DE1925084A1

DE1925084A1 - Fuellstandsanzeiger an Behaelter fuer fluessiges oder pulverfoermiges Gut

Info

Publication number: DE1925084A1
Application number: DE19691925084
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Luescher
Original assignee: INGENIEURBUREAU DR BREHM AG
Current assignee: INGENIEURBUREAU DR BREHM AG
Priority date: 1968-05-31
Filing date: 1969-05-16
Publication date: 1969-12-04
Also published as: FR2010497A1; CH475551A

Description

Patentanwalt

Dipl.-lng. J. Sandmann

8 München22 1925084

eUlnidorfstniße 2I₁ Tel. 293871.

Ingenieur bur eau Dr, Brennt AG, Zürich

(Schweiz)

Füllstandsanzeiger an Behälter für flüssiges oder pulverförmiges Gut

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Füllstandsanzeiger an einem Behälter für flüssiges oder pulverförmiges Gut.

Für die Füllstandsanzeige in Flüssigkeiten ist schon eine grosse Anzahl von auf unterschiedlichen Prinzipien arbeitenden Geräten bekannt, von denen sich einige auch für die kontinuierliche Anzeige des Füllstandes, bzw, Veränderungen desselben eignen. Praktisch allen Füllstandsanzeigern, die eine kontinuierliche IJeberwachung und Anzeige des jeweiligen Füllstandes gestatten, ist die Eigenschaft gemeinsam, dass ,sie ein im zu überwachenden Behälter angeordnetes Fühler-

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organ besitzen. Bei einer bekannten Art von Füllstandsanzeigern ist dieses Fühlerorgan als Schwimmer ausgebildet, wobei dessen Bewegung meist durch'mechanische Mittel an eine Anzeigeeinrichtung übertragen wird. Während sich Füllstandsanzeiger mit bewegten, mechanischen Organen im Falle der Ueberwachung des Füllstandes von Flüssigkeiten allenfalls eignen mögen, sind derartige Füllstandsanzeiger für die Ueberwachung des Füllstandes in mit pulverförmigem oder körnigem Gut gefüllten Behältern normalerweise nicht geeignet} das Fühlerorgan im Behälter wird durch derartige Füllgüter häufig beschädigt, so dass keine ausreichende Betriebssicherheit besteht.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines Füllstandsanzeigers an Behältern für fliessfähiges Gut, welcher die vorgenannten Nachteile vermeidet. Der erfindungsgemässe Füllstandsanzeiger zeichnet sich aus durch mehrere, mindestens eine Druckquelle mit dem Behälter verbindende Leitungen, die auf unterschiedlichem Niveau in einer Seitenwand in den Behälter einmünden, sowie je ein in allen Leitungen angeordnetes, auf Veränderungen der Strömung in derselben ansprechendes Fühlerorgan, wobei alle Fühlerorgane mit Mitteln zur Erzeugung eines Meas- oder Anzeigesignales in Verbindung stehen. Durch diese Ausgestaltung lassen sich in den Behälter hineinragende oder in diesem angeordnete Mess- oder Fühlerorgane,

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deren Arbeitsfähigkeit durch das Füllgut beeinträchtigt werden könnte, vermeiden. Die Fühlerorgane können räumlich distanziert vom Behälter angeordnet werden so dass sie keine nachteiligen Beeinflussungen durch das Füllgut erfahren.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen Füllstandsanzeigers schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschema des Füllstandsanzeiger, und Fig. 2 ein Detail mit der Fühlersonde im Schnitt.

Mit 2 ist in Fig. 1 ein im Querschnitt beispielsweise ovaler Füllgutbehälter für pulverförmiges Füllgut bezeichnet, dessen Längsachse etwa horizontal verläuft.

Eine nicht dargestellte Druckluftquelle ist an eine Speiseleitung 4 engescüLossen, die ein Druckreduzierventil 6 und einen dieses Reduzierventil umgehenden By-pass 8 enthält. Der By-pass 8 ist mit der Speiseleitung 4 über ein in Strömungsrichtung hinter dem Druckreduzierventil 6 liegendes Dreiweg-Ventil 10 zusammengeschlossen, das z.B. elektromechanisch betätigbar X3t. An die Speiseleitung 4 sind in Strömungsrichtung hinter dem Dreiweg-Ventil mehrere im Zusammenhang mit Fig. 2 näher zu erläuternde Verzweigungsstutzen 12 angeschlossen, die über Schlauchstücke 14 mit

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Anschlussstutzen 16 am Behälter 2 in Verbindung stehen. Die Anschlussstutzen 16 sind über die Höhe des Behälters 2 verteilt angeordnet, so dass bei steigendem oder sinkendem Niveau des Füllgutes im Behälter 2 jeweils einer oder mehrere der Stutzen 16 im Bereich der Niveauänderung liegen.

Jeder Anschlussstutzen 12 enthält eine Düse 18 sowie einen in Strömungsrichtung hinter der Düse 18 angeordneten Thermistor 20. Ein weiterer Thermistor 22 ist gegenüber der Luft- oder Gasströmung im Anschlussstutzen 12 durch die Düse 18 abgeschirmt angeordnet. Am austrittsseitigen Ende des Anschlussstutzens 12 ist das zugehörige Schlauchstück 14 mittels einer Schlauchbride 15 befestigt.

Die Thermistorenpaare 20, 22 aller Verzweigungsstutzen sind über generell mit 24 bezeichnete Leiter mit entsprechenden Schaltverstärkern 26 verbunden, von denen jeder ein Relais mit zwei Arbeitskontakten 28, 30 enthält. Die Arbeitskontakte 28 sind einer Leuchtanzeigeeinrichtung 32 zugeordnet, währenddem die Arbeitskontakte 30 in einer Linealisierungseinheit 34 liegen und je einen Widerstand 31 überbrücken. Die Werte der Widerstände 31 sind so gewählt, dass sie der Volumenzunahme zwischen zwei benachbarten Anschlussstutzen 16 entsprechen; beim dargestellten Behälter mit ovalem Querschnitt und eine gleichmässige Ver-

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teilung der Anschlussstutzen 16 über die Höhe des Behälters vorausgesetzt, nehmen die Ohmwerte der den Anschlussstutzen 16 zugeordneten Widerstände von unten gegen die Mitte hin zu, um gegen die Oberseite des Behälters wieder abzunehmen. Der Ausgang der Linealisierungseinheit 34 ist an ein analoges Anzeigeinstrument 36 angeschlossen und kann darüber hinaus über einen Anschluss 38 einer Steuer- oder Regeleinrichtung zugeführt werden. Es ist auch möglich, das Ausgangssignal über den Leiter 38 einer Rechner- oder Registriereinrichtung zuzuführen. Mit 40 ist der Speiseteil der· Einrichtung bezeichnet, der auch einen Impulsgeber 42 zur zeitlichen Steuerung des Dreiweg-Ventiles 10 speist.

Im normalen Betrieb des Füllstandsanzeigers wird über die Leitung 4 Luft von dem am Drosselventil 6 eingestellten Druck an die Verzweigungsstutzen 12 geführt. Je nach dem Füllstand des zu überwachenden Gutes im Behälter 2 ist ein bestimmter Anschlussstutzen 16 noch von Material bedeckt, währenddem darüberliegende Anschlussstutzen noch über dem Füllgutniveau liegen. Dementsprechend wird sich in denjenigen Verzweigungsstutzen 12 bzw. den zugehörigen Düsen 18, deren Anschlussstutzen 16 über dem Füllgutniveau liegen, eine Luftströmung in den Behälter hinein einstellen. Die durch die Düse 18 hindurchtretende Luft bestreicht dabei den Thermistor' 20, dessen Betriebstemperatur auf einem erheblich über der Lufttemperatur liegenden Wert gehalten

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wird, z.B. 10O⁰C. Dabei wird der Thermistor 20 unter seine übliche Betriebstemperatur abgekühlt, währenddem

der Referenzthermistor 22, der von der Luftströmung nicht bestrichen wird und nur die Umgebungstemperatur misst, seine Betriebstemperatur und damit seinen Widerstandswert im wesentlichen beibehält. Die beiden Thermistoren 20 und 22 bilden zusammen eine Strömungssonde und üegen innerhalb des zugehörigen Schaltverstärkers 26 in einer Brückenschaltung, deren Differenzspannung im Schaltverstärker verstärkt wird. Ist die Strömung durch einzelne Düsen behindert oder blockiert, so wird der Thermistor 20 der entsprechenden Sonde nicht mehr gekühlt und die in der Widerstandsbrücke bis anhin erzeugte Differenzspannung fehlt. Der entsprechende Schaltverstärker 26 bringt deshalb das zugehörige Relais zum Anziehen, wodurch die Arbeitskontakte 28 und 50 die entsprechenden Stromkreise bzw. Stromkreisabschnitte schliessen. Dasjenige Feld des Leuchtanzeigegerätes 52, welches dem nunmehr blockierten Anschlussstutzen 16 entspricht, leuchtet somit auf. Im Unterschied zur dargestellten Form des Leuchtanzeigegerätes kann dieses mit seinen Feldern die geometrische Querschnittsform des Behälters 2 nachbilden. Der sich ebenfalls schliessende Kontakt 30 des entsprechenden Relais überbrückt den zugehörigen Widerstand 31, wodurch die beispielsweise am Gerät 36 gemessene Spannung um den entsprechenden Wert vergrössert wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel

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wären entsprechend dem im Behälter 2 angedeuteten Füllstand nur noch die Kontakte 28 und 30 des obersten Schaltverstärkers entsprechend dem obersten Anschlussstutzen 16 des Behälters offen.

Um das Leitungssystem und insbesondere die Sonden periodisch von eingeströmtem Gut aus dem Behälter 2 zu reinigen, wird durch den Impulsgeber 42 periodisch das Dreiweg-Ventil geöffnet, so dass Druckluft über den By-pass 8 durch die Düsen strömen kann, um dabei insbesondere Staub von den Thermistoren 20 abzublasen.

Statt der durch, die Thermistoren 20 und 22 gebildeten Sonden können selbstverständlich auch solche verwendet werden, die auf Veränderungen des Druckes oder Druckabfalles in den entsprechenden Verzweigungsstutzen ansprechen.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

fIJ Füllstandsanzeiger an Behälter für flüssiges oder pulverförmiges Gut, gekennzeichnet durch mehrere, eine gemeinsame Druckgasquelle mit dem Behälter verbindende Leitungen, die auf unterschiedlichem Niveau in einer Seitenwand in den Behälter einmünden, sowie je ein in allen Leitungen angeordnetes, auf Veränderungen der Strömung in derselben ansprechendes Fühlerorgan, wobei alle Fühlerorgane mit Mitteln zur Erzeugung eines Mess- oder Anzeigesignales in Verbindung stehen.

2. Füllstandsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fühlerorgan mit einer elektronischen Schaltung in Verbindung steht.

3. Füllstandsanzeiger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass den einzelnen Fühlerorganen Leuchtabschnitte einer Leuchtbildanzeige zugeordnet sind.

4. Füllstandsanzeiger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Leuchtbildanzeige praktisch gleich der Querschnittsform des Behälters ist.

5. Füllstandsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den einzelnen Fühlerorganen Widerstände einer Umwandlungseinheit zugeordnet sind, die Mittel zu

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deren TJeberbrückung beim Auftreten des entsprechenden Fühlersignales aufweisen, und dass der Ausgang der Umwandlungseinheit an eine Anzeige- oder Steuervorrichtung angeschlossen ist.

6. Füllstandsanzeiger nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fühlerorgane durch Strömungsmessonden gebildet sind, von denen jede zwei Thermistoren aufweist, die in der die Strömung führenden Leitung angeordnet sind und von denen der eine gegenüber der Strömung abgeschirmt ist, wobei die Thermistoren in einer gemeinsamen Widerstandsbrücke liegen.

Für Ingenieurbureau Dr. Brehm AG: Patentanwalt

Dipl.-Ing. J. Sandmann

8 München 22

Steinsdorfstraße 21, Tel. 29 38 71.

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