DE2603022C2 - Gerät zur Anzeige der An- oder Abwesenheit von dielektrischer und/oder von elektrisch leitfähiger, sich auf einen Pegel in einem Tank einstellender Flüssigkeit - Google Patents

Description

a) die Tjyjchsonde (12) ist gebildet durch je ein koaxisJ zueinander und gegeneinander isoliert angeordnetes inneres und äußeres Röhrchen (38, 36), deren eines Röhrchen (36) mit der Ausgangsleitung (102) des Signalerzeugers (100) für Wechselstromsignale und mit Einrichtungen zum Auflegen eines konstanten elektrischen Potentials und deren anderes Röhrchen (38) mit dem Eingang eines Verstärkers (126) verbunden sind;

b) es ist eine Verbindungs- und Schalteinrichtung (Stecker 84, 84a) zum wahlweisen Wirksammachen des Wechselstromsignals oder des elektrischen Potentials -_/n den Röhrchen (38, 36) der Tauchsonde vorgesehen; und

c) der Verstärker ist ein Gleichspannungsverstärker (Feldeffekttransistor 126), der über eine Gleichrichter- und Filterschakung an das zweite Röhrchen (38) der Tauchsonde (12) angeschlossen ist, wobei das Anzeigegerät (158, 160) an den Ausgang des Gleichspannungsverstärkers angeschlossen ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstrom-Signalerzeuger (100) zugleich als Erzeuger eines niedrigen positiven konstanten elektrischen Potentials ausgebildet und durch Anlegen eines positiven elektrischen Potentials an einen Schalteingang zur Erzeugung von Wechselstrom-Signalen und durch Erdung dieses Schalteingangs zum Erzeugen des konstanten elektrischen Potentials betreibbar ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichspannungsverstärker mit hoher Eingangsimpedanz ausgebildet und zwischen dem Gleichspannungsverstärker und dem Anzeigegerät (158 bzw. 160) ein digitales Vergleichsglied (142 bzw. 144) angeordnet ist, wobei das digitale Vergleichsglied (142 bzw. 144) zwei Eingänge aufweist, deren einer (138 bzw. 140) mit dem Ausgang des Gleichspannungsverstärkers und der andere (146 bzw. 148) an einen veränderbaren Vorspannungserzeuger (150) gelegt ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichspannungsverstärker einen Feldeffekttransistor (126) enthält, der durch mittels der Verbindungs- und Schalteinrichtung (Stecker 84, 84a) vorzunehmender Umstellung seiner Gittervorspannung wahlweise als Spannungsverstärkungs-Quellenmitlaufstufe oder als Gleichstromverstärkerstufe betreibbar ist.

5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Anzeigegeräte (158 und 160) vorgesehen sind und zwischen dem Ausgang des Gleichspannungsverstärkers und jedem Anzeigerät (158, 160) jeweils ein eigenes digitales Vergleichsglied (142 bzw. 144) angeordnet ist, wobei die beiden digitalen Vergleichsglieder (142 und 144) mit ihren jeweils komplementären Eingängen an den Ausgang des Gleichspannungsverstärkers bzw. den Vorspannungserzeuger (150) angeschlossen sind.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs- und Schalteinrichtung als Steckvorrichtung mit Gerätedose (78) und zwei dazu passenden, wahlweise benutzbaren Steckern (84 und 84a) ausgebildet ist, wobei eine Stromversorgungsleitung, eine zum Schalteingang des Wechselstrom-Erzeugers (100) führende Steuerleitung (101), eine Vorspannungsleitung für den Gleichspannungsverstärker (Feldeffekttransistor 126) und Ausgangsleitungen zum Anschließen an Anzeigegeräte (158,160) mit Kontakten (85, 86, 87, 88, 89, 91) der Gerätedose (78) verbunden sind, während die Kontakte des einen Steckers (84) v^rbindungsfrei fur die Steuerleitung (101) des Wechselstrom-Signalerzeugers (100) und geerdet für die Vorspannungsleitung des Glcichspannungsverstärkers und die Kontakte des anderen Steckers (84a) geerdet für die Steuerleitung (101) des Wechselstrom-Signalerzeugers (100) und an positives elektrisches Potential für die Vorspannungsleitung des Gleichspannungsverstärkers angeschlossen sind.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalerzcugcr (100) für Wechselstromsignale, die Gleichrichterund Filterschaltung (116,118,120) und der Gleichspannungsverstärker (FeldefTcKCtransistor 126) im Inneren eines unmittelbar die beiden Röhrchen (36, 38) der Tauchsonde (12) tragenden Sondengehäuses (16) angebracht und über die Verbindungsund Schalteinrichtung (Stecker 84, 84a) mit der Stromquelle und dem Anzeigegerät (158,160) verbindbar sind, die an getrennter Stelle angebracht sind.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein abgedichtetes Sondengehäuse (16) vorgesehen ist, das die Teile der Schaltungsanordnung mit Ausnahme des Anzeigegerätes bzw. der Anzeigegeräte (158,160) in seinem Inneren aufnimmt und an seiner einen Stirnwand (26) in abgedichteter Weise direkt die Sondenröhrchen (36, 38) und an der anderen Stirnwand (20) die Verbindungs- und Schalteinrichtung (Gerätedosc 78, Stecker 84, 84a) trägt.

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Anzeige der An- und Abwesenheit von dielektrischer und/oder von elektrisch leitfahiger, sich auf einen Pegel in einem Tank einstellender Flüssigkeit mit mindestens einer in die Flüssigkeit eintauchbaren Tauchsonde, deren Ausgangssignal über eine elektronische Hinrichtung bei Überschreiten eines vorgegebenen Signalwertes ein Anzeigegerät ansteuert, wobei die Tauchsonde gleich-

zeilig an einen Signalerzeuger für ein Wechselstromsignal und eine Einrichtung zum Auflegen eines im wesentlichen konstanten elektrischen Potentials angeschlossen ist.

Aus DE-AS 2201910 ist ein Meßgerät zur Kontrolle des Niveaus und/oder der Temperatur von Motor- und/oder Getriebeöl und/oder der Ölpumpenfunktion in Fahrzeugen bekannt, bei welchem als temperaturabhängige Widerstände ausgebildete Fühler in unterschiedlicher Höhe in der Ölwanne und in der zur Ölpumpe führenden Leitung aageordnet sind. Um alle Kontrollfunktionen für eine Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug erfassen zu können, sind diese Fühler über Schnellwertschalter an eine elektronische Verknüpfuiigseinheit angeschlossen. Wenngleich dieses bekannte Gerät geeignet ist, verschiedene Funktionen gleichzeitig zu überwachen, ist es nur auf ein einziges flüssiges Medium abgestellt, nämlich Motoröl oder Getriebeöl. Insbesondere ist das aus DE-AS 22 01910 bekannte Gerät für seine Arbeitsweise davon abhängig, daß die festzustellende bzw. zu tastende Flüssigkeit eine Temperatur aufweist, die sich von der Umgebungstemperatur wesentlich unterscheidet. Die Feststellung der Anwesenheit oder Abwesenheit oder der Standhöhe solcher Flüssigkeiten, die praktisch gleiche Temperatur wie die Umgebungstemperatur aufweisen, ist mit diesem bekannten Gerät nicht möglich. Dadurch lassen sich die aus DE-AS 2201910 bekannten Geräte beispielsweise nicht in FIüssigkeits-Lagertanks u. dgl. einsetzen.

Bei eineraus DE-AS1194598 bekannten Einrichtung zur Abtastung von Flüssigkeitsständen ist ein Abtastkopf mit zwei in unterschiedlicher Höhe angeordneten Elektroden vorgesehen, wobei die tiefer gelegene Elektrode über einen Vorwiderstand und die andere Elektrode über einen Gleichrichter mit einem Einleiterseil verbunden ist. Dieses Einleiterseil stellt die mechanische Verbindung der Sonde mit einer Hebe- und Senkvorrichtung und die elektrische Verbindung der Sonde zu einem Schaltgerät für die Hebe- und Senkvorrichtung dar. Der durch die Sonde, das Einleiterseil und das Schaltgerät gebildete Steuerstromkries wird mit Wechselstrom derart betrieben, daß bei Stromlosigkeit im Steuerstromkreis, also bei Anordnung beider Elektroden oberhalb des Flüssigkeitsspi&gels die Hebe- und Senkvorrichtung zum Absenken der Sonde eingeschaltet ist, während bei Fließen eines pulsierenden Gleichstromes, also bei Eintauchen beider Elektroden in die Flüssigkeit die Hebe- und Senkvorrichtung zum Anheben der Sonde eingeschaltet wird. Beim Fließen eines schwachen Wechselstromes, also bei Eintauchen der tiefer angeordneten Elektrode wird die Hebe- und Senkvorrichtung angehalten. Diese bekannte Abtasteinrichtung setzt jedoch voraus, daß die Flüssigkeit elektrisch leitfähig ist. Außerdem muß die Sonde in der Höhe beweglich aufgehängt sein und die jeweilige Stellung der Hebe- und Senkvorrichtung als Maß für die Flüssigkeitsstandhöhe benutzt werden. Diese beiden Merkmale bedingen, daß mindestens zwei bewegliche Kontaktstellen im Steuerstromkreis vorgesehen sein müssen, deren Kontaktgüte für die Funktion der Abtasteinrichtung von ausschlaggebender Bedeutung ist. Schon allein dadurch ist diese bekannte Abtasteinrichtung in hohem Maße störungsanfällig und wartungsbedürftig.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Gerät zur Anzeige der An- und Abwesenheit von sich auf einen Pegel in einem Tank einstellender Flüssigkeit zu schaffen, das sowohl

in Verbindung mit dielektrischer Flüssigkeit als auch in Verbindung mit elektrisch leitfähiger Flüssigkeit einzusetzen ist. Das Gerät soll dabei nicht nur einfach im Aufbau und zuverlässig im Betrieb, sondern auch stabil und kompakt sein und durch niedrige Impedanz des Netzteiles und der daran angeschlossenen Signale führenden Leitungen sich durch äußerste Unempfindlichkeit gegen Aufnehmen von Störsignalen und Summtönen auszeichnen.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination folgender Einrichtungsmerkmale gelöst:

a) Die Tauchsonde ist gebildet durch je ein koaxial zueinander und gegeneinander isoliert angeordnetes inneres und äußeres Röhrchen, deren eines Röhrchen mit der Ausgangsleitung des Signalerzeugers für Wechselstromsignale und mit Einrichtungen zumn Auflegen eines konstanten elektrischen Potentials und deren anderes Röhrchen mit dem Eingang eines Verstädtere verbunden ist,

b) es ist eine Verbindungs- und Schalteinrichtung (Stecker) zum wahlweisen Wirksammachen des Wechselstromsignals oder des elektrischen Potentials an den Röhrchen der Tauchsonde vorgesehen; UP«!

c) der Verstärker ist ein Gleichspannungsverstärker (Feldeffekttransistor), der über eine Gleichrichterund Filterschaltung an das zweite Röhrchen der Tauchsonde angeschlossen ist, wobei das Anzeigegerät an den Ausgang des Gleichspannungsverstärkers angeschlossen ist

Das erfindungsgemäße Anzeigegerät arbeitet unabhängig von der Temperatur des zu tastenden flüssigen Mediums und läßt sich darch einfaches Umschalten für flüssige Medien jeglicher Art einsetzen. Beispielsweise läßt sich das erfindungsgemäße Anzeigegerät zum Feststellen einer Grenzschicht zwischen dielektrischer und elektrisch leitfähiger Flüssigkeit in einem Behältnis benutzen. Die Notwendigkeit zu einer solchen Einsatzmöglichkeit ist vielfach gegeben. Beispielsweise ist oftmals in Tanks gelagertes Mineralöl aus Sicherheitsgründen mit anderer Flüssigkeit überschichtet oder auch unterschichtet, so daß es von Wichtigkeit ist, die Grenzflä-

chen zwischen dem Mineralöl und der zum Überschichten benutzten Flüssigkeit bzw. der zum Unterschichten benutzten Flüssigkeit festzustellen.

Das erfindungsgemäße Anzeigegerät kann in jeglicher gewünschter Höhe innerhalb eines Flüssigkeitstankes angeordnet werden. Beispielsweise im Bodenbereich eines Tankes, um ein Warnsignal abzugeben, wenn der Tank sich seinem Leerzustand nähert. Es kann auch eia erfindungsgemäßes Anzeigegerät im oberen Tankbereich angeordnet werden, um ein Warnsignal abzugeben, wenn der Tank bis zu einem vorgesehenen Sollmaß gefüllt ist. Das erfindungsgemäße Anzeigegerät kann auch zur Einstellung bzw. Feststellung der Grenzschicht zwischen einer Öifüllung und einer Salzwasser-Unterschichtung in einem Lagertank eingesetzt werden. Dabei ist es ohne weiters möglich, mehrere Anzeigegeräte in verschiedener Höhe irn gleichen Lagertank anzubringen und gleichzeitig zu betreiben.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der

Erfindung sieht vor. daß der Wechselstrom-Signalerzeuger zugleich als Erzeuger eines niedrigen positiven konstanten elektrischen Potentials ausgebildet und durch Anlegen eines positiven elektrischen Potentials an einem Schalteingang zur Erzeugung von Wechselstrom-

Signalen und durch Erdung dieses Schalteinganges zum Erzeugen eines konstanten elektrischen Potentials betreibbar ist.

Ferner kann in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung der Gleichspannungsverstärker mit hoher Eingangsimpedanz ausgebildet und zwischen dem Gleichspannungsverstärker und dem Anzeigegerät ein digitales Vergleichsglied angeordnet sein, wobei das digitale Vergleichsglied zwei Eingänge aufweist, deren einer mit dem Ausgang des Gleichspannungsverstärkers und der andere an einen veränderbaren Vorspannungserzeuger gelegt ist. Hierbei kann bevorzugt der Gleichspannungsverstärker einen Feldeffekttranistor enthalten, der durch mittels der Verbindungs- und Schalteinrichtung vorzunehmender Umstellung seiner Gittervorspannung wahlweise als Spannungsverstärkungs-Quellenmitlaufstufe oder als Gleichstromverstärkcrstufc betrsibbar ist. Man kann dann zwei Anzeigegeräte vorsehen und zwischen dem Ausgang des Gleichspannungsverstärkers und jedem Anzeigegerät jeweils ein eigenes digitales Vergleichsglied anordnen, wobei die beiden digitalen Vergleichsglieder mit jeweils komplementären Eingängen an den Ausgang des Gleichspannungsverstärkers bzw. den Vorspannungserzeuger angeschlossen sind.

In besonders einfacher aber betriebssicherer Ausrührungsform, die nur wenig Wartung erforderlich macht, kann das erfindungsgemäße Anzeigegerät eine Verbindungs- und Schalteinrichtung enthalten, die als Steckvorrichtung mit Gerätedose und zwei dazu passenden, wahlweise benutzbaren Steckern ausgebildet ist, wobei eine Stromversorgungsleitung eine zum Schalteingang des Wechselstrom-Erzeugers führende Steuerleitung, eine Vorspannungsleitung für den Gleichspannungsverstärker (Feldeffekttransitor) und Ausgangsleitungen zum Anschließen an Anzeigegeräte mit Kontakten der Gerätedose verbunden sind, während die Kontakte des einen Steckers verbindungsfrei für die Steuerleitung des Wechselstrom-Signalerzeugers und geerdet fur die Vorspannungsleitung des Gleichspannungsverstärkers und die Kontakte des anderen Steckers geerdet für die Steuerleitung des Wechselstrom-Signalerzeugers und an positives elektrisches Potential fürdie Vorspannungsleitung des Gleichspannungsverstärkers angeschlossen sind.

Der Signalerzeuger für Wechselstromsignale, die Gleichrichter- und Filterschaltung und der Gleichspannungsverstärker (Feideffekttransitor) können im Inneren eines unmittelbar die beiden Röhrchen der Tauchsonde tragenden Sondengehäuses angebracht und über die Verbindungs- und Schalteinrichtung (Stecker) mit der Stromquelle und dem Anzeigegerät verbindbar sein, die an getrennter Stelle angebracht sind. Durch diese Anordnung wird besonders niedrige Impedanz des Netzteiles und der darin angeschlossenen Signale führenden Leitungen erreicht. Dabei empfiehlt es sich als besonders vorteilhaft, ein abgedichtetes Sondengehäuse vorzusehen, das die Teile der Schaltungsanordnung mit Ausnahme des Anzeigegerätes bzw. der Einzeigegeräte in seinem Innern aufnimmt und an seiner Stirnwand in abgedichteter Weise direkt die Sondenröhrchen und an der anderen Stirnwand die Verbindungs- und Schalteinrichtung (Gerätedose und Stecker) trägt. Das erfindungsgemäße Anzeigegerät enthält somit Einheiten, die die An- oder Abwesenheit von unterschiedlichen Flüssigkeiten, beispielsweise von Öl oder Wasser an einer vorher bestimmten Stelle des Behälters feststellen. Dabei ist der Einsatz mehrer solcher Einheiten in einem Behälter ohne weiteres möglich.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es /cigt

Fig. 1 einen schematischen vertikalen Schnitt eines Öl/Wasser-Speichertanks mit drei darin angeordneten erfindungsgemäßen Anzeigegeräten;

Fig. 2 einen axialen Schnitt durch die mit abgedichtetem Gehäuse ausgestattete Sondeneinheit eines erfindungsgemäßen Anzeigegerätes;

Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht der Sondeneinheit nach Fig. 2 an der die Verbindungs-und Schalteinrichtung tragenden Seite;

Fig. 4 eine stimseitige Ansicht der Sondeneinheit nach Fig. 2 an der die Sondenröhrchen tragenden Seite;

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 2; F i g. 6 ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemiißen

Anzeigegerätes mit einem auf Hie Qp.räiehiichse der Sondeneinheit passenden Verbindungsstecker mit Anschlüssen für Anzeige der An- und Abwesenheit von dielektrischen Flüssigkeiten und

Fig. 7 das Schaltbild eines an die im Prin/ipschallbild der Fig. 6 dargestellt Gerätebuchse anselzbaren Verbindungssteckers mit Verbindungen Tür den Einsat/ des Gerätes zur Anzeige von An- und Abwesenheit von elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten.

Fig. } zeigt den Speichertank 2 zur Aufbewahrung von Mengen von Öl, Benzin und dgl., oder von Öl und Salzwasser, wobei das Salzwasser zur Verdrängung des Öls und zur Erleichterung der Ölheseitigung verwendet wird. Die ÖI/Luft-Grenzschichtist bei 3, die Öl/Wasser-Grenzschicht bei 5 angedeutet.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein stabiles und kompaktes auf einen Flüssigkeitsstand ansprechendes Gerät zur Anzeige der Anwesenheit 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 unteren Endes des Tanks gezeigt und alle mit der Bezugsziffer 12 verschen 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 Meßgerätgehiiuses aufnehmen, wie weiter unten noch erläutert wird. Mehrfachleiterkabel 14 sind zur Stromzuführung und zur Weiterleitung von Ausgangssignalen von den Einheiten an entfernt gelegene Stromkreise vorgesehen.

Eine der Einheiten 12 ist in F i g. 2 bis 4 dargestellt und so besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 16 m.i einer zentrischen Bohrung 18 und einer abgedichteten Stirnwand 20. Letztere liegt an seiner 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. 2 dargestellt

Von der Platte 26 getragene Durchfuhrungsisolatoren 32 und 34 tragen jeweils äußere und innere leitfahige Röhrchen 36 bzw. 38, die gegeneinander isoliert sind und zwei Platten einer koaxialen, in einen Tank ein-

tauchbaren 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.

Die Platte 26trägt Zugschrauben 44,46, die sich durch die Bohrung 18 und durch Bohrungen 48 bzw. 50 der StirnpWte 20+ hindurch erstrecken. Die Schrauben 44, 46 trage« Dichtmuttern 52; Abstandhalter 54, 56 und eine Mutter 58 sind zur Befestigung von zwei gedruckten Schaltungsbrettchen 60, 62vorgeseher. Zusammen mit einer Mutter 72befestigen die Abstandhalter 64, 66, 68und 70gegenüberliegende 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 zwischcngeschaltet. Die Schrauben 44, 46halten die Schaltungsbrettchen 60, 62auf Abstand gegeneinander sowie bezüglich der Platte 26: Auch sind di<? Röhrchen My 38 starr in bezug auf die Platte 26angeordnet. 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 20die Gerätebuchse 78 mit Klemmen 80 und daran angeschlossenen, zum Schaltungsbrettchen 62 Führenden Mehrfachzufuhrungsleitungen 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 genu^ aus dem Gehäuse 16 herausgezogen werden kann, um einwandfreien Zutritt zu den verschiedenen Bauelementen zu gewährleisten. In eingebautem 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 Warnstromkreisen führenden Kabeln 14 fort. Der Stecker 84 ist wasserdicht und kann zur Herstellung einer lecksichcren 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, 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 lOOvon der Stromversorgungsleitung 98 entkoppelt

Die Klemme 101 des Multivibrators 100 ist mit dem Widerstand 103 und weiter mit der Stromversorgungs-1 ei tu ng 98(über den Widerstand 111) verbunden. Bei an die Klemme 101 angelegter Spannung arbeitet der Multivibrator 100 kontinuierlich und gibt ein 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 führt 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 2N128. 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 integrierten 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. 140 von zwei digitalen Vergleichsgliedern 142, 144 zugeführt, deren 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 Klemme 139, 141 aufweisenden insegrierten Schaltung 137 enthalten. Die Kondensatoren 143,145 und der Widerstand 147 sind einer Kurzschluß-Schutzschaltung 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 einen hohen digitalen Ausgangspegel an, so nimmt das andere einen niedrigen Ausgangspegel an und umgekehrt.

Die Ausgangsklemmen 154 und 156 der Vergleichsglieder 142 und 144 sind jeweils an die Klemmen 91 bzw. 89 bzw. über den Stecker 84 an die Anzeigegeräte oder Gleichstrommesser 158, 160 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. Es wird auf die oberste in Fig. 1 gezeigte Einheit 12 Bezug genommen. Ist Spannung angelegt und die Klemme 101 nicht geerdet, so ist 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. Daraus ergibt sich ein vorbestimmter Gleichstrompegel in der Leitung 122. Dabei wirkt die Stufe 126 wie eine Einheitsspannungsverstärkungs-Quellenmitiaufstufe
und sorgt für eine hohe Eingangsimpendanz bei wesentlich geringerer Ausgangsimpedanz in der Leitung 136. Dem Gleichspannungspegel in der Leitung 122 folgt dicht ein entsprechender Gleichspannungspegel in der Leitung 136. 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 angzeigt wird. Umgekehrt nimmt das Ausgangssignal in der Leitung 156 einen niedrigen digitalen Ausgangswert mit entsprechend niedriger Anzeige am Meßinstrument 160 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 Röhrchen 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 148 überschreitet. Folglich zeigen jetzt die A-nzeigeinstnamente 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 136 für den Trockenzustand der Röhrchen 36, 86, jedoch unter derjenigen der Leitung 136 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 F i g. 6 gezeigten Stecker ersetzt. Mit den in Fig. 7 dargestellten Verbindungen ist die Klemme 101 des Multivibrators 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 Transistc J3126 an positiver Vorspannung liegt. Jetzt 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 122,136 und 156 stellen sich hohe Gleichstrompegel ein. Die Leitung 154 nimmt einen niedrigen Pegel an. Demzufolge zeigt das Meßinstrument 158 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 Vergleichsglieder 142, 144 so umzuschalten, daß das letztere (144) eine niedrige und das erstere (142) eine hohe Ausgangsleistung annimmt Auf diese Weise spiegeln die von den Meßinstrumenten 158,160 angezeigten Werte den neuen Zustand wider und zeigen so die Lageveränderung der Grenzschicht 5 an.

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Gerät zur Anzeige der An- und Abwesenheit von dielektrischer und/oder von elektrisch leitfähiger, sich auf einen Pegel in einem Tank einstellender Flüssigkeit mit mindestens einer in die Flüssigkeit eintauchbaren Tauchsonde, deren Ausgangssignal über eine elektronische Einrichtung bei Überschreiten eines vorgegebenen Signalwertes ein Anzeigegerät ansteuert, wobei die Tauchsonde (12) gleichzeitig an einen Signalerzeuger (100) für ein Wechselstromsignal und eine Einrichtung zum Auflegen eines im wesentlichen konstanten elektrischen Potentials angeschlossen ist, ge kennzeichnet durch die Kombination folgender Einrichtungsmerkmale: