DE2262559C3 - Nachweisgerät mit Schall-Warnsignalgeber für elektrisch leitfähige und nichtlettfähige Flüssigkeiten - Google Patents

Description

teoden (2) angebracht . sind. Um solche urdie&same Vorgänge vermeiden

d) de, Scbansignalgebe, «■) *. tach.lgt=,«. „ "^SSSSSSS«-*-. M._Bgera,.

zur Niveauhöhen- brw. Volumenbestimmung eines

2. Gerät zur Alarmierung leitender Flüssigkei- Füllstandes in Vorratstanks oder sonstigen Behältern ten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, (DT-AS 1055 833; DT-AS 1498404; DT-AS daß der elektronische Baustein (4) aus einem 1164693). Indikatoren sind hier als Kondensatorbe-Transistorsperrschwinger mit einem Transistor as lege wirkende Elektroden, die jedoch grundsätzlich (Γ3) und einem Impulsgenerator mit zwei korn- zur Abgabe eines variablen, dem Füllstand entspreplementären Transistoren (71 und T 2) besteht. chenden kapazitiven Meßwertes dienen, der jeweils

3. Gerät zur Alarmierung nichtleitender Flüs- von der Bedeckungslänge der Elektroden durch den sigkeiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- anzuzeigenden Füllinhalt bestimmt wird.

net, daß der elektronische Baustein (4) aus einem 30 Bekannt ist auch ein Wasserstandmelder Transistorsperrschwinger mit einem Transistor (DT-Gbm 19 82 663), der die Aufgabe hat beispiels-(Γ3) und einem Impulsgenerator mit zwei korn- weise in Badewannen einen vorher bestimmten Wasplementären Transistoren (T 1 und T 2) kombi- serstand durch Betätigung eines Kipp- oder mechanitiert ist mit Koppelgliedem mit zwei weiteren sehen Schalters, der ein Läutewerk in Tätigkeit setzt, Transistoren (Γ4 und TS), über die der Impuls- 35 anzuzeigen.

generator indirekt angesteuert wird, and daß ein Angeführt sei schließlich noch eine Warnboje

weiterer Impulsgenerator mit zwei komplementä- (Schwimming-Pool Alarm, US-PS 30 92 822), die die ten Transistoren (T 6 und TT) vorhanden ist, auf Aufgabe hat, eine in Bewegung geratene Wasseroberden die Elektroden (2) als Kondensator (C 2) ein- fläche (Wellenbewegung) durch einen Schallgeber wirken. 40 beliebiger Art zu signalisieren, was dadurch ge-

4. Gerät nach Anspruch 1,2 und 3, dadurch schieht, daß ein in der Boje lose eingesetzter Kongekennzeichnet, daß durch Anflanschung eines taktstift, ähnlich einem Kontaktpendel bei auftreten-Kohres (13) an der Unterseite des Körpers (1) der Bewegung der Wasseroberfläche Kontakt gibt, Und Verlegung der Elektroden (2) an die Stirn- wodurch ein Alarmsignal ausgelöst wird.

eeite des Rohres (13) das Gerät als Füllstandsan- 45 Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät zu schafzeigegerät für Vorrattanks leitender und nichtlei- fen, das unmittelbar beim Auftreten bzw. Austreten tender Flüssigkeiten verwendbar ist. von nichtleitenden oder leitenden Flüssigkeiten in

5. Gerät nach Anspruch 1,2,3 und 4, dadurch Räumen oder auch im Freien einen Alarm auslöst gekennzeichnet, daß der Spezialschallsignalgeber und zur Schadensverhütung beiträgt. Ein Gerät, daß (6) einen weichmagnetischen Eisenkern (7) mit 5» es darüber hinaus ermöglicht, die Überschreitung finer Wicklung (8) als Übertrager und eine Rück- einer gewünschten oder maximal zugelassenen Nilcoppliuigswicklung (9) enthält, daß dessen Joch veauhöhe in einem Füllbehälter (Tank) zu alarmie-(10) fest mit einer Membran (11) aus Blech ver- ren und welches schließlich auch einsetzenden Regen (bunden ist und zwischen Joch und Übertrager ein zu melden vermag, ein Gerät, das durch eine ein-LtTtspalt (12) vorhanden ist. 55 fache preisgerechte Schaltungsanordnung nach elek-

6. Gerät nach Anspruch 1, 2, 3 und 5, gekenn- tronischem Prinzip, kombiniert mit z.T. bekannten teichnet durch die Verwendung des auf den Kopf Bausteinen, dem Verbraucher angeboten werden gestellten Geräts als Regenwarner. kann.

7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist zeichnet, daß die Elektroden (2) ringförmig bzw. 60 im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angatterartig oder netzförmig als ein- oder aufge- gegeben. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung legte Metallfolie bzw. leitfähiger Lack aufge- sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, für die bracht sind und als Widerstands- oder Kapazi- Patentschutz nur in Verbindung mit dem Patentantätsindikatoren wirken. spruch 1 begehrt wird.

65 Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert:

Wie F i g. 1 zeigt, ist die äußere Form des Gerätes zweckmäßig durch einen kugelförmigen Körperl —

«er selbstverständlich auch von ähnlicher Form sein über einen Anpassungsübertrager — die Wicklung 8 ^jJ_n _ bestimmt Er ist an der Unterste abge- — auf den Schallabstrahler gegeben werfen. Stellt flacht, in bestimmten Abstanden sind Ei/ektroden2 man sich das magnetische Joch 10 des Übertrager» angebracht,- die aus eingelegten oder aufgelegten Me- fest verbunden mit dem Membran 11 vor, so tgijfolien oder aus leitfähigem Lack bestehen. Im 5 schwingt diese bei richtiger Einstellung des Luftspaloberen Drittel des Körpers sind Schallausirittsöfr- tes 12 und bei richtiger Dimensionierung wie eine nuagen 3 vorhanden und der Durchmesset des'Kör- lautsprechermembran und arbeitet als elektroakupers\ ist so dimensioniert, daß er schwimmfähig ist stischer Wandler (Fig. 1). Versieht man den Über-Jifld daß der Körper infolge seines festgelegten trager mit einer zusätzlichen Rückkopplungswick-Schwerpunktes sich grundsätzlich aufrecht stellt und io lung 9, so läßt sich mit wenig Bauteilen und einem auch aufrecht schwimrat, d.h., daß seine Schaliaus- als bekannt vorausgesetzten Transistorsperrschwintrittsoffnungen stets oben sind und das Gerät auch ger, kombiniert mit einem bekannten Impulsgenera-Öei größeren Wassermengen, z. B. bei Rohrbrüchen, tor, ψ\ leistungsgerechter Schallerzeuger aufbauen. Grundwasser oder sonstigen Überschwemmungen Mit einer Übertragerwicklung 8 und einer Rückseihe Funktionsfähigkeit behält 15 kopplungswickhmg9, der Membran 11 mit dem Joch

vfird das Gerät auf den Kopf gestellt und sorgt 10, einem Sperrschwinger mit einem Transistor und njan durch einen entsprechenden Untersatz für einen zwei Widerständen ist somit bereits ein Schallerzeufesten Stand, so dient das Gerät als Regenanzeiger ger gegeben, der für den angegebenen Einsatz geeig- bzw. -warnen net ist. .

Nach Fig. 1 sind die Elektroden2, die auch an χα Für den elektronischen Baustein4 sollen im ιθι-der Stirnseite anbringbar sind, ringförmig ausgebil- genden zwei Schaltungsbeispiele angeführt werden. det die Zwischenräume werden sofort überbrückt,

wenn sich auf dem Fußboden die geringste Flüssig- a) Schaltungsanordnung für die Alarmierung leitenkeitsmenge zeigt oder ausbreitet, die durch die Ober- der Flüssigkeiten

flachenspannung in einer Schichtdicke von einigen a₅ Schaltungsbehpiel

Millimetern die Kugel berührt, desgleichen werden r ι g. ζ zeigt ua> .*. ₆ r

die Ringelektroden2 durch Regentropfen über- Ein Transistor T3 bildet mit Widerstanden A3

brückt; in beiden Fällen wird Alarm ausgelost. und RA sowie der Übertragerwicklung 8 mit der Durch'mehrere leitfähige Ringelektroden 2 kann die Rückkopplungswicklung 9 einen Transistorsperr-Ansprechempfindüchkeit bei Regen vergrößert wer- 3» schwinger, der die Tonfrequenz erzeugt. Wird die den da bereits in der Luft Schmutz und Spuren von Versorgungsbatterie 5 abgetrennt, was der Fall ist, «Suren aufgenommen werden, die die Leitfähigkeit wenn sich Transistor T 2 im Sperrzustand befindet, SS_en * so setzt die Tonschwingung aus, d. h., daß im umge-

Nichtleitende Flüssigkeiten, z.B. Heizöl, legen kehrten Fall, wenn die Elektroden2 überbrückt wersich ebenfalls durch die Oberflächenspannung bereits 35 den, ein kleiner Steuerstrom durch den Widerstand hei kleinsten Mengen rings um die Kugel und bedek- Al und einen Transistor 71 {Rl z.B. 2 MOhm) Z* die unteren Ringelektroden 2, womit eine Ver- fließt, der Transistor T 2 durchgesteuert und damit erößening der Kapazität gegeben ist Auch wenige ein Alarm ausgelöst wird. Damit ist die Anordnung Regentropfen lösen Alarm aus. bereits funktionsfähig.

Wird nach Fig.4 an der Unterseite des Gerätes 40 Wird nun der Kondensator Cl und mit ihm in «n Rohr 13 angeflanscht, das in seiner Höhe ver- Reihe ein Widerstand R 2 eingefügt und wählt man Iteilbar ist and werden die Elektroden 2 an die un- den Widerstand R1 so groß, daß der Steuerstrom tere Stirnseite des Rohres 13 verlagert, so ist das Ge- nicht ganz ausreicht, den Transistor T 2 durchzusteu- rat in Sonderausführung mit entsprechenden Zusatz- ern, so tritt folgender Zustand ein: teilen bekannter Art, wie Dichtungsmuffe 14 und 45 Sobald über die Elektroden 2 ein Steuerstrom Verschraubungen, für den Einsatz in Tankanlagen fließt und damit auch über die Widerstände R 3 und dfNSnzdger verwendbar, d.h. als Warngerät R4, fließt gleichzeitig ein Rückkopplungsstrom ffi Übenchreitung einer gewissen Niveauhöhe für durch den Widerstand R 2 und den Kondensator C1 Senioder nichtieitende Flüssigkeiten auslegbar. auf die Basis des Transistors T1. D.« hat zur Fo ge

aTs Schallabstrahler oder -erzeuger 6 vird eine 50 daß der Transistor 72 schlagartig durchschaltet neuartige Spezialausführung verwindet Damit even- Nach Aufladung des Kondensators Cl re.cht der SS* dL Schallaustrittsöfinungen 3 eindringen- Rückkopplungsstrom nicht, mehr ausundte> Trans -

Ä SS Vor^^Ä

SScher Art sind wegen ihres un- 55 Rhythmus (z. Bl see Pause 1 see

dadurch pftj daß sich

brauch auf, weil alle Transistoren gesperrt sind. Das Impulspause hängt von dem Widerstand R10 und bedeutet, daß die Lebensdauer der Stromquelle S nur dem Kondensator .C 2 ab. Bei festhegendem Widerdurch die Lagerfähigkeit begrenzt ist (etwa 1 bis 3 stand R10 hat auch die Impulsfolgefrequenz einen Jahre) was für die Konzeption eines Warngerätes festen Wert. Werden nunmehr die Elektroden 2 mit vorliegender Art unbedingte Voraussetzung ist. 5 öl benetzt, so vergrößert sich die Kapazität von C 2

und die Impulsfolge wird langsamer.

b) Schaltungsanordnung für die Alarmierung von Wird der Kondensator C 4 über einen Widerstand

nichtleitenden Flüssigkeiten (z. B. öl) R11 aufgeladen und entlädt man diesen Kondensa

tor in einer bestimmten Impulsfolgefrequenz, so ent-

F i g. 3 zeigt die Schaltungsanordnung _{10 stent} ^ Kondensator C 4 eine Sägezahnspannung.

Die Transistoren T1, Tl und T 3 sowie die Wider- Wie erkennbar, werden die vorher beschriebenen Imstande Rl, R2 und R3 sowie R4, der Kondensator pulse über den Kondensator C5 auf den Transistor Cl und der Schallabstrahler 6 mit der Wicklung 8 TS geleitet, der diese impulsweise Entladung des und der Rückkopplungswicklung 9 entsprechen in Kondensators C Λ vornimmt.

dieser Anordnung der Fig.3. An der Stelle, an.der 15 Die Sägezahnspannung wird um so größer, je gröin Fig.2 der Schaltungsanordnung die Elektroden2 ßer die Pause zwischen zwei entladenden Impulsen angeordnet sind, befindet sich hier der Transistor ist. Die Schaltanordnung läßt sich nun so dimensio- TA, d.h., wenn der Transistor TA gesperrt ist, wird nieren, daß bei nichtbenetzten Elektroden die Spitze kein Warnton abgegeben. Ist er leitend, wird ein der Sägezahnspannung etwa 0,5 Volt beträgt und Wamton abgegeben. ^ao die Basis-Emitterspannung des nachgeschalteten

Die Elektroden 2, die hier nach F ig. 3 an einer Transistors Γ 4 eben noch nicht erreicht ist. anderen Stelle angeordnet sind, stellen eine kleine Werden nun die Elektroden 2 benetzt, wird die

Kapazität Cl dar, bei deren Vergrößerung um einen Kapazität des Kondensators Cl größer, die Impulsbestimmten Betrag der Transistor TA durchsteuert frequenz langsamer, die Sägezahnspannung höher und den Warnton auslöst. *5 und der Transistor TA steuert durch und löst den

Kapazitive Geber arbeiten normalerweise in der Alarmton aus.

Weise, daß elektronisch eine Wechselspannung er- Mit der beschriebenen Schaltungsanordnung wer-

zeugt wird, die auf eine Brücke gegeben wird, wobei den noch zwei weitere wichtige Schaltungsfunktionen die veränderbare Kapazität in einem abgeglichenen erreicht.

Brückenzweig liegt. Wird nun die Kapazität, im vor- 30 Die Rechteckimpulse am Widerstand R 6 werden liegenden Falle wären dies die Elektroden 2, wirklich durch die Kapazität des Kondensators C 5 differenverändert, so kommt die Brücke aus dem Gleichge- ziert, d.h., werden die Elektroden2 (C2) durch irwicht und die abnehmbare Briickenspannung wird gendeinen Umstand leitfähige Flüssigkeiten überder Auswerteschaltung zugeleitet. brückt, so ist das Gerät nicht außer Funktion, son-

Dieses Prinzip ist im vorliegenden Anwendungsfall 35 dem das am Widerstand R 6 nunmehr anstehende nicht möglich, da der ständige Stromverbrauch die Dauersignal wird nicht auf den Transistor Γ 3 überStromquelle S sehr bald erschöpfen und damit das tragen und es wird ein Wamton ausgelöst. Warngerät seinen Zweck verfehlen würde. Dieser Bei richtiger Dimensionierung der Widerstände

Tatbestand hat zur Entwicklung der Schaltungsan- R 6 und R 7 läßt sich erreichen, daß die Impulse bei Ordnung nach F i g. 3 geführt 40 frischer Stromquelle 5 den Transistor T S durchsteu-

Die Transistoren Tl und T6, mit den Widerstän- ern und bei abnehmender Spannung (z. B., wenn die den R9, R8, Rl und R6 sowie dem Kondensator Stromquelle nur noch 50°/o ihrer Leistung aufweist) C 2 stellen einen Impulsgenerator mit komplementä- nicht mehr durchgesteuert wird und ein Warnton ren Transistoren dar, wie der in Fig.2 bereits be- (Fehlsignal) ausgelöst wird. Auf diese Weise ist ein schrieben wurde. Der Rückkopplungskondensator 45 Signal ausgelöst, das darauf hinweist, daß die Strom-C 2 entspricht hier der kapazitiven Elektrode 2. Vor- quelle erneuert werden muß.

ausgesetzt sei, daß die angeführte Art von Impuls- Während der Alarmbereitschaft fließt nur durch

generatoren Rechteckimpulse erzeugen, wobei im die Widerstände R10 und R11 Strom. Diese Wider-Ruhestand (Impulspause) beide Transistoren T 6 und stände liegen im Megohm-Bereich und belasten die Γ 7 gesperrt sind und kein Strom fließt Bemerkt sei 50 Stromquelle weniger als dies durch Selbstentladung auch, daß in der Praxis Tastverhältnisse bei gegeben ist, so daß auch in diesem Falle mit einer 1:10 000 und damit ein durchschnittlicher Ver- Lebensdauer von 1 bis 3 Jahren für die Strombraucherstrom von nur wenigen μΑ gegeben ist. Die quelle 5 gerechnet werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Die Erfindung betrifft ein Nachweisgerät mit

   Patentansprüche: Schall-Warnsignalgeber für elektrisch leitfähige und

   nichtleitfähige Flüssigkeiten mit Elektroden zum 1. Nachweisgerät mit Schall-Wamsignalgeber Messen der Leitfähigkeit

   Er elektrisch leitfähige und nichtleitfähige Flüs- 5 Es ist allgemein bekannt, daß es in Kellsrraumen,

   •igkeiten mit Elektroden zum Messen der Leitfä- Küchen, Baderäumen, Vorratsräumen usw. häufig zu

   higkeit, gekennzeichnet durch die Korn- unliebsamen Überechwennnuägen kommt, weil dei

   bination folgender Merkmale a bis d: Austritt von Flüssigkeiten aus Hähnen, die defeki

   . '.■*■ . . , ,ι ν i^. «o· sein können, aus Vorratstanks oder sonst wohei

   a) env an sich bekannter schwerpunktsmaßjg ^^ wird. Oft sind die Räume schwer zu-

   bechngt sich stete selbstaufnchtender und „ ^ ^ _{m g} ^ _häufigen Fällen Uegt Unacht-

   ^^S^^Korp« Wl_m«^^oberen f^_dt , ^ ^^ ^*^._Banma^ _welche