DE3432199A1

DE3432199A1 - Vorrichtung zur ermittlung der fuellstandshoehe von fluessigkeiten unterschiedlichen spezifischen gewichts in einem behaelter

Info

Publication number: DE3432199A1
Application number: DE19843432199
Authority: DE
Inventors: Josef 7114 Pfedelbach Wöhrl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-09-01
Filing date: 1984-09-01
Publication date: 1986-03-13

Description

BESCHREIBUNG
Vorrichtung zur Ermittlung der Füllstandshöhe von Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichts in einem Behälter Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Füllstandshöhe von Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichts in einem Behälter, wobei an der Krafteinleitung eines Kraftmeßsystems ein Körper mit einem Gewicht hängt, das größer als das Gewicht der verschiedenen von ihm zu verdrängenden Flüssigkeiten ist.
Mit bekannten Vorrichtungen (DE-OS 27 47 111), bei denen je nch Füllstandshöhe der Flüssigkeit ein Körper verschieden tief in die Flüssigkeit eintaucht, kann beispielsweise das Gewicht einer abzugebenden Menge oder auch die Füllstandshöhe bestimmt werden. Vorrichtungen dieser Art haben sich z.B. in Großtanklagern bewährt, sind jedoch nur für Behälter geeignet, die mit einem bestimmten Medium (Benzin, Ö1) gefüllt sind.
Es besteht aber oft die Notwendigkeit, die Füllstandshöhe verschiedenartiger Flüssigkeiten in einem Behälter zu ermitteln. So werden z.B. die Transportbehälter von Tankschiffen nach der Löschung der Ladung mit (Meer-)Wasser ausgespült und das Gemisch aus Ö1, Wasser und einer Ö1-Wasser-Emulsion in Behälter am Festland gepumpt. - Bis vor kurzem wurde dieses Gemisch einfach ins Meer abgelassen.
Das Gemisch setzt sich in den Behältern je nach spezifischem Gewicht in unterschiedlichen Höhen ab. Für die (umweltfreundliche) Verarbeitung der einzelnen Flüssigkeiten ist es wichtig zu wissen, wie hoch der Stand der verschiedenen Medien in einem Behälter ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Füllstandshöhe von Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichts in einem Behälter ermittelt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dicke des Körpers im Verhältnis zur Behälterhöhe gering und der Körper an einer Aufnahmeeinrichtung heb-und senkbar befestigt ist und daß die Aufnahmeeinrichtung an der Krafteinleitung einer Kraftmeßzelle befestigt ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Aufnahmeeinrichtung einen Auf- und Abrollmechanismus für ein Seil oder einen Draht aufweist. Der Auf-und Abrollmechanismus kann in der Geschwindigkeit regelbar ausgebildet sein.
Der in dem Behälter in die verschiedenen Flüssigkeiten absenkbare Körper ist nach einer anderen Ausbildung der Erfindung scheibenförmig gestaltet.
Obwohl grundsätzlich jedes Kraftmeßsystem bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden kann, ist eine Kreiselkraftmeßzelle vorzuziehen, weil so eine trägheitslose, sehr genaue Messung möglich ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß für den besagten Zweck nun eine Vorrichtung zur Verfügung steht, um mit großer Genauigkeit auf betriebssichere Weise die Füllstandshöhen und damit ggf. die Mengen verschiedenartiger Flüssigkeiten in einem Behälter festzustellen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 das Diagramm Anzeige in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe des Körpers und Fig. 3 einen scheibenförmigen Körper zum Absenken in die Flüssigkeiten.
Der Behälter 1 in Fig. 1 enthält, entsprechend dem jeweiligen spezifischen Gewicht, eine untere Schicht 6 aus Wasser (H20) mit dem spezifischen Gewicht ' von ca.
3 1,0 g/cm , eine mittlere Schicht 7, aus d und Wasser 3 bestehend (Emulsion), mit T von ca. 0,85 g/cm sowie eine obere aus Öl bestehende Schicht 10 mit einem spezifischen 3 Gewicht T von ca. 0,7 g/cm3. Über dem Öl ist je nach gesamtem Füllstand eine mehr oder weniger große Schicht 13 aus Luft. - In dem Behälter 1 können sich selbstverständlich andere als die beispielhaft angegebenen Flüssigkeiten befinden. Ebenso kann die Zahl verschiedenartiger Flüssigkeiten von Fall zu Fall variieren: Es können zwei, wie dargestellt drei oder auch mehr als drei verschiedene Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht vorhanden sein.
Das verwendete Meßsystem kann auf verschïedene Weise realisiert werden. In Fig. 1 ist eine Kraftmeßzelle.9 vorgesehen, die vorzugsweise eine Kreiselkraftmeßzelle ist.
Die Lastschneide 3 der Krafteinleitung 28, an der über die Aufnahmeeinrichtung 32 der Körper 2 hängt, ruht auf dem Arm 4 a des auf der Stützschneide 5 gelagerten Hebels 4. Der in dem Postament 12 gelagerte Hebel 4 trägt an seinem Arm 4 b das Taragewicht 11 zur Tarierung des Systems.
An der Krafteinleitung 28 der Kraftmeßzelle 9 greift die Aufnahmeeinrichtung 32 an, die am unteren Ende eine Rolle 14 und einen Auf- und Abrollmechanismus 15 aufweist, beide z.B. einem Seil oder Draht 16 zugeordnet. Die durch den Körper 2 über die Schneide 3 auf den Hebel 4 ausgeübte Kraft greift z.B. über die Aufhängeschneide 8 an dem (nicht dargestellten) Hebel des nicht mitpräzedierenden Endes 30 der um die Vertikalachse drehbaren Aufhängung einer z.B. als Kreiselkraftmeßzelle ausgeführten Kraftmeßzelle 9 an.
Der Verwendung einer Kreiselkraftmeßzelle als Kraftmeßzelle 9 zur Wägung des Körpers 2 wird der Vorzug gegeben, weil die Kreiselkraftmeßzelle die einzige Kraftmeßzelle ist, bei der die Belastung überhaupt keinen Hub verursacht. Die Krafteinleitung 28 könnte aber auch an jeder beliebigen anderen Kraftmeßzelle 9 mit geringem, das Meßergebnis nicht verfälschendem durch die Belastung verursachtem Hub angreifen, so z.B. an einer Meßdose. Anstelle der Kreiselkraftmeßzelle könnten auch Wägezellen mit stets gleicher Gleichgewichts- oder Nullstellung verwendet werden. So könnte z.B. der Hebel 4 einer zweiarmigen Balkenwaage zugehören, an deren Arm 4a der Körper 2 über die Lastschneide 3 angreift, während deren anderer Arm 4b mit den zur Kompensation erforderlichen Laufgewichten versehen ist.
Soll im dargestellten Beispiel die Füllstandshöhe bzw.
die Menge der drei Flüssigkeiten ermittelt werden, so wird der im Verhältnis zur Behälterhöhe H3 dünne Körper 2, dessen Gewicht größer ist als das der von ihm zu verdrängenden Flüssigkeit mit dem größten spezifischen Gewicht (hier: Wasser), durch den Auf- und Abrollmechanismus 15 und die Rolle 14 absenkt. Sobald der Körper 2 in das Öl 10 eintaucht, ist an der Kraftmeßzelle 9 eine Anderung der Anzeige festzustellen: durch den Auftrieb, den der Körper 2 in dem 01 10 erfährt, entsteht ein Sprung A (Fig. 2) der - bei bekannten anderen Parametern des Systems, wie Länge des Seils oder Drahts bzw. Absenkzeit des Körpers 2 - ein Maß für die Gesamt-Füllstandshöhe H1 des Behälters 1 ist.
Während des weiteren Absenkens des Körpers 2 bleibt die Anzeige an der Kraftmeßzelle 8 konstant, was aus Fig. 2 ersichtlich ist. Sobald der Körper 2 in die Emulsion 7 eintaucht, ergibt sich ein Sprung B (Fig. 2). Damit ist die Höhe H2 der Schicht aus Öl 10 bestimmt und bei bekannten Abmessungen des Behälters 1 kann erforderlichenfalls leicht das Volumen errechnet werden. Nun kann beispielsweise, entsprechend dieser Messung, das Öl 10 abgepumpt werden.
Wird der Körper 2 weiter abgesenkt und taucht in das Wasser 6 ein, so ist der Sprung C bei der Anzeige zu verzeichnen (Fig. 2). Bei bekannter Höhe H3 des Behälters 1 liegen nun die. Füllstandshöhen für die drei verschiedenen Flüssigkeiten fest. Als Kontrollmessung kann der Körper 2 bis auf den Boden 17 des Behälters 1 abgesenkt werden (Sprung D in Fig 2).
Nach beendeter Messung wird der Körper 2 mit Hilfe des Auf- und Abrollmechanismus 15 in seine Ruheposition in einen definierten Bereich oberhalb des höchstzulässigen Füllstandes gezogen.
Je nach gewünschter Genauigkeit der Messung und zur Anpassung an Flüssigkeiten mit sehr verschiedenen spezifischen Gewichten kann das Absenken des Körpers 2 mit unterschiedlicher, am Auf- und Abrollmechanismus 15 vorwählbarer Geschwindigkeit erfolgen; in der Regel wird ein langsames Absenken des Körpers 2 eine größere Genauigkeit mit sich bringen als ein verhältnismäßig schnelles Ab senken.
Der Körper 2 ist zweckmäßigerweise scheibenförmig ausgebildet, wie das in zwei Ansichten Fig. 3 zeigt.
Der Körper 2 muß nicht zwangsläufig rund sein (Fig. 3), er kann auch drei- oder viereckig sein oder eine sonstige mehreckige Form aufweisen. In jedem Fall hat der Körper 2 eine Dicke D, die im Verhältnis zur Behälterhöhe H3 gering ist.
Auch muß der Körper 2 gemäß Fig. 1 nicht an einem Seil oder Draht 16 hängen. Es ist auch denkbar, ihn an einer vertikal zwischen Rollen geführten Stange zu befestigen (nicht dargestellt), die ihrerseits mit der Aufnahmeeinrichtung 32 verbunden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zur Ermittlung der Füllstandshöhe von Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichts in einem Behälter, wobei an der Krafteinleitung eines Kraftmeßsystems ein Körper mit einem Gewicht hängt, das größer als das Gewicht der verschiedenen von ihm zu werdrängenden Flüssigkeiten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (D) des Körpers (2) im Verhaltnis zur Behälterhöhe gering und der Körper (2) an einer Aufnahmeeinrichtung (32) heb- und senkbar befestigt ist, und daß die Aufnahmeeinrichtung an der Krafteinleitung (28) einer Kraftmeßzelle (9) befestigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung (32) einen Auf- und Abrollmechanismus (15) für ein Seil oder einen Draht (16) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auf- und Abrollmechanismus (15) in der Geschwindigkeit regelbar ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2) scheibenförmig ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftmeßzelle (9) eine Kreiselkraftmeßzelle vorgesehen ist.