NL9202305A - Magnetische niveau-aanwijsinrichting. - Google Patents

Description

Magnetische niveau-aanwijsinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een magnetische niveau-aanwijsinrichting voor de vloeistofhoogte in ketels, tanks, reservoirs of dergelijke, waarvan de werking geschiedt door middel van een vlotter, voorzien van een permanente magnetische dipool die een aantal magnetische dipolen met tweekleurige zijden doet draaien om aldus de stand van de vlotter aan te wijzen.

Een bekende niveau-aamvi jsinrichting, gebaseerd op het principe van communicerende vaten, is voorzien van aanwijsorganen met een vlotter die een permanente magneet bevat, aangebracht in een niet-magnetische metalen buis die in verbinding staat met de vloeistofhouder waarin het niveau aangewezen dient te worden. Deze aamvijsorganen kunnen aldus gebruikt worden in aanraking met chemisch agressieve vloeistoffen, vloeistoffen onder hoge druk of temperatuur, atmosferische verontreinigingen, voor mensen gevaarlijke of giftige vloeistoffen, ontvlambare of explosieve vloeistoffen of dergelijke aan het scheidingsvlak tussen twee vloeistoffasen van gelijke optische eigenschappen. Buiten de buis en er naast verlopend bevindt zich een kleine kolom die een aantal magnetische dipolen bevat, elk draaibaar om een as die loodrecht op de magnetisatie-as staat en die elk voorzien zijn van twee verschillend gekleurde zijden waarvan er een zichtbaar is door een gedeelte van de kolom van transparant materiaal.

Bij een dergelijke opstelling worden de dipolen bij het op en neer bewegen van de vlotter in de buis die met de vloeistof in verbinding staat gedraaid, hetgeen de zichtbare kleur door het transparante gedeelte van de kolom doet veranderen. Het is derhalve mogelijk om een gedeelte van de dipolen in een kleur te zien, b.v. rood, overeenkomende met de vloeistof fase, een gedeelte waarin de dipolen hun andere zijde tonen, b.v. wit, overeenkomende met de gasvormige fase of de lichtere vloeistof, en een gedeelte dat met het niveau van het scheidingsvlak overeenkomt waarbij een of meer dipolen zich in een onvolledig gedraaide stand bevindt als gevolg van de storingen in het magnetische veld door de vlotter met de magneet.

Bij de bekende uitvoering was het tot dusver het probleem om de magneet in de vlotter in een vaste stand te handhaven, d.w.z. voor het verkrijgen van een polariteit die steeds wijst naar de gekleurde dipolen van de kolom met het doel om de werking uit te oefenen om de dipolen te draaien. Eerder gebruikte oplossingen hadden nadelen door het zware gewicht van het magnetisch element of door de noodzaak om in de buis vlottergeleidingen aan te brengen met als gevolg kostenverhogingen en de mogelijkheid van onregelmatigheden in de werking.

. Volgens de uitvinding is de magnetische niveau-aanwijsinrichting voorzien van een vlotter die vrij verschuifbaar is in een buis die verbonden is met de houder waarin de vloeistofhoogte moet worden aangegeven en de vlotter omvat een eerste permanente magnetische dipool van langwerpige vorm, draaibaar gemonteerd om een as die evenwijdig is aan de buisas terwijl de lengterichting van de dipool loodrecht op zijn draaiingsas staat en voorts een aantal draaibare tweede permanente magnetische dipolen omvat die verschillende kleuren vertonen bij aanschouwing vanuit verschillende gezichtshoeken en die op een lijn opgesteld zijn, evenwijdig aan de buisas en voldoende in de nabijheid daarvan om te kunnen samenwerken met de magnetische dipool in de vlotter waarbij elk der draaiingsassen van deze permanente magnetische dipolen loodrecht op eerdergenoemde lijn staat.

Door het magnetische element in de vlotter op deze wijze te monteren kunnen geleidingen binnen de buis achterwege gelaten worden en is het tegelijkertijd mogelijk om een magneet van beperkte afmetingen te gebruiken.

De vlotter kan nu de vorm van een holle cilinder met gesloten uiteinden hebben en de permanente magneet wordt zodanig gemonteerd dat hij vrij kan draaien om de lengteas van de cilinder.

Volgens de uitvinding wordt de magneet in de vlotter zodanig gemonteerd dat hij zich kan instellen onder de werking van een uitwendig magnetisch veld, uitgeoefend door de rij van draaibare magnetische dipolen die de niveau-aanwijskolom vormen. De instelling van de magneet is daardoor onafhankelijk van de stand van de vlotter cilinder waarin hij zich bevindt en wordt derhalve niet verstoord door de bewegingen ervan. Aangezien de magneet in de vlotter horizontaal staat en ongeleid wordt, is bovendien een gering aantal cilinders van‘de rij (een of twee) onderworpen aan het magnetische veld, zodat dit laatste tot een beperkt gebied kan leiden en aldus de nauwkeurigheid van de niveau-aanwijzing wordt verhoogd.

De uitvinding zal hierna met behulp van de tekening aan een uitvoe-ringsvoorbeeld worden toegelicht.

Fig. 1 toont een niveau-aanwijsinrichting volgens de uitvinding in aanzicht en gedeeltelijk in dwarsdoorsnede met de vlotter;

Fig. 2 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn II-II in Fig. 1 en

Fig. 3 toont een detail III van Fig. 2 op vergrote schaal.

De niveau-aanwijsinrichting wordt gevormd door een cilindrisch huis 1 met een buisvorm waarbinnen een eveneens cilindrische vlotter met een iets geringere diameter kan verschuiven. De vlottercilinder 2 bevat ter hoogte van zijn vlotterlijn in de vloeistof binnenin een permanente magneet 3 welke vrij om een as 4 draaibaar is, samenvallende met de lengteas van de vlotter zelf.

Buiten de buis 1 die door middel van buizen 5 en 6 in verbinding staat met de houder waarin het vloeistofniveau moet worden gemeten, bevindt zich op korte afstand een kolom 7 die op zijn plaats wordt gehouden door stroken 7a met een transparant zijvlak 10 en inwendig voorzien van een aantal kleine cilinders 8 die elk om een as 9 draaibaar zijn.

Binnenin elke cilinder 8 is een magnetische dipool 11 stevig bevestigd. De cilinders 8 zijn aan iedere zijde door een langsvlak in twee verschillende kleuren uitgevoerd en de dipolen 11 zijn op zodanige wijze in gébracht, dat hun assen in dit langsvlak liggen, loodrecht gericht op as 9. Magneet 3 is aan de vlotter bevestigd met behulp van draaipennen 12, 13 die in legers draaibaar zijn van een paar schijven 14 en 15 welke stevig bevestigd zijn in het binnenste van de vlotter 2. De schijven 14 en 15 zijn voorzien van openingen 16 voor het gelijkhouden van de druk in de vlotter.

De hierboven beschreven niveau-aamvijsinrichting werkt als volgt:

Op een afstand van de vlotter kunnen de dipolen 11 vrij draaien ten opzichte van de as 9 van de cilinders 8 waarin zij zich bevinden en aldus tesamen uitgelijnd worden in een richting die evenwijdig is met het magnetisch veld dat zij zelf opwekken, d.w.z. elke magnetische pool staat tegenover een tegengestelde pool van de naburige dipool.

Op deze wijze zal door de transparante voorzijde 10 een reeks cilinders 8 zichtbaar zijn die tot een bepaalde hoogte een gegeven kleur tonen en daarboven de andere kleur, waarbij die hoogte wordt bepaald door de vloeistofhoogte als gevolg van het feit dat het magnetisch veld van de dipool 11 gewijzigd wordt door de magneet 3 die zich in de vlotter 2 bevindt. Magneet 3 wordt door het veld van de dipolen 11 aangetrokken en komt daardoor met zijn eigen as wijzend naar de dipolen 11 te liggen.

De sterkte van het magneetveld van de magneet 3 wordt op geschikte wijze zodanig gekozen als nodig is om een bepaald aantal cilinders, b.v. twee of drie, niet mee te doen roteren, evenwel dat het veld van de dipolen 11 volledig opgeheven wordt en op zodanige wijze, dat dit veld steeds erin slaagt om de oriëntatie van magneet 3 constant te houden.

De aanwezigheid van magneet 3 veroorzaakt een draaiing van de dipolen 11 die dan hun oorsponkelijke vertikale stand verlaten en zich horizontaal opstellen, evenwijdig aan de magnetische as van de magneet 3. Indien de dipolen, in het onderste gedeelte onder magneet 3 zich eerst bevinden met hm noordpool b.v. naar omlaag gericht, dan veroorzaakt de aanwezigheid van genoemde magneet 3 die met zijn noordpool naar genoemde dipolen staat gericht, een verplaatsing van het element lla er tegenover dat dan met zijn eigen as een horizontale stand inneemt; het element llb is dan opgesteld in een hellende stand met zijn noordpool neerwaarts gericht en het element 11c bevindt zich dan in een hellende stand met zijn noordpool omhoog gericht. De elementen boven de magneet 3 zullen nu allen evenwijdig zijn opgesteld en met hun noordpolen naar boven wijzen.

Op deze manier tonen de cilinders 8 waarmede de dipolen vast zijn verbonden in het bovenste deel van de kolom 7 een andere kleur, b.v. wit, dan die tonen in het onderste gedeelte, b.v. ï'ood.

Een wijziging in het niveau van de vloeistof in de cilinder 1 zal dientengevolge een verplaatsing van de vlotter 2 in genoemde cilinder teweegbrengen en derhalve een verplaatsing van de kleuren inversie zone en aldus de nieuwe stand van het vloeistofniveau aanwijzen. Aangezien, als eerder vermeld, de instelling van de magneet 3 een gevolg is van de tegengestelde oriëntering van de magnetische velden van dipolen 11 in de gedeelten onder resp. boven de magneet 3, is het niet nooddig om enig ander middel te voorzien om de stand van de genoemde magneet te regelen.

Doordat volgens een bizondere eigenschap van de uitvinding voorzien wordt in het draaien van de draaipennen 12 en 13 in legers die in de schijven 14 en 15 van geschikt materiaal met een lage wrijvingscoëfficient zijn aangbracht.zoals kunststofmateriaal, b.v. polytetrafluoroethyleen, wordt steeds de beste oriëntering van de magneet 3 verkregen met betrekking tot de kolom van dipolen 11. De vlotter 2 kan onder druk gebracht worden of anderszins onder atmosferische druk of omgevingsdruk, in het laatste geval kan een verbinding gemaakt worden met de gasfase door middel van de opening 17. Het vlotter samenstel 2, met inbegrip van de magneet 3, is zo-dnig vervaardigd, dat de vloeistoflijn (vlotterlijn) zich ter hoogte van de as van de magneet 3 bevindt bij temperatuur- en drukomstandigheden in de installatie waarvoor het gebruikt wordt. Voor het geval dat er wezenlijke wijzigingen optreden in de verhouding tussen het relatieve specifieke gewicht van de vloeistof fase en de gas fase ( b.v. water en stoom nabij het kritische punt en bij omgevingstemperatuur en -druk) zal een calibra-tiekromme gebruikt worden om daaraan het werkelijke niveau te ontlenen dat optreedt bij verschillende temperatuursomstandigheden en die bij gebruik optreden, gebaseerd op de aflezing door de niveau-aanwijsinrichting.

Het cilindrische huis 1, de vlotter 2 en de kolom 7 kunnen uit verschillende materialen vervaardigd zijn, zoals b.v. uit roestvrij staal, aluminium, pvc en dergelijke, afhankelijk van de te stellen eisen, welke niet magnetische eigenschappen hebben en in elk geval vallen binnen het doel van de uitvinding.

Voorts zal het, zonder daarvan af te wijken, mogelijk zijn om talloze konstruktieve wijzigingen aan te brengen, b.v. in de vorm van de kolom 7, de cilinders 8, de vlotter 2 en het draaiingssysteem voor de magneet 3; cilinder 1 kan met de vloeistofhouder worden verbonden op talloze verschillende en bekende wijzen.

Claims (7)

1. Magnetische nive au-aanwij sinrichting, voorzien van een vlotter die vrij verschuifbaar is in een buis die verbonden is met de houder waarin de vloeistofhoogte moet worden aangegeven, welke vlotter een eerste permanente magnetische dipool omvat van langwerpige vorm, draaibaar gemonteerd om een as die evenwijdig is aan de buisas terwijl de lengterichting van de dipool loodrecht op zijn draaiingsas staat en voorts een aantal draaibare tweede permanente magnetische dipolen omvat die verschillende kleuren vertonen bij aanschouwing onder verschillende gezichtshoeken en die op een lijn zijn opgesteld , evenwijdig aan de buisas en voldoende in de nabijheid daarvan om te kunnen samen\verken met de magnetische dipool in de vlotter, waarbij elk der draaiingsassen van deze permanente magnetische dipolen loodrecht op eerdergenoemde lijn staat.

2. Inrichting volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de eerste permanente magnetische dipool van langwerpige vorm een cilindervorm heeft en opgesteld is met zijn draaiingsas in een richting loodrecht op zijn symmetrieas en waarbij zijn inwendige magnetische veld evenwijdig is aan deze symmetrieas.

3. Inrichting volgens conclusie 2,met het kenmerk, dat de eerste permanente magnetische dipool gemonteerd is op twee pennen die draaibaar zijn opgesteld in legers, gevormd in het midden van twee schijven welke een vaste stand innemen in het inwendige van de vlotter respectievelijk onder en boven de eerste permanente magnetische dipool.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de schijven voorzien zijn van openingen voor het vereffenen van drukverschillen.

5. Inrichting volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat middelen voorzien zijn teneinde de inwendige druk binnen de vlotter te kunnen wijzigen.

6. Inrichting volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat elk der tweede permanente magnetische dipolen uitgevoerd is in de vorm van een cilindrische magneet die binnen een cilindrische houder is bevestigd, waarbij de assen van de magneet en de houder loodrecht op elkaar staan en voorts de buitenzijde van de houder in zijn lengterichting onderverdeeld is in twee in hoofdzaak gelijke doch verschillend van kleur zijnde delen.

7. Inrichting volgens een der voorafgaande conclusies, zoals beschreven onder verwijzing naar de figuurbeschrijving en bijgaande tekening.