DE931378C

DE931378C - Vorrichtung zur Messung der Standhoehe in Behaeltern durch Echolotung

Info

Publication number: DE931378C
Application number: DEA17127A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Thiede
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1952-12-19
Filing date: 1952-12-19
Publication date: 1955-08-08

Description

Vorrichtung zur Messung der Standhöhe in Behältern durch Echolotung Zusatz zum Patent 878 723 Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung der im Hauptpatent beschriebenen Einrichtung zur Standanzeige von Flüssigkeiten in Behältern. Das Wesen des Patents 878 723 besteht darin, daß auf der Meßstrecke mehrere Reflektoren in vorgeschriebenem Abstand angeordnet sind, die zusätzlich zum Echo der Gutoberfläche Eichanzeigen ergeben, die den wahren Maßstab für die Standhöhe erkennen lassen. Erfindungsgemäß genügt es zur Eichung, nur einen Eichreflektor mit zugehöriger Echoanzeige vorzusehen, wenn die Anzeigevorrichtung gleichzeitig mit Mitteln zur Korrektion des Abstandsmaßstabes entsprechend der jeweiligen Anzeige des Eichechos ausgerüstet ist; dabei besteht auch noch die vorteilhafte Möglichkeit, die Eichreflektoranzeige als Maß für die Gemischzusammensetzung im Behälter zu benutzen.
Um eine genaue Eichung und Anzeige der Gemischzusammensetzung zu erhalten, wird zweckmäßig von einer vergrößerten Anzeige eines den Eichreflektor umschließenden Ausschnittes der gesamten Lotstrecke, z. B. in einem Braunschen Rohr, Gebrauch gemacht. Die Korrektion der Eichreflektoranzeige bzw. des Zeitmaßstabes für die Standhöhenmessung kann selbsttätig durch das Eichecho gesteuert werden. Das hat insbesondere den Vorteil, daß eine fortlaufende Aufzeichnung der Korrektionswerte bzw. der Gemischzusammensetzung, vorzugsweise auf dem Schreibstreifen für die Standkurve, erfolgen kann. So ist es möglich, Standhöhe und Gemischzusammensetzung in ihrem Zusammenhang zu registrieren.
Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht: Die Abbildung zeigt ein Echolot zur Messung des Flüssigkeitsstandes in einem Behälter I. Am Behälterboden sind in einer ölgefüllten Kammer 2 ein Schallsender 3 und Empfänger 4 angeordnet. Der Schallsender 3 wird durch einen nockenbetätigten Schaltkontakt 5 über ein Schaltgerät 6 mit Erregerstromquelle getastet und sendet kurze Ultraschallimpulse in Richtung -gegen die Decke des Behälters aus. Im Behälter ist in z. B.
I m Höhe über dem Boden ein Reflektor 7 in Form einer luftgefüllten Kammer angeordnet. Der gegen die Decke gerichtete Schallimpuls wird an dem Reflektor 7 sowohl als auch an der Oberfläche 8 der FIiissigkeit reflektiert und über den Empfänger 4 und Verstärker g durch eine Schreibvorrichtung mit fortlaufendem Schreibstreifen 10 und Schreibstift II angezeigt.
Die Schallgeschwindigkeit im Füllgut des Behälters ist von verschiedenen Zustandsgrößen des Gutes abhängig, bei einem Gemisch von z. B. Propan und Butan insbesondere auch von der Gemischzusammensetzung. Um die Standhöhenanzeige von diesen Einflüssen unabhängig zu machen, ist eine Einrichtung zur Korrektion des Standhöhenmaßstabes entsprechend der jeweiligen Anzeige des Eichechos vorgesehen. Diese Korrektion erfolgt im dargestellten Beispiel dadurch, daß die Geschwindigkeit der Zeitablenkung des Echoschreibstiftes II einstellbar ist. Der Schreibstift wird von einem endlosen, umlaufenden Band 12 getragen, das von einem Motor 13 im Pfeilsinne angetrieben wird.
Die Drehzahl des Motors I3 wird selbsttätig so geregelt, daß das Eichecho des Reflektors 7 an der Standhöhenskala stets den richtigen Wert von genau I m anzeigt. Bei dieser selbsttätigen Veränderung des Zeitmaßstabes könnte auf eine sichtbare Anzeige des Eichechos auch verzichtet werden. Die Echos aus dem Bereich von etwa o bis 2 m werden über einen umlaufenden Kontakt 14 und Kollektor I5 auf eine Regeleinrichtung I6 gegeben und stellen dadurch je nach dem Augenblick der Ankunft des Eichechos die Drehzahl des Antriebsmotors I3 entsprechend ein.
Auf dem Schreibstreifen 10 wird die Eichstrecke verhältnismäßig klein abgebildet. Zur genauen Beobachtung ist zusätzlich eine Anzeige in vergrößertem Maßstab vorgesehen. Hierzu dient ein Braunsches Rohr 17, das aus dem Gesamtlotbereich nur einen Ausschnitt von z. B. o bis 2 m anzeigt. Zur Zeit- bzw. Abstandsmessung können Zeitmarken 18 etwa durch eine Wechselspannung von I000 Hz eingeblendet werden. An dieser Skala läßt sich die Gemischzusammensetzung des Gutes im Behälter ablesen. Durch Wahl der Frequenz läßt sich erreichen, daß jeder Skalenstrich z. B. einer Änderung von I O/o der Gemischzusammensetzung entspricht. In Verbindung mit einer fest aufgebrachten groben Skaleneinteilung kann man dann an der eingeblendeten Eichwechselspannung die Gemischzusammensetzung ablesen.
Zur fortlaufenden Aufzeichnung des Korrektionswertes bzw. der Gemischzusammensetzung ist die selbsttätige Regeleinrichtung I6 mit einem Schreibstift 19 versehen, der auf dem Schreibstreifen IO den Verlauf der Gemischzusammensetzung aufzeichnet.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich.
Um die ordnungsmäßige Arbeitsweise der selbsttätigen Korrektion zu kontrollieren, kann das Braunsche Rohr zur Anzeige des. Eichechos auch mit der Korrektionseinrichtung gekoppelt sein, so daß auch am Braunschen Rohr das Eichecho selbsttätig stets auf die gleiche Skalenstelle gebracht wird.
So kann man die richtigeKorrektion an der Anzeige des Eichechos auch an der Braunschen Röhre beobachten. Im dargestellten Beispiel kann diese Kontrolle schon durch die Aufzeichnung des Eichechos auf dem Schreibstreifen IO geschehen, ist aber wegen der Kleinheit des Maßstabes ungenau.
Wenn man auf die fortlaufende Aufzeichnung der Gemischzusammensetzung bzw. der Korrektionsgröße verzichtet, kann die Korrektion auch von Zeit zu Zeit von Hand durchgeführt werden.
Es kommt dies einer normalen Nullmethode gleich.
Die Regeleinrichtung bzw. die Geschwindigkeit des Motors I3 wird durch die Regeleinrichtung I6 so lange verändert, bis sich das Eichecho in der richtigen Lage am Braunschen Rohr befindet. Hierzu ist am Braunschen Rohr eine Eichmarke entsprechend dem Abstand des Eichreflektors von I m vorzusehen.
Will man die Gemischzusammensetzung unabhängig von Temperatureinflüssen anzeigen, so muß eine Temperaturmessung und Temperaturkorrektion vorgesehen sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zur Messung der Standhöhe von Flüssigkeiten in Behältern durch Echolotung mittels Schallimpulsen, wobei nach Patent 878 723 durch in bekanntem Abstand von Sender und Empfänger auf der Meßstrecke angeordnete Reflektoren Eichechos erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Einrichtung zur Messung der Laufzeit eines Eichechos die diese Laufzeit beeinflussende Zusammensetzung eines Flüssigkeitsgemisches angezeigt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Echo eines Eichreflektors, vorzugsweise für einen Teilbereich der gesamten Lotstrecke mit gedehnter Ableseskala, zur Anzeige gebracht und die Laufzeit als Maß für die Gemischzusammensetzung im Behälter benutzt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, gekennzeichnet durch Mittel zur Korrektion der Standanzeige in Abhängigkeit von der Laufzeit eines Eichechos in Verbindung mit einer Einrichtung zur Anzeige der Größe der vorgenommenen Korrektion als Maß für die Gemischzusammensetzung.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der zeitabhängigen Ablenkung eines Anzeigegliedes in der Vorrichtung für die Anzeige der Standhöhe so veränderlich ist, daß das Eintreffen des Eichechos mit dem Durchgang des Anzeigegliedes durch einen bestimmten Punkt der Abstandsskala zusammenfällt.
5. Vorrichtung nach Anspruch q, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Ablenkung des Anzeigegliedes für die Standhöhe durch Drehzahlverstellung eines Motors geändert wird und die vorzugsweise durch einen Zungenfrequenzmesser angezeigte Drehzahl als Maß für die Gemischzusammensetzung dient.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur selbsttätigen Korrektion der Anzeige des Abstandes des Eichreflektors bzw. des Zeitmaßstabes der Standhöhenanzeige in Verbindung mit einer fortlaufenden Aufzeichnung der Korrektionswerte bzw. der zugehörigen Gemischzusammensetzung, vorzugsweise auf dem Schreibstreifen für die Standhöhenanzeige.
7. Vorrichtung nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur genauen Anzeige des Eintreffens des Eichechos eine Kathodenstrahlröhre mit einem einem Teil der gesamten Lotstrecke entsprechenden Meßbereich vorgesehen ist.