DE933629C

DE933629C - Method and device for illuminating liquid level indicators, in particular for steam boilers

Info

Publication number: DE933629C
Application number: DEY65A
Authority: DE
Inventors: Walter Julius Kinderman
Original assignee: Yarnall Waring Co
Current assignee: Yarnall Waring Co
Priority date: 1953-01-18
Filing date: 1953-01-18
Publication date: 1955-09-29

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Beleuchten von Flüssigkeitsstandanzeigern, insbesondere für Dampfkessel Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Beleuchten der Flüslsigkeitssäule von Flüssigkeitsstandanzeigern sowie auf Flüssigkeitsstandanzeiger und Beleuchtungsvorrichtungen, insbesondere für Dampfkessel.Method and device for illuminating liquid level indicators, especially for steam boilers The invention relates to methods of lighting the liquid column of liquid level indicators as well as of liquid level indicators and lighting devices, in particular for steam boilers.

Die Erfindung erstrebt vor allem, die Diffraktion oder Ableitung des Lichtes zu verhüten, die durch die Anlvvesenheit von Verunreinigungen in der Flüssigkeit eines Standanzeigers für gewöhnlich auftritt, ferner trotz der Anwesenheit von Verunreinigungen in der Flüssigkeit eine scharfe Trennung an der Flüssigkeitsoberfiäche eines Standanzeigers (Meni.skus) zu erhalten, weiterhin ein Aufblitzen an der Flüssigkeitsoberfläche besonders dann zu erzielen, wenn Verunreinigungen in der Flüssigkeit vorhanden sind, und schließlich die in dem Standglas befindliche Flüssigkeit durch Lichtstrahlen zu beleuchten, die frei von Wellenlängen sind, die durch die Verunreinigungen reflektiert werden, wobei Lichtstrahlen zur Verwendung kommen, bei denen die Verunreinigungen von schwarzem Aussehen sind. The main aim of the invention is diffraction or derivation of light caused by the presence of impurities in the Liquid of a level indicator usually occurs, furthermore in spite of the presence there is a sharp separation of impurities in the liquid on the surface of the liquid of a level indicator (Meni.skus), a flash on the surface of the liquid continues to be achieved especially when there are impurities in the liquid, and finally the liquid in the stand glass by light rays to illuminate that are free of wavelengths reflected by the contaminants using light rays to remove the impurities are black in appearance.

Bei bekannten Vorrichtungen, bei denen zum Beleuchten des Meniskus Licht von unten projiziert wurde, wurde in (;egenwaxt von Verunreinigungen in der Flüssigkeit das Licht der üblicherweise verwendeten Glühlampen von den Schmutzteilchen stark reflektiert, was die Kontrastwirkung des Meniskus erheblich beeinträchtigte. Diese Erscheinung zeigte sich in verstärktem Maße, wenn die Lichtintensität erhöht wurde. In known devices in which to illuminate the meniscus Projected light from below was, was in (; egenwaxt of impurities in the liquid the light of the incandescent lamps usually used from the dirt particles strongly reflected, which significantly impaired the contrast effect of the meniscus. This phenomenon was more pronounced when the light intensity increased became.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Lichtstrahlen zweier Farben in waagerechter Richtung durch ein Einsatzglas zu projizieren, um dabei infolge des Unterschieds im Brechungsindex von Wasser und Dampf eine verschiedene Färbung des von dem Dampf und von dem Wasser eingenom menen Raums zu erreichen. Auch hierdurch wird das Licht ni,aSt am Meniskus konzentriert, und da die Farben durch Farbfilter erzeugt wurden, wurden dadurch überdies die im Wasser befindlichen Schmutzteilchen beleuchtet. It has also been proposed to use rays of light of two colors to project in the horizontal direction through an insert glass to thereby result the difference in the refractive index of water and steam a different color of the space occupied by the steam and the water. Also because of this the light is concentrated on the meniscus, and there the colors through color filters In addition, the dirt particles in the water were thereby generated illuminated.

Erfindungsgemäß wird in die Flüssigkeit von unten gegen die Flüssigkeitsoberfiäche Licht von Wellenlängen wischen 400 und 540 Millimikron des blauen oder grünen Wellenbereichs gerichtet, das von den üblichen Verunreinigungen, die vorherrschend von einer Farbe des roten oder orangefarbenen Wellenbereichs sind, nicht reflektiert wird. Vorzugsweise wird in die Flüssigkeit von unten gegen die Flüssigkeitsoberfläche ein intermittierendes Bogenlampenlicht einer Wellenlänge zwischen 400 und 540 Millimikron gerichtet, das eine Reihe von schnell wechselnden Bildern der fluktuierenden Flüssigkeitsoberfläche erzeugt und ein Funkeln oder Aufblitzen der Flüssigkeitsoberfläche zur Folge hat. Hierbei wird das Licht in die Flüssigkeitssäule von unten her unter einem solchen Winkel gerichtet, daß eine Gesamtreilexion an der Flüssigkeitsoberfläche erfolgt und kein Licht von den unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche liegenden Stellen durch die Flüssigkeitssäule zu dem Beobachter dringt. Schließlich wird die Flüssigkeitssäule durch Lichtstrahlen einer Farbe beleuchtet, die von der Farbe der in der Flüssigkeit vorhandenen Verunreinigungen abweicht, wobei dieses Licht in die Flüssigkeitssäule von unten her gestrahlt wird und von einer intermittierendes Licht ausstrahlenden Bogenlampe, z. B. einer Quecksilberbogenlainpe, herrührt. According to the invention, in the liquid from below against the liquid surface Light of wavelengths between 400 and 540 millimicrons of the blue or green wavelength range directed that from the usual impurities that are predominantly of one color of the red or orange waveband is not reflected. Preferably becomes an intermittent into the liquid from below against the liquid surface Arc lamp light of a wavelength between 400 and 540 millimicrons directed, that a series of rapidly changing images of the fluctuating liquid surface generated and causes a sparkle or flash of the liquid surface. Here the light in the liquid column from below is below such a column Angle directed that a total reeflexion takes place on the liquid surface and no light from the areas below the surface of the liquid through the column of liquid penetrates to the observer. Eventually the column of liquid becomes Illuminated by rays of light of a color that is different from the color of that in the liquid existing impurities deviates, this light entering the liquid column is radiated from below and emitting intermittent light Arc lamp, e.g. B. a mercury arc lamp comes from.

Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung. Further objects of the invention will emerge from the description.

In den Zeichnungen ist nur eine einzige der vielen möglichen Ausführungsformen dargestellt, und zwar wurde diese Form mit Rücksicht auf die Einfachheit der Darstellung, auf das einwandfreie Arbeiten dieser Vorrichtung und auf die klare Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Lehren gewählt. In den Zeichnungen ist Fig. I eine schaubildlicheAnsicht der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung, wobei einer der Aufhängehaken weggebrochen ist, Fig. 2 eine Seitenansicht derBeleuchtungsvorri,chtung in Anwendung bei einem teilweise geschnittenen, schematisch dargestellten Standanzeiger, Fig. 3 ein Schnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung nach Linie 3-3 der Fig. 4, Fig. 4 eine Rückansicht der Beleuchtungsvorrichtung, teilweise -gebrochen, um den Reflektorspiegel sichtbar zu machen, Fig. 5 ein Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 3, Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht der Lampenkappe und ihres SchLitzes, wie sie in den Fig. 3 und 5 zu sehen sind, und Fig. 7 ein Diagramm der Lichtstrahlen zur und von der Flüssigkeibsoberfläche, wobei der Standanzeiger in einem senkrechten Axialschnitt dargestellt ist. In the drawings there is only one of the many possible embodiments shown, and this form was made with regard to the simplicity of the presentation, on the flawless operation of this device and on the clear clarification selected the teachings of the invention. In the drawings, Fig. I is a perspective view the lighting device according to the invention, with one of the suspension hooks broken away Figure 2 is a side view of the lighting device in use on a partially sectioned, schematically illustrated level indicator, Fig. 3 is a section through the lighting device along line 3-3 of FIGS. 4, 4, a rear view the lighting device, partially broken, visible around the reflector mirror to make, Fig. 5 is a section along line 5-5 of Fig. 3, Fig. 6 is a diagrammatic view View of the lamp cap and its slot as seen in Figs and Fig. 7 is a diagram of the light rays to and from the liquid surface, wherein the level indicator is shown in a vertical axial section.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In the drawings, the same parts are given the same reference numerals Mistake.

Die in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemäße Beleuchtunglssorrichtung besteht aus einem keilförmigen Körper 20 aus Blech, z. B. Stahlblech, mit einer lotrechten Seitenwand 21, deren lotrechte Öffnung 22 längs des Standanzeigers gegen das Beleuchtungsfenster gelegt wird. The lighting device according to the invention shown in the drawings consists of a wedge-shaped body 20 made of sheet metal, for. B. sheet steel, with a vertical side wall 21, the vertical opening 22 along the level indicator against the lighting window is placed.

Der Flüssigkeitsstandanzeiger kann beliebiger Art sein. Er besitzt ein Gehäuse aus geschlitzten Deckplatten 23 und 24, von denen jede ein Schauglas 25 und 26 an gegenüberliegenden Seiten des geschlitzten Mittelkörpers s7 trägt, dessen Innenbohrung mit dem zu überwachenden Kessel am Kopf bei 218 oberhalb des Spiegels und am Fuß bei 28' unterhalb des Spiegels verbunden ist. Die lotrechte Seitenwand 21 hat auf Abstand stehende Lippen 29, die nach außen vorstehen und einen Schlitz bilden, der die lotrechte Öffnung 22 umgibt. Die Lippen ragen in die geschlitzte Fläche der angrenzenden Deckplatte und legen sich gegen das Schauglas 25, um Lichtstrahlen in den Innenraum des Standanzeigers zu richten. The liquid level indicator can be of any type. He owns a housing made of slotted cover plates 23 and 24, each of which is a sight glass 25 and 26 on opposite sides of the slotted central body s7, its inner bore with the boiler to be monitored on the head at 218 above the Mirror and connected at the foot at 28 'below the mirror. The perpendicular Side wall 21 has spaced apart lips 29 that protrude outward and one Form a slot that surrounds the vertical opening 22. The lips protrude into the slit Surface of the adjacent cover plate and lie against the sight glass 25 to light rays to be directed into the interior of the level indicator.

Die Beleuchtungsvorrichtung wird an dem Standanzeiger mittels Haken 30 angehängt, die im Abstand voneinander am Kopf des Gehäuses 20 befestigt sind und über die Deckplatte 23 des Gehäuses greifen. Die Rückwand 3' des Beleuchtungsgehäuses verläuft nach dem Kopf der lotrechten Wand hin in einem spitzen Winkel, also in Keilform. Die Rückwand 3I ist mit der lotrechten Wand 2I durch die lotrechten Stirnwände 32 verbunden. The lighting device is attached to the level indicator by means of hooks 30 attached, which are attached to the head of the housing 20 at a distance from one another and grip over the cover plate 23 of the housing. The rear wall 3 'of the lighting housing runs towards the head of the vertical wall at an acute angle, i.e. in Wedge shape. The rear wall 3I is with the vertical wall 2I through the vertical end walls 32 connected.

Auf der Innenseite der Rückwand 3I ist mittels Schrauben 36 ein Reflektorspiegel 33 befestigt, der ähnlich wie die Rückwand nach aufwärts schräg zur lotrechten Wand 32 liegt. Der Reflektorspiegel besitzt eine sehr stark spiegelnde Innenfläche, z. B. eine glänzende N.ickel- oder Chromplatte oder eine weiße Fläche oder eine polierte Aluminiumfläche. On the inside of the rear wall 3I is a reflector mirror by means of screws 36 33 attached, which is similar to the rear wall sloping upwards to the perpendicular wall 32 is located. The reflector mirror has a very reflective inner surface, e.g. B. a shiny nickel or chrome plate or a white surface or a polished one Aluminum surface.

Am Fuß des Gehäuses 20 ist eine Lichtquelle 37 untergebracht, die im vorliegenden Falle aus einer in einer Fassung 3-8 sitzenden Quecksilberbogenlampe besteht, die ihre Lichtstrahlen in den zwischen dem Reflektor 33 und der lotrechten Wand 21 liegenden Innenraum richtet. Die Fassung 38 wird am Boden des Gehäuses 20 mittels eines Lampenfußes 40 gehalten, der fest mit dem GeEhäuse 20 verbunden ist. Die Lichtstrahlen werden auf eine die lotrechte Öffnung 22 ausfüllende Linie mittels einer Kappe 41 begrenzt, die durch Henkel 42 am Gehäuse 20 befestigt ist und einen Schlitz 43 aufweist, der in Ausrichtung mit dem zwischen den Lippen 29 verbundenen Schlitz liegt. At the foot of the housing 20, a light source 37 is housed in the present case from a mercury arc lamp seated in a socket 3-8 consists of their light rays in the between the reflector 33 and the perpendicular Wall 21 lying interior aligns. The socket 38 is at the bottom of the housing 20 held by means of a lamp base 40 which is firmly connected to the housing 20. The light beams are on a vertical opening 22 filling line by means a cap 41 limited by the handle 42 on Housing 20 attached and has a slot 43 in alignment with that between the lips 29 connected slot is located.

Die Lichtstrahlen werden schräg aufwärts in die Flüssigkeitssäule des Standanzeigers von unten gegen die Flüssigkeitsoberfläche in einem solchen Winkel gerichtet, daß eine Gesamtreflexion im Glas und in der Flüssigkeit auftritt. The rays of light are inclined upwards into the column of liquid of the level indicator from below against the surface of the liquid at such an angle directed that a total reflection occurs in the glass and in the liquid.

Fig. 7 zeigt den einfallenden Lichtstrahl 44, der von der Lichtquelle 37 unmittelbar herkommt oder von dem Reflektor zurückgestrahlt wird, wobei der Lichtstrahl durch das Glas bei 45 und durch das in dem Standanzeiger befindliche Wasser 46 bei 47 gebrochen wird. Der Lichtstrahl trifft auf den Meniskus oder die Flüssigkeitsoberfläche 48 von unten auf und wird in einem Lichtstrahl 50 zurückgeworfen, der in dem Glas bei 51 und in der Luft bei 52 auf seinem Wege zum Beobachter gebrochen wird. Um an der Flüssigkeitsoberfläche eine Gesamtreflexion, durch die eine Beleuchtung der Flüssigkeitsoberfläche erfolgt, zu erhalten, muß der Winkel 24 zwischen dem einfallenden Lichtstrahl 44 und der lotrechten Achse der Wasselrsäule zwischen 35 und 600, vorzugsweise etwa 450, betragen. Bei Verwendung eines Reflektors ist dieser Winkel der Winkel des den Reflektor verlassenden und in den Standanzeiger eintretenden Lichtstrahls. Fig. 7 shows the incident light beam 44 emitted by the light source 37 comes directly from or is reflected back by the reflector, the light beam through the glass at 45 and through the water 46 in the level indicator 47 is broken. The light beam hits the meniscus or the surface of the liquid 48 from below and is reflected in a beam of light 50 that penetrates the glass is broken at 51 and in the air at 52 on its way to the observer. Around a total reflection on the surface of the liquid, by means of which an illumination of the To obtain the liquid surface, the angle must be 24 between the incident Light beam 44 and the vertical axis of the water column between 35 and 600, preferably about 450. When using a reflector, this angle is the angle of the light beam leaving the reflector and entering the level indicator.

Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Das aus der Lichtquelle austretende Licht, das frei von Wellenlängen ist, die der durch die Schmutzteilchen reflektierten Farbe entsprechen, wird von unten in die Flüssigkeit nach der Flüssigkeitsoberfläche gestrahlt, wodurch die Schmutzteilchen verdunkelt werden und eine deutliche Beleuchtung der Flüssigkeitsoberfläche erfolgt. Die Schmutzteilchen, die als Suspension in der Flüssigkeit vorhanden sind oder die teilweise oder völlig an der Innenseite des Glases haften, wie dies bei Standanzeigern für Kesselwasser der Fall ist, werden völlig verdunkelt. The device works in the following way: That from the light source outgoing light that is free of wavelengths generated by the dirt particles reflected color, is from below into the liquid after the liquid surface blasted, whereby the dirt particles are darkened and a clear lighting the liquid surface takes place. The dirt particles that exist as a suspension in the Liquid is present or partially or entirely on the inside of the Glass stick, as is the case with level indicators for boiler water completely darkened.

Da die Schmutzteilchen für gewöhnlich von orangefarbener, brauner oder roter Farbe sind, liegt die Wellenlänge der Lichtquelle im Bereich zwischen 400 und 540 Millimikron, d. h. im Bereich der blauen und grünen Lichtwellen. Es kann natürlich auch etwas ultraviolettes Licht vorhanden sein, ohne die Lenchtwirkung zu beeinträchtigen. Since the dirt particles usually range from orange to brown or red, the wavelength of the light source is in the range between 400 and 540 millimicrons, i.e. H. in the field of blue and green light waves. It Of course, some ultraviolet light can also be present without the lightening effect to affect.

Die durch die Bogenlichtquelle, insbesondere durch die Quecksilberbogenlampe, erzeugten und mit schneller Unterbrechung auftretenden kräftigen Blitze verursachen ein kräftiges Funkeln der Flüssigkeitsoberfläche, was mit Glühlampen bisher nicht erreicht werden konnte. Dieses Funkeln und der durch das Verdunkeln sich ergebende Kontrast tritt bei einer Anlage, in der die Flüssigkeit schmutzig ist, deutlicher hervor als in einer Anlage, in der die Flüssigkeit rein ist. Natürlich verstärkt sich das Funkeln bei häufigerem Kräuseln der Flüssigkeitsoberfläche durch das abtropfende Kondensat oder durch Erschütterungen, die erfahrungsgemäß so oft auftreten, daß mit einer schnell fluktuierenden Lichtquelle, z. B. einem elektrischen Lichtbogen, ein deutliches Funkeln oder Aufblitzen in jeder gewünschten Anlage erzeugt wird. The arc light source, in particular the mercury arc lamp, generated strong lightning bolts that occur with rapid interruption a strong sparkle on the surface of the liquid, something that has not been possible with incandescent lamps so far could be achieved. This sparkle and the one resulting from the darkening Contrast is more noticeable in a facility where the liquid is dirty than in a system in which the liquid is pure. Reinforced, of course The sparkle with frequent ripples on the surface of the liquid is caused by the dripping Condensate or vibrations which experience has shown occur so often that with a rapidly fluctuating light source, e.g. B. an electric arc, a distinct twinkle or flash is created in any desired system.

PATBNTANSPROCHE: I. Verfahren zum Beleuchten von Flüssigkeitsstandanzeigern, die eine Flüssigkeit mit Schmutzteilchen enthalten, insbesondere für Dampfkessel, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtstrahlen von Wellenlängen, die im wesentlichen frei von den Wellenlängen der Farbe der Schmutzteilchen sind, in die in dem Standanzeiger vorhandene Flüssigkeit und gegen die Flüssigkeitsoberfläche gerichtet werden. PATBNTANPROCHE: I. Procedure for illuminating liquid level indicators, which contain a liquid with dirt particles, especially for steam boilers, characterized in that light rays of wavelengths substantially are free of the wavelengths of color of the dirt particles in the level indicator existing liquid and directed against the liquid surface.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that the light source is a temporarily interrupted arc.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the light source has a wavelength between 400 and 540 millimicrons in the visible Area has.

4. Lighting device for liquid level indicators for implementation of the method according to claims 1 to 3, characterized by a housing (20), one vertical wall (21) of which is provided with a vertical opening (22), which is placed on the window of a liquid level indicator, and through a an electric light source (37) located near the base of the opening (22) and is directed obliquely upwards to this opening (22).

5. Device according to claims I and 4, characterized in that that the light source is an electric mercury arc lamp.

6. Device according to claims I, 4 and 5, characterized by an inclined reflector mirror (33) provided behind the opening (22), which is inclined towards the head end of the opening (22).

7. Device according to claims I, 4 to 6, characterized in that that spaced apart protruding lips (29) on the outside of the Sitting opening (22) that forms a vertical slot between the lips.

8. Device according to claims 1, 4 to 7, characterized by Hanging hook (30) on the head of the housing (20) to attach the lighting device to hang up the level indicator.