der gummi-

Niveauanzeigegerät für Flüssigkeiten und Schutt- : elastischen Scheibe 18. Die Hülse 19 bildet den

güter. Anker zu einem Elektromagneten, der zur Haupt-

Dem gleichen Zweck dienende Geräte sind bereits sache aus der Spule 11 und dem Kern 13 besteht, bekannt, die einen durch elektromagnetische An- 5 Dieser Elektromagnet 11,13 und die Hülse 19 bilden triebsmittel in Schwingungen versetzbaren Fühler die elektromagnetische Antriebsvorrichtung, um den aufweisen, welcher dazu bestimmt ist, durch Beruh- Stab 17 in Schwingungen zu versetzen,
rung mit der Flüssigkeit oder dem Schüttgut in Der Stab 17 ragt nur teilweise in das Gehäuse 15 seinen Schwingungen gedämpft zu werden. Die be- hinein und trägt an seinem im Innern des Gehäuses kannten Geräte dieser Art sind auch mit einem auf io 15 liegenden Ende einen kleinen Permanentmagneten die Bewegungen -de,s_r,Fühlers ansprechenden mecha- 20. Im Wirkungsbereich dieses Magneten 20 befindet nisch-elektrischen^findler versehen, dessen Ausgang sich eine elektrische Induktionsspule 21, deren Mittelmit einer elektriscfien Äuswertungsvorrichtung in achse rechtwinklig zu jener der Erregerspule 17 anVerbindung steht.-jEs ist dabei ferner bekannt, den geordnet ist. Die Induktionsspule 21 hat eine zur mechanisch-elektrischen Wandler durch einen mit 15 Mittelachse der Erregerspule 11 symmetrische Lage dem schwingbaren Fühler verbundenen Permanent- und ist auf einen Spulenkörper 22 aus elektrisch und magneten und eine im Wirkungsbereich dieses Ma- magnetisch isolierendem Werkstoff gewickelt. Der gneten liegende, stationäre Induktionsspule zu bilden. Spulenkörper 22 ist in einem rohrförmigen Fortsatz

Eine Schwierigkeit bei den geschilderten Geräten 12 b des Spulenkörpers 12 mit Hilfe eines Klebstoffbesteht darin, eine schädliche magnetische Einstreu- «20 pfropfens 23 befestigt, der eine radiale Durchung von der Erregerspule der elektromagnetischen brechung des Fortsatzes 12 b durchsetzt. Von der Antriebsmittel auf die Induktionsspule zu verhüten. Erregerspule 11 her betrachtet endet der Stab 17 vor Die vorliegende Erfindung zeigt, wie diese Schwierig- der Induktionsspule 21, und der Permanentmagnet 20 keit auf überraschend einfache Weise ausreichend befindet sich ganz außerhalb der Induktionsspule 21 beseitigt werden kann. 25 zwischen dieser und dem den Flanschring 14 auf-

Dies wird bei dem Niveauanzeigegerät nach der weisenden Ende des Kerns 13 des Elektromagneten

Erfindung im wesentlichen dadurch erreicht, daß die 11,13.

Induktionsspule eine zur Mittelachse der Erregerspule _: Die Leiterenden der Erregerspule 11 und der Inder elektromagnetischen Antriebsvorrichtung symme- duktionsspule 21 sind an eine mehrpolige Steckdose trische und rechtwinklige Lage aufweist und daß der 30 24 angeschlossen, die im Gehäuse 15 sitzt. Ein entFühler ein die Erregerspule koaxial durchsetzender sprechender Stecker 25 ist in die Steckdose 24 lösbar Stab ist, der vor der Induktionsspule endet und am eingeführt. An dem vom Stab 17 abgekehrten Ende betreffenden Ende den völlig außerhalb der Induk- des Gehäuses 15 sitzt ein Gewindenippel 26, auf den tionsspule liegenden Permanentmagneten trägt. eine Überwurfmutter 27 mit einer Durchbrechung

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung 35 zum Durchtritt der nur schematisch dargestellten ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der nach- Anschlußkabel 28 und 29 aufgeschraubt ist.
folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles Durch das eine Anschlußkabel 28 wird die Erist die Erfindung an Hand der zugehörigen Zeichnung regerspule 11 mit einer Wechselstromquelle 30 vererläutert, bunden, die z. B. ein Transformator sein kann, der

Fig. 1 stellt ein Niveauanzeigegerät gemäß der 40 primärseitig an das Lichtstromverteilungsnetz anErfindung im Längsschnitt dar, wobei auch die an- geschlossen ist. Das andere Anschlußkabel 29 verbinzuschließenden elektrischen Stromkreise schematisch det die Induktionsspule 21 mit dem Eingang eines angedeutet sind; Verstärkers 31, an dessen Ausgang ein Anzeige-

F i g. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie H-II in instrument 32 und/oder ein Relais 33 angeschlossen

Fig. 1. ...... 45 ist. Die Teile 31,32 und 33 bilden zusammen eine

Das in der Zeichnung veranschaulichte Niveau- elektrische Auswertungsvorrichtung,

anzeigegerät weist eine elektromagnetische Erreger- Die Gebrauchs- und Wirkungsweise des beschrie-

spule 11 auf, die auf einem Spulenkörper 12 aus elek- benen Gerätes ist wie folgt:

trisch und magnetisch nicht leitendem Material, z. B. Bei eingeschalteter Stromquelle 30 wird durch die Kunstharz, angebracht ist. In einer axialen Ausneh- 5° magnetische Wirkung des Elektromagneten 11,13 die mung des Spulenkörpers 12 sitzt ein ebenfalls axial Hülse 19 angezogen und wieder freigegeben. Da die durchbohrter ferromagnetischer Kern 13, der an Hülse 19 auf dem Stab 17 festsitzt, wird letzterer in seinem einen Ende mit einem nach außen abstehen- Schwingungen, in seiner Längsrichtung versetzt, wobei den Flanschring 14 versehen ist, welcher, wie der die gummielastische Scheibe 18 die dem Elektro-Kern 13, auch magnetisch leitend ist. Der Spulen- 55 magneten entgegenwirkende Rückstellkraft liefert, körper 12 befindet sich in der einen Endpartie eines Das vom Permanentmagneten 20 ausgehende Magnetrohrförmigen Gehäuses 15, das außen einen magne- feld durchsetzt zum Teil die Induktionsspule 21. tisch leitenden Mantel 16 aufweist. Ein aus magne- Während der Schwingung des Stabes 17 erfährt jetisch nicht leitendem Material bestehender Stab 17 doch der magnetische Fluß durch die Spule 21 peridurchsetzt die axiale Bohrung des Kerns 13 und den 60 odische Änderungen, die in den Windungen der Flanschring 14 mit radialem Spiel. Der Stab 17 sitzt Spule 21 eine elektrische Spannung erzeugen, die im fest in einer zentralen Öffnung einer gummielastischen Verstärker 31 vervielfacht wird zur Betätigung des Scheibe 18, deren äußerer Umfang mittels eines hül- Relais 33 und des Anzeigeinstrumentes 32. Der aus senförmigen Fortsatzes 12 α des Spulenkörpers 12 dem Gehäuse 15 herausragende Teil des Stabes 17 festgehalten ist. Diese Anordnung des Stabes 17 er- 65 erstreckt sich als Fühler in einen nicht dargestellten laubt, daß der Stab in seiner Längsrichtung schwin- Behälter für Flüssigkeiten oder Schüttgüter. Solange gen kann. Eine ferromagnetische Hülse 19 ist auf die Flüssigkeit oder das Schüttgut den Stab 17 nicht dem Stab 17 befestigt, und zwar zwischen dem berührt, kann letzterer ungehindert schwingen. Wenn

aber die Flüssigkeit oder das Schüttgut ein vorbestimmtes Niveau im Behälter überschreitet, kommt der Stab 17 mit der Flüssigkeit oder dem Schüttgut in Berührung, wodurch die Schwingung des Stabes 17 beträchtlich gedämpft und die in der Induktionsspule 21 induzierte Spannung merklich herabgesetzt wird. Diese Spannungsänderung bewirkt eine andere Anzeige am Instrument 32 und das Entregen des Relais 33. Somit wird das kritische Niveau der Flüssigkeit oder des Schüttgutes mittels des Instrumentes 32 sichtbar angezeigt, wobei gewünschtenfalls gleichzeitig mittels des Relais 33 irgendwelche Steuerungen auf elektrischem Wege selbsttätig ausgelöst werden können.

Die von der Erregerspule 11 erzeugten magnetischen Feldlinien verlaufen fast ausschließlich in den ferromagnetischen Teilen 13,14,16 und 19 sowie in den kürzesten Verbindungsstrecken zwischen den genannten Teilen. Daher streuen nur verhältnismäßig wenige Feldlinien in die Induktionsspule 21 ein, und dies noch in symmetrischer Weise, so daß die durch das magnetische Streufeld der Erregerspule 11 in der Induktionsspule 21 erzeugten Spannungen vernachlässigbar gering sind. Der ferromagnetische Mantel 16 schirmt die Induktionsspule 21 zusätzlich gegen den Einfluß von eventuell vorhandenen äußeren Magnetfeldern ab.

Das beschriebene Niveauanzeigegerät hat gegenüber den vergleichbaren bekannten Ausführungen den Vorteil größerer Einfachheit und niedrigerer Gestehungskosten.

Claims

Patentansprüche:

1. Niveauanzeigegerät für Flüssigkeiten und Schüttgüter mit einem durch elektromagnetische Antriebsmittel in Schwingungen versetzbaren Fühler, welcher dazu bestimmt ist, durch Berührung mit der Flüssigkeit oder dem Schüttgut in seinen Schwingungen gedämpft zu werden, und mit einem auf die Bewegungen des Fühlers ansprechenden mechanisch-elektrischen Wandler, dessen Ausgang mit einer elektrischen Auswertevorrichtung in Verbindung steht, wobei der Wandler durch einen mit dem Fühler verbundenen Permanentmagneten und eine im Wirkungsbereich dieses Magneten liegende, stationäre Induktionsspule zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule eine zur Mittelachse der Erregerspule der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung symmetrische und rechtwinklige Lage aufweist und daß der Fühler ein die Erregerspule koaxial durchsetzender Stab ist, der vor der Induktionsspule endet und am betreffenden Ende den völlig außerhalb der Induktionsspule liegenden Permanentmagneten trägt.

2. Niveauanzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspule (11) einen axial durchbohrten, ferromagnetischen Kern (13) enthält, welcher an seinem der Induktionsspule (21) zugekehrten Ende einen nach außen abstehenden Flanschring (13) aufweist.

3. Niveauanzeigegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetischen Antriebsmittel (11,13,19) und die Induktionsspule (21) in einem gemeinsamen, rohrförmigen Gehäuse (15) angeordnet sind, in welches der als Fühler dienende Stab (17) koaxial hineinragt und welches Gehäuse einen ferromagnetischen Mantel (16) aufweist.

4. Niveauanzeigegerät nach Anspruch 1 oder 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der als Fühler dienende Stab (17) aus magnetisch nicht leitendem Material besteht und eine ferromagnetische Hülse (19) trägt, die als Anker der elektromagnetischen Antriebsmittel (11,13,19) wirkt und sich auf der von der Induktionsspule (21) abgekehrten Seite der Erregerspule (11) befindet.

5. Niveauanzeigegerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der als Fühler dienende Stab (17) in einer Öffnung einer gummielastischen Scheibe (18) festsitzt, deren äußerer Umfang am einen Ende des rohrförmigen Gehäuses (15) festgehalten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen