DE750774C

DE750774C - Liquid level indicator

Info

Publication number: DE750774C
Application number: DES135206D
Authority: DE
Inventors: Gottfried Macek; Ferdinand Zecha
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-12-30
Filing date: 1938-12-30
Publication date: 1953-08-17

Description

Flüssigkeitsstandanzeiger Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Anzeigen des Flüssigkeitsstandes in Behältern durch ein auf elektrischem oder mechanischem Wege in Schwingung versetztes Gebilde, dessen Schwingungen durch die Flüssigkeit unmittelbar oder mittelbar verstimmt werden.Liquid level indicator The invention relates to a device to display the liquid level in containers by an on electrical or structure set in vibration by mechanical means, whose vibrations are caused by the Liquid are directly or indirectly out of tune.

Es sind zwar bereits Vorschläge zur Erreichung desselben Zweckes bekanntgeworden, bei denen ebenfalls mechanische. Schwingungen eines Gebildes die Grundlage für eine Flüssigkeitsstandmessung darstellen. Zum Beispiel wurde als schwingendes Gebilde ein Flüssigkeitsbehälter verwendet, dessen Eigenfrequenz durch die Flüssigkeitsstandhöhe be einflußt wird. There are already proposals to achieve the same purpose became known, in which also mechanical. Vibrations of a structure Represent the basis for a liquid level measurement. For example, it was called a vibrating Formation of a liquid container used, whose natural frequency is determined by the liquid level being affected.

Nicht zu umgehende Mängel dieser Ausführung sind folgende: Die Schwingungen eines Behälters oder Hilfsbehälters sind von der Umgebung schwer abzugrenzen. Außerdem ist eine große Antriebsleistung wegen der hohen Dämpfung erforderlich, deren andauernder Aufwand die Anwendung des Prinzips in vielen Fällen unmöglich macht. Defects of this design that cannot be avoided are as follows: The vibrations a container or auxiliary container are difficult to distinguish from the surroundings. aside from that a large drive power is required because of the high damping, its lasting Effort makes the application of the principle impossible in many cases.

Die Beeinflussung der Lage im Raum sowie auftretendes Schlingern vermindert sehr stark die Genauigkeit, da eine scharfe Begrenzung der Niveauhöhe im Behälter nicht erhalten bleibt, wodurch die Eigenfrequenz des Behälters ebenfalls verändert wird. Durch Verschlammung oder Bildung von Kesselstein an den Wänden des Behälters oder Hilfsbehälters wird die Eigenschwingungszahl außerdem stark beeinflußt. Ein Nacheichen während des Betriebes ist aber nicht möglich.The influence of the position in the room as well as lurching that occurs is reduced the accuracy is very high, as there is a sharp limit to the level in the tank not received remains, whereby the natural frequency of the container also is changed. By silting up or the formation of scale on the walls of the Container or auxiliary container, the natural frequency is also strongly influenced. However, recalibration during operation is not possible.

Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist der, daß bei Behältern, die in vielen Fällen aus elastischem ÄVerkstoff bestehen und die Verwendung eines Hilfsbehälters erfordern, die Unterbringung infolge Platzmangels nicht möglich ist. Another disadvantage of this arrangement is that with containers, which in many cases consist of elastic material and the use of a Require auxiliary container, the accommodation is not possible due to lack of space.

Andere Vorschläge zur Messung der Niveauhöhe an mehreren Stellen mittels eingebauter, schwingender Flächen haben den Nachteil, daß keine kontinuierlichen Niveauänderungen gemessen werden können. Außerdem ist der erforderliche Leistungsaufwand sehr hoch. Other suggestions for measuring the level height in several places by means of built-in, oscillating surfaces have the disadvantage that no continuous Changes in level can be measured. In addition, is the required performance effort very high.

Es ist auch vorgeschlagen worden, den Auftrieb eines Tauchzylinders zur Änderung der Frequenz eines Unterbrechers nach dem Prinzip des Ävagnerschen Hammers für Flüssigkeitsstandmessungen zu benutzen. It has also been suggested to use the buoyancy of a diving cylinder to change the frequency of an interrupter according to the Ävagner's principle Use a hammer to measure the liquid level.

Eine solche Einrichtung hat jedoch ein Tauchgefäl3 von erheblichem Volumen, wodurch eine entsprechend große Abhängigkeit der Meßresultate von den physikalischen Eigenschaften der Flüssiglceit bedingt ist.However, such a facility has a considerable diving gradient Volume, whereby a correspondingly large dependence of the measurement results on the physical Properties of the liquid glass is conditional.

Ebenso sind starke Beschleunigungsänderungen von entsprechend großem Einfluß. Insbesondere aber ist die Verwendung von IL'nterbrecherliontalvten für leicht entzündliche Flüssigl;eiten wegen der Funkenbildung eine große Gefahrenquelle, selbst wenn man durch versehiedene Hilfsmaßnahmen die Gefahr zu vermindern sucht. Außerdem scheiden Unterbrecherkontakte schon wegen ihrer Unzuverlässigkeit aus.Strong changes in acceleration are also correspondingly large Influence. In particular, however, the use of IL 'interrupters for highly flammable liquid oils are a major source of danger due to the formation of sparks, even if one tries to reduce the danger through various auxiliary measures. In addition, breaker contacts are ruled out because of their unreliability.

Die Erfinder haben erkannt, daß die vorerwähnten Mängel der bekanntgewordenen Vorschläge vermieden werden, wenn als schnvingendes Gebilde eine Saite verwendet wird. In diesem Fall ist es möglich, durch einen kleinen. Iängs der Saite beweglichen Schwimmer, der keine sonstigen mechanischen Funktionen zu erfüllen hat, die Eigenfrequenz der Saite entsprechend der Niveauhöhe kontinuierlich und mit großer Genauigkeit zu verändern. Bei Verwendung einer Saite in der beschriebenen Weise ergeben sich folgende Vorteile: I. Hohe Ießgenauigkeit. (Das schwingende Organ kann klein gehalten werden, daher kleine Trägheitsmasse. Dadurch geringe Antnebsleistung.) 2. Nahezu unempfindlich gegen Änderung der Flüssigkeitsdichte (Maximaler Meßfehler beträgt + o,o;°/o bei einer Dichteänderung von + 15 r;°/o Dieser geringe Fehler ergibt sich, weil der Schwimmer sehr klein gehalten werden kann.) 3. Unabhängig von der Tanklage. (Der Einbau einer Saite ist sehr einfach und benötigt einen geringen Platzbedarf. Daher ist es möglich, durch Einbau von mehreren Gebern die Lageabhängigkeit in an sich bekannter NVeise zu kompensieren.) 4. Unabhängig von Temperaturschxvankungen. (Die dadurch auftretende Änderung der Saitenspannung kann durch Wahl geeigneter XVerLstoffe in an sich bekannter Weise kompensiert werden. Verlängerung der Saite ist gleich Verlängerung des Tauchrohres plus Verlängerung des Kompensationsstückes; s. Abbildung.) 5. Kann nachträglich in jeden Tank eingebaut werden. (Durch die Art der Erfindung bedingt, ist der Einbau unabhängig von der Tankform und von seinem Werkstoff.) 6. Läßt sich jederzeit leicht nacheichen. The inventors have recognized that the aforementioned shortcomings of the known Suggestions are avoided if a string is used as a sniffing structure will. In this case it is possible through a little. Movable along the string Swimmer, which has no other mechanical functions to fulfill, the natural frequency of the string according to the level height continuously and with great accuracy to change. Using a string in the manner described results in the following advantages: I. High measuring accuracy. (The vibrating organ can be kept small therefore small inertial mass. As a result, low response performance.) 2. Almost insensitive to changes in the density of the liquid (maximum measurement error is + o, o; ° / o with a density change of + 15 r; ° / o This small error results, because the float can be kept very small.) 3. Independent of the tank position. (The installation of a string is very easy and requires little space. It is therefore possible to adjust the position dependency in an by installing several encoders known way to compensate.) 4. Independent of temperature fluctuations. (The resulting change in string tension can be changed by choosing more suitable XVerLstoffe are compensated in a manner known per se. Extension of the string equals extension of the immersion tube plus extension of the compensation piece; see figure.) 5. Can be retrofitted in any tank. (By Art Due to the invention, the installation is independent of the tank shape and his Material.) 6. Can be easily re-calibrated at any time.

(Durch einfaches Verstellen der Saitenspannung können die Eichpunkte berichtigt werden.) 7. Kontinuierliche Ablesung während des Betriebes. (Durch die relativ geringe Antriebsleistung ist die Vorhedingung für einen kontinuierlichen Betrieb und damit kontinuierliclie Ablesung gegeben.) 8. Geringes Gewicht.(By simply adjusting the string tension, the calibration points corrected.) 7. Continuous reading during operation. (Through the relatively low drive power is the precondition for a continuous Operation and thus continuous reading.) 8. Low weight.

9. Unempfindlich gegen Schlingern. (Die Saite wird vorteilhafterweise in einem an sich bekannten Tauchrohr gespannt; s. Abbildung. 9. Insensitive to rolling. (The string will be beneficial stretched in a known immersion tube; see illustration.

Dadurch werden plötzliche Spiegelschtvankungen infolge Schlingern durch den engen Zuführungsquerschnitt und durch den kleinen Tauchrohrdurchmesser unwirksam gemacht Das langsame Absinken des Brennstoffspiegels im Tank und im Tauchrohr, infolge des Verbrauches, erfolgt hingegen gleichzeitig.) Ausführungsbeispiel In der Abbildung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Eine Stahlsaite I ist innerhalb eines Rohres 3 ausgespannt und erteilt einem zentral durch bohrten Schwimmer 2 eine Gleitführung Das Rohr 3 ist his kurz über den Boden des Flüssigkeitsbehälters 4 hinabgeführt. Der untere Verschluß besitzt Bohrungen zum Eintritt der Flüssigkeit. Am oberen Teil der Saite befinden sich die beiden Elektromagnete 6 und 7, die sich zueinander in der Saitenrichtung versetzt gegenüberstehen. Die Wicklungen 8 und g des Elektromagnets 6 stehen mit dem Gitterkreis, die des Elektromagnets 7 (Io und I I) mit dem Anodenkreis eines Röhrensummers in Verbindung. Letzterer speist den Zeigerfrequenzmesser I2. Bei diesem besteht nicht die Möglichlkeit, daß er, wie beispielsweise ein Zungenfrequenzmesser, auf Eigenschwingungen des Behälters od. dgl. anspricht. Der Röhrensummer ist in das Gehäute 13 eingebaut.This causes sudden fluctuations in the mirror due to lurching due to the narrow feed cross-section and the small immersion tube diameter rendered ineffective The slow drop in the fuel level in the tank and in the immersion tube, as a result of consumption, however, takes place simultaneously.) Embodiment In the figure illustrates the invention using an exemplary embodiment. One Steel string I is stretched inside a tube 3 and gives one centrally a sliding guide through the drilled float 2 The tube 3 is just above the ground of the liquid container 4 led down. The lower lock has holes to the entry of the liquid. At the top of the string are the two Electromagnets 6 and 7 which are offset from each other in the string direction. The windings 8 and g of the electromagnet 6 are with the lattice circle that of the Electromagnet 7 (Io and I I) in connection with the anode circuit of a tube buzzer. The latter feeds the pointer frequency meter I2. With this there is no possibility that it, like a reed frequency meter, on natural vibrations of the container or the like. Responds. The tube buzzer is built into the skin 13.

Eine Änderung des gestrichelt angedeuteten Flüssiglitsniveaus führt zu einer Lage änderung des Schwimmers und in weiterer Folge zu einer Änderung der Saiteneigenfrequenz. Die geänderte Saiteneigenfrequenz bewirkt eine gleichfrequente Änderung der auf das Gitter der Summerröhre über g und g gegebenen Spannung. Demgemäß erscheint im Anodenkreis des Röhrensummers und an den Wicklungen io und II eine ÄVechselspannung von der eigenen Frequenz der Saite. A change in the liquid glite level indicated by dashed lines results to a change in the position of the swimmer and subsequently to a change in the Natural string frequency. The changed natural frequency of the strings results in a constant frequency Change in the voltage applied to the grid of the buzzer tube via g and g. Accordingly appears in the anode circle of the tube buzzer and on the windings io and II Ä Alternating voltage from the string's own frequency.

Sie wird an den Zeigerfrequenzmesser I2 weitergeleitet und von diesem direkt angezeigt. Vorteilhafterweise kann das Erregersystem von der Saite mit einem Resonanzkreis in Verbindung gesetzt. werden, der einen Schall- oder Lichtsender speist. Geht die Flüssigkeitsmenge und damit die Saiteneigenfrequenz auf ein bestimmtes Maß zurück, so spricht der Resonanzkreis an und veranlaßt die Aussendung eines akustischen oder optischen Signals.It is forwarded to and from the pointer frequency meter I2 displayed directly. Advantageously, the excitation system of the string with a Connected resonance circuit. be that of a sound or light transmitter feeds. Does the amount of fluid and thus the natural frequency of the strings go down to a certain level Measure back, so the resonance circuit responds and causes the emission of an acoustic one or optical signal.

PATENTANSPRUC: Vorrichtung zum Anzeigen des Flüssigkeitsstandes in Behältern durch ein auf elektrischem oder mechanischem Wege zu Schwingungen erregtes Gebilde, dessen Schwingungen durch die Flüssigkeit unmittelbar oder durch einen Schwimmer oder Tauchkörper mittelbar verstimmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als schwingendes Gebilde eine durch einen Schwimmer in ihrer Schwingungsfrequenz beeinflußte Saite dient. PATENT CLAIM: Device for displaying the liquid level in Containers by an electrical or mechanical excitation to vibrate Structure whose vibrations through the liquid directly or through a Swimmers or diving bodies are indirectly detuned, characterized in that as a vibrating structure one through a swimmer in its vibration frequency influenced string is used.

Claims

To differentiate the subject matter of the invention from the prior art are The following publications were considered in the granting procedure: German Patent Nos. 667,167, 5g2,760, 565,703; French patent specification No. 520 og6.