DE2603022A1

DE2603022A1 - Geraet zur anzeige der an- oder abwesenheit von dielektrischen und/oder von leitfaehigen fluessigkeiten in einem tank

Info

Publication number: DE2603022A1
Application number: DE19762603022
Authority: DE
Inventors: Harrison F Edwards
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-03-12
Filing date: 1976-01-28
Publication date: 1976-09-23
Also published as: IL48728A0; US3956760A; IL48728A; FR2309839A1; JPS6058405B2; AU1005176A; JPS51104859A; DE2603022C2; IT1055338B; CA1056932A; NL7602570A; FR2309839B1; BE838137A; GB1519661A

Description

2603072 PATENTANWALT DIPL.-PHYS. HEINRICH SEIDS

62 Wiesbaden · Bierstadter Höhe 15 · Postfach 12068 · Telefon (0 6121) 56 53 82 Postscheck Frankfurt/Main 1810 08-602 · Bank Deutsche Bank 395 63 72 · Nass. Sparkasse 108 00 30 65

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Wiesbaden, den 23.1.1976

Harrison F. EDWARDS
Norwich, NY 13815/ USA

Gerät zur Anzeige der An- oder Abwesenheit von dielektrischen und/oder von leitfähigen Flüssigkeiten in einem Tank
Priorität: USA vom 12.März 1975 557 850

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Flüssigkeitsstand-Meßgeräte, die eine Tauchsonde mit beim Eintauchen veränderlichen konduktiven oder kapazitiven Eigenschaften aufweisen.

Bisher bekannte Meßvorrichtungen dieser Art besaßen aufrecht stehende, sich vertikal in einen Behälter erstreckende Sonden. Die meisten derartigen Geräte maßen zwischen den Sonden auftretende Leitwerts- oder Kapazitätsänderungen zur Überwachung des in dem Behälter herrschend*« FlüssigkeitsStandes. Von den Sonden erstreckten sich Zuleitungen zu von dem Behälter oft entfernt gelegenen Detektor- und Anzeigeschaltungen. Ein damit verbundenes Problem bestand darin, daß die großen Zuleitungslängen Störsignale und Summtöne erfaßten, die auf die mittels

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der Sonde erhaltenen Leitwerts- oder Kapazitätsmessungen einen nachteiligen Einfluß ausüben konnten..Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wurden abgeschirmte Zuleitungen eingesetzt, die jedoch aufwendig waren und dem System einen großen Kapazitätswert aufluden, der dazu neigte, die verhältnismäßg kleineren, von der Sonde abgetasteten Kapazität swerte zu überdecken.

Befand sich die Detektorschaltung innerhalb des Behälters, so verursachte Feuchtigkeit oder Undichtheit manchmal Schäden an kritischen Bauteilen.. Die Wartung, Prüfung und Instandhaltung hinreichend abgedichteter Einheiten bereitete Schwierigkeiten. Infolgedessen bestand bei solchen Systemen die Neigung zur Anfälligkeit bezüglich ihrer Flexibilität sowohl wie auch ihrer Leistungsfähigkeit über lange Zeitspannen hinaus.

Durch die vorliegende Erfindung sollen die obengenannten Nachteile dadurch beseitigt werden, daß sie ein neuartiges und verbessertes Flüssigkeitsstandmeß- und Anzeigegerät schafft^, das nicht nur einfach im Aufbau und zuverlässig im Betrieb, sondern auch stabil und kompakt ist. Außerdem soll es infolge der niedrigen Impedanz des Netzteils und der daran angeschlossenen, Signale führenden Leitungen äußerst unempfindlich gegen Aufnehmen von Störsignalen und Summtönen sein»

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Die Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Kombination der folgenden Einrichtungen erreicht:

a) Ein Signalerzeuger für ein Wechselstromsignal,, der sein Wechselstromsignal auf eine Ausgangsleitung legt}

b) eine Einrichtung zum Auflegen eines Signales aus einem im wesentlichen konstanten elektrischen Potential auf dieselbe Ausgangsleitung;

c) eine Tauchsonde, gebildet durch im wesentlichen konzentrisch und gegeneinander isoliert angeordnetem innerem und äußerem Röhrchen, deren eines Röhrchen zur Abgabe der Signale mit der Ausgangsleitung verbunden und deren anderes Röhrchen zum Aufnehmen der Signale über die jeweilige Flüssigkeitskopplung ausgebildet ist;

d) Einrichtungen zum wahlweisen Wirksammachen des einen oder anderen Signals auf der Ausgangsleitung;

e) eine an das zweite Röhrchen angeschlossene Gleichrichterund Filterschaltung, die zum Umwandeln empfangener Wechselstromsignale in Gleichstromsignale und zum Durchlassen empfangener Gleichstromsignale ausgebildet ist; und

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f) ein auf die von der Gleichrichter- und Filterschaltung kommenden Signale ansprechendes Anzeigegerät.

Durch die Erfindung wird ein neuartiges und verbessertes, auf Flüssigkeitsstand ansprechendes Anzeigeinstrument geschaffen, das äußerst einfach im Aufbau und sehr kompakt ist und das eine große Zuverlässigkeit sowie Stabilität über lange Betriebszeiten hinaus besitzt. Die Erfindung bietet die Möglichkeit, mehr als eine solcher Einheiten in einen Tank ο.dgl. einzusetzen, um eine Anzeige, beispielsweise für Anwesenheit und Abwesenheit von Öl oder Wasser, in verschiedenen Höhenlagen innerhalb des Tankes zu ermöglichen.

Das Gerät kann dazu ausgebildet sein, völlig in Flüssigkeit eingetaucht zu werden, beispielsweise bis zum Boden eines Behälters, um zu fühlen, wenn der letztere sich seinem Leerzustand nähert und um eine Warnsignal abzugeben. Wahlweise kann die Einheit auch in der Nähe der mittleren Behälterhöhe angebracht und so eingerichtet werden, daß sie entweder auf dielektrische oder elektrisch leitfähige Flüssigkeit anspricht, um so die Lage einer Grenzschicht zwischen dielektrischer Flüs»- sigkeit und leitfähiger Flüssigkeit in einem Tank, beispielsweise einem Öl/Wasser-Speicher anzuzeigen.

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Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung sieht eine besonders kompakte Sont mit Schaltungsanordnung vor, die ein zylindrisches Gehäuse aufweist, dessen eine Stirnwand feststehend und abgedichtet ist, während das andere Ende des Gehäuses eine abnehmbare, zur Anlage an einen inneren ringförmigen Bund des Gehäuses geeignete Stirnwand beträgt. Diese abnehmbare Stirnwand hat um ihren Umfang herum eine ringförmige Ausnehmung, die einen abdichtenden O-Ring zur 'Anlage an die innere, dem Bund benachbarte Gehäusefläche aufnimmt. Die Stirnwand trägt Schrauben, die das Gehäuse vollständig bis zur gegenüberliegenden Stirnwand durchdringen und durch Dichtungsmuttern gesichert sind. An ihrer Außenseite trägt die abnehmbare Stirnwand die beiden konzentrischen, leitfähigen Röhrchen, die die Platten einer in den Behälter eintauchbaren Sonde kapazitiven oder konduktiven Typs darstellen. Die Röhrchen sind vorzugsweise an Durchführungsisolatoren befestigt, die den Anschluß der Röhrchen an im Gehäuseinneren befindliche Stromkreise ermöglichen. Eine abgedichtete Gerätebuchse in der feststehenden Stirnwand ist zur Stromversorgung der Einheit und gleichzeitig zur Bereitstellung von Signalausgangsleitungen vorgesehen. Die Anordnung ist kompakt stabil und flüssigkeitsdicht, und sie erfordert nur ein Minimum an Raumbedarf, ohne dabei an Zuverlässigkeit und Präzision zu verlieren.

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Die Schaltungsanordnung der Sonde befindet sich im Inneren des Gehäuses und schließt einen Signalgeber zum Anlegen von Signalen an einen Teil der Sonde und Verstärkerschaltungen zum Empfang von Signalen von einem anderen Teil der Sonde in sich ein. Mittel zur Auswahl von Wechselstrom- oder Gleichstromsignalen am Ausgang des Signalgebers sind vorgesehen, wodurch die Möglichkeit geschaffen ist, das Anzeigegerät entweder mit dielektrischen oder mit leitfähigen Flüssigkeiten zu benutzen.

Die Einheit ist somit in der Lage, die An- oder Abwesenheit von Öl oder Wasser an einer bestimmten Stelle des Behälters anzuzeigen. Der Einsatz mehrerer Einheiten ist ebenfalls möglich, z.B. eine Einheit weit unten im Behälter und eine Einheit nahe dem oberen Behälterende, um Warnsignale abzugeben, wenn sich der Behälter entweder einem Leer- oder einem Überlaufzustand nähert.

Andere Einzelheiten und Vorteil der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Erläuterung hervor.

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines Öl/Wasser-Speichertanks mit drei darin enthaltenen nach der Erfindung aufgebauten Flüssigkeitsetand-Meßgeräten;

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Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch eines der Flüssigkeitsstand-Meßgeräte der Fig. 1, mit dem abgedichteten Gehäuse und der dazugehörigen Sondenbaugruppe ;

Fig. 3 ist ein Aufriß des rechten Endes des Flüssigkeitsstand-Meßgerätes gemäß Fig. 2}

Fig. 4 ist ein Aufriß des linken Endes des Flüssigkeitsstand-Meßgerätes gemäß Fig. 2;

Fig. 5 stellt einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 2 dar1

Fig. 6 ist ein Prinzipschaltbild der zu der in Fig.

2 bis 4 dargestellten Einheit gehörigen Schaltungsanordnung und zeigt eine an der Einheit angebrachte Gerätebuchse und einen darauf passenden Verbindungsstecker sowie entsprechende Verbindungen mit dem Stecker, wenn die Einheit zur Überwachung von Ölniveaus eingesetzt werden soll;

Fig. 7 ist ein Prinzipschaltbild eines Verbindungsstekkers als Ersatz für den in Fig. 6 gezeigten

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Stecker, wobei entsprechende Verbindungen eingezeichnet sind, wenn das Gerät zur Überwachung von Wasserniveaus benutzt werden soll.

Fig. 1 zeigt den Speichertank 2 zur Aufbewahrung von Mengen von Öl, Benain u.dgl., oder von Öl und Salzwasser, wobei das Salzwasser zur Verdrängung des Öls und zur Erleichterung der Ölbeseitigung verwendet wird. Die Öl/Luft-Grenzschicht ist bei 3j die Öl/Wasser-Grenzschicht bei 5 angedeutet.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein stabiles und kompaktes auf einen Flüssigkeitsstand ansprechendes Gerät zur Anzeige der Anwesentheit oder Abwesenheit von Flüssigkeit auf irgendeinem Niveau des Tanks 2 geschaffen, wobei in Fig. 1 drei solcher Einheiten zur Abtastung der Anwesenheit von Flüssigkeit in der Nähe des oberen Endes, der Mitte bzw. des urferen Endes des Tanks gezeigt und alle mit der Bezugsziffer 12 versehen sind. Die Geräte sind auf Rohren 4, 6 bzw. 8 aufmontiert, die mit Innengewinde versehene Kupplungen 10 tragen, die wiederum entsprechende, mit Außengewinde versehene Teile des Meßgerätgeh&uses aufnehmen, wie weiter unten noch erläutert wird. Mehrfachleiterkabel 14 sind zur Stromzuführung und ziir Weiterleitung von Ausgangs Signalen von den Einheiten an entfernt gelegene Stromkreise vorgesehen.

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Eine der Einheiten 12 ist in Fig. 2 bis 4 dargestellt und besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 16 mit einer zentrischen Bohrung 18 und einer abgedichteten Stirnwand 20» Letztere liegt an einer vorspringenden Innenkante 22 des Gehäuses an und ist zur Herstellung einer dichten Verbindung mit dem Gehäuse verschweißt. Ein mit Außengewinde versehenes Teil 21 ist mit einer Rohrkupplung 10 verbindbar, wie in Fig. 1 gezeigt.

Das Gehäuse 16 besitzt einen ringförmigen Innenbund 24, der eine abnehmbare, die gegenüberliegende Stirnwand darstellende Platte 26 aufnimmt. Diese Platte 26 hat an ihrem Umfang eine Ausnehmung 28 zur Aufnahme eines elastischen O-Ringes 30 aus Gummi, der von der Innenwand des Gehäuses 16 beim Einbau der Platte 26 zusammengedrückt wird, wie in Fig_e 2 dargestellt.

Von der Platte 26 getragene Durchf_ührungsisolatoren 32 und tragen jeweils äußere und innere leitfähige Röhrchen 36 bzw. 38, die gegeneinander isoliert sind und zwei Platten einer koaxialen, in einen Tank eintaudfoaren Sonde darstellen. Leitende Stifte 40 und 42 der Durchführungsisolatoren ermöglichen eine Verbindung der Röhrchen 36, 38 mit der im Inneren des Gehäuses 16 enthaltenen Schaltungsanordnung.

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Die Platte 26 trägt Zugschrauben 44, 46, die sich durch die Bohrung 18 und durch Bohrungen 48 bzw. 50 der Stirnplatte 20+ hindurch erstrecken. Die Schrauben 44, 46 tragen Dichtmuttern 52; Abstandhalter 54, 56 und eine Mutter 58 sind zur Befestigung von zwei gedruckten Schaltungsbrettchen 60, 62 vorgesehen. Zusammen mit einer Mutter 72 befestigen die Abstandhalter 64, 66, 68 und 70 gegenüberliegende Teile der Schaltungsbrettchen 60, 62. Wärmesümpfe 74, 76 für mehrere auf den Brettchen 60, 62 befindliche Bauteile sind - wie in Fig. 2 veranschaulicht gegen die Abstandhalter zwischengeschaltet. Die Schrauben 44, 46 halten die Schaltungsbrettchen 60, 62 auf Abstand gegeneinander sowie bezüglich der Platte 26. Auch sind die Röhrchen 36, 38 starr in Bezug auf die Platte 26 angeordnet. Die Einheit kann ohne weiteres in das Gehäuse 16 eingebaut und wieder daraus entfernt werden, indem man lediglich die beiden Dichtmuttern 52 auf- oder abschraubt.

In Fig. 2 trägt die Stirnplatte 20 die Gerätebuchse 78 mit Klemmen 80 und daran angeschlossenen, zum Schaltungsbrettchen 62 führenden Mehrfachzuführungsleitungen 82. Die Leitungen 82 sind von einer zusätzlichen Länge und haben genügend Spiel, damit die aus der Platte 26, den Schaltungsbrettchen 60, 62 und den Schrauben 44, 46 bestehende Baugruppe weit genug aus dem Gehäuse 16 herausgezogen werden kann, um einwandfreien Zutritt zu den verschiedenen Bauelementen zu gewährleisten. In einge-

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bautem Zustand sind die Leitungen 82 aufgewunden und nehmen einen der Gerätebuchse 78 benachbarten Raum innerhalb des Gehäuses ein. Ein Stecker 84 stellt die Verbindung mit der Gerätebuchse 78 her und setzt sich in den zum Netzteil oder zu Warnsiaomkreisen führenden Kabeln 14 fort. Der Stecker 84 ist wasserdicht und kann zur Herstellung einer lecksicheren Dichtung unmittelbar an die Platte 20 angelötet sein.

Ein Prinzipschaltbild des Schaltungsaufbaus ist in Fig. 6 wiedergegeben. Die Stromzuführung erfolgt über die Gerätebuchse 78, die die Klemmen 85, 86. 87, 88, 89 und 91 aufweist. Die Trenndiode 90 schützt die Einheit vor versehentlichem Anlegen einer Spannung umgekehrter Polarität. Der Kondensator 92, die integrierte Schaltung 94 und der Kondensator 96 versorgen die Leitung 98 mit geregeltem und gefiltertem Gleichstrom. Die integrierte Schaltung kann von dem unter der Bezeichnung uA 78M24VC bekannten, von der Firma Fairchild hergestellten Typ sein.

Die integrierte Schaltung 100 ist ein freilaufender astabiler Multivibrator, der in der Ausgangsleitung 102 ein Rechteckwellensignal erzeugt. Diese Vorrichtung kann dem von der Firma Signetics hergestellten Typ NE 555 entsprechen. Die Widerstände 104, 106 und der Kondensator 110 bestimmen die Frequenz und Symmetrie des Ausgangssignals. Durch den Widerstand 111 und den Kondensator 113 wird der Multivibrator 100 von der Stromversorgungsleitung 98 entkoppelt.

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Die Klemme 101 des Multivibrators 100 ist mit dem Widerstand 103 und weiter mit der Stromversorgungsleitung 98 (über den Widerstand 111) verbunden. Bei an die Klemme 101 angelegter Spannung arbeitet der Multivibrator 100 kontinuierlich und gibt «in Wechselstrom-Rechteckwellensignal an die Leitung 102 ab. Wird diese Klemme Jedoch geerdet, so bleibt der Multivibrator stehen und die Ausgangsleitung 102 nimmt eine Gleichspannung niedrigen Potentials oder nahezu auf Erdpotential an.

Die Leitung 102 für]ht zu dem äußeren konzentrischen Röhrchen 36, wobei das innere konzentrische Röhrchen 38 an eine Gleichrichter- und Filterschaltung angeschlossen ist, die aus der Diode 116, dem Widerstand 118 und dem Kondensator 120 besteht. Die Ausgangsleistung 122 führt zum Gatter (Gate-Elektrode) 124 des Feldeffekttransistors 126 mit der Handelsbezeichnung 2Ν12Θ. Der Widerstand 128 liegt zwischen Gate und Masse und ist ein Gittervorwiderstand. Der Widerstand 130 ist mit der Klemme 87 der Gerätebuchse 78 verbunden. Die Entladeklemme (Drain-Elektrode) 132 des Transistors 126 erhält eine von einer geregelten Bezugsspannung innerhalb der intregierten Schaltung 137 hergeleiteten Gleichspannung, und die Quellenklemme (Source-Elektrode) 133 des Transistors 126 hat den Lastwiderstand 134 zu Erde. Die Ausgangsleistung der Stufe 126 wird der Leitung 136 entnommen und gleichzeitig den Eingangsklemmen 138 bzw. von zwei digitalen Vergleichsgliedern 142, 144 zugeführt, deren

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andere Eingangsklemmen 146, 148 jeweils an einer vom Widerstand 150 kommenden Vorspannung liegen. Daraus ergibt sich ,eine Einstellmöglichkeit für die Eingangsspannung der Leitungen 146 und 148.

Die Vergleichsglieder 142, 144 sind in der die Klemmen 139» 141 aufweisenden integrierten Schaltung 137 enthalten. Die Kondensatoren 143, 145 und der Widerstand 147 sind einer KurzschlußTSchutzschätbung innerhalb der integrierten Schaltung zugeordnet. Die Polaritäten der Verbindungen zu den Eingangsklemmen der Vergleichsglieder sind so beschaffen, daß sich deren Ausgänge ergänzen. Nimmt eins der Vergleichsglieder änen hohen digitalen Ausgangspegel an, so nimmt das andere einen niedrigen Ausgangspegel an nnd umgekehrt.

Die Ausgangsklemmen 154 und I56 der Vergleichsglieder 142 und 144 sind jeweils an die Klemmen 91 bzw. 89 bzw. über den Stecker 84 an die Anzeigegeräte oder Gleichsträmmesser 158, 16O angeschlossen.

Die Arbeitsweise ist folgende: Der Stecker 84 stellt die Verbindungen für die Einheit her, wenn sie zum Fühlen der Gegenwart von Öl zwischen den Röhrchen 36, 38 eingesetzt wird. ¹Es wird auf die oberste in Fig. 1 gezeigte Einheit 12 Bezug genommen. Ist Spannung angelegt und die Klemme 101 nicht geerdet, so ist

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das Rechteckwellensignal in der Leitung 102 direkt an das äußere Röhrchen 36 gekoppelt. Sind die Röhrchen 36, 38 trocken, tauchen also nicht in Öl ein, so wird ein Wechselstromsignal kapazitiv von dem Röhrchen 36 auf das Röhrchen 38 gekoppelt, wobei das gekoppelte Signal durch die Diode 116 gleichgerichtet und vom Widerstand 118 und dem Kondensator 120 gefiltert wird_e· Daraus ergibt sich ein vorbestimmter Gleichstrompegel in der Leitung 122. Dabei wirkt die Stufe 126 wie eine Einheitsspannungsverstärkungs-Quellenmitlaufstufe und sorgt für eine hohe Eingangsimpedanz bei wesentlich geringerer Ausgangsimpedanz in der Leitung I36. Dem Gleichspannungspegel in der Leitung 122 folgt dicht ein entsprechender Gleichspannungspegel in der Leitung I36. Damit werden die Eingangsklemmen 138 bzw. 140 der Vergleichsglieder 142, 144 beaufschlagt. Bei der ersten Einstellung wird der Widerstand 150 so justiert, daß die Vorspannung in den Leitungen 146, 148 die Spannung In den Leitungen 138, 140 für einen Trockenzustand der Tankeinheit überschreitet. Aufgrund der Polarität der Eingangsklemmen der Vergleichsglieder nimmt das Ausgangssignal für einen Trockenzustand einen hohen digitalen Wert an, der von dem Meßinstrument 158 angezeigt wird. Umgekehrt nimmt das Ausgangssignal in der Leitung 156 einen niedrigen digitalen Ausgangswert mit entsprechen niederiger Anzeige am Me6instrument I60 an.

Nimmt man nun an, dass das Ölniveau so weit ansteigt, daß die konzentrischen Röhrchen 36, 38 entweder teilweise oder gänzlich überschwemmt werden, so erhöht sich die Größe des von dem Röhr-

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chen 36 auf das Röhrchen 38 aufgekoppelten Signals, wodurch der Gleichspannungspegel der Leitung 122 und der Gleichspannungspegel der Leitung 136 gesteigert wird. Diese Steigerung wird von den Vergleichsgliedern 142, 144 gespürt, und der Ausgangsstatus beider schaltet sich auf entgegengesetzte digitale Logikpegel um, weil der erhöhte Gleichspannungspegel der Leitung 136 die Gleichspannungspegel der Leitungen 146 und überschreitet. Folglich zeigen jetzt die Anzeigeinstrumente 158 und 160 niedrige bzw. hohe Werte an, womit sie die Meldung vermitteln ,daß die Röhrchen 36 und 38 nunmehr überschwemmt sind und das ölniveau dem oberen Ende des Tanks nahe ist.

Der Widerstand 150 wird so eingestellt, daß die an die Leitungen 146 und 148 angelegte Gleichspannung über derjenigen der Leitung I36 für den Trockenzustand der Röhrchen 36, 38, jedoch unter derjenigen der Leitung I36 für den Eintauchzustand der Röhrchen (in Öl) liegt.

Bei der vorliegenden Erfindung sind Auswählmittel vorgesehen, um entweder ein Wechselstromsignal oder einen feststehenden Gleichstrompegel an die Leitung 102 anzulegen, so daß die Möglichkeit gegeben ist, das Meßgerät wahlweise als Meßgerät des kapazitiven oder des konduktiven Typs arbeiten zu lassen. Diese Mittel schließen den Stecker 84a der Fig.7 in sich ein, der dann den in Fig. 6 gezeigten Stecker ersetzt. Mit den in Fig. 7 dargestellten Verbindungen ist die Klemme 101 des MuI-

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tivibrators 100 geerdet, was die Ausgangsklemme 102 zur Annahme eines Gleichstrompegels nahe an Erde veranlaßt. Über die Klemme 87 ist der Widerstand 130 an +28 Volt angeschlossen, so daß das Gatter 124 des Transistors 126 an positiver Vorspannung liegt. Jetet arbeitet das Anzeigeinstrument wie ein konduktives Sondengerät zur Abfühlung des Eintauchens der Röhrchen 36, 38 in Wasser, wobei es sich Unterschiede in der Konduktivität von Wasser und Öl zur Anzeige solcher Meßwerte zunutze macht.

Nunmehr wird auf die mittlere Einheit 12 in Fig. 1 Bezug genommen. Unter der Annahme, daß die Öl/Wasser-Grenzschicht 5 auf der gezeichneten Höhe liegt, sind die Röhrchen 36, 38 der Einheit 12 von öl überschwemmt. Aufgrund der geringen Konduktivität von Öl im Vergleich zu Wasser ist der von der Sonde über den Widerstand 118 gehende Gleichstrombeitrag klein (das Röhrchen 36 ist beinahe auf Erdpotential), und in den Leitungen 122, I36 und 156 stellen sich hohe Gleichstrompegel ein. Die Leitung 154 nimmt einen niedrigen Pegel an. Demzufolge zeigt das Meßinstrument 156 einen niedrigen und das Meßinstrument 160 einen hohen Wert an.

Nimmt man nun an, daß die Grenzschicht so hoch steigt, daß die Röhrchen 36, 38 von Wasser überschwemmt werden, so wird durch die Röhrchen 36, 38 ein Erdpotentialbeitrag gemacht, was einen niedrigen Gleichstrompegel in den Leitungen 122 und 136 zur Folge hat, wobei die Verschiebung dazu ausreicht, die

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Vergleichsglieder 142, 144 so umzuschalten, daß das letztere (144) eine niedrige und das erstere (142) eine hohe Ausgangsleistung annimmt. Auf diese ¥eise spiegeln sie von den Meßinstrumenten 158, 160 angezeigten Werte den neuen ZustatL wider und zeigen so die Lageveränderung der Gtenzschicht 5 an.

Die Arbeitsweise der untersten Einheit 12 der Fig. 1 wäre der soeben beschriebenen Arbeitsweise der mittleren Einheit analog.

Alle in der Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung wiedergegebenen Merkmale des Anmeldungsgegenstandes können für sich allein oder in Jeder denkbaren Mombination von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung sein.

- Patentansprüche -

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Claims

260302/ Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden · Bierstadter Höhe 15 · Postfadi 120 68 · ® (06121) 56 53 82 - 18- Patentansprüche S=I=Sa: ====.= ===== sssss

1.) Gerät zur Anzeige der An- und Abwesenheit von dielektrischen und/oder von leitfähigen, sich im wesentlichen auf einen einzigen Pegel in einem Tank einstellenden Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Einrichtungen:

a. ein Signalerzeuger (100) für ein Wechselstroinsignal, der sein Wechselstromsignal auf eine Ausgangsleitung (102) legt;

b. eine Einrichtung (94) zum Auflegen eines Signals aus einem im wesentlichen konstanten elektrischen Potential auf dieselbe Ausgangsleitung (102);

c. eine Tauchsonjfc, gebildet durch im wesentlichen konzentrisch und gegeneinander isoliert angeordneten inneren und äußeren Röhrchen (38, 36), deren eines Röhrchen (36) zur Abgabe der Signale mit Ausgangsleitung (102) verbunden und deren anderes Röhrchen (38) zum Aufnehmen der Signale über die jeweilige Flüssigkeitskopplung ausgebildet ist;

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d. Einrichtungen (84, 84a, 101) zum wahlweisen Wirksammachen des einen oder anderen Signals auf der Ausgangsleitung (102);

e. eine an das zweite Röhrchen (38) angeschlossene Gleichrichter- und Filterschätung (116, 118, 120), die zum Umwandeln empfangener Wechselstromsignale in Gleichstromsignale und zum Durchlassen empfangener Gleichstromsignale ausgebildet ist; und

f. ein auf die von der Gleichrichter- und Filterschaltung (116, 118, 120) kommenden Signale ansprechendes Anzeigegerät.

2.) Gerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang (136) der Gleichrichter- und Filterschaltung (116, 118, 120) zur Aufnahme der von dort kommenden Gleichstromsignale eine Verstärkerschaltung (126) hoher Eingangsimpedanz angeschlossen ist, an die sich ein digitales Vergleichsglied (142 bzw. 144) mit zwei Eingangsklemmen anschließt, von welchen eine (138 bzw. 140) mit dem Ausgang der Verstärkerschaltung (126) zum Aufnehmen der von dort kommenden Gleichstromgignale verbunden ist, wägend veränderliche Vorspannungserzeuger (150) zur

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Zuführung eines variablen Gleichstrompotentials mit der anderen Eingangsklemme (146 bzw. 148) des Vergleichsgliedes (142 bzw. 144) verbunden sind, wobei das besagte Vergleichsglied (142 bzw. 144) durch hohes und niedriges Ausgangspotential gekennzeichnet ist, und daß ein an den Ausgang des besagten Vergleichsgliedes (142 bzw. 144) angeschlossener Anzeiger (158 bzw. 160) vorgesehen ist.

3.) Gerät gemäß anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei digitale Vergleichsglieder (142 u. 144) mit je zwei Eingangsklemme», von welchen jeweils eine (138 u. 140) mit dem Ausgang der Verstärkerschaltung (126) zur Aufnahme der von dort kommenden Gleichstromsignale verbunden ist und zwei an den Ausgang jeweils eines des Vergleichsgliedes (142 u. 144) angeschlossene Anzeiger (158 u. 16O) vorgesehen sind.

4.) Gerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalerzeuger (100) einen astabilen Multivibrator enthält.

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Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden · Bierstadter Höhe 15 · Postfach 120 68 · ® (06121) 5653

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5.) Gerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang der Gleichrichter- und Filterschaltung (116, 118, 120) zur Aufnahme der von dort kommenden Gleichstromsignale eine Verstärkerschaltung (126) hoher Eingangsimpedanz angeschlossen ist, die zugleich zum Hinzufügen verschiedener vorbestimmter Spannungen zu ihrem Eingang mit Gleichstromvorspannungseinrichtungen verbunden ist, die der Sonde ermöglichen, wahlweise entweder mit dielektrischen oder mit leitfähigen Flüssigkeiten benutzt zu werden.

6.) Gerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Auswählmittel eine Gerätebuchse (78) mit einer an den Wechselstrom-Signalerzeuger (100) angeschlossenen Zuführungsleitung (101) und einen auf die Gerätebuchse (78) passenden und mit zu Potentialquellen führenden Zuleitungen (14) versehenen Verbindungsstecker (84) umfassen.

7.) Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, auf die Gerätebuchse anstelle des ersten Verbindungssteckers passender und mit zu Spannungsquellen führenden Leitungen (14) versehener Verbindungsstecker (84a) vorgesehen ist, der vom ersten (84) abweichend geschaltet ist.

609839/0658

DipL-Phys. Heinridi Seids · Patenianv/alt · 02 Wiesbaden · Bierstadter Höhe 15 · Postfach 120 68 · @ (0 6121) 56 53

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8.) Gerät gemäß Ansoruch 1, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse (16), eine abgedichtete, elektrische Gerätebuchse (78), eine abnehmbare kreisrunde, abgedichtete, an einem Ende des Gehäuses (16)

angeordnete Wand (26), wobei die Signalerzeuger (94, 100) sowie
/die Gleichrichter- und Filterschaltung (116, 118,120) innerhalb des besagten Gehäuses (16) untergebracht sind.

9.) Gerät gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin von der abnehmbaren Stirnwand getragene und konzentrische, die Sonde darstellende Röhrchen stützende Durchführungsisolatoren (32, J54) vorgesehen sind.

10.) Gerät gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) ein mit Gewinde (21) versehenes Teil, das dazu geeignet ist, von einer rohrförmigen Kupplung (10) getragen zu werden, sowie ein Rohr (4, 68) zur Aufhängung des Gehäuses (16) an einer vorher bestimmten Stelle innerhalb eines Tanks (2) und einen auf die Gerätebuchse passenden Verbindungsstecker (84 bzw. 84a) sowie vom Verbindungsstecker ausgehende Zuführungsleitungen (14) aufweist, wobei die Zuführungsleitungen (14) dazu geeignet sind, durch die Rohrkupplung (10) und

das Rohr (4 bzw. 6 bzw. 8) hindurch zum oberen Ende des Tanks (2) hinaufgeführt zu werden.

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