NL8304488A - Opstelling en werkwijze voor het meten van een vloeistofniveau. - Google Patents

Description

ΐ " 833154/Ke/cd

Korte aanduiding: Opstelling en werkwijze voor het meten van een vloeistofniveau.

Aanvraagster: Tru Test Distributors Ltd.

De uitvinding heeft betrekking op een opstelling en een werkwijze voor het meten van een vloeistofniveau. De uitvinding is in het bijzonder hoewel niet uitsluitend toepasbaar voor het meten van de niveaux van elektrisch geleidende vloeistof-5 fen zoals melk. De uitvinding is echter toepasbaar op de meting van alle elektrisch geleidende vloeistoffen.

Tot nu toe is een aantal mechanisch passieve opstellingen en werkwijzen gebruikt en voorgesteld voor het meten van vloeistofniveaux, zoals die met capacitieve sondes, relatieve 10 geleidbaarheid, een incrementele sonde met gebruikmaking van meerdere elektroden, ultrasoonreflektie en resonantieholte-methoden en dergelijke.

Bij de meting van de niveaux van vloeistoffen zoals melk, waar men een nauwkeurig en betrekkelijk weinig energievergend 15 systeem nodig heeft voor het meten van het niveau vein melk, bij voorkeur in een houder, bijvoorbeeld een meethouder of kamer die behoort bij een melkmeter zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3,349,617.

De meting van melk dient te geschieden in samenhang met 20 bemonstering zoals die vereist is bij het melken, in melk-ruimten van zuivelbedrijven en dergelijke.

Tot nu toe is geen van de bekende opstellingen en werkwijzen bevredigend, geschikt of succesvol gebleken voor het uitvoeren van een effektieve meting van vloeistoffen zoals melk.

25 De opstellingen met capacitieve sondes hebben bijvoorbeeld problemen met hygiene en schoonmaken omdat door cumulatieve vervuiling op het diëlektrische materiaal van de sondes in toenemende mate meetfouten ontstonden. De systemen met het relatieve geleidingsvermogen, hoewel geschikt voor het meten 30 met geringe nauwkeurigheid, werden ernstig beïnvloed door variaties in het geleidingsvermogen van vloeistoffen (zoals men die gewoonlijk ervaart bij vloeistoffen zoals melk).

Een opstelling met een geincrementeerde sonde met gebruikmaking van meerdere elektroden is bij sommige vloeistoffen 35 bevredigend gebleken maar lijdt aan-een toenemende meetfout 8304438 __ ^ * i [ -2- met de tijd bij organische vloeistoffen zoals melk, door de moeilijkheid van het schoonhouden van de elektroden.

De methoden met ultrasoonreflektie en met resonantiehol-ten zijn ongeschikt gebleken doordat ze betrekklijk veel 5 energie vergen en gewoonlijk vrij grote afmetingen hebben.

Dit is in het bijzonder een nadeel wanneer meetopstellingen moeten worden gebruikt in melkschuren, zuivelbedrijven en dergelijke, waar men kosten, energieverbruik en de afmetingen van de installatie en de onderdelen ervan zoveel mogelijk wil 10 reduceren.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel een werkwijze en een opstelling te verschaffen voor het meten van vloeistofni-veaux waarbij deze problemen tenminste gedeeltelijk worden ondervangen. De uitvinding beoogt ook een efficiënte en recht-15 streekse meetopstelling te verkrijgen voor gebruik met vloeistoffen, alsmede een bijbehorende werkwijze.

Volgens de uitvinding wordt een meetopstelling voor vloei-stofïiiveaux verschaft welke gekenmerkt is doordat de opstelling omvat: tenminste een eerste elektrode en een tweede elek-20 trode met onderlinge afstand; tenminste een langwerpige spoel; waarbij de elektroden en spoel geschikt zijn om tenminste gedeeltelijk ondergedompeld te zijn in een elektrisch geleidende vloeistof; waarbij middelen aanwezig zijn om een wisselstroom door de eerste en tweede elektroden te voeren via de elektrisch 25 geleidende vloeistof, zodat een elektromagnetisch veld wordt geschapen om tenminste de eerste elektrode; waarbij de langwerpige spoel zo is gevormd dat het elektromagnetische veld wordt opgenomen door en geïnduceerd in de spoel; terwijl middelen aanwezig zijn om dat elektromagnetische veld om te zetten in 30 een in hoofdzaak lineaire funktie van die elektrisch geleidende vloeistof.

Volgens de uitvinding wordt verder een werkwijze verschaft voor het meten van een vloeistofniveau, gekenmerkt door de volgende stappen: het tenminste gedeeltelijk onderdompelen 35 van een eerste elektrode en een tweede elektrode en tenminste een langwerpige spoel in een elektrisch geleidende vloeistof; het voeren van een wisselstroom door de eerste en de tweede elektroden via de vloeistof zodat een elektromagnetisch veld wordt geschapen om tenminste de eerste elektrode, en zodat het 40 elektromagnetische veld wordt geïnduceerd in de spoel; het 83 9 4 Λ 3 8 -3- omzetten van het elektromagnetische veld in een in hoofdzaak lineaire funktie van de elektrisch geleidende vloeistof.

De uitvinding zal bij wijze van voorbeeld worden beschreven aan de hand van de bijgaande tekeningen.

5 fig. 1 toont een vloeistofhouder met de meetopstelling volgens de uitvinding.

fig. 2 is een doorsnede volgens de lijnen A-A in fig. 1; fig. 3 toont een spoel in een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding; 10 fig. 4 toont een omzettereenheid met de elektroden en spoel volgens de uitvinding; fig. 5 is een stroomschema van de werking van een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

De uitvinding zal worden beschreven aan de hand van een 15 meting van vloeistof in een houder in de vorm van een melkme-ting. Dit is echter slechts een voorbeeld, en de uitvinding is eveneens toepasbaar voor het meten van andere vloeistoffen, en ook vloeistoffen die zich niet noodzakelijk in een houder bevinden.

20 De meetopstelling volgens de uitvinding heeft betrekking op het meten van melk in een houder in combinatie met een geschikte melkmeter of een andere opstelling vanwaaruit melk in de houder terechtkomt. De uitvinding is in het bijzonder van voordeel wanneer men een gemeten melkmonster wil verkrijgen, 25 bijvoorbeeld voor het uitvoeren van een test. Dit is bijvoorbeeld vereist in vele landen zoals Nieuw Zeeland, de Ver.Staten van Amerika, en vele landen in Europa. De uitvinding kan bijvoorbeeld worden gebruikt in combinatie met een melkmeter zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3,349,617.

30 De houder of kamer 1 is bij voorkeur een langwerpige kamer, bestaande uit een geschikt isolatiemateriaal zoals kunststof.

De houder is bij voorkeur aan het ondereinde gesloten en heeft een langwerpige vorm. Er zijn middelen aanwezig om een hoeveelheid melk in de houder te brengen voor de meting.

35 Zoals blijkt uit de tekening steken een langwerpige eerste en tweede elektrode 2, 3, met onderlinge afstand, in de houder 1 en bij voorkeur strekken ze zich uit over de hele lengte daarvan. In de weergegeven uitvoeringsvorm zijn de elektroden 2,3 onderling in hoofdzaak evenwijdig, maar dit is niet 40 wezenlijk. Voor het gemak van de plaatsing worden de elektroden 83^4483 φ * -4- 2,3 (en de nog te beschrijven spoel) bij voorkeur gecombineerd tot een omzettereenheid 8, voorzien van eindaanslagen 8a aan het boven- en ondereinde, die de eerste en tweede elektroden in de juiste stand ten opzichte van elkaar vasthouden en die 5 met een vaste plaats in de houder kunnen worden aangebracht.

De elektroden 2,3 zijn bij voorkeur vervaardigd uit een geschikt materiaal zoals roestvrij staal, dat bijzonder voordeel heeft in de zuiverindustrie, en speciaal waar vloeistof zoals melk moet worden gemeten. Elektroden die vervaardigd 10 zijn uit roestvrij staal kunnen redelijk schoon gehouden worden, hetgeen uiteraard zeer belangrijk is en van voordeel wanneer de opstelling volgens de uitvinding wordt gebruikt voor het meten van melk in combinatie met melkinstallaties die op boerderijen worden gebruikt, en op plaatsen waar melk 15 wordt verwerkt.

De eerste langwerpige elektrode 2 heeft de vorm van een buis of staaf. De tweede elektrode 3 kan elke gewenste vorm en configuratie hebben, maar bij voorkeur heeft het de vorm van een langwerpige buis met een in hoofdzaak vierkante dwars-20 doorsnede.

Bij voorkeur is de tweede elektrode 3 in hoofdzaak hol en is daarbinnen een langwerpige spoel 4 ondergebracht.

Bij voorkeur is de spoel 4 volgens de uitvinding geplaatst binnen en ten opzichte van de tweede elektrode 3. Het is ech-25 ter niet essentieel dat hij aan de tweede elektrode is toegevoegd. Dit is van voordeel gebleken vanuit het oogpunt van vervaardiging en werking, maar de spoel 4 kan op elke plaats binnen de houder worden opgesteld zolang hij zich dichtbij de eerste elektrode 2 bevindt, zodat in de spoel 4 een geschikt 30 magnetisch veld kan worden geïnduceerd dat gevormd wordt om de eerste elektrode. Dit zou hierna worden beschreven.

Hoewel dus de uitvinding de spoel beschrijft als geplaatst binnen de tweede elektrode 3 kan de spoel 4 afzonderlijk worden opgesteld van de eerste en de tweede elektrode 2 resp. 3, op 35 elke geschikte manier, zolang de spoel 4 in de buurt ligt van de eerste elektrode 2 en een vorm, stand en plaats heeft die voldoende zijn om het elektromagnetische veld op te nemen dat om de eerste elektrode 2 ontstaat.

In dezenuitvoeringsvorm van de uitvinding is de spoel 4 40 een langwerpige spoel, met één of meer langwerpige in lengte- 8 3 0 ^ ' 8 8 * T » -5- richting lopende wikkelingen 5. Experimenteel is gebleken dat, wanneer men de spoel 5 laat bestaan uit één of meer in lengterichting lopende wikkelingen, de spoel in staat is om een bijzonder effektief elektromagnetisch veld op te pakken en 5 er in te laten induceren, dat omgezet kan worden in een lineaire funktie van het vloeistofniveau waarin de elektroden 2,3 en de spoel 4 zich bevinden.

De spoel 4 volgens de uitvinding kan elk aantal langwerpige en in lengterichting lopende wikkelingen 5 bevatten. Nu zal 10 worden verwezen naar fig. 2 en 3. Men ziet dat de spoel 4 daar een aantal wikkelingen 5 bevat, gewikkeld om een in hoofdzaak H-vormige drager 6, waarbij de wikkelingen lopen om de langwerpige dwarsbalk 7 daarvan. Het resultaat hiervan is dus dat een spoel 4 ontstaat met een aantal langwerpige in lengterich-15 ting lopende wikkelingen 5 die zich om de drager uitstrekken, zoals bijvoorbeeld weergegeven in fig. 2 en 3.

De spoel 4 kan dan worden ondergebracht binnen een holle langwerpige tweede elektrode 3 en kan daarin op waterdichte wijze worden afgesloten die de toevoeging van geschikte vast-20 zettings- en afdichtingsmaterialen en/of .door het gebruik van eindaanslagen 8a, waardoor dus de elektroden en de spoel gecombineerd worden tot een omzettereenheid 8. Zoals blijkt uit fig. 1 en 3 stelt de spoel 4, wanneer hij eenmaal in de tweede elektrode 3 in de container 1 is opgesteld, in een in hoofd-25 zaak vertikaal rechtopstaand vlak.

Het boveneinde 2a van de elektrode 2 steekt door de eindaanslagen naar buiten zodat het kan worden verbonden met een wisselstroombron. De andeie einden van de elektroden zijn afgedicht in de eindaanslagen 8a, die bijvoorbeeld vervaardigd 3Q kunnen worden uit een geschikte kunststof of een isolatiemateriaal. Bij wijze van voorbeeld wordt verwezen naar fig. 4.

Bij het gebruik worden geschikte bekende middelen verbonden met de omzettereenheid 8 en de elektrode 2 zodat er een wisselstroom door de eerste elektrode 2 kan worden gevoerd.

35 De wisselstroom gaat dan door de elektrisch geleidende melk en door de tweede elektrode 3.

Door de wisselstroom ontstaat een elektromagnetisch veld 10 om en ten opzichte van de eerste elektrode 2, zoals weergegeven in de tekening. Het elektromagnetische veld 10 heeft 40 een in hoofdzaak horizontale oriëntatie. Het om de eerste elek- 83 0·· -r>g _.................. ............ . -vj

* I

-6- trodé 2 gecreëerde elektromagnetische veld 10 wordt dan op-* gepakt door en geïnduceerd in de spoel 4, om dhn met geschikte bekende middelen te worden omgezet in een in hoofdzaak lineaire funktie van de elektrisch geleidende melk.

5 Bij gebruik is het in spoel 4 geïnduceerde elektromagnetische veld 4 in hoofdzaak evenredig met de lengte van de stroombaan, gemeten van nabij het boveneinde van de spoel 4 tot een punt in hoofdzaak halverwege de lengte van de in de vloeistof ondergedompelde spoel 4. In de onderhavige uitvoeringsvorm IQ is dit de spoel 4 die ondergedompeld is in de melk 11 in de houder 1. De uitvinding is echter gelijkelijk toepasbaar voor het meten van andere vloeistoffen (niet noodzakelijk in houders), bijvoorbeeld de diepte van rivieren, havens en dergelijke.

De in lengterichting lopende wikkelingen 5 van de spoel 4 15 zijn van bijzonder voordeel doordat ze een tussenruimte tus-senwikkelingen 5 doen ontstaan waar het elektromagnetische veld 10 doorheen kan om zo te worden opgepakt door de spoel 4 om in de spoel te worden geinduceerd. Hierdoor ontstaat een effektief elektromagnetisch veld dat kan worden afgelezen en 2Q omgezet in een lineaire funktie van het elektromagnetische veld. Uit de tekening zal duidelijk zijn dat de lengteas van de tussenruimte tussen de wikkelingen 5 ξίη de vorm van het verbindingsstuk 7 van de houder 6) in hoofdzaak haaks staat op de in hoofdzaak horizontale as van het elektromagnetische 25 veld 10 zodat dit door de tussenruimte kan gaan (bijvoorbeeld in de richting van pijl 9 in fig. 2). Wanneer de wikkelingen daarentegen in hoofdzaak dwars zouden lopen, om een drager, zoh er geen tussenruimte ontstaan om het elektromagnetische veld door te laten. Er zou dus geen effektieve opname en induk-30 tie van het elektromagnetische veld door de spoel zijn.

Hoewel in deze uitvoeringsvorm van de uitvinding de eerste en tweede elektrode 2,3 (en de zich binnen de tweede elektrode 3 bevindende spoel 4) in hoofdzaak coaxiaal zijn of evenwijdig aan elkaar, is dit niet wezenlijk. Het is echter van voordeel 35 dat de hartlijnen van de eerste elektrode en de langwerpige spoel niet in hoofdzaak haaks op elkaar staan. Wanneer bijvoorbeeld de lengteas van de wisselstroom die door de eerste elektrode 2 naar beneden loopt, haaks zou staan op de lengteas van de in lengterichting lopende wikkelingen 5 van de spoel 4, 40 zou een ander elektromagnetisch veld worden gevormd dat niet 8304488

' L

-7- gunstig was voor de werking van de inrichting volgens de uitvinding .

Volgens de uitvinding dient, als de geleidbaarheid van de melk overal in hoofdzaak gelijkmatig is, de stroom binnen de 5 houder of kamer op elk moment in hoofdzaak gelijkmatig te vloeien.

Om een relatief gelijkmatige en regelmatige werking in stand te houden dienen de afmetingen van de drager 6 en het tussenstuk 7 daarvan, waar de wikkelingen 5 omheen lopen, in 10 hoofdzaak gelijkmatig zijn. Deze gelijkmatige afmetingen maken het mogelijk dat de geïnduceerde magnetische kracht effektief wordt gebruikt als lineaire funktie van de vloeistofdiepte binnen de houder. Wanneer er variaties zijn in de vorm of afmeting van de drager 6, kunnen deze worden weggeijkt en kan 15 men er voor zorgen dat ze in de elektronische berekeningen worden berekend bij een uiteindelijke aflezing (zoals nog zal worden beschreven). Het is echter wenselijk dat de afmetingen van de drager in hoofdzaak gelijkmatig zijn om een nauwkeurige aflezing „mogelijk te maken wanneer de geïnduceerde 20 elektromagnetische kracht wordt gebruikt als lineaire funktie van de vloeistofdiepte van melk in de houder.

Bij de uitvinding, waar bijvoorbeeld het materiaal van de elektroden 2 en 3 roestvrij staal is en de elektrisch geleidende vloeistof melk is, dienen de werkfrequenties zo te wor-25 den gekozen dat ze verenigbaar zijn met melk en roestvrij staal, zodat de materialen geen hindernis doen ontstaan voor het geïntroduceerde elektromagnetische veld.

In dit opzicht is gebleken dat een bijzonder geschikte frequentie ligttin de buurt van 3-30 kHz.

30 Nu zal de uitvinding in het gebruik worden beschreven, met de werkwijze voor het meten van vloeistof in de houder 1.

De meetopstelling bevat de houder 1 die bijvoorbeeld behoort bij een melkmeter zoals is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift No. 3,349,617. Een eerste en een tweede elektro-35 de 2 resp. 3 steken in de houder 1, zodat ze tenminste gedeeltelijk ondergedompeld zijn in melk 11 in de houder. De elektroden 2, 3 worden naast elkaar gehouden door aanslagen 8a bovenaan en onderaan, waardoor een omzettereenheid 8 wordt gevormd. De eerste elektrode 2 is bij voorkeur een langwerpige 40 staaf of buis, terwijl de tweede elektrode een langwerpige 83:4438 -8- holle buis 3 is, waarbij zowel de eerste als de tweede elektrode vervaardigd is uit roestvrij staal. Er is een spoel 4 aanwezig die zich binnen de tweede elektrode 3 bevindt. De spoel 4 heeft een aantal langwerpige en in lengterichting lo-5 pende wikkelingen 5 die om een drager 6 lopen. De drager 6 en de wikkelingen 5 zijn afgedicht binnen de tweede elektrode 3. Bij gebruik en na plaatsing lopen de lengteassen van de wikkelingen 5 dan ook volgens een in hoofdzaak vertikale oriëntatie. De lengteassen van de eerste en de tweede elektrode 10 zijn in een voorkeursuitvoering ook in hoofdzaak vertikaal.

Verwijzend naar fig. 5 wordt een kloksignaal uit een microverwerker 18 naar beneden verdeeld tot een geschikte fre-quentieband die gevoerd door een filter 30 met hoge Q en dan naar een bron 31 van constante stroom. Er loopt dan dus een 15 wisselstroom door de eerste elektrode 2, door de melk 11 (wat de elektrisch geleidende vloeistof is) en door de tweede elektrode 3.

Door de doorgang van. de wisselstroom ontstaat een elektromagnetische kracht 10 om de eerste elektrode 2 (zoals weerge-20 geven in fig. 1). De elektromagnetische kracht 10 wordt opgenomen door en geïntegreerd in de spoel 4.

De geïnduceerde elektromagnetische kracht uit de spoel 4 wordt door een voorversterker 32 gevoerd, gevolgd door een laag doorlaatfilter 13 met versterking. Dan wordt het signaal 25 door een hoog doorlaatfilter 15 gevoerd, door een precisie-gelijkrichter 16 en vervolgens gedigitaliseerd,door middel van een analoog/digitaalomzetter 17. Signaalspanningen uit de bron van constante stroom, de oscillator en de opneemspoel worden bestuurd vanuit een microverwerker 18, bijvoorbeeld via 30 een multiplexer 14 met vier kanalen. Deze signalen worden dan gebruikt om een verhoudingsmeting te bereiken van de geïnduceerde elektromagnetische kracht. Het grondsignaal uit de precisiegelijkrichter kan ook worden gebruikt als middel voor de bepaling van de vloeistofhoogte in de houder. Dit signaal 35 is lineair met verandering van de hoogte van de vloeistof.

Bij wijze van voorbeeld levert een 8 bits microcomputer-eenheid 18 de regeling voor de analoge signalen en een weergave met vloeibare kristallen. Een werkelijke tijdklok 27 is aanwezig om te zorgen voor de vermindering van niet essentiele 40 schakeling, berekening van de informatie omtrent de stromings- 8304488 ( : ^ -9- snelheid en bijvoorbeeld automatische uitschakelen (bijvoorbeeld na een bepaalde periode van 20 minuten van niet gebruik).

De onderste 8 bits van de adreslijn worden gedecodeerd door middel van een 8 bits adresgrendel 24. Een techniek met 5 geheugenkaarten kan worden gebruikt voor het decoderen van RAM 21, EPROM 22, EEPROM 23, vierkanalen MUX 14 en een weergave-excitator 26.

Analoog-digitaalomzetting kan worden bereikt door middel van een 8 tót 10 bits analoog-digitaalomzetter met zes kanalen 10 en enkelvoudige helling.

De microcomputer zorgt voor de adressering, de tijdbepaling, het tellen en de rekenkundige operaties die nodig zijn voor het doen werken van een volledig analoog-digitaalomzettings-systeem.

15 Er wordt een geschikte software gebruikt voor het omzetten van het gedigitaliseerde signaal uit de omzetter tot bijvoorbeeld hoeveelheden melk zoals kilogrammen, ponden en liters.

Bovendien kan uit de beschikbare gegevens andere informatie worden verkregen zoals de geleidbaarheid van de melk, de stro-20 mingssnelheid en kan er een metrische verhoudingsmeting van de vloeistofhoogte worden berekend. Er kan een geschikte software worden gebruikt voor de ijking van het stelsel waar ijkings- en schaalbepalingsfaktoren worden berekend en opgeslagen in de EEPROM 23.

25 De middelen waardoor de elektromagnetische kracht wordt omgezet en uitgelezen tot bijvoorbeeld de lineaire funktie van de elektrisch geleidende vloeistof zijn slechts gegeven bij wijze van voorbeeld. Het zal duidelijk zijn dat elk geschikt middel kan worden gebruikt voor het uitlezen en omzetten van 30 het elektromagnetische veld tot de lineaire funktie.

Bij gebruik is het in de spoel 4 geïnduceerde elektromagnetische veld in hoofdzaak evenredig met de lengte van de stroombaan gemeten vanaf het boveneinde van de spoel tot een punt in hoofdzaak halverwege de lengte van de in de vloeistof 35 ondergedompelde spoel.

Voor het gebruik van de uitvinding wordt wederom verwezen naar fig. 1.

Een benaderde oplossing voor de gevoeligheid van de sonde kan gemakkelijk worden afgeleid door verwaarlozing van eindef-40 fekten. Het magnetische veld op r meter vanaf een lange stroom- 8 3 C ' ? g

___J

ί -10- [.

νοerende draad is B = 2 ' 1 . 10-7 .

r

Wanneer de spoelbreedte W klein is in vergelijking met r bedraagt de door dit veld in de spoel geïnduceerde emk: 5 e = B A N w waarin A = spoeloppervlak, N = aantal wikkelingen en w = hoog-frequentie.

Omdat het spoeloppervlak A = L x W bedraagt de geïnduceerde emk (elektromagnetische kracht) 1Q e = 2 j-1 L.. W. N. w. ΙΟ"7 V.

De elektrode kan worden beschouwd als wederkerige geleider met een maximale wederkerige inductantie van Μ = β'N microhenry..

De geinduceerde emk is dan 15 e = w. Μ. I V.

Variabel geleidingsvermogen van de vloeistof.

De werking van de elektrode wordt niet beïnvloed door het geleidingsvermogen van de vloeistof mits dat geleidingsvermogen door de hele houder gelijkmatig is. In de praktijk kan 20 dit niet worden verondersteld.

Bijvoorbeeld bij melk heeft het geleidingsvermogen de neiging af te nemen wanneer de melkcyclus voortschrijdt, als gevolg van het toenemende vetgehalte van de latere melk. De verlaging ten opzichte van de aanvankelijke waarde ligt typisch 25 tussen 10% en 20% en kan in het ergste geval 25% bedragen.

De algemene uitdrukking voor de als gevolg van de elektrode-stroom 1 in de spoel geinduceerde emk is \ «k χσ dx e = 1 · b <L0 - c TT ~7 > 30 ^ , waarbij b een constante is, LQ de effektieve lengte van de elektroden, h de hoogte van het melkoppervlak boven de bodem o van de houder en. σ het geleidingsvermogen van de melk op Λ hoogte x boven de bodem van de houder.

Oplossingen van drie eenvoudige profielen van het gélei-35 dingsvermogen zijn:

Gelijkmatig geleidingsvermogen: e = I . b (Lq - | ) 83044*8 Λ -11-

Stapsgewijze afname van het geleidingsvermogen:

Wanneer het geleidingsvermogen gelijkmatig is tot hoogte h/2, op welk punt hij plotseling af neemt tot een waarde ίΐ-α) maal de aanvankelijke waarde, en daarna constant is, is de 5 oplossing: ^ h 1 ~ e = I . b (L - § . - ).

o 2 Ί a 1 "-2

Wanneer α klein is, bedraagt de fout bij benadering α 4 ' 10 Wanneer de daling 30% is, bedraagt de fout bij gebruik van de benaderde oplossing 7,5% terwijl de exacte oplossing 8,8% geeft.

Toename van het lineaire geleidingsvermogen:

Veronderstel dat het geleidingsvermogen lineair afneemt ' 15 tot hoogte h, zodat de waarde op die hoogte h (1 - α) maal de waarde aan de bodem bedraagt. In dat geval geldt , 2 1 - -j .α e = I . b (L - § . - ), Ί 1 1 - 2 ·α 20 Als α klein is, bedraagt de fout bij benadering “ , 6

Als de daling van het geleidingsvermogen 30% is, is de fout 5% met gebruikmaking van de benaderde oplossing, of 5,9% met gebruikmaking van de exacte oplossing.

25 De uitvinding is slechts bij wijze van voorbeeld beschreven en er dient te worden verstaan dat binnen het kader van de uitvinding zoals omschreven in de volgende conclusies, wijzigingen en verbeteringen kunnen worden gemaakt.

-Conclusies- S 3 Ü :· ~ p

A

Claims (12)

1. Meetopstelling voor een vloeistofniveau, met het kenmerk dat de opstelling omvat: tenminste een eerste elektrode (2) en een tweede elektrode (3) met onderlinge afstand? tenminste een langwerpige spoel (4); waarbij de elek- 5 troden (2,3) en spoel (4) geschikt zijn om tenminste gedeeltelijk ondergedompeld te zijn in een elektrisch geleidende vloeistof (11)? waarbij middelen aanwezig zijn om een wisselstroom door de eerste en tweede elektroden (2,3) te voeren via de elektrisch geleidende vloeistof (11), zodat een elektro- 10 magnetisch veld (10) wordt geschapen om tenminste de eerste elektrode (2)? waarbij de langwerpige spoel (4) zo is gevormd dat het elektromagnetisch veld (10) wordt opgenomen door en geïnduceerd in de spoel (4)? terwijl middelen aanwezig zijn om dat elektromagnetische veld (10) om te zetten in een in 15 hoofdzaak,lineaire funktie van die elektrisch geleidende vloeistof (11).

2. Opstelling volgens conclusie l,met het kenmerk dat de spoel (4) één of meer in lengterichting lopende wikkelingen (5) heeft.

3. Opstelling volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat de spoel zich bevindt in een langwerpig huis dat de tweede elektrode (3) vormt.

4. Opstelling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de langwerpige spoel (4) een of 25 meer langwerpige in lengterichting lopende wikkelingen (5) bevat, die om een langwerpige drager (6) lopen.

5. Opstelling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het in de spoel (4) geïnduceerde elektromagnetische veld (10) in hoofdzaak evenredig is met 30 de lengte van de stroombaan gemeten vanaf het boveneinde van de spoel (4) tot een punt in hoofdzaak halverwege de lengte van de in de vloeistof (11) ondergedompelde spoel (4).

6. Opstelling volgens ëén der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de elektroden (2,3) en de spoel (4) 35 onderling zijn verbonden zodat een omzettereenheid (8) wordt 8304438 -13- * w gevormd.

7. Opstelling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat deze zich binnen een melkkamer (1) bevindt.

8. Opstelling volgens één der conclusies 2 tot 7, m e t het kenmerk dat de lengteassen van één of meer in lengterichting lopende wikkelingen (5) van de spoel (4) in hoofdzaak haaks staan op het vlak vein het om de eerste elektrode (2) gecreëerde elektromagnetische veld (10).

9. Werkwijze voor het meten van een vloeistofniveau, gekenmerkt door de volgende stappen: het tenminste gedeeltelijk onderdompelen van een eerste elektrode (2) en een tweede elektrode (3) en tenminste een langwerpige spoel (4) in een elektrisch geleidende vloeistof (11)? het voeren van 15 een wisselstroom door de eerste en de tweede elektroden (2,3) via de vloeistof (11) zodat een elektromagnetisch veld (10) wordt geschapen om tenminste de eerste elektrode (2), en zodat het elektromagnetische veld (10) wordt geinduceerd in de spoel (4); het omzetten van het elektromagnetische veld (10) in een 20 in hoofdzaak lineaire funktie van de elektrisch geleidende vloeistof (11).

10. Werkwijze volgens conclusie 9,met het kenmerk dat het in de spoel (4) geïnduceerde elektromagnetische veld (10) in hoofdzaak evenredig is met de lengte van de stroom- 25 baan gemeten vanaf het boveneinde van de spoel (4) tot een punt in hoofdzaak halverwege de lengte van de in de vloeistof (11) ondergedompelde spoel (4).

11. Werkwijze volgens conclusie 9ofl0,methet kenmerk dat de elektroden (2,3) en de spoel (4) tenmin- 30 ste gedeeltelijk ondergedompeld zijn in melk in de houder (1).

12. Werkwijze volgens conclusie 10 of 11, m e t het : kenmerk dat de spoel (4) een of meer in lengterichting lopende wikkelingen (5) bevat, waarbij de lengteassen van ëën of meer wikkelingen (5) in hoofdzaak haaks staan op het vlak 35 van het om de eerste elektrode (2) gecreëerde elektromagnetische veld. 93 0 -i0 8