DE3203175A1

DE3203175A1 - Pegelstandserfassungsvorrichtung mit mindestens zwei in verschiedener hoehe angeordneten elektroden

Info

Publication number: DE3203175A1
Application number: DE19823203175
Authority: DE
Inventors: Willi 4352 Herten Wlotzki
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1982-01-30
Filing date: 1982-01-30
Publication date: 1983-08-18

Description

Stichwort: Pegelstandsanzeiger
Pegelstandserfassungsvorrichtung mit mindestens zwei in verschiedener Höhe angeordneten Elektroden Die Erfindung betrifft eine Pegelstandserfassungsvorrichtung der im Oberbegriff des vorstehenden Anspruches 1 genannten Art.
Derartige Pegelstandserfassungsvorrichtungen werden z. B.
zum Überwachen der Pegelstände von korrosiven, elektrisch leitenden Flüssigkeiten eingesetzt. Wen beide Elektroden in die Flüssigkeit eintauchen, wird der elektrische Widerstand der Luft durch den elektrischen Widerstand der Flüssigkeit ersetzt, und es kann von den Elektroden ein Schaltsignal abgegriffen werden, um z. B. eine Pumpe zu schalten, die die in ihrem Pegelstand zu erfassende Flüssigkeit abpumpt. Bei der bekannten Vorrichtung sind die Elektroden dem korrosiven Angriff der Flüssigkeit direkt ausgesetzt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pegelstandserfassungsvorrichtung der vorstehend genannten Art zu schaffen, bei der die Korrosion an den Elektroden ganz wesentlich verringert wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden Elektroden in einem Behälter angeordnet sind, der zum Teil mit einer elektrisch leitenden im wesentlichen nicht korrosiven Meßflüssigkeit gefüllt ist und der Behälter eine zumindest teilweise flexible Wandung aufweist derart, daß unterhalb der vorgegebenen Standhöhe der in ihrem Pegelstand zu erfassenden Flüssigkeit die Elektroden noch nicht zusammen in die Meßflüssigkeit eintauchen und bei Erreichen der vorgegebenen Standhöhe die flexible Wandung von der äußeren Flüssigkeit so verformt wird, daß der Pegelstand der inneren Flüssigkeit zumindest bis zum Eintauchen beider Elektroden ansteigt.
Mit dieser Anordnung wird vermieden, daß die Elektroden der korrosiven äußeren Flüssigkeit ausgesetzt sind. Als Meßflüssigkeit kann z. B.-abgekochtes Wasser verwendet werden.
Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Pegelstandserfassungsvorrichtung die Möglichkeit, auch Pegelstände elektrisch nicht leitender Flüssigkeiten mittels Elektroden zu erfassen.
Zu einer besonders einfachen Ausführungsform gelangt man, wenn der Behälter ein aus einem flexiblen Material gefertigter Beutel ist, der über den die Elektroden haltenden Halter geschoben und um diesen herum verschlossen ist.
Um den Beutel vor mechanischen Verletzungen zu schützen, kann es unter Umständen zweckmäßig sein, wenn der Beutel von einem unten einen Flüssigkeitsaustausch und oben einen Luftaustausch ermöglichenden Schutzrohr umgeben ist.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der Behälter aus einem starren Gehäuse bestehen, in dem in dem Füllstandsbereich der inneren Meßflüssigkeit mindestens eine flexible Membran vorgesehen ist. Das Gehäuse kann z. B.
aus einem Rohr mit starrem Boden bestehen, in dessen unteren Mantelbereich eine flexible Membran oder flexible Membranen in gleichmäßiger Verteilung angeordnet sind.
Weiterhin ist es möglich, daß ein starres Rohr einen flexiblen Boden aufweist. Die Verformung des flexiblen Bodens durch die äußere Flüssigkeit führt dann zu einem Anstieg der Meßflüssigkeit in dem starren Rohr. Selbstverständlich muß die Anordnung der Elektroden und/oder die Auslegung der Membran so getroffen werden, daß dabei die gewünschte Pegelverschiebung des Meßflüssigkeitspegels in den Bereich der höher angeordneten Elektrode erfolgt.
Die tiefer angeordnete Elektrode kann Schutzleiterfunktion übernehmen, wenn sie stets in die Meßflüssigkeit eingetaucht ist.
Zu einer besonders einfachen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelangt man, wenn die Elektroden die Enden der Leiter eines mindestens zweiadrigen Kabels sind und das Kabel gleichzeitig als Träger des Behälters dient. Selbstverständlich ist es auch möglich, einen gesonderten Träger für die Meßvorrichtung über oder in der in ihrem Pegelstand zu erfassenden Flüssigkeit vorzusehen.
Die Enden der Leiter werden üblicherweise verzinnt. Wegen der evtl. nicht auszuschließenden Restkorrosivität der Meßflüssigkeit, die ja ein elektrischer Leiter sein muß, kann es zweckmäßig sein, an den üblicherweise aus Kupfer bestehenden Leiterenden gesonderte Sondenelemente aus Stahl zu befestigen.
Die Erfindung soll nun in einer Ausführungsform anhand der beigefügten schematischen Figuren näher eriäutert werden. Es zeigt: Figur 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem als flexiblen Beutel ausgebildeten Behälter, wobei die tiefer liegende Elektrode in die Meßflüssigkeit eintaucht, Figur 2 die Anordnung gemäß Figur 1, wobei beide Elektroden in die Meßflüssigkeit eingetaucht sind, und Figur 3 die Anordnung gemäß Figuren 1 und 2 mit Schutzrohr.
Bei einem zweiadrigen elektrischen Kabel 1 sind die Leiter 2 und 3 freigelegt und weisen verschiedene Längen auf. Die Leiter sind an ihren Enden abisoliert und verzinnt. Die abisolierten Enden bilden eine tiefer liegende Elektrode 2a und eine höher liegende Elektrode 3a.
Ein zum Teil mit abgekochtem Wasser W gefüllter Kunststoffbeutel 4 ist über die Leiter 2 und 3 auf den Leiter 1 aufgeschoben und aus dem nicht mit Wasser W gefüllten Teil des Beutels 4 ist die Luft teilweise herausgedrückt worden. Das offene Ende des Beutels ist in Anlage an die Außenisolierung la des Leiters gefaltet und dort durch einen um das Kabel herum gegossenen Haltekörper 5 gesichert und luftdicht verschlossen. Zum Aufbau des Haltekörpers 5 können z. B. Zwei-Komponenten-Kleber verwendet werden. Es ist auch möglich, das um das Kabel 1 gefaltete Beutelende durch Umwicklung mit Klebestreifen in entsprechender Weise zu sichern. Es wird davon ausgegangen, daß der Pegel P 1 der in ihrem Pegelstand zu erfassenden Flüssigkeit FL die in der Figur 1 gezeigte Lage annimmt. Der Pegelstand des Wassers im Beutel 4 liegt bei PW 1.
Es soll das Erreichen des Pegelstandes P 2 gemäß Figur 2 erfaßt werden. Durch den Anstieg der Flüssigkeit wird der Beutel 4 derart verformt, daß die Meßflüssigkeit den Pegel PW 2 erreicht, bei dem auch die Elektrode 3a in das Wasser W eintaucht. Die Widerstandsänderung kann mittels der Elektroden 2a, 3a abgegriffen werden, an denen von einer nicht gezeigten Spannungsquelle her eine Kleinspannung, z. B. 5 V anliegt.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Pegelstände P 2 und PW 2 gleich sein können. Etwaige Differenzen werden durch die Verformbarkeit des verwendeten Beutels bestimmt.
Selbstverständlich können auch mehr Pegelstände erfaßt werden, z. B. kann eine weitere Elektrode zwischen den Eletroden 2a und 3a angeordnet werden, falls es für die Beobachtung des Pegels-tandes der Flüssigkeit FL wichtig ist, auch einen Zwischenpegelstand zu berücksichtigen.
Dies hängt davon ab, was mit dem Meßsignal der Pegelstandserfassungseinrichtung gesteuert werden soll.
Auch ist es möglich, gleichzeitig zwei der Pegelstandserfassungsvorrichtungen zu verwenden, wobei diese auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sind. Z. B. kann eine tiefer hängende Vorrichtung als Einschaltsonde und eine höher liegende Vorrichtung als Ausschaltsonde verwendet werden. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß in dem Ausgangszustand vergleichbar Figur 1 die tiefere Elektrode bereits in die Meßflüssigkeit eingetaucht ist. Im eingetauchten Zustand kann sie jedoch bereits Schutzleiterfunktion ausüben.
Der flexibele Beutel ist unter Umständen durch mechanische Belasungen gefährdet, so daß es zweckmäßig sein kann, ein Schutzgehäuse vorzusehen. Bei der in der Figur 3 gezeigten Ausführungsform des Schutzgehäuses handelt es sich um ein an seinem unteren Ende -offenes Rohr 6, das mit dem entsprechend ausgelegten Haltekörper 5 verklebt ist. Um bei Anstieg des Flüssigkeitspegels der Flüssigkeit FL ein Austreiben von Luft aus dem oben verschlossenen Rohr 6 zu ermöglichen, sind Öffnungen 7 vorgesehen.
Für den Behälter, insbesondere den Beutel, werden solche Materialien verwendet, die gegenüber der äußeren Flüssigkeit korrosionsfest sind. Hierfür bieten sich insbesondere verschiedene Kunststoffe an.
Bei der in den Figuren 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform ist der Beutel an seinem oberen Ende dicht abgeschlossen, so daß die Meßflüssigkeit (W) nicht verdunsten kann. Falls dies hingenommen werden kann, kommt es nur darauf an, den Beutel an dem als Vorrichtungshalter dienenden Kabel 1 haltend, aber nicht abdichtend, zu sichern.
Leerseite

Claims

Stichwort: Pegelstandsanzeiger Pegelstandserfassungsvorrichtung mit mindestens zwei in verschiedener Höhe angeordneten Elektroden P a t e n t a n s p r ü c h e Vorrichtung zum Erfassen des Pegelstandes einer Flüssigkeit, mit mindestens zwei in verschiedenen Höhenlagen angeordneten Elektroden, bei der an die Elektroden eine Spannung anlegbar ist und bei Erreichen einer vorgegebenen Standhöhe der Flüssigkeit beide Elektroden in eine elektrisch leitende Flüssigkeit eintauchen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (2a,3a) in einem Behälter (4) angeordnet sind, der zum Teil mit einer elek-- trisch leitenden im wesentlichen nicht korrosiven Meßflüssigkeit (W) gefüllt ist und der Behälter eine zumindest teilweise flexible Wandung aufweist derart, daß unterhalb der vorgegebenen Standhöhe (P) der in ihrem Pegelstand zu erfassenden Flüssigkeit die Elektroden (2a,3a) noch nicht zusammen in die Flüssigkeit eintauchen und bei Erreichen der vorgegebenen Standhöhe die flexible Wandung (4) von der äußeren Flüssigkeit (FL) so verformt wird, daß der Pegelstand der inneren Flüssigkeit (PW 2) zumindest bis zum Eintauchen beider Elektroden ansteigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter ein aus einem flexiblen Material gefertigter Beutel (4) ist, der über den die Elektroden (2a,3a) haltenden Halter (1) geschoben und um diesen herum verschlossen (5) ist.
3. Vorrichtung nach Anspurch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beutel von einem unten eine Flüssigkeitsaustausch und oben eine Luftaustausch ermöglichenden Schutzrohr (6) umgeben ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus einem starren Gehäuse besteht, in dem im Füllstandsbereich. der inneren Meßflüssigkeit mindestens eine flexible Membran vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die tiefer angeordnete Elektrode (2a) stets in die Meßflüssigkeit (W) eingetaucht ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden die Enden (2a,3a) der Leiter (2,3) eines mindestens zweiadrigen Kabels (1) sind und das Kabel gleichzeitig als Träger des Behälters dient.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Leiterenden gesonderte Sondenelemente aus Stahl befestigt sind.