DE8332045U1 - Ultraschallsensor eines Füllstandsmeßgerätes - Google Patents

Ultraschallsensor eines Füllstandsmeßgerätes

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DE8332045U1 DE19838332045 DE8332045U DE8332045U1 DE 8332045 U1 DE8332045 U1 DE 8332045U1 DE 19838332045 DE19838332045 DE 19838332045 DE 8332045 U DE8332045 U DE 8332045U DE 8332045 U1 DE8332045 U1 DE 8332045U1
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296Acoustic waves

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Description

Dr.-Ing. Roland Liesegang'..**..* · '· · ·'. '.."..' Patentanwalt
European Patent Attorney
Sckellstraese 1 0-8000 München Telefon (089) 4482496
Telex JJ14M2 pall d Talekopierer (OM) 2720480, 2720481 Telegramme patemui manchen
PoMachecfc München 394 tM02 Hypobank München 64001*4333
ENDRESS + HÄUSER GMBH + Co. «*—«-* Mö„*.n 2*»oo7
Maulburg/ Bundesrepublik Deutschland G 129 14
Ultraschallsensor eines Füllstandsmeßgerätes
Die Erfindung betrifft einen Ultraschallsensor eines Füllstandsmeßgerätes zum Messen des Füllstandes in einem Behälter mit durch brennbare Stäube explosionsgefährdeter Innenzone/ wobei der Ultraschallsensor eine mit Piezoxiden in Kontakt stehende Metallmembran aufweist/ welche einen in die Innenzone ragenden Sensortopf zur Meßzone hin abschließt.
Aus Gründen der kostengünstigen Herstellung sind die Gehäuse solcher Ultraschallsensoren sehr oft aus einem Kunststoff hergestellt, der nicht den Bauvorschriften für elektrische Betriebsmittel zur Verwendung in durch brennbare Stäube explosionsgefährdeten Bereichen ("Zone 10") entspricht; dies deshalb, weil die Schlag- und Flammfestigkeit solcher Kunststoffe nicht ausreichend ist. Außerdem neigen Kunststoffe mit einem Oberflächen-
widerstand von > 10 Ohm zu elektrostatischen Aufladungen, was wiederum einen Einsatz solcher Sensoren in durch brennbare Stäube explosionsgefährdeten Bereichen erschwert. 20
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ultraschallsensor der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß er durch einfache, bei Bedarf nachträglich
it ·
anzubringende Zusatzeinrichtungen den Anforderungen an den Einsatz in durch brennbare Stäube explosionsgefährdeten Innenzonen voll genügt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Ultraschallsensor der eingangs beschriebenen Art ein Netallgehäuse vorgesehen, das den Sensortopf staubdicht umgibt und über eine im inneren des Sensortopfes verlaufende Leitungsanordnung mit der Metallmembran zum Potentialausgleich elektrisch leitend verbunden ist.
Bei dem Ultraschallsensor nach der Erfindung sorgt das Metallgehäuse für die beispielsweise in "Zone 10" geforderte Schlagfestigkeit, Flammbeständigkeit und Abschirmung gegen elektrostatische Aufladungen. Aufgrund der elektrisch leitenden Verbindung mittels einer Leitungsanordnung, die geschützt im Inneren des Metallgehäuses verläuft, wird ein sicherer Potentiälausgleich zwischen der Metallmembran und dem Metallgehäuse erzielt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.
Die Erfindung ist im folgenden anhand einer einen Längsschnitt durch einen ausgeführten Ultraschallsensor zeigenden Figur mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
Die Figur zeigt einen Ultraschallsensor, der durch eine öffnung 1 in einer Behälterwand 2 eingesetzt ist. Der Ultraschallsensor, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet ist, umfaßt einen außerhalb des Behälters angeordneten Elektronikteil4, der in einen Kunststoffgehäuse 5 untergebracht ist, sowie einen Sendeteil 6, der ebenfalls in einem Kunststoffgehäuse mit Sensortopf 7 und Topfdeckel 8 aus Kunststoff untergebracht ist. Das Kunststoffgehäuse 7,8 ist über ein Abstandsrohr 9 dicht mit dem Gehäuseflansch 10 des Kunststoff gehäuses 5 verbunden.
Der Sensortopf 7 ist meßzonenseitig durch eine Metallnembran 11 abgeschlossen, welche über Distanzröhrchen 12 mit drei auf einem gemeinsamen Mittenkreis angeordneten/ kreisförmigen Piezoxiden 13 in Kontakt steht. Die Piezoxide 13 und die wegführenden elektrischen Leitungen sind in einer Kunstharz-Gießmasse eingegossen. Die genannten Leitungen sind durch den Deckel 8 durchgeführt und in einer Piezo-Anschlußleitung 14 zusammengefaßt. Mit 15 ist eine zur zentralen Abstützung des Sendoteiles vorgesehene zentrale Gewindestange bezeichnet.
Durch den Deckel 8 ist auch ein Erdungskabel 16 geführt, das an der Metallaembran 11 angelötet ist« Im Kunststoffgehäuse 5 des Elektronikteils 4 ist das Erdungskabel 16 über eine Ringöse 17 an einem Gewindedurchgangsbolzen 18 befestigt, der ein entsprechendes Durchgangsloch in der Hand des Kunststoffgehäuses 5 durchsetzt und darin abgedichtet ist. Auf der Gehäuseaußenseite ist an dem Durchgangsbolzen 18 ein Erdungswinkel 19 aus rostfreiem Stahl
mittels einer Kontermutter 20 elektrisch leitend gehalten. Der untere Schenkel 21 des Erdungswinkels 19 ist mit einem von mehreren Befestigungsbolzen 22 verschraubt. Die Befestigungsbolzen 22 sind in einen metallenen Flansch 23 eingeschraubt, der Teil eines insgesamt mit dem Bezugs-
zeichen 25 bezeichneten Metallgehäuses bildet. Dieses Metallgehäuse 25 umfaßt eine zylindrische Hülse 24, welche sich über die Gesamtlänge des Abstandrohres 9 und des akustischen Sendeteiles 6 erstreckt und diese Teile umschließt. Dabei ist zwischen das Abstandsrohr 9 und die zylindrische Hülse 24 eine Schaumstoffeinlage 27 eingebracht. Am unteren Ende ist das Metallgehäuse 25 von einer damit vakuumdicht verschweißten ringförmigen, metallischen Randscheibe 26 abgeschlossen. Zwischen dieser Randscheibe 26 ' und der Metallmembran ist eine Elastomerdichtung 28 angeordnet.
Der metallene Flansch 23 dient zusammen mit dem Plansch 10 zur Befestigung des Ultraschallsensors 3 an der Behälterwand mittels nicht gezeigter Schraubbolzen, die abwechselnd mit den Befestigungsbolzen 22 auf dem gleichen Lochkreisdurchmesser angeordnet sind.

Claims (3)

Dr.-lng.Roland Liesegang·· " Patentanwalt European Patent Attorney Sckellstrasse 1 D-8000 München 80 Telefon (089) 4482496 Telex 5214382 palid Telekopierer (069) 272MK, 2720481 Telegramme palemus mündien Postscheck München 394IB-; 32 Hypobank München 6400t94333 ENDRESS + HÄUSER GMBH + CO. Rauschen,«* München 2503007 Maulburg, Bundesrepublik Deutschland G 129 14 Ultraschallsensor eines Fullstandsmeßgerätes Ansprüche
1. Ultraschallsensor eines Füllstandsmeßgerätes zum Messen des Füllstandes in einem Behälter mit durch brennbare Stäube explosionsgefährdeter Innenzone, wobei der Ultraschallsensor eine mit Piezoxiden in Kontakt stehende Metallmembran aufweist, welche einen in die Innenzone ragenden Ssnsortopf zur Meßzone hin abschließt, gekennzeichnet durch ein Metallgehäuse (25) ·, das den Sensortopf (7) staubdicht umgibt und über eine im Inneren des Sensortopfes verlaufende Leitungsanordnung (14,16) mit der Metallmembran zum Potentialausgleich elektrisch leitend veröunden ist.
2. Ultraschallsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (25) eine zylindrische Hülse (24) aufweist, mit deren membranseitigem Ende eine ringförmige Randscheibe (26) vakuumdicht verschweißt ist, welche mittels einer Elastomer- dichtung (28) gegenüber der Metallmembran (11) abgedichtet ist.
3. Ultraschallsensor nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem anderen Ende der Hülse (24) ein .metallener Flansch (23 ) verschweißt ist,mit dem ein Kunststoffgehäuse (51 für den Elektronikteil (4) des Ultraschallsensors (3) mittels Befestigungsbolzen (22·) verbunden ist und der gleichzeitig zur Befestigung an einer Behälterwand (2) dient, und daß die Leitungsanordnung (14,.16) mit einem der Befestigungsbolzen (22) über einen außen am Kunststoffgehäuse (5) angebrachten Erdungswinkel (1 g) verbunden ist.
DE19838332045 1983-11-08 1983-11-08 Ultraschallsensor eines Füllstandsmeßgerätes Expired DE8332045U1 (de)

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