DE934312C

DE934312C - Device for echo sounding, in particular for indicating the level of liquids in containers

Info

Publication number: DE934312C
Application number: DEA18082A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Ambichl; Heinz Dr Thiede
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1953-05-27
Filing date: 1953-05-27
Publication date: 1955-10-20

Description

Vorrichtung zur Echolotung, insbesondere zur Standanzeige von Flüssigkeiten in Behältern Es ist llannt, die Standhöhe von Flüssigkeiten in Behältern durch Echolotung zu messen. Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß, da es sich ual eine Echolotung über verhältnismäßig kurze Strecken handelt, mit einer geringen Sendeenergie auszukommeii ist. Älan kann daher auch grundsätzlich mit sehr kleinen Schwingergebilden arbeiten.Device for echo sounding, in particular for indicating the level of liquids in containers It is shown the level of liquids in containers by echo sounding to eat. The invention is based on the idea that, since it is ual an echo sounder acts over relatively short distances to get by with a low transmission energy is. Älan can therefore also work with very small oscillating structures.

Praktisch ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei kleinen Strahlflächen wegen der geringen Richtschärfe der Strahlergebilde. Dadurch können leicht Störechos auftreten, die von Vorsprüngen oder Uneljenheiten der 13ehälterxvandung herrühren.In practice, however, there are difficulties with small beam areas because of the poor directivity of the radiator structure. This can easily create false echoes occur which result from projections or imperfections in the wall of the container.

Um eine störfreie Anzeige auch mit kleinen Strahlflächen zu erzielen, wird erfindungsgemäß die Meßstrecke von einem mit dem Außenmedium kommunizierenden Rohr mit glatter Innenwandung umschlossen. Auf diese Weise lassen sich alle Störechos wirksam vermeiden, und es werden Echos mit Sicherheit nur auf dem vorgeschriebenen Lotweg übertragen. Die Erfindung hat ferner den großen Vorteil, daß sich Bewegungen und Wirbel im Außenmedium im Meßrohr nicht störend bemerkbar machen und daß immer, z. B. auch beim Füllen des Behälters, ein glatter, für die Lotung brauch- barer Flüssigkeitsspiegel im Meßrohr vorhanden ist. In order to achieve an interference-free display even with small beam areas, According to the invention, the measuring section is from a communicating with the external medium Tube enclosed with a smooth inner wall. In this way, all false echoes Avoid effectively, and there will be echoes with certainty only on the prescribed one Transfer the plumb path. The invention also has the great advantage that movements and eddies in the external medium in the measuring tube are not noticeable and that always, z. B. also when filling the container, a smooth, necessary for the plumbing barer There is a liquid level in the measuring tube.

Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. The invention is illustrated using an exemplary embodiment.

Abb. I zeigt einen Behälter mit Echolotgerät nach der Erfindung in schematischer Darstellung, Abb. 2 den Einbau der Echolotschwinger in größerem Maßstab. Fig. I shows a container with echo sounder according to the invention in Schematic representation, Fig. 2, the installation of the echo sounder transducer on a larger scale.

In dem Meßstutzen 2 des Behälters I, in dem die Standhöhenmessung durchgeführt werden soll, ist ein Meßrohr 3 aufgehängt, das von der Decke bis fast zum Boden des Behälters hinabreicht. Das Rohr ist unten offen und auch oben im Behälter mit Löchern 4 versehen, um im Rohr den gleichen Flüssigkeitsstand zu haben wie im Behälter. Im oberen Ende des Meßrohres ist ein Sender 5 und Empfänger 6 für die Echolotung eingebaut. Das Meßrohr 3 und die Schwinger 5, 6 werden von einer Platte 7 getragen, die gleichzeitig zum Abschluß der Meßöffnung 2 dient. Die Schwinger sind mit dem Meßrohr bzw. der Tragplatte 7 schallweich verbunden und zu diesem Zweck mit einer Schaumgummiumhüllung 8, g versehen, die die Schwinger bis auf ihre nach unten gerichtete Strahlfläche umschließt. In the measuring nozzle 2 of the container I, in which the standing height measurement is to be carried out, a measuring tube 3 is suspended from the ceiling up to almost reaches down to the bottom of the container. The tube is open at the bottom and also at the top of the container provided with holes 4 in order to have the same liquid level in the pipe as in the Container. In the upper end of the measuring tube is a transmitter 5 and receiver 6 for Built-in echo sounding. The measuring tube 3 and the oscillators 5, 6 are from a plate 7 worn, which also serves to close the measuring opening 2. The Schwinger are connected acoustically to the measuring tube or the support plate 7 and for this purpose with a foam rubber cover 8, g provided that the transducers up to their after encloses the radiant surface directed downwards.

Die Strahler sind z. B. als Magnetostriktionsschwinger ausgebildet und auf eine Frequenz von I00 kllz abgestimmt. Die Breite ihrer Strahlfläche kann klein zur Wellenlänge sein, so daß die Schwinger eine im wesentlichen ungerichtete Strahlcharakteristik haben.The emitters are z. B. designed as a magnetostriction oscillator and tuned to a frequency of 100 kllz. The width of their beam area can be small to the wavelength, so that the oscillator is essentially non-directional Have beam characteristics.

Sender und Empfänger sind durch eine akustische isolierende Trennwand 10 gegeneinander abgeschirmt. Das Meßrohr ist mit einer glatten Innenwandung versehen, um jegliche Reflexionen, die zu Störechos führen können, zu vermeiden, wie sie z. B. bei Verwendung eines einfachen Eisenrohres mit normaler Oberflächenrauhigkeit auftreten. The transmitter and receiver are surrounded by an acoustic isolating partition 10 shielded from each other. The measuring tube is provided with a smooth inner wall, in order to avoid any reflections that could lead to false echoes, such as those caused by e.g. B. when using a simple iron pipe with normal surface roughness appear.

Um eine einfache Eichung zu erzielen, sind im Meßrohr, an einem Faden I I befestigt, mehrere Reflexionsstäbe I2 im Abstand von z. B. 1 m angeordnet. Die Echos können auf einem Meßstreifen aufgezeichnet werden. Dabei ergeben die Echos von den Eichstäben 12 jeweils die für die betreffenden Temperatur- und sonstigen Zustandsverhältnisse richtige Entfernungsskala, die zusammen mit dem Nutzecho vom Spiegel I3 der Flüssigkeit auf dem Aleßstreifen aufgezeichnet werden. In order to achieve a simple calibration, there are in the measuring tube on a thread I I attached, several reflection rods I2 at a distance of z. B. 1 m arranged. the Echoes can be recorded on a measuring strip. The echoes result of the calibration rods 12 each for the relevant temperature and other Conditions correct distance scale, which together with the useful echo from Level I3 of the liquid should be recorded on the measuring strip.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und auch andere Ausführungen möglich; insbesondere kann die Lotung auch statt von oben vom Boden des Behälters aus erfolgen. The invention is not limited to the example shown, on the contrary, various modifications and other designs are still possible; in particular, the plumbing can also take place from the bottom of the container instead of from above.

Um auch hierbei eine Begrenzung des Meßfeldes durch das Meßrohr zu erzielen, ist ein Rohr von verhältnismäßig großer Wandstärke zu verwenden, oder es kann ein Überzug oder eine Auskleidung aus schallisolierendem Stoff vorgesehen sein.In order to also limit the measuring field by the measuring tube achieve, a pipe with a relatively large wall thickness is to be used, or a covering or lining made of sound-insulating material can be provided be.

Ferner läßt sich die Erfindung auch zur Echolotung für andere Meßstrecken sinngemäß verwenden, z. B. für die Pegelmessung durch eine Schwingeranordnung am Grunde des Gewässers, über der ein bis über den Wasserspiegel hinausragendes Meßrohr angeordnet ist. Auch bei der Pegelmessung handelt es sich meist um kleinere Meßstrecken, die sich mit entsprechend kleinen und dadurch ungerichteten Strahlern überbrüchen lassen. Furthermore, the invention can also be used for echo sounding for other measuring sections use accordingly, e.g. B. for level measurement by a transducer arrangement on Bottom of the water, above which a measuring tube protruding above the water level is arranged. Even with the level measurement, it is mostly a question of smaller measuring sections, which break through with correspondingly small and therefore non-directional radiators permit.

PATENTANSPROCHE: I. Vorrichtung zur Echolotung, insbesondere zur Standanzeige von Flüssigkeiten in Behältern, gekennzeichnet durch ein die Meßstrecke umschließendes, mit dem Außenmedium kommunizierendes Rohr (3) mit glatter Innenwandung. PATENT APPEAL: I. Device for echo sounding, in particular for Level display of liquids in containers, characterized by a measuring section enclosing pipe (3) communicating with the external medium and having a smooth inner wall.

Claims

2. Apparatus according to claim I, characterized in that the pipe extends from the top of the tank to just above the floor and that the plumbing takes place from the container top against the liquid level in the container.

3. Apparatus according to claim I and 2, characterized in that the filling opening is used to accommodate the measuring tube.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the or the sounder transducers are attached to the upper end of the filling tube in a sonic manner.

5. Apparatus according to claim I, characterized in that the measuring tube extends from the bottom of the container to close to the ceiling and has openings for Inlet and outlet of the liquid is provided and that the sound transducer at the bottom Are arranged at the end of the measuring tube.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the measuring tube thick-walled and / or with a sound-insulating Oherzug or a sound-insulating lining is provided.

7. Apparatus according to claim I to 6, characterized in that one or more reflectors in the measuring tube at a certain distance from the transducers are arranged to calibrate the scale.

S. Apparatus according to claim 7, characterized in that reflection rods or the like. Are attached to a thread suspended in the measuring tube.