DE7208185U - Kontinuierlicher fuellstandsmesser fuer elektrisch leitende fluessigkeiten - Google Patents

Description

Bensberg, 2 8.2.1972 Gt S if -We/ H s 2M.18O.2

INTERATOM

Internationale Atomreaktorbau G.wbH 506 Bensberg

Kontinuierlicher Füllstandsmesser für elektrisch leitende Flüssigkeiten

Die vorliegende Erfindung betrifft einen kontinuierlichen Füllstandsmesser nach dem Induktionsprinzip für elektrisch leitende Flüssigkeiten, beispielsweise für· flüssiges Natrium, wobei mehrere Primär-spulen mit einem konstanten Wechselstrom erregt werden und die in mehreren Sekundärspulen induzierte Spannung überwacht wird. Derartige Füllstandsmesser werden zum Schutz gegen korrosive Flüssigkeiten zumeist in einem geschlossenen Hüllrohr angeordnet.

Derartige Füllstandsmesser sind an sich bekannt. In dem Bericht von H.W. Slocomb:Liquid Metal Level Measurement (Sodium) State of the Art Study, Nr. NAA-SR-MEMO-12582 vom 15.11.67 des Liquid Metal Engineering Center wird auf den Seiten 10 bis 16 eine Übersicht über die bekannten Vorrichtungen dieser Art gegeben. Danach ist es bekannt, eine bifilar auf einen Kern gewickelte Spule zu verwenden, deren einer Draht als Primär-, und deren anderer Draht als Sekundärwicklung wirkt. Dabei nimmt die Induktion in der Sekundärwicklung in dem Maße ab,

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in dem das Hüllrohr der Spule mit der elektrisch leitenden Flüssigkeit benetzt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß 'lie in der Sekundärspule induzierte Spannung auch bei einem durch die zu überwachende Flüssigkeit benetzten Hüllrohr im Verhältnis zu der beim unbenetzten Hüllrohr auftretenden verhältnismäßig groß ist, so daß durch Jieitungskopplungen und Störspannungen Fehlmessungen möglich sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein kontinuierlicher Füllstandsmesser nach dem Iriduktionsprinzip für elektrisch leitende Flüssigkeiten, bei dem die in den Sekundärspulen induzierte Spannung bei benetztem Hüllrohr vernachlässigbar klein ist, der von einfachein Aufbau und im Betrieb auswechselbar und auch bei höheren Temperaturen, beispielsweise 600⁰C verwendbar ist, und dessen Anzeige durch Störspannungen nicht beeinflußt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß Prirnär- und*Sekundärspulen abwechselnd auf einen gemeinsamen, stabförmigen Kern aus Weicheisen gewickelt sind, und daß der Kern mit umlaufenden Nuten versehen ist, in denen entweder eine Primär- oder Sekundärspule angeordnet ist. Bei unbenetztem Hüllrohr ist die in den Sekundärspulen induzierte Spannung infolge der guten Kopplung zwischen Primär- und Sekundärspulen verhältnismäßig hoch. Wird das Hüllrohr durch eine elektrisch leitende Flüssigkeit benetzt, wird das von Primär- und Sekundärspulen gebildete Feld durch die dann auftretenden Wirbelströme soweit gedämpft, daß in den Sekundärspulen nur noch eine vernachlässdgbar kleine Spannung induziert wird. Das Verhältnis zwischen den Sekundärspannungen bei benetztem und unbenetztem Hüllrohr ist stark abhängig von der Frequenz des Erregerstrornes. Wird diese in einem besonders günstigen Bereich gewählt, als der sich beispielsweise für Natrium derjenige zwischen 1 und 3 kHz erwiesen hat, beträgt die Sekundärspannung bei benetztem Hüll-

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rohr nur noch etwa 0,2 % derjenigen bei unbenetztem Hüllrohr, d.h., nur in den oberhalb des Flüssigkeitsspiegels gelegenen Sekundärspulen wird noch eine nennenswerte Spannung induziert, deren Stärke Aufschluß über den Grad der Benetzung des Hüllrohres gibt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Spulen aus jeweils einer Windung bestehen. Der Aufbau der Vorrichtung wird auf diese Weise vjeitestgehend vereinfacht .

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Kern hohl und/oder in Längsrichtung geschlitzt ist. Hierdurch wird erreicht, daß die im Kern auftretenden Wirbelströme gedämpft werden.

Der Kern aus Weicheisen bewirkt bei unbenetztem Hüllrohr eine gute Kopplung zwischen Primär- und Sekundärspulen, während die zwischen den Spulen stehengebliebenen Stege die in den Spulen gebildeten Felder stärker in Richtung auf die zu überwachende Flüssigkeit auslenken. Es hat sich erwiesen, daß ein Füllstandsmesser gemäß der vorliegenden Erfindung eine gute Linearität der Füllstandsanzeige über seine ganze Länge aufweist, mit Ausnahme kurzer Strecken an dessen unterem und oberem Ende.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsaxialschnitt, und zwar einen Behälter (1), der mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit (2) gefüllt ist. In der Wand des Behälters (1) ist ein Hüllrohr (3) als Sackrohr eingeschweißt. In dem Hüllrohr (3) ist ein hohler Kern aus Weicheisen CH) angeordnet, der mehrere umlaufende Nuten (5) Und einen Längsschlitz (6) aufweist. In den Nuten (5) sind jeweils abwechselnd Primärspulen (7) und Sekundärspulen (8) angeordnet, die aus einer oder mehreren Windungen bestehen, können. Für den Einsatz des Füllstandsmessers boi hohen Tem-

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peraturen ist der Aufbau der Spulen aus me tallununante Item mineralisoliertem Draht zweckmäßig. Die Zuleitungen der Spulen (7) und (8) sind im Inneren des Kerns (4) nach außen zu einem hier nicht gezeigten Generator und Anzeigegerät geführt.

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Claims (3)

2t.180,2 Schutzansprüche

1. Kontinuierlicher Füllstandsmesser nach dem Induktionsprinzip für elektrisch leitende Flüssigkeiten, wobei mehrere Primärspulen mit einem konstanten Wechselstrom erregt werden und die in mehre- >. Sekundärspulen induzierte Spannung überwacht wird, wouei die in benetztem Zustand in dsn Sekundärspulen induzierte Spannung vernachlässigbar klein ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß Primär- (7) und Sekundärspulen (8) abwechselnd auf einen gemeinsamen, stabförmigen Kern (4) aus Weicheisen gewickelt sind, und daß der Kern (4) mit umlaufenden Nuten (5) versehen ist, in denen entweder eine Primär- (7) oder Sekundärspule (8) angeordnet ist.

2. Füllstandsmesser nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,

daß die Spulen (7'' und (8) aus jeweils einer Windung bestehen.

3. Füllstandsmesser nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet,

daß der Kern (4) hohl und/oder in Längsrichtung geschlitzt (6) ist.