DE2855643B2

DE2855643B2 - Device for determining and / or checking a certain level in a container

Info

Publication number: DE2855643B2
Application number: DE19782855643
Authority: DE
Inventors: Franz 7501 Marxzell-Pfaffenrot Macho
Original assignee: VEGA VERTRIEB und FERTIGUNG ELEKTRONISCHER GERAETE und APPARATE GRIESHABER KG 7620 WOLFACH
Current assignee: VEGA VERTRIEB und FERTIGUNG ELEKTRONISCHER GERAETE und APPARATE GRIESHABER KG 7620 WOLFACH
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1978-12-22
Publication date: 1980-10-16
Also published as: JPS6257932B2; DE2855643A1; JPS55124020A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Feststellung und/oder Kontrolle eines bestimmten Füllstandes in einem Behälter mit einem zumindest ein in den Behälter hineinragendes als Schwingstab ausgebildetes Schwingungselement aufweisenden Schwingungsgebilde, dessen Schwingungen bei Berühren von in dem Behälter vorhandenen Füllgut gedämpft werden, und mit Einrichtungen zur Auslösung von Anzeige- und/oder Schaltvorgängen in Abhängigkeit der Amplitude der Schwingungen.The invention relates to a device for determining and / or controlling a specific Filling level in a container with at least one protruding into the container as a vibrating rod formed vibration element having vibration structures, the vibrations of which when touched are dampened by the contents present in the container, and with devices for triggering Display and / or switching processes depending on the amplitude of the vibrations.

J» Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Es wird der Effekt ausgenutzt, daß Schwingungsenergie durch Impulsübertragung von dem Schwingungsgebilde aut das Füllgut übergeht, wodurch das zu Schwingungen angeregte Schwingungsgebilde eine Dämpfung erfährt.Devices of this type are known. It will be the Take advantage of the fact that vibration energy through the transmission of impulses from the vibration structure aut the filling material passes over, as a result of which the oscillation structure, which is excited to oscillate, experiences a damping.

r. Aus der DE-PS 5 82 760 und der GB-PS 10 Ii ,86 sind Vorrichtungen bekannt, bei denen zumindest ein Schwingstab, der auf seiner Resonanzfrequenz zu Biegeschwingungen angeregt wird, in einen zu überwachenden Behälter hineinragt und dessen Schwingungen bei der Berührung mit dem Füllgut gedämpft werden, so daß durch diese Schwingungsänderung der Füllstand angezeigt werden kann.r. From DE-PS 5 82 760 and GB-PS 10 II, 86 Devices are known in which at least one vibrating rod, which is at its resonance frequency Bending vibrations is excited, protrudes into a container to be monitored and its vibrations are dampened on contact with the filling material, so that the filling level is caused by this change in vibration can be displayed.

Diese bekannten Füllstandsmeßvorrichtungen zeigen jedoch den Nachteil, daß der einzelne SchwingstabHowever, these known level measuring devices have the disadvantage that the individual vibrating rod

4^r) beträchtliche Wechselkräfte auf die Einspannvorrichtung und damit auf die Behälterwandung ausübt, so daß Schwingungsenergie vom Schwingstab auf die Behälterwandung übertragen wird. Die Leerlaufverluste des Schwingungsgebildes, das sind die Schwingungsenergie-4 ^r ) exerts considerable alternating forces on the clamping device and thus on the container wall, so that vibration energy is transmitted from the vibrating rod to the container wall. The no-load losses of the oscillation structure, these are the oscillation energy

V) verluste, wenn das Schwingungsgebilde nicht in Füllgut eintaucht, sind entsprechend groß. Das Schwingungsantriebssystem muß deshalb leistungsstark ausgelegt sein, um Schwingungen in der Kontrollvorrichtung aufrechtzuerhalten. Das hat jedoch zur Folge, daß das V) losses when the oscillating structure is not immersed in the product are correspondingly large. The vibration drive system must therefore be designed to be powerful in order to maintain vibrations in the control device. However, this has the consequence that the

y> Schwingungsgebilde beim Eintauchen in leichtere Schüttgüter, die ein geringes Dämpfungsvermögen haben, nicht mehr genügend gedämpft wird. Das bedeutet jedoch, daß leichtere Schüttgüter mit diesen Vorrichtungen nicht kontrollierbar sind. y> vibration formation when immersed in lighter bulk goods, which have a low damping capacity, is no longer sufficiently damped. However, this means that lighter bulk goods cannot be controlled with these devices.

«ι Es wurde daher der Vorschlag unterbreitet, anstelle eines Schwingstabes zwei parallel nebeneinander angeordnete Schwingstäbe in den Behälter hineinragen zu lassen, die an der Einspannstelle über ein Joch miteinander verbunden sind und in gegensinnige«Ι The proposal was therefore made instead of a vibrating rod, two vibrating rods arranged parallel to each other protrude into the container to let, which are connected to each other at the clamping point via a yoke and in opposite directions

b^r> Biegeschwingungen versetzt werden können (DE-AS 17 73 815). Neben dem erheblich größeren konstruktiven Aufbau im Vergleich zu den Meßvorrichtungen mit einem einzigen Schwingstab zeigt die als Stimmgabelb ^r > Bending vibrations can be offset (DE-AS 17 73 815). In addition to the considerably larger structural design compared to the measuring devices with a single vibrating rod, it shows as a tuning fork

ausgebildete Vorrichtung den Nachteil, daß zwischen den Schwingstäben pulverförmige oder faserige Füllgüter hängenbleiben können, so daß eine Dämpfung des Schwingungsgebildes erfolgt, obwohl ein niedriger Füllstand vorhanden isttrained device has the disadvantage that powdery or fibrous filling goods between the vibrating rods can get stuck, so that there is a damping of the oscillating structure, although a lower one Level is present

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, ohne Übertragung von Schwineungsenergie zur Behälterwand eine überaus präzise Überwachung der Füllstandshöhe in einem Behälter zu ermöglichen, ohne daß eine aufwendige Konstruktion erforderlich ist Gleichzeitig soll sichergestellt sein, daß das Schwingungsgebilde keine Fehlmessungen liefert, die zum Beispiel durch Hängenbleiben des Füllgutes an dem Gebilde verursacht werden können.It is therefore an object of the present invention to provide a To create a device of the type mentioned, which makes it possible without the transmission of vibrational energy to the container wall, an extremely precise monitoring of the fill level in a container allow without a complex construction is required. At the same time it should be ensured that the oscillation structure does not deliver any incorrect measurements, for example due to the product getting stuck the structure can be caused.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schwingungsgebilde zwei übereinander angeordnete Schwingungselemente aufweist, die als gleiche Resonanzfrequenz aufweisende Orehschwinger ausgebildet und zur Bestimmung des Füllstandes in Schwingungen von entgegengesetztem Drehsinn angeregt sind.The object is achieved according to the invention in that the oscillation structure is two arranged one above the other Has vibration elements, which have the same resonance frequency as the rotary oscillator designed and excited to determine the level in oscillations of opposite directions of rotation are.

Vorzugsweise sind die Schwingungselemente im Zentrum jeweils einer als Rückholfeder wirkenden Membran angeordnet deren äußere Ränder über ein Rohrstück miteinander verbunden sind. Die von den Schwingungsclementen verursachten Drehmomente, die auf das Rohr wirken, kompensieren sich ajf diesem. Damit der Schwerpunkt des gesamten Schwingungsgebildes nicht schwingt, wodurch ebenfalls Schwingungsenergie verlorengehen könnte, liegt der Schwerpunkt eines jeden Schwingungselementes jeweils im Zentrum der entsprechenden Membran und auf der Drehachse des Schwingungselementes. Dadurch bildet das gesamte Rohr den Schwingungsknoten des Schwingungsgebildes. Mit einer Ringmembran wird das Schwingungsgebilde an diesem Rohr in ein Einschraubstück eingehängt, mit dem das gesamte Gerät in die Wandung des Behälters montiert wird, in dem der Füllstand kontrolliert werden soll.Preferably, the vibration elements in the center are each one acting as a return spring Membrane arranged whose outer edges are connected to one another via a piece of pipe. The ones from the Vibration elements caused torques, which act on the pipe, compensate each other for this. This is the center of gravity of the entire oscillation structure does not vibrate, whereby vibration energy could also be lost, is the focus of each vibration element in the center of the corresponding membrane and on the axis of rotation of the vibration element. As a result, the entire pipe forms the vibration node of the vibration structure. With an annular diaphragm, the vibration structure is suspended from this tube in a screw-in piece, with which the entire device is mounted in the wall of the container in which the fill level should be controlled.

Vorzugsweise besteht das Schwingungsgebilde aus nicht magnetisierbarem Material.The oscillation structure preferably consists of a non-magnetizable material.

Um das Schwingungsgebiide in Schwingungen versetzen zu können, wird ein elektromagnetisches Antriebssystem gewählt, welches aus einer vorzugsweise von einem pulsierenden Gleichstrom durchflossenen, einen Anker umgebenden Spule, dem Anker und zwei magnetischen Polen besieht von denen jeweils einer in einem der Schwingungselemente eingelassen ist. Dabei zeigt der Anker zwei auf die Schwingungselemente ausgerichtete parallele oder nahezu parallele Schenkel, deren freie Enden jeweils dem magnetischen Pol in einem der Schwingungselemente zugewandt sind. Das Abgreifen der Schwingung erfolgt ebenfalls dutch ein elektromagnetisches System, das diametral zum Antriebssystem angeordnet ist und aus einem mit einem Schwingungselement verbundenen Stabmagnet und einer diesen teilweise umgebenden Spule besteht. Dabei wird in der Spule bei Schwingungen des Schwingungsgebildes durch Bewegen des Stabmaganeten in der Spule eine Spannung induziert, die über einen Verstärker als pulsierender Gleichstrom der Spule des Antriebssystems zuführbar ist. Um ein Messen und Kontrollieren des Füllstandes in einem Behälter zu ermöglichen, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet ist, ist der Ausgang des Verstärkers mit einem Schwellwctdiskriminator verbunden.Around the oscillation structure in oscillations To be able to move, an electromagnetic drive system is selected, which preferably consists of a A pulsating direct current flowing through it, an armature surrounding coil, the armature and two magnetic poles, one of which is embedded in one of the vibration elements. Included the armature shows two parallel or almost parallel legs aligned with the vibration elements, the free ends of which each face the magnetic pole in one of the vibration elements. That The vibration is also picked up by an electromagnetic system that is diametrically opposed to the drive system is arranged and from a bar magnet connected to a vibration element and a coil partially surrounding it. In this case, when the oscillation structure vibrates in the coil by moving the rod magnet in the A voltage is induced in the coil, which is transmitted via an amplifier as a pulsating direct current to the coil of the Drive system can be fed. To measure and control the level in a container enable, in which the device according to the invention is arranged, the output of the amplifier is with connected to a Schwellwctdiskriminator.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wild nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtFurther features of the invention emerge from the subclaims. The invention wildly below described with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung undF i g. 1 shows a sectional view of the device according to the invention and

■> Fig.2 eine Seitenansicht eines Schwingungselements, welches in einen Behälter hineinragt■> Fig. 2 is a side view of a vibration element, which protrudes into a container

Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung enthält zwei übereinander angeordnete Schwingungselemente, von denen das untere in einen Behälter hineinragt und ausThe in F i g. The device shown in FIG. 1 contains two vibration elements arranged one above the other, from which the lower one protrudes into and out of a container

tu einer zylindrischen Masse und einem sich anschließenden stabfömigen Teil 2 zusammensetzt Die zylindrische Masse 1 und der stabförmige Teil 2, der, wie F i g. 2 zeigt, als Paddel ausgebildet sein kann, sind starr miteinander im Zentrum einer Membran 3 verbunden. Das in den Behälterraum ragende Ende des stabförmigen Teils 2 ist quer zur Schwingungsrichtung (durch Pfeile angedeutet) flach gequetscht wodurch die Paddelform erzeugt wird. Gleichzeitig wird damit die wirksame Flache, die mit dem zu überprüfenden Füllgut in Verbindung treten kann, vergrößert Oberhalb des ersten als Drehschwingkörper ausgebildeten Schwingungselements 1, 2 befindet sich das zweite ebenfalls als Drehschwi.ngkörper ausgebildete Schwingungselement 4, 5. Das zweite Schwingungselement ist dabei vorzugsweise aus zweido a cylindrical mass and an adjoining one rod-shaped part 2 composed of the cylindrical mass 1 and the rod-shaped part 2, which, as F i g. 2 shows can be designed as paddles are rigidly connected to one another in the center of a membrane 3. That in the The end of the rod-shaped part 2 protruding from the container space is transverse to the direction of vibration (indicated by arrows) squeezed flat creating the paddle shape. At the same time, the effective area that is with can come into contact with the product to be checked, enlarged above the first as a torsional oscillating body formed vibration element 1, 2 is the second also as a torsional vibration body trained vibration element 4, 5. The second vibration element is preferably made of two

2> zylindrischen Massen 4 und 5 gebildet, die starr miteinander im Zentrum einer Membran 6 mit dieser verbunden sind. Ebenfalls wie das erste Schwingungselement 1, 2 ist auch der andere Drehschwingkörper in sich steif im Vergleich zu den mit diesen verbundenen2> cylindrical masses 4 and 5 formed which are rigid are connected to each other in the center of a membrane 6 with this. Like the first vibrating element 1, 2, the other torsional vibrating body is also shown in FIG become stiff compared to those associated with these

J» Membranen 3 bzw. 6. Demzufolge führt sowohl das Schwingungselement 1,2 als auch das Schwingungselement 4,5 eine Drehschwingung um eine Drehachse D 1 bzw. DI durch, die auf einem Durchmesser der entsprechenden Membran 3 bzw. 6 liegt.J »diaphragms 3 and 6, respectively. Accordingly, both the vibrating element 1, 2 and the vibrating element 4, 5 perform a torsional vibration about an axis of rotation D 1 or DI , which lies on a diameter of the corresponding diaphragm 3 and 6, respectively.

J"> Wirken nun zum Beispiel in Richtung der eingezeichneten Pfeile Drehmomente auf die Schwingungselemente, so erfolgt eine Drehung aus der Ruhelage um die Drehachsen DX bzw. DI. Dabei werden die Membranen 3 bzw. 6 elastisch deformiert und üben rückstellendeIf, for example, torques act on the vibration elements in the direction of the arrows shown, a rotation takes place from the rest position about the axes of rotation DX and DI. The membranes 3 and 6 are elastically deformed and exercise restoring

■»ι) Drehmomente auf die Drehschwingkörper aus. Werden nun die Schwingungselemente losgelassen, so beginnt eine Schwingung um die jeweilige Ruhelage. Daß die Schwingung eines jeden Schwingungselements als Drehschwingung bezeichnet werden darf, ergibt sich■ »ι) torques on the torsional vibrating body. Will if the vibration elements are released, a vibration begins around the respective rest position. That the Vibration of each vibration element may be referred to as torsional vibration, results

•Tj aus der Tatsache, daß jeder Punkt eines jeden Drehschwingkörpers von seiner Drehachse aus gesehen gleichzeitig um denselben Drehwinkel aus der Ruhelage ausgelenkt ist.• Tj from the fact that every point of every Torsional vibrating body viewed from its axis of rotation at the same time by the same angle of rotation from the rest position is deflected.

Die Resonanzfrequenz der beiden Schwingungsele-The resonance frequency of the two vibration elements

"iii mente läßt sich nach der Formel berechnen:"iii mente can be calculated according to the formula:

Dabei ist / das Massenträgheitsmoment des jeweili-V) gen als Drehschwingkörper ausgebildeten Schwingungselements 1,2 bzw. 4,5 bezogen auf die Drehachse DX bzw. Dl und D* die Winkelrichtgröße der als Rückholfeder wirkenden Membran 3 bzw. 6. Die Schwingungselemente sind nun so dimensioniert, daß sie w) gleiche Resonanzfrequenz haben, was auf einfache Weise durch geeignete Wahl der Abmessungen der jeweiligen Teile der Schwingungselemente und der dazugehörigen Membranen möglich wird.The mass moment of inertia of the respective vibration element 1, 2 or 4, 5 based on the axis of rotation DX or Dl and D * is the angular reference value of the membrane 3 or 6 acting as a return spring. The vibration elements are now dimensioned so that they w) have the same resonance frequency, which is possible in a simple manner by suitable selection of the dimensions of the respective parts of the vibration elements and the associated membranes.

Die äußeren Ränder der Membranen 3 und 6 sind je tv> an einem Ende eines Rohrs 7 mit diesem verbunden. Werden nun die beiden Schwingungselemente 1, 2 bzw. 4,5 in einer gleichen Schwingungsebene in entgegengesetztem Drehsinn zu Schwingungen angeregt, so wirkenThe outer edges of the membranes 3 and 6 are each tv> at one end of a tube 7 connected to this. If the two vibration elements 1, 2 or 4.5 in the same plane of vibration in the opposite one Direction of rotation excited to vibrate, so act

die durch die elastischen Deformationen der Membranen 3 und 6 verursachten Drehmomente auf das Rohr und kompensieren sich. Wird die Massenverteilung der beiden Drehschwingkörper so gewählt, daß ihre Schwerpunkte auf ihrer Drehachse D1 bzw. D 2 liegen, ^r> so bewegen sich die beiden Schwerpunkte während des Schwingungsvorgangs nicht, so daß auch der Schwerpunkt des ganzen Systems in Ruhe bleibt. Das Rohr 7 bildet deshalb auf seiner gesamten Länge den Schwingungsknoten des Schwingungssystems. ι οthe torques caused by the elastic deformations of the membranes 3 and 6 on the pipe and compensate each other. If the mass distribution of the two rotary vibrating body chosen so that their focus is on their axis of rotation D 1 and D 2, ^r> then the two focal points during the oscillation process does not move so that the center of gravity of the whole system remains at rest. The tube 7 therefore forms the vibration node of the vibration system over its entire length. ι ο

Mit einer Ringmembran 8 kann das Schwingungsgebilde an dem Rohr 7 in einem Einschraubstück 9 befestigt werden, Die schwingungstechnisch weiche Aufhängung mit der Ringmembran 8 soll verhindern, daß eine eventuell noch vorhandene Restschwingung auf dem Rohr 7 über das Einschraubstück 9 zur Behälterwandung 10 verlorengehen kann.With an annular diaphragm 8, the oscillation structure can be attached to the tube 7 in a screw-in piece 9 The suspension with the ring membrane 8, which is soft in terms of vibration, is intended to prevent that any residual vibration still present on the pipe 7 via the screw-in piece 9 to Container wall 10 can be lost.

Als Schwingungsantriebssystem wird ein elektromagnetisches System vorgeschlagen. Dieses besteht aus einem magnetischen Anker 11, welcher in der Schwingungsebene seitlich an das Rohr 7 montiert ist. Das Rohr 7 wie die weiteren Elemente des Schwingungsgebildes, also die Schwingungselemente 1,2 und 4, 5 bestehen aus magnetisch nicht leitfähigem Material. Der Anker 11 weist zwei, vorzugsweise parallel 2 > zueinander verlaufende Schenkel auf, die auf die einander angrenzenden Teile der Schwingungselemente 1, 2 bzw. 4, 5 gerichtet sind. Die freien Enden der Schenkel werden dabei durch Bohrungen in der Wandung 7 hindurchgeführt und bis auf einen Abstand Jn von 1 bis 2 mm zu den Massen 1 und 5 der Drehschwingkörper herangeführt. Wie erwähnt, sind auch die Schwingungselemente 1, 2 bzw. 4, 5 aus magnetisch nicht leitfähigem Material hergestellt, dieses kann zum Beispiel Messing sein. Den freien Enden des ^ Ankers 11 gegenüberliegend sind in den beiden Schwingungselement-Teilen 1 bzw. 5 je ein magnetischer Pol 12 aus magnetisch weichem Material, zum Beispiel aus kohlenstoffarmen Stahl, eingelassen. Der magnetische Anker 11 und die beiden magnetischen Pole 12 bilden zusammen einen magnetischen Kreis.An electromagnetic system is proposed as the vibration drive system. This consists of a magnetic armature 11 which is mounted on the side of the tube 7 in the plane of oscillation. The tube 7 like the other elements of the oscillation structure, that is to say the oscillation elements 1, 2 and 4, 5 consist of magnetically non-conductive material. The armature 11 has two legs, preferably parallel 2> to one another, which are directed towards the parts of the vibration elements 1, 2 and 4, 5 which adjoin one another. The free ends of the legs are passed through bores in the wall 7 and brought up to a distance Jn of 1 to 2 mm from the masses 1 and 5 of the torsional vibrating bodies. As mentioned, the vibration elements 1, 2 and 4, 5 are also made of magnetically non-conductive material, this can be brass, for example. The free ends of the armature ^ 11 are each a magnetic pole 12 of magnetically soft material, for example, low carbon steel, embedded in the two vibration element parts 1 and 5 on opposite sides. The magnetic armature 11 and the two magnetic poles 12 together form a magnetic circuit.

Um den magnetischen Anker 11 liegt eine Spule 13. Fließt durch diese Spule ein pulsierender Gleichstrom, so werden die beiden Pole 12 und damit die beiden Teile 1 und 5 der Schwingungselemente im Rhythmus der Stromschwankung zum Anker 11 higezogen, das heißt, die beiden Drehschwinger werden in einer gemeinsamen Schwingungsebene zu Drehschwingungen mit entgegengesetztem Drehsinn angeregt. Als Schwingungsabgriffsystem eignet sich ebenfalls ein elektro- w magnetisches System besonders gut. Es wird auch in der Schwingungsebene liegend, wie das Antriebssystem, jedoch auf der gegenüberliegenden Seite an das Rohr 7 befestigt. Es besteht aus einem Stabmagneten 14, der an einem Ende am Drehschwingkörperteil 1 radial befestigt ist Das andere Ende des Stabmagneten ragt durch eine Bohrung 15 in dem Rohr 7 hindurch und taucht in eine Spule 16 ein.A coil 13 is located around the magnetic armature 11. A pulsating direct current flows through this coil, so the two poles 12 and thus the two parts 1 and 5 of the vibration elements in the rhythm of the Current fluctuation to armature 11 is drawn, that is, the two rotary oscillators are in a common Oscillation plane excited to torsional vibrations with opposite directions of rotation. As a vibration pick-up system an electromagnetic system is also particularly suitable. It will also be in the Lying vibration plane, like the drive system, but on the opposite side of the tube 7 attached. It consists of a bar magnet 14, which is attached radially at one end to the torsional oscillating body part 1 The other end of the bar magnet protrudes through a bore 15 in the tube 7 and dips into a coil 16.

Schwingen die Schwingungselemente 1,2 bzw. 4,5, se bewegt sich der Magnet 14 in der Spule 16 hin und her so daß in dieser eine Wechselspannung induziert wird Deren Frequenz ist gleich der Schwingungsfrequenz del Drehschwingkörper. Die Amplitude der Wechselspannung ist von der mechanischen Sch-vingungsamplitude des Schwingungselements 4, 5 abhängig. Die in dei Spule 16 induzierte Wechselspannung wird in einerr Verstärker 17 verstärkt und in einen pulsierender Gleichstrom verwandelt, um der Spule 13 wiedei zugeführt zu werden. Man erhält so ein rückgekoppeltes System. Ist die Frequenz dieses pulsierenden Stromes gleich der Resonanzfrequenz der beiden Drehschwinger, so erhält man eine maximale Schwingungsamplitude und damit auch eine maximal induzierte Spannung in der Spule 16. Mit anderen Worten, wird die größte Ringverstärkung des rückgekoppelten Systems bei der Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungssystems erzielt.If the vibration elements 1, 2 or 4, 5, see the magnet 14 moves back and forth in the coil 16 so that an alternating voltage is induced in this Their frequency is equal to the oscillation frequency of the torsional vibrating body. The amplitude of the alternating voltage is dependent on the mechanical vibration amplitude of the vibration element 4, 5. The in dei Coil 16 induced alternating voltage is amplified in an amplifier 17 and into a pulsating one Direct current is converted to be supplied to the coil 13 again. A feedback is obtained in this way System. If the frequency of this pulsating current is equal to the resonance frequency of the two torsional oscillators, this gives a maximum oscillation amplitude and thus also a maximum induced voltage in of the coil 16. In other words, the greatest ring gain of the feedback system is at the Achieved resonance frequency of the mechanical vibration system.

Ist die Ringverstärkung größer als 1, so beginnt das System wie jeder bekannte Oszillator von selbst anzuschwingen, und zwar auf der Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungsgebildes. Begrenzt werden die Schwingungsamplituden dadurch, daß der Verstärker übersteuert wird.If the ring gain is greater than 1, the system starts by itself like any known oscillator to start to oscillate, namely at the resonance frequency of the mechanical oscillation structure. Be limited the oscillation amplitudes due to the fact that the amplifier is overdriven.

Wird der in den Behälterraum hineinragende Stab 2 von Füllgut bedeckt, so wird die Schwingung durch Energieentzug gedämpft. Dadurch kann ein am Ausgang des Verstärkers 17 angeschlossener Schwellwert-Diskriminator 18 zum Ansprechen gebracht werden, wodurch wiederum ein Relais 19 umschaltbar ist. Wird der Stab 2 durch Absenken des Füllstandes wieder frei, so schwingt das System wieder an, und der Schwellwert-Diskriminator 18 schaltet das Relais 19 wieder zurück. Da das mechanische Schwingungsgebilde fast keine Schwingungsenergie verliert, wenn es nicht in Füllgut eintaucht, muß die Antriebsleistung durch den Verstärker nur sehr gering sein, um das System anschwingen zu lassen und am Schwingen zu erhalten. Dadurch kann das System jedoch schon durch eine sehr geringe Dämpfung, wie sie durch sehr leichte Schüttgüter entsteht, zum Anzeigen bzw. Schalten gebracht werden. Das heißt, auch extrem leichte Schüttgüter können mit diesem Gerät kontrolliert werden.If the rod 2 protruding into the container space is covered by the filling material, the oscillation is broken through Damped energy deprivation. As a result, a threshold value discriminator connected to the output of amplifier 17 can be used 18 are made to respond, which in turn a relay 19 can be switched. If the rod 2 is lowered by lowering the level free again, the system starts to oscillate again and the threshold value discriminator 18 switches the relay 19 back again. Since the mechanical oscillation structure loses almost no oscillation energy if it does not immersed in the product, the drive power through the amplifier only has to be very low to control the system to swing and to keep swinging. However, this allows the system to go through a very low attenuation, as it is caused by very light bulk goods, brought to display or switch will. This means that even extremely light bulk goods can be checked with this device.

Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, daß grundsätzlich Frequenzen von 50 Hz bis 1 kHz für die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet sind. Besonders günstig sind jedoch Frequenzen von einigen 100 Hz und Schwingungsamplituden am Ende des in den Behälter ragenden Schwingungsstabes von einigen Zehnteln mm.Experimental studies have shown that in principle frequencies from 50 Hz to 1 kHz for the device according to the invention are suitable. However, frequencies of a few 100 Hz are particularly favorable and vibration amplitudes at the end of the vibrating rod protruding into the container of a few Tenths of mm.

Das Gerät wird üblicherweise seitlich in der Höhe in die Behälterwandung montiert, in der der Füllstand kontrolliert werden soll. Es ist jedoch auch möglich, durch eine entsprechende Verlängerung von oben her das Gerät in den Behälter bis zu der Höhe hineinhängen zu lassen, in der der Füllstand kontrolliert werden soll.The device is usually mounted in the side of the container wall at the same height as the filling level should be controlled. However, it is also possible by extending it from above Let the device hang in the container up to the height at which the fill level is to be checked.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for determining and / or checking a certain level in a container with at least one vibrating structure that protrudes into the container and is designed as a vibrating rod Vibrations are damped when touching the filling material present in the container, and with Devices for triggering display and / or switching processes depending on the amplitude the vibrations, characterized that the oscillation structure (1,2,4,5, 3, 6, 7) has two vibration elements (1, 2; 4, 5) arranged one above the other, which are identical Torsional oscillators exhibiting resonance frequency and designed for determining the fill level in Vibrations from opposite directions of rotation are excited.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the vibration elements (1,2; 4,5) in the center each act as a return spring Membrane (3; 6) are arranged, the outer edges of which are rigidly connected to one another via a tube (7) are connected.

3. Device according to claim 2, characterized in that the center of gravity of each vibration element (1, 2; 4, 5) is in the center of the corresponding membrane (3; 6) and on the axis of rotation (Dl; DT) of the vibration element (1, 2 ; 4.5) is located.

4. Device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the Oscillation structure on the pipe (7) with an annular diaphragm (8) in a screw-in piece (9) is arranged, which can be mounted in the wall (10) of the container.

5. Device according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the oscillation structure consists of non-magnetizable! Material consists.

6. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the oscillation structure can be caused to oscillate by an electromagnetic drive system is, which consists of a preferably flowed through by a pulsating direct current, a Armature (H) surrounding the coil (12), the armature (II) and two magnetic poles, one of which one in each case is embedded in one of the vibration elements (1; 5).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the anchor (U) two on the vibration elements (1, 2; 4, 5) aligned parallel or almost parallel Has legs, the free ends of which each correspond to the magnetic pole (12) in one of the vibration elements (1; 5) are zagewaiidt.

8. The device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the Vibrations of the vibrational structure can be picked up by an electromagnetic system that is arranged diametrically to the drive system and consists of a bar magnet (14) and at least one a part of the bar magnet (14) surrounding the coil (16) exist !.

9. Apparatus according to claim 8, characterized

records that the bar magnet (14) with one of the Vibration elements (1, S) is connected and when the vibration structure vibrates in the Coil is reciprocable.

10. Device according to one of claims 6 or 7 or one of claims 8 or 9, characterized characterized in that in the case of an oscillating oscillation structure in the coil (16) of the pick-up system induced voltage through an amplifier (17) as a pulsating direct current of the coil (13) of the Drive system can be fed.

11. The device according to claim 10, characterized characterized in that the output of the amplifier (17) with a threshold value discriminator (18) connected is.