DE700412C - Vorrichtung zur Fernanzeige des Standes von Fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Femanzeige des Standes von Flüssigkeiten Zum Anzeigen des Standes von Flüssigkeiten in Behältern sind die verschiedensten Vorrichtungen bekannt. Dieselben arbeiten teils mechanisch durch Kebelübertragung, teils elektrisch durch Änderung der Leitfähigkeit eines Leiters oder Änderung eines elektrischen Widerstandes. Die elektrisch betriebenen Anordnungen werden insbesondere in Kraftfahrzeugen verwandt. Im Prinzip bestehen dieselben aus einem elektrischen Geber und einem elektrischen Anzeigeinstrument, welches normalerweise am Armaturenbrett angebracht ist. Dieses Anzeigeinstrument ist geeicht entweder direkt in Liter oder in Bruchteile des Gesamtinhaltes und wird dadurch beeinflußt, daß in dem Tank ein elektrischer Widerstand, der mit dem Instrument in Reihe geschaltet ist, von einem auf der Flüssigkeit ruhenden Schwimmer durch Hebelübertragung oder durch die Flüssigkeit selbst verändert wird. Wie die Praxis ergibt, haben die Vorrichtungen verschiedene Nachteile. Insbesondere wird infolge der Verwendung eines Schwimmers nur eine minimale Genauigkeit der Anzeige erreicht, und außerdem ergeben sich bei der Schräglage des Tankes (Berganfahren u. dgl.) sehr große Abweichungen und Fehler. Weiterhin sind bekannt Flüssigkeitsstandanzeiger mit Thermo -element als Geber. Diese Art der Messung hat jedoch den Nachteil, daß zur Messung hohe Flüssigkeitstemp eraturen, mindestens 3000 C, erforderlich sind und diese Einrichtung folglich für leicht explosive Flüssigkeiten, wie Benzin und sonstige flüchtige Substanzen, nicht brauchbar ist. Niedrigere Flüssigkeitstemperaturen würden eine für Meßzwecke zu geringe Thermospannung abgeben.
• Diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Anordnung mit einem Thermoelement, dessen Lötstelle außerhalb des Flüssigkeitsschalters angeordnet ist, als Geber.
• Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß das Thermoelement, das konstant beheizt ist, mit einem als Abkühlungsfahne ausgebildeten, aus einem Material mit geringer Strahlungskonstante hergestellten Fühler, der in die zu messende Flüssigkeit hineinragt, versehen ist.
• In der Abb. I ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Wie ersichtlich, besteht die Anordnung aus dem elektrischen Anzeigeinstrumeint 1 für Gleichstrom, das an beliebiger Stelle montiert werden kann und von einem am Tank in einer besonderen Kammer angeordneten, als Geber dienenden Thermoelement 5 oder mehreren in Reihen geschalteten Thermoelementen, deren Lötstellen 2 außerhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sind, betätigt wird.
• Dieses Thermoelement wird von einem Heizdraht 3, der an eine äußere Stromquelle 4 angeschlossen ist, erwärmt. An den freien Enden 5 desselben ist eine Abkühlungsfahne 6 elektrisch isoliert, aber wärmeleitend angeschlossen. Diese Abkühlungsfahne 6 ragt durch die Wand in den Tank 7 hinein. Je nach der Höhe der Flüssigkeit wird der Abkühlungsfahlle eine bestimmte spezifisclie Wärmemenge entzogen, die diese wiederum dem freien Ende des Thermoelements entzicht. Hierdurch wird das Temperaturgefälle von Lötstelle zu freiem Ende in dem Therrnoelement verändert. somit eine gleichmäßige Temperaturänderung der warmen Lötstellen des Thermoelements beis gleichmäßiger Volumenänderung des Inhalts erzielt. Dieser Temperaturunterschied ist aber maßgebend für die voil dem Element abgegebene Thermospannung. An diese freien Enden ist gleichzeitig das elektrische Anzeigeelement angeschlossen. Die durch die Änderung der Flüssigkeitshöhe hervorgerufenen Spannungsschv:ankurgen werden von dem direkt in Liter geeichten Anzeigeinstrument angezeigt.
• Zum Ausgleich des Einflusses von Temperaturschwankungen in der Außenluft, die sich bekann@i@h auf die Wärmeleitfähigkeit der die Fahne abliühlellden Flüssigkeit oder der Luft im Tank auswirken, ist die Abkühlungsfahne 6 in einem besonderen Raum 8, der aus einem einfachen Blechrohr bestehen kann, angeordnet. Dieser RaumS ist durch die Kanäle 9 mit dem übrigen Tankinhalt verbunden. Die Kanäle 9 können durch die Schiebeleiste 10 mehr oder weniger abgedeckt werden. Die Beeinflussung der Schiebeleiste erfolgt durch der Bimetallstreifen 11 und den Winkelhebel 12. Je nach der Stellung des Bimetallstreifens 11 sind die Kanäle 9 mehr oder weniger geöffnet. Bei geöffneten Kanälen kann die Flüssigkeit liligehindert sich austauschen und dadurch die Abkühlungsfahne 6 stärker abkühlen.
• Eine noch einfachere Art der Kompensation der Temperaturschwankungen besteht darin, daß die Abkühlungsfahne aus zwei Bimetallstreifen zusammengesetzt ist, die mit ihren Breitseiten an dem einen Ende zusammengenietet sind (s.Abb.2). Bei Temperaturänderungen spreigen die freien Enden 13 auseinander, wodurch die Abkühlungsfläche entsprechend vergrößert wird. Es ist verständlich, daß durch die Abkühlungsfahlle insgesamt nur ein verhältnismäßig geringer Wärmeentzug erzielt werden kann, so daß auch nur geringe Schwankungen in der Höhe der Thermospannungen auftreten können. Für das Anzeigeinstrument ist deshalb ein hochempfindliches System zu wählen, das mit einem besonders starken Dauermagneten ausgerüstet sein muß. Außerdem wird daher die Abkühlungsfahne aus einem solchen Material hergestellt, das eine geringe Strahlungskonstante besitzt. Erreicht kann dies beispielsweise dadurch werden, daß man außer Wahl eines entsprechenden Materials die Oberfläche gut poliert ausführt.
• Durch die Anordnung soll erreicht werden, daß in der Fahne bis zur Flüssigkeit ein möglichst großer Wärmestau erzielt wird, so daß möglichst grobe Ausschläge bei steigendem oder fallendem Flüssigkeitsspiegel erzielt werden.
• Aus dem gleichen Grund wird erfindunggemäß vorgeschlagen, die Fahne aus verschiedenen Materialien zusammenzusetzen.
• Durch die entsprechenden Materialverbindungen ist es ohne weiteres möglich, belibige Kurven für die spezifische Strahlung und Ableitung der Wärme und hierdurch des Ausschlages zu erzielen.
• Die Värmeableitung ist bekanntlich abhängig auch von der Größe der Oberfläche.
• Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, die Fahne so zu gestalten, daß die Oberflächenveränderung der benetzten Flächen bei gleichmäßig verändertem Flüssigkeits spiegel nicht gleich groß ist,. dieselbe soll vielmehr glcich groß sein bei gleichmäßigen Volumenänderungen. Hierdurch ist es aber möglich, abweichende, Tankformen auszugleichen. DIese Oberflächenänderung kann nach der Breite und nach der Höhe des Querschnittes erfolgen, wie aus den Abb. 2 und 3 (vgl. A, B und C) ersichtlich ist.
• Endlich wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Thermoelement in einem besonderen Gehäuse aus wärmeisolierendem Material anzuordnen. Durch dieses wärmeisolierende Gehäuse werden äußere Temperaturänderungen nur langsam zur Wirkung kommen können. Aus dem gleichen Grunde ist es empfelilenswert, auch das Rohr 8 mit der Schiebeleiste 10 aus einem Isolierstoff herzustellen.
• Voraussetzung für die einwandfreie Anzeige ist eine durchaus konstante Höhe der Heizspannung des Thermoelements. Ist diese nicht absolut gewährleistet, so muß ein Stabilisator, beispielsweise ein Eisendraht, als Vorwiderstand, der bei Spanrungserhöhungen die Überspalmung vernichtet, oder eine Spezialglimmröhre vorgesehen werden.

Claims (6)

1. Die Vorteile der Erfindung sind: Größte Anzeigegenauigkeit, richtige Anzeige auch bei Schräg]age, da die Abkühlungsfahne der Schwerpunktslinie folgend angeordnet werden kann, einfache Anordnung, einfache Eichung, Verwendbarkeit bei verschiedenen Tankformen und keinerlei Stromdurchgang in der Flüssigkeit selbst P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Vorrichtung zum Fernanzeigen des Standes von Flüssigkeiten, insbesondere des Brennstoffes in Tanks von Fahrzeugen, bestehend aus einem elektrischen Anzeigeinstrument, das von einem als Geber dienenden Thermoelement, dessen Lötstelle außerhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist, gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermoelement, das konstant beheizt wird, mit einem als Abkühlungsfahne ausgebildeten, aus einem Material mit geringer Strahlungskonstante hergestellten Fühler (6), der in die zu messende Flüssigkeit hineinragt, versehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlungsfahne (6) je nach der äußeren Form des Tanks einen solchen Querschnittsverlauf besitzt, daß sich eine gleichmäßige Temperaturänderung der warmen Lötstelle (2) des Thermoelements nur bei gleichmäßiger Volumenänderung des Inhalts ergibt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Abkühlungsfahne so ausgebildet ist, daß nur eine geringe Wärmestrahlung in der Luft erfolgt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlungsfahne aus Materialien mit verschiedenen Strahlungs- und Ableitungskonstanten zusammengesetzt ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlungsfahne (6) in einem besonderen Raum (8) des Tanks eingebaut ist, der mit dem Hauptbehälter durch einen oder mehrere Kanäle (g) in Verbindung steht, die durch eine von einem Bimetall (11) temperaturabhängig gesteuerte Drossellkappe (I2) mehr oder weniger geöffnet werden können.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlungsfahne aus zwei Bimetallstreifen (I3) besteht, die mit der Breitseite an dem einen Ende derart zusammengefügt sind, daß die unteren Enden sich bei Temperaturschwankungen mehr oder weniger auseinanderspreizen können.