FI105295B - Tasoilmaisin - Google Patents

Description

105295

Tasoilmaisin

Keksintö liittyy sähköiseen tasoilmaisimeen tason mittaamiseksi nestesäiliössä ja joka tuottaa signaaleja laitteeseen eri toimintojen valvontaa 5 varten. Keksintö on erityisesti tarkoitettu käytettäväksi viemäripumppuasemilla pumppujen käynnistämiseksi/sammuttamiseksi, hälytyksen käynnistämiseksi jne.

Aikaisemmin tunnetaan eräs tähän tehtävään tarkoitettu tasoilmaisin, joka on suunniteltu vapaasti riippuvana, onttona ja vesitiiviinä runkona, 10 jolla on sellainen painon jako, että runko saa eri kulmia suhteessa pystysuoraan tasoon riippuen siitä, onko se nesteen tai ilman ympäröimä. Rungon sisällä oleva elohopeakytkin kytkee/katkaisee sitten sähkövirtapiirin korkeudesta riippuen. Esimerkki sellaisesta ilmaisimesta esitetään US-patentissa 3 183 323.

15 Tämän indikaattorin pääasiallinen huono puoli on se, että eloho peaa ei enää sallita ympäristösyistä joissakin sovellutuksissa.

SE-patenttihakemus 8 405 668-0 kuvaa tasoilmaisinta, jossa elohopeakytkin on korvattu niin kutsutulla mikrokytkimellä, johon vaikuttaa rungon sisällä olevan vapaa paino, joka paino menee korkeudesta riippuen eri asen-20 töihin.

Tämä ratkaisu ei kuitenkaan ole täysin luotettava, pääasiassa johtuen voimakkaista sähkövirroista, joita esiintyy usein pumppuasemassa ja jot-:"i ka kohtelevat tasoilmaisinta melko karkeasti. Paino voi silloin juuttua yhteen i' ·.. asentoonsa, mikä aiheuttaa virhetoimintoja.

t 25 SE-patentti 8 405 669-6 kuvaa toista ratkaisua, joka sisältää mikro- kytkimen, jossa ilmaisin pysyy aina pystysuorassa asennossa. Edellä maini- t · ..... tuista syistä karkea kohtelu voi aiheuttaa virhetoimintoja.

• · *..! DE-patentti 2 706 457 kuvaa ratkaisua, jossa jauheen muodossa * · · olevaa, sähköä johtavia ominaisuuksia sisältävää materiaalia käytetään ta- 30 soilmaisimessa olevien johtimien kytkemiseen/katkaisemiseen, kun taas SE- ' :...: patentti 335 568 esittää pallon käyttämistä samaan tarkoitukseen. Näillä tun- • ♦ · netuilla laitteilla on yhteistä se, että ne on tarkoitettu kellumaan nesteen pin-’ :: X nalla, mikä voisi mahdollistaa virhetoimintojen synnyn, koska nesteessä olevat '·'·! kelluvat saasteet voivat tarttua ilmaisimeen.

I < 35 US-patentti 4 084 073 kuvaa patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan v.: mukaista ilmaisinta. Tässä ratkaisussa ilmaisin on liitetty tarkkailtavaan laittee- • c · • · • · 105295 2 seen johdolla, joka kontrolloi kytkimen liikettä ja estää kytkintä kellumasta vapaasti. Myös DE-patentti 28 34 84 esittää tämän tyyppistä ratkaisua. Tällaisiin varsiratkaisuihin muodostuu kuitenkin helposti saasteisia kerroksia, jolloin tasapaino muuttuu ja syntyy virheitä.

5 Keksinnön tarkoitus on täten aikaansaada tasoilmaisin, joka ei si sällä mitään materiaalia, joka on vaarallista ympäristölle ja joka on myös suunniteltu niin, että sen toiminta on virheetöntä jopa silloin, kun siihen kohdistuu kovaa rasitusta sen toimintaympäristössä.

Ongelma ratkaistaan patenttivaatimuksissa selitetyn laitteen avulla. 10 Keksintöä kuvataan tarkemmin tuonnempana viittauksilla liitteenä oleviin piirustuksiin, joissa kuviot 1 ja 2 näyttävät tasoilmaisimen kahdessa eri asennossa, kun taas kuvio 3 näyttää läpileikkauksen ilmaisimen sisäosista.

Piirustuksissa 1 tarkoittaa onttoa runkoa, 2 sähkökaapelia, jossa on vesitiivis sisääntulo 3 ja tulon laukaisin 4. 5 tarkoittaa ulokkeilla 6 varustettua 15 kiinnityslevyä. 7 tarkoittaa kiinnitysruuveja, 8 akselia, 9 tasauspainoa ja 10 sen painopistettä. 11, 12, 13 ja 14 tarkoittavat tasauspainon 9 pintoja, 15 mikrokyt-kintä, jossa on joustava käynnistyshaarukka 16 ja viimeiseksi 17 sähkökaapelin johtimia.

Kuten aikaisemmin on mainittu, onton rungon paino ja tilavuus so-20 vitetaan valvottavan nesteen tiheyteen sillä tavalla, että runko saa voimakkaasti kallistuneen asennon suhteessa pystysuoraan linjaan, kun se ympäröidään nesteellä. Kun runko toisaalta ympäröidään ilmalla, se saa pääasiassa I pystysuoran asennon.

: ,. Kuvion 1 esittämässä asennossa runko on täten kokonaan tai mel- /;·; 25 kein kokonaan ilman ympäröimä. Tasauspainon 9 painopiste 10 on silloin tuki- ♦ « pinnasta 6, 8 vasemmalla ja tasauspaino yrittää siten kääntyä vastapäivään tukipintansa ympäri. Kääntymisliike pysähtyy, kun yksi pinnoista koskettaa le- • · vyn 5 vasemman puoleista reunaa. Juuri ennen kuin tasauspaino tulee tähän asentoon, sen pinta 13 on vaikuttanut levyyn 5 kiinnitetyssä mikrokytkimessä 30 15 olevaan joustavaan haarukkaan 16 niin, että mikrokytkimessä kulkeva säh- kövirtapiiri kytkeytyy tai katkeaa.

• · ·

Niin kauan kuin tasoilmaisin on pääasiassa ilman ympäröimä - niin : kauan kuin viemäriasemassa oleva veden taso on ilmaisimen alapuolella - jäl- kimmäinen säilyttää pystysuoran asennon ja mikrokytkin säilyttää kytketyn tai » « 35 katkaistun asentonsa.

« « · « · 1 I · • « « 105295 3

Kun veden taso alkaa nousta, tasoilmaisin alkaa mahdollisesti kallistua ja saavuttaa lopulta suunnilleen vaakasuoran asennon, kuvio 2. Tilavuuden ja painon sopivalla valinnalla, ilmaisin menee tähän vaaksasuoran asentoon riippumatta siitä, kuinka korkealle veden taso nousee ilmaisimen yläpuo-5 telia.

Kun ilmaisin alkaa lähestyä vaakasuoraa asentoaan, tasauspaino 9, jonka painopiste 10 on silloin tukipinnan 6, 8 alapuolella ja sen oikealla puolella, alkaa kääntyä myötäpäivään jälkimmäisen ympäri. Tätä pyörimistä rajoittaa yksi tasauspainon 9 pinnoista, joka koskettaa onton rungon 1 sisä-10 pintaa. Tämän liikkeen aikana tasauspainon pinta 13 menettää kosketuksensa levyyn 5 ja joustavaan haarukkaan 16. Mikrokytkin siirtyy silloin toiseen asentoonsa, mikä merkitsee sitä, että virtapiiri ilmaisimeen kytkeytyy tai katkeaa.

Jotta varmistetaan selvät pysäytykset mikrokytkimellä, tasauspino 9 on suhteellisen painava ja muodostaa huomattavan osan tasoilmaisimen ko-15 konaispainosta. Samaan aikaan ilmaisin ei kuitenkaan saa olla liian painava valmistussyistä. Minimiarvo jotta saavutetaan hyväksyttävä varmuus on 30 % kokonaispainosta, mutta sopiva arvo on 50 - 80 %. Lisäksi ilmaisimen koko-naispaino/tilavuussuhde valitaan suhteessa valvottavan nesteen tiheyteen sen varmistamiseksi, että tasoilmaisin ottaa pääasiassa vaakasuoran asennon sil-20 loin, kun se on nesteen ympäröimä.

Keksinnön avulla saadaan tasoilmaisin, joka yhdistää tunnetun elo- hopeakytkinilmaisimen reabiliteetin viimeaikaisiin vaatimuksiin myrkyttömästä ympäristöstä. Tasoilmaisinta voidaan käyttää monilla alueilla kytkemään ja katkaisemaan sähkövirtapiirejä pumppujen käynnistämiseksi ja pysäyttämi- ;Y; 25 seksi, hälytyksen käynnistämiseksi jne. Erityisetu käytettäessä suhteellisen • · painavaa tasauspainoa käynnistämään mikrokytkin on se, että jälkimmäinen voidaan suunnitella sellaiseksi, että sillä on korkea virrankatkaisuominaisuus, « · mikä tarkoittaa sitä, että ilmaisinta voidaan käyttää suhteellisen voimakkaiden sähkövirtojen valvontaan.

• · · * · w « · • · · iti • · · · * « c r i · 1 « t

I

• I 1 a I I «Il I < · I l«l ( • · I · ·

Claims (5)

105295 4

1. Tasoilmaisin sähköisen toiminnan kytkemiseksi/katkaisemiksi 5 esimerkiksi moottorin käynnistäminen/pysäyttäminen sähköisesti ohjatussa pumpussa riippuvaisena pumpatun aineen tasosta, käsittäen onton rungon (1), joka on kiinnitetty sähkökaapeliin (2) ja josta se roikkuu, joka kaapeli on yhdistetty sähkökytkimeen, joka on onttoon runkoon asennettu mikrokytkin (15), kytkimen ollessa saatettu kytkettyyn/katkaistuun asentoon rungon sisään si-10 joitetun liikkuvan painon avulla, jolloin paino, joka on suunniteltu tasauspai-noksi (9), on tuettu ontossa rungossa ja se voi kääntyä kahden erillisen ääriasennon välillä, että yksi tasauspainon pinnoista on asennettu vaikuttamaan mikrokytkimeen (15) suoraan tai epäsuoraan, tunnettu siitä, että tasoil-maisimella on pisaran muotoinen kokoonpano, ja että tasauspainolla (9), jonka 15 paino on ainakin 30 % ilmaisimen kokonaispainosta sen ollessa ilman ympäröimä, on painopisteensä (10) ilmaisimen läpi kulkevan pystysuoran linjan vieressä, kun jälkimmäinen on ilman ympäröimä saaden pääasiallisesti pystysuoran asennon, ja että tasoilmaisin kallistuu pystysuoraan asentoon nähden ollessaan nesteeseen upotettuna mutta roikkuessaan edelleen vapaasti sähkö-20 kaapelista (2).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tasoilmaisin, tunnettu siitä, että tasauspainon (9) paino on 50 - 80 % tasoilmaisimen kokonaispainosta : silloin, kun se on ilman ympäröimä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tasoilmaisin, tunnettu siitä, = 25 että tasauspainon (9) ääriasennot määräytyvät sen pintojen kosketuksista on- ·;··· ton rungon (1) liikkumattomien osien kanssa, tasauspainon, sen toisessa ääri- asennossa, vaikuttaessa joustavaan haarukkaan (16), joka vuorostaan vai- *,·;·, kutiaa mikrokytkimeen (15) sähkövirtapiirin kytkemiseksi tai katkaisemiseksi. • » ·

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tasoilmaisin, tunnettu siitä, 30 että, kun tasauspaino (9) menee toiseen ääriasennoistaan, sen pohjapinta • *···* (13) joutuu kosketuksiin onttoon runkoon (1) kiinnitetyn kytkentälevyn (5) ♦*·: kanssa ja joka tukee mikrokytkintä (15) ja että silloin, kun tasauspaino (9) me nee toiseen ääriasentoonsa, toinen sen sivupinnoista (11), (12) joutuu koske-."r. tuksiin onton rungon (1) sisäpinnan kanssa. /·, 35

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tasoilmaisin, tunnettu siitä, • < * että tasauspaino menee toiseen ääriasentoonsa silloin, kun ontto runko on • · • · 105295 5 pääasiallisesti pystysuorassa asennossa, kun taas tasauspaino menee toiseen ääriasentoonsa silloin, kun ontto runko on pääasiallisesti vaakasuorassa asennossa. < < • · • · • · · • · · • · • · • · · • · · • · · M* · • · · · IM • · • · · r c * I « III « « I · « · · • « • Il « • I 6 105295