DE2259848C3 - Anordnung zur automatischen Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines Leitfähigkeitsgrenzwertgebers - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines zur Überwachung eines Füllstandes in einem Behälter bestimmten, aus einer Elektrode, einer Gegenelektrode und einem Verstärker bestehenden Leitfähigkeitsgrenzwertgebers.

Der Leitfähigkeitsgrenzwertgeber ist ein verhältnismäßig einfaches Gerät zur Füllstandmessung in Behältern. Das Meßprinzip beruht darauf, daß an eine Elektrode und eine Gegenelektrode eine niederfrequente Wechselspannung angelegt wird, wobei im Falle eines metallischen Behälters dessen Wand die Gegenelektrode darstellt. Mit einem elektronischen Teil wird der Widerstand zwischen beiden Elektroden ermittelt. Die Widerstandsänderung zwischen den beiden Elektroden liefert dann nach Eingabe in einen Verstärker ein Signal oder eine Anzeige. Taucht beispielsweise bei einer Höchststandmessung die Elektrode beim Steigen des Behälterstandes in das Füllgut ein, so sinkt der Widerstand zwischen Elektrode und Gegenelektrode sprunghaft. Eine sprunghafte Erhöhung des Widerstandes tritt auf, wenn bei einer Tiefststandmessung die Elektrode beim Sinken des Behälterstandes nicht mehr in das Füllgut eintaucht.

Leitfähigkeitsgrenzwertgeber gelangen häufig an solchen Stellen in Produktionsverfahren zum Einsatz, bei denen die Betriebssicherheit unmittelbar mit bestimmten Behälterständen zusammenhängt Daher muß die Funktionsfähigkeit der Leitfähigkeitsgrenzwertgeber jeder Zeit gewährleistet sein, weswegen es des öfteren einer Überprüfung bedarf, ob sich die Empfindlichkeit der Meßanordnung nicht durch einen Angriff der Elektroden durch aggressive Medien oder durch Druck und Temperatur und/oder durch Defekte im Verstärkerteil in unzulässigem Ausmaß verändert hat

ίο Bisher ist die Überprüfung von Leitfähigkeitsgrenzwertgebern durch personelle Wartung vorgenommen worden. Wegen der damit verbundenen Kosten kann in der Regel eine solche Überprüfung nur in bestimmten, nicht zu kurzen Zeitabständen vorgenommen werdea Die Funktionsfähigkeit der Leitfähigkeitsgrenzwertgeber im Zeitabschnitt zwischen zwei so notgedrungenen verhältnismäßig weit auseinanderliegenden Überprüfungen ist deswegen bei personeller Wartung ungewiß. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung,

eine Anordnung zur automatischen Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines Leitfähigkeitswertgebers zu schaffen, welche die Funktionsüberprüfung der gesamten Meßanordnung im Betrieb zu jedem beliebigen Zeitpunkt und in beliebiger Häufigkeit erlaubt und darüber hinaus selbst konstruktiv einfach und betriebssicher ist Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode ein Relaisschalter und ein abgleichbarer ohmscher Prüfwiderstand in Reihenschaltung angeordnet sind, und daß der Leitwert des abgleichbaren ohmschen Prüfwiderstandes zur Nachbildung eines Füllstandes zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode verwendet ist.
Die Anordnung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung wahlweise noch dadurch gekennzeichnet sein, daß

a) zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Grenzwertgebers bei Höchststand der Leitwert des abgleichbaren ohmschen Prüfwiderstandes dem Meßleitwert hinzugeschaltet ist,

b) die Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Grenzwertgebers bei Niedrigststand ohne Zuschaltung des Leitwertes des abgleichbaren ohmschen Prüfwiderstandes bei offener Meßleitung erfolgt,

c) der Leitwert des ohmschen Prüfwiderstandes nach Anpassung an das jeweilige Medium fest eingestellt bleibt,

d) der Relaisschalter in Kunstharz eingegossen ist,

e) der abgleichbare ohmsche Prüfwiderstand in Kunstharz eingegossen ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt die automatische Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Leitfähigkeitsgrenzwertgebers im Betriebszustand zu beliebigen Zeiten. Die Anordnung ist mit geringem Aufwand auch an bereits installierte Leitfähigkeitsgrenzwertgeber unter Mitverwendung ihrer Melde- und Alarmeinrichtungen anbringbar und dabei selbst so betriebssicher, daß eine Überprüfung durch personelle Wartung entbehrlich ist. Wegen der beliebig häufig wiederholbaren Prüfung wird darüber hinaus die Sicherheit in den mit Leitfähigkeitsgrenzwertgebern bestückten Betriebsanlagen wesentlich erhöht.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt Dabei zeigt

F i g. 1 eine Leitfähigkeits-Höchststand-Meßanordnung mit der erfindungsgemäßen Überprüfungsanord-

F i g. 2 eine Leitfähigkeits-Niedrigststand-Meßanordnung mit der erfindungsgemäßen Uberprüfungsanordnung,

F ig. 3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Überprüfungsanordnung für die Höchststandmessung nach F i g. 1,

Fj g. 4 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Überprüfungsanordnung für di<s Niedrigststandmessung nach F i g. 2,

F i g. 5 und 6 Draufsichten auf die Überprüfungsanordnungen nach den F i g. 3 und 4.

Nach den F i g. 1 und 2 ist in einen metallischen Behälter 3, welcher mit Füllgut 4 gefüllt ist und als Gegenelektrode dient, eine Elektrode 2 hineingehängt Elektrode 2 und Behälterwand 3 sind leitend mit einem Verstärker 1 verbunden.

Die Überprüfungsanordnung 10 für Höchststandmessung nach F i g. 1 weist einen abgleichbaren ohmschen Prüfwiderstand 7 und einen Relaisschalter 6 auf, welche in Reihe geschaltet und mit dei Elektrode 2 und der Gegenelektrode 3 leitend verbunden sind.

Die Überprüfungsanordnung 10 für Niedrigststandmessung nach Fig.2 besteht nur aus einem Relaisschalter 6, dessen Kontakt 8 sich öffnet, wenn die Spule

9 über die Anschlußklemme 13 mit Strom beaufschlagt wird. Der Relaisschalter 6 ist zwischen den Verstärker 1 und die Elektrode 2 geschaltet

Die F i g. 3 und 5 zeigen die Überprüfungsanordnung

10 für die Höchststandmessung (vgl. F i g. 1). Eine Isolierplatte 5 ist von einer Befestigungsschraube 11 durchdrungen. Unterhalb der Isolierplatte 5 iu die Befestigungsschraube 11 mit dem oberen Ende der Elektrode 2 verschraubt Auf der Isolierplatte 5 ist ein Relaisschalter 6, dessen Kontakt 8 durch Beaufschlagung der Spule 9 über die Spulenanschlußklemme 13 mit Strom betätigbar ist und ein abgleichbarer ohmscher Widerstand 7 sowie eine Klemmleiste 12 befestigt. Die Elektrode 2 ist dabei über die Befestigungsschraube 11 mit dem Relaisschalter 6 leitend verbunden, während der abgleichbare ohmsche Prüfwiderstand 7 an den Relaisschalter 6 und an eine Anschlußklemme 14 der Klemmleiste 12 angeschlossen ist. Die andere Anschlußklemme 14 steht mit der Befestigungsschraube

11 in leitender Verbindung. Die Klemmleiste 12 dient darüber hinaus zum Anschluß des Verstärkers 1, welcher seinerseits auch mit der Gegenelektrode 3 (vgl. F i g. 1) elektrisch leitend verbunden ist.

Die F i g-4 und 6 zeigen die Überprüfungsanordnung 10 für die Niedrigstandmessung (vgL F i g. 2). Eine Isolierplatte 5 ist von einer Befestigungsschraube 11 durchdrungen. Unterhalb der Isolierplatte 5 ist die Befestigungsschraube 11 mit dem oberen Ende der Elektrode 2 verschraubt Auf der isolierplatte 5 ist ein Relaisschalter 6, dessen Kontakt 8 durch Beaufschlagung der Spule 9 über die Spulenanschlußklemmen 13 mit Strom betätigbar ist und eine Klemmleiste 12 befestigt

ίο Die Elektrode 2 ist dabei über die Befestigungsschraube 11 mit dem Relaisschalter 6 leitend verbunden, während der Relaisschalter 6 andererseits mit der Anschlußklemme 14 der Klemmleiste 12 in leitender Verbindung steht An die Anschlußklemme 14 wird auch der Verstärker 1 angeschlossen, der seinerseits mit der Gegenelektrode 3 (vgL F i g. 2) elektrisch leitend verbunden ist

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Überprüfungsordnung für die beiden Anwendungsfälle ist wie folgt:

A) Höchststandmessung (vgl. die Fig. 1,3 und 5)

Zur Überprüfung wird der Spule 9 Strom zugeführt, wodurch der Kontakt 8 geschlossen wird. Dadurch werden die Elektrode 1 und die Gegenelektrode 3 unter Zwischenschaltung des ohmschen Prüfwiderstandes 7 elektrisch leitend verbunden. Der abgleichbare ohmsche Prüfwiderstand 7 ist dabei so eingestellt, daß er dem Widerstand entspricht der auftritt wenn die Elektrode 2 in das Füllgut 4 eintaucht

B) Niedrigststandmessung (vgl. die F i g. 2,4 und 6)

Zur Überprüfung wird der Spule 9 Strom zugeführt, wodurch der Kontakt 8 geöffnet wird. Dadurch wird die elektrische Verbindung zwischen der Elektrode 2 und dem Verstärker 1 unterbrochen. Auf diese Weise wird eine Widerstandserhöhung simuliert, die der entspricht weiche auftritt wenn die Elektrode 2 nicht mehr in das Füllgut eintaucht

Die öffnung bzw. Schließung des die Spule 9 beaufschlagenden Stromkreises zur Durchführung der Überprüfung wird zweckmäßigerweise in konstanten Zeitabständen durch ein Zeitrelais eingeleitet. Das Prüfungsergebnis kann mit Hilfe einer Dokumentationseinrichtung, beispielsweise durch einen Signalschreiber, aufgezeichnet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur automatischen Oberprüfung der Funktionsfähigkeit eines zur Überwachung eines Füllstandes in einem Behälter bestimmten, aus einer Elektrode, einer Gegenelektrode, und einem Verstärker bestehenden Leitfähigkeitsgrenzwertgebers, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Elektrode (2) und der Gegenelektrode (3) ein Relaisschalter (6) und ein abgleichbarer ohmscher Prüfwiderstand (7) in Reihenschaltung angeordnet sind, und daß der Leitwert des abgleichbaren ohmschen Prüfwiderstandes (7) zur Nachbildung eines Füllstandes zwischen der Elektrode (2) und der Gegenelektrode (3) verwendet ist

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Grenzwertgebers bei Höchststand der Leitwert des abgleichbaren ohmschen Prüfwiderstandes (7) dem Meßleitwert hinzugeschaltet ist

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Grenzwertgebers bei Niedrigststand ohne Zuschaltung des Leitwertes des abgleichbaren ohmschen Prüfwiderstandes (7) bei offener Meßleitung erfolgt

4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Leitwert des ohmschen Prüfwiderstandes (7) nach Anpassung an das jeweilige Medium fest eingestellt bleibt

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Relaisschalter (6) in Kunstharz eingegossen ist

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der abgleichbare ohmsche Widerstand (7) in Kunstharz eingegossen ist.