DE3224847A1

DE3224847A1 - Magnetischer niveauanzeiger

Info

Publication number: DE3224847A1
Application number: DE19823224847
Authority: DE
Inventors: Giulio Garbagnate Milanese Milano Bonetti
Original assignee: Cesare Bonetti SpA
Current assignee: Cesare Bonetti SpA
Priority date: 1981-10-02
Filing date: 1982-07-02
Publication date: 1983-04-21
Also published as: SE454728B; CH652500A5; ATA282782A; IT8124279A0; AU551452B2; FR2514133B1; AT397875B; SE8205004D0; GB2109111B; DK162661B; GB2109111A; NL8203739A; BE893888A; US4483193A; ZA826289B; JPH0237968B2; SE8205004L; AU8782882A; ES514222A0; DK162661C

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sichtanzeige des Niveaus von in Kesseln, Behältern, Kanistern oder dergleichen enthaltenen Flüssigkeiten, der mit einem Schwimmer arbeitet, der einen Permanent-Dipolmagneten enthält, der in der Lage ist, Dipolmagnete zu drehen, die Stirnseiten mit unterschiedlichen Farben haben, die die erreichte Position des Schimmers anzeigen.

jQ Es sind Niveauanzeiger bekannt, die nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren wirken und die zur Verwendung in Kontakt mit chemisch aggressiven Flüssigkeiten, die hohen Druck und/oder hohe Temperatur haben, die Umgebung verunreinigen, für Personal schädlich oder giftig sind,

•j^g die brennbar oder explosiv sind oder die auch an der Zwischenschicht zwischen zwei flüssigen Phasen gleicher optischer Eigenschaften einen Schwimmer aufweisen, der einen Permanentmagneten enthält, der in ein nicht magnetisches Metallrohr eingesetzt ist, das mit dem Behältnis für die Flüssigkeit in Verbindung steht, deren Niveau angezeigt werden soll.

Außerhalb des Rohres ist eine Säule angeordnet, die eine Reihe von Dipolmagneten enthält, die um eine Achse senkrecht zur Magnetisierungsachse drehbar sind und zwei unterschiedlich gefärbte Stirnseiten haben.

D.ie Bewegung des Schwimmers zusammen mit dem Magneten innerhalb des Rohres, das mit dem Behältnis in Verbindung

QQ steht, bewirkt die Drehung der Dipolmagnete und ändert dadurch die am stirnseitigen, aus transparentem Material ausgebildeten Teil der Säule der Dipolmagnete sichtbare Farbe. Es ist dadurch ein Abschnitt von Dipolmagneten sichtbar, die eine Farbe (z.B. Rot) haben, der der flüssigen Phase entspricht, ein Abschnitt, in dem die Dipolmagnete die andere Stirnseite (z.B. mit weißer Farbe) entsprechend der gasförmigen Phase (oder einer leichteren Flüssig-

keit) zeigen, und ein Abschnitt entsprechend dem Niveau der Grenzschicht, in der ein oder mehrere Dipolmagnete infolge der Magnetfeldstörung nicht vollständig gedreht sind, die vom den Magneten enthaltenden Schwimmer hervorgerufen wird.

Es ist bekannt, daß das Problem besteht, den in den Schwimmer eingesetzten Magneten in einer genau definierten jQ Lage zu halten, so daß er eine stets den farbigen Dipolmagneten der Säule zugewandte Polarität hat, damit er diese Dipolmagnete drehen kann.

Die bisher vorgeschlagenen Lösungen haben Nachteile, und zwar aufgrund des hohen Gewichts des Magneten oder aufgrund der Notwendigkeit, in das Rohr Führungen für den Schwimmer einzusetzen, was zu einer Erhöhung der Kosten und der Möglichkeit einer unregelmäßigen Arbeitsweise führt.

^Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Niveauanzeiger zu schaffen, der eine solche Befestigungsanordnung für den Magneten des Schwimmers hat, daß Führungen innerhalb des Rohres vermieden werden, und daß gleichzeitig ein Magnet mit geringen Abmessungen verwendbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Innerhalb des Schwimmers, der z.B. aus einem an den Enden geschlossenen Hohlzylinder besteht, ist der Permanentmagnet derart angeordnet, daß er um die Längsachse des Zylinders frei drehbar ist.

Der Magnet wird daher entsprechend der Wirkung eines · äußeren Magnetfeldes orientiert, das von Dipolmagneten erzeugt wird, die in der Säule des Niveauanzeigers ange-

ordnet sind.

Die Orientierung des Magneten ist daher von der des zylindrischen Schwimmers, der ihn enthält, unabhängig und wird daher durch dessen Bewegungen nicht gestört. Außerdem trägt die Anordnung mit einem horizontalen, nicht geführten Magneten dazu bei, nur eine minimale Anzahl von magnetischen Zylinderkörpers in einer Reihe 2Q (einen oder zwei) zu beeinflussen, da das Magnetfeld auf einen kleinen Bereich begrenzt werden kann, so daß dadurch die Genauigkeit der Niveauanzeige erhöht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 3 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Niveauanzeigers zusammen

mit einem Längsschnitt im Bereich des Schwimmers,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig.1, und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III in Fig. 2.

Der Niveauanzeiger besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen, im wesentlichen rohrförmigen Gehäuse 1, in dem ein ebenfalls zylindrischer, jedoch einen etwas geringeren Durchmesser aufweisender Schwimmer 2 verschiebbar ist. Der zylindrische Schwimmer 2 hat innen in einer Lage entsprechend der Schwimmlinie in der Flüssigkeit einen Permanentmagneten 3, der um eine Achse 4 frei drehbar ist, die im wesentlichen mit der Längsachse des Schwimmers überein-IQ stimmt.

Außerhalb des Gehäuses 1, das durch Rohre 5 und 6 mit einem Behälter für eine Flüssigkeit in Verbindung steht, deren Niveau angezeigt werden soll, ist in geringem Abjg stand eine Säule 7 angeordnet, die durch Ringe 7a gehalten ist, die um eine Achse 9 drehbare Zylinderkörper enthält und eine transparente Seite 10 hat.

In den Zylinderkörpern sind starr Dipolmagnete 11 angeordnet. Die Zylinderkörper 8 haben auf den beiden, durch eine Längsebene bestimmten Hälften unterschiedliche Farben, und die Dipolmagnete 11 sind derart eingesetzt, daß ihre Achse in dieser Ebene und senkrecht zur Achse 9 liegt. Der Magnet 3 ist am Schwimmer 2 durch Stifte 12 und 13 gehalten, die in gegenüberliegenden Sitzen von Scheiben 14 und 15 drehbar sind, die innerhalb des Schwimmers starr befestigt sind.

Die Scheiben 14 und 15 haben Bohrungen 16 zum Druckausgleich innerhalb des Schwimmers.

Der beschriebene Niveauanzeiger arbeitet wie folgt:

In einer Stellung entfernt vom Schwimmer 2 können sich die Dipolmagnete 11 um die Achse 9 des sie enthaltenden Zylinderkörpers 8 frei drehen und ordnen sich daher entgegengesetzt ausgerichtet parallel zu dem von ihnen erzeug-

ten Magnetfeld an, wobei jeweils ein Magnetpol gegen den entgegengesetzten Pol des benachbarten Dipolmagneten weist.

Auf diese Weise ist durch die transparente Stirnseite eine Folge von Zylinderkörpers 8 sichtbar, die bis zu einer bestimmten Stelle eine definierte Farbe zeigen und jenseits davon die entgegengesetzte Farbe; diese Stelle wird von der Niveauhöhe der Flüssigkeitsfläche bestimmt, IQ da das Magnetfeld der Dipolmagnete 11 durch die Nähe des Magneten 3 im Schwimmer beeinflußt wird. Dieser Magnet wird von den Dipolmagneten 11 angezogen und von diesem Feld derart orientiert, daß es sich mit seiner Achse gegen die Dipolmag'nete 11 richtet.

Die Intensität der Magnetisierung des Magneten 3 ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß eine bestimmte Anzahl der Zylinderkörper 8 (z.B. zwei oder 3) gedreht wird, jedoch nicht derart, daß das Feld der Dipolmagnete 11 vollständig überwunden wird, so daß dieses Feld ständig die Orientierung des Magneten 3 aufrechterhalten kann.

Das Vorhandensein des Magneten 3 bewirkt eine Drehung der Dipolmagnete 11, die das Bestreben haben, ihre anfängliche vertikale Ordnung aufzugeben und sich horizontal parallel zur Magnetachse des Magneten 3 anzuordnen.

Wenn daher die Dipolmagnete in dem Abschnitt unterhalb des Magneten 3 derart angeordnet sind, daß der Nordpol nach unten gerichtet ist, bewirkt das Vorhandensein des Magneten 3, der mit seinem Nordpol gegen die Dipolmagnete weist, daß der ihm zugewandte Zylinderkörper 11a sich mit seiner Achse horizontal, der Zylinderkörper 11b sich schräg mit seinem Nordpol nach unten gerichtet und der Zylinderkörper 11c sich schräg mit seinem Nordpol nach oben gerichtet anordnet. Die Zylinderkörper oberhalb des Magneten 3 verlaufen daher alle parallel mit dem Nord-

pol nach oben gerichtet.

Auf diese Weise zeigen die Zylinderkörper 8, an denen die c Dipolmagnete befestigt sind, die Seite mit der entgegengesetzten Farbe, z.B. Weiß, gegenüber denen der unteren Zone, die z.B. Rot zeigen.

Eine Niveauänderung der Flüssigkeit im Gehäuse 1 hat die _n Verschiebung des Schwimmers im Gehäuse und folglich die Verschiebung der Farbinversionszone zur Folge, so daß damit die neue Flüssigkeitsniveauhöhe angezeigt wird. Da die Orientierung des Magneten 3 von der entgegengesetzten Orientierung der Magnetfelder der Dipolmagnete 11 im

,_n Abschnitt unterhalb bzw. oberhalb des Magneten 3 abhängt, b

ist keine andere Einrichtung notwendig, die die Lage des Magneten steuert.

Bei einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß __n die Stifte 12 und 13 in in den Scheiben 14 und 15 ausgebildeten Sitzen drehbar sind, die aus geeigneten Materialien mit geringer Reibung wie Kunststoff (z.B. unter der Handelsbezeichnung Teflon erhältlichem Kunststoff) hergestellt sind, damit immer die optimale Orientierung des Magneten 3 gegen die Säule der Dipolmagnete 11 erreicht wird. Der Schwimmer 2 kann mit Druck beaufschlagt sein, oder auch unter Atmosphären- oder Umgebungsdruck stehen, in welch letzterem Falle er':mittels".eines-Eritlüftungsrohres 17 mit der Gasphase in Verbindung steht. Der Schwimmer 2 o₀ ist zusammen mit dem Magneten 3 derart ausgebildet, daß

die Schwimmlinie unter den Temperatur- und Druckbedingungen bei der Verwendung der Einrichtung in Höhe der Achse des Magneten liegt. Wenn erhebliche Änderungen im Verhältnis zwischen den spezifischen Gewichten der flüssigen und gasopförmigen Phase (z.B. zwischen Wasser und Wasserdampf nahe dem kritischen Punkt und bei Umgebungstemperatur und -druck) auftreten, verwendet man eine Eichkurve, um das tatsächliche

Niveau unter verschiedenen Momentanbedingungen bei den Betriebsbedingungen auf der Grundlage der Ablesung am Niveauanzeiger zu gewinnen.

Das Gehäuse 1, der Schwimmer 2 und die Säule 7 können aus verschiedenen Materialien, z.B. rostfreiem Stahl, Aluminium, PVC und dergleichen entsprechend den Erfordernissen hergestellt sein, die nicht magnetisch sind.

AO

Leerseite

Claims

322484.7 PATENTANWÄLTE DR. KADOR & DR. KLUNKER

K 14 483

CeE
Pri
Gar
Ita

äre Bonetti S.p.A. lcipessa Mafalda 116 magnate Milanese Lien

Magnetischer Niveauanzeiger

Patentansprüche

1 .) Magnetischer Niveauanzeiger, gekennzeichnet durch einen Schwimmer (2) , der in einem rohrförmigen Gehäuse (1) frei verschiebbar ist, das mit einem Behälter in Verbindung steht, dessen Niveau angezeigt werden soll und der einen stabförmigen Dipolmagneten (3) enthält, der in einer Ebene senkrecht zu den Achsen des Gehäuses (1) und des Schwimmers (2) drehbar ist und der auf drehbare Permanent-Dipolmagnete (11) wirkt, die entsprechend ihrer Orientierung verschiedene Farben zeigen, in einer Richtung parallel zur Achse des Gehäuses (1) und außerhalb von diesem angeordnet sind und Drehachsen senkrecht zu dieser Richtung haben.
2. Niveauanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Permanent-^Dipolmagnet (3) zylindrisch ausgebildet und mit der Drehachse senkrecht zur Symmetrieachse angeordnet ist und ein Magnetfeld parallel zur Symmetrieachse hat.
3. Niveauanzeiger nach Anspruch 1 , dadurch

gekennzeichnet , daß der stabförmige Dipolmagnet (3) in zwei Stiften (12, 13) gehalten ist, die in gegenüberliegenden Sitzen drehbar sind, die in der Mitte zweier Scheiben (14, 15) ausgebildet sind, die innerhalb des Schwimmers (2) oberhalb und unterhalb des Dipolmagneten (3) angeordnet sind.
4. Niveauanzeiger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (14, 15) Druckausgleichsöffnungen (16) haben.
5. Niveauanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (2) druckbeaufschlagt, mit dem atmosphärischen Druck oder mit Umgebungsdruck beaufschlagt ist.
6. Niveauanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dipolmagnete (11) zylindrisch ausgebildet und in Zylinderkörpern (8) mit orthogonalen Achsen befestigt sind, und daß die Zylinderkörper (8) auf den beiden Hälften in Längsrichtung unterschiedliche Farben haben.