NL9200020A - Inrichting voor het vaststellen van de vulstand in een houder. - Google Patents

Description

UITTREKSEL

Inrichting voor het vaststellen van de vulstand in een houder, met een in de houder aangebrachte capacitieve sonde die een van de houder geïsoleerde meetelektrode heeft, die met de wand van de houder een condensator vormt, waarvan de capaciteit van de vulstand afhangt, een ter plaatse van de houder aangebrachte meetomzetter die een van de sonde-capaciteit afhankelijk meetwaardesignaal opwekt, een op afstand van de houder aangebracht interpretatie-apparaat dat door een tweedraadsleiding met de meetomzetter is verbonden, via welke tweedraadsleiding enerzijds de voor het bedrijf van de meetomzetter noodzakelijke gelijkstroomenergie van het interpretatie-apparaat aan de meetomzetter en anderzijds het door de meetomzetter geleverde meetwaardesignaal aan het interpretatie-apparaat wordt overgedragen, een in het interpretatie-apparaat aangebracht tijd-gestuurd orgaan dat de voedingsgelijkspanning op de tweedraadsleiding periodiek pulsvormig verandert en een in de meetomzetter aangebrachte stuurschakeling die op elke pulsvormige verandering van de voedingsgelijkspanning aanspreekt en bewerkstelligt dat in iedere periode gedurende een meettijdinterval het meetwaardesignaal en gedurende een testtijdinterval een testsignaal door middel van de tweedraadsleiding aan het interpretatie-apparaat wordt overgedragen, waarbij het interpretatie-apparaat het gedurende ieder testtijdinterval overgedragen testsignaal voor het corrigeren van het gedurende ieder meettijdinterval overgedragen meetwaardesignaal toepast.

Korte aanduiding: Inrichting voor het vaststellen van de vulstand in een houder.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het vaststellen van de vulstand in een houder, omvattende een in de houder aangebrachte capacitieve sonde die een van de houder geïsoleerde meet-elekt rode omvat, die met de wand van de houder een condensator vormt, waarvan de capaciteit van de vulstand afhangt, een ter plaatse van de houder aangebrachte meetomzetter die een van de sondecapaciteit afhankelijk meetwaardesignaal opwekt, een op afstand van de houder aangebracht inter-pretatie-apparaat dat door een tweedraadsleiding met de meetomzetter is verbonden, via welke tweedraadsleiding enerzijds de voor het bedrijf van de meetomzetter noodzakelijke geLijkstroomenergie van het interpretatie-apparaat aan de meetomzetter en anderzijds het door de meetomzetter geleverde meetwaardesignaal aan het interpretatie-apparaat wordt overgedragen, een in het interpretatie-apparaat aangebracht tijdgestuurd orgaan dat de voedingsgelijkspanning op de tweedraadsleiding periodiek pulsvormig verandert en een in de meetomzetter aangebrachte stuurschakeling die op elke pulsvormige verandering van de voedingsgelijkspanning aanspreekt en bewerkstelligt dat in iedere periode gedurende een meettijdinterval het meetwaardesignaal en gedurende een testtijdinterval een testsignaal door middel van de tweedraadsleiding aan het interpretatie-apparaat wordt overgedragen.

Een dergelijke inrichting is bekend uit de Duitse octrooiaanvrage 2 837 377.

De bekende inrichting maakt het mogelijk dat fouten en storingen die in de meetomzetter of op de tweedraadsleiding optreden ten gevolge van het uitvallen van het testsignaal in het interpretatie-apparaat worden herkend en van de normale bedrijfstoestanden kunnen worden onderscheiden. Daarentegen kunnen veranderingen van het meetwaardesignaal die door omgevingsinvloeden worden veroorzaakt niet van van de vulstand afhankelijke veranderingen van het meetwaardesignaal worden onderscheiden en daardoor het meetresultaat vervalsen. Dergelijke veranderingen van het meetsignaal kunnen in het bijzonder in afhankelijkheid van de temperatuur worden veroorzaakt, of door veroudering van componenten enz..

Het doel van de ‘uitvinding is om te voorzien in een inrichting voor het vaststellen van de vulstand in een houder die een automatische compensatie van omgevingsinvloeden bewerkstelligt, die het meetresultaat kunnen vervalsen.

In overeenstemming met de uitvinding wordt dit doel bereikt door te voorzien in een inrichting van de in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat in het interpretatie-apparaat het gedurende ieder test-tijdinterval overgedragen testsignaal voor het corrigeren van het gedurende ieder meettijdinterval overgedragen meetwaardesignaal wordt toegepast.

Bij de uitvinding wordt gebruik gemaakt van het feit dat omgevingsinvloeden die het meetwaardesignaal veranderen, dezelfde invloed hebben op het testsignaal. Ze kunnen dan ook worden herkend, omdat het testsignaal normaal een constante waarde heeft, die ten gevolge van omgevingsinvloeden verandert. Verder staat de grootte van de verandering van het testsignaal in een bepaalde verhouding tot de grootte van de verandering van het meetwaardesignaal, waardoor het mogelijk is de door omgevingsinvloeden veroorzaakte veranderingen van het meetwaardesignaal te corrigeren.

Een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding wordt aan de hand van de tekening beschreven, in welke tekening: figuur 1 het blokschema van een inrichting voor het vaststellen van de vulstand in een houder Laat zien, waarbij de uitvinding wordt toegepast; en figuur 2 het blokschema van het in overeenstemming met de uitvinding uitgevoerde interpretatie-apparaat van de inrichting van figuur 1 laat zien.

De in fig0 1 getoonde inrichting dient voor het vaststellen van de vulstand in een houder 1, die een vloeistof of een stortgoed "bevat. Als voorbeeld wordt aangenomen dat het om de vaststelling van een voer af bepaalde minimale of maximale grensstand gaat, zodat de inrichting als grensschakelaar werkt. In de houder 1 is een capacitieve sonde 2 aangebracht, van welke de capaciteit afhankelijk van de vulstand verandert. Een ter plaatse van de houder aangebrachte electronische meetomzetter 3 stelt de veranderingen van de capaciteit van de sonde 2 vast en zet deze om in impulsvormige meetwaardesignalen, welke naar een op een afstand liggende plaats aangebracht interpretatie-apparaat 4 worden overgedragen. De meetomzetter 3 is via een tweedraads-leiding 5 met het interpre tatie-apparaat ver'oondenj door middel van deze tweedraads-leiding geschiedt enerzijds de voeding van de meetomzetter 3 door een ter plaatse van het interpretatia-apparaat 4 aange’orachte gelijkspanningsbron 6 en anderzijds de overdracht van meetwaardesignalen van meetomzetter 3 naar interpre tatie-apparaat 4· Op gebruikelijke wijze kunnen de meetwaarde-signalen in het interpre tatie-apparaat 4 daartoe benut worden, het bereiken van de minimale of maximale vulstand aan te tonen of ook ter inleiding van schakelprocessen, waarmee bijvoorbeeld een vul- of leegproces wordt ingeleid of beëindigd.

De ene geleider 5a van de tweedraadsleiding 5 verbindt een klem 7a van de meetomzetter 3 nst een klem 8a van het interpretatie-apparaat 4» waaraan ook de pluspool van de gelijkspanningsbron 6 direct is aangesloten# De andere geleider 5¾ van de tweedraads-leiding 5 verbindt een klem 7b van de meetomzetter 3 met een klem 8b van het interpretatie-apparaat 4, welke door middel van schakelaar 9 niet de minpool van de gelijkspanningsbron 6 in verbinding staat.

De capacitieve sonde 2 omvat een staafvormige sonde-electrode 10, welke de ene plaat van de te meten capaciteit vormt, terwijl de andere plaat door de me taal wand van de houder 1 is gevormd.

De sonde-electrode 10 kan door een verticaal in de houder aangebrachte metalen staaf met een dikte van rond 12 mm zijn gevormd, welke door een isolerend omhulsel van de houder 1 en het daarin vervatte vulgoed is geïsoleerd.

Een aansluitklem 11a aan de houder 1 is door een geleider 12 rechtstreeks met de klem Ta verbonden. De houder 1 ligt derhalve op de potentiaal van de pluspool van de spanningsbron 6. Aangezien de houder 1 in het algemeen is geaard en de aardpotentiaal doelmatig als massapotentiaal van de electronische schakelingen wordt gekozen, gaat het om een schakeling met "pluspool aan massa".

De voeding van de in de meetomzetter 3 vervatte electronische schakelingen geschiedt tussen twee geleiders 13 en 14, van welke de geleider 13 de positieve massapotentiaal voert, terwijl de geleider 14 de negatieve potentiaal voert. De geleider 13 is echter niet rechtstreeks net de kien Js. verbonden, naar aan een tweede aansluitkern 11b van de houder 1, welke op een afstand van een aansluitkles 11a ligt. Door deze maatregel wordt.bewaakt of de door de houder 1 gevormde plaat van de meetcapaciteit op de juiste wijze is aangesloten. Yfanneer namelijk de verbinding tussen de houder 1 en de pluspool van de spanningsbron 6 op een willekeurige plaats is onderbroken, is ook de voeding van de meetomzetter 3 onderbroken, zodat deze geen signalen levert. Het volledige uitblijven van signalen wordt in het interpretatie-apparaat 4 als indicatie voor het bestaan van een fout vastgesteld.

De geleider 14 is door middel van een diode 15 met de klem 7b verbonden, zodat de voedingsgelijkstroom naar de negatieve pool van de gelijkspanningsbron 6 kan terugvloeien, wanneer de schakelaar 9 is gesloten.

Tussen de geleiders 13 en 14 is een condensator 16 aangesloten, die in bedrijf in hoofdzaak op de spanning van de geLijkspannings-bron 6 is opgeladen en als energieopslag werkt.

De meetomzetter 3 omvat een EF-oscillator 20, die via een schakelaar 17 net een aansluitklem 18a niet een einde van de staafvormige sonde-electrode 10 is verbonden. De oscillator 20 is zo uitgevoerd, dat deze op een bepaalde frequentie (bijvoorbeeld rond 400 kHz) trilt, wanneer de schakelaar 17 is geopend. Bij het sluiten van de schakelaar 17 wordt de tussen de klemmen 11b en 18a aanwezige sondecapaciteit als trilketencapaciteit van de EF-oscillator 20 geschakeld, zodat de trilfrequentie van de oscillator 20 afhankelijk van de waarde van de sonde-capaciteit sterker of minder sterk wordt verkleind. De waarde van de sondecapaciteit hangt af van de vulstand en van de diëlectriciteits-constante van het vulgoed; deze is het kleinst, wanneer de vulstand dieper dan het benedeneinde van de sondenelectrode 10 is, zodat de sonde volkomen door lucht als diëlectricum is omgeven.

De sondecapaciteit groeit met toenemende bedekking van de sonde door het vulgoed en ze bereikt haar maximale waarde, wanneer de sonde volledig door het vulgoed is bedekt. Bij deze maximale waarde van de sondecapaciteit heeft de trilfrequentie van de oscillator 20 haar kleinste waarde. Bij de vooraf aangenomen getalwaarde van de maximale trilfrequentie f = 400 kHz (bij

E1SLX

open schakelaar 17) kan de minimale trilfrequentie (bij gesloten schakelaar 17 en volledig bedekte sonde) bijvoorbeeld f .· = 138 kHz mm bedragen. Be trilfrequentie ligt tussen deze beide waarden, wanneer de sonde niet of slechts gedeeltelijk door vulgoed is bedekt en de schakelaar 17 is gesloten.

Wanneer het vulgoed met verliezen is behept en de sonde 2 geheel of' gedeeltelijk is bedekt, wordt de oscillatortrilling gedempt, hetgeen tot gevolg kan hebben, dat van een bepaalde bedekkingsgraad af de oscillatortrilling uitblijft. Ook deze toestand kan voor het vaststellen van een voorafbepaalde vulstand worden toegepast.

Aan de uitgang van de oscillator 20 is een signaalvormschakeling 21 aangesloten, welke de door oscillator 20 geleverde trillingen in rechthoeksignalen met gelijke frequentie omzet. Be door de signaalvormschakeling 21 opgewekte rechthoeksignalen worden aan de ingang van een frequentiedeler 23 toegevoerd, die I rechthoeksignalen met een naar verhouding lagere frequentie af geeft. Wanneer de frequentiedeler 23 de deelf actor 2043 heeft, ligt bij de hiervoor aangegeven getalwaarde voor de trilfrequentie f van de oscillator 20 de frequentie F van de uitgangssignalen van de frequentiedeler 23 tussen de volgende waarden: i Voor f - 4OO kHz: F = 195 Ez} max max

Voor f . =133 kHz: P . = 67 Es· mm mm

Be uitgangssignalen van de frequentiedeler 23 sturen een weerstandstak 24> die tussen de geleider 13 en de klem 7¾ is aangesloten en bij het weergegeven voorbeeld door een schakelaar I 25 in serie met een vaste weerstand 26 is gevormd. Be schakelaar 25, die in werkelijkheid een electronische schakelaar is, wordt door de uitgang van de frequentiedeler 23 afgegeven rechthoeksignalen geklokt met de frequentie van deze signalen afwisselend geopend en gesloten. Wanneer de schakelaar 25 is gesloten, ligt i de vaste weerstand 26 parallel aan de stroomverbruikers van de meetomzetter 3 aan de klemmen 7a, 7¾ van de tweedraadsleiding 5> zodat over de gestuurde waarstar.dtak 24 een stroom 1^ vloeit.

De diode 15 belet dat deze extra stroon» Ijj uit de condensator 16 wordt gehaald. De stroom Ijj dient derhalve door de gelijkspannings-bron 6 via de tweedraadsleiding 5 geleverd te worden, zodat deze wordt gesuperponeerd op de normale voedingsstrooa over de tweedraads-leiding, die alleen vloeit, wanneer de schakelaar 25 is geopend. Aangezien de schakelaar 25 geklokt met de uitgangssignalen van de frequentiedeler 23 wordt bekrachtigd, worden op de voedings-gelijkstroom over de tweedraadsleiding 5 stroomimpulsen 1^ gesuperponeerd, waarvan de volgfrequentie evenredig is met de trilfreouentie van de oscillator 20.

Eet interpretatie-apparaat 4 omvat organen voor de behandeling van de gesuperponeerde stroomimpulsen 1^. Hiertoe kan bijvoorbeeld in de verbinding tussen de klem 8b en de negatieve pool van de gelijkspanningsbron 6 een laagohmige weerstand 27 zijn ingevoegd. Een met de klemmen van de weerstand 2J verbonden detectorschakeling 28 stelt de extra spanningsval vast, die door elke stroomimpul over de weerstand 27 wordt veroorzaakt.

Aangezien elke stroomimpuls niet alleen in de weerstand 27» maar ook op de tweedraadsleiding 5 extra spanningsval opwekt, zwaait de spanning aan de klemmen 7&» 7b geklokt met de stroom-impulsen Ij, De diode 15 vormt tezamen met de condensator 16 een scheidingsschakeling, welke de snelle spanningsverhoudingen van de meetomzetter 3 op afstand houdt.

De schakelaar 17 wordt periodiek bekrachtigd, zodat de sonde-capaciteit afwisselend van de trillingsketen van de oscillator 20 wordt afgescheiden en in de trillingsketen worden geschakeld.

Bij het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld wordt de periodieke bekrachtiging van de schakelaar 17 door het interpretatie-apparaat 4 met behulp van de schakelaar 9 gestuurd. Een in het interpretatie-apparaat 4 aanwezige tijdstuurschakeling 29 opent de schakelaar 9 periodiek telkens voor een korte duur, zodat de voedingsgelijkspanning op de tweedraadsleiding 5 voor de korte tijdsduur wordt onderbroken. Ter vereenvoudiging wordt aangenomen dat de schakelaar 17 een schakelcontact van een relais 30 As» van welke de wikkeling enerzijds direct met de klem J'o (voor diode 15) is verbonden en anderzijds door middel van een normaal gesloten schakelaar 51 met de geleider 13 is verbonden. De schakelaar 31 wordt door het uitgangssignaal van een monostabiele trekkerschakeling 32 geopend, wanneer deze in de werktosstand is.

De bekrachtiging van de monostabiele trekkerschakeling 32 geschiedt door het uitgangssignaal van een sondefout-detector 33» vanrelke de ingang met een tweede aansluitklem 18b van de sonde 2 is verbonden. De aansluitklem 18b is bijvoorbeeld door middel van een binnen de sonde-isolatie verlopende draad 19 met het benedeneinde van de staafvormige Sonde-electrode 10 verbonden. Bij gesloten schakelaar 17 bestaat derhalve een gelijkstroomweg van geleider 13 via de oscillator 20, de schakelaar 17» de staafvormige sonde-· electrode 10 en de detector 33 naar geleider 14.

Wanneer de schakelaars 9 en 31 zijn gesloten, is het relais 30 bekrachtigd, zodat ook de schakelaar 17 is gesloten. Bij het openen van de schakelaar 9 valt het relais 30 af, zodat de schakelaar 17 opent. Daardoor wordt de gelijks troomweg boven de sonden-electrode 10 naar detector 33 onderbroken. Deze onderbreking bewerkstelligt, dat de detector 33 de monostabiele trekkerschakeling 32 bekrachtigt. De monostabiele trekkerschakeling 32 opent de schakelaar 31 voor de duur van de houdtijd ervan. Eet relais 30 blijft derhalve afgevallen, wanneer de schakelaar 9 wederom wordt gesloten. Pas wanneer da schakelaar 31 aan het einde van de houdtijd van de monostabiele trekkerschakeling wederom sluit, wordt het relais 30 opnieuw bekrachtigd, zodat de schakelaar 17 wordt gesloten. Dit proces herhaalt zich bij elk kortstondig openen van de schakelaar 9» waarbij natuurlijk vooropgesteld wordt, dat de houdtijd van de monostabiele trekkerschakeling korter is dan de tijdsafstand tussen twee opeenvolgende bekrachtigingen van de schakelaar 9·

Als voorbeeld wordt aangenomen dat de tijdstuurschakeling 29 de schakelaar 9 in tijdsintervallen van 1 sec. telkens voor een duur van ongeveer 10 msec, opent en dat de monostabiele trekkerschakeling een houdtijd van ongeveer 0,4 sec. heeft. In dit geval wordt de schakelaar 17 zodanig bekrachtigd, dat deze gedurende elke periode van 1 sec. voor rond 0,4 sec, gesloten en voor rond 0,6 sac. open is. Derhalve wekt de oscillator 20 gedurende het verloop van elke periode van 1 sec. gedurende 0,4 sec. de door de sondecapaciteit "bepaalde meetfrequentie en gedurende 0,6 sec. de hogere eigen frequentie (400 kEz bij het hiervoor aangegeven getallenvoorbeeld) op, dis als testfreauentie dient. In het interpre tatis-apparaat 4 wordt getest, of de periodieke afwisseling van testfreauentie en meetfrequentie op de juiste wijze plaatsvindt. Deze maatregel maakt in het interpretatie-apparaat de "bewaking van het op de juiste wijze werken van de meetomzetter en de vaststelling van verschillende fouten mogelijk. In het bijzonder kan bij met verlies behept vulgoed getest worden of een uitblijven van de oscillatortrilling door de bedekking van de sonde of door een falen van de schakeling is veroorzaakt.

In het eerste geval dient namelijk de oscillatortrilling periodiek voor telkens 0,6 sec. wederom te beginnen; een voortdurend uitblijven van de oscillatortrilling toont het uitvallen van een schakelingsdeel aan.

De kortstondige periodieke onderbreking door schakelaar 9 van de voedingsgelijkspanning op de tweedraadsleiding 5 is zonder nadeel voor de voeding van de electronische schakeling van de meet-omzetter 3» omdat de als energie-opslag werkende condensator 16 de voeding gedurende de onderbrekingstijden overneeat.

Wanneer aan een willekeurige plaats een voortdurende onderbreking in de over de sonde-electrode 10 lopende gelijk-strooaweg bestaat, bijvoorbeeld bij een afbreken van de sonde, bekrachtigt de sondefoutdetector 33 is monostabiele trekker-schakeling 32 niet meer periodiek, zodat de hiervoor geschetste afwisseling van meetfrequentie en testfrequentie niet meer plaatsvindt. Daardoor wordt in het interpreatie-apparaat 4 het bestaan van een fout aangetoond.

Bij aanwezigheid van een lek in de sonde-isolatie of bij condenswatervorming in de sonde-kop vloeit van de rand van de houder 1 over de sonde-electrode 10 een lekstroom naar de geleider 14, wanneer de schakelaar 17 is geopend. De sondefoutdetector 33 is zodanig uitgevoerd, dat deze de monostabiele trekkerschakeling 32 niet meer bekrachtigt, wanneer deze lekstroom een bepaalde maximale waarde overschrijdt. Dezelfde werking treedt natuurlijk op, wanneer een kortsluiting tussen de sonde-electrode 10 en de houderwand bestaato Xn al deze storingsgevallen wordt periodieke afwisseling van meetfrequentie en testfrequentie gestoord, waardoor in het interpretatie-apparaat 4 de fout wordt aangegeven.

In fig. 1 is nog een verdere schakelaar. 34 weergegeven, welke in gesloten toestand een klem 35 met de geleider 13 verbindt. De schakelaar 34 wordt in hoofdzaak synchroon met de schakelaar 17 bekrachtigd, hetgeen in fig. 1 is aan gegeven doordat deze eveneens door een schakelcontact van het relais 30 is gevormd. De schakelaar 34 maakt de beschreven werkwijze van de meet-omzetter ook dan mogelijk wanneer in plaats van de tussen de klemmen 18a en 18b aangesloten sonde 2 een eenvoudige sonde wordt toegepast, die alleen op de klem 18a is aangesloten. In dit geval wordt de klem 18b met de klem 35 verbonden, zodat de detector 33 dezelfde stroompulsen als tevoren ontvangt, maar nu door middel van de schakelaar 34 in plaats van door middel van de schakeLaar 17 en de sonde 2.

Er zijn natuurlijk verschillende veranderingen van de beschreven schakeling mogelijk. Zo is het bij het beschreven uitvoeringsvoorbeeld niet beslist noodzakelijk dat de voedingsspanning op de tweedraadsleiding 5 voor de bekrachtiging van een relais volkomen wordt onderbroken. De bekrachtiging van de schakelaar 17 kan ook door een trekkerschakeling geschieden, die bijvoorbeeld door een kortstondige imoulsvormig dalen van de spanning op een lagere edoch van nul verschillende waarde worden bekrachtigd, of de bekrachtiging zou door superponering van signalen van een andere soort kunnen geschieden, bijvoorbeeld door toonfrequentiesignalen.

De hiervoor beschreven periodieke afwisseling tussen meetwaardesignalen en testsignalen, die van de sonde-capaciteit onafhankelijk zijn, maakt aanvullend een automatische compensatie van omgevingsinvloeden mogelijk, die het meetresultaat kunnen beïnvloeden, in het bijzonder de temperatuur.

Wanneer bijvoorbeeld bij de hiervoor beschreven uitvoerings-voorbeelden de frequentie van de EF-oscillator 20 als gevolg van tenperatuurinvloeden verandert, verandert ook de frequentie van de over de twee draads leiding 5 overgedragen meetwaarde signalen.

Wanneer er geen bijzondere maatregelen worden getroffen, wordt deze temperatuurbepaalde frequentieverandering door het interpretatie-apparaat als verandering van de sonde-capaciteit geïnterpreteerd, zodat het meetresultaat foutief wordt beïnvloed. Een gelijksoortige beïnvloeding van het meetresultaat treedt op, wanneer de oscillator-frequentie door andere invloeden wordt veranderd, bijvoorbeeld door een verandering van de bouwelementen, of wanneer de verandering van de de sondecapaciteit vormende parameters van de meetwaarde-signalen niet door de HF-oscillator, maar door een of meer andere bestanddelen van de meetomzetter worden bepaald.

Al deze nadelige optredingen kunnen bij de beschreven inrichting op grond van het feit worden opgeheven, dat in elke meetperiode buiten het meetwaardesignaal ook een testsignaal beschikbaar is, dat onafhankelijk van de sonde-capaciteit is, waarbij de hiervoor genoemde invloeden, zoals temperatuurverar.deringer op dezelfde wijze op de meetsignalen en op de testsignalen in-werken.

De detectorinrichting 28 is zodanig uitgevoerd, dat deze in elke meetperiode de de capaciteit voorstellende waarde van het testsignaal, bij de hiervoor beschreven uitvoerings-voorbeelden dus de volgfrequentie van de over de tweedraads-leiding 5 overgedragen strooaimpulsen, opslaat en ter correctie bij de interpretatie van de aansluitend overgedragen meetwaarde-signalen toepast. Deze correctie kan bijvoorbeeld door een van de volgende maatregelen geschieden: 1. In het eenvoudigste geval wordt de opgeslagen waarde van een testsignaal als referentisgrootheid bij de interpretatie van het meetwaardesignaal toegepast.

2. De opgeslagen waarde van het testsignaal wordt met de bij de in bedrijf-name van de schakeling vastgelegde aanvangs-waarde vergeleken en de afwijking wordt als correctiegrootheid toegepast.

Fig. 2 toont als voorbeeld een vereenvoudigd blokschema van het interpretatie-apparaat 4> dat de eerste van de hierboven aangevoerde maatregelen doorvoert.

Msn ziet in. fig. 2 opnieuw de spanningsbron 6, de weerstand 27» de schakelaar 9 en de tijdsduurschakeling 29»

De detectorschakeling 28 omvat een impulsfrequentiedetector 50» die aan de uitgang een (bij voorkeur digitaal) signaal afgeeft, dat de volgfrequentie van de over de weerstand 27 gaande stroom-inipuls voorstelt. Bij het hiervoor aangegeven getallenvoorbeeld stelt het uitgangssignaal van de impulsfrequentiedetector 50 gedurende elke meetperiode van 1 sec. voor de duur van het meettijdinterval van 0,4 sec. de meetfrequentie en voor de duur van het testtijdinterval van 0,6 sec. de testfrequentie voor, wanneer geen storing aanwezig is.

Aan de uitgang van de impulsfrequentiedetector 50 zijn parallel de ingangen van een vulstandrekenaar 51 en een controle-schakeling 52 aangesloten. De vulstandrekenaar 51 bepaalt uit de gedurende het meettijdinterval aanwezige meetfrequentie de sonde-capaciteit en daaruit de vulstand; deze geeft in het geval van een corünue vulstandaeting aan de uitgang een signaal af, dat de vulstand aantoont, terwijl deze bij een toepassing als vul-standgrensschakelaar aan de uitgang een signaal levert, wanneer de bepaalde vulstand een vooraf bepaalde waarde over- of onderschrijdt. De controleschakeling 52 test, of de meet- en testfrequenties juist geklokt op elkaar volgen en deze levert aan een of aan meerdere uitgangen signalen, die de aanwezigheid van een storing en eventueel de oorzaak aantonen. De synchronisering van de schakelingen 50, 51 en 52 geschiedt door de tijdsduurschakeling 29» die door de bekrachtiging van de schakelaar 29 bij het begin van elke rn.eet-periode vastligt.

Met de hiervoor toegelichte foutcorrectie als doel is voorzien in een geheugen 53» dat eveneens aan de uitgang van de impuls-freouentiedetector 50 is aangesloten en door de tijdsduurschakeling 29 wordt gestuurd. Eet geheugen 53 slaat in elke meetperiode de gedurende het testtijdinterval vastgestelde testfrequentie op en deze levert aan de uitgang de opgeslagen waarde gedurende het aansluitende meet tijdinterval. Deze opgeslagen waarde · wordt aan een tweede ingang van de vulstandrekenaar 51 toegevoerd.

In de vulstandrekenaar 51 wordt d© door het geheugen 53 geleverd© waarde van de testfrequentie als referentiegrootheid hij de interpretatie van de meetfrequentie toegepast* Temoera-tuurveranderingen of andere invloeden, die op gelijke wijzs hun uitwerking hebben op de testfrequentie en de meetfrequentie blijven derhalve buiten inwerking op het meetresultaat, wanneer de te meten sonde-capaciteit op grond van de verhoudingen van testfrequentie tot meetfrequentie worden bepaald.

In fig. 2 is met streeplijnen aangeduid, hoe de schakeling kan worden veranderd, opdat deze volgens de tweede hierboven genoemde maatregel werkt. De verbinding tussen de uitgang van het geheugen 53 er. de tweede ingang van vulstandrekenaar 52 wordt tussen de punten A en B gescheiden. Aan het punt A is een ingang 55 van de vergelijkingsschakeling 54 aangesloten, die aan een tweede ingang % een signaal ontvangt, welk de bij de in bedrijf-name van de schakeling vastgelegde beginwaarde van de testfrequentie voorstelto De vergelijkingsschakeling 54 geeft aan de met het punt B verbonden uitgang een signaal af, dat de afwijking van de opgeslagen testfrequentie van de beginwaarde voorstelt· Dit signaal wordt aan de vulstandmeter 51 als correctiesignaal toegevoerd, waar deze ter correctie van de temneratuursverandaringen of andere invloeden bepaalde afwijkingen bij de interpretatie van het meetwaardesignaal wordt toegepast.

Natuurlijk is het ook mogelijk de eerste ingang 55 van ie vergelijkingsschakeling 54 rechtstreeks met de uitgang van de impuls frequentie detector 50 te verbinden en het geheugen 53 s.an de uitgang van de vergelijkingsschakeling 54 aan te sluiten. In dit geval zou de vergelijkingsschakeling 54 ia vergelijking tussen de testfrequentie en de beginwaarde in elke tijdsinterval uitvoeren en het geheugen 53 zou niet de waarde van de testfrequentie maar de vastgestelde afwijking opslaan.

De inrichting werkt op overeenkomstige wijze, wanneer de de capaciteit voorstellende parameter van het meetwaardesignaal en het testsignaal niet de volgfrequentie van impulsen, maar een andere parameter is, waar bijvoorbeeld de iapulsbreedte bij een · pulsbreedtemodulatie of ook de codering bij een pulscodemodulatie.

Van bijzondere betekenis is het feit, dat de beschreven correctie-inrichting automatisch alle invloeden compenseert, die op gelijke wijze hun uitwerking hebben op de testfrequentie en de meetfrecuentie, onafhankelijk van de aard van de invloeden (temperatuurafhankelijkheid, wijziging van bouwelementen etc.) en van de door de verandering veroorzakend spanningsdeel.

Een wezenlijk voordeel bestaat verder daaruit, dat de correctie van de omgevingsinvloeden niet in de ter plaatse van de sonde aanwezige meetomzetter, maar in de daarvan verwijderde interpretatie-apparaat geschiedt, zonder dat het noodzakelijk is aanvullende stuursignalen over de tweedraadsleiding over te dragen.

De beschreven oplossing is ook bijzonder goed geschikt voor het geval, dat de detectorschakeling 28 van het interpretatie-apparaat door een overeenkomstig geprogrammeerde microcomputer is gevormd.

Claims (5)

1. Inrichting voor het vaststellen van de vulstand in een houder, omvattende een in de houder aangebrachte capacitieve sonde die een van de houder geïsoleerde meetelektrode omvat, die met de wand van de houder een condensator vormt, waarvan de capaciteit van de vulstand afhangt, een ter plaatse van de houder aangebrachte meetomzetter die een van de sonde-capaciteit afhankelijk meetwaardesignaal opwekt, een op afstand van de houder aangebracht interpretatie-apparaat dat door een tweedraadsleiding met de meetomzetter is verbonden, via welke tweedraadsleiding enerzijds de voor het bedrijf van de meetomzetter noodzakelijke gelijkstroomenergie van het interpretatie-apparaat aan de meetomzetter en anderzijds het door de meetomzetter geleverde meetwaardesignaal aan het interpretatie-apparaat wordt overgedragen, een in het interpretatie-apparaat aangebracht tijd-gestuurd orgaan dat de voedingsgelijkspanning op de tweedraadsleiding periodiek pulsvormig verandert en een in de meetomzetter aangebrachte stuurschakeling die op elke pulsvormige verandering van de voedingsgelijkspanning aanspreekt en bewerkstelligt dat in iedere periode gedurende een meettijdinterval het meetwaardesignaal en gedurende een testtijdinterval een testsignaal door middel van de tweedraadsleiding aan het interpretatie-apparaat wordt overgedragen, met het kenmerk, dat in het interpretatie-apparaat het gedurende ieder testtijdinterval overgedragen testsignaal voor het corrigeren van het gedurende ieder meettijdinterval overgedragen meetwaardesignaal wordt toegepast.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in het interpretatie-apparaat is voorzien in een geheugen voor het opslaan van de in ieder testtijdinterval overgedragen waarde van het testsignaal.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de in het geheugen opgeslagen waarde van het testsignaal in het eerstvolgende meettijdinterval als referentiegrootheid bij de interpretatie van het meetwaardesignaal wordt toegepast.

4. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat er is voorzien in een vergelijkingsschakeling die op een eerste ingang de waarde van het testsignaal en op een tweede ingang een vaste beginwaarde ontvangt en die een de afwijking tussen de ingangswaarden voorstellend uitgangs- signaal als correctiegrootheid voor de interpretatie van het meetwaarde-signaal Levert.

5. Inrichting volgens conclusie 2 en 4, met het kenmerk, dat de vergelijkingsschakeling op de eerste uitgang het uitgangssignaal van het geheugen ontvangt. Eindhoven, december 1991.