DE689440C - Vorrichtung zur Messung von in Behaeltern (insbesondere Flugzeugtanks) befindlichen Fluessigkeitsmengen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Messung von in Behältern (insbesondere Flugzeugtanks) befindlichen Flüssigkeitsmengen Bei verschiedenen Verwendungszwecken von Vorrichtungen zur Messung von in Behältern befindlichen Flüssigkeitsmengen besteht das Bedürfnis, daß diese Anzeigevorrichtungen gegen yerschiedene Beeinflussungen, wie z. B.
• Luftdruckschwankungen, Schieflage des Tankes, jede. Art von Beschleunigungskräften u. a. m. unempfindlich sind. Die bisher bekannten Meßverfahren, die auch lichtelektrisch arbeiten, wie z. B. die lichtelektrische Abtastung der Steighöhe der Flüssigkeitssäule in einem Meßrohr, erfüllen dies Bedürfnis nicht und sind außerdem im Aufwand umfangreicher als der nachstehend beschriebene Erfindungsgegenstand.
• Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung; die von den obengenannten Beeinflussungen unabhängig ist und überdies trägheitslos arbeitet, da mechanisch bewegte Teile vermieden sind und eine besonders hohe Meßgenauigkeit ermöglicht.
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von in Behältern befindlichen Flüssigkeitsmengen, bei der Lichtmengen innerhalb des Flüssigkeitsbehälters erzeugt, dort entsprechend der vorhandenen Flüssigkeitsmenge verändert und-hierauf vorzugsweise auf lichtelektrischem Wege gemessen werden, und besteht darin, daß durch auf die Innenflächen des Flüssigkeitsbehälters aufgebrachte Schichten oder durch eine besondere Bearbeitung dieser Innenwände die Lichtmengen verändert (absorbiert, reflektiert oder in Licht anderer Wellenlänge verwandelt) werden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. I dargestellt. In der Mitte der oberen Wand des Flüssigkeitsbehälters I ist eine Lichtquelle 2 und eine von dieser nicht direkt bestrahlte Photozelle 3 angeordnet. Die Innenseiten der Wände des Flüssigkeitsbehäl ters besitzen durch einen besonderen lichtabsorbierenden Anstrich ein geringes Reflexionsvermügen im Vergleich zu der Flüssigkeitsoberfläche 4. Mit der Photozelle 3 ist eine außerhalb des Flüssigkeitsbehälters I befindliche Strommeßvorrichtung 5 in Verbindung, die die auf die Photozelle wirkende Lichtmenge anzeigt. Das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht wird durch die Flüssigkeitsoberfläche 4 reflektiert. Diese Flüssigkeitsoberfläche wirkt auf die Photozelle wie eine Lichtquelle, die sich mit dem Absinken bzw. Steigen der Flüssigkeit von der Photozelle entfernt bzw. sich nähert. Sie wirft daher je nach dem Stand der- Flüssigkeit mehr oder weniger Licht auf die Photozelle, und das mit letzterer in Verbindung stehende Stromanzeigeinstrument zeigt somit den Stand der Flüssigkeit im Behälter an. Für größere Meßgenanigkeiten ist zu berücksichtigen, daß auch das geringe Reflexionsvermögen der Behältenvände in untergeordnetem Maße die Photozelle beeinflußt.
• Eine ähnliche MeDvorrichtung, bei der jedoch das Reflexionsverhältnis der Flüssigkeitsoberfläche zu den Behälterwänden besonders klein gemacht wird, zeigt Fig. 2. Der Flüssigkeitsbehälter 1 1 besitzt wieder eine Lichtquelle 12 und eine von dieser nicht direkt bestrahlte Photozelle 13, die mit einer Stromanzeigevorrichtung 15 in Verbindung steht. Die Wände des Flüssigkeitsbehälters sind stark reflektierend, z. B. durch Gettern, gemacht. Die Flüssigkeitsoberfiäche 14 wirkt im Verhältnis zu den stark reflektierenden Wänden als praktisch nichtreflektierend. Gegebenenfalls kann die absorbierende Wirkung der Flüssigkeit durch Farbzusätze noch erhöht werden, um zu verhindern, daß sich die von der Flüssigkeit benetzten Wandteile an der Reflexion beteiligen. Nunmehr wirken auf die Photozelle 13 die stark reflektierenden Seitenwände als Lichtquelle. Mit dem Absinken bzw. Steigen der Flüssigkeit wird mehr bzw. weniger Licht die Photozelle treffen. Aus den Ablesungen am Stromanzeigeihstrument ist somit der Stand der Flüssigkeit zu entnehmen. Es ist vorteilhaft, den Öffnungswinkel a des Lichtkegels der Lichtquellen 2 bzw. 12 möglichst groß zu machen.
• Eine andere Meßvorrichtung gemäß der Erfindung, die eine besonders hohe Meßgenauigkeit gewährleistet, zeigt die Fig. 3. Im Innern des Flüssigkeitsbehälters 2I, in der Mitte der oberen Wand, befindet sich wieder eine Lichtquelle 22 und eine Photozelle 23.
• Die Wände des Behälters sind an ihren Innenseiten mit einem Phosphor 27 (phosphoreszierende Schicht) bestrichen. Bekannt: lich wird ein Phosphor durch Licht eines bestimmten Spektralbereiches, das für jeden Phosphor charakteristisch ist, zur Aussendung von Licht größerer Wellenlänge (in bezug auf das bestrahlende Licht) angeregt. Andererseits hat jede Flüssigkeit eine Absorption, die längs des Spektrums charakteristisch variiert. Die Absorptionsverhältnisse der Flüssigkeit 24 können leicht durch Färben zweckentsprechend geändert werden, doch wird dies meist nicht nötig sein. Die Lichtquelle ist von einem Filter 28 umgeben, das nur Licht eines schmalen Spektralbereiches hindurchläßt, das den Phosphor zur Aussendung von Licht größerer Wellenlänge veranlaßt. Erfindungsgemäß wird der Phosphor bzw. die Absorption der Flüssigkeit so gewählt, daß entweder das von dem Filter der Lichtquelle hindurchgelassene Licht oder das von dem Phosphor ausgesandte Licht von der Flüssigkeit absorbiert wird. Im ersteren Falle kann das von der Lichtquelle ausgesandte Licht nicht den von der Flüssigkeit bedeckten Phosphor treffen. Im anderen Falle kann das Licht wohl auch den von der Flüssigkeit bedeckten Phosphor treffen, das von diesem ausgesandte Licht wird jedoch von der Flüssigkeit absorbiert und kann demnach nicht die Photozelle beeinflussen.
• Um zu vermeiden, daß anderes als das von der phosphoreszierenden Schicht ausgesandte Licht die Photozelle beeinflußt und dadurch die Messung fälscht, ist vor der Photozelle 23 auch ein Filter 26 angebracht, das nur Licht des strahlenden Phosphors - hindurchläßt, keinesfalls jedoch solches Licht, das das Filter der Lichtquelle passieren konnte, wodurch eine besonders hohe Meßgenauigkeit erreicht wird. Es wird somit nur das Licht die Photozelle erreichen, das in der über der Flüssigkeitsoberfläche liegenden Phosphorschicht in langwelligeres Licht umgewandelt worden ist.
• Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Photozelle auch im Lichtkegel der Lichtquelle liegen.
• Bei den beiden zuletzt angeführten Beispielen wird die von der Flüssigkeit nicht benetzte Wandfläche als Maß für die vorhandene Flüssigkeitsmenge verwandt.
• Es ist nicht erforderlich, daß die Messung der Lichtmenge auf lichtelektrischem Wege erfolgt; die Lichtmengen können auch auf anderem Wege, - z. B. mittels eines Thermoelementes, gemessen werden.
• Die Erfindung ist keineswegs auf die in den Zeichnungen dargestellten Behälter formen beschränkt, sondern sie kann für jeden beliebig geformten Flüssigkeitsbehälter verwandt werden. Bei besonders langgestreckten Behältern können auch mehrere Lichtquellen und Photozellen angeordnet werden; bei derartigen Behältern ist es zweckmäßig, dieselben durch Quenvände zu unterteilen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zur Messung von in Behältern (insbesondere Flugzeugtanks) befindlichen Flüssigkeitsmengen, bei der Lichtmengen innerhalb des Flüssigkeitsbehälters erzeugt, dort entsprechend der vorhandenen Flüssigkeitsmenge verändert und hierauf vorzugsweise auf lichtelektrischem Wege gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch auf die Innenflächen des Flüssigkeitsbehälters aufgebrachte Schichten oder durch eine besondere Bearbeitung dieser Innenwände die Lichtmengen verändert (absorbiert, reflektiert oder in Licht anderer Wellenlänge umgewandelt) werden, 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflexionsvermögen der Innenwände des Behälters im Verhältnis zu dem der Flüssigkeitsoberfläche möglichst klein bzw. möglichst groß gemacht wird.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwände des Flüssigkeitsbehälters mit einer frequenzwandelnden Schicht, z B. phosphoreszierenden Schicht, versehen sind.

   4. Vorrichtung nach Anspruch l und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Filter vor der Lichtquelle und vor der Photozelle angeordnet. sind und die Absorption der Flüssigkeit derart gewählt ist, daß auf die Photozelle im wesentlichen nur die Strahlung des über der Flüssigkeitsoberfläche befindlichen Phosphors wirkt.