DE2845565A1

DE2845565A1 - Fuellstandsanzeiger

Info

Publication number: DE2845565A1
Application number: DE19782845565
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Phys D Schneider
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1978-10-19
Publication date: 1980-04-30

Description

Füllstandsanzeiger
(Zusatz zu Patent .. . .... ... (Patentanmeldung P 28 04 639.1-52) Die Erfindung betrifft einen Füllstandsanzeiger für Flüssigkeiten oder Fluids in einem Behälter mit wenigstens einem sich im Behälter im wesentlichen von oben nach unten erstreckenden Lichtleiter, der mit einem Lichtsender versehen ist, so daß aus dem Empfängerlichtstrom die FUllstandshöhe ablesbar ist.
Im Hauptpatent .. . .... ... (Patentanmeldung P 28 04 639.1-52) wird ein Füllstandsanzeiger für Flüssigkeiten oder Fluids in einem Behälter vorgeschlagen, wobei sich im Behälter von unten nach oben eine längliche Einrichtung mit lichtleitenden Eigenschaften (Lichtleiter) erstreckt, die mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger versehen ist, so daß aus dem empfangenen Lichtstrom die Füllstandshöhe ablesbar ist.
Diese längliche Einrichtung kann ein Stab sein, der mit Kerben versehen ist und aus lichtdurchlässigem Kunststoff oder Glas besteht. Als Kunststoff ist zum Beispiel Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat möglich (vergleiche aber auch DE-OS 28 09 087).
Damit soll ein Füllstandsanzeiger ermöglicht werden, der gegenüber äußeren Einflüssen möglichst wenig störanfällig ist und außerdem bei beliebig geformten Behältern eingesetzt werden kann.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, diesen Lichtleiter so zu gestalten, daß der Füllstandsanzeiger die Füllstandshöhe praktisch unabhängig von der Art der verwendeten Flüssigkeit und insbesondere unabhängig von der Art des Kraftstoffes in einem Kraftstofftank angeben kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lichtleiter auf seiner Mantelfläche wenigstens in einem Bereich eine konvexe Oberfläche aufweist.
Diese konvexe Oberfläche kann zum Beispiel eine auf der Mantelfläche des Lichtleiters nach außen weisende Erhöhung sein, die ringförmig um den Lichtleiter verläuft.
Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn der Lichtleiter stufenförmig von oben nach unten verjüngt ausgeführt wird. Dabei können die Stufen an ihren Kanten abgeschrägt werden.
Schließlich ist auch noch vorteilhaft, daß der Lichtleiter an seinem unteren, in die Flüssigkeit eintauchenden Ende kegelförmig ausgeführt ist.
Weiterhin ist vorteilhaft, daß der Lichtleiter an seinem unteren, in die Flüssigkeit eintauchenden Ende tropfenförmig ausgeführt ist.
Schließlich können in Längsrichtung auf der Mantelfläche des Lichtleiters noch Rillen vorgesehen werden.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Lichtleiter mit einer Außenkerbe, Fig. 2 einen Lichtleiter, der sich stufenförmig von oben nach unten verjüngt, Fig. 3 einen Schnitt A-A durch den Lichtleiter der Fig. 2, Fig. 4 ein kegelförmiges Ende eines Lichtleiters, und Fig. 5 ein Bündel aus Lichtleitern, deren Enden jeweils tropfenförmig ausgeführt sind.
Der in Fig. 1 dargestellte Lichtleiter 1 weist auf seiner Mantelfläche eine Außenkerbe 2 auf. Durch diese Außenkerbe wird erreicht, daß abhängig von dem die Außenkerbe umgebenden Medium ein größerer oder ein kleinerer Anteil des Lichtstroms im Lichtleiter austritt. Wenn zum Bei spiel im Außenraum der Außenkerbe 2 Luft vorgesehen ist, liegt an der Grenzfläche zwischen Außenkerbe 2 und Luft ein anderer Brechungsindex vor wie zwischen Außenkerbe 2 und Kraftstoff.
Der Lichtleiter 1 weist nun zahlreiche derartige Außenkerben 2 auf. Wenn von diesen Außenkerben 2 nur sehr wenige in den Kraftstoff eintauchen, wird das durch den Lichtleiter 1 geschickte Licht nur schwach gedämpft.
Tauchen dagegen sehr viele Außenkerben 2 in den Kraftstoff ein, verläßt viel Licht den Lichtleiter 1 über die Außenkerben 2, so daß eine wesentliche Dämpfung des durchgeschickten Lichtes eintritt.
Fig. 2 und 3 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Lichtleiter 1 mit Stufen 4 versehen, deren Kanten 5 abgeschrägt sind. Es hat sich gezeigt, daß mit einem derartigen Lichtleiter ein Füllstandsanzeiger ermöglicht wird, der von der verwendeten Kraftstoffsorte nahezu unabhängig ist. Ein Lichtsender 6 wird dabei zum Beispiel auf der einen Seite und ein Lichtempfänger 7 zum Beispiel auf der anderen Seite des Lichtleiters 1 angeordnet. Das durch den Lichtleiter 1 geschickte Licht 8 wird dann entweder an den Kanten 5 reflektiert und kehrt zum Empfänger 7 zurück, wenn sich die Kante 5 in Luft befindet, oder tritt über die Kante 5 in den Kraftstoff aus, wenn die Kante 5 im Kraftstoff angeordnet ist.
Aus der Dämpfung des beim Empfänger 7 empfangenen Lichtes kann daher die Füllstandshöhe ermittelt werden.
Die Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele für einen Füllstandsanzeiger, bei dem jeweils mehrere Lichtfasern in unterschiedlichen Höhen (vergleiche Fig. 5) im Behälter enden. Taucht eine Faser nicht in Kraftstoff ein, so tritt an ihrem Ende Totalreflexion auf und das Licht wird zurückgeführt.
Taucht eine Lichtfaser dagegen in den Kraftstoff ein, tritt Licht über das Faserende in den Kraftstoff aus, so daß kein Licht durch den Lichtleiter zurückgeschickt wird.
Es hat sich nun als besonders vorteilhaft erwiesen, das Ende der einzelnen Lichtleiter 10 mit Tropfen zu versehen, die einfach durch Abschmelzen herstellbar sind. Bei den Ausführungsformen entsprechend der Fig. 4 und Fig. 5 sind Lichtsender und Lichtempfänger beide am selben Ende des Lichtleiters angeordnet. Das zum Beispiel am tropfenförmigen Lichtleiterende zurückreflektierte Licht (je nach Auffallwinkel durch Totalreflexion oder Reflexion) kann am selben Lichtleiterende, an dem auch der Lichtsender angeordnet ist, über zum Beispiel ein Umlenkprisma ausgekoppelt und auf den Lichtempfänger gelenkt werden.
8 Patentansprüche 5 Figuren

Claims

Patentansprüche 9 Füllstandsanzeiger ftir Flüssigkeiten oder Fluids in einem Behälter mit wenigstens einem sich im Behälter im wesentlichen von oben nach unten erstreckenden Lichtleiter, der mit einem Lichtsender versehen ist, so daß aus dem Empfängerlichtstrom die Füllstandshöhe ablesbar ist, nach Patent .. . .... ... (Patentanmeldung P 28 04 639.1-52), d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Lichtleiter auf seiner Mantelfläche wenigstens in einem Bereich eine konvexe Oberfläche aufweist.
2. Füllstandsanzeiger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lichtleiter auf seiner Mantelfläche nach außen weisende Erhöhungen besitz.
3. Füllstandsanzeiger nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Erhöhungen ringförmig verlaufen.
4. Füllstandsanzeiger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sich der Lichtleiter stufenförmig von oben nach unten verjüngt.
5. Füllstandsanzeiger nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stufen an ihren Kanten abgeschrägt sind.
6. Füllstandsanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lichtleiter an seinem unteren, in die Flüssigkeit eintauchenden Ende kegelförmig ausgeführt ist.
7. Füllstandsanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lichtleiter an seinem unteren, in die Flüssigkeit eintauchenden Ende tropfenförmig ausgeführt ist.
8. Füllstandsanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in Längsrichtung auf der Mantelfläche des Lichtleiters Rillen verlaufen.