DE3643349A1 - Fluessigkeitsstandanzeiger - Google Patents
FluessigkeitsstandanzeigerInfo
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Description
In allgemeiner Hinsicht betrifft die vorliegende Erfindung Flüssig
keitserfassungseinrichtungen; insbesondere betrifft die Erfindung
eine Einrichtung, welche die Anwesenheit oder Abwesenheit einer
Flüssigkeit bei einer bestimmten, vorgegebenen Höhe bzw. einem
vorgegebenen Flüssigkeitsstand (Pegel, Niveau) zu erfassen vermag.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere anwendbar bei einem
Flüssigkeitsstandanzeige -System, das in Kraftfahrzeugen ange
wandt werden kann, um den Flüssigkeitsstand an Motoröl, Motor
kühlmittel oder anderen zum Betrieb des Motors vorgesehenen Flüs
sigkeiten zu erfassen. Jedoch ist für Fachleute ohne weiteres er
sichtlich, daß die vorliegende Erfindung auch in anderen Berei
chen eingesetzt werden kann, wo ein stabiles Flüssigkeitsstand
anzeige-System benötigt wird, das unter dynamischen Betriebsbe
dingungen in einer rauhen Umgebung eine zuverlässige Flüssigkeits
standanzeige liefert.
In Kraftfahrzeugen bestand schon immer ein Bedarf nach verbesser
ten Flüssigkeitsüberwachungseinrichtungen für besondere Anforde
rungen. Die verschiedenen Formen und Typen von Flüssigkeits
standanzeige-Systemen, die bislang in der einschlägigen Industrie
entwickelt worden sind, haben ihre Aufgaben mit unterschiedlichen
Erfolgsgraden gelöst. Diese bekannten Anzeigesysteme reichen von
elektromechanischen Vorrichtungen bis zu komplexen Systemen mit
Faseroptik. Es ist jedoch festgestellt worden, daß die an dem
meisten bekannten Systemen auftretenden Fehler und/oder Nach
teile so erheblich sind, daß die Systeme selbst lediglich von
begrenztem wirtschaftlichen und praktischen Wert sind.
Die bekannten elektromechanischen Systeme sind insbesondere
empfindlich gegen Kraftfahrzeugbewegungen und einer Schräg
stellung des Kraftfahrzeugs gegenüber der Horizontalen. Die aus
der Kraftfahrzeugbewegung herrührenden Übergangszustände führten
entweder zur Auslösung eines Fehlalarms oder erfordern komplexe
Isolieranordnungen für das Anzeigesystem. Die Systeme mit Faser
optik zeigten - unabhängig von ihrer außerordentlich großen Kom
plexität - eine erhebliche Empfindlichkeit gegenüber Verunrei
nigungen und/oder Farbänderungen der zu überwachenden Flüssig
keit und gegenüber der Luftfeuchtigkeit und gegenüber weiteren,
kaum vermeidbaren Einflüssen, so daß auch diese Systeme von
begrenztem praktischen Wert sind.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, eine Flüssigkeitsstandanzeige-Einrichtung zu schaffen,
welche einfach im Aufbau, wirtschaftlich in der Herstellung
und leicht an eine Vielzahl verschiedener Flüssigkeitsysteme
anpaßbar ist, die sich hinsichtlich ihrer Abmessungen, Anwen
dungen und Umgebungsbedingungen erheblich unterscheiden können.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist eine Flüssigkeits
standanzeige-Einrichtung mit den in Anspruch 1 bzw. Anspruch 6
bzw. Anspruch 11 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestal
tungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Nach einem wesentlichen Gesichtspunkt wird mit der vorliegen
den Erfindung eine Flüssigkeitsstandanzeige-Einrichtung für
einen, eine Flüssigkeit enthaltenden Behälter bereitgestellt.
Zu dieser Anzeigeeinrichtung gehört ein piezoelektrisches
Wandlerelement, das Schwingungsbewegungen zu erfassen vermag
und auf eine Schwingungsbewegung hin ein elektrisches Signal
erzeugt. Weiterhin gehören zu dieser Anzeigeeinrichtung eine
oder mehrere Paddeleinrichtungen, die wirksam mit der Wandler
einrichtung gekoppelt sind und in die zu überwachende Flüssig
keit eintauchen, um eine Schwingungsbewegung der Wandlereinrich
tung infolge des Strömungswiderstandes gegen die Bewegung der
Paddeleinrichtung(en) zu unterdrücken und auf diesem Wege die
Erzeugung eines elektrischen Signals zu unterbinden. Schließ
lich gehört zu dieser Anzeigeeinrichtung eine Steuerschaltung
die mit der Wandlereinrichtung gekoppelt ist, um die Erzeugung
eines elektrischen Signals zu erfassen, um daraufhin ein Alarm
signal entsprechend einem niedrigen Flüssigkeitsstand zu erzeu
gen, der vorliegt, wenn infolge einer Abnahme der Flüssigkeit
unter einen vorgegebenen Flüssigkeitsstand bzw. unter ein vor
gegebenes Flüssigkeitsniveau eine Schwingungsbewegung der Pad
deleinrichtung(en) möglich wird und folglich die Wandlerein
richtung ein für den niedrigen Flüssigkeitsstand repräsentatives
elektrisches Signal erzeugt.
Somit wird mit der vorliegenden Erfindung eine neue und ver
besserte Einrichtung bereitgestellt, welche die oben erläu
terten und weitere Nachteile und Probleme bekannter Flüssig
keitsstandanzeige-Einrichtungen überwindet. Insbesondere wird
mit der vorliegenden Erfindung eine neue Flüssigkeitsstandan
zeige-Einrichtung bereitgestellt, die einfach im Aufbau, wirt
schaftlich in der Herstellung und leicht an eine Vielzahl von
verschiedenen Flüssigkeitssystemen anpaßbar ist, welche sich
hinsichtlich ihrer Abmessungen, Anwendungen und Umgebungsbe
dingungen erheblich unterscheiden, so daß mit der vorliegenden
Erfindung eine verbesserte Flüssigkeitsstandanzeige möglich wird.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ge
hört zu dem piezoelektrischen Wandlerelement ein piezoelektri
scher Stab oder ein Reed-Element dessen Masse auf
eine vorgegebene Schwingungseigenfrequenz abgestimmt ist, wel
che sympathetisch (mitschwingend) auf die bei üblichen Betrieb
auftretenden Schwingungen der Flüssigkeitsstandanzeige-Ein
richtung anspricht.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
ist für ein Flüssigkeitsstandanzeige-System, bei welchem bei
üblichem Betrieb keine Schwingungen auftreten, ein Oszillator-
Treiber mit dem Wandlerelement gekoppelt, um dem Wandlerelement
bei dessen Eigenfrequenz eine Spannung zuzuführen. Sobald die
Paddeleinrichtung in eine Flüssigkeit eintaucht, wird sich
der Treiberstrom erhöhen, weil das Wandlerelement nicht mehr
in der Lage ist, bei seiner Eigenfrequenz zu schwingen; sofern
jedoch der Flüssigkeitsstand niedrig ist und das Wandlerelement
schwingen kann, dann wird der Oszillator-Treiber in der Lage
sein, das Wandlerelement in Schwingung zu versetzen, und eine
solche Schwingung wird erfaßt und dient als repräsentatives
Signal für einen niedrigen Flüssigkeitsstand.
Nach noch einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin
dung ist ein Gehäuse für das Wandlerelement vorgesehen, das
entsprechende Abmessungen aufweist, um eine repräsentative
Probe der Flüssigkeit aufzunehmen, wobei das Gehäuse Zugangs
einrichtungen aufweist, damit die Flüssigkeit aus dem Behälter
in das Gehäuse gelangen kann. Der piezoelektrische Stab ist
mit einem Ende fest am Gehäuse angebracht, und taucht mit sei
nem anderen Stabende in die Flüssigkeit ein. Dieses andere (ein
tauchende) Stabende ist benachbart zu der Zugangseinrich
tung angebracht. An diesem Stabende ist die Paddeleinrichtung
fest angebracht und taucht in die Flüssigkeit ein.
Nach noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin
dung gehört zu der Steuerschaltung ein Verzögerungsschaltkreis,
um die Erzeugung eines Niedrig-Flüssigkeitsstand-Alarmsignals
für eine vorgegebene Anzahl von Impulsen zu verzögern, um da
mit niedrige Flüssigkeitsstände zu kompensieren, die als Folge
von Übergangszuständen auftreten können.
Ein mit der vorliegenden Erfindung erzielter Vorteil ist darin
zu sehen, daß mit der Erfindung ein zuverlässiges, einfaches
und genaues Flüssigkeitsstandsanzeige-System bereitgestellt
wird.
Ein weiterer, mit der vorliegenden Erfindung erzielter Vorteil
ist darin zu sehen, daß sich dieses Flüssigkeitsstandsanzeige
System insbesondere für die Erfassung des Flüssigkeitsstandes
in Behältern eignet, welche sich an einem bewegten Fahrzeug be
finden, an dem sehr rauhe Betriebsbedingungen auftreten können;
in einem solchen Falle wird der infolge von Übergangszuständen
auftretende Flüssigkeitsstand erkannt, ohne daß ein für einen
niedrigen Flüssigkeitsstand repräsentativer Alarm ausgelöst
wird.
Weitere Besonderheiten und Vorteile des vorliegenden, erfin
dungsgemäßen, neuen Flüssigkeitsstandsanzeige-System ergeben
sich für Fachleute aus dem Lesen und dem Verständnis der nach
folgenden, detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungs
formen.
Nachstehend wird die Erfindung mehr im einzelnen anhand bevor
zugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen er
läutert; die letzteren zeigen:
Fig. 1 anhand einer schematischen Querschnittsdarstellung
einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Flüssig
keitsstandsanzeige-Systems mit einem Gehäuse, in
dem sich ein piezoelektrischer Wandler befindet,
der in eine, in dem Gehäuse vorhandene Flüssigkeit
eintaucht;
Fig. 2 einen schematischen Schaltplan für eine erfindungs
gemäß vorgesehene Steuerschaltung;
Fig. 3 einen schematischen Schaltplan für eine alternative
Ausführungsform einer erfindungsgemäß vorgesehenen
Steuerschaltung; und
Fig. 4 eine Darstellung des von der Steuerschaltung nach
Fig. 3 erhältlichen Ausgangssignals unter verschie
denen Betriebsbedingungen.
Der Inhalt der Zeichnung dient zur Erläuterung einer bevorzugten
und einer alternativen Ausführungsform der Erfindung und soll die
letztere keinesfalls einschränken. Die Zeichnungen zeigen ein
Flüssigkeitsstandanzeige-System zur Erfassung der Anwesenheit
oder Abwesenheit einer Flüssigkeit in einem Behälter bei einem
vorgegebenen Flüssigkeitsstand bzw. -niveau.
Mehr im einzelnen, wie das insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich
ist, gehört zu diesem Flüssigkeitsstandanzeige-System ein piezo
elektrisches Reed-Element 10, das mit einem abgestimmten Resonanz
stab ausgebildet ist, um Schwingungsbewegungen zu erfassen und
um - auf eine solche Schwingungsbewegung hin - ein elektrisches
Signal zu erzeugen. Das Reed-Element 10 stellt somit einen Wand
ler dar, um eine Schwingungsbewegung in ein elektrisches Steuer
signal umzusetzen. Das Reed-Element 10 ist in einem Gehäuse 12
befestigt, das ausreichende Abmessungen aufweist, um einen
Flüssigkeitsstand zu erhalten, der repräsentativ für den Flüssig
keitsstand in einem anderen Behälter 14 ist. Mehr im einzelnen
kann es sich bei diesem Behälter 14 um ein Kurbelgehäuse, ein
Kühlergehäuse, ein Hydraulikmittelgehäuse oder dergleichen handeln,
weil die vorliegende Erfindung hervorragend zur Anwendung an
Kraftfahrzeugen geeignet ist; jedoch gehört es darüber hinaus
zum Umfang der vorliegenden Erfindung, daß es sich beim Behäl
ter 14 um einen Behälter für irgendeine Sorte von Flüssigkeit
handeln kann.
Das Reed-Element 10 ist mit einem Ende 16 im Gehäuse befestigt;
dieses Elementende 16 ist in einer Gehäusekappe 13 festgelegt,
die aus einem härtbaren Material bestehen kann, etwa aus einem
Epoxyharz (gut bewährt ist beispielsweise das unter der Han
delsbezeichnung "Tra-Con 3103" vertriebene Epoxyharz). Die Zu
führungsdrähte 20, 22 zum Reed-Element 10 liefern einen Masse-
Anschluß und einen Anschluß an eine Steuerschaltung, um die vom
Reed-Element 10 gelieferten Ausgangssignale der Steuerschaltung
zuzuführen. Die üblichen (Umgebungs-) Schwingungen eines Fahr
zeugs, an welchem der Behälter 14 angebracht ist, werden auf
das Reed-Element 10 durch die Anbringung des Gehäuses 12 mittels
üblicher Befestigungsmittel übertragen, welche ebenfalls diese
Kraftfahrzeugschwingungen wirksam über die Gehäusewände und die
Gehäusekappe 13 auf das Reed-Element 10 übertragen.
Am Reed-Element 10 ist eine solche Massen-Abstimmung vorgenom
men worden, daß die Eigenfrequenz des Reed-Elementes 10 sympa
thetisch zu den üblichen (Umgebungs-)Schwingungen beim Betrieb
eines Kraftfahrzeugs ist; diese Massen-Abstimmung des Reed-
Elementes 10 kann durch bestimmte Bemessung eines Paddels 26
erfolgen, das am anderen Ende 24 des Reed-Elementes 10 befestigt
ist.
Das Paddel 26 befindet sich in einer solchen Anordnung, daß es
in die Flüssigkeitsprobe eintaucht, die sich im Gehäuse 12 be
findet. Im eingetauchten Zustand weist das Paddel 26 eine er
hebliche Berührungsfläche gegenüber der im Gehäuse 12 befindli
chen Flüssigkeit auf, welche Schwingungsbewegungen des Reed-
Elementes 10 weitgehend unterdrückt. Das vom Reed-Element 10
über die Leitung 22 gelieferte Ausgangssignal ist somit re
präsentativ dafür, ob das Reed-Element 10 schwingen kann oder
nicht. Sofern sich im Gehäuse 12 Flüssigkeit oberhalb eines
vorgegebenen Flüssigkeitsstandes (Pegel, Niveau) befindet,
wird das Reed-Element 10 nicht schwingen. Sofern sich anderer
seits die Flüssigkeit im Gehäuse 12 unterhalb eines vorgegebe
nen Flüssigkeitsstandes befindet, oder sofern die Flüssigkeit
verdünnt worden ist, oder sofern die Flüssigkeit aus sonstigen
Gründen eine unerwünschte, andere Viskosität angenommen hat,
werden irgendwelche Reed-Element-Schwingungen durch den Ein
griff des Paddels 26 in die Flüssigkeit nicht unterbunden,
oder durch den Eingriff des Paddels 26 in die Flüssigkeit we
niger unterbunden, und das Ausgangssignal des Reed-Elementes
10 ist repräsentativ für einen dieser Zustände. Das heißt,
diese Anzeigeeinrichtung kann benutzt werden, um unübliche
Flüssigkeitszustände bzw. Flüssigkeitsbedingungen (beispiels
weise sowohl einen niedrigen Flüssigkeitsstand wie einen nie
drigen Viskositätszustand) zu erfassen.
Für das Gehäuse 12 können viele verschiedene, bestimmte Aus
gestaltungen gewählt werden. Vorzugsweise wird eine solche Aus
gestaltung gewählt, bei welcher ein einfacher und bequemer Zu
gang und Ausfluß einer repräsentativen Flüssigkeitsprobe in
das Gehäuse 12 bzw. aus dem Gehäuse 12 heraus möglich ist.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform befindet sich
die Zugangsöffnung 28 im unteren Endabschnitt des Gehäuses 12,
wodurch eine einfache und bequeme Weise gewährleistet wird, daß
die im Behälter 14 befindliche Flüssigkeit mit der Flüssigkeits
probe im Gehäuse 12 kommuniziert. Eine rohrförmige Gestalt des
Gehäuses 12 ist zweckmäßig, um schnelle Schwankungen des Flüs
sigkeitsstandes im Gehäuse 12 zu unterbinden. Sofern beispiels
weise das Gehäuse 12 an einem bewegten Kraftfahrzeug befestigt
ist, gewährleisten die Lüftungsbohrungen 30 und die Lüftungs
oder Spritzschürzen 32 einen raschen Druckausgleich zwischen
dem Gehäuse 12 und dem Behälter 14. Die Weite der Lüftungs
bohrungen 30 sowie die Weite der Flüssigkeits-Zugangsöffnung
28 werden wahlweise eingestellt, wobei eine Anpassung an die
Art der Flüssigkeit, an die Flüssigkeitsviskosität und/oder an
eine rasche mechanische Dämpfung der Flüssigkeitsstandsände
rung im Gehäuse 12 möglich ist, sofern das Fahrzeug beschleunigt
wird, um Ecken fährt oder dergleichen. Das Paddel 26 soll einen
ausreichenden Abstand zu den Wänden des Gehäuses 12 einhalten,
so daß die zu erfassende Flüssigkeit nicht durch Oberflächen
spannungskräfte davon abgehalten wird, aus der Zugangsöffnung
28 wieder auszufließen.
Die Fig. 2 zeigt schematisch einen Schaltplan für eine Steuer
schaltung 20, die zur Erfassung des Ausgangssignals eines piezo
elektrischen Reed-Elementes zweckmäßig ist; diese Ausgangssignale
werden dann erzeugt, sofern die erfindungsgemäße Flüssigkeits
standanzeige-Einrichtung sich an einem Fahrzeug befindet, wel
ches aufgrund der Betriebsbedingungen übliche (Umgebungs-)
Schwingungen erzeugt, wie etwa der Motor eines Kraftfahrzeugs.
Zum Schaltkreis 40 gehört eine integrierte Schaltung 42, die
ahnlich zu der in der U.S. Patentschrift 42 10 898 erläuterten
Schaltung aufgebaut sein kann. Mit Bezugnahme auf diese U.S.-
Patentschrift Nr. 42 10 898 soll deren Inhalt - soweit für die
vorliegende Anmeldung hilfreich und zweckmäßig - auch zum Be
standteil der vorliegenden Unterlagen gemacht werden. Am Stift
14 wird der Schaltung 42 elektrische Energie zugeführt. Die
Stifte 12 und 13 sind an kapazitive Elemente bzw. an Widerstands
elemente angeschlossen, um eine Abstimmung und eine Zeitein
stellung der Schaltung vorzunehmen. An den Stift 10 ist eine
- nicht dargestellte - Alarmschaltung angeschlossen, welche
einen niedrigen oder in sonstiger Weise nicht üblichen Flüssig
keitszustand bezeichnen oder bemerkbar machen kann. Mehr im
einzelnen heißt das, solange der piezoelektrische Reed-Sensor 10
frei schwingen bzw. vibrieren kann, unterscheidet sich das in
der Zuleitung 22 auftretende elektrische Signal von einem sol
chen elektrischen Signal, das dann erzeugt wird, wenn dieser
Reed-Sensor 10 nicht schwingen bzw. vibrieren kann. Die Schal
tung 42 erkennt diese Unterschiede in den Signalen und liefert
am Stift 10 ein Signal, wenn der Reed-Sensor 10 schwingen kann,
was darauf beruhen kann, daß ein niedriger Flüssigkeitsstand
herrscht oder ein sonstiger, nicht üblicher Flüssigkeitszustand
vorliegt, beispielsweise eine niedrige Flüssigkeitsviskosität.
Die Erfassungsschaltung 42 kann auch als Zählschaltung ausge
bildet oder zusätzlich mit einer Zählschaltung versehen sein,
um die vom piezoelektrischen Reed-Sensor erzeugten Impulse
einer Signalfolge zu zählen, und lediglich dann ein Alarmsig
nal am Stift 10 zu erzeugen, nachdem eine vorgegebene Anzahl
Impulse gezählt worden ist. Diese durch den Zählvorgang ver
ursachte Verzögerung in der Erzeugung des Ausgangssignals durch
die Schaltung 42 liefert eine Kompensation für Übergangszustände
am Gehäuse 12, welche durch Kraftfahrzeugbeschleunigung, Wende
vorgänge oder dergleichen verursacht sein können.
Die Fig. 3 zeigt eine alternative Steuerschaltung 44, welche
mit Vorteil als Niedrig-Flüssigkeitszustand-Anzeiger in einer
Umgebung verwendet werden kann, wo unter normalen Bedingungen
keine üblichen (Umgebungs-)Schwingungen auftreten. Hier liefert
ein Oszillator-Treiber-Chip 46 ein Treibersignal, das auf die
Eigenfrequenz des Reed-Elementes 10 abgestimmt ist. Ein typi
scher Treiber-Chip wird von National Semiconductor Company
hergestellt und unter der Katalog-Nr. LM 324 vertrieben. Eine
Erfassungsschaltung, etwa die von National Semiconductor Com
pany unter der Katalog-Nr.LM 4250 vertriebene Erfassungsschal
tung 48 überwacht den Treiberstrom und liefert an der Leitung 50
ein Alarmsignal, wenn ein Stromwert festgestellt wird, der für
einen niedrigen Flüssigkeitsstand oder einen nicht üblichen
Flüssigkeitszustand repräsentativ ist. Auch im Rahmen der Steuer
schaltung nach Fig. 3 ist es möglich, durch eine Impulszahl
eine zeitliche Verzögerung im Detektor 48 hervorzurufen, um da
mit Ubergangszustände des Flüssigkeitsstandes zu kompensieren.
Die Fig. 4 zeigt schematisch den Treiberstrom der Treiberschal
tung nach Fig. 3. Während der Zeitspanne (a) herrschen im Be
hälter ein richtiger Flüssigkeitsstand und ein richtiger Flüssig
keitszustand. Weil das Reed-Element durch die Flüssigkeit am
Schwingen bzw. Fibrieren gehindert wird, kann dieses Reed-Element
nicht bei seiner Eigenfrequenz schwingen, und der Treiberstrom
ist höher als dies der Fall wäre, wenn das Reed-Element 10 schwin
gen könnte. Die Zeitspanne (b) des Signals nach Fig. 4 ist re
präsentativ für Treiberstromsignale, sobald in der Umgebung des
Reed-Elementes 10 keine Flüssigkeit vorhanden ist, oder dort
ein nicht üblicher Flüssigkeitszustand herrscht, etwa ein Abfall
in der Viskosität. Weil die Schwingungen des Reed-Elementes
nicht länger behindert werden, kann das Reed-Element bei seiner
Eigenfrequenz schwingen, und der Treiberstrom ist entsprechend
niedriger. Im Rahmen von Experimenten ist festgestellt worden,
daß der Treiberstrom angenähert dreimal so groß ist, wenn das
Reed-Element 10 am Schwingen gehindert wird, im Vergleich zu
demjenigen Treiberstrom, der dann auftritt, wenn das Reed-
Element 10 frei schwingen kann.
Wie dargelegt, ist die Erfindung mit Bezugnahme auf eine be
vorzugte und eine alternative Ausführungsform erläutert worden.
Ersichtlich können Modifizierungen und Abwandlungen vorgenommen
werden, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Mit der Erfin
dung sollen auch alle solche Modifizierungen und Abwandlungen
erfaßt sein, soweit sie sich unter den Gegenstand der Patentan
sprüche oder deren Äquivalente subsumieren lassen.
Claims (11)
1. Eine Flüssigkeitsstandanzeige-Einrichtung
für einen, eine Flüssigkeit enthaltenden Behälter (14),
gekennzeichnet durch
einen Wandler (10) zur Erfassung von Schwingungsbewegungen
und zur Erzeugung eines elektrischen Signals auf eine
Schwingungsbewegung hin;
ein in die Flüssigkeit eintauchendes und mit dem Wandler (10) wirksam gekoppeltes Paddel (26), um die Erzeugung elektri scher Signale durch den Wandler (10) zu unterdrücken, sofern ein Strömungswiderstand gegen die Schwingungsbewegung des Paddels (26) auftritt;
eine Steuerschaltung (40), welche die Erzeugung elektrischer Signale überwacht und ein Alarmsignal entsprechend einem niedrigen Flüssigkeitsstand erzeugt, der vorliegt, wenn in folge einer Abnahme der Flüssigkeit unter ein vorgegebenes Niveau eine Schwingungsbewegung des Paddels (26) möglich wird, und folglich der Wandler (10) ein für den niedrigen Flüssigkeitsstand repräsentatives elektrisches Signal er zeugt.
ein in die Flüssigkeit eintauchendes und mit dem Wandler (10) wirksam gekoppeltes Paddel (26), um die Erzeugung elektri scher Signale durch den Wandler (10) zu unterdrücken, sofern ein Strömungswiderstand gegen die Schwingungsbewegung des Paddels (26) auftritt;
eine Steuerschaltung (40), welche die Erzeugung elektrischer Signale überwacht und ein Alarmsignal entsprechend einem niedrigen Flüssigkeitsstand erzeugt, der vorliegt, wenn in folge einer Abnahme der Flüssigkeit unter ein vorgegebenes Niveau eine Schwingungsbewegung des Paddels (26) möglich wird, und folglich der Wandler (10) ein für den niedrigen Flüssigkeitsstand repräsentatives elektrisches Signal er zeugt.
2. Die Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
zu dem Wandler (10) ein piezoelektrischer Stab gehört, des
sen Masse auf eine vorgegebene Schwingungs-Eigenfrequenz
abgestimmt ist.
3. Die Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Eigenfrequenz sympathetisch zu üblichen (Umgebungs-)
Schwingungen ist, welche auf die Flüssigkeitsstandanzeige
Einrichtung einwirken.
4. Die Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
mit dem Wandler (10) ein Oszillator-Treiber (46) gekoppelt
ist, welcher den Wandler (10) mit einem Treiberstrom ver
sorgt.
5. Die Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerschaltung (40) zusätzlich mit einem Verzögerungs
schaltkreis ausgerüstet ist, welcher die Auslösung eines
Alarmsignals für eine vorgegebene Anzahl von Zählimpulsen
verzogert, um damit einen niedrigen Flüssigkeitsstand zu
kompensieren, der infolge eines Übergangszustandes auf
treten kann.
6. Ein System zur Erfassung eines Flüssigkeitsstandes inner
halb eines Flüssigkeitsbehälters (14),
gekennzeichnet durch
ein Gehäuse (12) zur Aufnahme einer repräsentativen Flüssig
keitsprobe, wobei dieses Gehäuse (12) eine Zugangsöffnung
(28) aufweist, damit die Flüssigkeit zwischen dem Gehäuse
innenraum und dem Flüssigkeitsbehälter (14) kommunizieren
kann;
einen piezoelektrischen Wandler (10), der am Gehäuse (12) befestigt ist und auf eine vorgegebene Schwingungs-Eigen frequenz abgestimmt ist, welche sympathetisch zu üblichen (Umgebungs-) Schwingungen ist, wobei dieser Wandler (10) ein Ausgangssignal erzeugen kann;
ein mit dem Wandler (10) gekoppeltes Paddel (26), um eine Schwingungsbewegung des in die Flüssigkeit eintauchenden Wandlers (10) zu unterbinden, wobei die Anwesenheit von Flüssigkeit innerhalb des Gehäuses (12) dadurch erfaßt wird, daß die Schwingungsbewegung des Wandlers (10) unterbunden wird; und
eine Steuerschaltung (40), welche mit dem Wandler (10) ver bunden ist und das vom Wandler (10) erzeugte Ausgangssignal auswertet, wobei bei Abwesenheit der Flüssigkeit innerhalb des Gehäuses (12) eine Schwingungsbewegung des Wandlers (10) nicht unterbunden wird, und dadurch ein für den niedrigen Flüssigkeitsstand im Behälter (12) repräsentatives Ausgangs signal erzeugt wird.
einen piezoelektrischen Wandler (10), der am Gehäuse (12) befestigt ist und auf eine vorgegebene Schwingungs-Eigen frequenz abgestimmt ist, welche sympathetisch zu üblichen (Umgebungs-) Schwingungen ist, wobei dieser Wandler (10) ein Ausgangssignal erzeugen kann;
ein mit dem Wandler (10) gekoppeltes Paddel (26), um eine Schwingungsbewegung des in die Flüssigkeit eintauchenden Wandlers (10) zu unterbinden, wobei die Anwesenheit von Flüssigkeit innerhalb des Gehäuses (12) dadurch erfaßt wird, daß die Schwingungsbewegung des Wandlers (10) unterbunden wird; und
eine Steuerschaltung (40), welche mit dem Wandler (10) ver bunden ist und das vom Wandler (10) erzeugte Ausgangssignal auswertet, wobei bei Abwesenheit der Flüssigkeit innerhalb des Gehäuses (12) eine Schwingungsbewegung des Wandlers (10) nicht unterbunden wird, und dadurch ein für den niedrigen Flüssigkeitsstand im Behälter (12) repräsentatives Ausgangs signal erzeugt wird.
7. Das System nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (12) eine im wesentlichen rohrförmige Gestalt
besitzt mit solchen Abmessungen, die eine Aufnahme in den
Flüssigkeitsbehälter (14) zulassen; und
an einem Ende des rohrförmigen Gehäuses (12) eine Zugangs öffnung (28) für die Flüssigkeit und am anderen Ende des rohrförmigen Gehäuses (12) eine oder mehrere Entlüftungs bohrungen (30) vorgesehen sind.
an einem Ende des rohrförmigen Gehäuses (12) eine Zugangs öffnung (28) für die Flüssigkeit und am anderen Ende des rohrförmigen Gehäuses (12) eine oder mehrere Entlüftungs bohrungen (30) vorgesehen sind.
8. Das System nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
zu dem Wandler (10) ein piezoelektrischer Stab gehört, der
mit einem Stabende (16) fest am Gehäuse (12) angebracht
ist, und das andere Stabende (24) benachbart zum Gehäuse
ende angeordnet ist und dort in die Flüssigkeit eintaucht.
9. Das System nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
an diesem anderen, in die Flüssigkeit eintauchenden Stab
ende (24) des piezoelektrischen Wandlers (10) ein Paddel
(26) angebracht ist.
10. Das System nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
das eine fest am Gehäuse (12) angebrachte Stabende (16) in
einer Gehäusekappe (13) fixiert ist.
11. Eine Flüssigkeitsstandanzeige-Einrichtung für einen, eine
Flüssigkeit enthaltenden Behälter (14),
gekennzeichnet durch
einen Wandler (10) zur Erfassung einer Schwingungsbewegung
und zur Erzeugung eines elektrischen Signals auf eine Schwin
gungsbewegung hin;
ein in die Flüssigkeit eintauchendes und mit dem Wandler wirksam gekoppeltes paddel (26), welches die Erzeugung elektrischer Signale durch den Wandler (10) unterdrückt, sofern ein Strömungswiderstand der Flüssigkeit eine Schwin gungsbewegung des Paddels (26) bremst; und
eine Steuerschaltung (40), welche die Erzeugung elektrischer Signale überwacht und ein Alarmsignal entsprechend einem un üblichen Flüssigkeitszustand erzeugt, der sich dadurch aus zeichnet, daß ein solcher unüblicher Flüssigkeitszustand eine Schwingungsbewegung des Paddels (26) zuläßt, so daß vom Wandler (10) ein für dem unüblichen Flüssigkeitszustand repräsentatives elektrisches Signal erzeugt wird.
ein in die Flüssigkeit eintauchendes und mit dem Wandler wirksam gekoppeltes paddel (26), welches die Erzeugung elektrischer Signale durch den Wandler (10) unterdrückt, sofern ein Strömungswiderstand der Flüssigkeit eine Schwin gungsbewegung des Paddels (26) bremst; und
eine Steuerschaltung (40), welche die Erzeugung elektrischer Signale überwacht und ein Alarmsignal entsprechend einem un üblichen Flüssigkeitszustand erzeugt, der sich dadurch aus zeichnet, daß ein solcher unüblicher Flüssigkeitszustand eine Schwingungsbewegung des Paddels (26) zuläßt, so daß vom Wandler (10) ein für dem unüblichen Flüssigkeitszustand repräsentatives elektrisches Signal erzeugt wird.
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---|---|---|---|
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