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Einrichtung zur Fernmeldung eines Wasserstandes bei Eisbildung Es
ist zur Fernmeldung des Standes einer Flüssigkeit in einem Behälter bekannt, Druckmeßdosen
zu verwenden, deren Inneres mit der Außenluft in Verbindung steht, um auf diese
Weise Luftdruckänderungen zu kompensieren. Es ist ferner bekannt, bei elektrischen`
Meßanordnungen, die durch Temperaturänderungen auftretenden Fehler zu beseitigen.
Auch die Übertragung von Meßwerten mit Hilfe des Impulsfrequenzverfahrens, insbesondere
über Hochfrequenzkanäle, ist bekannt, doch waren die bekannten Einrichtungen nicht
geeignet, um auch bei Eisbildung den Stand eines Wasserspiegels mit- Sicherheit
zu übertragen, weil die Anzeige sowohl vom Luftdruck als auch von der mittleren
Temperatur der über der Meßdose liegenden Flüssigkeitssäule abhängt. Die Luftdruckänderungen
lassen sich dabei nicht dadurch. beseitigen, daß man das Innere der Meßdose mit
der Außenluft verbindet, weil durch die Kondenswasserbildung leicht Störungen hervorgerufen
werden können. Eine von Luftdruckschwankungen unbeeinflußte. Anzeige, die auch durch
Änderungen der mittleren Temperatur der über der Meßdose liegenden Flüssigkeit nicht.
beeinflußt wird, erhält man, wenn man gemäß. der Erfindung eine an der Meßstelle-in
.das Wasser versenkte elektrische Druckmeßdose verwendet, die auf eine Fernmeldeeinrichtung
einwirkt, welche einen von der Druckmeßdöse in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand
eingestellten elektrischen Wert (Widerstand). auf ein Anzeigegerät in einem entfernten
An-. zeigeort zur Einwirkung bringt und wenn man ferner Hilfsvorrichtungen vorsieht,
die den Einfluß, welchen der von der Druckmeßdose eingestellte Wert auf . das Anzeigeinstrument
ausübt, derart korrigiert, daß die Anzeige. unabhängig von der mittleren Teriiperatur
des über der Meßdose stehenden Wassers und der -Größe des Luftdruckes an der Meßstelle
oder am Anzeigeort wird.
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Vorrichtungen, welche geeignet sind, entsprechend der Größe des auf
ihnen lastenden Druckes einen elektrischen Stromkreis zu beeinflussen, beispielsweise
einen Widerstand in einem Stromkreis zu verändern; sind an sich bekannt, Es; ist
z: B. bekannt, daß aufeinandergeschichtete Scheiben aus Kohle einen vom- Druck sehr
stark abhängigen Widerstand besitzen: Mit . einem druckempfindlichen ' Widerstand
läßt sich der Wässerdruck messen, indem beispielsweise dieser Widerstand in einem
zylindrischen Gefäß derart angeordnet ist, daß der Druck zwischen Deckel und Böden
des zylindrischen Gefäßes von der aus Kohlescheiben gebildeten Säule .aufgenommen
wird.. Um Boden @ und
Deckel des zylindrischen Gefäßes nachgiebig
miteinander zu verbinden. kann die Seitenwand des Gefäßes gewellt sein, oder es
können auch in Deckel und Boden, wie bei den bekannten Luftdruckmessern, ringförmige
Rillen eingedrückt sein, so daß der Boden und der Deckel in sich federnd nachgeben
können. Ein über den Kohlewiderstand des Wasserdruckmessers fließender Strom kann
die Geschwindigkeit eines Zählers beeinflussen, dessen Impulshäufigkeit auf der
Empfangsstelle auf einer in Flüssigkeitshöhe geeichten Skala angezeigt wird. Zur
Kompensation des Einflusses des Luftdruckes kann ein gleichartiger, vom Luftdruck
bee.infiußter Kohlewiderstand als Nebenschluß zum Zähler geschaltet sein. Bei Änderungen
des Luftdruckes ändert sich dann zwar der Strom durch den Kohlewiderstand des Wasserdruckmessers,
gleichzeitig aber ändert sich auch der Nebenschlußwiderstand zum Zähler der Impulssendeeinrichtung,
wodurch bei geeigneter Dimensionierung die Wirkung des Luftdruckes kompensiert wird.
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Die beschriebene Ausführungsform eines Druckmessers, welche geeignet
ist, elektrische Stromkreise zu beeinflussen, ist nur ein Beispiel. Es lassen sich
auch andere Druckmeßvorrichtungen anwenden, beispielsweise solche, bei denen die
Induktivität eines Stromkreises geändert wird, wenn der Druck sich ändert. Für die
Erfindung ist es gleichgültig, welcher Art die benutzten Druckmeßvorrichtungen sind..
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Eine weitere, die Wasserzustandsmessung beeinflussende Größe ist die
Temperatur, welche das spezifische Gewicht des Wassers erheblich beeinflußt. Auch
dieser störende Einfluß kann kompensiert werden, z. B. indem der Stromkreis zur
Empfangsstelle oder der Stromkreis, welcher eine Sendeeinrichtung beeinflußt, auch
einen durch einen Temperaturmesser beeinflußten Widerstand besitzt, dessen Temperaturabhängigkeit
nach Möglichkeit der Abhängigkeit des spezifischen Gewichtes des Wassers gleicht.
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Es ist zweckmäßig, die Korrektur der von dem Wasserdruckmesser angegebenen
Wasserstandshöhe an der Meßstelle selbst durch einen besonderen Luftdruckmesser
und wenn erforderlich auch durch ein Meßgerät, welches die Wassertemperatur mißt,
zu korrigieren. Die Anzeigestelle liegt oft erheblich entfernt und. auf einem anderen
Niveau als die Meßstelle. Der an der Anzeigestelle herrschende Luftdruck kann daher
nur unter Berücksichtigung des Höhenunterschiedes zur Korrektur des ferngemeldeten
Wasserstandes herangezogen werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung schematisch
wiedergegeben. Mit r ist die Höhe eines Wasserstandes bezeichnet. Die Sendeeinrichtung
zur Übertragung dieser Wasserstandshöhe besteht im wesentlichen aus einerDruckmeßeinrichtung2,
welche über ein Leitungspaar 3 Strom aus einer Batterie q. erhält, einer zählerartigen
Meßeinrichtung 5, welche als Gleichstromzähler dargestellt ist mit einer Unterbrechereinrichtung
6, welche entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Zählers 5 in größerer oder geringerer
Dichte aufeinanderfolgende Impulse auf eine Sendeeinrichtung 7 für drahtlose Zeichensendung
überträgt. In der Empfangsstelle wird durch eine Empfangsantenne ä eine Gleichrichter-
und Verstärkereinrichtung 9 durch die von der Sendeeinrichtung 7 ausgehenden Impulse
beeinflußt und ruft einen Strom über ein Anzeigegerät ro hervor, dessen Stärke der
zeitlichen Dichte der ankommenden Impulse entspricht.
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Von der Druckmeßvorrichtüng ist nur der Behälter zu sehen, der im
'wesentlichen zylindrische Form hat, mit einer flachen Kappe an den beiden Zylinderenden
und Rillen in der Zylinderwand, durch welche das wasserdichte Gefäß in axialer Richtunelastisch
wird. Im Innern dieses wasserdichten, zweckmäßig auch evakuierten Gefäßes liegt
ein veränderlicher Widerstand, dessen Größe durch die Zusammendrückung der Meßdose,
d. h. also durch den äußeren Überdruck, beeinflußt wird. In dem dargestellten Beispiel
wird dieser veränderliche Widerstand vom Strom einer Gleichstromquelle q. durchflossen.
Der in der Meßdose liegende veränderliche Widerstand ist dann ein Ohmscher Widerstand,
beispielsweise, wie schon an früherer Stelle gesagt wurde, ein druckempfindlicher
Kohlewiderstand. Wenn statt einer Gleichstromquelle eine Wechselstromquelle benutzt
wird, kann der druckempfindliche Widerstand auch ein kapazitiver oder induktiver
Widerstand sein, beispielsweise kann er aus einer Drosselspule bestehen mit einem
Massekern, dessen Permeabilität druckempfindlich ist. Wenn die Energie der Stromquelle
ausreicht, läßt sich auch ein induktiver Widerstand verwenden mit einem nicht vollkommen
geschlossenen Eisenkreis, wobei der Luftspalt sich zugleich mit dem Druck des Wassers
auf die Meßdose verändert. In gleicher Weise kann auch eine veränderliche Kapazität
benutzt werden.
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Der über den veränderlichen Widerstand fließende Strom dient zum Antrieb
eines zählerartigen Meßgerätes, dessen Geschwindigkeit von der Wasserstandshöhe
abhängig ist.
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Einrichtungen zur Übertragung einer Zählergeschwindigkeit auf ein
Anzeigegerät sind in mannigfacher Ausführungsform bekannt
geworden.
Die Meßdose 2 unterliegt nicht nur dem Wasserdruck, sondern auch dem Luftdruck,
so daß also bei steigendem Luftdruck ein höherer Wasserstand ferngemeldet wird als
bei niedrigem Wasserdruck. Zur. Beseitigung dieses Nachteiles ist noch eine zweite
Druckmeßvorrichtung i i vorgesehen, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
in 'einem druckabhängigen Nebenschlußwiderstand zum Zähler 5 besteht. Die Anordnung
I I kann von der gleichen Art sein wie die Druckmeßeinrichtung 2. Mit Rücksicht
darauf aber, daß die Schwankungen des Luftdruckes wesentlich kleiner sind als die
Schwankungen des Wasserdruckes, ist für die Druckmeßeinrichtung i i eine Anordnung
zweckmäßig, welche auf kleine Druckschwankungen reagiert. Die Schaltung des vom
Luftdruck beeinflußten Kömpensationswiderstandes im Nebenschluß zum Zählersystem
5 bietet den Vorteil, daß nur ein Teil des zum Antrieb des Zählers dienenden Stromes
die empfindlichere Druckmeßeinrichtung ii durchfließen muß. Wenn der Meßwiderstand
i i im Nebenschluß zum Zählersystem 5 geschaltet ist, haben die Widerstand-Druckcharakteristiken
der Meßeinrichtungen 2 und i i die gleiche Tendenz. Bei Reihenschaltung der Widerstände
2 und i i muß die Widerstand-Druckcharakteristik der beiden Widerstände 2 und i
i entgegengesetzt verlaufen.
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Die Zuleitungen 3 zur Druckmeßeinrichtung 2 verlaufen über eine mehrgliedrigeKette
von temperaturabhängigen Widerstandsstücken 12. Diese Widerstandsstücke bestehen
aus einem Material, dessen TeM'peraturwiderstandcharakteristik derart gewählt ist,
daß auch die Änderung des spezifischen Volumens des Wassers infolge Erwärmung und
Abkühlung berücksichtigt ist. Weil die Wassertemperaturen in verschiedenen Schichten
des Wassers ungleich sind, gibt eine Reihenschaltung mehrerer temperaturempfindlicher
Widerstandsstücke die Möglichkeit, stets nach der mittleren Temperatur des Wassers
zu korrigieren.