NL7907299A - Inrichting voor het meten van een vloeistofniveau. - Google Patents

Description

VO 8U89 * '*#

Inrichting voor het meten van een vloeistofniveau.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het meten van een vloeistofniveau.

Er zijn inrichtingen bekend voor het meten van een vloeistofniveau, wélke de vloeistof spiegel, waarvan men het 5 niveau wil bepalen, gebruiken als reflectievlak voor ultrasone trillingen, die uitgezonden worden door een in de vloeistof aangebrachte zender/ontvanger (hierna te noemen transducent).

Door het bepalen van de tijd, die verloopt tussen het uitzenden van een reeks trillingen en het ontvangen van een echo 10 van die reeks na weerkaatsing door de vloeistofspiegel, is een signaal te verkrijgen, dat evenredig is met de afstand tussen de transducent en de vloeistofspiegel.

Voor het verkrijgen van een echo met een voldoende sterkte is het noodzakelijk, dat de vloeistofspiegel loodrecht 15 ten opzichte van de uitgezonden trillingen is.

Een bezwaar van de bekende inrichtingen is, dat een nauwkeurige, continue meting van een vloeistofniveau niet mogelijk is, wanneer de vloeistof bijvoorbeeld in een·:tank opgeslagen is en men voortdurend vloeistof door een vulopening toevoert.

20 De vloeistofspiegel.zal dan voortdurend in beroering zijn, terwijl bij bepaalde vloeistoffen, zoals bijvoorbeeld melk, zich ook een schuimlaag op het vloeistofoppervlak vormt. Er is dan geen sprake meer van een eenduidig bepaald reflectievlak, terwijl dit ook niet meer loodrecht ten opzichte van de door de transdu-25 cent uitgezonden trillingen is. De ontvangen echo van de uitgezonden ultrasone trillingen zal dus sterk verzwakt zijn, terwijl bovendien niet zeker is of deze echo een indicatie geeft van het gemiddelde vloeistofniveau.

De uitvinding beoogt genoemde bezwaren op te heffen en 30 te voorzien in een inrichting, waarmee het mogelijk is om 790 72 99 -2- een vloeistofniveau nauwkeurig en continu te bepalen, ook wanneer dit vloeistofoppervlak in beroering is en/of een schuimlaag op het oppervlak aanwezig is.

De uitvinding wordt daartoe gekenmerkt doordat deze een 5 geleidingsorgaan omvat, waaraan verschuifbaar een vlotter-element bevestigd is, en middelen voor het uitzenden van ultrasone trillingen en het na weerkaatsing weer ontvangen van die. trillingen, welke middelen eveneens bevestigd zijn aan het geleidingsorgaan, êên en ander zodanig, dat uitge— 10 zonden ultrasone trillingen weerkaatsen tegen een in hoofdzaak loodrecht ten opzichte van de trillingen geplaatst vlak van het vlotterelement.

Doordat het geleidingsorgaan de vlotter altijd in een vaste stand ten opzichte van de transducent houdt, is een vol-15 doend sterke echo verzekerd, terwijl de afstand van de vlotter tot de transducent niet beïnvloed zal worden door een schuimlaag of een in beroering zijn van het vloeistofoppervlak. Daarnaast is het· niet noodzakelijk om de inrichting zuiver loodrecht in de vloeistof te plaatsen, hetgeen het aanbrengen vereenvoudigt.

20 De uitvinding beoogt tevens te voorzien in een inrich ting van bovengenoemde soort met welke het mogelijk is om het niveau van een vloeistof te bepalen wanneer deze vloeistof de ultrasone trillingen sterk verzwakt, door bijvoorbeeld het soort /door vloeistof of tLe aanwezigheid van gasbellen in de vloeistof.

25 Bij de inrichting volgens de aanvrage is daartoe het geleidingsorgaan hol uitgevoerd en gevuld met een medium, dat ultrasone trillingen weinig verzwakt; in dat medium is een reflect ie-element uit magnetiseerbaar materiaal aangebracht, waarvan de positie in het geleidingsorgaan bepaald is door magneet-30 middelen, die aan het vlot ter element, rond het geleidingsorgaan, bevestigd zijn. .

De uitvinding zal in het hierna volgende nader worden beschreven aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar de tekening. Hierin toont: 790 7 2 99 -3- fig. 1 een. eerste uitvoeringsvorm van de niveaumeetinrichting volgens de uitvinding in doorsnede; fig. 2 een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting vol-v gens de uitvinding in doorsnede; en 5 fig. 3 de inrichting volgens figuur· 2 met een andere uit voering van het element voor het reflecteren van ultrasone trillingen.

In fig. 1 is in vloeistof rond een geleidingsstang 1 een vlotterelement 2 aangehracht. Aan de onderzijde is de gelei-10 dingsstang 1 voorzien van een houder 3 voor een ultrageluid-transducent 4, welke onderin de vloeistof geplaatst kan worden.

De onderzijde van de vlotter 2 vormt een reflectievlak voor de door de transducent U uitgezonden ultrasone trillingen en kan, doordat zowel de plaats van de transducent als die van de vlotter door de 15 geleidingsstang “bepaald is, altijd nauwkeurig loodrecht zijn ten opzichte van de uitgezonden trillingen, waardoor een sterke echo gewaarborgd is. Tevens wordt de stand van de vlotter op de gelei-dingsstang nauwelijks beïnvloed door een schuimlaag op de vloeistof of door een vloeistofoppervlak, dat in beroering is.

20 Fig. 2 toont een andere uitvoeringsvorm van de vloeistof— niveaumeter volgens de uitvinding. De geleidingsstang 5 is hierbij als een holle buis uitgevoerd en gevuld met een medium, dat ultrasone trillingen met weinig verzwakking overdraagt. De buis 5 is aan de onderzijde afgesloten en in het benedengedeelte is de trans-25 ducent h aangebracht, terwijl - gezien in de figuur - boven de transducent, rond'de geleidingsstang,weer een vlotterelement 7 is aangebracht. Het vlotterelement 7 is voorzien van een magneet 8, welke tevens rond de geleidingsstang 5 gelegen is. De magneet 7 trekt een cilinder 9 uit magnetiseerbaar materiaal aan,die ver-30 schuifbaar binnen de geleidingsstang gelegen is, een en ander zo-' danig, dat een verplaatsing van de vlotter een overeenkomstige verplaatsing van de cilinder veroorzaakt. De cilinder 9 is voorzien van een langssleuf om een verplaatsing binnen de geleidingsstang met een minimale weerstand mogelijk te maken. Het ondervlak 790 7 2 9 9 -14- van de cilinder 9 vormt het reflect!evlak voor de door de translucent 1+ uitgezonden trillingen en dit vlak is altijd nauwkeurig loodrecht ten opzichte van die~trillingen.

Wanneer de geleidingsbuis 5 volgens fig. 2 niet alleen 5 aan de onderzijde maar ook aan de hovenzijde gesloten is, kan de niveaumeter ook gebruikt worden met de transducent hoven de vloeistofspiegel.Dit heeft het voordeel, dat wanneer de inrichting in bijvoorbeeld een tank aangebracht moet worden, dit vanaf de bovenzijde, via bijvoorbeeld de vulopening, kan geschieden, 10 Bij de magnetiseerbare cilinder volgens fig. 2 kan het voorkomen, dat door een niet symmetrisch-zijn van de op de cilinder werkende magnetische krachten, deze langs de binnenwand van de gelèidingsstang schuift, hetgeen wrijving en derhalve een verminderde nauwkeurigheid geeft.

15 Fig. 3 toont'een andere uitvoering van de niveaumeter volgens fig. 2, waarbij de cilinder vervangen is door een kooi 10 uit niet magnetiseerbaar materiaal, waarin een kogel 11 uit mag-netiseerbaar materiaal is aangebracht. Een niet symmetrisch aangrijpende magnetische aantrekkingskracht zal nu de kogel in de .

20 kooi doen bewegen, zonder dat de kooi zelf langs.de binnnenwand van het geleidingsorgaan wrijving ondervindt. De onderzijde van de kooi vormt bij deze uitvoeringsvorm het reflectievlak voor de ultrasone trillingen. Het elektrische signaal, dat de transducent afgeeft, en dat een aanduiding geeft van het vloeistofniveau kan 25 bijvoorbeeld worden verwerkt via een microcomputer, zodat nulpunt sinstelling, calibrering op vatafmetingen en eventuele temperatuur compensatie door middel van programmering kan plaatsvinden.

Op deze wijze kan de niveaumeting op flexibele wijze in een signaal, dat de inhoud aangeeft, worden omgezet.

7907298

Claims (5)

1. Inrichting voor het meten van een vloeistofniveau, met het kenmerk, dat deze een geleidingsorgaan omvat, waaraan verschuifbaar een vlotterelement bevestigd is, en middelen voor het .. uitzenden van ultrasone trillingen en het na 5 weerkaatsing weer ontvangen van die trillingen, welke middelen eveneens bevestigd zijn aan het geleidingsorgaan, een en ander zodanig, dat uitgezonden ultrasone trillingen weerkaatsen tegen een in hoofdzaak loodrecht ten opzichte van de trillingen geplaatst vlak van het vlotterelement.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het vlotterelement rond het geleidingsorgaan aangebracht is.

3. Inrichting volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat het vlott erelement magneetmiddelen omvat en dat het geleidingsorgaan een aan tenminste een uiteinde afgesloten holle buis is, 15 welke gevuld is met een medium, dat geschikt is voor het overdragen van ultrasone trillingen, waarbij de middelen voor het uitzenden en weer ontvangen van de trillingen in de buis nabij het afgesloten uiteinde aangebracht zijn en waarbij in de buis tevens verschuifbaar een lichaam is aangebracht, dat tenminste gedeel-20 telijk uit magnetiseerbaar materiaal bestaat, dat aan de zijde, welke naar de zend- en ontvangmiddelen gekeerd is, een plat vlak omvat en waarvan de positie in de buis bepaald is door de positie van de magneetmiddelen rond de buis. I4.. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het 25 lichaam, dat verschuifbaar in het geleidingsorgaan is aangebracht, een metalen cilinder is met een langssleuf, voor het laten passeren van vloeistof, en dat de magneetmiddelen een permanente magneet omvatten .

5. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het 30 lichaam, dat verschuifbaar in het geleidingsorgaan aangebracht is, een houder uit niet magnetiseerbaar materiaal omvat met daarin een element uit magnetiseerbaar materiaal, dat een kleinere dwarsdoor- 7907299 -6- snede dan de houder hezit.

6. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het holle geleidingsorgaan aan heide uiteinden gesloten is en dat de middelen voor het uitzenden en: ontvangen van de ultrasone trillin-5 gen zich hoven het te meten vloeistofniveau bevinden. 7907299