DE3223369C2 - Verfahren und Überwachungsschaltung zur Funktionsprüfung des Kaltleiters einer Grenzwertgebersonde - Google Patents
Verfahren und Überwachungsschaltung zur Funktionsprüfung des Kaltleiters einer GrenzwertgebersondeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Funktion von Abfüllsicherungsschaltungen mit einer einen Kaltleiter aufweisenden Grenz wertgebersonde. Erfahrungsgemäß wird so vorgegangen, daß man den zeitlichen Verlauf des Stroms durch den Kaltleiter während einer Einschaltphase darauf überwacht, ob ein vorgegebener Mindestwert des Stroms erreicht wird und ob nach Erreichen dieses Mindestwertes ein deutliches Absinken des Stroms aufgrund der Eigenerwärmung des Kaltleiters eintritt, und daß man beim Ausbleiben mindestens einer dieser Bedingungen ein einen Fehler der Grenzwertgebersonde anzeigendes Fehlersignal erzeugt.
Description
der zeitliche Verlauf des Stromes durch den Kaltleiter wird während einer Einschaltphase darauf überwacht,
a) ob ein vorgegebener Mindestwert des Stromes erreicht wird und
b) ob nach Erreichen dieses Mindestwertes ein deutliches Absinken des Stromes aufgrund der
Eigenerwärmung des Kaltleiters eintritt, und
c) das Ausbleiben mindestens einer dieser Bedingungen
wird zur Erzeugung eines einen Fehler der Grenzwertgebersonde anzeigenden Fehlersignals
ausgenutzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß für das Zeitintervall zwischen dem Erreichen des Mindestwertes und einem zweiten, niedrigeren
Schwellwert eine Höchstzeit vorgegeben wird und daß das Fehiersignal bei Überschreiten der
Höchstzeit ausgelöst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfüllsicherungsschaltung in
Abhängigkeit vom Auftretet eines Fehlersignals derart betätigt wird, daß eine (weitere) Befüllung
eines Tanks oder dergleichen ..js einer mit der Abfüllsicherungsschaltung
ausgestatteten Füllvorrichtung, insbesondere einem Tanklastzug, ähnlich wie beim Erreichen eines vorgegebenen Füllstandes verhindert
wird.
4. Überwachungsschaltung zur Funktionsüberprüfung des Kaltleiters einer mit einer Abfüllsicherungsschaltung
zusammenwirkenden Grenzwertgebersonde zur Füllstandsmessung in einem Behälter, insbesondere einem Treibstofftank, zur Durchführung
des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) parallel zum Kaltleiter (30) der Grenzwertgebersonde (14) ist ein Überwachungsschaltkreis
mit mindestens einem elektrischen Schwellwertschalter (34, 35) angeordnet, mit dessen
Hilfe bei Erreichen des Mindestwertes des Stroms ein erster Schaltvorgang auslösbar ist
und bei Absinken des Stroms unter einem vorgegebenen unteren Schwellwert ein zweiter
Schaltvorgang;
b) es sind Signalerzeugungseinrichtungen (36, 46) vorgesehen, mit deren Hilfe in Abhängigkeit
von dem Ausbleiben der betreffenden Schaltvorgänge des Schwellwertschalters (34, 35) ein
Fehlersignal für die Abfüllsicherungsschaltung (12) erzeugbar ist, durch welches ein von der
Abfüllsicherungsschaltung (12) überwachter Füllvorgang unterbrechbar ist.
5. Überwachungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schwellwertschalter
(34, 35) ein Differenzverstärker (32) vorgeschaltet ist, dessen Eingänge mit den beiden Anschlüssen des
Kaltleiters (30) verbunden sind und an dessen Ausgang eine zum Strom durch den Kaltleiter (30) proportionale
Spannung verfügbar ist
6. Überwachungsschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei als Schwellwertschalter
dienende Differenzverstärker (34, 35) vorgesehen sind, denen eingangsseitig eine zum
Strom durch den Kaltleiter (30) proportion, le Spannung
sowie eine dem Mindestwert bzw. dem unteren Schwellwert entsprechende Bezugsspannung (Ur \,
Ur 2) zuführbar sind, und daß die Signalerzeugungseinrichtungen
eine monostabile Kippschaltung (36) aufweisen, weiche mit dem Ausgang des der Erfassung
des Mindestwertes zugeordneten Differenzverstärkers (34) verbunden ist und mit deren Hilfe
ein einem vorgegebenen Zeitintervall entsprechender Ausgangsimpuls erzeugbar ist, welcher einer
Torschaltungsanordnung (40, 42) zuführbar ist, durch die bei Ansprechen des zweiten Differenzverstärkers
(35) nach Ablauf des Zeitintervalls ein Fehlersigna] auslösbar ist.
7. Überwachungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung aus
zwei in Reihe geschalteten /-Flip-Flops (40,44) aufgebaut ist.
8. Überwachungsschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch
das Fehlersignal ein Widerstand (52) derart parallel zu dem Kaltleiter (30) schaltbar ist, daß ein dem
Eintauchen der Grenzwertgebersonde (14) in das Füllgut entsprechender Stromanstieg durch den
Kaltleiter (30) simulierbar ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsprüfung des Kaltleiters einer mi·, einer Abfüllsicherungsschaltung
zusammenwirkenden Grenzwertgebersonde zur Füllstandsmessung in einem Innenbehälter,
insbesondere einem Treibstofftank, sowie eine Überwachungsschaltung zur Durchführung des Verfahrens.
Abfüllsicherungsschaltungen, mit denen während eines Füllvorganges der Füllstand in einem Tank oder
dergleichen überwacht wird und die eine Grenzwertgebersonde mit einem Kaltleiter aufweisen, dessen Strom
sich beim Eintauchen in das Füllgut sprunghaft ändert,
jo sind bekannt, z. B. aus TRbF 512 (Technische Regeln für
brennbare Flüssigkeiten), Ausgabe April 1975. Derartige Abfüllsicherungsschaltungen werden speziell beim
Befüllen von Kraftstoff- bzw. Brennstofftanks verwendet, wobei die Grenzwertgebersonde im allgemeinen
fest am Tank montiert ist, während die Sicherungsschaltung im übrigen an einem Tanklastzug, einem Tankschiff
oder dergleichen befestigt ist.
Weiterhin sind aus den DE-OS 19 07 537 und 32 452 sowie aus den DE-AS 12 95 867 und 12 15 386
Einrichtungen zum Messen und zur Anzeige des Füllstandes von Flüssigkeitsbehältern, beispielsweise bei
Waschmaschinen und bei Bremsflüssigkeitssystemen, bekannt, bei denen ebenfalls temperaturabhängige Widerstände
eingesetzt werden, wobei es sich vorzugsweise um Kaltleiter handelt, wobei aber auch Heißleiter
eingesetzt werden können.
Es hat sich gezeigt, daß bei den bekannten Abfüllsicherungsschaltungen
und Füilstandsmcssern, bei denen
gegebenenfalls eine Überwachung der Schaltungsanordnung auf Kurzschlüsse und/oder Unterbrechungen
erfolgt, aufgrund von Defekten am Kaltleiter Störfälle auftreten, die ein rechtzeitiges Ansprechen der Abfüllsicherungsschaltung
bzw. einer Überwachungsschaltung verhindern, so daß die Gefahr besteht, daß der zu befüliende
Tank überläuft, was nicht nur einen Verlust des relativ teuren Füllguts zur Folge hat, sondern auch eine
erhebliche Gefährdung der Umwelt mit sich bringt und gegebenenfalls auch eine erhöhte Brand- und Explosionsgefahr.
Ausgehend vom Stand der Technik und der vorstehend aufgezeigten Problematik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Überwachungsschaltung zur Funktionsprüfung des Kaltleiters
einer mit einer Abfüllsicherungsschaltung zusammenwirkenden
Grenzwertgebersonde anzugeben, durch deren Einsati, das Überlaufen eines Tanks bei einem Füllvorgang
sicher vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird, was das Verfahren anbelangt, gemäß der Erfindung durch folgende Maßnahmen gelöst:
der zeitliche Verlauf des Stromes durch d*:n Kaltleiter
wird während einer Einschaltphase darauf überwacht, a) ob ein vorgegebener Mindestwert des Stromes
erreicht wird und b) ob nach Erreichen dieses Mindestwertes ein deutliches Absinken des Stromes aufgrund
der Eigenerwärmung des Kaltieiters eintritt, und c) das Ausbleiben mindestens einer dieser Bedingungen
wird zur Erzeugung eines einen Fehler der Grenzwertgebersonde anzeigenden Fehlersignals ausgenutzt.
Was die Überwachungsschaltung anbelangt, so wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß a) parallel
zum Kaltleiter der Grenzwertgebersonde ein Überwachungsschaltkreis
mit mindestens einem elektrischen Schwellwertschalter angeordnet ist, mit dessen Hilfe bei
Erreichen des Mindestwertes des Stromes ein erster Schaltvorgang auslösbar ist und bei Absinken des
Stroms unter einem vorgegebenen unteren Schwellwert ein zweiter Schaltvorgang, und daß b) Signalerzeugungseinrichfngen
vorgesehen sind, mit deren Hilfe in Abhängigkeit von dem Ausbleiben der betreffenden
Schaltvorgänge des Schwellwertschalters ein Fehlersignal für die Abfüllsicherungsschaltung erzeugbar ist,
durch welches ein von der Abfüllsicherungsschaltung überwachter Füllvorgang unterbrechbar ist.
SchaltungT.technisch kann die Funktionsprüfung des
Kaltleiters mit Hilfe eines einzigen Schwellwertschalters mit entsprechender Hysterese realisiert werden;
vorzugsweise werden jedoch zwei Schwellwertschalter, eingesetzt, und zwar insbesondere Differenzverstärker
denen entsprechende Referenzspannungen zugeführt werden, die Hern Mindestwe.t des Stroms und dem niedrigeren
bzw. unteren Schwellwert zugeordnet sind.
Grundsätzlich könnte man sich damit zufrieden geben, nach dem Erreichen eines vorgegebenen Mindestwertes
des Stroms zu überprüfen, ob überhaupt ein Absinken des Stroms eintritt. Es ist jedoch vorteilhafter, für
das Erreichen des unteren Schwellwerts ein bestimmtes Zeitintervall vorzugeben, welches entsprechend der
Soll-Charakteristik des verwendeten Halbleiters gewählt ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgcmäßen
Verfahrens und
F i 2. 2 ein Blockschaltbild einer Überwachungsschal-
tung der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 sehr schematisch eine
Überwachungsschaltung 10 gemäß der Erfindung, eine Abfüllsicherungsschaltung 12, eine Grenzwertgebersonde
14, die im Prinzip Bestandteil der Abfüllsicherungsschaltung 12 ist und die Verbindungen und Anschlüsse
der Überwachungsschaltung 10 und der Abfüllsicherungsschaltung 12. Weiterhin ist schema tisch ein
Tank 16 und ein Schlauch 18 dargestellt, der beispielsweise an einem Tanklastzug angeschlossen ist, aus dem
der Tank 16 gefüllt werden soll und an dessen Auslaß ein Magnetventil 20 vorgesehen ist, welches von der Abfüllsicherungsschaltung
gesteuert wird.
Man erkennt, daß die Einheiten 10 und 12 jeweils einen Anschluß 22 zur Zuführung der Versorgungsspannung
aufweisen, die normalerweise eine Gleichspannung von 12 bzw. 24 V ist und in der Regel aus der
Batterie des Tanklastzuges erhalten wird. Weiterhin sind die Einheiten 10, 12 über eine Verbindungsleitung
24 miteinander verbunden, welche die normalerweise für den Anschluß der Grenzwertgebi--,onde i4 vorgesehenen
Klemmen der Abfüllsicherungs ^haltung 12 mit zwei Eingangsklemmen der Überwachungsschaltung
10 verbindet, welche zusätzlich zwei Ausgrngsklemmen
aufweist, an die die Grenzwertgebersonde 14 bei Einsi-.iz der erfindungsgemäßen Abfüllsicherungsschaltung
12 über eine Leitung 26 angeschlossen ist. Schließlich ist noch eine Anschlußleitung 28 vorgesehen,
über die das Magnetventil 20 mit der Abfüllsicherungsschaltung 12 verbunden ist.
Die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 arbeitet bei einwandfrei funktionierender Grenzwertgebersonde 14
so, daß die Widerstandsänderung des Kaltleiters der Grenzwertgebersonde 14 bei Erreichen eines vorgegebenen
Füllstandes einen Abschaltbefehl auslöst, der über die Anschlußleitung 28 an das Magnetventil 20
angelegt wird und dieses sperrt, so daß eine weitere Flüssigkeitszufuhr zum Tank 16, beispielsweise die weitere
Befüllung desselben mit Benzin, öl oder dergleichen beendet wird.
Be' der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 sorgt die erfindungsgemäße Überwachungsschaltung 10 ergänzend
dafür, daß zu Beginn eines Füllvorganges zunächst die einwandfreie Funktion der Grenzwertgebersonde
14 bzw. des Kaltleiters überprüft wird. ehp das Magnetventil
20 geöffnet wird.
Wie aus dem Blockschaltbild gemäß Fig. 2 deutlich wird, ist der Kaltleiter 30 der Grenzwertgebersonde an
die beiden Anschlüsse eines Differenzverstärkers 32 angeschlossen, welcher den Spannungsabfall über dem
Kaltleiter 30 erfaßt r,nd verstärkt. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 32. welche dem Spannungsabfall
über dem Kaltleiter 30 und damit dem Strom durch den Kaltleiter 30 entspricht, wird zwei Differenzverstärkern
34 und 35 zugeführt, an deren jeweils zweitem Eingang eine einem oberen Grenzwert und einem unteren
Grenzwert des Stroms durch den Kaltleiter entsprechende Bezugsspannung Ur 1 bzw. Ur 2 anliegt. Die beiden
Differenzverstärker 34, 36 arbeiten somit als Schwellwertschalter.
Mit dem Ausgang des der Erfassung des oberen Grenzwerts dienenden ersten Differenzverstnrkers 34
ist eine monostabile Kippschaltung 36 verbunden, die nachstehend der Einfachheit halber als Mono-Flop 36
bezeichnet wird. Dar Mono-Flop 36 liefert bei einer negativen Schaltflanke vom Ausgang des ersten Differenzvcrstarkers
34 einen Impuls vorgegebener Dauer. Dieser Impuls wird dem Setzeingang eines gesetzten
ersten y-Flip-Flops 40 über eine Leitung 38 zugeführt.
Das erste Flip-Flop 40 ist also für ein vorgegebenes Zeitintervall, dessen Länge der Dauer des Ausgangsimpulses
des Mono-Flops 36 entspricht, vorbereitet, wenn der Strom durch den Kaltleiter 30, ausgehend von sei- r>
nem Maximal-Wert, wieder unter den oberen Grenzwert absinkt, wenn also die Ausgangsspannung des Verstärkers
34 kleiner als die Bezugsspannung Uh \ wird. Wenn der Strom durch den Kaltleiter 30 innerhalb dieses
Zeitintervalls auch unter den unteren Grenzwert absinkt, kann durch eine positive Schaltflanke vom Ausgang
des zweiten Differenzverstärkers 35 das erste Flip-Flop 40 an seinem Takteingang angesteuert werden und
liefert nunmehr an seinem Ausgang <?die positive Spannung
auf der Leitung 38, die einer logischen »I« ent- i>
spricht, so daß sich die Spannung am Ausgang Q des ersten Flip-Flops 40, welches zu Beginn eines Uberwachungsvorgang'i
gesetzt wird, nicht ändert. Folglich tritt
auch keine Umschaltung eines zweiten Flip-Flops 44 ein, welches mit dem (^-Ausgang des ersten Flip-Flops
40 über eine Leitung 42 verbunden ist.
Wenn dagegen eine positive Schaltflanke am Ausgang des zweiten Differenzverstärkers 35 erst nach Ablauf
des durch den Ausgangsimpuls des Mono-Flops 36 vorgegebenen Zeitintervalls auftritt, wenn also die
Spannung über dem Kaltleiter 30 zu langsam absinkt, dann wird die logische »0« vom Ausgang des MonoFlops 36 an den (^-Ausgang des ersten Flip-Flops 40
durchgeschaltet, so daß das zweite Flip-Flop 44, welches bei Beginn eines Füllvorganges zurückgesetzt wurde,
gesetzt wird. Damit erscheint am Ausgang Q des zweiten Flip-Flops 44 eine »1«, so daß die Speisung der
Leuchtdiode eines Optokopplers 48 über einen mit dem Q-Ausgang des Flip-Flops 44 verbundenen Verstärker
46 unterbrochen wird. Hierdurch wird die bis dahin über den Optokoppler 44 bestehende Verbindung zwischen
Basis und Emitter eines Transistors 50 unterbrochen, so daß der Transistor 50 leitend wird und einen Widerstand
52 parallel zum Kaltleiter 30 legt. Hierdurch wird die Spannung über einem Vorwiderstand 54, der in Serie zu
dem Kaltleiter 30 zwischen der positiven Speisespannung + U und Bezugspotential liegt, auf einen höheren
Wert angehoben, der von einem Detektor 56 erfaßt und in bekannter Weise in ein Abschaltsignal für das Magnetventil
umgewandelt wird.
Dabei ist zu beachten, daß der den Spannungsanstieg über dem Vorwiderstand 54 bewirkende erhöhte Strom,
der durch die Zuschaltung des Parallelzweiges mit dem Widerstand 52 bewirkt wird, etwa dem erhöhten Strom
entspricht, der beim Eintauchen des Kaltleiters 30 in das Füllgut auftreten würde, so daß der Detektor 56 kein
besonderer Schaltungsteil sein muß, sondern ohnehin in der Abfüllsicherungsschaltung 12 vorhanden ist. Abschließend
sei noch darauf hingewiesen, daß das Setzen des Flip-Flops 40 und das Zurückstellen des Flip-Flops
44 mit Hilfe eines Differenziergliedes 58 erfolgt, welches beim Einschalten der Abfüllsicherungsschaltung 12 aufgrund
der Spannungsänderung am Ausgang des Differenzverstärkers 32 einen geeigneten Impuls an die beiden
Flip-Flops 40,44 liefert
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
65
Claims (1)
1. Verfahren zur Funktionsprüfung des Kaltleiters einer mit einer Abfüllsicherungsschaltung zusammenwirkenden
Grenzwertgebersonde zur Füllstandsmessung in einem Innenbehälter, insbesondere einem Treibstofftank, gekennzeichnet
durch folgende Maßnahmen:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3223369A DE3223369C2 (de) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | Verfahren und Überwachungsschaltung zur Funktionsprüfung des Kaltleiters einer Grenzwertgebersonde |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3223369A DE3223369C2 (de) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | Verfahren und Überwachungsschaltung zur Funktionsprüfung des Kaltleiters einer Grenzwertgebersonde |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3223369A1 DE3223369A1 (de) | 1984-01-05 |
DE3223369C2 true DE3223369C2 (de) | 1985-10-17 |
Family
ID=6166613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3223369A Expired DE3223369C2 (de) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | Verfahren und Überwachungsschaltung zur Funktionsprüfung des Kaltleiters einer Grenzwertgebersonde |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3223369C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3538181A1 (de) * | 1985-10-26 | 1987-04-30 | Messer Griesheim Gmbh | Vorrichtung zur automatischen begrenzung des fuellstandes kryogener fluessigkeiten |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1215386B (de) * | 1961-12-20 | 1966-04-28 | Siemens Elektrogeraete Gmbh | Einrichtung zur Erfassung von Wasserstaenden in Behaeltern, insbesondere in elektrischen Haushaltsmaschinen |
DE1295867B (de) * | 1965-04-03 | 1969-05-22 | Holzer Walter | Verfahren und Vorrichtung zur Abtastung von Fuellstaenden in Fluessigkeitsbehaeltern |
DE1907536A1 (de) * | 1969-02-11 | 1970-08-20 | Siemens Ag | Fuellstandanzeiger mit mehreren elektrischen Messfuehlern |
DE2132452C3 (de) * | 1971-06-30 | 1979-02-01 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Einrichtung zur Messung und Überprüfung von Flüssigkeitsfüllständen in Behältern |
-
1982
- 1982-06-23 DE DE3223369A patent/DE3223369C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3223369A1 (de) | 1984-01-05 |
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