DE2210298A1

DE2210298A1 - Fuellstandsmesser fuer fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2210298A1
Application number: DE19722210298
Authority: DE
Inventors: Rainer Hans
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1972-03-03
Publication date: 1973-09-06
Also published as: NL7302717A; DE2210298C3; DE2210298B2

Description

Füllstandsmesser für Flüssigkeiten Die vorliegende Erfindung betrifft einen auswechselbaren Füllstandsmesser nach dem Induktionsprinzip, insbesondere für Flüssigkeiten mit geringer elektrischer Leitfähigkeit, wobei in einem annähernd senkrechten Hüllrohr Primär- und Sekundärspulen angeordnet sind, und die Primärspulen mit einem konstanten Wechselstrom erregt und die in den Sekundärspulen induzierte Spannung überwacht wird.
In ihrer Gebrauchsmusteranmeldung G71 33 639.5 hat die Anmelderin einen Füllstandsmesser für elektrisch leitende Flüssigkeiten vorgeschlagen, der nach dem vorstehenden Prinzip aufgebaut ist. Dieser Füllstandsmesser kann während des Betriebes aus seinem Hüllrohr entfernt werden, er weist keine mechanischen, dem Verschleiß ausgesetzten Teile auf, und kann bei Temperaturen bis über 6OO0C verwendet werden. Sein Einsatz ist jedoch auf elektrisch gut leitende Flüssigkeiten, beispielsweise Flüssigmetalle begrenzt. Die bekannten Füllstandsmesser für elektrisch nicht oder nur wenig leitende Flüssigkeiten weisen allenfalls einzelne, nicht aber die Gesamtheit der oben angeführten Vorteile auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, stabförmige, annähernd senkrechte Füllstandsmesser nach dem Induktionsprinzip auch für die Messung in elektrisch nicht oder nur wenig leitenden Flüssigkeiten verwendbar zu machen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Füllstandsmesser einen auf dem Hüllrohre gleitenden, mindestens teilweise aus einem elektrisch leitenden Material bestehenden Schwimmer aufweist. Da dieser Schwimmer sich in seiner Höhe entsprechend dem Flüssigkeitsstand in dem zu überwachenden Behälter einstellt, gibt die dadurch veränderte Induktion in einer Sekundärspule Aufschluß über den Füllstand.
Ein diskontinuierlicher Füllstandsmesser ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß je eine Primär- und Sekundärspule einen Meßpunkt bilden, und das Feld jeweils nur eines Meßpunktes durch den Schwimmer erreichbar ist.
Für die Feststellung, ob die Flüssigkeit in dem Behälter steigt oder fällt, ist es erforderlich, Aufschluß über die bereits durch das Vorbeilaufen des Schwimmers betätigten Meßpunkte zu erhalten, da hier der Schwimmer, anders als bei der Verwendung des Füllstandsmessers für elektrisch leitende Flüssigkeiten, bei der alle unter dem jeweiligen Flüssigkeitsspiegel liegenden Spulen in g leicher Weise beeinflußt werden, nur auf die seiner Schwimmlage am nächsten liegenden Spulen einwirkt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird für diskontinuierliche Füllstandsmesser vorgeschlagen, daß je Meßpunkt ein Signalspeicher vorhanden ist, der in seiner ein-Stellung ist, wenn sich der Schwimmer unter, und in seiner "aus'-Stellung, wenn sich der Schwimmer über dem Meßpunkt befindet.
Beim Vorbeilaufen des Schwimmers an dem Meßpunkt in aufsteigender Richtung wird dieser Signalspeicher eingeschaltet, und beim späteren Vorbeilaufen des Schwimmers in umgekehrter Richtung wieder ausgeschaltet.
Ein kontinuierlicher Füllstandsmesser gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr nur in seiner oberen Hälfte Primär- und Sekundärspulen enthält und dadurch, daß die Höhe des Schwimmers annähernd die Hälfte der Höhe des Hüllrohres beträgt. In diesem Falle wird durch den Schwimmer die Benetzung des Hüllrohres mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit nachgeahmt. Eine FUllstandsmessung ist zwar nur in der oberen Hälfte des zu überwachenden Behälters möglich, doch ist dieses für einige Verwendungszwecke ausreichend.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schwimmer torusförmig ist. Zwar sind auch andere Schwimmerformen, beispielsweise Kugel- oder Zylinderformen geeignet, doch bietet die Torusform die beste Gewähr gegen ein Verklemmen des Schwimmers bei seinen Gleitbewegungen auf dem Hüllrohr0 Weiter ist es zweckmäßig, ein nicht auf dem Boden des Behälters reichendes Hüllrohr an seinem unteren Ende mit einem Anschlag zu versehen, der ein Abgleiten des Schwimmers vom Hüllrohr verhindert, wenn beispielsweise der Behälter völlig entleert wird. Das Material, aus dem der Schwimmer hergestellt ist, vorzugsweise Metall, kann so gewählt werden, daß es gegenüber der zu überwachenden FlUssigkeit korrosionsbeständig ist. Ist mit R-ücksicht auf Korrosion ein elektrisch nicht leitendes Material erforderlich, kann beispielsweise ein Metallstück im Inneren des Schwimmers angeordnet werden, um die Induktion in den Sekundärspulen in geeigneter Weise zu beeinflussen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Figur 1 einen Längsschnitt durch einen diskontinuierlichen Füllstandsmesser und Figur 2 einen kontinuierlichen Füllstandsmesser gemäß der Erfindung.
Figur 3 zeigt eine Schaltung, wie sie zum Betrieb beider Arten von Füllstandsmessern vorteilhaft verwendet wird. Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Behälter (1), der teilweise mit einer Flüssigkeit (2) gefüllt ist. In den Deckel des Behälters (1) ist als Sackrohr ein Hüllrohr (3) eingeschweißt, in dem mehrere Spulenpaare angeordnet sind, die Jeweils aus einer Primärspule (4) und einer Sekundärspule (5) bestehen und (nur in Fig.1) Je einen Meßpunkt bilden. Die einzelnen Meßpunke werden falls erforderlich durch Distanzstücke (6) auf Abstand gehalten. Die Zuleitungen (7) der Spulen (4) und (5) werden aus dem Hüllrohr (3) zu einem Anzeigegerät (10) geführt. Auf der Flüssigkeit (2) schwimmend und entsprechend ihrem Höhenstand auf dem Hüllrohr (3) gleitend ist ein Schwimmer (8) angeordnet, der mindestens teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt ist. Wenn der Spiegel der Flüssigkeit (2) unter das untere Ende des Hüllrohres (3) fällt, wird ein Herabgleiten des Schwimmers (8) durch einen Anschlag (9) verhindert. Die Spulen (4) und (5) sind auf einen gemeinsamen, hohlen, in Längsrichtung geschlitzten Kern aus Weicheisen oder einem austenitischen Stahl gewikkelt und bestehen aus mineralisolierten Drähten hoher Temperaturbeständigkeit.
Die Figur 1 zeigt einen Schwimmer (8), der infolge seiner Form und Abmessungen nur jeweils einen Meßpunkt, bestehend aus je einer Primärspule (4) und einer Sekundärspule (5) beeinflußt. Die Figur 2 zeigt einen Schwimmer (8), dessen Höhe etwa die Hälfte derJenigen des Hüllrohres (3) beträgt, wobei das Hüllrohr (3) nur in seiner oberen Hälfte mit Spulen (4) und (5) versehen ist. Eine Beeinflussung der Spulen (4) und (5) und eine Messung des Standes der Flüssigkeit (2) erfolgt hier nur im Bereich der oberen Hälfte des Hüllrohres (3).
In der Figur 1 sind die einzelnen Meßpunkte, im Beispiel 4 Stück, mit Buchstaben A, B, C, D bezeichnet.
Die Figur 3 zeigt eine Schaltung, wie sie zum Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung zweckmäßig ist, am Beispiel der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsforin. Eine Konstantstromquelle (G und O/J) erregt die Primärspulen (4). Die in den Sekundärspulen (5) induzierte Spannung wird gefiltert, gleichgerichtet und über ein Schwellwertglied einem bistabilen Glied zugeführt. Die Anzeige erfolgt beispielsweise durch das Aufleuchten von Lichtsignalen (A,B,C,D).

Claims

SchutzansprUche

Auswechselbarer Füllstandsmesser nach dem Induktionsprinzip, insbesondere für Flüssigkeiten mit geringer elektrischer Leitfähigkeit, wobei in einem annähernd senkrechten Hüllrohr Primär- und Sekundärspulen angeordnet sind, und die Primärspulen mit einem konstanten Wechselstrom erregt und die in den Sekundärspulen induzierte Spannung überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß er einen auf dem Hüllrohr (3) gleitenden, mindestens teilweise aus einem elektrisch leitenden Material bestehenden Schwimmer (8) aufweist.
2. Diskontinuierlicher Füllstandsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Primär- (4) und Sekundärspule (5) einen Meßpunkt (A,B,C,D) bilden, und das Feld Jeweils nur eines Meßpunktes durch den Schwimmer (8) beeinflußbar ist.
3. Diskontinuierlicher FUllstandsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Je Meßpunkt (A,B,C,D) ein Signalspeicher vorhanden ist, der in seiner "ein"-Stellung ist, wenn sich der Schwimmer unter, und in seiner nausg-Stellung, wenn sich der Schwimmer (8) über dem Meßpunkt befindet.
4. Kontinuierlicher Füllstandsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr (3) nur in seiner oberen Hälfte Primär-(4) und Sekundärspulen (5) enthält und die Höhe des Schwimmers (8) annähernd die Hälfte der Höhe des Hüllrohres (3) beträgt.
5. Füllstandsmesser nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (8) annähernd torusförmig ist.

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