DE3838660A1

DE3838660A1 - Verfahren zur messung und ueberwachung des volumens der verdraengungsfluessigkeit in der verdraengungskammer einer volumenaenderungseinrichtung unter beruecksichtigung zulaessiger winkel-abweichungen der grundflaechenebene (standflaeche) der verdraengungskammer von der horizontalen

Info

Publication number: DE3838660A1
Application number: DE19883838660
Authority: DE
Inventors: Walter Nicolai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-06-30
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1989-04-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1. Eine Vorrichtung mit diesen Merkmalen ist bereits Gegenstand des Hauptpatents (DPa. P 37 21 546.9-52). Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung mit dem Ziel weiter auszugestalten, daß die Vorteile des Hauptpatents und darüber hinaus auch die Möglichkeit einer selbsttätigen, kontinuierlichen und/oder intermittierend gesteuerten Füllstandsmessung und/oder -überwachung der Verdrängungsflüssigkeit in der Verdrängungskammer der Volumenänderungseinrichtung mit hoher Meß- und Überwachungsgenauigkeit als Maß ihres Verdrängungsvolumens auch bei aufstellungsbedingter Abweichung der Grundflächenebene der Volumenänderungseinrichtung oder nur deren Verdrängungskammer von der Horizontalen innerhalb festlegbarer Neigungswinkelwerte ohne großen Aufwand zur Geltung gebracht werden.

Verfahren und Vorrichtungen zur kontinuierlichen und intermittierend gesteuerten Messung und Überwachung des Füllstands einer in einem stehenden, geraden Behälter eingefüllten Flüssigkeit (als lineares Maß für das Flüssigkeitsvolumen) mittels einer Füllstandssonde sind in vielfacher Ausführung bekannt und handelsüblich. Sie werden in der Regel zur Füllstandsmessung bei stationären Flüssigkeitsbehältern eingesetzt, deren Bodenfläche auf einem horizontalen, festen Fundament aufgestellt ist. In einigen anderen Anwendungsfällen erfolgt ihr Einsatz auch auf mobilen Untersätzen, obgleich die Höhe derartiger stehender Behälter meistens begrenzt ist. Solange die Grundflächenebene des stehenden, geraden Behälters parallel zur Horizontalen verläuft, ändern sich die Füllstandsmeßwerte linear mit dem Maß des Flüssigkeitsraumvolumens in der Verdrängungskammer oder dem als Verdrängungskammer dienenden, geraden oder schrägen, stehenden Abteil. Tritt jedoch infolge unvorhergesehener (-sehbarer) gleichmäßiger oder ungleichmäßiger Absenkung oder Aufwerfung des Untergrunds bzw. durch Aufstellung eines mobilen Behälteruntersatzes (z. B. Meßwagens) auf einer mehr oder weniger schrägen Ebene (z. B. Straße mit Steigung bzw. Gefälle) eine Abweichung der Behältergrundflächenebene von der Horizontalen ein, ist die erwünschte hohe Genauigkeit der Füllstandsmessung als lineares Maß des Flüssigkeitsvolumens nicht mehr gewährleistet. Als naheliegendes Mittel zum Ausgleich einer Abweichung der Behältergrundflächenebene von der Horizontalen ergibt sich zwar die Möglichkeit der kardanischen Aufhängung des Behälters bzw. der Verdrängungskammer oder die Verwendung Einrichtungen bekannter Art zur mechanisch regelbaren Nivellierung der Behältergrundflächenebene, jedoch sind derartige Lagekompensationsmittel sehr aufwendig in der Herstellung, Bedienung und in der Wartung.

Eine weitere Möglichkeit der lageunabhängigen Volumenmessung der Verdrängungsflüssigkeit im Behälter (bzw. der Verdrängungskammer) besteht darin, daß, wie schon im Hauptpatent beschrieben, die Befüllung (oder Entleerung) des Behälters jeweils über eine in beiden Förderrichtungen betreibbare (ggf. fördervolumeneichbare) Flüssigkeitspumpe, beispielsweise eine elektrische, in ihrer Drehrichtung umsteuerbare Schlauchpumpe, erfolgt. Jedoch ist auch diese Lösung der lageunabhängigen Flüssigkeitsvolumenmessung bzw. -überwachung besonders in der Wartung und Überprüfung aufwendig und störanfällig und erfordert ggf. zusätzlich eine Füllstandssonde zur Kontrolle der Volumenmeßwerte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß Abweichungen der Grundflächenebene des stehenden, geraden Behälters (Behälterabteil, Verdrängungskammer) von der Horizontalen innerhalb berechenbarer Winkelabweichungsgrenzen die Füllstandsmeßergebnisse der Füllstandssonde (als lineares Maß des Flüssigkeitsvolumens im Behälter) nicht beeinflussen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in den Patentansprüchen 1 und 2 angegebene Verfahren gelöst. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und Möglichkeiten zu deren vorteilhaften weiteren Ausgestaltung sind in den Ansprüchen 3 bis 7 angegeben. Die erfindungsgemäße Funktion der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist sowohl bei stehenden, geraden, als auch bei stehenden schrägen (siehe Cavalierisches Prinzip), zylindrischen, prismaförmigen, kubischen, parallelepipedförmigen oder quaderförmigen Behältern (Verdrängungskammern) gewährleistet. Die Füllstandsmessung der Flüssigkeit in der Verdrängungskammer (oder auch in einem beliebigen Gefäß vorstehend genannter Hohlkörperformen und -aufstellung) kann unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise mittels handelsüblicher Füllstandsmeßvorrichtungen erfolgen, deren Füllstandssonden derart ausgebildet und in der Hohlkörperachse angeordnet sind, daß sie nur die Schnittpunkte der Flüssigkeitsspiegel mit der durch den Mittelpunkt der Grundflächen der stehenden, geraden oder schrägen Hohlkörper (Verdrängungskammern) gehenden Behälterachse als alleingültige Füllstandsmeßpunkte erkennen, wobei ihre Ausgangsfüllstandsinformationen - wenn nicht schon in elektrischer Form vorhanden - vor der Weiterverarbeitung auf bekannte Art und Weise in elektrische Meßinformationen gewandelt werden. Als Füllstandssonden, die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders vorteilhaft eingesetzt werden können, sind konduktive Mehrfach-Grenzschalter für leitfähige Flüssigkeiten hervorzuheben, deren Elektrodenkontaktspitzen in der Hohlkörperachse angeordnet sind, oder schlanke, stabile, kapazitive Niveaumeßstäbe für kontinuierliche Füllstandsmessung in der Hohlkörperachse. Aber auch andere Füllstandssonden sind für die erfindungsgemäße Anwendung, d. h. der präzisen Füllstandsmessung in der Hohlkörperachse denkbar.

Die Erfindung beruht auf der Ausnutzung des Umstandes, daß die Verdrängungskammer (Behälter, Abteil) in der die Füllstandsmessung und/oder -überwachung der Verdrängungsflüssigkeit stattfindet, innen als stehender, gerader oder schräger Hohlkreiszylinder - im folgenden kurz Hohlzylinder genannt - mit kreisrunder bzw. elliptischer Grundfläche und paralleler, kongruenter Deckfläche ausgebildet ist oder als gerades oder schräges Hohlprisma innen von n Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen begrenzt wird und sowohl die Achse dieses stehenden, geraden oder schrägen Hohlkörpers (Verdrängungskammer) als auch die Meßachse der Füllstandssonde durch den Mittelpunkt der Grundfläche dieses Hohlkörpers (z. B. der Verdrängungskammer) gehen und senkrecht oder (bei schrägem Hohlkörper) schräge auf ihr stehen. Dabei wird erfindungsgemäß sichergestellt, daß vor Beginn der Füllstands- bzw. Volumenmessung bzw. Volumenänderungsmessung und/oder -überwachung Flüssigkeit frei wählbaren und fest eingestellten oder einstellbaren Mindestvolumens in die Verdrängungskammer eingefüllt wird oder dort ständig lagert, daß mindestens die Grundfläche des geraden oder schrägen Hohlkörpers (Hohlzylinder oder Hohlprisma) bei maximal zulässiger Winkelabweichung der Grundflächenebene von der Horizontalen völlig benetzt wird und die Verdrängungskammer bei maximaler Verdrängungsgröße der Verdrängungsflüssigkeit niemals bis zu ihrem vollen Fassungsvermögen befüllt wird, sondern maximal so hoch, daß bei der maximal zulässigen Winkelabweichung der Grundflächenebene von der Horizontalen der Flüssigkeitsspiegel die obere Begrenzung der geraden oder schrägen seitlichen Wandung (Deckfläche) höchstens berührt, jedoch nicht überschreitet. Mittels bekannter, trigonometrischer Funktionen lassen sich die Beziehungen der jeweils erforderlichen Mindestfüllvolumen bzw. maximal zulässiger Füllvolumen der Verdrängungsflüssigkeit unter Berücksichtigung der Raum- und Formdaten der Verdrängungskammern zu der maximal zulässigen Winkelabweichung der Grundflächenebene der Verdrängungskammern berechnen. Darauf wird in der Beschreibung später noch eingegangen.

Wird bei der maximal vorgesehenen, zulässigen Winkelabweichung der Grundflächenebene der Verdrängungskammer (des Hohlzylinders oder Hohlprismas) von der Horizontalen vor Beginn der Füllstands- bzw. Volumenmessung der Verdrängungsflüssigkeit das Mindestflüssigkeitsvolumen frei wählbarer, jedoch bekannter Größe nicht bzw. zu wenig in die Verdrängungskammer eingefüllt oder wird die Verdrängungskammer über das maximal zulässige Füllvolumen hinaus befüllt, wandert der Mittelpunkt der Flüssigkeitsspiegel aus der Achse der Verdrängungskammer und damit auch aus der Meßachse der Füllstandssonde; d. h., die Füllstands- bzw. Volumenmeßwerte sind nicht mehr korrekt. Aus Einfachheitsgründen sollen hier zur näheren Erläuterung der Erfindung als vorzugsweise zu verwendende Verdrängungskammern beispielsweise nur der stehende, gerade Hohlzylinder mit innerer, kreisrunder Grundfläche und Deckfläche und das stehende, gerade Hohlprisma mit 2n-eckiger, innerer Grundfläche und Deckfläche, dessen Innenraum von n Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen begrenzt wird, behandelt werden. Bei Kenntnis der Lehre des Cavalierischen Prinzips dürfte die Übertragung der hier gegebenen Darstellung der Erfindung mit stehendem, geradem Hohlzylinder oder Hohlprisma für die Anwendung eines stehenden, schrägen Hohlzylinders oder Hohlprismas als Verdrängungskammer im Sinne der Erfindung für den Durchschnitts- Fachmann ausreichend verständlich sein. Ist die mit Flüssigkeit befüllte Verdrängungskammer der Volumenänderungseinrichtung beispielsweise als abschließbarer, stehender, gerader Hohlkreiszylinder ausgebildet, dessen kreisrunde Grundfläche (Grundflächenebene) und Deckfläche (Deckflächenebene) parallel zur Horizontalen verläuft, so bildet der Flüssigkeitsspiegel immer eine Kreisfläche durch deren Mittelpunkt die Achse des Hohlzylinders und somit auch die der Füllstandssonde geht. Weichen nun die Grundfläche und die Deckfläche dieser Verdrängungskammeranordnung um den Neigungswinkel α (als Krängungswinkel) von der Horizontalen ab, so gilt das im gleichen Maße auch von der Achse des Hohlzylinders, die bekanntlich durch die Mittelpunkte der Grund- und Deckfläche geht.

Mit dieser Winkelabweichung ändert sich auch die Form des Flüssigkeitsspiegels, indem dieser die Gestalt einer elliptischen Fläche als affines Bild des kreisförmigen Flüssigkeitsspiegels (bei Parallelität von Grundfläche und der Horizontalen) annimmt, durch deren gemeinsamen Mittelpunkt (von Kreis und Ellipse) die Achse des Hohlzylinders und der Füllstandssonde geht, solange vor Beginn der Füllstands- bzw. Volumenmessung und/oder -überwachung Flüssigkeit frei wählbaren Mindestvolumens in den Hohlzylinder (als Verdrängungskammer) eingefüllt wird oder darin ständig lagert, daß mindestens die Grundfläche des Hohlzylinders bei einem Neigungswinkel α zur Horizontalen völlig von der Flüssigkeit benetzt wird (Minimalbefüllung) bzw. bei maximal zulässiger Befüllung der Verdrängungskammer der Flüssigkeitsspiegel die obere Begrenzung der geraden, seitlichen Zylinderwandung (d. h. die Deckflächenebene) höchstens berührt, jedoch nicht überschreitet (Maximalbefüllung). In dem Bereich zwischen dieser festgelegten Minimal- und Maximalbefüllung der Verdrängungskammer liefert die in der Achse des Hohlzylinders angeordnete Füllstandssonde also korrekte Füllstands- und Volumenmeßwerte.

Ist die mit Flüssigkeit befüllte Verdrängungskammer der Volumenänderungseinrichtung beispielsweise als abschließbares, stehendes, gerades Hohlprisma ausgebildet, dessen Innenraum von n Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen begrenzt wird und sowohl die Achse dieses stehenden, geraden Hohlprismas als auch die Meßachse der Füllstandssonde durch den Mittelpunkt der 2n- eckigen Grundfläche geht, bildet - bei paralleler Aufstellung der Grundfläche zur Horizontalen - der Flüssigkeitsspiegel eine 2n-eckige, zur Grundfläche und Deckfläche des Hohlprismas kongruente Fläche. Weichen nun die Grundfläche und die Deckfläche dieser Verdrängungskammeranordnung um den Neigungswinkel α (als Krängungswinkel) von der Horizontalen ab, so gilt das im gleichen Maße auch von der Achse des Hohlprismas, die durch die Mittelpunkte der Grundfläche und der Deckfläche geht.

Mit dieser Winkelabweichung ändert sich auch die Form des Flüssigkeitspegels, indem dieser die Gestalt einer 2n- eckigen Schrägfläche als affines Bild des 2n-eckigen Flüssigkeitsspiegels (bei Parallelität von Grundfläche und der Horizontalen) annimmt, durch deren gemeinsamen Mittelpunkt (vom 2n-Eck und affinem 2n-Eck) die Achse des Hohlprismas und der Füllstandssonde geht, solange vor Beginn der Füllstands- bzw. Volumenmessung und/oder -überwachung Flüssigkeit frei wählbaren Mindestvolumens in das Hohlprisma (als Verdrängungskammer) eingefüllt wird oder darin ständig lagert, daß mindetens die Grundfläche des Hohlprismas bei einem Neigungswinkel α zur Horizontalen völlig von der Flüssigkeit benetzt wird (Minimalbefüllung) bzw. bei maximaler zulässiger Befüllung der Verdrängungskammer der Flüssigkeitsspiegel die obere Begrenzung der geraden oder schrägen, seitlichen Hohlprismawandlung (d. h. die Deckflächenebene) höchstens berührt, jedoch nicht überschreitet (Maximalbefüllung). In dem Bereich zwischen dieser festgelegten bzw. festlegbaren Minimal- und Maximalbefüllung der Verdrängungskammer liefert die in der Achse des Hohlprismas angeordnete Füllstandssonde korrekte Füllstands- und Volumenmeßwerte.

Handelt es sich bei der Verdrängungskammer der Volumenänderungseinrichtung um ein gerades Hohlprisma, dessen Innenraum von drei Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen begrenzt wird (z. B. Hohlwürfel, Parallelepiped, Hohlquader), gelten zwar die gleichen mathematischen Gesetzmäßigkeiten wie beim allgemeinen, geraden Hohlprisma, dessen Innenraum von n Paaren paralleler, kongruenter, ebener, druckfester Flächen begrenzt wird, jedoch können in diesem besonderen Fall jedes der drei Flächenpaare des Hohlprismainnenraums die Grundfläche mit gegenüberliegender paralleler Deckfläche bilden und somit sechs unterschiedliche Aufstellungsmöglichkeiten als Verdrängungskammer im Sinne der Erfindung darstellen.

Bei Winkelabweichung der Grundfläche und der Deckfläche von der Horizontalen um den Neigungswinkel α erscheint der Flüssigkeitsspiegel immer als affines Bild des "Flüssigkeitsspiegels bei Parallelität von Grundfläche und Horizontalen", durch deren gemeinsamen Mittelpunkt (sowohl bei Parallelität der Grundfläche zur Horizontalen als auch bei Abweichung a von der Horizontalen) die Achse des Hohlprismas und der Füllstandssonde bei jeder der sechs Aufstellungsmöglichkeiten geht, solange die Bedingungen (minimal erforderliche bzw. maximal zulässige Befüllung) erfüllt sind. Der Tangens des Neigungswinkels α der Grundfläche der Verdrängungskammer zur Horizontalen, bei dem noch korrekte Füllstandsmeßwerte unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten werden, entspricht dem Verhältnis der frei wählbaren Minimalbefüllungshöhe h₂ in der Achse der Verdrängungskammer vor Beginn der Messung (der weiteren Befüllung) zum Radius r _u des Umkreises der Grundfläche des Innenraums der Verdrängungskammer, d. h.

tan α = h₂/r _u .

Die dem Neigungswinkel α zugeordnete Maximalbefüllungshöhe h₃ der Verdrängungskammer, bei der noch korrekte Füllstandsmeßwerte unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten werden, ergibt sich aus der Differenz der Gesamthöhe h₁, der Innenwandung der geraden oder schrägen Verdrängungskammer und der Minimalbefüllungshöhe h₂ in der Achse der Verdrängungskammer, d. h.

h₃ = h₁ - h₂

oder

tan α = h₄/r _u ,

wobei h₄=h₂ ist.

Die vorstehende Funktion gilt beispielsweise sowohl für einen stehenden, geraden Hohlzylinder als auch für ein stehendes, gerades Hohlprisma, dessen Innenraum von n Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen begrenzt wird und die Achsen dieser stehenden, geraden Verdrängungskammer sowie die Meßachse der Füllstandssonde durch die Mittelpunkte der inneren Grundfläche und der inneren Deckfläche der Verdrängungskammer gehen.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert; es zeigen schematisch und in stark vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 als Ausführungform der verfahrensgemäßen Vorrichtung einen stehenden, geraden Hohlzylinder, der mit Verdrängungsflüssigkeit unterschiedlichen Volumens befüllt ist, bei horizontaler Aufstellung der Standfläche des Hohlzylinders,

Fig. 2 die Ausführungsform der verfahrensgemäßen Vorrichtung mit den gleichen unterschiedlichen Flüssigkeitsvolumenwerten wie in Fig. 1, bei schräger Aufstellung der Standfläche des Hohlzylinders,

Fig. 3a einen stehenden, geraden Hohlzylinder als Verdrängungskammer mit konduktivem Mehrfach-Grenzschalter für leitfähige Flüssigkeiten als Füllstandssonde, im Längsschnitt,

Fig. 3b die Grundfläche des Hohlzylinders gemäß Fig. 3a als Draufsicht,

Fig. 4a ein regelmäßiges, stehendes, gerades Hohlprisma als Verdrängungskammer mit kapazitiver Füllstandssonde im Längsschnitt,

Fig. 4b die Grundfläche des Hohlprismas gemäß Fig. 4a als Draufsicht,

Fig. 5a ein stehendes, gerades Hohlprisma als Verdrängungskammer, das von drei Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen begrenzt wird, mit konduktivem Mehrfach- Grenzschalter für leitfähige Flüssigkeiten als Füllstandssonde, im Längsschnitt,

Fig. 5b die Grundfläche des Hohlprismas gemäß Fig. 5a als Draufsicht,

Fig. 5c den Schnitt der Seitenansicht des Hohlprismas gemäß Fig. 5a,

Fig. 6 eine Volumenänderungseinrichtung mit erfindungsgemäß ausgebildeter Verdrängungskammer, die schräg zur Horizontalen aufgestellt und über eine Rohr- und/oder Schlauchleitung an den Gasraum eines Flüssigkeitslagerbehälters angeschlossen ist.

Fig. 1 stellt als einfaches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt einen stehenden, geraden Hohlzylinder 1 als Verdrängungskammer einer Volumenänderungseinrichtung mit der Standfläche 10, der kreisrunden Grundfläche 3, der inneren Deckfläche 8 und der seitlichen Innenwandung 2 dar. Die Höhe der seitlichen Innenwandung 2 ist mit h₁ gekennzeichnet und der Innenradius des Hohlzylinders mit r _u. In der Deckfläche 8 des Hohlzylinders ist die Öffnung 12 gegenüber der Atmosphäre oder einem anderen Medium eingefügt. Das Volumen der in den Hohlzylinder 1 (als Verdrängungskammer) eingefüllten Flüssigkeit 4 des Füllstandes h₂ entspricht beispielsweise dem frei wählbaren Flüssigkeitsmindestvolumen, bei welchem im Falle einer Abweichung der Standfläche 10 des Hohlzylinders 1 von der Horizontalen um den Winkel α (siehe Fig. 2) die Grundfläche gerade noch völlig von der Flüssigkeit benetzt wird. Das Volumen der in die Verdrängungskammer eingefüllten Flüssigkeit 4′ (einschließlich der Flüssigkeit 4) des Gesamtfüllstands h₃ entspricht dem maximal zulässigen Flüssigkeitsvolumen in der Verdrängungskammer, bei welchem im Falle einer Abweichung der Standfläche 10 von der Horizontalen um den Winkel α der Flüssigkeitsspiegel 13 die obere Begrenzung der geraden, seitlichen Zylinderwandung 2, d. h. die innere Deckfläche 8, höchstens berührt, jedoch nicht überschreitet. Der flüssigkeitsfreie Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 5 bei minimal erforderlicher, und 7 bei maximal zulässiger Befüllung, ist der Gasraum 6, der über die Öffnung 12 mit anderen gasförmigen Medien verbunden werden kann. In der Darstellung Fig. 1 entspricht bei maximal zulässiger Befüllung des Hohlzylinders die Höhe des Gasraums 6 der Strecke h₄ und bei minimaler Befüllung der Differenz der Strecken zwischen h₁ und h₂ der Verdrängungskammer. Die Meßachse der Füllstandssonde 14 verläuft in der Achse 9 des Hohlzylinders 1; sie geht wie diese durch den Mittelpunkt der Grundfläche 3 und steht senkrecht auf ihr.

Fig. 2 zeigt das gleiche Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt, wie in Fig. 1 beschrieben, jedoch weicht in dieser Darstellung die Standfläche 10 um den Winkel α als angenommene maximal zulässige Abweichung von der Horizontalen ab. Auch die Bezifferung des Hohlzylinders 1, der seitlichen Innenwandung 2, der Grundfläche 3, der inneren Deckfläche 8 mit der Öffnung 12, der Hohlzylinderachse 9 und der in der Achse 9 angeordneten Füllstandssonde 14 ist die gleiche wie in Fig. 1. Ebenso die Längen der Strecken h₁, h₂ und h₄. Auch die Volumen der Verdrängungsflüssigkeiten 4 und 4′ sowie das Volumen des Gasraums 6 sind die gleichen geblieben, sie haben lediglich eine andere Formgestaltung durch die Lageveränderung des Hohlzylinders 1 erhalten. Die Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeit 4 bzw. 4′ sind jedoch nicht mehr kreisrund (wie in Fig. 1 als Längsschnitt dargestellt), sondern haben die Gestalt einer elliptischen Fläche 11 bzw. 13 (in Fig. 2 als Längsschnitt dargestellt), wobei die Mittelpunkte der Flüssigkeitsspiegel 5 und 11 sowie 7 und 13 die gleichen sind; d. h., sie schneiden jeweils die Hohlzylinderachse 9 und die Meßachse der Füllstandssonde 14 bei Füllstand h₂ bzw. h₄. Bei Messung des Füllstands h₂ durch die Füllstandssonde 14 wird die Grundfläche 3 gerade noch benetzt, und bei Messung des Füllstands h₃ wird die obere Begrenzung der geraden, seitlichen Wandung 2 gerade noch durch Flüssigkeit berührt, jedoch nicht überschritten. Bei Aufstellung der Standfläche 3 in der Horizontalen bis zu einer Abweichung der Standfläche 3 von der Horizontalen um den Winkel α sind alle Füllstandsmeßwerte in dem Meßbereich zwischen h₂ und h₃ korrekt. Der Füllstand bzw. das Volumen der Flüssigkeit von Null bis h₂ kann durch bekannte Maßnahmen als Konstantwert errechnet bzw. volumetrisch ermittelt werden.

Fig. 3a zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt einen stehenden, geraden Hohlzylinder 15 mit druck- und/oder vakuumfestem Mantel als Verdrängungskammer einer Volumenänderungseinrichtung mit der Standfläche 17, der kreisrunden, inneren Grundfläche 18, der inneren Deckfläche 19 und der seitlichen Innenwandung 16. 22 ist die eingefüllte, elektrisch leitfähige Verdrängungsflüssigkeit und 23 deren Flüssigkeitsspiegel. 27 ist der Gasraum des Hohlzylinders oberhalb der Flüssigkeit, der über die Öffnung 20 in der Deckfläche mit der Atmosphäre oder einem anderen gasförmigen Medium verbunden werden kann. In der Grundfläche 18 ist der Flüssigkeitseinfüll- und -entleerungsstutzen 24 angeordnet, an den das beispielsweise "stromlos geschlossene" Absperr- Magnetventil 25 angeschlossen ist. 26 ist die zugehörige Magnetspule zur Betätigung des Ventils. In die Deckfläche des Hohlzylinders 15 ist die konduktive Füllstandssonde 34 gasdicht eingesetzt, deren starre, isolierte Elektrodenleitung 33 zu den einzelnen, in der Hohlzylinderachse 21, die gleichzeitig die Meßachse der Füllstandssonde darstellt, angebrachten Kontaktelektroden 29, 30, 31, 32 und der Bezugselektrode 28 führen. Als Bezugselektrode kann auch die innere Zylinderwandung oder beispielsweise das Absperr-Magnetventil dienen. 35 ist das Anschlußkabel der konduktiven Füllstandssonde 34. Die Füllstandssonde 34 löst jedesmal dann ein elekrisches Signal aus, wenn bei flüssigkeitsbenetzter Bezugselektrode eine der Kontaktelektroden von Flüssigkeit berührt oder befreit wird, auch wenn mehrere der Elektroden bereits berührt oder befreit sind.

Fig. 3b zeigt die innere, ebene, kreisrunde Grundfläche 18 in der Draufsicht, und deren Mittelpunkt 36, durch den die Hohlzylinderachse 21 geht und senkrecht auf ihr steht. 24 ist die Öffnung des Flüssigkeitseinfüll- und -entleerungsstutzens.

Fig. 4a zeigt ein regelmäßiges, stehendes, gerades Hohlprisma 37 als Verdrängungskammer einer Volumenänderungseinrichtung mit der kapazitiven Füllstandssonde 45 zur kontinuierlichen Messung des Flüssigkeitsfüllstands mittels des Meßstabes 47 in der Achse 21 des Hohlprismas als ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt. 38 ist die Standfläche des Hohlprismas 37 und 39 die innere, regelmäßige, sechseckige, ebene Grundfläche mit der Öffnung des Flüssigkeitseinfüll- und -entleerungsstutzens 24, an den das beispielsweise "stromlos geschlossene" Absperr-Magnetventil 25 angeschlossen ist. 26 ist die zugehörige Magnetspule zur Betätigung des Ventils. Die seitliche, aus drei Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen bestehende sechseckige Innenwandung 46 wird an ihrer oberen Kante durch die regelmäßige, sechseckige, innere Deckfläche 41 und an ihrer unteren Kante durch die sechseckige, ebene Grundfläche 39 begrenzt. 49 ist der Gasraum des Hohlprismas oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 44 der Verdrängungsflüssigkeit 42. Über die Öffnung 20 in der Deckfläche kann der Gasraum mit der Atmosphäre oder einem sonstigen gasförmigen Medium z. B. über eine Rohr- und/oder Schlauchleitung mit dem Gasraum eines Lagerbehälters verbunden werden. 35 ist das Anschlußkabel der kapazitiven Füllstandssonde.

Fig. 4b zeigt die innere, regelmäßige, sechseckige, ebene Grundfläche 39 in der Draufsicht und deren Mittelpunkt 40, durch den die Hohlprismaachse 21 geht und senkrecht auf ihr steht. 24 ist die Öffnung des Flüssigkeitseinfüll- und -entleerungsstutzens.

Fig. 5a zeigt als gleichfalls mehr vorteilhafte Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt ein stehendes, gerades Hohlprisma 48 als Verdrängungskammer, dessen Innenraum von drei Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen begrenzt wird. 49 ist die Standfläche des Hohlprismas 48 und 50 die innere, rechteckige, ebene Grundfläche mit der Öffnung des Flüssigkeitseinfüll- und -entleerungsstutzens 24, an den das beispielsweise "stromlos geschlossene" Absperr-Magnetventil 25 angeschlossen ist. 26 ist die zugehörige Magnetspule zur Betätigung des Ventils. Die seitliche, aus zwei Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen bestehende Innenwandung 53, 54, 55, 56 (53 und 54 sind nur in Fig. 5c ausgeführt) wird an ihrer oberen Kante durch die rechteckige, innere Deckfläche 52 mit der Öffnung 20, die zur Atmosphäre oder einem anderen gasförmigen Medium führt und an ihrer unteren Kante durch die rechteckige, ebene Grundfläche 50 begrenzt. 59 ist der Gasraum des Hohlprismas oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 58 der elektrisch leitfähigen Verdrängungsflüssigkeit 57. In der Achse 21 des Hohlprismas und damit auch im Mittelpunkt der inneren Deckfläche 52 ist die konduktive Füllstandssonde 34 luftdicht eingesetzt. Die starren, isolierten Elektrodenleitungen 33 führen als stabile Elektrodenhalterung zu den einzelnen, in der Hohlprismaachse 21 - die gleichzeitig die Meßachse der Füllstandssonde darstellt - angeordneten Kontaktelektroden 29, 30, 31, 32 und der Bezugselektrode 28. Die Füllstandssonde 34 löst - wie schon bei ihrer Anwendung in der Ausführungsform gemäß Fig. 3a angeführt, jedesmal dann ein elektrisches Signal aus, wenn bei flüssigkeitsbenetzter Bezugselektrode eine der Kontaktelektroden von der Flüssigkeit bei Anstieg des Flüssigkeitsspiegels 58 berührt, oder bei Absinken des Flüssigkeitsspiegels 58 von der Flüssigkeit befreit wird. 35 ist das Anschlußkabel der konduktiven Füllstandssonde 34.

Fig. 5b zeigt die innere, ebene, rechteckige Grundfläche 50 des Hohlprismas 48 gemäß Fig. 5a in der Draufsicht. 51 ist der Mittelpunkt der inneren Grundfläche 50, durch den die Achse 21 des Hohlprismas 48 geht und senkrecht auf ihr steht. 24 ist die Öffnung des Flüssigkeitseinfüll- und -entleerungsstutzens.

Fig. 5c zeigt den Schnitt der Seitenansicht des Hohlprismas 48 gemäß Fig. 5a. Die Bedeutung der in Fig. 5c aufgeführten Kennzeichnungsziffern entspricht ihrer Kennzeichnung in Fig. 5a. 53 und 54 sind ebene, rechteckige Seitenflächen des Hohlprismas 48.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Volumenänderungseinrichtung 82 mag es sich beispielsweise um eine Anordnung mit erfindungsgemäß ausgebildeter Verdrängungskammer während eines Volumenmeßvorgangs handeln, die auf einem (nicht eingezeichneten) Fahrzeug fest montiert ist, welches auf schrägem Untergrund steht, der zur Horizontalen eine Winkelabweichung α aufweist. Als Ausführungsform der Verdrängungskammer ist aus Einfachheitsgründen die bereits vorstehend beschriebene und in Fig. 3a und 3b dargestellte Hohlzylinderanordnung gewählt, und mit gleicher Bezifferung (mit Ausnahme der Bezifferung für den Flüssigkeitsspiegel in der Verdrängungskammer) versehen worden. 15 ist der Hohlzylinder (als Verdrängungskammer) mit der Standfläche 17, der kreisrunden, inneren, ebenen Grundfläche 18, durch deren Mittelpunkt die Hohlzylinderachse 21 geht und senkrecht auf ihr steht, der kreisrunden, inneren, ebenen Deckfläche 19 mit der Öffnung 20 und der seitlichen Innenwandung 16. 22 ist die in die Verdrängungskammer eingefüllte, elektrisch leitfähige Verdrängungsflüssigkeit und 23′ deren elliptischer Flüssigkeitsspiegel. Die konduktive Füllstnadssonde 34 ist in die Deckfläche des Hohlzylinders 15 gasdicht eingesetzt. An ihren starren, isolierten Elektrodenleitungen 33 sind in der Achse des Hohlzylinders 15 - die gleichzeitig die Meßachse der Füllstandssonde darstellt - die Kontaktelektroden 29, 30, 31, 32 und die Bezugselektrode 28 befestigt.

Die Bezugselektrode kann jedoch auch an anderer Stelle unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnet werden. 35 ist das elektrische Anschlußkabel der konduktiven Füllstandssonde, das mit der Steuer- und Regeleinheit 67 verbunden ist. An die Öffnung 24 des Flüssigkeitseinfüll- und -entleerungsstutzens in der inneren Grundfläche 18 und der Standfläche 17 ist das beispielsweise "stromlos geschlossene" Absperr-Magnetventil 25 angeschlossen. 26 ist die zugehörige Magnetspule zur Betätigung des Ventils. Die Öffnung 20 in der Deckfläche des Hohlzylinders ist über die Rohr- und/oder Schlauchleitung 72, an die der in Volumeneinheiten geeichte Druckmesser 80 angeschlossen ist, mit dem Gasraum 74 des mit Flüssigkeit 75 befüllten Behälters 73, dessen Gasraum- bzw. Flüssigkeitsvolumen beispielsweise mittels der Volumenänderungseinrichtung 82 ermittelt werden soll, gasdicht verbunden. Das an den Ventilstutzen 77 angeschlossene Absperrventil 78 - in dieser Darstellung einfachheitshalber nur als technisches Symbol gezeichnet - ist bei Meßbetrieb geschlossen (siehe Zeichnung) und bei Ruhebetrieb geöffnet (Gasraum über Ventilstutzen 77, Ventil 78 in Durchlaßstellung und Ventilausgang 79 mit der Atmosphäre verbunden). 76 ist der gasdicht verschließbare Füll- und Entnahmestutzen des Behälters 73. Das gas- und flüssigkeitsdichte Abteil 61 der Volumenänderungseinrichtung 82, das in diesem Darstellungsbeispiel unterhalb des Hohlzylinders 15 angeordnet ist, steht mit seiner Standfläche 62 auf einer schrägen Ebene mit einer Winkelabweichung α zur Horizontalen 81. Der Gasraum 83 des unteren Abteils 61 ist über den gasdicht in die Deckfläche des Abteils eingesetzten Anschlußstutzen 64 und die Rohr- und/oder Schlauchleitung 65 mit der Druckluftpumpe 66 verbunden. 66′ ist der Ansaugstutzen der Pumpe. Das beispielsweise "stromlose geöffnete" Absperr-Magnetventil 70 mit Magnetspule 69 zur Betätigung des Ventils und Belüftungsstutzens 71 ist an die Rohr- und/oder Schlauchleitung 65 ständig angeschlossen. Stromlos (kein Meßbetrieb) ist es geöffnet, so daß der Gasraum 83 des unteren Abteils geöffnet ist. Die gasdicht in die Deckfläche des unteren Abteils 61 eingesetzte, bis zu dessen Bodenfläche oder in deren Nähe reichende Rohr- und/oder Schlauchleitung 63 istmit dem unteren Anschlußorgan des Absperr-Magnetventils 25 gas- und flüssigkeitsdicht verbunden. Diese Leitungsverbindung dient gleichwohl zur Befüllung als auch zur Entleerung des Hohlzylinders 15 mit bzw. der Verdrängungsflüssigkeit.

22 und 22′ sind die gleichen elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten. Die unterschiedlichen Ziffern besagen lediglich, daß sich die Flüssigkeit 22 im Hohlzylinder 15 und die Flüssigkeit 22′ im unteren Abteil 61 bzw. in der Verbindungsleitung zwischen Hohlzylinder und Abteil befindet. 84 ist der Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeit im unteren Abteil der Volumenänderungseinrichtung 82. Vor Beginn einer Volumenmessung befindet sich beispielsweise die gesamte Verdrängungsflüssigkeit 22′ im unteren Abteil 61 und teilweise in der Rohr- und/oder Schlauchleitung 63 zwischen Hohlzylinder 15 und Abteil 61. Das Absperr-Magnetventil 25 ist ebenfalls geschlossen, und das Absperrventil 78 sowie das Absperr-Magnetventil 70 sind geöffnet. Die Druckluftpumpe 66 ist abgeschaltet. Obwohl aus der Hauptpatentanmeldung bekannt, soll nochmals der Volumenmeßablauf beschrieben werden: Durch ein Signal der Steuer- und Regeleinheit 67 (das manuell oder selbsttätig, beispielsweise in bekannter Art und Weise über das Programm eines nicht eingezeichneten Computers eingegeben wird) wird zunächst über die elektrische Leitung 68 die Druckluftpumpe 66 in Betrieb gesetzt; gleichzeitig wird das Absperr-Magnetventil 70 geschlossen und über die elektrische Leitung 68′ das Magnetventil 25 geöffnet. Durch den Betrieb der Druckluftpumpe 66 erfolgt ein Druckanstieg im Gasraum 83 des unteren Abteils, der die Flüssigkeit 22′ über die Rohr- und/oder Schlauchleitung 63 und das geöffnete Absperr- Magnetventil 25 in den Hohlzylinder 15 hineindrückt. Zunächst erreicht Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeit 22 die Bezugselektrode 28. Nach weiterem Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels 23′ erreicht dieser die Kontaktelektrode 29. Aufgrund der elektrischen "Schaltverbindung" zwischen Bezugselektrode und Konstantelektrode durch die elektrisch leitfähige Flüssigkeit 22 wird (werden) von der Füllstandssonde beispielsweise ein (mehrere) der Kontaktelektrode 29 zugeordnetes(e) Signal(e) ausgelöst, das (die) sofort das Absperr-Magnetventil 25 schließt (schließen), die Druckluftpumpe 66 außer Betrieb setzt (setzen) und durch optische oder akustische Zeichen veranlaßt (veranlassen), daß das Absperrventil 78 geschlossen wird. Selbstverständlich kann das Abschließen des Gasraums 77 gegenüber der Atmosphäre auch selbsttätig durch ein anstelle des manuell bedienbaren Absperrventils eingesetztes Absperr-Magnetventil erfolgen, das durch die Steuersignale beim Schaltvorgang der Kontaktelektrode 29 geschlossen wird. Dem Durchschnitts-Fachmann sind derartige Schaltmaßnahmen bekannt, so daß in dieser Hinsicht auf eine weitere Erläuterung verzichtet werden kann. Mit der Benutzung der Kontaktelektrode 29 ist das erfindungsgemäße "Mindestvolumen" der Befüllung der Verdrängungskammer zur Erreichung korrekter Füllstands- bzw. Volumenmeßwerte erreicht. Durch Computerprogramm oder manuell kann über die Steuer- und Regeleinheit 67 die Druckluftpumpe 66 wieder in Betrieb gesetzt und das Absperr-Magnetventil 25 geöffnet werden. Damit wird wieder Verdrängungsflüssigkeit aus dem unteren Abteil 61 in den Hohlzylinder 15 gefördert, so daß der Flüssigkeitsspiegel 23′ weiter steigt, bis schließlich die Kontaktelektrode benetzt wird, bei deren Signalauslösung der Füllstand bzw. das Volumen der Verdrängungsflüssigkeit nicht weiter erhöht werden soll. Der Schaltvorgang dieser Kontaktelektrode und das eingegebene bekannte Meßprogramm schalten die Druckluftpumpe 66 sofort aus, bei gleichzeitigem Schließen des Absperr-Magnetventils 25. Auf dem Druckmesser 80 kann dann die Druckerhöhung in an sich bekannter Art und Weise als Maß der Volumenverkleinerung des Gesamtvolumens der Gasräume 27, 74 und 72 (Rohr- bzw. Schlauchvolumen) abgelesen werden. Die Kontaktelektrode 32 kann beispielsweise so hoch in der Hohlzylinderachse angeordnet werden, daß der, durch die Kontaktelektrode 29 frei festgelegte, bei Mindestbefüllung zulässige Neigungswinkel α auch bei maximal zulässiger Befüllung des Hohlzylinders 15 noch korrekte Messungen zuläßt, aber jede weitere Befüllung des Hohlzylinders verhindert.

Um eine Überschreitung der maximal zulässigen Winkelabweichung der Grundflächenebene von der Horizontalen zu erkennen und dadurch Volumenfehlmessungen vorzubeugen, kann erfindungsgemäß zusätzlich ein Neigungswinkelmesser handelsüblicher Bauart an der Verdrängungskammer fest angeordnet werden, der die Winkelabweichung der Grundflächenebene und damit auch die Lageänderung der Achse der Verdrängungskammer von der Horizontalen in jeder Richtung der Horizontalen erfaßt (360°), anzeigt und/oder ein Signal bei unzulässiger Überschreitung auslöst, das beispielsweise die Ausgangsmeßwerte des Neigungsmessers auf bekannte Art und Weise für Rechnungs- und Steueraufgaben weiterleitet.

Als Neigungswinkelmesser können beispielsweise Einrichtungen nach dem Prinzip des sogenannten "künstlichen Horizonts" oder kreiselstabilisierte Sensoren für lagestabile Plattformen dienen. Es können aber auch einfache Sensoren nach dem Prinzip der Wasserwaage mit konduktiver, elektronenoptischer oder sonstiger physikalischer Erfassung der horizontalen Winkelabweichung verwendet werden.

Die innere Grundfläche des Hohlzylinders ist vorstehend sowohl in der Beschreibung des Verfahrens und der Vorrichtung als auch in den Zeichnungen immer als mechanisch feste Ebene erklärt und dargestellt worden. Das erfindungsgemäße Verfahren geht davon aus, daß die innere Grundfläche des Hohlzylinders bzw. Hohlprismas eine abstrakte, geometrische Ebene ist, die die Grundkante der inneren, seitlichen Wandung der Verdrängungskammer (Hohlzylinder oder Hohlprisma) begrenzt. Das gleiche gilt für die Deckfläche, die die obere, innere, seitliche Wandung der Verdrängungskammer (Hohlzylinder oder Hohlprisma) begrenzt. Somit ist die Funktion des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch dann gewährleistet, wenn unterhalb der geometrischen, abstrakten, inneren Grundflächenebene, d. h. unterhalb des von der Grundkante der inneren Seitenwandung der Verdrängungskammer umschlossenen Raums ein gewölbter oder ähnlich geformter Boden gas- und flüssigkeitsdicht gegenüber der Atmosphäre, jedoch nicht gegenüber der Verdrängungskammer aufgesetzt ist. Aus dem gleichen Grund kann oberhalb des von der inneren Seitenwandung der Verdrängungskammer umschlossenen Raums (oberalb der geometrischen, abstrakten Deckfläche) des Hohlzylinders oder Hohlprismas eine gewölbte oder ähnlich geformte Abdeckkappe, die gas- und flüssigkeitsdicht gegenüber der Atmosphäre, jedoch nicht gegenüber der Verdrängungskammer ist, aufgesetzt werden.

Das vorstehend beschriebene Verfahren und die Vorrichtung kann allgemein auch zur Füllstands- und Volumenbestimmung bei stehenden, geraden Lagerbehältern mit flüssigem Lagergut verwendet werden, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zur Messung und Überwachung des Volumens der in dem als Verdrängungskammer vorgesehenen Abteil einer aus zwei miteinander über eine Rohr- und/oder Schlauchleitung und/oder ein absperrbares Durchgangsventil und/oder eine in beiden Förderrichtungen betreibbare Flüssigkeitspumpe verbundenen Abteilen zusammengesetzten Volumenänderungseinrichtung eingefüllten, als flexibler Verdrängungskörper frei wählbarer Verdrängungsgröße dienenden Flüssigkeit (Verdrängungsflüssigkeit) zur Anwendung bei der in der Patentanmeldung P 37 21 546.9-52 angegebenen Vorrichtung zur Ermittlung und Anzeige des Volumens eines flüssigen oder festen Lagerguts, bestehend aus einem Verdrängungskörper in einer Volumenänderungseinrichtung und einer Füllstandssonde zur Messung und Überwachung des Füllstands der Verdrängungsflüssigkeit als Kriterium ihres Verdrängungsvolumens nach Patentanmeldung P 37 21 546.9-52, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhütung von Meßfehlern bei aufstellungsbedingter Abweichung der Grundfläche (Standfläche) der Verdrängungskammer der Volumenänderungseinrichtung von der Horizontalen das als Verdrängungskammer dienende Abteil (oder der Abteilabschnitt), in dem die Messung des Volumens der Verdrängungsflüssigkeit als Maß ihrer Verdrängungsgröße durch Füllstandsmessung mittels der Füllstandssonde erfolgt, in an sich bekannter Weise im Inneren als stehender, gerader oder schräger Hohlzylinder mit kreisrunder Grundfläche oder als stehendes, gerades oder schräges Hohlprisma mit 2n-eckiger Grund- und Deckfläche, dessen Innenraum von n Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen begrenzt wird ausgebildet ist, und daß sowohl die Achse dieses stehenden, geraden oder schrägen Hohlkörpers (Hohlzylinder oder Hohlprisma) als auch die Meßachse der Füllstandssonde durch den Mittelpunkt der Grundfläche dieses Hohlkörpers gehen und senkrecht oder schräg auf ihr stehen und daß ferner vor Beginn der Füllstands- bzw. Volumenmessung bzw. Volumenänderungsmessung und/oder -überwachung Flüssigkeit frei wählbaren Mindestvolumens in die Verdrängungskammer eingefüllt wird oder dort ständig lagert, daß mindestens die Grundfläche des geraden oder schrägen Hohlkörpers (Hohlzylinder oder Hohlprisma) bei maximal zulässiger Winkelabweichung der Grundflächenebene von der Horizontalen völlig benetzt wird und die Verdrängungskammer bei maximaler Verdrängungsgröße der Verdrängungsflüssigkeit niemals bis zu ihrem vollen Fassungsvermögen befüllt wird, sondern maximal so hoch, daß bei der maximal zulässigen Winkelabweichung der Grundflächenebene von der Horizontalen der Flüssigkeitsspiegel die obere Begrenzung der geraden oder schrägen seitlichen Wandung (Deckfläche) höchstens berührt, jedoch nicht überschreitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Verdrängungskammer als gerades oder schräges Hohlprisma, dessen Innenraum von drei Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen begrenzt wird (beispielsweise ein Hohlwürfel, Parallelepiped, Hohlquader), jedes der drei Flächenpaare wahlweise die Grund- und Deckfläche des Hohlprismas bilden und somit sechs unterschiedliche Aufstellungsmöglichkeiten als Verdrängungskammer ergeben, wobei die Meßachse der Füllstandssonde in der Achse des Hohlprismas verläuft, die durch den Mittelpunkt der jeweiligen Grundfläche geht.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungskammer der Volumenänderungseinrichtung als stehender, gerader, gas- und flüssigkeitsdichter Hohlkreiszylinder (15) mit einem druck- und/oder vakuumfestem Mantel, einer Grundfläche und einer Deckfläche ausgebildet ist, dessen Mantelinnenwandung (16) unten durch die kreisrunde, innere Grundfläche (18) und oben durch die kreisrunde, innere Deckfläche (19), die die Öffnung (20) aufweist, begrenzt ist und daß die Grundfläche eine Öffnung (24) aufweist, an die das Absperr-Magnetventil (25) gas- und flüssigkeitsdicht, beispielsweise unterhalb der Standfläche (17) angeschlossen ist, daß ferner in die Deckfläche des Hohlzylinders (15), beispielsweise eine konduktive Füllstandssonde (34) oder eine andere linear messende Füllstandssonde mit gerader Meßachse gasdicht eingesetzt ist, deren Kontaktelektroden (29), (30), (31), (32) in der Achse (21) des Hohlzylinders (15) und deren Bezugselektrode (28) unterhalb der Kontaktelektroden angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (16) des Hohlkreiszylinders oder der metallische Körper des Absperr-Magnetventils (25) in an sich bekannter Art und Weise als Bezugselektrode dient.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungskammer der Volumenänderungseinrichtung als stehendes, gerades, gas- und flüssigkeitsdichtes Hohlprisma (37) mit einem druck- und/oder vakuumfestem Mantel, einer Grundfläche und einer Deckfläche ausgebildet ist, dessen Mantelinnenwandung (46) aus n Paaren paralleler, kongruenter, ebener Wandflächen besteht, die unten durch die 2n-eckige, ebene, innere Grundfläche (39) und oben durch die 2n-eckige, innere Deckfläche (41), die die Öffnung (20) aufweist, begrenzt ist und daß die Grundfläche eine Öffnung (24) aufweist, an die das Absperr- Magnetventil (25) gas- und flüssigkeitsdicht, beispielsweise unterhalb der Standfläche (38), angeschlossen ist, daß ferner in die Deckfläche des Hohlprismas (37) eine Füllstandssonde, beispielsweise eine kapazitive Füllstandssonde (45) gasdicht eingesetzt ist, deren Meßstab in der Achse (21) des Hohlprismas (37) angeordnet ist.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungskammer der Volumenänderungseinrichtung als stehendes, gerades, gas- und flüssigkeitsdichtes Hohlprisma mit druck- und/oder vakuumfesten Wandungen ausgebildet ist und dessen Innenraum von 3 Paaren paralleler, kongruenter, ebener Flächen begrenzt wird, so daß jede der sechs Innenflächen des Hohlprismas die Grundfläche bilden kann und die jeweils gegenüberliegende Fläche die innere zugehörige Deckfläche darstellt, und die restlichen vier Flächen die innere Wandung des Hohlprismas darstellen und daß in der jeweiligen Grundfläche und Deckfläche eine Öffnung vorgesehen ist; daß ferner in der Deckfläche eine Füllstandssonde gasdicht eingesetzt ist, deren Meßachse in der Achse des stehenden, geraden Hohlprismas, die durch den Mittelpunkt der Grund- und Deckfläche geht und senkrecht auf ihr steht, verläuft.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Neigungswinkelmesser bekannter Art an der Verdrängungskammer fest angeordnet ist, der die Winkelabweichung der Grundflächenebene, und damit auch die Lageveränderung der Achse der Verdrängungskammer, von der Horizontalen in einem Bereich von 360° erfaßt, anzeigt, und/oder ein Signal bei unzulässiger Überschreitung der maximal zulässigen Winkelabweichung auslöst, das beispielsweise die Ausgangsmeßwerte des Neigungswinkelmessers für weitergehende Berechnungs- und Steueroperationen weiterleitet.