DE2643522A1

DE2643522A1 - Anordnung zur feststellung des vorhandenseins einer leitfaehigen fluessigkeit

Info

Publication number: DE2643522A1
Application number: DE19762643522
Authority: DE
Inventors: William B Hamelink
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1975-10-02
Filing date: 1976-09-28
Publication date: 1977-04-14
Also published as: CH608885A5; DK446676A; BE846711A; NL185366C; AR207713A1; DE2643522C2; NL7610846A; AU1751976A; MX143436A; SE7610035L; BR7605396A; IT1073420B; DK154362B; FR2336668B1; NL185366B; JPS6035613B2; LU75900A1; SE415802B; AU496932B2; GB1549649A

Description

1005612 Ge 27. September 1976

HONEYWELL INC.
Honeywell Plaza
Minneapolis, Minn., USA

Anordnung zur Feststellung des Vorhandenseins einer leitfähigen

Flüssigkeit

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Feststellung des Vorhandenseins einer leitfähigen Flüssigkeit durch einen in einen Behälter einsetzbaren Fühler.

Fühler zum Feststellen des Vorhandenseins oder der Abwesenheit von Wasser in Boilern von Heizungsanlagen sind seit langem bekannt. Die bekannten Fühler beruhen im allgemeinen darauf, daß zwischen dem Fühler und dem Boiler oder zwei Elementen oder Bereichen eines einzelnen Fühlers durch das Boilerwasser eine leitfähige Verbindung hergestellt wird. Die Widerstandsmessung wird sodann benutzt, um zu entscheiden, ob Boilerwasser vorhanden ist oder nicht. Diese Art von Fühlern erfordert einenbeträchtlichen Aufwand bei der Wartung, da sichergestellt werden muß, daß Kesselstein, der sich auf dem Fühler niederschlägt, den.Fühler nicht kurzschließen darf, wodurch fälschlicherweise das Vorhandensein von Boilerwasser simuliert würde.

709815/0799

Das Boilerwasser kann hinsichtlich seines Gehaltes an Mineralien in weitem Maße varrieren, wodurch sich ein breiter Schwankungsbereich des Widerstandes ergibt. Wasser, das relativ.frei .
von mineralischem Gehalt ist, besitzt einen relativ hohen Widerstand und ist für die Verwendung in Boilern sehr geeignet, da
weniger Kesselstein erzeugt und abgelagert wird. In vielen Anwenhungsfallen enthält jedoch das Wasser einen wesentlichen Betrag
an Mineralien, je nach der örtlichen Gegebenheit, wobei dieses
Wasser die Neigung besitzt, das Fühlerelement mit Kesselstein zu überziehen, wodurch das Vorhandensein von Wasser simuliert wird. Normale Fühler für das Boilerwasser erfordern daher eine regelmäßige Wartung, um den Kesselstein von dem Fühler zu entfernen
bzw. es ist erforderlich, einen Fühler zu schaffen, der aufgrund von Expansion und Kontraktion eine gewisse Selbstreinigung besitzt. Die Verwendung eines herkömmlichen einfachen Fühlers für das
Boilerwasser unter Benützung eines einfachen Widerstandsschaltkreises zur Feststellung des Vorhandenseins oder der Abwesenheit von Boilerwasser ist relativ billig aber auch nur beschränkt zuverlässig und genügt nicht den Anforderungen in Boilerinstallationen.

Es sind ferner mechanische Abfühleinrichtungen bekannt geworden, die ein Schwimmgestell benutzen, um den Pegel des Boilerwassers
abzufühlen,und entsprechende mechanische Schalter betätigen. Diese Art von Mechanismus unterliegt einerseits der Korrosion und
andererseits ebenfalls der Ablagerung von Kesselstein, wodurch
die Mechanik beeinflußt und die Zuverlässigkeit beeinträchtigt
wird.

Ausgehend von dem eingangs erwähnten elektrischen Fühler auf
Widerstandsbasis ist £lie Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Fühler so zu verbessern·, daß auch bei einer überfüllung des
Behälters bzw. bei einem nicht gefüllten Behälter und abgelagerten Kesselstein auf dem Fühler der an den Fühler angeschlossene
Heizkreis nicht betätigt wird. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar .

709815/0799

Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen mit einer leitfähigen Flüssigkeit gefüllten Behälter, wie beispielsweise einen Boiler einer Heizungs-

der
anlage, in den erfindungsgemäße Fühler eingesetzt ist; Figur 2 ein elektrisches Diagramm einer Anordnung zur Feststellung des Vorhandenseins einer leitfähigen Flüssigkeit unter Verwendung des Fühlers gemäß Figur 1; Figur 2a eine modifizierte Einzelheit aus Figur 2; Figur 3 eine gegenüber Figur 1 modifizierte Fühleranordnung in einem Boiler;

Figur 4 ein elektrisches Diagramm einer überwachungsanordnung mit einem Fühler gemäß Figur 3;

Figur 5 eine weitere Modifikation einer aus zwei Fühlern bestehenden Füheranordnung in einem Boiler; Figur 6 ein elektrisches Diagramm der überwachungsanordnung gemäß Figur 5 und

Figur 7 einen Längsschnitt durch eine praktische Ausführungsform eines Fühlerelmentes,wie es in den Figuren 1 und 3 schematisch dargestellt worden ist.

Gemäß Figur 1 ist ein Behälter 10 dargestellt, der vorzugsweise den Boiler einer Heizungsanlage darstellt. Der Behälter 10 ist teilweise mit einer leitfähigen Flüssigkeit 11 gefüllt, die normalerweise aus Wasser besteht und einen normalen Bestandteil an Mineralien enthält. Im Prinzip kann die leitfähige Flüssigkeit 11 irgendeine Flüssigkeit sein, durch die ein elektrischer Strom fließen kann und die einen minimalen Leitfähigkeitswert aufweist. In Figur 1 ist der Behälter 10 als ein metallischer Behälter bzw. als ein Boiler dargestellt, der einen elektrischen Erdungsanschluß 12 besitzt und einen Teil des elektrischen Schaltkreise? gemäß Figur 2 bildet.

In den Deckel 13 des Behälters 10 ist ein Fühler 14 eingesetzt. In der dargestellten speziellen Ausführung umfaßt der Fühler 14 den Behälter 10 als einen von drei elektrisch leitenden Bereichen.

709815/0799

Der Fühler 14 weist eine zentrale elektrisch leitende Elektrode 15 auf, die.mit einer sich nach unten erstreckenden Oberfläche einen der drei elektrisch leitenden Bereiche des Fühlers 14 bildet. Die Elektrode 15 ist von einer isolierenden Hülse 16 umgeben, welche ihrerseits von einem leitfähigen Ring 17 umgeben ist, der den dritten elektrisch leitenden Bereich bildet und der als Schutzring bezeichnet werden kann. Der elektrisch leitende . Ring 17 ist in eine isolierende Platte 20 eingesetzt, die auf dem Deckel 13 des Behälters 10 aufsetzt. Es ist somit ersichtlich, daß der Fühler 14 drei elektrisch leitende Bereich 15, 17 und 13 besitzt, die alle elektrisch voneinander isoliert sind. Eine Leitung 21 ist an die Elektrode 15 angeschlossen, während eine Leitung 23 an den Schutzring 17 angeschlossen ist und die Leitungen 21 und 22 dienen dem Anschluß an einen elektrischen Schaltkreis, wie er in Figur 2 dargestellt ist.

Drei leitfähige Verbindungen, die zwischen den elektrisch leitfähigen Bereichen möglich sind, sind in Figur 1 gestrichelt eingezeichnet und mit den Bezugsziffern 22, 24 und 25 versehen. Die leitfähige Verbindung 23 ergibt sich zwischen dem Schutzring 17 und dem Deckel 13 des Behälters 10. Die leitfähige Verbindung 24 besteht zwischen der zentralen Elektrode 15 und dem Behälter 10. Die dritte leitfähige Verbindung 25 besteht zwischen der zentralen Elektrode 15 und dem Schutzring 17. Es sei darauf verwiesen, daß diese leitfähigen Verbindungen nur dann bestehen, wenn sich zwischen den entsprechenden leitenden Bereichen eine leitfähige Flüssigkeit befindet oder beispielsweise die Strecke zwischen zwei leitenden Bereichen durch Kesselstein überzogen ist. Ein solcher Kesselsteinüberzug kann beispielsweise zwischen der zentralen Elektrode 15 und dem Schützring 17 entstehen.

Gemäß Figur 2 ist die vollständige überwachungsanordnung unter Verwendung des Fühlers 14 dargestellt. Eine Wöchselspannungsquelle 26 ist an einen Transformator 27 angeschlossen, der an seiner Sekundärwicklung 28, die für den Betrieb der Anordnung erforderliche Wechselspannung liefert. Die Anordnung gemäß der

709815/0799

vorliegenden Erfindung kann entweder mit Wechselspannung oder mit Gleichspannung betrieben werden aber die Verwendung von Wechselspannung wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel bevorzugt, da bei einer Verwendung von Gleichspannung aufgrund der Polarisationswirkung eine elektrische Beschichtung der leitenden Bereiche auftreten könnte. Die Sekundärwicklung 28 ist über eine Leitung 30 an den mit dem Massepotential 12 verbundenen elektrisch leitfähigen Bereich 13 angeschlossen. Das andere Ende der Sekundärwicklung 28 ist über eine Leitung 31 und einen Vorwiderstand 32 an eine Leitung 33 angeschlossen, die ihrerseits mit dem Eingang 34 eines Verstärkers 35 verbunden ist. Der Verstärker 35 ist über Anschlüsse 36 und 37 an eine herkömmliche Gleichspannungsquelle angeschlossen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Verstärker 35 einen stromempfindlichen Verstärker, der durch einen Strom durch den Eingang 34 ausgesteuert wird. An den Ausgang des Verstärkers 35 ist eine Schalteinrichtung 38 angeschlossen, die aus einer Relaisspule 40 und einem Paar von Arbeitskontakten 41 besteht.

Der Eingangsschaltkreis 34 des Verstärkers 35 ist ebenfalls an die Leitung 21 und somit an die zentrale Elektrode 15 des Fühlers 15 angeschlossen. Der elektrische Schaltkreis wird durch eine Leitung 42 vervollständigt, die über eine Impedanz 43 und die Leitung 22 an den Schutzring 17 angeschlossen ist. Die Impedanz 43 dient der Anpassung an die Impedanz des Eingangs 34 des Verstärkers 35, wobei im Falle eines Stromverstärkers die Impedanz 43 entfallen kann. Wenn der Verstärker 35 einen Spannungsverstärker repräsentiert, so ist eine kompensierende Impdeanz 43· für den Betrieb des Systems erforderlich.

Die Wirkungsweise des in Figur 2 dargestellten Systems kann am besten verständlich gemacht werden, indem zunächst die normale Situation und anschließend die abnormale unsichere Situation, gegen die das System Schutz geben soll, betrachtet wird. Wenn das System an Spannung gelegt wird und sich kein Wasser bzw.

709815/0799

eine sonstige leitfähige Flüssigkeit 11 in dem Behälter 10 befindet, so weisen alle Widerstände 23, 24 und 25 im wesentlichen den Wert Unendlich auf. In diesem Fall fließt kein Strom in den Eingang 34 des Verstärkers 35. Die Schalteinrichtung 38 am Ausgang des Verstärkers 35 wird nicht an Spannung gelegt und die Kontakte 41 bleiben geöffnet, so daß ein Brenner, der in Zusammenhang mit einem Boiler einer Heizungsanlage benutzt wird, nicht eingeschaltet wird. Wird Wasser in den Boiler 10 eingefüllt, bis der Flüssigkeitspegel den in Figur 1 eingezeichneten Stand erreicht, wobei das Wasser die zentrale Elektrode 15 bedeckt, jedoch nicht den Schutzring 17 erreicht, so wird die Leitfähigkeit des Widerstandes 24 über die leitende Flüssigkeit 11 relativ groß und es tritt ein Stromfluß zwischen ^Leitungen 21 und 12 auf. Hierdurch fließt ein Strom durch den Eingang 34 des Verstärkers 35, wodurch das Relais 40 erregt wird und die Kontakte 41 geschlossen werden. Hierdurch wird der Brenner des Boilers in der gewünschten Weise eingeschaltet.

Tritt ein abnormaler Zustand auf, wobei sich beispielsweise Kesselstein zwischen der zentralen Elektrode 15 und dem Schutzring 17 oder zwischen dem Schutzring 17 und dem leitenden Bereich 13 niedergeschlagen hat, so nehmen die Widerstände 23 und 25 gegenüber dem Wert Unendlich geringere Werte ein. Wenn der Widerstand 23 oder der Widerstand 25 oder auch beide Widerstände einen geringeren Widerstandswert einnehmen, so bilden diese Widerstände einen Nebenschluß und leiten den Strom von dem Eingang 34 des Verstärkers 35 nach Erde ab. In jedem dieser Fälle verursacht dieser Stromneberischluß einen Abfall des Relais 40 und eine öffnung der Kontakte 41, da der in den Eingang 34 des Verstärkers 35 einfließende Strom keine ausreichende Größe mehr aufweist.

Betrachtet man den Widerstandspfad 25 zuerst und nimmt man an, daß der Widerstand 25 relativ klein wird, so fließt der Strom von der Leitung 22 über den Widerstand 25 und durch den Widerstand 24 des Wassers oder der leitfähigen Flüssigkeit 11 des Systems. Dieser Stromfluß zweigt einen ausreichenden Betrag von dem Eingangsstrom des Verstärkers 35 ab, wodurch, dieser nicht

709815/0799

mehr ausgesteuert wird. Wenn der Wert des Widerstandes 23 abnimmt, so ergibt sich ein noch direkterer Nebenschluß zwischen der Leitung 22 und der Leitung 12, wodurch ebenfalls die Aussteuerung des Verstärkers 35 zurückgenommen wird und das Relais 40 abfällt. Dieser Fall kann leicht eintreten, wenn der Boiler mit Wasser aberfüllt wird, so daß das vorliegende System nicht nur in der Lage ist, das Vorhandensein einer leitfähigen Flüssigkeit in dem Behälter 10 bzw. den Niederschlag von Kesselstein festzustellen, sondern auch im Falle der überfüllung des Boilers ein Aufheizen desselben verhindert.

Gemäß Figur 2a wurde der Verstärker 35 gemäß Figur 2 durch eine Schalteinrichtung 38' ersetzt, die direkt durch den Stromfluß betätigt wird und aus der Spule 40 und dem Ruhekontaktpaar 41 besteht. In diesem Fall wird die Impedanz "43 der Impedanz der Schalteinrichtung 38' angepaßt.

Gemäß Figur 3 ist ein Boiler oder Behälter 10 wiederum mit einer leitfähigen Flüssigkeit 11 bzw. Wasser teilweise gefüllt. Ein modifizierter Fühler 14' besitzt drei elektrisch leitende Bereiche in Form einer Gewindemutter 13¹, einerElektrode 15 und eines Schutzringes 17. Die Elektrode 15 ist an die Leitung 21 angeschlossen, während die Gewindemutter 13' mit der Leitung verbunden ist. Der Schutzring 17 ist durch eine Leitung 22 und durch eine zweite paralle aber getrennte Leitung 22' angeschlossen. Die Leitungen 22und 22' bilden hinsichtlich der Sicherheitsfunktion eine gewisse Redundanz, die im Zusammenhang mit Figur beschrieben wird. Der leitende Bereich 13' wird durch eine Mutter mit einem Sechskantkopf gebildet, an den sich nach unten ein Außengewindeteil anschließt, das abdichtend in den Behälter eingeschraubt ist und mit der Leitung 12 verbunden ist. In eine zentrale Innenbohrung der Mutter 13' ist ein Isolator 45 eingesetzt, in dessen oberen Teil sich Eintrittsöffnungen für die Leitungen 22 und 22' befinden und' der eine zentrale Ausnehmung zur Aufnahme der Elektrode 15 aufweist. Der Isolator 45 greift

709815/0799

durch die Mutter 13' hindurch, und stützt sich an dem Schutzring 17 ab, an den die Leitungen 22 und 22· angeschlossen sind. Ein weiterer Isolierkörper 46 erstreckt sich von der Unterseite des Schutzringes 17 bis zu einem abgedichteten Ende 47. Von dem abgedichteten Ende 47 erstreckt sich die Elektrode 15 nach unten in die leitfähige Flüssigkeit 11. Die möglichen leitfähigen Verbindungen sind wiederum durch die Widerstände 23, 24 und 25 angedeutet. '

Gemäß Figur 4 weist die den Fühler 14' aufweisende Auswerteschaltung wiederum eine Wechselspannungsquelle 26, einen Transformator 27 mit einer Sekundärwicklung 28,sowie Anschlußleitungen und 30 auf. Im vorliegenden Fall erstreckt sich die Leitung 31 über einen Begrenzungswiderstand 32 zu der Leitung 12 des Fühlers 14'. Der Fühler 14' besitzt wiederum den leitenden Bereich und den Schutzring 17. Der Schutzring 17 ist mit einer inneren Verbindung 50 zwischen den Leitungen 22 und 22' im Fühler 14' dargestellt.

Zwischen der Leitung 31 und der Leitung 22' ist ein Verstärker angeordnet, der einen Eingangsschaltkreis 52 mit einem Transistor 53 aufweist, wobei dem Transistor 53 eine Diode 54 zur Begrenzung des Signales zwischen den Leitungen 21 von dem leitenden Bereich 15 und der Leitung 22' vorgeschaltet ist. Der Verstärker 51 ist über Leitungen 55 und 56 an die Leitungen 31 und 22' angeschlossen, um ihn mit Betriebsspannung zu versorgen und er besitzt an seinem Ausgang eine Schalteinrichtung 57, die einen Transistor .58 und das Relais 40 mit einem Arbeitkontaktpaar 41 umfaßt.

Die Wirkungsweise der Anordnungen gemäß den Figren 3 und 4 entspricht im wesentlichen derjenigen der Anordnungen gemäß, den Figuren 1 und 2. Wenn eine Spannungen zwischen den Leitungen und 31 angelegt wird, so wird diese Spannung über die Schutzringverbindung' 50 weitergegeben, so daß der Verstärker 51 zwischen den Leitungen 3T und 22' ausgesteuert wird. Ist in dem

70 9.815/07 9

Behälter 10 keine leitfähige Flüssigkeit vorhanden, so ergibt sich kein leitfähiger Schaltkreis hinsichtlich des Fühlers 14' und der Verstärker 51 gibt kein Ansteuersignal anTransistor 58 ab, so daß das Relais 40 nicht erregt wird. Beim Vorhandensein einer leitfähigen Flüssigkeit wird durch den Fühler 14' ein Leitungsweg zwischen den leitenden Bereichen 13' und 15 gebildet.

Dieser Leitungsweg gestattet die Aussteuerung

des Transistors 53 sowie des Verstärkers 51, so daß das Relais 40 anzieht und die Kontakte 41 schließt, wodurch ein Brenner für den Boiler gezündet wird.

Für den Fall, daß der Behälter 10 überfüllt wird oder sich Kesselstein abgesetzt hat, ergeben sich leitende Brücken zwischen den Bereichen 13" und 17 bzw. 15 und 17, wodurch ein Nebenschluß hinsichtlich des Eingangs des Verstärkers 51 gebildet wird und der Verstärker 51 nicht in der Lage ist, das Relais 40 anzuziehen.

Während die Einrichtung gemäß den Figuren 3 und 4 weitgehendst ' mit der Einrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 übereinstimmt, ergibt sich ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal dadurch, daß die Leitungen 22 und 22' an der Stelle 50 innerhalb des Fühlers 14' miteinander verbunden worden sind. Für den Fall, daß irgendeine der beiden Leitungen die an den elektrisch leitenden Bereich des Schutzringes 17 anzuschließen sind, in fehlerhafter Weise nicht angeschlossen wird oder bei der Installierung unterbrochen wird.,- wird die Spannung auf der Leitung 30 von dem Verstärker abgetrennt und das System fällt in der Weise aus, daß das Relais 40 abfällt und die Kontakte 51 geöffnet werden. Hierdurch wird eine zusätzliche Sicherheit geschaffen, indem bei einem solchen fehlerhaften Zustand der Brenner nicht gezündet werden kann.

Gemäß Figur 5 kann eine Fühleranordnung mit zwei identischen Fühlern 60 benutzt werden, um einen Behälter 10' zu überwachen. Die Fühler 60 sind jeweils über Gewindeteile 61 in einen isolierenden Abschnitt 62 des Behälters 10' eingesetzt, wobei der Behälter 10' entweder leitfähig oder auch isolierend sein kann. Die

709815/0799

M 26Λ3522

Anordnung gemäß Figur 5 kann beispielsweise Anwendung finden bei der überwachung eines öltankes.

Die Fühler 60 besitzen jeweils eine zentrale leitende Elektrode 62, die sich durch einen Isolierkörper 63 erstrecken, wobei der Isolierkörper seinerseits in die Gewindemutter 61 eingesetzt ist. Die in Figur 5 verwendeten Fühler 60 sind derzeit in herkömmlichen Wasserboiler-Überwachungseinrichtungen benutzten Fühlern sehr ähnlich, bei denen nur ein einziger Leitungsweg benutzt wird. Eine leitfähige Flüssigkeit 11 befindet sich zwischen den Elektroden 62 und bildet den Widerstand 24 des zuvor erläuterten Systems. Eine Kurzschlußbrücke 64 verbindet die Gewindemuttern 61 der beiden Fühler 60 elektrisch miteinander und bildet auf diese Weise drei elektrisch leitende Bereiche, wobei jeder der Bereiche von dem jeweils.anderen Bereich normalerweise elektrisch isoliert · ist, indem sie zwei identische Fühler herkömmlicher Art miteinander verbindet. Eine Leitung 21 ist an eine zentrale Elektrode 62 angeschlossen, während die Leitung 12 mit der anderen zentralen Elektrode 62 des Fühlers 60 verbunden ist. Die Kurzschlußbrücke ist ferner an die Leitung 22 angeschlossen, so daß die Gewindemuttern 61 der Fühler 60 die Schutzringe 17' der jeweiligen Fühler bilden. Die Widerstände 25 und 23 treten demnach zwischen den Elektroden 62 und den Schutzringen 17' auf.

Es sei darauf verwiesen, daß die beiden identischen Fühler 60 durch Verwendung der Kurzschlußbrücke 64 alle Elemente der Fühler 14 und 14' aufweisen. Diese Elemente bestehen aus drei elektrisch leitenden Bereichen, wobei jeder dieser Bereiche normalerweise elektrisch von den anderen Bereichen isoliert ist.

Gemäß Figur 6 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, die im wesentlichen derjenigen gemäß Figur 4 entspricht, mit der Ausnahme, daß die Schutzring-Verbindung 64 außerhalb des Fühlers 14" dargestellt ist. Die externe Kurzschlußbrücke 64 ersetzt in diesem Fall den internen Kurzschluß 50 gemäß Figur 4. Die Aussteuerung des Schaltkreises gemäß Figur 6 entspricht vollkommen derjenigen

709815/0799

der Schaltungsanordnung gemäß Figur 4 und wird hier nicht mehr beschrieben. Die Wirkungsweise ist daher ebenfalls die gleiche, d.h. beim Vorhandensein einer leitfähigen Flüssigkeit zwischen den an die Leitungen 12 und 21 angeschlossenen Elektroden 62 wird der Verstärker 51 an seinem Eingang ausgesteuert und schließt die Relaiskontakte 41. Die Richtung eines Leitungsweges, zwischen den Leitungen 17' und 12 bzw. 17" und 21 verursacht einen Nebenschluß, wodurch eine Aussteuerung des Verstärkers verhindert wird.

Figur 7 zeigt in näheren Einzelheiten einen Fühler gemäß Figur 3 in seiner konstruktiven praktischen Ausführung. Der Fühler 14' weist eine zentrale Elektrode 15 auf, die an ihrem oberen Ende mit einem Gewinde 70 versehen ist, in das Mutter 71 eingreift, die ihrerseits zwischen sich undeiner isolierenden Schutzhaube 85 eine Unterlagscheibe 72 einklemmt. Das untere Ende der Elektrode 15 ist mit einer ein Gewinde aufweisenden Sackbohrung 73 versehen, in die eine Stange 74 eingeschraubt werden kann. Die Stange 74 kann eine unterschiedliche Länge aufweisen, je nach dem besonderen Anwendungsfall, für den der Fühler vorgesehen ist. Die zentrale Elektrode 15 ist über einen Teil ihrer Länge von einem Isolator 75 umgeben, der aus einem weichen Material, wie bespeipielswexse Teflon, bestehen kann, um die erforderliche Dichtheit zu erzielen. Ein rohrförmiges Teil 76 mit nach außen erweitertem Ende 77, die den Schutzring 17 des Fühlers 14' bilden, ist über den Isolator 75 geschoben. Das rohrförmige Teil 76 weist an seinem oberen Ende zwei sich radial nach außen erstreckende Fahnen 80 und 81 auf. Die Fahnen 80 und 81 entsprechen den beiden Anschlüssen 22 und 22' gemäß Figur 3. Das rohrförmige Teil 76 ist von einem Isolierkörper 82 umgeben, der wiederum aus weichem Material, wie beispielsweise Tefon, bestehen mag, um die erforderliche Dichtigkeit zu erzielen. Eine Sechskantmutter 83 mit einem abgesetzten Gewindeteil 84 dient der Befestigung des Fühlers 14' in einem Behälter 10. Die isolierende Kappe 85 weist zwei schlitzförmige Ausnehmungen 86 und 87 auf, durch, die sich die Fahnen 81 und 80 erstrecken. Die Schutzkappe 85 soll einen unbeabsichtigten Kurzschluß verhindern, wenn der Schaltkreis gemäß Figur 4 an den Fühler 14' angeschlossen wird.

709815/0799

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das grundlegende Konzept der vorliegenden Erfindung die Verwendung von drei elektrisch leitenden Bereichen beinhaltet, wobei jeder der Bereiche
normalerweise von einem anderen Bereich elektrisch isoliert ist, so daß drei getrennte· elektrische Verbindungswege geschaffen werden können, wobei einer dieser Verbindungswege einen sicheren Betrieb der Anordnung schafft und die Herstellung irgendeines der
verbleibenden Verbindungswege zu einer Sicherheitsabschlaltung des Systems führt. Die verwendete Flüssigkeit kann jegliche Flüssigkeit darstellen, die einen gewissen elektrischen Leitwert aufweist. Durch die räumliche Ausdehnung der elektrisch leitenden Bereiche des Fühlers und durch die Art des verwendeten Verstärkers kann
eine Anpassung an die Gegebenheiten des speziellen Falles vorgenommen werden.

709815/0799

Leer seife

Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zur Feststellung des Vorhandenseins einer leitfähigen Flüssigkeit durch einen in einen Behälter einsetzbaren Fühler, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (14) drei voneinander isolierte elektrisch leitende Bereiche ' (13, 15/ 1'7) aufweist, daß ein erster (13) und ein zweiter Bereich (17) an eine Spannungsquelle (27, 12, 22) angeschlossen sind, um eine erste leitende Verbindung (23) durch die Flüssigkeit zu bilden, daß eine eine Schalteinrichtung (38) aufweisende Steuereinrichtung (34) angeordnet ist, deren Eingang (21) an den dritten leitenden Bereich (15) angeschlossen ist, wodurch eine zweite (24) und eine dritte leitende Verbindung (25) durch die Flüssigkeit zu dem verbleibenden Bereich (13, 17) geschaffen wird und wobei die zweite leitende Verbindung (24) bei Vorhandensein der Flüssigkeit die Schalteinrichtung (38) betätigt und die beiden verbleibenden Verbindungen alleine oder zusammen bei ihrem Wirksamwerden . infolge Bildung eines Nebenschlusses die Schalteinrichtung (38) ausschalten.

2. Anordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aus einem Verstärker (35) besteht.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung aus einem Relais (40, 41) besteht.

709815/0799

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (14) als genormtes Element mit einem Gewindeteil (83) zur Montage versehen ist und der Gewindeteil einen der leitenden Bereiche bildet.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Bereichs durch ihre flächenmäßige Ausdehnung den elektrischen Widerstand der Verbindungen durch die leitfähige Flüssigkeit bestimmen und daß die Anordnung so getroffen ist, daß der Verstärker (35) das Relais (40, 41) schaltet, wenn die zweite leitfähige Verbindung (24) durch die vorhandene Flüssigkeit hergestellt ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Flüssigkeit durch Leitungswasser im Boiler einerHeizungsanlage vorgegeben ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch leitende Bereich (17) durch zwei in Serie geschaltete elektrische Leitungen (22,22') an die elektrische Spannungsquelle angeschlossen ist, um das Ansprechen der Schalteinrich-

. .tung (40, 41) zu verhindern, falls eine Leitung unterbrochen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (13) des Behälters (10) einen elektrisch leitenden Bereich des Fühlers (14) bildet.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (14") zwei Fühlerelemente (60) aufweist, von denen jedei zwei elektrisch leitende Bereiche(61, 62) aufweist und daß die beiden Fühlerelemente (60) elektrisch über eine Brücke (64) miteinander verbunden sind, um die drei elektrisch leitenden Bereiche zu bilden.

709815/0799

rK η -

10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gek zeichne t, daß der Fühler (14,' 14') eine zentrale sich in den Behälter (10) erstreckende Elektrode (15) als dritten leitenden Bereich, eine gegenüber der zentralen Elektrode (15) isolierte und höher angeordnete ringförmige Schutzelektrode (17) sowie eine durch den geerdeten Behälter (10) gebildete dritte Elektrode (13) aufweist.

11. Anordnung nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (14¹) mittels einer Gewindemutter (83, 84) in den aus leitfähigem Material bestehenden Behälter (10) eingeschraubt ist und die Gewindemutter (83,84) als dritte Elektrode (13¹) gegenüber den beiden anderen Elektroden (15, 17) isoliert ist.

12. Anordnung nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fühlerelemente (60) gegenüber dem Behälter (10') elektrisch isoliert sind.

709 8 15/079

ORIGINAL