DK162661B - Magnetisk niveauindikator - Google Patents

Description

DK 162661B

Opfindelsen angår magnetiske niveauindikatorer til at give en visuel indikation for niveauet af væske i kedler, tanke, reservoirer eller lignende, og som arbejder ved hjælp af en flyder, som indeholder en permanent magnetisk 5 dipol, som er i stand til at bringe et antal magnetiske dipoler, som har sider med to forskellige farver, til at dreje således, at disse indikerer flyderens position.

Der kendes - f.eks. fra CH patentskrift nr. 523 495 og US 10 patentskrift nr. 4 194 397 - niveauindikatorer, som virker efter princippet for forbundne kar, hvilke indikatorer, for at de kan benyttes i berøring med kemisk aggressive væsker, væsker ved højt tryk eller høj temperatur, atmosfæriske forureninger, væsker som er farlige eller 15 giftige for mennesker, brændbare eller eksplosive væsker eller andet sted ved grænsefladen mellem to væskefaser med identisk potiske egenskaber, er forsynet med en flyder, som indeholder en permanent magnet, som er indsat i et ikke-magnetisk metalrør, som står i forbindelse med 20 beholderen, som indeholder væske, hvis niveau skal angives. Uden for røret og forløbende ved siden af det er der anbragt en lille søjle indeholdende en række magnetiske dipoler, som hver er roterbare omkring en akse, som er vinkelret på deres magnetiseringsakse, og som 25 har to forskelligfarvede sider, hvoraf den ene er synlig gennem en del af søjlen, som er fremstillet af transparent materiale.

Ved et sådant arrangement roteres dipolerne, når flyderen 30 med magneten bevæges op- og ned i røret, som står i forbindelse med beholderen, hvilket ændrer farven, som er synlig gennem søjlens transparente part. Det er således muligt at se et snit af dipoler, som viser en farve (f.eks. rød) svarende til væskefasen, et snit, i hvilke 35 dipolerne fremviser deres modsatte sider (f.eks. farvet hvid), svarende til den gasholdige fase (eller den lettere væske), og et snit svarende til grænsefladeniveauet,

DK 162661 B

2 hvorved en eller flere af dipolerne er i en ufuldstændig drejet position, som følge af perturbationen af magnetfeltet forårsaget af flyderen, som indeholder magneten.

5 Ved den tidligere kendte teknik har det indtil nu været et problem at opretholde den i flyderen indsatte magnet i en veldefineret position, dvs. præsentere en polaritet, som altid vender imod søjlens farvede dipoler med henblik på at kunne udøve sin virkning til drejningen af dipo-10 lerne.

I CH patentskrift nr. 523 495 anvendes et ydre magnetfelt, f.eks. i form af et kunst stof magnetbånd, men især i væsker med høj viskositet eller forurenede væsker kan 15 friktionen være så stor, at der kræves et kraftigt magnetfelt for at sikre flyderens korrekte position.

I US patentskrift nr. 4 194 397 er magneten vendt i flyderens bevægelsesretning for at give samme felt i alle 20 retninger vinkelret herpå. For at opnå tilstrækkeligt felt i retning af søjlens farvede dipoler må der imidlertid benyttes en væsentligt større magnetisk masse, hvilket gør løsningen uegnet til væsker med lav massefylde og/eller væsker under højt tryk.

25

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en magnetisk niveauindikator af den indledningsvis angivne art, hvor den i flyderen anbragte magnet er udsat for en så lille friktion, at alene magnetfeltet fra søjlens farvede di-30 poler er tilstrækkeligt til at sikre magnetens korrekte position for derved at overvinde de ovenfor omtalte ulemper.

Dette opnås ved en magnetisk niveauindikator, som er 35 ejendommelig ved det i krav 1‘s kendetegnende del angivne .

DK 162661B

3

Ved at montere det magnetiske element i flyderen på denne måde kan styreelementerne i røret undværes og dette tillader samtidig anvendelsen af en magnet med begrænsede dimensioner.

5

Flyderen er passende i form af en hul cylinder, som er lukket for enderne, idet den permanente magnet er monteret på en sådan måde, at den frit kan drejes omkring længdeaksen af denne cylinder.

10

Magneten i flyderen er ifølge opfindelsen monteret på en sådane måde, at den orienteres i afhængighed af virkningen af et ydre magnetfelt, således som det frembringes med linien af roterbare magnetiske dipoler, som udgør 15 niveauindikatorsøjlen.

Orienteringen af magneten er derfor uafhængig af orienteringen af flydecylinderen, som indeholder den, og bliver derfor ikke forstyrret af bevægelser af denne flyder-20 cylinder. Eftersom magneten i flyderen er vandret og udstyret tillader dette imidlertid at et minimalt antal cylindre af linien (en eller to) påvirkes af magnetfeltet, for såvidt magnetfeltet kan begrænses til et meget begrænset område, hvilket således forøger præcisionen af 25 niveauindikeringen.

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives med henvisning til tegningen, som viser en udførelsesform, som fremgår af figurerne, hvorpå: 30 fig. 1 er et billede af en niveaudetektor ifølge opfindelsen, delvis i længdesnit og viser flyderen, fig. 2 er et snit langs linien II-II i fig. 1, og 35 fig. 3 er detaljen XII i fig. 2 vist i større målestok.

DK 162661 B

4

Den på tegningen viste niveauindikator udgøres i det væsentlige af et cylindrisk hus 1, med hovedsagelig rørform, inden for hvilket en flyder 2, som ligeledes er cylindrisk, men har lidt mindre diameter, kan glide. Fly-5 dercylinderen 2 indeholder, i en position svarende til dens flyderlinie i væsken, en permanet magnet 3, som frit kan dreje omkring en akse 4, som hovedsageligt falder sammen med selve flyderens længdeakse.

10 Uden for røret 1, som ved hjælp af rør 5 og 6 står i forbindelse med beholderen, som indeholder væsken, hvis niveau skal angives, er der et kort stykke borte anbragt en søjle 7 fastholdt med strimler 7a, som har en gennemsigtig side 10 og indeholder et antal små cylindre 8, som 15 hver er drejelige omkring en akse 9.

Inden for hver cylinder 8 er der stift fastgjort en magnetisk dipol 11. Cylindrene 8 har to forskellige farver på de to halvdele, som er delt af et langsgående plan, og 20 dipolerne 11 er indsat på en sådan måde, at deres akse ligger på dette plan og står vinkelret på aksen 9. Magneten 3 er fastgjort i flyderen 2 ved hjælp af drejetappe 12, 13, som drejer i passende sæder i et par skiver 14 og 15, som er stift fastgjort til det indre af selve fly-25 deren.

Skiverne 14 og 15 har huller 16 til at udligne trykket i flyderen.

30 Den beskrevne niveauindikator virker som følger: I en position i afstand fra flyderen kan de magnetiske dipoler 11 frit dreje omkring aksen 9 for cylindrene 8, som indeholder dem, og således bringer dem på en linie i 35 retning parallelt med magnetfeltet, som de selv frem bringer, dvs. hver magnetpol vender over for en modat pol i nabodipolen.

DK 162661 B

5 På denne måde vil der gennem det gennemsigtige frontelement 10 være en synlig række af cylindre 8, som op til et vist punkt har en bestemt farve og forbi det punkt den modsatte farve, hvilket punkt bestemmes af højden af 5 niveauet af væskeoverfladen som følge af, at dipolens 11 magnetfelt ændres af den i flyderen indeholdte magnet 3. Magneten tiltrækkes af dipolernes 11 felt og bliver derfor orienteret af dette felt, så den ligger med sin egen akse pegende imod dipolerne 11.

10

Intensiteten af magnetiseringen af magneten 3 er passende valgt på en sådan måde, at den er i stand til at få et bestemt antal cylindre (f.eks. 2 eller 3) til at dreje uden det imidlertid er sådan, at den helt overvinder fel-15 tet fra selve dipolerne 11, således at dette felt altid har held til at holde orienteringen af magneten 3 konstant .

Tilstedeværelsen af magneten 3 bevirker en rotation af 20 dipolerne 11, som søger at opgive deres oprindelige lodrette konfiguration og anbringer sig vandret, parallelt med magnetens 3 magnetakse. Hvis dipolerne derfor i den nederste sektion under magneten 3 oprindelig er anbragt med deres nordpol vendende f.eks. nedad, forårsager til-25 stedeværelsen af magneten 3, som vender med sin nordpol imod dipolerne, at elementet 11a, som vender imod den, bliver forskudt med sin akse vandret; elementet 11b, som er anbragt i en skrå position med sin nordpol vendende nedad, og elementet 11c er anbragt i en skrå position med 30 sin nordpol vendende opad. Elementerne over magneten 3 vil nu alle være parallelle og orienteret med deres nordpoler opad.

På denne måde viser cylindrene 8, hvormed dipolerne er 35 stift forbundet, i den øvre region af søjlen 7 den modsat farvede side, f.eks. hvid, fra den nederste region, f.eks. rød.

DK 162661 B

6

En variation i væskeniveauet i cylinderen 1 vil derfor bevirke forskydningen af flyderen i cylinderen og derfor forskydningen af f arveinver s ionzonen, som derpå viser den nye position af væskeniveauet. Eftersom orienteringen af 5 magneten 3 som nævnt skyldes de modstående orienteringer af magnetfelterne fra dipolerne 11 i sektionerne respektiv under og over magneten 3, er det ikke nødvendigt at tilvejebringe noget andet organ til at styre positionen af nævnte magnet.

10

Det er derimod ved et særligt træk ifølge opfindelsen sørget for, at drejetappene 12 og 13 drejer inden i sæder dannet i skiverne 14 og 15 fremstillet af et passende materiale med lav friktion, f.eks. plastmateriale (f.eks.

15 polytetrafluorethylen), med henblik på altid at tillade den bedste orientering af magneten 3 mod søjlen af dipoler 11. Flyderen 2 kan bringes under tryk eller ved atmosfæretryk eller omgivelsestryk, i det sidste tilfælde ved at sætte i forbindelse med gasfasen ved hjælp af ven-20 tilen 17. Flydersystemet 2, inklusive magneten 3, er fremstillet på en sådan måde, at flydelinien er ved aksehøjden for nævnte magnet 3 i de temperatur og trykbetingelser, som hersker i installationen, hvortil den skal anvendes. Hvis der er væsentlige ændringer i forholdet 25 imellem den relative specifikke vægtfylde af væskefasen og gasfasen (f.eks. vand og damp nær det kritiske punkt og ved omgivelsestempratur og tryk) vil en kalibrerings-kurve blive benyttet for at aflede det rette niveau, som ville opstå ved forskellige temperaturbetingelser end de 30 er erfaret i birug, hvilket er baseret på aflæsningen, givet ved niveauindikatoren.

Det cylindriske legeme 1, flyderen 2 og søjlen 7 kan fremstilles af forskellige materialer, såsom f.eks. rust-35 frit stål, aluminium, PVC og lignende, i afhængighed af kravene, som har ikke-magnetiske karakteristikker og i hvert tilfælde forbliver inden for opfindelsens rammer.

DK 162661 B

7

Det er yderligere muligt at indføre et antal konstruktionsændringer, f.eks. ved formen af søjlerne 7, cylindrene 8, flyderen 2 og drejesystemet til magneten 3; cylinderen 1 kan være forbundet til beholderen, i hvilken 5 væsken, hvis niveau skal angives, på en række forskellige måder.

10 15 20 25 30 35

Claims (6)

1. Magnetisk niveauindikator, som omfatter en flyder (2) 5 anbragt i et rør, som står i forbindelse med en beholder, som indeholder en væske, hvis niveau skal angives, hvilken flyder indeholder en magnetisk dipol (3), som påvirker et antal drejelige, permanent magnetiske dipoler (11) med forskellige farver afhængigt af deres orientering og 10 anbragt i en retning parallel med rørets akse og uden for røret og med rotationsakser vinkelret på nævnte retning, kendetegnet ved, at flyderen (2) kan glide frit i røret (1), og at den magnetiske dipol (3) i flyderen har en aflang form og holdes på plads på en sådan 15 måde, at den kan dreje inde i flyderen (2) i et plan vinkelret på rørets (1) og flyderens (2) akse, hvor dens magnetfelt er vinkelret på dens rotationsakse.

2. Niveauindikator ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at den magnetiske dipol (3) med aflang form har form som en cylinder og er monteret med sin drejningsakse vinkelret på dens symmetriakse og dens indre magnetfelt er parallelt med dens symmetriakse.

3. Niveauindikator ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den aflange magnetiske dipol er monteret på to tappe (12, 13), som er anbragt drejeligt i sæder dannet i midten af to skiver (14, 15), som er stift fastgjort til det indre af flyderen (2) i positioner henholdsvis under 30 og over den magnetiske.dipol (3).

4. Niveauindikator ifølge krav 3, kendetegnet ved, at skiverne (14, 15) har trykkompensationshuller (16). 35

5. Niveauindikator ifølge ethvert af kravene 1-4, k e n-detegnet ved, at den indeholder midler, som gør DK 162661B det muligt at ændre trykket inden i flyderen.

6. Niveauindikator ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at hver af de drejeligt permanet-5 magnetiske dipoler (11) har form som en cylindrisk magnet fastgjort i en cylindrisk beholder (8), hvorhos magnetens akse og beholderens akse står vinkelret på hinanden, og beholderens (8) ydre i længderetningen er delt i to hovedsageligt ens forskelligtfarvede dele. 10 15 20 25 1 35