DE561883C

DE561883C - Verfahren zur elektrischen Messung von Fluessigkeitshoehen oder -druecken auf beliebige Entfernung mittels Wechselstromes

Info

Publication number: DE561883C
Application number: DEL77975D
Authority: DE
Original assignee: ROBERT LOEWENBERG
Current assignee: ROBERT LOEWENBERG
Priority date: 1931-03-26
Filing date: 1931-03-26
Publication date: 1932-10-19

Description

Verfahren zur elektrischen Messung von Flüssigkeitshöhen oder -drücken auf beliebige Entfernung mittels Wechselstromes Die elektrische Messung von Flüssigkeitshöhen oder -drücken wird in der Praxis z. B. so vorgenommen, daß in die Meßflüssigkeit ein gegebenenfalls aus mehreren Elementen zuzammengesetzter Ohmscher Widerstand eingetaucht wird, der bis zur Höhe des jeweiligen Flüssigkeitsstandes durch die Flüssigkeit kurzgeschlossen und dadurch verändert wird. In neuerer Zeit werden an derartige Einrichtungen sehr hohe Genauigkeitsanforderungen gestellt, die nicht ohne weiteres erfüllt werden können und verteuernde Zusatzeinrichtungen notwendig machen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß der Strom, dessen Stärke das Kriterium für den Meßwert darstellt, im umgekehrten Verhältnis zum Widerstand steht, so daß an dem Meßinstrument keine lineare Einteilung angewendet werden kann und demgemäß die Eichung des Instrumentes schwierig ist. Dieser letztgenannte Nachteil wird dadurch behoben, daß der Widerstand aus Elementen ungleicher Widerstandsgröße zusammengesetzt wird. Diese besondere Art der Zusammensetzung des Widerstandes verteuert die Meßeinrichtung besonders bezüglich des Ersatzes unbrauchbar gewordener Widerstandselemente.
Die erwähnten Schwierigkeiten werden unter Anwendung eines Wechselstromes als Übertragungsstrom nach der Erfindung durch Verwendung eines induktiven Widerstandes als Meßwiderstand behoben, dessen jeweils aufgenommene Blindleistung gemessen wird, und zwar unter praktischer Konstanthaltung des durch die Widerstandsanordnung fließenden Stromes.
Durch diese Maßnahme wird eine absolut einwandfreie Messung ermöglicht, weil äußere Einflüsse irgendwelcher Art die Meßgenauigkeit nicht beeinträchtigen können. Da die Blindleistung direkt proportional der Größe des außerhalb der Flüssigkeit liegenden Widerstandes ist und damit eine gerade Kennlinie aufweist, kann auch das Meßinstrument eine gleichmäßige Meßskala haben, ohne daß die Widerstandsanordnung an besondere konstruktive Voraussetzungen bzw. an eine besondere gegenseitige Abstimmung der Widerstandselemente gebunden ist.
Das Verfahren nach der Erfindung hat für die Praxis außerdem den außerordentlich wichtigen Vorzug, daß für eine Leistungsmessung empfindliche Instrumente zur Verfügung stehen, während Strommeßinstrumente, wie sie bei den bisherigen Meßmethoden mit Ohmschem Widerstand verwendet werden, besonderer konstruktiver Maßnahmen bedurften.
Die Einrichtung nach der Erfindung besteht einfach aus einem induktiven `'Widerstand geeigneter Länge, der in die Meßflüssigkeit hineinragt, wobei in der Zuleitung eine der bekannten Einrichtungen zur Konstanthaltung des Stromes eingeschaltet ist. Eine solche Einrichtung kann beispielsweise aus einem Eisenwiderstand, einem belasteten Stromwandler o. dgl. bestehen.
Der induktive Widerstand ist zweckmäßig aus einer Mehrzahl von Elementen zusammengesetzt, und zwar richtet sich die Zahl der Elemente nach der jeweils gewünschten Meßgenauigkeit. Wird beispielsweise eine Meßgenauigkeit von z °/o gewünscht, so ist der induktive Widerstand aus xoo Elementen zusammengesetzt. Genügt eine Meßgenauigkeit von 5 °/o, so besteht der Widerstand aus 2o Elementen.
Eine besonders zweckmäßige Ausbildung des Widerstandes besteht darin, daß die einzelnen Widerstandselemente in gegenseitig isolierten Metallkapseln eingebettet sind, die flanschartig miteinander verbunden und durch einen durch die zentrale Bohrung der Kapseln hindurchreichenden isolierten Bolzen gegeneinander versteift werden. Die Kapselung der Widerstandselemente ermöglicht es, den aus den einzelnen Elementen bestehenden und als Säule ausgebildeten Widerstand unmittelbar in die Meßflüssigkeit einzutauchen.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. In der Zeichnung zeigt: Abb. i einen Flüssigkeitsbehälter mit der Meßanordnung nach der Erfindung in schematischer Darstellung, Abb. 2 einen Schnitt durch den aus Einzelelementen zusammengesetzten Widerstand, Abb. 3 einen Schnitt durch ein Widerstandselement.
Wie Abb. i zeigt, taucht der induktive Widerstand i in die in dem Behälter 2 befindliche Flüssigkeit. Die eine Zuleitung 3 ist an dem oberen Teil des Widerstandes angeschlossen, während die Leitung4 in der Flüssigkeit mündet, die den jeweils flüssigkeitsberührten Teil des Widerstandes kurzschließt. In den Zuleitungen 3 und 4 ist ein Wattmeter 5 eingeschaltet, welches entsprechend der getroffenen Anordnung die jeweils von dem induktiven Widerstand aufgenommene Blindleistung anzeigt. In der Zuleitung 3 ist ein Eisenwiderstand 6 vorgesehen in solcher an sich bekannter Ausbildung, daß der durch die Widerstandsanordnung fließende Strom immer konstant gehalten wird. An die Zuleitung 4 ist zweckmäßigerweise ein Amperemeter 7 angeschlossen, welches eine dauernde Kontrolle der Stromstärke ermöglicht.
Bei der getroffenen Anordnung ist eine Nullpunktregulierung des Meßinstrumentes 5 ohne weiteres möglich, wodurch der praktische Gebrauch der Meßeinrichtung außerordentlich erleichtert wird.
Der Aufbau des induktiven Widerstandes i ist beispielsweise in Abb.2 wiedergegeben. Hiernach ist der Widerstand aus einer Mehrzahl von Elementen 8 zusammengesetzt, welche in Kapseln 9 eingebettet sind. Die Elemente 8 (Abb. 3) sind, wie die Zeichnung zeigt, in der Weise elektrisch miteinander verbunden, daß sie einen zusammenhängenden Widerstand bilden. Die Kapseln 9 sind auf ihrer Oberseite mit Flanschen io und auf ihrer Unterseite mit Ausdrehungenii versehen, in welche der Flansch der jeweils darunterliegenden Kapsel mit Spiel hineinragt. Zwischen den Kapseln sind geeignete Gummidichtungen 12 und 13 vorgesehen, welche gleichzeitig die gegenseitige Isolation der Kapseln und der Widerstandselemente bewirken.
Die Kapseln sind mit einer zentralen Bohrung versehen, derart, daß durch die Bohrung ein isolierter Bolzen 14 hindurchgesteckt werden kann, durch dessen Verschraubung die einzelnen Kapseln fest gegeneinander versteift werden. Dank dieser Versteifung bilden die einzelnen Kapseln eine zusammenhängende Säule, welche mit Rücksicht auf die geschützte Lagerung der Widerstandselemente unmittelbar in die Meßflüssigkeit eingetaucht werden kann.
Die Schaltung kann im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch so ausgeführt sein, daß die Größe der Blindleistung, die vom Meßwiderstand aufgenommen wird, durch eine Fernmeßeinrichtung in an sich bekannter Weise zur Ablesestelle übertragen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur elektrischen Messung von Flüssigkeitshöhen oder -drücken auf beliebige Entfernung mittels Wechselstromes, gekennzeichnet durch die Messung der von einem in die Flüssigkeit hineinragenden induktiven Widerstand aufgenommenen Blindleistung unter praktischer Könstanthaltung des durch die Widerstandsanordnung fließenden Stromes.
2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Flüssigkeit ein induktiver Widerstand angeordnet ist und daß in der Zuleitung zur Konstanthaltung des Stromes ein Eisenwiderstand oder ein belasteter Stromwandler oder eine andere den Strom konstant haltende Einrichtung eingeschaltet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung des induktiven Widerstandes aus einer der gewünschten Meßgenauigkeit entsprechenden Zahl von Elementen.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Widerstandselemente in gegenseitig isolierten Metallkapseln eingebettet sind, flanschartig miteinander verbunden und durch einen durch die zentrale Bohrung der Kapseln hindurchreichenden isolierten Bolzen gegeneinander versteift werden, und daß die so aus den einzehzen Elementen gebildete Säule unmittelbar in die Meßflüssigkeit eingetaucht wird.