DE2720761C3

DE2720761C3 - Überwachungsvorrichtung für flüssige oder gasförmige Medien

Info

Publication number: DE2720761C3
Application number: DE19772720761
Authority: DE
Inventors: Gerhard Walter Prof. Dr.-Ing. 5630 Remscheid Seulen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-09
Filing date: 1977-05-09
Publication date: 1979-11-22
Also published as: DE2720761B2; DE2720761A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung, Anzeige und/oder Signalisierung der relativen Verschiebung eines lageveränderlich angeordneten, permanentmagnetischen, in einem Medienraum verschieblichen Gebers für die Messung von Strömungsmenge, Differenzdruck oder Niveaustand flüssiger oder gasförmiger Medien, wobei außerhalb des Medienraums im Einflußbereich des Gebers eine Anordnung mit einer Vielzahl von in Bewegungsrichtung des Gebers gegeneinander versetzten, unabhängig voneinander ansprechenden Reedschaltern und einer an die Reedschalter angeschlossenen elektrischen Schaltungseinheit angebracht ist

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus dem DE-Gbm 73 07 484 bekannt Derartige Vorrichtungen aibeiten nach dem Prinzip, daß bei Lageveränderung des permanentmagnetischen Gebers im Medienraum das vom Permanentmagneten herrührende Feld sich in Bezug auf die außerhalb des Medienraums angeordneten Reedschalter verstärkt oder abschwächt, worauf die Schaltzungen des Reedschalters bei stärker werdendem Feld zuschalten und bei schwächer werdendem Feld abschalten. Mittels der an die Reedschalter angeschlossenen elektrischen Schaltungseinheit wird in Abhängigkeit von dem jeweiligen Schaltzustand der Reedschalteranordnung die benötigte Anzeige gebildet

Derartige Vorrichtungen haben sich zwar in der Praxis bewährt aber es haften ihnen im wesentlichen zwei Nachteile an, die ihren Einsatz insbesondere in automatisierten Anlagen zumindest stark erschweren.

So ist es einerseits nicht möglich, die strömende Menge, die Füllhöhe oder den Differenzdruck in der Form zu überwachen, daß eine weithin sichtbare Anzeige Auskunft über die im Augenblick vorhandenen Werte gibt und andererseits ist die Wahl eines gewünschten Schaltpunktes bei steigenden oder fallenden Werten nur durch mechanische Lageveränderung der außerhalb des Medienraums angebrachten Reedschalter oder durch Anbringung von Grenzwertgebern möglich. Schließlich kann eine elektrische Fernwahl eines Schaltpunktes nicht durchgeführt werden, da die mechanische

Lageveränderung der Reedschalter zur Änderung des Schaltpunkts praktisch immer die Anwesenheit einer Bedienungsperson erfordert Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der

eingangs definierten Art derart auszugestalten, daß sie für den Einsatz in automatisierten Anlagen geeignet ist, mit einfachen Mitteln eine elektrische Fernwahl von Schaltpunkten, die z. B. einer bestimmten Füllstandhöhe oder einer bestimmten Durchflußmenge entsprechen, vorzunehmen gestattet, und das Erreichen dieser Schaltpunkte in eindeutiger und klarer Weise zu signalisieren ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Vereinigung folgender Merkmale gelöst:

a) Jedem Reedschalter ist eine Schaltungseinheit aus einer Signallampe und einem Drucktastenwahlschalter in Reihe geschaltet

b) Die Reedschalter und die Schaltungseinheiten bilden mindestens zwei zueinander parallele Stromkreise.

c) Den parallel liegenden Reihenschaltungen aus Reedschalter und Schaltungseinheiten ist wenigstens ein Signalrelais in Reihe geschaltet.

Diese Maßnahmen ermöglichen auf besonders einfache Weise eine Überwachung, Anzeige und Signalisierung von Strömungsmenge, Differenzdruck oder Niveaustand, wobei nicht nur eine räumliche Unabhängigkeit der Auswerteeinheit von der Reed· schalteranordnung, sondern gleichzeitig eine exakte, übersichtliche Anzeige und eine der Lagegenauigkeit der Reedschalter entsprechende Genauigkeit in der Signalgabe erreicht wird.

Besonders vorteilhaft ist es, die jeweils eine Signallampe und einen Prucktastenwahlschslter umfassenden Schaltwngseinheiten in Form eines Bandes anzuordnen, da auf diese Weise ein besonders leicht beobachtbares und entsprechend einfach zu bedienendes Leuchtband geschaffen wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfflhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert

A b b. 1 zeigt eine AusfShrungsform der Vorrichtung nach der Erfindung bei Verwendung von als Schließer ausgebildeten Reedschaltern;

Abb.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem anstelle von Schließkontakten Umschalter als Reedkontakte verwendet sind;

Abb.3 zeigt eine Zusatzeinrichtung zur Kenntlichmachung der eingeschalteten Drucktastenwahlschalter durch Abschwächung der Leuchtwirkung;

A b b. 4 stellt die Anordnung der als Schließer oder Umschalter ausgebildeten Reedkontakte b<\i Stromungs- oder Differenzdruckwächtern dar;

A b b. 5 gibt die schematische Darstellung der Anordnung der Reedschalter bei Verwendung der Einrichtung als Niveauwächter wieder.

In A b b. 1 sind mit den Bezugszeichen 1 und 2 die Anschlußstellen der Steuerspannung für die Signallampen 5| — 5_n und das Schaltrelais 7 bezeichnet Bei 3i bis 3„ sind die am Strömungswächter, Differenzdruckwächter oder Niveauwächter angebrachten Reedschalter dargestellt

Die Anzahl dieser Reedschalter kann entsprechend den betrieblichen Anforderungen beliebig gewählt werden. Bei Verwendung als Strömungs- oder Differenzdruckwächter genügen im allgemeinen 5 bis 20 Kontakte. Bei Verwendung als Niveauwächter dagegen, kann es — insbesondere bei der Überwachung von Behältern großer Höhe — erforderlich sein, daß mit 20 bis 60 Reedschaltern gearbeitet wird.

Jedem Reedschalter 3i -3„ ist eine Schaltungseinheit 4| -4„ aus einer Signallampe 5i — 5„ und einem Drucktastenwahlschalter 5|—6„ nachgeschaltet.

Die Signallampen Si bis 5„ sind über die Reedschalter 3| bis 3„ parallel an die Steuerspannung angeschlossen, so daß bei Schließen der Reedschalter 3| bis 3„ das aus den beleuchteten Schaltungseinheiten 4i bis 4„ bestehende Band entsprechend der Anzahl der geschlossenen Reedschalter aufleuchtet

Die Mengen-, Differenidruck- oder Füllhöhenangaben können direkt auf der Kappe des Drucktastenwahlschallers bzw. oberhalb oder unterhalb desselben eingraviert sein, so daß auch auf weite Entfernung direkt beobachtet werden kann, welche Menge fließt bzw. welche Druckdifferenz oder welcher Flüssigkeitsstand vorliegt

Ist es nun erforderlich, daß für einen bestimmten Wert ein Signal gegeben wird, so wird der entsprechende Drucktastenwahlschalter betätigt, wobei dafür Sorge getragen werden kann, daß bei Betätigung dieses Drucktastenwahlschalters die anderen Drucktastenwahlschalter mechanisch verriegelt sind. Schließt nun der zugehörige permanenlmagnetische Geber den in Reihe mit diesem Drucktastenwahlschalter liegenden Reedschalter, so erhält das Relais 7, welches in Reihe mit den einzelnen Drucktastenwahlschaltern geschaltet ist, Spannung und gibt übe' '.eine Hauptkontakte Signal.

Sollte es erforderlich sein, daß bei verschiedenen

Stellungen des mit Permanentmagneten ausgerösteten Gebers ein Signal erforderlich ist, so werden anstell« des einen Heiais 7 eine der Anzahl der Prucktastenwahlschalter entsprechende Anzahl Relais in Reinenschaltung mit jedem Drucktastenwahlschalter angeordnet Man erhält hierdurch die Möglichkeit, eine der Anzahl der Relais entsprechende Anzahl von Signalen zu geben.
Um zu erreichen, daß das durch die Drucktastenleiste

ίο gebildete Leuchtband jeweils für alle von dem Permanentmagnetgeber überfahrenen Reedkontakte beleuchtet bleibt, ist es insbesondere bei langen Wegen zweckmäßig, die Reedschalter 3₍ bis 3. als bistabile Schließkontakte auszubilden.

A b b. 2 zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung bei Verwendung von monostabilen Umschaltern H₁ bis H_n anstelle der in A b b. 1 verwendeten Schließkontakte. Die Anschlußpunkte für die Steuerspannung sind wiederum mit 1 und 2 bezeichnet Der Ruhekontakt 12, bis 12„_i der monostabilen Umschalter Hi bis H_n ist jeweils mit dem Mittelkontakt des in Bewegungsrichtung des permanentmagnetischen Gebers angeordneten benachbarten Umschalters 132 bis 13n verbunden.
Die beleuchteten Drucktastenwahlschalter sind mit 14| bis 14„ bezeichnet Sie enthalten einmal die Signallampen oder Leuchtdioden 15i bis 15„ und die Schalter 16₍ bis 16» Das den Drucktastenwahlschaltern nachgeschaltete Relais ist bei 17 dargestellt Auch bei dieser Schaltung ist selbstverständlich die Anbringung von mehreren, beispielsweise einer den Drucktastenwahlschaltern entsprechenden Anzahl von nachgeschalteten Relais möglich.

A b b. 3 gibt ein Beispiel für eine Schaltung wieder, bei der der betätigte Drucktastenwahlschalter 24t bis 24„ in seiner Leuchtkraft geschwächt wird, indem ein zusätzlicher Öffnerkontakt 211 bis 21« bei Betätigung des Drucktastenwahlschalters und Schließen des Arbeitskontaktes öffnet und hierdurch einen in Reihe mit der eingebauten Signallampe oder Leuchtdiode 251 bis 2S_n liegendem, bis dahin kurzgeschlossenen Widerstand 221 bis 22„ freigibt und in Reihe mit der Signallampe schaltet Hierdurch unterscheidet sich der eingeschaltete Drucktastenwahlschalter ganz klar von den anderen bei Schließen der entsprechenden Reedschaker 3 voll aufleuchtenden Drucktastenwahlschaltern.

A b b. 4 zeigt die Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung als Strömungswächter. Das in diesem Fall vierkantförmige Gehäuse 41 wird in Richtung des Pfeiles 42 vom zu überwachenden Medium durchflossen.

Der permanentmagnetische Geber 43 mit den beiden Permanentmagnetringen 44 wird durch eine Feder 45 gegen den Druck des in Pfeilrichtung 42 strömenden Mediums abgestützt Die Permanentmagnetringe 44 wirken auf die Reedschalter 46, von denen im dargestellten Beispiel 10 Stück gegeneinander versetzt in Vorschubrichtung des Gebers 43 angeordnet sind. Diese Reedschaker 46, die zweckmäßigerweise als bistabile Schließkontakte oder als monostabile Umschaltkontakte ausbildet sind, können auf einer dünnen Isolierstoffplatte 47 befestigt und auch elektrisch verbunden werden.

Diese die Reedschalter 46 tragende Platte kann in der Ausfräsung oder Nut 48 beispielsweise mittels Silikonkautschuk eingegossen werden.

Das Leuchtband ist entweder in einem direkt auf dem Gehäuse des Strömungswächters angeordneten Kasten aus Aluminiumguß oder Kunststoff angeordnet oder es kann über ein mit Steckvorrichtune versehenes

Vielfachkabel an einem beliebigen anderen Ort, beispielsweise in einer Schaltzentrale, untergebracht werden.

Die gleiche Anordnung einer Vielzahl von Reedschaltern erfolgt auch bei Differenzdruckwächtern, die im Prinzip in gleicher Form aufgebaut sind wie der in A b b. 4 dargestellte Strömungswächter. Allerdings ist beim Differenzdruckwächter der mit Permanentmagneien versehene Geber 43 aus Vollmaterial. Er wird über in Abb.4 nicht dargestellte Dichtelemente in der Bohrung des Gehäuses 41 geführt, wobei ein Druckaustausch zwischen Plus- und Minusseite nicht stattfinden kann. Der Zapfen 49 des Strömungswächters entfällt hierbei.

A b b. 5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung als Niveauwächter. 51 ist der Deckel eines Behälters mit einer Bodenplatte 52. In diesem Deckel ist ein 59 angeordnet ist, überfährt die einzelnen Reedschalter bei steigendem Flüssigkeitsspiegel von unten nach oben und schaltet aufeinanderfolgend die als Schließer oder Umschalter ausgebildeten Reedschalter 57. Über Anschlußklemmen 60 wird das zum Schaltkasten führende Kabel 61 angeschlossen. Der nicht dargestellte Schaltkasten enthält die mit Signallampen oder Leuchtdioden versehenen Drucktastenwahlschalter. Auch in diesem Fall kann der Schaltkasten unmittelbar

ίο benachbart zu dem dargestellten Niveauwächter oder in größerer Entfernung, beispielsweise in einer Schaltwarte, untergebracht werden.

In den Ausführungsbeispielen sind jeweils beleuchtete Drucktastenleisten dargestellt. Es ist jedoch auch

is möglich, die Drucktasten und das Leuchtband getrennt auszubilden, wobei das Leuchtband lediglich die Anzeige der augenblicklichen Meßwerte übernimmt.

54 gehalten. Im Meßrohr 55 befindet sich eine Platine 5«, auf der die Reedschalter 57 gegeneinander versetzt aufeinanderfolgend angeordnet sind. Auch in diesem Fall kann die elektrische Verbindung der Reedschalter direkt auf dieser Platine vorgenommen werden.

Ein Permanentmagnet 58, der in einem Schwimmer

naiiiiliu IMIIK.I3 UCI LrimiMHMC Ud* UUCl UlC OCIIdIlM-gnale gewählt werden. Auch hierbei ist es möglich, die gewählte Drucktaste gesondert hervorzuheben, indem beispielsweise auch die Drucktasten mit Signallampen oder Leuchtdioden versehen werden, die jedoch nur in der Drucktaste aufleuchten, die betätigt ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnunpen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Überwachung, Anzeige und/ oder Signalisierung der relativen Verschiebung eines lageveränderlich angeordneten, permanentmagnetischen, in einem Medienraum verscbieblicben Gebers für die Messung von Strömungsmenge, Djffeirenzdruck oder Niveaustand flüssiger oder gasförmiger Medien, wobei außerhalb des Medienraumii im Einflußbereich des Gebers eine Anordnung mit einer Vielzahl von in Bewegungsrichtung des Gebers gegeneinander versetzten, unabhängig voneinander ansprechenden Reedschaltern und einer an die Reedschalter angeschlossenen elektrischen Schaltungseinheit angebracht ist, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

a) Jedem Reedschalter (3,— 3»; 11,-11»; 46; 57) ist eine Schaltungseinheit (4|— 4»; 14,—14»; 24i-24j.) aus einer Signallampe (5i —5„; i5| — 15»; 25,— 25») und einem Drucktastenwahlschalter (6i-6„; 16,-16,,; 26i-26,) in Reihe geschaltet;

b) die Reedschalter (3,-3„; 11,-11,,; 46; 57) und die Schaltungseinheiten (4,-4»; 14_t — 14_a; 24,-24») bilden mindestens zwei zueinander parallele Stromkreise;

c) den parallel liegenden Reihenschaltungen aus Rcedschalter (3,-3«; 11,-11,,; 46; 57) und Schaltungseinheiten (4, -4„; 14,-14,,; 24,-24») ^:st wenigstens ein Signalrelais (7_:; 17; 27) in Reihe geschähet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reedschalter (31. -3„) als bistabile Schließkontakte ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reedschalter als monostabile Umschalter (Hi-Il_n) ausgebildet sind, deren Ruhekontakt (12, — 12_n_ ■) jeweils mit dem Mir.telkontakt (13,-13») des in Bewegungsrichtung des permanentmagnetischen Gebers angeordneten benachbarten monostabilen Umschalters verbunden ist

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktastenwahlschalter mit einem zusätzlichen Ruhekontakt (21,-2I_n) ausgerüstet sind, an dessen Anschlüsse ein Widerstand (22,-22») zur Schwächung der Leuchtstärke der mit ihm in Reihe geschalteten Signallampe (25,-25,,) oder Leuchtdiode des betätigten Drucktastenwahlschalters angeschlossen ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungseinheiten (4, - 4„; 14j-14»; 24, -24a) als Baugruppen ausgebildet und zumindest im wesentlichen in Form eines Bandes angeordnet sind.