DE3618230A1 - Optical measurement value pick up - Google Patents

Optical measurement value pick up

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    • G01L9/0091—Transmitting or indicating the displacement of liquid mediums by electrical, electromechanical, magnetic or electromagnetic means
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    • G—PHYSICS
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Abstract

The invention relates to an optical measurement value pick up 1 with a measuring tube 26 in which a liquid column is located to which pressure can be applied for indicating the measurement value. Above the measuring tube 26, a light source 9 extending over its length is arranged and on the side of the measuring tube 26 opposite to the light source 9 an optical measurement-value pick up device 12 is arranged. This latter device is connected to a measurement value indicating device 14 via an optoelectronic sensor 13. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Meßwertaufnehmer mit einem Meßrohr, in dem zur Meßwertanzeige eine Flüs­ sigkeitssäule befindlich ist.The invention relates to an optical transducer with a measuring tube, in which a rivers to display measured values liquid column is located.

Es ist bekannt, zur Messung von zum Beispiel geringen Drücken Schrägrohrmanometer zu verwenden. Der Nachteil dieser Schrägrohrmanometer besteht darin, daß die Meß­ werte nur direkt am Meßort abgelesen werden können, was den örtlichen Einsatzbereich dieser Schrägrohrmanometer beeinträchtigt.It is known to measure, for example, small Press to use the inclined tube manometer. The disadvantage this inclined tube manometer is that the measuring values can only be read directly at the measuring location, what the local area of application of this inclined tube manometer impaired.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das bekannte Schrägrohrmanometer so zu verbessern, daß der durch den Stand der Flüssigkeitssäule bestimmte Meßwert des Druckes auch örtlich getrennt von dem Meßwertaufnehmer wahrgenommen werden kann.The object of the invention is the known Improve inclined tube manometer so that the through the Level of the liquid column determined measured value of the Pressure also locally separated from the sensor can be perceived.

Erfindungsgem. erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß an einer Seite des Meßrohrs eine sich über dessen Länge erstreckende Lichtquelle und auf der der Licht­ quelle gegenüberliegenden Seite des Meßrohrs eine lichtoptische Meßwertaufnahmeeinrichtung angeordnet ist, die über einen optoelektronischen Sensor mit einer Meßwertanzeigeeinrichtung verbunden ist.According to the invention. the problem is solved by that on one side of the measuring tube is above it Length extending light source and on which the light source opposite side of the measuring tube light-optical measured value recording device is arranged, via an optoelectronic sensor with a Measured value display device is connected.

Weitere Merkmale der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben und am Beispiel des in der Zeich­ nung dargestellten Meßwertaufnehmers näher erläutert.Further features of the invention are set forth in the dependent Claims described and using the example of the in the drawing voltage shown explained in more detail.

Der optische Meßwertaufnehmer 1 besteht aus einem Rahmen 2, in dem ein Schrägrohrmanometer 24 angeordnet ist. Das Schrägrohrmanometer 24 weist ein Schrägrohr 7 auf, dessen einer Endabschnitt mit einem Druckausgleichsrohr 5 und dessen anderer Endabschnitt mit einem Meßflüssig­ keitsbehälter 3 verbunden ist. An dem Meßflüssigkeits­ behälter 3 ist ein Druckanschlußrohr 4 angeschlossen. In dem Meßflüssigkeitsbehälter 3 befindet sich eine ge­ färbte Meßflüssigkeit 6. Durch den farblichen Kontrast der Meßflüssigkeit 6 zur Umgebung kann die Flüssigkeits­ säule 8 im Schrägrohr 7 optisch besonders gut wahrge­ nommen werden.The optical transducer 1 consists of a frame 2 in which an inclined tube manometer 24 is arranged. The inclined tube manometer 24 has an inclined tube 7 , one end portion of which is connected to a pressure compensating tube 5 and the other end portion of which is connected to a measuring fluid container 3 . At the measuring liquid container 3 , a pressure connection pipe 4 is connected. In the measuring liquid container 3 there is a colored measuring liquid 6 . Due to the color contrast of the measuring liquid 6 to the environment, the liquid column 8 can be perceived optically particularly well in the inclined tube 7 .

An der Oberseite 10 des Schrägrohrs 7 ist eine Licht­ quelle 9 angeordnet, die sich über die Länge des Schräg­ rohrs 7 erstreckt. Die Lichtquelle 9 kann z. B. eine Leuchtstoffröhre sein. An der Unterseite 11 des Schräg­ rohrs 7 ist eine lichtoptische Meßwertaufnahmeeinrich­ tung 12 mit einer Skalierung 15 angeordnet. Die licht­ optische Meßwertaufnahmeeinrichtung 12 ist über einen optoelektronischen Sensor 13 mit einer Meßwertanzeige­ einrichtung 14 verbunden.On the top 10 of the inclined tube 7 , a light source 9 is arranged, which extends over the length of the inclined tube 7 . The light source 9 can e.g. B. be a fluorescent tube. On the underside 11 of the inclined tube 7 , a light-optical measuring value recording device 12 with a scale 15 is arranged. The light optical measured value recording device 12 is connected via an optoelectronic sensor 13 to a measured value display device 14 .

Die lichtoptische Meßwertaufnahmeeinrichtung 12 besteht aus einer Anzahl von Lichtleitfasern 16, die der Skalie­ rung 15 entsprechend dem Schrägrohr 7 zugeordnet sind. Die Lichtleitfasern 16 sind zu einem Lichtleitkabel 17 vereinigt, das an den optoelektronischen Sensor 13 angeschlossen ist. Die Lichtleitfasern 16 können z. B. Lichtleiter mit kleinem Kern sein, durch den ein ein­ ziger Lichtstrahl geführt wird und zum optischen Sensor 13 gelangt. Die der Lichtquelle 9 zugewandten Stirn­ flächen 23 der Lichtleitfasern 16 sind vorzugsweise poliert ausgebildet.The light-optical measured value recording device 12 consists of a number of optical fibers 16 , which are assigned to the scaling 15 corresponding to the inclined tube 7 . The optical fibers 16 are combined to form an optical cable 17 which is connected to the optoelectronic sensor 13 . The optical fibers 16 can, for. B. light guide with a small core through which a ziger light beam is guided and reaches the optical sensor 13 . The end faces 23 of the optical fibers 16 facing the light source 9 are preferably of polished design.

Die Lichtleitfasern 16 können an einer Haltetraverse 18 angeklebt oder angeklemmt sein. Es ist aber auch mög­ lich, die Lichtleitfasern 16 in einen lichtdurchlässigen Kunststoffblock 19 einzupassen.The optical fibers 16 can be glued or clamped to a holding crossmember 18 . But it is also possible to fit the optical fibers 16 in a translucent plastic block 19 .

Der optoelektronische Sensor 13, der z. B. ein Fototran­ sistor od. dgl. sein kann, ist über einen Schaltver­ stärker 20 mit der Meßwertanzeigeeinrichtung 14 ver­ bunden. Die Meßwertanzeigeeinrichtung 14 kann in ein Informationsübertragungsnetzwerk 22 eingebunden sein. Es ist aber auch möglich, die Meßwertanzeigeeinrichtung 14 direkt mit dem Schaltverstärker 20 zu verbinden. Die Anzeigeeinrichtung 25 der Meßwertanzeigeeinrichtung 14 kann analog oder digital ausgebildet sein.The optoelectronic sensor 13 , the z. B. can be a Fototran sistor or the like, is stronger via a Schaltver 20 with the measured value display device 14 a related party. The measured value display device 14 can be integrated into an information transmission network 22 . However, it is also possible to connect the measured value display device 14 directly to the switching amplifier 20 . The display device 25 of the measured value display device 14 can be designed analog or digital.

Mit dem optischen Meßwertaufnehmer 1 ist es möglich, die an dem Schrägrohr 7 anstehende Flüssigkeitssäule 8 in allen Bereichen elektrisch stufenlos zu erfassen. Je nach Stand der Flüssigkeitssäule 8 im Schrägrohr 7 gelangt mehr oder weniger Lichtenergie von der Lichtquelle 9 auf die leistenartig angeordneten Lichtleitfasern 16. Diese Lichtenergie wird auf den optoelektronischen Sensor 13 übertragen, dessen elektrische Ausgangssignale dem Schaltverstärker 20 zugeführt werden. Es ist somit möglich, die Werte eines direkt anzeigenden Schrägrohrmanometers 24 einer Leitwarte zuzuführen oder zur Regelung, Steuerung und Überwachung bestimmter Anlagenteile zu verwenden. Dieses ermöglicht eine außerordentlich große Flexibilität in der Planung und Installation von Anlagen, bei denen Druckmessungen obligatorisch sind.With the optical transducer 1 , it is possible to continuously detect the liquid column 8 applied to the inclined tube 7 in all areas. Depending on the level of the liquid column 8 in the inclined tube 7 , more or less light energy from the light source 9 reaches the strip-like optical fibers 16 . This light energy is transmitted to the optoelectronic sensor 13 , the electrical output signals of which are supplied to the switching amplifier 20 . It is thus possible to supply the values of a directly indicating inclined tube manometer 24 to a control room or to use it for regulating, controlling and monitoring certain system parts. This enables an extremely high degree of flexibility in the planning and installation of systems where pressure measurements are mandatory.

Die Erfindung ist nicht auf den beschriebenen optischen Meßwertaufnehmer 1 beschränkt. So ist es möglich, das Meßrohr 26 als vertikal angeordnetes lichtdurchlässiges Rohr auszubilden. Die lichtdurchlässige Meßwertaufnahme­ einrichtung 12 kann sowohl skaliert wie auch stetig oder quasi stetig ausgebildet sein. Durch die Ausbildung der optischen Meßwertaufnahmeeinrichtung 1 als Meßgerät, bei dem eine Abtastung einer Fluidmenge erfolgt, ist es z. B. als Wasserstandsglas, Füllstandsanzeige, Thermometer od. dgl. anwendbar. Vorzugsweise kann die optische Meßwertaufnahmeeinrichtung 1 bei Druckmessungen einge­ setzt werden.The invention is not limited to the optical sensor 1 described. It is thus possible to design the measuring tube 26 as a vertically arranged translucent tube. The translucent measured value recording device 12 can be scaled as well as continuous or quasi-continuous. By designing the optical measured value recording device 1 as a measuring device, in which a sampling of a quantity of fluid takes place, it is e.g. B. as a water level glass, level indicator, thermometer or the like. Applicable. The optical measured value recording device 1 can preferably be used for pressure measurements.

Claims (12)

1. Optischer Meßwertaufnehmer mit einem Meßrohr, in dem zur Meßwertanzeige eine Flüssigkeitssäule befindlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Seite des Meßrohrs (26) eine sich über dessen Länge er­ streckende Lichtquelle (9) und auf der der Licht­ quelle (9) gegenüberliegenden Seite des Meßrohrs (26) eine lichtoptische Meßwertaufnahmeeinrichtung (12) angeordnet ist, die über einen optoelektronischen Sensor (13) mit einer Meßwertanzeigeeinrichtung (14) verbunden ist.1. Optical transducer with a measuring tube in which there is a liquid column for the measured value display, characterized in that on one side of the measuring tube ( 26 ) over its length he extending light source ( 9 ) and on the light source ( 9 ) opposite On the side of the measuring tube ( 26 ) there is a light-optical measured value recording device ( 12 ) which is connected to a measured value display device ( 14 ) via an optoelectronic sensor ( 13 ). 2. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Meßrohr (26) als lichtdurchlässiges Schrägrohr (7) ausgebildet ist.2. Sensor according to claim 1, characterized in that the measuring tube ( 26 ) is designed as a translucent inclined tube ( 7 ). 3. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Meßrohr (26) als vertikal angeord­ netes lichtdurchlässiges Rohr ausgebildet ist. 3. Sensor according to claim 1, characterized in that the measuring tube ( 26 ) is designed as a vertically arranged translucent tube. 4. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtoptische Meßwertauf­ nahmeeinrichtung (12) stetig oder quasi stetig aus­ gebildet ist.4. Sensor according to claim 1 to 3, characterized in that the light-optical measuring device ( 12 ) is formed continuously or quasi-continuously. 5. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtoptische Meßwertauf­ nahmeeinrichtung (12) skaliert ausgebildet ist.5. Sensor according to claim 1 to 3, characterized in that the light-optical measuring device ( 12 ) is scaled. 6. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtoptische Meßwertaufnah­ meeinrichtung (12) aus Lichtleitfasern (16) besteht, die zu einem Lichtleitkabel (17) vereinigt mit dem optoelektronischen Sensor (13) verbunden sind.6. Sensor according to claim 1 to 5, characterized in that the light-optical measuring device ( 12 ) consists of optical fibers ( 16 ) which are combined to form an optical cable ( 17 ) with the optoelectronic sensor ( 13 ). 7. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lichtleitfasern (16) entsprechend der Skalierung (15) angeordnet sind.7. Sensor according to claim 6, characterized in that the optical fibers ( 16 ) are arranged according to the scaling ( 15 ). 8. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lichtleitfasern (16) an einer Haltetraverse (18) angeklebt oder angeklemmt oder in einen lichtdurchlässigen Kunststoffblock (19) einge­ gossen sind.8. Sensor according to claim 6, characterized in that the optical fibers ( 16 ) are glued or clamped to a holding crossmember ( 18 ) or are cast into a translucent plastic block ( 19 ). 9. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der optoelektronische Sensor (13) über einen Schaltverstärker (20) mit der Meßwertan­ zeigeeinrichtung (14) verbunden ist.9. Sensor according to claim 1 to 8, characterized in that the optoelectronic sensor ( 13 ) via a switching amplifier ( 20 ) with the Meßwertan display device ( 14 ) is connected. 10. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaltverstärker (20) über eine Meßwertübertragungsleitung (21) oder ein Infor­ mationsübertragungsnetzwerk (22) mit der Meßwertan­ zeigeeinrichtung (14) verbunden ist. 10. Sensor according to claim 9, characterized in that the switching amplifier ( 20 ) via a measured value transmission line ( 21 ) or an information transmission network ( 22 ) with the measured value display device ( 14 ) is connected. 11. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtquelle (9) polierte Stirnflächen (23) der Lichtleitfasern (16) zugeordnet sind.11. Sensor according to claim 1 to 10, characterized in that the light source ( 9 ) polished end faces ( 23 ) of the optical fibers ( 16 ) are assigned. 12. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lichtleitfasern (16) als Licht­ leiter mit kleinem Kern ausgebildet sind, deren einziger Lichtstrahl dem optoelektronischen Sensor (13) zuführbar ist.12. Sensor according to claim 11, characterized in that the optical fibers ( 16 ) are designed as light guides with a small core, the only light beam of which the optoelectronic sensor ( 13 ) can be fed.
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