DE958776C

DE958776C - Determination of filling height in bunkers

Info

Publication number: DE958776C
Application number: DEE3881A
Authority: DE
Inventors: Dr Habil Erhard Ahrens; Dr-Ing Hans Fritz Schwenkhagen
Original assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Current assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Priority date: 1951-06-16
Filing date: 1951-06-16
Publication date: 1957-02-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Füllböhenbestimmung in Bunkern für flüssiges Gut. Erfindungsgemäß wird diese Bestimmung durch Echolotung im Füllgut selbst vorgenommen. The invention relates to a device for determining the filling level in bunkers for liquid goods. According to the invention, this determination is made by echo sounding made in the product itself.

Es können dabei bekannte Echolotungsverfahren angewendet werden, wobei die Schailsender oder Schallempfänger vorzugsweise eine scharfe Richtcharakteristik haben, was insbesondere von Bedeutung ist, wenn die Bunker eine große Tiefe bei geringer Breite haben. Dabei werden zur Erzielung einer scharfen Richtwirkung Ultraschallwellen für das Echolotverfahren verwendet, die beispielsweise mit magnetostriktiven Wandlern erzeugt oder empfangen werden können. Die magnetostriktiven Wandler haben den Vorteil großer Unempfindlichkeit gegen äußere Einflüsse aller Art. Es können jedoch bei geeigneter Konstruktion auch andere Wandler, insbesondere piezoelektrische, Verwendung finden, wobei die piezoelektrischen Elemente aus Kristallen des Quarzes, Seignettesalzes, Ammoniumphosphats oder anderer geeigneter Substanzen und insbesondere auch aus keramischen Substanzen bestehen können.Known echo sounding methods can be used, with the mail transmitter or sound receiver preferably has a sharp directional characteristic which is particularly important when the bunkers are of great depth have a narrow width. Ultrasonic waves are used to achieve a sharp directivity used for the echo sounding method, for example with magnetostrictive transducers can be generated or received. The magnetostrictive converters have the advantage great insensitivity to external influences of all kinds other transducers, in particular piezoelectric ones, are also used in a suitable construction find, the piezoelectric elements from crystals of quartz, Seignette salt, Ammonium phosphate or other suitable substances and in particular also made of ceramic Substances can exist.

Bei flüssigem Füllgut empfiehlt es sich, die Lotung von unten nach oben vorzunehmen, wobei die Schallgeber und Empfänger am Boden des Bunkers angebracht sind und der Schall vom Sender nach oben abgestrahlt wird. Der Schallstrabl wird dann durch Reflektionen an der Oberfläche des Füllguts zum Empfänger zurückgeworfen. In the case of liquid contents, it is advisable to plumb from below above, with the sounder and receiver attached to the bottom of the bunker and the sound is radiated upwards from the transmitter. The Schallstrabl will then thrown back to the recipient by reflections on the surface of the product.

Die geeigneten Betriebsfrequenzen und Impulsdauern für die Echolotvorrichtung sind abhängig von der gewünschten Mindestmeßtiefe. Um eine genügende Mindestmeßtiefe und Genauigkeit zu erreichen, dürfen die Frequenzen nicht zu niedrig gewählt werden. Dies gilt um so mehr, da die Schallgeschwindigkeit in Flüssigkeiten groß ist und im allgemeinen über IOOO m/sec liegt. The appropriate operating frequencies and pulse durations for the sonar device depend on the required minimum measuring depth. To a sufficient minimum measuring depth and to achieve accuracy, the frequencies must not be chosen too low. This is all the more true since the speed of sound in liquids is great and is generally over 10000 m / sec.

Es ist dabei zweckmäßig, die Frequenz der Ultraschallimpulse bei wenigstens IOO kHz und die Impulsdauer entsprechend kurz, beispielsweise 0, I m/sec zu wählen, so daß dann eine Mindestmelßtiefe von etwa IO cm ohne Schwierigkeit erreichbar ist. It is useful to set the frequency of the ultrasonic pulses at at least 100 kHz and the pulse duration correspondingly short, for example 0.1 m / sec to be selected so that a minimum measuring depth of about 10 cm can then be achieved without difficulty is.

Es können für die Erzeugung solcher Frequenzen sowohl magnetostriktive oder andere bekannte Schwinger verwendet werden. Bei erwünschter noch höherer Meßgenauigkeit und entsprechend höheren Frequenzen werden jedoch vorzugsweise Quarze benutzt. It can be both magnetostrictive for the generation of such frequencies or other known transducers can be used. If even higher measurement accuracy is required and correspondingly higher frequencies, however, crystals are preferably used.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Figuren erläutert werden. The invention is to be explained below with reference to the figures.

In Fig. I ist ein Tank dargestellt, der bis zur Höhe H mit Flüssigkeit gefüllt ist. Unter dem Boden des Tanks ist ein Schwinger S-E eingebaut, der hier gleichzeitig als Sender und Empfänger arbeitet Die Lotung geschieht hierbei durch die Wandung des Tanks hindurch. In Fig. I, a tank is shown, which is up to height H with liquid is filled. A transducer S-E is installed under the bottom of the tank, the one here works as transmitter and receiver at the same time. The sounding is carried out here the wall of the tank through.

Die Anschaltung der Sende-Empfangs-Anlage an den Schwinger kann dabei in an sich bekannter Weise vorgenommen werden, wie dies in der Figur angedeutet ist, wobei G den Generator und V den Verstärker darstellt, die gemeinsam an die Klemmen des Senders - Empfängers angeschlossen sind. M bedeutet die an den Verstärker angeschlossene Meßvornchtung. The connection of the transceiver system to the transducer can thereby be carried out in a manner known per se, as indicated in the figure where G represents the generator and V the amplifier, which are jointly connected to the Terminals of the transmitter - receiver are connected. M means the one to the amplifier connected measuring device.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, wobei der Sender S von dem Generator G gespeist wird, während der davon getrennte Empfänger E mit dem Verstärker V verbunden ist, der an die nicht dargestellte Anzeigevorrichtung angeschlossen ist. Eine Verbindungsleitung von G nach M dient zur Markierung des Zeitpunktes der Impulsaussendung auf der Meßvorrichtung, wodurch der Nullpunkt der Zeitmessung festgelegt wird. In Fig. 2 an embodiment is shown, wherein the transmitter S is fed by the generator G, while the separate receiver E with the amplifier V is connected to the display device, not shown connected. A connecting line from G to M is used to mark the Time of the pulse transmission on the measuring device, whereby the zero point of the Timing is set.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for determining the filling height in bunkers for liquid material, characterized in that an echo sounder in the product itself is made.

2. Device according to claim I, characterized in that for plumbing from bottom to top transmitter or receiver are arranged at the bottom of the bunker.

3. Device according to claim I or 2, characterized in that a single transducer is used as a transmitter and receiver.

4. Device according to one of claims I to 3, characterized in that that the transmitter and receiver are installed outside the bunker and the sounding is carried out the wall takes place through it.