DE2365435A1 - LIQUID METER - Google Patents
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Description
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BLUMBACH ■ WESER · BERGEN & KRAMBLUMBACH ■ WESER · BERGEN & KRAM
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TELEFON (089) 883603/883601TELEPHONE (089) 883603/883601
73/8707 b73/8707 b
FlüssigkeitsmessgeberLiquid gauges
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsmessgeber zur Feststellung der Anwesenheit einer bestimmten Flüssigkeit mit einem Fühler aus einem Material, das sich bei Kontakt mit der zu erfassenden Flüssigkeit auflöst, und mit einem Signalgeber, wobei die Auflösung des Fühlers eine Änderung des Ausgangssignals des Signalgebers zur Folge hat.The invention relates to a liquid measuring transducer for detection the presence of a certain liquid with a probe made of a material that is to be detected on contact with the Liquid dissolves, and with a signal transmitter, the resolution of the sensor causing a change in the output signal of the The signal generator.
In einer petrοchemischen Anlage sind die Tanks und die Flüssigkeitsspeisepumpen von Dämmen oder Sperren umgeben, um die ein Wärter seine Bunden macht, um sicherzustellen, dass beim Auftreten von Hissen im Tank oder bei einem Bruch in der Entlüftungsrohranlage der Flüssigkeitspumpen nicht zu viel Schweröl oder andere gefährliche Produkte in das Abwasser, in einen Fluss oder in einen See ausfliessen können. Im Hinblick darauf, dass es aus wirtschaftlichen Gründen erwünscht ist, den Schutzwall möglichst klein zu halten und den Zeitraum zwischen den Überwachungsrunden möglichst gross oder wenn möglich ganz auf diese Kosten verursachende Verhütungsmassnahmen verzichten zuIn a petrochemical facility, the tanks and liquid feed pumps are surrounded by dams or barriers around which a keeper ties his bonds to ensure that if the tank is hoisted or if the liquid pumps' vent piping system breaks, there is not too much heavy fuel oil or other hazardous substances Products can flow into sewage, into a river or into a lake. In view of the fact that, for economic reasons, it is desirable to keep the protective wall as small as possible and to dispense with the period between the monitoring rounds as long as possible or, if possible, completely dispense with preventive measures that cause these costs
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können, besteht das Bedürfnis nach einer Einrichtung für die unmittelbare Erfassung und Anpassung an verschiedene Formen eines Leckverlustes von Petroleum oder anderer chemischer Lösungen, wie sie aus einer Pipeline, aus einem Tanker oder aus einem Unterwasseröltank austreten können, um den Schaden für die Fischerei möglichst klein zu halten. -there is a need for a facility for immediate detection and adaptation to various shapes a leakage of petroleum or other chemical solutions, such as those from a pipeline, from a tanker or can escape from an underwater oil tank in order to keep the damage to the fishery as small as possible. -
Es ist bereits bekannt, zum Erfassen des Ausflusses von Petroleum in das Meer oder einen Fluss einen Reflexionsmesser zu verwenden, durch den die unterschiedliche' Reflexion bei Vorhandensein und Abwesenheit von Petroleum auf der Flüssigkeitsoberfläche erfasst wird. Die zu überwachende Flüssigkeitsoberfläche wird hierbei mit einer konstanten Strahlungsquelle bestrahlt und die reflektierte Strahlung gemessen. Üblicherweise wird für die Bestrahlung Licht verwendet, doch ist diese Lösung, im Hinblick auf die erforderliche Installation, teuer und gewährleistet keine ausreichende Zuverlässigkeit der beabsichtigten mechanischen Überwachung. Es ist nämlich erforderlich, den Einfluss durch Sonnenbestrahlung und durch eine Bestrahlung mit anderen ausseren Lichtquellen zu verhindern und es ist schwierig, die Betriebs charakteristik des optischen Empfängers konstant zu halten, der einer Schmutzablagerung und Spritzern ausgesetzt ist, da er oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche verwendet wird. Ein ölleck einer Pipeline mag durch Erfassen einer Änderung in der Durchflussmenge oder des Öldruckes innerhalb der Pipeline festgestellt werden, doch besitzt diese Methode den Nachteil, dass sie erst bei einer grossen Ausflussmenge anspricht. AusserdemIt is already known to measure the outflow of petroleum in the sea or a river to use a reflectometer, through which the different 'reflection in the presence and the absence of petroleum on the liquid surface is detected. The liquid surface to be monitored is irradiated with a constant radiation source and the reflected radiation is measured. Usually light is used for the irradiation, but this solution is expensive and guaranteed in terms of the installation required insufficient reliability of the intended mechanical monitoring. Namely, it is necessary that Prevent the influence of solar radiation and exposure to other external light sources and it is difficult to to keep the operating characteristics of the optical receiver constant, which is exposed to dirt deposits and splashes, since it is used above the liquid surface. An oil leak in a pipeline can be detected by detecting a change in the The flow rate or the oil pressure within the pipeline can be determined, but this method has the disadvantage that it only responds when there is a large amount of discharge. Besides that
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mag ein Gasmesser verwendet werden, der das Gas erfasst, welches durch eine aus einem Speichertank oder einer Pipeline ausfliessende Flüssigkeit erzeugt wird. Wegen der Verdünnung des erzeugten Gases durch die Luft muss auch hier eine wesentliche Menge ausfliessen,. "bevor das Gas messbar ißt, so dass eine beträchtliche Zeitverzögerung zwischen dem Beginn des AusfHessens und dessen Feststellung besteht.a gas meter may be used that detects the gas flowing through a storage tank or pipeline Liquid is generated. Because of the dilution of the gas produced by the air, a significant amount of water must also be used here Flow out. "before the gas eats measurably, so that a considerable There is a time delay between the start of the AusfHessens and its detection.
Ein weiterer Vorschlag beruht auf dem Quellvermögen eines geeigneten Materials bei Berührung mit der zu erfassenden Flüssigkeit, das zur Betätigung eines elektrischen Kontaktes oder zum Sperren eines Luftkanals ausgenutzt wird. Ein Kessgerät, das auf dem Prinzip der Quellung beruht, benötigt eine relativ lange Zeitdauer, bis das Material gequollen ist und dies hat eine verhältnismässig lange Ansprechzeit des Messgerätes zur Folge. Ba ferner die meisten Materialien beim Quellen erweichen, entstehen zusätzliche Schwierigkeiten, einen ausreichenden elektrischen Kontakt oder ein volles Sperren des Luftkanals sicherzustellen und dies bedingt eine geringe Zuverlässigkeit. Die Anwendung dieses Messprinzips wird ausserdem dadurch erschwert, dass nur eine begrenzte Anzahl von quellbaren Materialien und die Quellung auslösenden Flüssigkeiten existiert.Another suggestion is based on the swelling capacity of a suitable one Material in contact with the liquid to be detected, which is used to actuate an electrical contact or to Blocking an air duct is used. A boiler that based on the principle of swelling, requires a relatively long period of time until the material is swollen and this has a relatively long time Long response time of the measuring device result. Most materials also soften when they swell additional difficulties in ensuring adequate electrical contact or complete blocking of the air duct and this causes poor reliability. The application of this measuring principle is made more difficult because only a limited number of swellable materials and swelling-inducing liquids exist.
Es ist ferner bereits ein Flüssigkeitsmessgeber mit einem unter einer mechanischen Vorspannung stehenden Fühler bekannt geworden, bei dem der Fühler aus einem Material besteht, das sich bei der Berührung mit der zu erfassenden Flüssigkeit auflöst und infolgeIt is also already a liquid sensor with an under a mechanical preload standing sensor become known, in which the sensor consists of a material that is in the Contact with the liquid to be detected dissolves and as a result
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der Auflösung des Materials eine Signalgabe bewirkt wird (DT-PS 185 051). Der bekannte Flüssigkeitsmessgeber dient zum Anzeigen der Harnentleerung bei Kindern und Kranken. Der Fühler besteht aus einem durch Harn löslichen Körper, wie Zucker, Brot, Zwieback etc. Bei diesem Anwendungsgebiet kommt es nicht auf eine hohe Ansprechgeschwindigkeit an. Es ist unerheblich, ob der Flüssigkeitsmessgeber sofort, d.h. nach wenigen Sekunden oder erst nach einiger Zeit,z.B. in der Grössenordnung von einigen Minuten anspricht. Tatsächlich löst sich der bei dem bekannten Flüssigkeitsmessgeber als Fühler verwendete Körper nicht sofort auf, sondern es vergeht eine geraume Zeit, die für viele andere Anwendungsfälle eines Flüssigkeitsmessgebers nicht tragbar ist. Dem bekannten Flüssigkeitsmessgeber fehlt es ausserdem an der in vielen Fällen erforderlichen Zuverlässigkeit, da die Kontakte des Signalgebers direkt mit dem sich auflösenden Körper und der zu erfassenden Flüssigkeit in Berührung stehen, so dass eine saubere Kontaktgabe nicht immer gewährleistet ist.The dissolution of the material causes a signal to be sent (DT-PS 185 051). The well-known liquid measuring transducer is used for Showing urination in children and the sick. The feeler consists of a body soluble in urine, such as sugar, bread, Rusks, etc. In this area of application, a high response speed is not important. It doesn't matter whether the liquid sensor immediately, i.e. after a few seconds or only after some time, e.g. of the order of a few Minutes. In fact, the body used as a sensor in the known liquid measuring transducer does not come loose immediately, but a considerable amount of time goes by, which is not acceptable for many other applications of a liquid meter is. The known liquid measuring transducer also lacks the reliability required in many cases, since the Contacts of the signal transmitter are in direct contact with the dissolving body and the liquid to be detected, so that a clean contact is not always guaranteed.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Flüssigkeitsmessgeber zu schaffen, der mit grosser Schnelligkeit und Zuverlässigkeit die Anwesenheit einer zu erfassenden Flüssigkeit signalisiert.The object of the present invention is to provide a liquid measuring transducer to create the presence of a liquid to be detected with great speed and reliability signals.
Diese Aufgabe wird bei einem Flüssigkeitsmessgeber der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Fühler normalerweise auf einer Flüssigkeit, die mit der zu fassenden Flüssigkeit nicht identisch ist und ihn nicht auflöst, schwimm-In the case of a liquid measuring transducer, this task is carried out at the beginning mentioned type according to the invention in that the sensor is normally on a liquid that is to be grasped with the Liquid is not identical and does not dissolve, floating
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fähig ist und dass an dem Fühler ein Glied befestigt ist, dass nach Auflösung des Fühlers infolge des Auftretens der zu erfassenden Flüssigkeit absinkt, und dass der Signalgeber als Antwort auf das Absinken ein Ausgangssignal erzeugt.capable and that a member is attached to the probe that after the probe has been disengaged as a result of the occurrence of the one to be detected Liquid is sinking and that the transducer generates an output signal in response to the sinking.
Der Flüssigkeitsmessgeber kann zum Beispiel schwebend auf oder unterhalb der Oberfläche des Meeres, eines Sees, eines Flusses, eines Abwasserkanals oder dergleichen angeordnet sein, um die zu erfassende Flüssigkeit festzustellen, wenn sie in den Bereich des Messfühlers kommt. Der Flüssigkeitsmessgeber kann auch innerhalb eines einen Speichertank für ein gefährliches Produkt oder eine Flüssigkeitsförderpumpe umgebenden Schutzwalls angebracht sein, so dass sie ein Ausfliessen der gefährlichen Flüssigkeit erfasst. Die Messgeber können längs einer Pipeline verteilt angeordnet sein. Auf diese Weise kann das Ausfliessen der Flüssigkeit wirksam überwacht werden und der Turnus der Überwachung durch einen Wärter verlängert oder vollkommen überflüssig werden. Ausserdem kann das von dem Schutzdamm umschlossene Speichervolumen verringert werden. Da der Flüssigkeitsmessgeber den zu erfassenden Vorgang signalisiert, ist es möglich, automatisch Schutzmassnahmen vorzunehmen, wie durch das Signal einen Alarm auszulösen oder einen Abwasserkanal abzusperren.The liquid meter can, for example, be floating on or below the surface of the sea, a lake, a river, a sewer or the like can be arranged in order to determine the liquid to be detected when it enters the area of the probe comes. The liquid meter can also be used within a storage tank for a hazardous Product or a liquid feed pump surrounding protective wall must be attached so that they prevent the dangerous from flowing out Liquid captured. The measuring transducers can be arranged distributed along a pipeline. That way it can The outflow of the liquid can be effectively monitored and the cycle of monitoring by a keeper is extended or become completely superfluous. In addition, the storage volume enclosed by the protective dam can be reduced. Since the liquid sensor signals the process to be recorded, it is possible to take protective measures automatically, like triggering an alarm by the signal or closing off a sewer.
Materialien, die sich bei Berührung mit bestimmten Flüssigkeiten auflösen, stehen zur Verfügung und sind billig erhältlich. So gibt zum Beispiel Tabelle 1 eine liste von MaterialienMaterials that dissolve in contact with certain liquids are available and are inexpensive to obtain. For example, Table 1 gives a list of materials
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wieder, die in verschiedenen Flüssigkeiten gelöst werden können und somit als Messfühler verwendbar sind. Für irgendeine der innerhalb einer Gruppe genannten Flüssigkeiten kann entweder irgendeines der in der entsprechenden Gruppe aufgeführten Materialien alleine oder in Kombination mit anderen Materialien dieser Gruppe verwendet werden.again that can be dissolved in various liquids and can therefore be used as measuring sensors. For any of the liquids mentioned within a group, either any of the materials listed in the appropriate group, alone or in combination with other materials of this group can be used.
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zuto
Flüssigkeitenliquids
etoff-Halogenide etoff halides
für des K geeignete Katerialier..for the K suitable Katerialier ..
Dichlor&th&a, Dichlorbenzol, \Polystyrol,'PoIy-1 !Trichlorethylen *Dichlor & th & a, dichlorobenzene, \ polystyrene, 'PoIy-1! Trichlorethylene *
aliphatischc IEgxöxu Hupten, Octan, Kolilonvaeooir-· flüeoieoe Pereffin, ctoff© ipentan, Atliylen, Propylonaliphatic IEgxöxu Hupten, octane, Kolilonvaeooir- · flüeoieoe Pereffin, ctoff © ipentan, Atliylen, Propylon
aromatische Benzol, Xo3*$l Kohlenvooeer- * naphthalin, Dodecylbeusol, stofία Äthylbenzolstyrolaromatic benzene, Xo3 * $ l Kohlvooeer- * naphthalene, Dodecylbeusol, stofία ethylbenzene styrene
Kotoa«Kotoa "
: Öle: Oils
;Aceton, yy Cyclohoxan, «ethyli&obutylketoa, ^cotophonon; Acetone, yy cyclohoxane, «ethyli & obutylketoa, ^ cotophonon
:Pött31, Mineralöl APetroleum, Ochv/eröl, Loichtül, Kerosin, Be: etc·) : Pött31, mineral oil APetroleum, Ochv / eröl, Loichtül, kerosene, Be: etc ·)
Höthanol, Ät t Höthanol, Ät t
Propttool, Cyclohexanol, iBoüsylelkohol, Äthylcß-IGlycol Propttool, cyclohexanol, iBoüsylelkohol, Ethylcß-IGlycol
y, Dioson, Ieopropyluthcr, IthylphenylUther, ruran j Polybutadieny, Dioson, Ieopropyluthcr, IthylphenylUther, ruran j polybutadiene
1 Polystyrol, f Plil1 polystyrene, f Plil
j y
■ lat,
• lsrcc
! Chloridjy
■ lat,
• lsrcc
! chloride
Polyvinylchlorid, PliirlPolyvinyl chloride, Pliirl
yy Polyvinylscctetyy polyvinyl acetate
- Polybutadien, aiod-31, j artLc^olcliUlßrca Poly- Polybutadiene, aiod-31, j artLc ^ olcliUlßrca Poly
Bcnsiiji i iithylcß, üicäriG-I nol^sulcoios Poly- ! propylen, Sature^^ : Poly-t-ButyletyrolBcnsiiji i iithylcß, üicäriG-I nol ^ sulcoios poly- ! propylene, Sature ^^ : Poly-t-butyletyrene
I Polyecetiil,I polyecetiil,
j Polyviayliilkohol,j polyvinyl alcohol,
tPolyctyrol, j Polychloroprentpolyctyrene, j polychloroprene
409881/073409881/073
236543S236543S
©cot·at, Äthyloeaaoat»
Kotbylpropioaat«
PiitlialßlliireesterHetixylforaiiit »Ethyl-
© cot · at, Ethyloeaaoat »
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geöiöC-ete Katorialicrn ;for the probe;
geöiöC-ete katorialicrn;
iorscaaid, AcrylxiitrJÜ.»
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Cyanhydrin* iürilltliyliasin-
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iorscaaid, AcrylxiitrJÜ. "
Acotojiitrll, acetone,
Cyanohydrin * iurilltliyliasin-
enilia »i ^ yriain, ·
Kospholia
verbindungen.nitrogen
links.
Phosphorslixire Ester»XblileastoffdisulXid,
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^olyvicTlalhohoi, :
"Polyxsethyltaetliscryl&t; [ Polybutadiene,;
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"Polyxsethyltaetliscryl &t; [
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Salzsäure t Assi cerieiltiro»
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Polycsid, ifetoll, ;
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Polycsid, ifetoll,;
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Pyoteiu :PolyDothacr ^ lcilurc,;
Polyacrylic acid,
Pyoteiu:
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Werden die Flüssigkeitsmessgeber längs einer Pipeline verteilt angeordnet, um bei einer Auflösung eines Fühlers infolge eines Leckens der Pipeline in dem betreffenden Bereich ein elektrisches Ein- oder Aus-Signal zu erzeugen, dann kann die Stelle des Lecks aufgrund des erzeugten elektrischen Signals in der Beobachtungsstation lokalisiert werden. Eine Vielzahl von erfindungsgemässen Flüssigkeitsmessgebern kann verschieden verteilt und gemeinsam überwacht werden, aufgrund der bei der Feststellung des betreffenden Falls ausgesandten elektrischen Signale. Anstelle einer gemeinsamen bzw. konzentrierten Überwachung kann der Flüssigkeitsmessgeber auch mit einem Speicher ausgestattet sein, um das Auftreten eines Signals zu speichern, so dass das Auftreten der zu erfassenden Flüssigkeit in dem betreffenden Bereich selbst dann erhalten bleibt, wenn das vom Messgeber ausgesandte Signal zusammengebrochen ist. . Andererseits kann ein Messgeber verwendet werden, bei dem das Auftreten des Signals nach aussen hin verborgen bleibt und nur der Wärter mittels eines besonderen Lesegerätes in der Lage ist, abzulesen, ob eine Signalgabe erfolgt ist oder nicht. Dem Messgeber kann zusätzlich eine Probenahmevorrichtung zugeordnet werden, die durch ein beim Ansprechen des Messgebers erzeugtes Signal betätigt wird, um von einem Teil der festgestellten Flüssigkeit eine Probe zu nehmen, die innerhalb der Einrichtung für die spätere Entnahme und Analyse aufbewahrt wird.If the liquid measuring transducers are arranged distributed along a pipeline, in order to avoid a sensor disintegrating as a result leakage of the pipeline in the area concerned is an electrical one Generate on or off signal, then the location of the leak due to the generated electrical signal in the Observation station can be located. A variety of the invention Liquid gauges can be distributed and jointly monitored in different ways, based on the Establishing the specific case of electrical signals sent out. Instead of joint or concentrated monitoring the liquid meter can also be equipped with a memory to store the occurrence of a signal, so that the occurrence of the liquid to be detected in the affected area is retained even if the signal sent by the encoder has collapsed. . on the other hand an encoder can be used in which the occurrence of the signal remains hidden from the outside and only the The guard is able to read whether a signal has been given or not by means of a special reader. To the The measuring transducer can also be assigned a sampling device which is actuated by a signal generated when the measuring transducer responds, in order to remove from part of the detected liquid take a sample that is kept within the facility for later collection and analysis.
Während die in Tabelle 1 aufgeführten Materialien für den Messfühler einzeln verwendet werden können, ist es auch möglich, andere Komponenten hinzuzufügen. So ist es bei einem KunstharzWhile the materials listed in Table 1 for the sensor can be used individually, it is also possible add other components. So it is with a synthetic resin
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"bekannt, dass dieses durch Zusatz eines Weichmachers erweicht werden kann, so dass der Fliesspunkt erniedrigt wird, um eine Verformung "bei niedriger Temperatur zu ermöglichen. Diese Tatsache kann dort vorteilhaft ausgenutzt werden, wo die zu erfassende Flüssigkeit eine Affinität zu einem öl, wie Paraffin, Naphtalin oder einem aromatischen öl aufweist, das im allgemeinen als Weichmacher für synthetischen Gummi verwendet wird, wie es bei einer Flüssigkeit derselben Familie, wie dem oben erwähnten, als Weichmacher dienenden öl, der Fall ist. Ein solcher synthetischer Gummi kann dazu benutzt werden, im Vergleich zu einem den Weichmacher nicht enthaltenden synthetischen Gummi, die Ansprechgeschwindigkeit zu erhöhen. Da in der gleichen Weise Mineralöl als Weichmacher für Polystyrol verwendet wird, wird die Auflösung des den Weichmacher enthaltenden Polystyrols durch eine Flüssigkeit der gleichen Familie (Paraffin), wie der des Mineralöls gefördert und den Weichmacher enthaltendes Polystyrol kann somit als Messfühler für die letztgenannte Flüssigkeit verwendet werden, obgleich Polystyrol hierdurch alleine kaum gelöst werden kann. Ein Harz, das Polystyrol mit einem Zusatz von Teilchen aus synthetischem Gummi enthält, kann als Messfühler für eine Flüssigkeit aus den Familien Benzol und Hexan verwendet werden. Ein Mischpolymerisat aus mehr als einem Bestandteil, wie polytertiärem Butylstyi?ol oder einem Styrol-Blockmischpolymerisat kann als Material für den Messfühler für mehr als eine Flüssigkeit, wie Butyl und Styrol verwendet werden. Ein Mischpolymerisat aus mehr als einem Bestandteil kann in ähnlicher Weise gebildet"known that this is softened by adding a plasticizer can be so that the pour point is lowered to allow "deformation" at low temperature. This fact can be used to advantage where the liquid to be detected has an affinity for an oil, such as paraffin, Naphthalene or an aromatic oil, in general is used as a plasticizer for synthetic rubber, as is a liquid of the same family as the above mentioned, as a plasticizer serving oil, is the case. Such a synthetic rubber can be used for comparison to a synthetic rubber not containing the plasticizer to increase the response speed. There in the same way mineral oil is used as a plasticizer for polystyrene, the dissolution of the plasticizer containing it will Polystyrene is promoted by a liquid of the same family (paraffin) as that of mineral oil and the Polystyrene containing plasticizer can thus be used as a probe for the latter liquid, albeit Polystyrene can hardly be solved by this alone. A resin made from polystyrene with the addition of particles of synthetic Contains rubber can be used as a probe for a liquid belonging to the benzene and hexane families. A copolymer from more than one component, such as polytertiary butylstyrene or a styrene block copolymer, can be used as Material used for the probe for more than one liquid, such as butyl and styrene. A copolymer from more than one ingredient can be formed in a similar manner
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werden, um als Messfühler für mehr als eine Flüssigkeit zu dienen.to serve as a probe for more than one liquid.
IM zu verhindern, dass der Messgeber durch Ratten oder aufgrund der Einwirkung von Bakterien oder durch Anhaften von Tang beim Eintauchen in das Wasser funktionsunfähig wird, bzw. um zu verhindern, dass eine ähnliche äussere Ursache eine Störung wie einen Ausfall der Anzeige des Vorhandenseins der zu erfassenden Flüssigkeit oder die Erzeugung eines fehlerhaften Signals bei Abwesenheit der betreffenden Flüssigkeit hervorruft, kann dem Messfühler ein die Störung verhinderndes Material zugemischt oder zugesetzt werden. Der Messgeber wird häufig in einem Zustand verwendet, in den er in Wasser eingetaucht ist, so dass es erwünscht ist, ein Schutzgehäuse vorzusehen, in dem der Messgeber untergebracht ist und das ein Einfliessen der zu. erfassenden Flüssigkeit in das Gehäuse erlaubt. Auf diese Weise kann das Anhaften von Algen oder Tang oder eine Beeinträchtigung des Messgebers durch Ultravioletteinstrahlung verhindert werden.IM to prevent the probe from being rat or due to the action of bacteria or seaweed sticking to it when immersed in the water becomes inoperable or to prevent that a similar external cause is a disturbance such as a failure of the display of the presence of the to be detected Liquid or the generation of an erroneous signal in the absence of the liquid in question, the A material preventing the disturbance can be admixed or added to the measuring sensor. The transducer is often in a state is used in which it is immersed in water, so it is desirable to provide a protective housing in which the Measuring transducer is housed and the flow to. capturing Liquid allowed into the housing. This can prevent seaweed or seaweed from sticking or an impairment of the transducer can be prevented by ultraviolet radiation.
Der erfindungsgemässe Flüssigkeitsmessgeber schwimmt normalerweise auf einer Flüssigkeit, die mit der zu erfassenden Flüssigkeit nicht identisch ist. Erst nach Auftreten dieser zu erfassenden Flüssigkeit löst sich der Fühler des Flüssigkeitsmessgebers auf, was das Niederfallen eines Gliedes zur Folge hat, welches mit dem Fühler verbunden war. Der Signalgeber erzeugt als Antwort auf das Mederfallen dieses Gliedes ein Ausgangssignal. DaThe liquid measuring transducer according to the invention normally floats on a liquid that is not identical to the liquid to be detected. Not to be recorded until this occurs Liquid, the sensor of the liquid meter comes loose on what results in the falling of a limb connected to the antennae. The signal generator generates in response on the fall of this member an output signal. There
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der Fühler-selbst; auf einer Flüssigkeit schwimmt, eignet sich die Erfindung besonders gut für die Anwendung in einem Abfluss.the feeler-itself; floating on a liquid is suitable the invention is particularly good for use in a drain.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Fig. · Es . zeigen:Further advantages and features of the present invention emerge from the following description of exemplary embodiments based on the Fig. · It. demonstrate:
Fig. Ί teilweise im Schnitt eine Vorderansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Flüssigkeitsmessgebers und FIG. 6 shows a front view, partially in section, of an embodiment of a liquid measuring transducer according to the invention, and FIG
Fig. 2 teilweise im Schnitt die Vorderansicht einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform.Fig. 2 is a partially sectioned front view of a further according to the invention Embodiment.
In den Fig. und insbesondere zunächst in Fig. 1 ist ein hohlzylindrischer Messfühler 1 dargestellt, der zum Beispiel aus geschäumtem Polystyrol besteht. Die eine Hälfte eines zylindrischen Körpers 2 ist konzentrisch innerhalb des Messfühlers 1 befestigt und weist im mittleren Teil am TMfang einen Flansch 3 auf, dessen eines Ende gegen eine Stirnfläche des Messfühlers 1 stösst. Eine Stirnfläche des zylindrischen Körpers 2 ist mit der zweiten Stirnfläche des Messfühlers 1 bündig und weist einen zylindrischen Ausschnitt 4 auf, der in der Mitte gebildet ist. ISe die innere ISnfangsfläche dieses Ausschnittes läuft eine Eingnut 5· Eine Halteplatte 6 besitzt auf einer Seite in der Mitte einen zylindrischen Ansatz 7> der in den Ausschnitt 4 eingefügt ist. Der Ansatz 7 weist am IMfang eine Eingnut auf, die nach der Eingnut 5 in dem Ausschnitt 4 ausgerichtet ist, um einen in die Ringnut eingepassten Gummiring 8 aufzunehmen, wodurchIn the figures, and in particular initially in FIG. 1, a hollow cylindrical measuring sensor 1 is shown, for example from foamed polystyrene. One half of a cylindrical body 2 is concentric within the measuring sensor 1 and has a flange 3 in the middle part on the TMfang one end of which abuts against an end face of the measuring sensor 1. An end face of the cylindrical body 2 is with the second end face of the probe 1 is flush and has a cylindrical cutout 4 which is formed in the center. A groove runs into the inner peripheral surface of this cutout 5 · A holding plate 6 has on one side in the middle a cylindrical extension 7> which is inserted into the cutout 4 is. The approach 7 has an insertion groove at the IMfang, which shows the recess 5 is aligned in the cutout 4 in order to receive a rubber ring 8 fitted into the annular groove, whereby
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die Halteplatte 6 am zylindrischen Körper 2 befestigt und der Messfühler 1 mit dem zylindrischen Körper 2 zusammengeklemmt wird. Auf der restlichen Hälfte des zylindrischen Körpers 2 ist eine Kappe 9 befestigt, die im Innern ein Gewinde 10 besitzt, das mit einem auf dem äusseren Umfang des zylindrischen Körpers 2 gebildeten Aussengewinde 11 in Eingriff steht. Die Kappe 9 besitzt einen Ansatz 12 mit einem Aussengewinde für eine Abschlussmutter 13. Per zylindrische Körper 2, die Halteplatte 6, die Kappe 9 und die Abschlussmutter 13 sind aus chemisch beständigem Material, z.B. Polystyrol hergestellt.the holding plate 6 is attached to the cylindrical body 2 and the measuring sensor 1 is clamped together with the cylindrical body 2 will. On the remaining half of the cylindrical body 2, a cap 9 is attached, which has a thread 10 inside, which is in engagement with an external thread 11 formed on the outer circumference of the cylindrical body 2. The cap 9 has a projection 12 with an external thread for a locking nut 13. Per cylindrical body 2, the holding plate 6, the cap 9 and the locking nut 13 are made of chemically resistant Material, e.g. made of polystyrene.
Innerhalb des zylindrischen Körpers 2 ist als Signalgeber ein elektrischer Schalter 14 untergebracht. Bei dem dargestellten Beispiel handelt es sich um einen Quecksilberschalter mit einem Quecksilberkörper 15 und zwei Kontakten 16 und 17» die mit dem Quecksilberkörper in Berührung gebracht werden können. Durch Zentralbohrungen 19 bzw. 20 im Ansatz 12· bzw. in der Abschlussmutter 13 ist ein Kabel 18 nach aussen geführt, das mit den betreffenden Kontakten verbundene Leitungsdrähte enthält. Ein zum Beispiel aus Gummi bestehender elastischer Klemmring 21 umschliesst das Kabel 18 und befindet sich zwischen dem An-. satz 12 und der Abschlussmutter 13- Zum Befestigen und Abdichten des Kabels wird der Klemmring zusammengedrückt und hierdurch sein Durchmesser verringert. IM eine Dichtung vorzusehen, ist zwischen dem zylindrischen Körper 2 und der Kappe 9 ein Dichtring 22 angeordnet. Eine isolierende Einlage 23, wie zum Beispiel aus Epoxyharz, füllt den Innenraum des zylindrischen Körpers 2 aus, umAn electrical switch 14 is housed as a signal transmitter within the cylindrical body 2. With the one shown Example is a mercury switch with a mercury body 15 and two contacts 16 and 17 »with the Mercury bodies can be brought into contact. Through central bores 19 and 20 in the shoulder 12 or in the closing nut 13, a cable 18 is led to the outside, which is connected to the relevant Contains lead wires connected to contacts. An elastic clamping ring 21 made of rubber, for example encloses the cable 18 and is located between the connection. set 12 and the locking nut 13- For fastening and sealing of the cable, the clamping ring is compressed and its diameter is reduced as a result. IM providing a seal is between the cylindrical body 2 and the cap 9, a sealing ring 22 is arranged. An insulating insert 23, such as made of epoxy resin, fills the interior of the cylindrical body 2 to
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den Quecksilberschalter 14 und dessen Verbindung mit dem Kabel 18 örtlich festzulegen und zu schützen. Gegebenenfalls kann innerhalb des zylindrischen Körpers 2 längs des inneren Durchmessers zur Gewichtseinstellung ein Metall zylinder 24 befestigt werden.the mercury switch 14 and its connection to the cable 18 to be localized and protected. If necessary, can within the cylindrical body 2 along the inner diameter for weight adjustment, a metal cylinder 24 is attached will.
Der so aufgebaute Flüssigkeitsmessgeber kann, vermöge des Auftriebs des Messfühlers 1, auf einem Flüssigkeitspegel 25» zum Beispiel auf Meerwasser, wo ein Ausfliessen einer zu erfassenden Flüssigkeit 27 erwartet wird, in der Schwebe gehalten werden. Wie Fig. 1 zeigt, ist bei dem Beispiel das Gewicht der gesamten Einrichtung so eingestellt, dass das zur Kappe 9 benachbarte Ende der Einrichtung so weit in die Flüssigkeit 25 eintaucht, bis etwa die Hälfte der Höhe des Messfühlers 1 erreicht ist. Das freie Ende des Kabels 18 ist so an der Stelle 26 am Ufer verankert, dass die Einrichtung die beschriebene Lage einnehmen kann. Wenn die zu erfassende Flüssigkeit 27, wie Benzol, Styrol oder dergleichen auf dem Flüssigkeitspegel 25 treibt, wird der aus Styrol gebildete Messfühler 1 aufgelöst. Als Folge hiervon sinkt der zylindrische Körper 2, der aufgrund des Auftriebs des Messfühlers 1 im schwimmenden Zustand gehalten worden war, nunmehr in die Flüssigkeit 25 hinab und kehrt sich, da er durch das Kabel verankert ist, um, wie dies in strichpunktierten Linien dargestellt ist, wobei die Abschlussmutter nach oben und die Halteplatte 6 nach unten zu liegen kommt. Der Quecksilberschalter wird umgekehrt und der Quecksilberkörper 15The liquid measuring transducer constructed in this way can, by virtue of its buoyancy of the sensor 1, at a liquid level 25 »to Example on sea water, where an outflow of a liquid 27 to be detected is expected to be kept in suspension. As FIG. 1 shows, in the example, the weight of the entire device is set so that that adjacent to the cap 9 The end of the device is immersed in the liquid 25 until it is about half the height of the measuring sensor 1 is. The free end of the cable 18 is anchored at the point 26 on the bank that the device described Position can take. When the liquid to be detected 27 such as benzene, styrene or the like is on the liquid level 25 drives, the probe 1 formed from styrene is dissolved. As a result, the cylindrical body 2, which is kept in the floating state due to the buoyancy of the measuring sensor 1, sinks now descends into the liquid 25 and, since it is anchored by the cable, turns around, as shown in dash-dotted lines Lines is shown, wherein the locking nut comes up and the retaining plate 6 comes to lie down. Of the Mercury switch is reversed and the mercury body 15
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überbrückt nicht mehr die Kontakte 16 und 17· Die elektrische Verbindung zwischen den beiden Kontakten wird somit unterbrochen. Bei dem Beispiel bestand der Messfühler 1 aus perlgeschäumtem Polystyrol mit einem Schäumungsvervielfältigungsfaktor von etwa 15 und hatte eine Dicke von 35 mm, einen Aussendurchmesser von 60 mm und einen Innendurchmesser von 22 mm. Als Flüssigkeit 27 wurde auf dem Wasser 25 einer Temperatur von 20° G eine 5 mm starke Schicht aus flüssigem Styrol gebildet. Der Messgeber wurde, entsprechend Fig. 1, so im schwimmenden Zustand gehalten, ■ dass etwa die Hälfte des Messfühlers 1 eingetaucht war. Der Schalter 14 wurde 35 Sekunden nach dem Eintauchen betätigt.no longer bridges contacts 16 and 17 · The electrical connection between the two contacts is thus interrupted. In the example, the probe 1 was made of bead-foamed polystyrene with a foaming multiplication factor of about 15 and had a thickness of 35 mm, an outside diameter of 60 mm and an inner diameter of 22 mm. The liquid 27 on the water 25 at a temperature of 20 ° G was a 5 mm strong layer formed from liquid styrene. According to FIG. 1, the measuring transducer was kept in the floating state, ■ that about half of the probe 1 was submerged. The switch 14 was operated 35 seconds after immersion.
Es kann eine Anordnung vorgesehen werden, bei der ein Auflösen des Fühlers eine unmittelbare Bewegung eines Betätigungselementes auslöst, durch das der Signalgeber betätigt wird. Fig.2 zeigt eine derartige Möglichkeit. Ein biockförmiger Körper 2 besitzt eine zentrale Bodenöffxmng, in die ein Ende eines läng- . liehen zylindrischen Führungsteils 29, zum Beispiel aus rostfreiem Stahl, eingesetzt und angeklebt ist. Auf dem Führungsteil 29 sitzt lose ein aus Polyäthylen gebildeter zylindrischer Halteteil 30, an den sich aussen ein zylindrischer Messfühler 1 anschliesst. In den Halteteil 30 ist ein ringförmiger Permanentmagnet 31 eingebettet. Am freien Ende des Führungsteils 29 ist ein Anschlag 32 befestigt, der verhindert, dass der Halteteil 30 aus dem Bereich des Führungsteils 29 herausgleitet und der ausserdem das Innere des Führungsteils abdichtet. Der Körper 2 besitzt eine Durchgangsöffnung, die mit dem Inneren des Führungsteils 29An arrangement can be provided in which a release of the sensor results in an immediate movement of an actuating element triggers by which the signal transmitter is actuated. Fig.2 shows such a possibility. A block-shaped body 2 has a central Bodenöffxmng, in which one end of a longitudinal. borrowed cylindrical guide part 29, for example made of stainless Steel that is inserted and glued on. On the guide part 29 sits loosely formed from polyethylene cylindrical Holding part 30, on which a cylindrical measuring sensor 1 connects. An annular permanent magnet 31 is embedded in the holding part 30. At the free end of the guide part 29 is a stop 32 is attached, which prevents the holding part 30 from slipping out of the area of the guide part 29 and which also seals the interior of the guide part. The body 2 has a through opening that communicates with the interior of the guide part 29
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in Yerbindung steht, im äusseren Ende des Körpers 2 ist ein Ansatz 12 mit einer öffnung angeformt, durch die ein Kabel in das Innere des Führungsteils 29 eingeführt ist. Wie vorher steht eine Abschlussmutter 13 mit dem Ansatz in einer Gewindeverbindung und das Kabel ist mittels eines Klemmringes 21, der zugleich eine Abdichtung darstellt, festgeklemmt.is in connection, in the outer end of the body 2 is a Extension 12 integrally formed with an opening through which a cable is introduced into the interior of the guide part 29. As before a locking nut 13 with the shoulder in a threaded connection and the cable is clamped by means of a clamping ring 21, which at the same time constitutes a seal.
Auf "dem Anschlag 32 befindet sich im inneren Ende des Kabels 18 ein Beedkontakt 14, der mit zwei Leitungsdrähten verbunden ist. Bei dem dargestellten Beispiel ist koaxial zu dem Messfühler 1 eine Schutzhülle 33 angeordnet, deren eines Ende einen Teil des Körpers 2 aufnimmt und mit diesem verklebt ist« Die Schutzhülle 33 ist aus einem Material gebildet,, das sowohl gegenüber der Flüssigkeit, in die der Messgeber eingesetzt wird, wie z.B. Wasser, als auch gegenüber der zu erfassenden Flüssigkeit beständig ist und weist in verteilter Anordnung kleine öffnungen 32S- auf, die einen Durchtritt der Flüssigkeiten erlauben.On the stop 32 in the inner end of the cable 18 there is a bottom contact 14, which is connected to two lead wires The protective cover 33 is made of a material that is resistant both to the liquid in which the measuring transducer is inserted, such as water, and to the liquid to be detected, and has small openings 3 2 S in a distributed arrangement - that allow the liquids to pass through.
Der beschriebene Flüssigkeitsmessgeber ¥ird mit dem Kabelende nach oben und dem Führungsteil 29 in aufrechter Stellung in einer Flüssigkeit 25 installiert· Infolge des Auftriebs in der durch die Schutzhülle 33 hindurchtretenden Flüssigkeit wird der Messfühler 1 angehoben und normalerweise von dem Eeedkontakt 14 wegbewegt· Wenn die zu erfassende Flüssigkeit den Messgeber erreicht, dann wird der Messfühler 1 aufgelöst und verliert seinen Auftrieb. Der Messfühler fällt längs des Führungsteils 29 bis er durch den Anschlag 32 gestoppt wird» In dieser iage befindetThe liquid sensor described is attached to the end of the cable upwards and the guide part 29 in the upright position in a liquid 25 installed · Due to the buoyancy in the liquid passing through the protective sheath 33, the Sensor 1 lifted and normally moved away from Eeed contact 14 When the liquid to be detected reaches the sensor, then the sensor 1 is dissolved and loses its buoyancy. The probe falls along the guide part 29 until it is stopped by the stop 32 »Located in this iage
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sich der Permanentmagnet 31, nahe genug am Reedkontakt 14, um diesen einzuschalten und ein Signal zu erzeugen·the permanent magnet 31, close enough to the reed contact 14 to turn it on and generate a signal
In einem konkreten Fall wurde ein Ring aus perlgeschäumtem Polystyrol mit einem Schäumungs-Vervielfältigungsfaktor von 15 gebildet, der einen Aussendurchmesser von 60 mm, einen Innendurchmesser von 35 mm und eine Dicie von 35 ra& hatte und in dem ein Permanentmagnet 31 eingebettet war. Auf Wasser von 20° 0 wurde eine 5 mm dicke Styrolschicht gebildet und es wurde der Messgeber auf das Wasser gebracht. Der Schalter 14 wurde nach etwa 46 Sekunden betätigt.In one specific case, a ring was made from bead-foamed polystyrene formed with a foaming multiplication factor of 15, which had an outside diameter of 60 mm, an inside diameter of 35 mm and a diameter of 35 mm and in which a Permanent magnet 31 was embedded. Was on water of 20 ° 0 a 5 mm thick styrene layer was formed and it became the encoder brought to the water. The switch 14 was actuated after about 46 seconds.
Die Schutzhülle 33 verhindert eine Ansammlung von Algen oder Tang auf dem Messfühler 1, auf dem Führungsteil 29 oder auf anderen Teilen im Innern, selbst wenn der Messgeber längere Zeit in Wasser eingetaucht ist und gewährleistet somit auch für eine längere Zeitdauer einen zuverlässigen Betrieb. Die Schutzhülle kann aus einem weniger teuren Vinyl-Ghloridharz hergestellt sein, obwohl es chemisch weniger beständig ist. als Polyäthylen. Es kann der gesamte Halteteil 30 durch den Permanentmagneten 31 gebildet sein.The protective cover 33 prevents an accumulation of algae or seaweed on the measuring sensor 1, on the guide part 29 or on other parts inside, even if the sensor is immersed in water for a long time and thus also guarantees reliable operation for a longer period of time. The protective cover can be made from a less expensive vinyl chloride resin manufactured even though it is less chemically resistant. than polyethylene. It can be the entire holding part 30 by the Permanent magnets 31 may be formed.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |