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Füllstandanzeiger mit mehreren elektrischen Meßfühlern Die Erfindung
betrifft einen Füllstandanzeiger mit mehreren in unterschiedlicher Höhc angeordneten
elektrischen Meßfühlern und einer an die Meßfühler angeschlossenen Auswerteeinrichtung.
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Bei einer bekannten Anordnung dieser Art sind die Meßfühler oberhalb
einer geerdeten Bezugsebene in unterschiedlichen Höhen angeordnet und bewirken bei
einem Flüssigkeitsstand, bei dem sie in die Flüssigkeit eintauchen, einen Stromkreis
von den Meßfühlern zu der geerdeten Bezugsebene, wodurch eine Anzeigevorrichtung
betätigt wird und eine Anzeige liefert, welche die räumliche L=ge des höchsten von
der Flüssigkeit berührten Meßfühlers kennzeichnet.
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Da die Wirkungsweise dieser bekannten Anordnung maßgeblich davon abhängig
ist, daß durch die Flüssigkeit eine elektrisch leitende Verbindung von den Meßfühlern
zu der geerdeten Bezugsebene hergostellt wird ist die bekannte Anord nung nur für
Regenwasser oder Schlamm geeignet und nicht zur Bestimmung des Füllstandes von Flüssigkeiteneinsetzbar,
die isolierende Eigenschaften haben.
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Bei einer anderen bekannten Anordnung zur Überwachung des Füllstandes
mit mehreren in unterschiedlicher Höhe angeordnoten Meßfühlern sind als Meßfühler
Sonden vorgesehen, bei denen durch die Flüssigkeit eine elektrisch leitende Verbindung
zwischen einem isoliertgeführten Mittelleiter (Elektrode) und einem diesen Mittelleiter
umgebenden rohrförmigen
Mantelstück hergestellt wird, was zur Messung
des Flüssigkeitsstandes ausgenutzt wird. Handelt es sich bei der Flüssigkeit um
eine hochviskosc oder breiige Flüssigkeit,-dann ergeben sich bei Verwendung der
beschrieben Meßsonden dadurch Schwierigkeiten, daß nach Absinken dos Flüssigkeitsstandes
an den aufgetauchten Meßsonden die hochviskose Flüssigkeit haften bleibt und dadurch
weiterhin einen eingetauchten Zustand der Meßsonde vortäuscht.
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Um die dadurch bedingten Fehlmessungen zu vermeiden, wird bei der
bekannten Anordnung durch die INcßsonden cin Prcßluftstrom geblasen, der die Meßsonde
von zurückgebliebenen Resten der Flüssigkeit säubert und dadurch Fehlmessungen unterbindet.
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Nachteilig ist diese bekannte Anordnung zur Überwachung des Flüssigkeitsstandes
hinsichtlich des verhältnismäßig großen Aufwandes, der durch die Bereitstellung
von Preßluft und die Heranführung der Preßluft an die Meßsonden verursacht wird.
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Zur Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen ist ein Füllstandanzeiger
mit mehreren in unterschiedlicher Höhc angeordneten elektrischen Meßfühlern und
einer an die Meßfühler angeschlossenen Auswerteeinrichtung geeignet, der dadurch
gekennzeichnet ist, daß erfindungsgemäß die von temperaturabhängigen Widerständen
gebildeten Meßfühler an einen Steuereingang jeweils einer Schaltanordnung angeschlssen
sind und daß die Schaltanordnungwn bei Ansteuerung über die temperaturabhängigen
Widerstände infolge ihres Ein- oder Auftauchens eine Bezugsspannungrsquelle über
voneinander getrennte Stromkreisc eingangsseitig an einen Verstärker, vorzugsweise
einen Operationsverstärker, anschließen, so daß die Ausgangsgröße des Verstärkers
ein Maß für den jeweiligen Füllstand darstellt.
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Es ist zwar bereits eine Anordnung zur Überwachung des
Flüssigkeitsstandes
bekannt, die mit einem temperaturabhängigen Widerstand- arbeitet, jedoch handelt
ca sich bei dieser Anordnung um eine Tanküberfüllsicherung und demzufolge um eine
Vorrichtung, die den Flüssigkeitsstand nur bezüglich einer bestimmten Höhc überwacht
und demzufolge nur einen einzigen temperaturabhängigen Widerstand aufweist. Dieser
Widerstand ist als Kaltleiter ausgebildet.
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Eine andere bekannte Vorrichtung zur Standanzeige von flüssigem, gasförmigem
oder festem Gut mittels einer elektrischen Anordnung enthält ebenfalls einen tempereturabhüngigen
Widerstand, der den Widerstand eines die Impulsbreite -bestimmenden Zeitkonstantengliedes
eines symmetrischen Multivibrators bildet. Beim Eintauchen des temperaturabhangigcn
Widerstandes in das hinsichtlich seiner Standhöhe zu überwachende Gut ändert der
temperaturabhängige Widerstand seinen Widerstandswert, wodurch die Impulsbreite
der von dem Multivibrator abgegebenen Impulse geändert wird. Der Unterschied der
Impulsbreite an einer Stelle der einen Stufe und an der entsprechenden Stelle der
anderen Stufe des Multivibrators wird als Differenzspannung ausgewertet, indem diese
einer Anzeigeeinrichtung oder einer diesen Vergleichswert weiterverarbeitenden Einrichtung
zugeführt wird.
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Wollte man diese bekannte Vorrichtung zur Füllstandanzeige unterschiedlicher
Höhen verwenden, dann müßte zur Überwachung jeder Füllstandshöhe eine derartige
bekannte Anordnung mit jeweils einem Nultivibrator unu einer nachgeordneten Anzeigevorrichtung
verwendet werden, wodurch der Aufwand verhältnismäßig groß werden würde.
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Den gleichen Nachteil weist eine andere bekannte Vorrichtung zur Überwachung
des Füllstandes in einem Behälter auf, die mit einem Heißleiter zur Erfassung des
Füllstandes ausgerüstet ist. Der an dem HcSaleiter beim Eintauchen in die Flüssigkeit
auftretende Spannungsabfall wird bei dieser bekannton
Vorrichtung
don Eingängen von zwei bistabilen Kippstufon zugeführt, von denen die eine so ausgelegt
ist, daß sie aus dem Ruhezustand in den Arbeitszustand geht, wenn ihre Eingangs
spannung einen Schwellwert überschreitet, der zwischen den dem aufgetauchten Heißleiter
und dem eingetauchten Heißleiter entsprechenden Werten liegt, und deren Ausgang
eine Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung steuert; die zweite bistabilc Kippschaltung
ist so ausgelegt, daß sie aus dem Arbeitszustand in den Ruhezustand geht, wenn ihre
Eingangsspannung unter einen bestimmten Schwellwert abfällt. Die Ausgänge beider
-Kippschaltungen sind mitcinander verbunden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Füllstandanzeiger hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, wenn die temperaturabhängigen Widerstände in jeweils einer Spannungsteilcrschaltung
an eine Versorgungsspannung angeschlossen sind, der Abgriff jedes Spannungsteilers
mit dem Steuereingang jeweils einer vorzugsweise als Transisteranoronung ausgebildeten
Scha.ltanordnung verbunden ist und wenn die jeweils eine Ausgang klemmc der Transistoranordnungen
an einen Pol einer Bezugsspannungsquelle und die jeweils andere Ausgangsklemme der
Transistoranordnungen über Eingangswiderstände in den voncinander getrennten Stromkreisenan
eine Eingangsklemme des Verstärkers angeschlossen ist, dessen andere Bingangsklemme
mit dem anderen Pol der Bezugsspannungsquelle in Verbindung steht. Die Schaltanordnungen
können nicht nur als Transistoranordnungen aufgebaut scin, sondern können in unterschiedlicher
Weise, z.D als Thyristoranordnungen oder als mit anderen aktiven, elektronischen
Bauelementen ausgerüstete Schalteinrichtungen ausgeführt sein. Auch eine Ausbildung
als elektronische Relais ist möglich. Als~temperaturabhängige Widerstände werden
vorzugsweise Kaltleiter verwendet.
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Ferner bietet der erfindungsgemäße Füllstandanzeiger die vorteilhafte
Möglichkeit, die Genauigkeit der Anzeige durch
Wahl einer geeigneten
Anzahl von Meßstellen in gewünschter Weise einzustellen, wobei die räumliche Anordnung
der Neßstellen beliebig gewählt werden kann. Dadurch besteht die Möglichkeit, einen
kritischen Füllstand besonders genau zu überwachen, indem die temperaturabhängigen
Widerstände im Bereich dieses kritischen Füllstandes dichter als in den übrigen
Bereichen angeordnet werden.
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Ferner ist es bei dem erfindungsgemäßen Füllstandanzeiger möglich,
die Anzeige an den einzelnen Meßstellen i unterschiedlicher Weise zu bewerten. Sieht
man für die Eingangswiderstände des Operationsverstärkers Widerstände mit glcichem
Widerstandswert vor, dann wird von jedem temperaturabhängigen Widerstand bei seinem
Eintauchen in das Medium mittels der Ttansistoranordnungen am Ausgang des Operationsverstärkers
eine Ausgangsgröße crzeugt, die sich hinsichtlich ihres Wertes von der räumlich
übergeordneter und untergeordneter temperaturabhängiger Widerstände um den gleichen
Betrag unterscheidet. An einem dem Operaei onsvcrstärlccr nachgeordneten Anzeigeinstrument
ergeben sich daher mit wachsendem Füllstand Äusgangsgrößen, die von einem temperaturabhängigen
Widerstand zum nächstfolgenden jeweils um den gleichen Betrag ansteigen, und zwar
unabhängig davon, wie die räumliche Anordnung der temperaturabhängigen Widerstände
gewählt ist.
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Legt man dagegen die Eingangswiderstände des Operationsverstärkers
unterschiedlich aus, dann können tIFüllstands lupen" realisiert werden; es kann
dann also ein Anzeiger geschaffen werden, der mit erhöhter Empfindlichkeit innerhal-b
eines bestimmten Füllstandsbreiches arbeitet. Die Ausgangsgrößen des Operationsverstärkers
ändern- sich dann von Meßstelle zu Meßstelle nicht mehr um den gleichen Betrag,
sondern im Bereich der "Füllstandslupe" um einen gröseren Betrag als in den Bereichen,
die nicht so genau überwacht zu werden brauchen.
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Von wesentlicher Bedeutung ist bei dem erfindungsgemäßen Füllstandanzeiger
die Funktionssi cherheit dann, wenn mit ihm die Füllstandshöhe in einem Behälter
überwacht werden soll. In diesem Halle können nämlich Störungen in der Schaltung
des Füllstandanzeigers zu Fehlmessungon mit schwerwiegenden Folgen, z.B. Überlaufen
des Behälters, führen. Eine Fehlmessung kann beispielsweise dadurch eintreten, daß
Zur leitungen zu den temperaturabhängigen Widerständen zusammengequetscht und dadurch
kurzgeschlossen sind. In einem solchen Falle wird ein eingetauchter, also niederohmiger
temperaturabhängiger Widerstand vorgetäuscht, d.h., es wird eine nicht vorhandenc
Füllmengc angezeigt. Dics ist zwar hinsichtlich einer Überfüllung des Tanks -nicht
von Bedeutung, da hierbei der Füllstand im Tank zu niedrig angezeigt wird, jedoch
könntc dies untcr Umständen auch nachteilige Folgen haben.
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Um Fehlmessungen durch Kurzschluß der Zuleitungen zu den temperaturabhängigen
Widerständen zu vermeiden, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung parallel
zu jedem temperaturabhängigen Widerstand mit seiner Basis-Emitter-Strecke ein zusätzlicher
Transistor angeordnet, der bei einem unzulässigen Abfallen der Spannung am Steuereingang
der zugeordneten Transistoranordnung eine Signal- und; oder Ecfehlsgabe bewirkt.
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Abgerissene oder unterbrochene Zuleitungen täuschen einen aufgetauchten,
also hochohmigen Kaltleiter vor. In einem solchen Falle könne die Behälter überfüllt
een. Um dics zu vermeiden, ist bei dem erfindungsgemäßen Büllstandanzeiger parallel
zu mit jedem temperaturabhängigen Widerstand jeweils einen Spannungsteiler bildenden
Widerständen mit seiner Basis-Emitter-Streckc ein weiterer Transistor angeordnet,
der bei einem unzulässigen Abfallen der Spannung am Steuereingang der zugeordneten
Transistoranordnung eine weitere Signal- und/oder Befehlsgabc bewirkt.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Füllstandanzeigers mit seinen elektrischen Bauteilen dargestellt.
In den Figuren 2 und 3 sind räumliche Anordnungen der temper?turabhängigen Widerstände
über dem Behälterboden wiedergegeben, und es ist gezeigt, wie das Skalenbild eines
dem Ausgang des Operationsverstärkers nachgeordneten Anzeigegerätes ausgebildet
sein kann. In der Fig.4-ist ein besonderes Ausführungsbeispiel des Oporationsverstärkers
des erfindungsgemäßen Füllstandanzeiger gezeigt, und in der Fig.5 ist eine einzelne
Transistoranordnung mit -zusätzlichen Schoitungsmitteln zur Vermeidung von Fehlmessungen
infolge Kurzschluß oder Unterbrechung der Zuleitungen zu den temperaturabhängigen
Widerständen dargestellt.
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Wendet man sich zunächst der Fig. 1 zu, in der die elektrischc Schaltung
des erfindungsgemäßen Füllstandanzeigers dargestellt ist, dann erkennt man ein aus
einem Netstransformator Tr, einem Brückengleichrichter BG und einem Siebkondensator
C gebildetes Netzteil N, das die Betriebsspannungversorgung der Schaltung sicherstellt.
Über einen Vorwiderstaiid Rvl ist dem Siebkondensator o eine Reihenschaltung aus
zwei Zenerdiodon Z1 und Z2 parallelgeschaltet, zu denen über weitere Vorwiderstände
Rv2 und Rv3 eine weitere Reihenschaltung von Zenerdioden Z3 und Z4 parallelliegt.
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Die gemeinsamen Schaltungspunkte 1 und 2 der beiden von den Zonerdioden
Z1, Z2 und Z3, Z4 gebildeten Rcihenschaltungen sind direkt miteinander verbunden
und an.eine weitcre Zenerdiode Z5 herangeführt, die über einen zusätzliehen Vorwiderstand
Rv4 außerdem mit, der Kathode der Zenerdiodc Z4 in Verbindung steht; die Zenerdiode
Z5 erzeugt eine konstante Bezugsspannung, über deren Verwendung später noch Näheres
gesagt wird.
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An der von der Reihenschaltung aus den Zenerdioden Z3 und 24 gebildeten
stabilisierten Gleichspannung U1 sind Spannungsteiler ST1, ST2, usw. mit den einzelnen
Meßstellen im Behälter
zugeordneten temperaturabhängigen Widerständen
RT1, RT2, usw. angeordnet. Den Spannungsteilen ST1, ST2, usw.
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sind Transistoranordnungen TA1, TA2, usw. nachgeordnet.
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Da die Spannungsteiler ST1, ST2 usw sowie die ihnen jeweils nachgeordneten
Transistoranordnungen TA1, TA2, usw.
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für die einzelnen Meßstellen identisch ausgebildet sind, soll im folgenden
nur die Beschreibung; eines einzigen Spannungsteilers mit der zugehörigen Transistoranordnung
erfolgen.
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Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist der Spannungsteiler STI aus dem
temperaturabhängigen Widerstand RT1 und einem Widerstand R1 aufgebaut. Dic Anschlußenden
3 und 4 des Spannungsteilers ST1 liegen an der stabilisierten Gleichspannung U1.
Dem Spannungsteiler STI ist die Transistoranordnung TAl nachgeordnet, und zwar in
der Weise, daß der Abgriff A1 des Spannungsteilers STl mit eie Steuereingang der
Transistoranordnung TA1 verbunden ist; der Abgriff A1 ist über einen Widerstand
R2 an die Basis eines npn-Transisors T1 angeschlossen, dessen Emitter an einen Po-l
der vqn der Zenerdiode Z5 gebildeten Bezugsspanungsquelle und -dessen Kollektorwiderstand
R3 an die stabilisierte Gleichspannung U1 bzw. an-die Kathode der Zenerdiode Z4
angeschlossen ist. Parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors- Tl sind zwei
Dioden D1 und D2 in Reihenschaltung angeordnet.
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Über einen Widerstand R4 ist der Kollektor des Transistors T1 an die
Basis eines pnp-Transistors T2. angekoppelt, dessen Emitter mit dem einen Pol de-r
Bezugsspannungsquelle (Zenerdiode Z5) verbunden ist; der Kollektor des Transistors
T2 ist an die Ausgangsklemme K1 der Transistoranordnung TA1 herangeführt.
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In glcicher Weise wie der Spannungsteiler ST1 und die dazugehörige
Transistoranordnung TA1 sind die entsprechenden Schaltungselemente für die weiteren
Meßtellen aufgebaut.
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Der besseren Ubersichtlichkeit halber ist in der Fig. 1 nur noch die
elektrische Schaltung für eine weitere Meßstelle
dargestellt. Schaltungselemente
dieser Schaltungstcile, die denen für die soeben beschriebene Meßstelle entsprechen,
sind bis auf dem temperaturabhängigen Widerstand mit gleichen Bezugszeichen versehen
worden.
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Die Ausgangsklemmen K1, K2, usw., die Transistoranordnungen TA1, TAI,
usw. sind über Klemmen KEI, KE2, usw. mit Eingangswiderständen RE1, RE2, usw. eines
Operationsver-Stärkers OV verbunden, an dessen Eingangsklemme 5 die Eingangswiderstände
RE1, RE2, usw. gemeinsam angeschlossen sind; mit einer weiteren Eingangsklemme 6
ist die Eingangsklcmmc 5 über antiparallelgeschaltete Gleichrichter G1 und G2 verbunden
Weitere Klemmen 7,'8, 9, 10, 11 und 12 sind in an sich bekannter Weise mit Widerständen
R5, R6 und R7 sowie einem Potentiometer R8 und Kondensatoren C2 und C3 beschaltet.
Die Klemme 13 des Operationsverstärkers OV stellt den Ausgang dar und ist über einen
Widerstand R9 mit der Eingangsklemme 5 des Operationsverstärkers OV verbundes An
den Ausgangsklemmen KA1 und KA2 des Operationsverstärkers OV tritt eine Spannung
U2 auf, die ein Maß für die jeweilige Füllhöhe darstellt.
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In der Fig:2 2 ist in deroberen Darstellung in schematischer Weise
eine beispielsweise räumliche Anordnung der temperaturabhängigen Widerstände RT1,
RT2, usw. wiedergegeben.
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Die temperaturabhängigen Widerstände sind dabei dicht über dem Behälterboden
B in verhältnismäßig geringem Abstand übereinander angeordnet, um in diesem Bereich
eine möglichst genaue Erfassung des Füllstandes zu ermöglichen.
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In der unteren Darstellung der Fig.2 ist das Skalenbild einer Anzeigevorrichtung
wiedergegeben, die an den -Ausgangsklemmen KA1 und KA2 des Operationsverstärkers
OV (vergl. Fig. 1) angeordnet ist. Ein derartiges Skalenbild ergibt sich, wenn die
Eingangswiderstände RE1, RE2, usw.
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des Operationsverstärkers OV gleich bemessen sind. Es wird dan jede
Meßstelle ungeachtet der räumlichen Anordnung der temperaturabhängigen Widerstände
gleich bewertet.
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In der oberen Darstellung der Fig. 3 ist die gleiche räumliche Anordnung
der temperaturabhängigen Widerstände RT1, RT2, usü.
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über dem Behälterboden B dargestellt wie in Fig.2. Durch entsprechende
Dimensionierung der Eingangswiderstände RE1, RE2, usw. ist aber dafür gesorgt, daß
die einzelnen Meßstellen unterschiedlich bewertet sind, so daß an den Ausgangsklemmen
KA1 und KA2 des Operationsverstärkers OV (vergl.FIg.1) eine ungleichmäßige Änderung
der Ausgangsgröße U2 in- Abhängigkeit vom jeweiligen Füllstand eintritt, wodurch
sich bei einem an die Ausgangsklemmen KAI und KA2 angeschlossenen Anzeigegerät ein
Skalenbild ergibt, wie es in der unteren Da-rstellung der Fig. 3 gezeigt ist. Dieses
Skaleubild stellt- eine Füllstandslupe dar und läßt eine besonders genaue Ablesung
des Füllstandes im unteren kritischen Bereich des Behälters zu Der erfindungsgemäße
Füllstandanzeiger arbeitet in der Weise, daß die in unterschiedlicher Höhe in einen
Behälter angeordneten temperaturabhängigen Widerstände an der stabilisierten Gleichspannung
U1 liegen und infolgedessen elektrisch aufgeheizt werden. Durch die unterschiedliche
Wärmeabfuhr in Lut od:cr in dem eingefüllten Medium, z;B. in einer Flüssigkeit,
nehmen die als Kaltleiter ausgebildeten temperaturabhängigen Widerstände RT1, RT2,
usw. stark unterschliedliche Widerstandswerte an, wenn sie von der Flüssigkeit umspült
werden; der Warmwiderstand beträgt nämlich ein Vielfaches des Kaltwiderstandes.
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Ist der Behälter, der hinsichtlich seines Füllstandes mit dem erfindungsgemäßen
Anzeiger überwacht werden soll, leer, dann befinden sich alle Kaltleiter RT1, RT2,
usw. in Luft und sind daher hochohmig. In diesem Falle liegt die Basis jedes der
Transistoren Ti auf negativem Potential, wodurch die Transistoren TI gesperrt sind.
Dies wiederum hat zur Folge, daß die Basis der Transistoren T2 positiv ist, wodurch
auch die Transistoren T2 gesperrt sind. Die Eingangsklemme KEi des Operationsverstärkers
OV ist daher von der die Bezugsspannungsquellc
bildenden Zenerdiode
Z5 abgetrennt. Dies gilt bei leerem Tank auch hinsichtlich der übrigen Eingangsklemmen
KE2, usw. des Operationsve-rstärkers OV, sQ daß am Ausgang KA1 und KA2 des Operationsverstärkers
OV keine Spannung auftritt.
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Ecginnt die Füllung des Behälters, dann taucht zunächst der am niedrigsten
angeordnete Kaltleiter KT1 in die ansteigende Flüssigkeit ein, wodurch die Wärmeabfuhr
von diesem Widerstand erhöht und der Widerstand niederohmig wird. Dadurch verändert
sich das Potential an der Basis des Transistors Ti und dieser schaltet durch. Damit
wird auch der nachgeordnete Transistor T2 leitend und an der Eingangsklemme KE1
des Operationsverstärkers OV entsteht eine Spannung, Diese Spannung führt zu einer
Ausgangsgröße U2 am Ausgang des Operationsverstärkers OV, die durch die folgende
Gleichung (1) beschrieben werden kann: U2 = Ub . W9/REi (I) In dieser Gleichung
bedeutet Ub die Bezugsspannung, d h.
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die Spannung an der Zenerdiode Z5. Durch eine Ausgangsgröße des durch
die Gleichung (1) beschriebenen Wertes ist eine Behälterfüllung bis zur Meßstelle
mit dem am niedrigsten angeordneten Kaltleiter RT1 gekennzeichnet.
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Im weiteren Verlauf des Füllvorganges tauchen nacheinander die über
dem Kaltleiter RTI angoerdneten Kaltleiter RT2, usw. in die Flüssigkeit ein, werden
dabei ebenfalls niederohmig und schalten über die ihnen jeweils zugeordneten, als
Schalter wirkenden Transistoranordnungen TA2, usw. die Eingangsklemmen KE2, usw.
an die Bezugsspannungsquelle bzw.
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die Zenerdiode Z5 an. Am Verstärkerausgang KP1 - KA2 entsteht dann
die durch die folgende Gleichung (2) beschriebene Ausgangsgröße: U2 = Ub . (R9/REI
+ R9/RE2 + ) (2) Soll die Ausgangsgröße U2 des Operationsverstärkers OV über eine
längere Strecke übertragen werden, soll also beispielsgleise
eine
Fernübertragung diescr Meßgröße erfolgen, dann ist eine Ausbildung des Operationsverstärkers
vorteilhaft, wie sie in der Fig.4 wiedergegeben ist. Durch die dort dargestellte
Beschaltung des Operationsverstärkers ov wird ein eingeprägter Ausgangsstrom Ia
erzeugt, der sich durch folgende Gleichung (3) beschreiben läßt: Ia = (1 + R9/Ró)
. (Ub/RE1 + Ub/RE2 + .....) ()7) Dieser Strom Ia kann durch ein Anzeigegerät AG
erfaßt werden, wobei es sich bei diesem Gcrät um einen Digitalanzeiger, um eine
Anzeige mit Leuchtsignal oder um ein konventionelles Strommeßgerät halldeln kann.
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In Fig. 5 ist der Spannungsteiler sowie die zugehörige Transistoranordnung
einer einzigen Meßstelle wiedergegeben, ergänzt um Schaltungsmittel, die eine Signal-
und/oder Befehlsgabe bewirken, wenn die Zuleitungen zu dem jeweiligen temperaturabhängigen
Widerstand kurzgeschlossen oder unterbrechen sind. Als Beispiel ist der Spannungsteiler
ST1 mit der Transistoranordnung TA1 aus der Fig. 1 herausgegriffen.
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Sollen Fehlmessungen infolge Kurzschlusses der Zuleitungen zu dem
temperaturabhängigen Widerstand RT1 vermieden werden, dann ist ein Transistor T3
vorgesehen, dessen Basis über einen Widerstand R10 mit dem Abgriff A1 des Spannungsteilers
STi verbunden ist. Der Emitter des frransistors T3 ist an das von einem Anschluß
des temperaturabhängigen Widerstandes RTI gebildete Ende des Spannungsteilers ST1
angeschlossen, während der Kollektor über die Klemme KTI mit einer in der Fig.5
nicht näher dargestellten Signaleinrichtung verbunden ist, die über eine weitere
Klemme K'1'2 mit einem Pol der von der Zenerdiode Z5 gebildeten Bezugsspannungsquelle
in Verbindung steht. Der Transistor T3 ist solange durchgesteuert, wie am temperaturabhängigen
Widerstand R'E1 eine Spannung abfällt. Im Kurzschlußfalle ist dieser Spannungsabfall
Null und es wird der Transistor T3 gesperrt. Dadurch wird die Signaleinrichtung
im Kollektorkreis
des Transistors T3 betätigt, die im einfachsten
Falle ein Relais sein kann.
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Zur Erkennung einer Unterbrechung der Zuleitungen zu dem temperaturabhängigen
Widerstand RT1 und zur Vermeidung mog--licher Folgen aufgrund dieser Unterbrechung
ist ein weiterer Transistor T4 vorgesehen, der mit seiner Basis über einen Widerstand
Ril an den Abgriff A1 des Spannungsteilera ST1 und mit seinem Emitter an dem von
dem Widerstand R1 gebildeten Anschluß des Spannungsteilers STI angöschlossen ist.
Der Kollektor des Transistors T4 ist über eine weitere, in der Fig. 5 nicht näher
gezeigte und an die Klemmen KT3 u.KT4 angeschlossene Signaleinrichtung mit einem
Pol der Bezugsspannungsquelle (Zenerdiode Z5) verbunden Liegt kein Fehlerfall vor,
d.h., ist die Zuleitung zu dem.
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temperaturabhängigen Widerstand RT1 nicht unterbrochen, fällt am
Widerstand R1 des Spannungsteiles T1 stets eine ausreichende Spannung ab, um den
Transistor T4 durch steucrn. Liegt dagegen ein Bruch der Zuleitungen vor, dann ist
der Spannungsabfall am Widerstand R1 Null und der Transistor T4 wird gesperrt, wobei
die in seinem Kollektorkreis angeordnete weitere Signaleinrichtung betätigt wird.
Da der Basiswiderstand RiO für den Transistor T13 so hochohmig ist, daß der S-trom
über ihn und die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T3 sehr gering ist, kann
auch bei einem Leitungsbruch am Widerstand R1 kein Spannungsabfall entstehen, der
den weiteren Transistor T4 in diesen Falle am si- -cheren Sperren hindern würde.
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Durch die Erfindung ist ein Füllstandanzeiger geschaffen, der infolge
Verwendung mehrerer übereinander- angeordneter tempera turabhängiger Widerstände
eine Erfa ssung verschiedener Füllstandshöhen ermöglicht, ohne daß durch die Art
und die Eigenschaften der jeweiligen hinsichtlich seiner
Füllhöhe
zu überwachenden Medien Schwierigkeiten bei der Messung entstehen. Der erfindungagemäße
Bullstandanzeiger ist demzufolge nahezu universell verwendbar.
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7 Patentansprüche 5 Figuren