DE3140843A1

DE3140843A1 - Schaltungsanordnung zur induktiven messung von temperatur und stroemungsgeschwindigkeit magnetisch reagierender fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3140843A1
Application number: DE19813140843
Authority: DE
Inventors: Hans-Wolfgang 8000 München Diesing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1983-04-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Messung
von Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit magnetisch reagierender Flüssigkeiten insbesondere von Wasser.
Beide Messungen werden bei der Einfülkontrolle von Waschoddr Spülmaschinen und ähnlichen Geräten gebraucht,um nach einer weiteren Verarbeitung etwa durch einen Mikrorechner während des Einfüllvorganges laufend eine Aussage über die Füllmenge und deren Temperatur zu erhalten und den weiteren Steuerunqsablauf vorzubestimmen.
Die bisher bekannten Verfahren wie die induktive Messung der Strömungsgeschwindigkeit mit galvanischen Sensoren für die Potentiaverschiebung oder die Temperaturgradienten-Messung mit heizenden Thermofühlern erfordern einen direkten Kontakt der Meßwertaufnehmer mit dem flüssigen Medium und verursachen dadurch einen hohen Fertigungsaufwand wie auch ein gewisses Sicherheitsrisiko hinsichtlich der Netztrennung und der mechanischen Robustheit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine kostengünstige und gleichfalls gebrauchssichere Anordnung zu ermöglichen zumal auch eine für die Auswertung komplexere Datenmanipulation nach heutigem Stand einen vergleichsweise geringeren Kostenfaktor darstellt als eine aufwendigere mechanische Anordnung.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,daß zwei gleichgroße Spulenwicklungen nebeneinander das Durchflußrohr aus nichtleitendem und nichtmagnetischem Material umschließen und von einer Schalteranordnung wechselweise in den Primär-und Sekundärkreis eines induktiv rückgekoppelten Oszillators beispielsweise vom bekannten Hartley-Typ umgeschaltet werden.
Im zustand A - Primärkreis in strömungsabwärtiger Lage - ist die Oszillatorfrequenz lediglich durch die Temperatur der Flüssigkeit beeinflußt. Im Zustand B - Primärkreis in strömungsaufwärtiger Lage - ist die Oszillatorfrequenz zusätzlich von der Stromungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit beeinflußt.
Die Umschaltung der Wicklungen kann durch einen elektronischen Taktgenerator bewirkt werden,wenn die Stromschalteranordnung elektrisch steierbar ist z.b. in Form von Relais oder CMOS-Transmissionsgattern. Um bei der Messung der Strömungsgeschwindigkeit den Temperaturgang zu kompensieren,müssen die beiden Frequenz-Resultate der Zustände A und B voneinander subtrahiert werden. Dies kann durch einen Vorwärts/Rückwärts-Zähler erfolgen,dessen Zählrichtung durch den Taktgenerator phasensymmetrisch umgeschaltet wird. Taktgenerator und Zähler können Bestandteil eines Mikrorechner-Programms sein,das darüberhinaus auch eine weitere Meßwertaufbereitung und Datenverarbeitung wie Interpolatinn und linearisierung sowie eine durch das Meßergebnis mitbestimmte Ablaufsteuerung übernehmen kann. Der Rest der Schaltungsanordnung reduziert sich hiermit auf die Spule,den Schaltersatz und die Oszillatorschaltung.
Die Erfindung sowie deren Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt Figur 1 im Funktionsschaltbild den Aufbau eines Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 1. Hierin sind W1 und W2 die beiden Wicklungsteile der Oszillatorspule. O ist die Schwingschaltung mit dem Primärausgang p und dem Sekundäreingang s. Die beiden Umschalter U1 und U2 sind im Zustand A dargestellt. Die Schwingungzahl des Primärausgangs s wird periodisch vom Zähler Z gemessen.
Figur 2 im Funktionsschaltbild den Aufbau eines Ausführungsbeispiels gemäß Anspruch 2. Hierin sind U1 und U2 elektrisch steuerbare Umschalter im Zustand B ,die durch das Taktsignal T aus dem Meßtaktgenerator G betätigt werden. T schaltet gleichermaßen die Zählrichtung des Vorwärts/Rückwärts-Zählers VRZ ume Desweiteren erfolgt nach Übernahme des binären Zählerwertes in einen Zwischenspeicher mit jeder Flanke von T eine Rücksetzung des Zählers durch einen Impuls aus dem monostabilen Multivibrator MF,der durch die positive Flanke von T ausgelöst wird. Leerseite

Claims

Schutzansprüche . 12 Schaltungsanordnung zur induktiven Messung von Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit magnetisch reagierender Flüssigkeiten insbesondere Wasser unter Verwendung eines induktiv rückgekoppelten Oszillators mit einer Sekundär-und einer Primärwicklung,die nebeneinander ein Rohr umschließen,durch das die Flüssigkeit in einer Richtung fließt, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wicklungen gleich dimensioniert sind und unter Verwendung zweier Umschalter die Lage der beiden Wicklungen zueinander in Bezug auf die Flußrichtung gewechselt wird,wobei die Oszillatorfrequenz bei strömungsaufwärtiger Lage der Sekundärwicklung ausschließlich temperaturabhängig ist,während sie bei strbmungsabwärtiger Lage der Sekundärwicklung sowohl von der Temperatur als auch von der Strömungsgeschwindigkeit beeinflußt wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß durch Subtraktion beider Frequenzwerte unter Verwendung eines gleichermaßen umschaltbaren Vorwärts/Rückwärts-Zählers der Einfluß der Temperatur auf die Messung der Stö.mungsgeschwindigkeit kompensiert wird.