DE2925092C2

DE2925092C2 - Anordnung zum Erfassen des Pegels einer elektrisch leitenden Flüssigkeit

Info

Publication number: DE2925092C2
Application number: DE19792925092
Authority: DE
Inventors: Peter 8200 Rosenheim Rödl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-06-21
Filing date: 1979-06-21
Publication date: 1982-04-29
Also published as: DE2925092A1

Description

e)

f)

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erfassen des Pegels einer elektrisch leitenden Flüssigkeit mit den Merkmalen:

a) die Flüssigkeit ist mit zwei räumlich voneinander getrennten Elektroden in Berührung;

b) die Elektroden liegen an einem elektrischen Parallelschwingkreis;

c) mit dem Parallelschwingkreis ist eine Auswerteinheit verbunden.

Die DE-AS 12 08 516 beschreibt eine Vorrichtung zur Anzeige von Öl, Benzin u. a. über Wasser, welche das Benzin als Zusatzdielektrikum zwischen die Platten eines Plattenkondensators fließen läßt und die dadurch bedingte Verstimmung eines Schwingkreises auswertet Für die Messung eines Wasserpegels in einem Wasserabscheider ist diese Vorrichtung nicht geeignet, da zur Erzeugung eines auswertbaren Signals eine beträchtliche Plattengröße und/oder ein sehr kleiner Plattenabstand erforderlich sind und da bereits ein einziger Wassertropfen durch Kapilarwirkung eine Wasserschicht zwischen den Platten bilden und eine Fehlanzeige auslösen kann.

Die DE-PS 5 82 760 beschreibt die Messung der Füllhöhe in einem Behälter mit Schüttgut, bei dem eine magnetisch angeregte mechanische Resonanzschwingung durch das Schüttgut gedämpft und dadurch die Berührung signalisiert wird. Eine derartige Anordnung ist aufwendig und für Flüssigkeiten wenig geeignet

Zum kontinuierlichen Erfassen eines Flüssigkeitspegels, beispielsweise von Wasser, kann auch die elektrische Leitfähigkeit ausgenutzt werden, sofern sich über der Flüssigkeit ein nichtleitendes Medium befindet Beispielsweise geschieht dies dadurch, daß der zwischen zwei in die Flüssigkeit als Niveaufühler eintauchenden Elektroden fließende Strom als Funktion der Eintauchtiefe und damit als Maß für den Pegel ausgewertet wird. Da dieser Strom bei Wasser überwiegend durch Ionen getragen wird, tritt bei einer solchen Meßanordnung an den Elektroden eine Wasserelektrolyse auf. Das führt zu Korrosion und Knallgasbildung, die sehr unerwünscht sein könnte.

Insbesondere ist dies der Fall, wenn brennbare oder gar explosive Stoffe beteiligt sind. Beispielsweise beim ίο Kraftfahrzeug werden sogenannte Wasserabscheider eingesetzt Diese haben den Zweck, Wasser, das beim Tanken (Regen oder Schneefall) in den flüssigen Kraftstoff gelangt ist oder bereits darin enthalten ist, vom Kraftstoff zu trennen. Falls das Wasser mit dem Kraftstoff in den Verbrennungsmotor gelangt, verursacht es insbesondere bei einem Dieselmotor erhebliche Betriebsstörungen. Der Wasserabscheider ist in die Kraftstoffleitung eingebaut In ihm sammelt sich das Wasser durch Absetzen (spezifisches Gewicht ist größer als das des Kraftstoffes) und muß von Zeit zu Zeit abgelassen werden. Um ein Überfüllen der Wasserabscheidekammer zu verhindern, ist eine Meßeinrichtung erforderlich, die beim Erreichen eines Grenzwertes entweder ein Signal abgibt oder automatisch gleich das Ablassen des Wassers veranlaßt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine betriebssichere und wenig aufwendige elektrische Meßanordnung anzugeben, bei der eine - insbesondere bei einem Wasserabscheider beim Kraftfahrzeug gefährliche Knallgasbildung vermieden wird. Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einer Anordnung der eingangs genannten An erfindungsgemäß folgende Merkmale vorgeschlagen:

d) der Parallelschwingkreis (7,8) ist pegelunabhängig in Resonanz;

e) der zwischen den Elektroden (5,6) sich ausbildende ohmsche Widerstand der elektrisch leitenden Flüssigkeit ist als Dämpfung der Resonanzschwingung ausgenutzt;

f) die Dämpfung dient als Maß für den Pegel der

elektrisch leitenden Flüssigkeit (4). Beim Berühren der Elektroden durch die Flüssigkeit wird ein Anzeigesignal in Form der Änderung einer Schwingungsamplitude ausgelöst, welches vorteilhaft optisch dargestellt wird.

Vorteilhaft wird eine erfindungsgemäße Anordnung in einem Wasserabscheider bei flüssigen Kraftstoffen verwendet, wobei nach einer Weiterbildung beim Berühren der Elektroden durch abgeschiedenes Wasser so ein Magnetventil zum Entfernen des Wassers betätigt wird.

Eine erfindungsgemäße Anordnung läßt vor allem in dem Fall einer nichtkontinuierlichen Pegelmessung praktisch keinen Strom durch die Flüssigkeit fließen, wenn das erste Eintauchen der Elektroden in die Flüssigkeit bereits zu einer Anzeige mit nachfolgendem Absenken des Pegels führt Wichtig insbesondere für den Fall des Wasserabscheiders bei flüssigen Kraftstoffen bedeutet dies, daß keine gefährlichen Knallgase gebildet werden. Die Anordnung stört die Kraftstoffzufuhr nicht und kann aus dem Bordnetz betrieben werden.

Im folgenden soll anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben werden. Ein Wasserabscheidebehälter 1 befindet sich im Zuge einer Kraftstoffleitung 2. Beide sind mit Kraftstoff 3 gefüllt Jedoch liegt am Boden des Wasserabscheidebehälters 1 unter dem Kraftstoff 3 eine Schicht 4

abgeschiedenen Wassers. Das spezifische Gewicht des Wasser ist größer als das des Kraftstoffs 3. In den Wasserabscheidebehälter 1 tauchen zwei Elektroden 5, 6 ein. Im gezeichneten Zustand tauchen sie bereits etwas in die Wasserschicht 4 ein. Parallel geschaltet zu den beiden Elektroden 5, 6 liegt ein elektrischer Schwingkreis mit einem Kondensator 7 und einer Spule 8. Der Schwingkreis 7, 8 ist mit einer Versorgungs- und Auswerteinheit 9 verbunden. An deren Ausgang liegt eine Leuchtdiode tO als Anzeigeelement und ein Relais 11 zum Auslösen eines Magnetventils 12.

In dem Schwingkreis 7, 8 wird eine elektrische Schwingung unterhalten, die von dem zwischen den Elektroden 5, 6 vorhandenen ohmschen Widerstand gedämpft wird. Falls die Wasserschicht 4 die Elektroden

5,6 noch nicht erreicht, liegt zwischen den Elektroden 5, 6 nur der Kraftstoff 3 als ein praktisch isolierendes Medium. Die Schwingung bleibt deswegen im wesentlichen ungedämpft. Falls der Wasserpegel aber steigt und die Elektroden 5,6 erreicht, bricht die Spannung an den Elektroden 5, 6 durch die hohe Leitfähigkeit des Wassers zusammen, und der Schwingkreis 7, 8 wird so stark bedämpft, daß die Schwingungen abreißen. Diesen Zustand zeigt die Versorgungs- und Auswerteinheit 9 durch Aufleuchten der Leuchtdiode 10 an. Vorteilhaft läßt sie auch gleich das Relais 11 ansprechen. Dieses betätigt das Magnetventil 12, mit dem das abgeschiedene Wasser 4 aus dem Wasserabscheidebehälter 1 entfernt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Erfassen des Pegels einer elektrisch leitenden Flüssigkeit mit den Merkmalen: a) die Flüssigkeit ist mit zwei räumlich voneinander getrennten Elektroden in Berührung; die Elektroden liegen an einem elektrischen Parallelschwingkreis;

mit dem Parallelschwingkreis ist eine Auswerteinheit verbunden;

gekennzeichnet durch folgende Merkmale: d) der Parallelschwingkreis (7, 8) ist pegelunabhängig in Resonanz;

der zwischen den Elektroden (5, 6) sich ausbildende ohmsche Widerstand der elektrisch leitenden Flüssigkeit ist als Dämpfung der Resonanzschwingung ausgenutzt; die Dämpfung dient als Maß für den Pegel der elektrisch leitenden Flüssigkeit (4).

2. Anordnung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Verwendung in Kombination mit einem Wasserabscheider (1), in dem aus Flüssigen Kraftstoffen (3) Wasser (4) abgeschieden und in einem Wasserabscheidebehälter (1) unter dem flüssigen Kraftstoff (3) gesammelt wird, zum Erfassen des Wasserpegels.

3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein Magnetventil (12) zum Entfernen des Wassers (4) geöffnet wird, sobald die Elektroden (5,6) die Wasseroberfläche berühren.

b)
c)