NO801430L - Vaeskenivaa-detektor. - Google Patents
Vaeskenivaa-detektor.Info
- Publication number
- NO801430L NO801430L NO801430A NO801430A NO801430L NO 801430 L NO801430 L NO 801430L NO 801430 A NO801430 A NO 801430A NO 801430 A NO801430 A NO 801430A NO 801430 L NO801430 L NO 801430L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- container
- liquid
- transducer
- stated
- level
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 63
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYSA-N bromotrifluoromethane Chemical compound FC(F)(F)Br RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MEXUFEQDCXZEON-UHFFFAOYSA-N bromochlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Br MEXUFEQDCXZEON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N dichlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Cl PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000019404 dichlorodifluoromethane Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/296—Acoustic waves
- G01F23/2961—Acoustic waves for discrete levels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/296—Acoustic waves
- G01F23/2965—Measuring attenuation of transmitted waves
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en væskenivå-detektor
i nærmere bestemt en detektor for lokalisering av nivået av en væske i en lukket metallisk beholder som har krumlinjete vegger med en tykkelse av mellom 3,125 mm og 9,525 mm, slik som stål-beholdere under trykk som inneholder brannslukningsmidler.
De kjemiske midler som anvendes ved brannslukningssystemer overalt i de forskjellige industrier lagres i relativt store trykk-tanker. Slike tanker må periodisk inspiseres for å sikre at
den nødvendige mengde av kjemisk middel i væskeform er tilstede i tanken. Det nåværende inspeksjonssystem krever av tankene frakobles fra brannslukningssysternet og transporteres til en vekt eller veiestasjon for.å bli veiet. Frakobling og trans-portering av slike tanker, hvilke kan ha en vekt,av over 180 kg, er tidskrevende og tungvint. Slik inspeksjon er imidlertid nødvendig for å sikre at brannslukningssystemet er fullstendig operasjonsklart.
The National Fire Protection Association (NFPA) har etablert
en standard som angir at hvis en tank med kjemisk brannslukningsmiddel i væskeform avviker 5 eller flere prosent fra den nød-vendige mengde, sies tanken å være tom. Når en tank opprinnelig fylles med idet kjemiske bj?annslukningsmiddel blir det umid-delbart veiet og den angitte vekt registreres på sylinderen.
De periodiske inspeksjoner som gjennomføres i i alt vesentlig den samme omgivelse som den opprinnelige fylte veiing, er.den prosedyre som for nærværende anvendes for å bestemme om en tank er tom. Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en ultralyddeteksjonsanordning for lokalisering av nivået av en væske i slike metalliske beholdere under trykk uten at man må frakoble tankene fra brannslukningssystemet eller flytte tankene til en separat veie—stasjon.
Anordninger for å detektere nivået av en væske innenfor en beholder er omtalt i den kjente teknikk. F.eks. angir. US-patent 3.407.398 bruken av en ultralydsonde innenfor en tank som fylles med petroleum. En slik sonde anvendes til å indikere når væskenivået har nådd et ønsket nivå.
'I
US-patent 2.932.818 omhandler et apparat for indikering av nær-! været eller fraværet av en væske i et system. Dette apparat virker ved å montere et piezoelektrisk krystall inne i en beholder eller på en vegg av en beholder eller rør i slikt system. Krystallet energiseres med en fast frekvens og når materialet fjernes fra iakustisk kontakt blir en indikator, slik som en lampe, aktivert av en passende krets.
US-patent 3.017.771 omhandler en væskenivå-indikator som er elektrisk styrt ved hjelp av en anordning som måler den vertikale avstand mellom detektoren og den øvre overflaten av en væske innenfor en tank.
US-patent 3.019.650 vedrører et apparat for å detektere nærværet eller fraværet av en væske innenfor en lagringstank. En transducer energiseres av en elektrisk oscillator som forplanter ultralydenergi inn i tanken. En mottaker oppfanger reflektert ultralydenergi og et signal sendes som svar på en endring i størrelsen av den mottatte energien. US-patent 3.079.596 ved-rører også et nivåavfølingssystem. Ved driften av dette system blir et flertall akustiske bølger innført ved forskjellige nivåer av en beholder. Forskjeller i mottatte akustiske bølger anvendes til å bestemme nivået av materialet i beholderen. US-patent 3.553.636 vedrører et ultralyddetekteringssystem som er i stand til å tilveiebringe meget nøyaktige målinger av viskositetvaria-.sjoner i væsker som befinner seg i en beholder ved hjelp av sammenligningsteknikk. US-patentene 3.944.994 og US-patent 4.123.753 omhandler væskenivåavfølingsanordninger.som nedsenkes i væsken under generering av ultralydenergi.
Det generelle begrep med å anvende ultralyd for å indikere nærværet eller fraværet av en væske i en beholder er kjent fra teknikkens stand. Imidlertid krever hovedparten av de tidligere kjente anordninger, idet man har annerkjent behovet for at en transducer er i nær elektrisk kontakt med mediet, transducere og lignende som monteres på en tank eller innføres i en væske inne i en slik tank. Lokalisering av nivået av en væske i kjemiske brannslukningstanker eller sylindre innenfor meget I små toleranser som er mindre enn. 6,35 mm og fortrinnsvis innen for mindre enn 3,175 mm, er komplisert på grunn av den spesielle konstruksjon av slike tanker. I særdeleshet er slike tanker lukket eller opprettholdes under meget høyt trykk og har kurvelinjede vegger som alle bidrar til den økete generering av lyd-støy under generering av ultralydbølger. Slik støy har en tendens til å forstyrre mottagélsen av lydbølger i væskenivådetek-teringsanordningene. I tillegg har slike tanker relativt-tykke metalliske vegger av størrelsesorden fra 3,175 til 9,525 mm. Tykkelsen av slike vegger har en tendens til å forstyrre gene-reringen og mottagelsen av lydbølger i ultralyddetekteringsan-ordninger.
Følgelig er det ønskelig å ha en måte hvormed man med et apparat for nøyaktig å lokalisere nivået av en væske i en lukket metallisk beholder som har kurvelinjede vegger med en tykkelse av fra 3,175 til 9,525 mm, hvilket ville tillate bestemmelsen av innholdet i en Slik beholder uten å kreve frakobling, trans-portering, veiing og andre ytterligere tidskrevende trinn.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således et apparat for lokalisering av nivået av en væske i en lukket metallisk beholder som har kurvelinjede vegger med en tykkelse av fra 3,125 til 9,525 mm, hvilket apparat kjennetegnes ved en manuell forflyttbar transduce som har et piezoelektrisk materiale for sending og mottagelse av lydbølger, og en lydpulsgenerator som er i stand til å eksitere det piezpelektriske materialet for
å utsende lydbølger inn i en beholder fra et sted tilliggende ytterveggen av en slik beholder med en frekvens innenfor ca. 20 % av den naturlige resonansfrekvensen for beholderen. Apparatet innbefatter videre den elektroniske, krets som er nødven-dig for å bestemme at mottagelsen av lydbølgene sendt inni i beholderen er i balanse når transduceren er ved et sted vekk fra grensesjiktet mellom fluida innenfor beholderen og den elektroniske krets som er nødvendig for å bes temme . dett. nøyaktige vertikale sted ved hvilket mottagelsen av lydbølger sendt inn i beholderen ikke lenger er utballansert ettersom transduceren manuelt beveges mot grensesjiktet mellom nevnte fluida.
i,Blandt fordelene.ved den foreliggende oppfinnelse er tilveiebring-
eisen av et nytt og forbedret apparat for lokalisering av det i;
nøyaktige nivået av en væske i en lukket metallisk beholder uten å kreve at en slik beholder frakobles fra systemet, transporteres til en veiestasjon og veies for å bestemme mengden av fluidum til stede i en slik beholder.
En annen fordel ved den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et apparat som er i stand til nøyaktig å lokalisere nivået av væske i en lukket metallisk beholder som har kurvelinjede vegger med en tykkelse av fra 3,125 til 9,525 mm. Et formål ved den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et apparat for å lokalisering av grensesjiktet mellom, fluida i en lukket beholder innenfor snevre toleranser av mindre enn 6,3 5 mm, fortrinnsvis innenfor mindre enn 3,125 mm. En annen fordel ved den foreliggende oppfinnelse er tilveiebringelsen av en væske-nivådetekteringsanordning som nøyaktig kan bestemme nivået av en væske i en lukket beholder fra et sted.langs den ytre side-vegg av beholderen .uten å kreve a-tf noen del av detekteringsanordningen monteres på beholderen eller innføres i beholderen. Forflyttbarheten og nøyaktigheten av detekteringsanordningen. ifølge den foreliggende oppfinnelse anses som en enestående fordel.
Disse og ytterligere formål og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil forstås nærmere med henvisning til den etterr følgende beskrivelse og den vedlagte tegning. Fig. 1 er et perspektivriss av væskenivådetektoren ifølge den foreliggende oppfinnelse.
Fig. 2 er et perspektivriss av transducerhodet i fig. 1.
Fig. 3 er et sidevertikalriss delvis i tverrsnitt, hvilket viser
transducerhodet i•en operasjonsposisjon mot sideveggen av en lukket metallisk beholder i hvilken det befinner seg væske.
Fig. 4 er et sidevertikalriss delvis i tverrsnitt med transducer» hodet i en operasjonsposisjon langs ytterveggen av en sylinder inneholdende en væske ved det nøyaktige stedet for væskenivået.
Idet det vises spesielt til tegningene, illustrerer fig. 1 en<I1>foretrukket væskenivådetektor ifølge den foreliggende oppfinnelse. Apparatet innbefatter et hus 10 for lioveddélen av den elektroniske krets som er nødvendig for å utføre funksjonene som kreves av apparatet. Huset 10, som vist i fig. 1, kan gene-relt ha rektangulær form med et operasjonspanel på en side 12. Operasjonspanelet.innbefatter en på-av bryter 14, i en tilkoblingssokkel 16 for elektrisk forbindelse til en. ytre ladeenhet, en forsterkningskontrollskive 18, en velgerskive 20, og en tilkoblingssokkel 22 for tilkobling av en transducer. Som vist i fig. 1 innføres en tilkoblingsplugg 24 for transduceren i til-koblingssokkelen .22. Et transducerhode 26 anordnet ved enden av en ledning 28 som strekker seg fra forbindelsespluggen 24.
Slik det bedre er vist i fig. 2, befinner transduceren 34 seg
i transducerhodet 26 eller "plugg" anordnet ved enden av ledningen 28. Utformningen av hodet 26 bør muliggjøre manuell plassering av dette med hendene og fingrene hos operatøren av apparatet. Ledningen 28 bør være lang nok til å gi adgang til tankene som skal måles, og en ca. 9 0 cm lang ledning er funnet å være passende for de fleste anvendelser.
Transducerhodet 26 innbefatter fortrinnsvis en indikator, slik'som en LED lampe for å lette den synlige bestemmelse av nivået av.en væske i sylinderen eller tanken som testes. Det skal forstås at forskjellige andre indikatorer kan anvendes innbefattende, lydsignaler, eller målere og at indikatorene kan være innkorporert i operasjonspanelet, eller i en ytre anordning slik som en hodetelefon for lydmottagelse av operatøren. I den foretrukne utførelsesform er imidlertid indikatoren en lampe 29 in-korporert i transducerhodet 26.
Hodet 26 er forsynt med et legeme som har en ytre overflate som lett kan gripes med operatørens fingre for manuell- justering av hodet. Hodet 26 er ytterligere forsynt med en kontaktoverflate 32 tilpasset til å plasseres mot ytterveggen av tank som skal
testes. Kontaktoverflaten 32 kan være flat eller avsmalnet.
i"
I realiteten kan mange forskjellige slags "plugger" anvendes^om har forskjellige overflatekonturer til bruk med tanker av forskjellige typer av ytterveggkonturer, særlig innbefattende de forskjellige antall av kuleforraede og sylindriske tanker.
I alt vesentlig sentralt plassert ved eller nær kontaktoverflaten 32 for transducerhodet 26 er selve transduceren 34. Fortrinnsvis holdes transduceren 34 i posisjonen nær kontaktoverflaten 32 ved.hjelp av et epoksy-harpiks materiale. Slik- det
vil bli forklart i nærmere detalj nedenfor, kan kontaktoverflaten 32 for transducerhodet 26 forsynes med parallelt anordnede opphøyninger 3 6 og 38 på henholdsvis venstre og høyre ytterender av.kontaktoverflaten 32. En væskenivåindikasjonspil 30 er også tilveiebragt på transducerhodet for en nøyaktig bestemmelse av nivået av en væske i en beholder under operasjonen av apparatet ifølge oppfinnelsen.-
Væskenivådetektoren ifølge den foreliggende oppfinnelse kan operere ved hjelp av en batteripakke som fortrinnsvis befinner seg i huset 10. Med fordel kan'anordningene innbefatte en pakke bestående av. 10 nikkel-kadmium batterier som er i stand til å gi en operasjons-spenning på ca 12^ volt. Fortrinnsvis er batteriene oppladbare og kan opplades på passende måte under perioder hvor apparatet ikke anvendes ved passende elektrisk forbindelse gjennom en gjenoppladningsadgangssokkel 16 anbragt på operasjonspanelet av huset 10 for enheten..
Transduceren for apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse be-står, av et piezoelektrisk materiale som er i stand til å sende og motta ultralydbølger. Typisk piezoelektriske materialer innbefatter kvarts, bly zirkonat, barium titanat, e.l.
Senderen må anbringes i enheten for å eksitere det piezoelektriske materialet i ultralydtransdiiceren for å generere ultralydsignalene som er nødvendige for operasjonen av væskenivådetektoren ifølge foreliggende oppfinnelse. Ettersom det piezoelektriske materialet i transduceren ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes til å generere såvel som å motta signaler, er senderen i foreliggende apparat fortrinnsvis en pulsgenerator. En pulsgenerator er i stand til å eksitere det piezoelektriske materialet i transduceren under meget korte gjenntatte tidsperioder-, dvs. mikrosekunder, hvilket tillater det piezoelektriske materialet å bli "anvendt som en"mottager under periodene i hvilke 'pulser ikke genereres.
Nøyaktig detektering av høyden av et kjemisk brannslukningsmiddel i væskeform innenfor en lukket tykkvegget sylindrisk eller kuleformet tank er ikke blitt gjennomført med lyddeteksjonsutstyr. Vanlige hindringer for bruken av lyddeteksjonsutstyr -■ til bestemmelse av mengden av kjemiske brannslukningsmidler i en lukket sylindrisk beholder innbefatter nærværet av. kurvelinjede vegger som øker mengden av støy som genereres i systemet, tykkelsen av veggene i beholderen som har tendens til å vanske-liggjøre lydsignalutsendinger-mottagelse og tettheten.av de trykkpåvirkede materialer som befinner seg i tanken. Imidlertid har man funnet at lyddeteksjon av nivået av væske i en lukket metallisk beholder kan utføres nøyaktig forutsagt at ultralydtransduceren eksiteres med en frekvens som tilnærmer seg den naturlige resonansfrekvensen for tankveggen. Ethvert fysisk system har en eller flere naturlige vibrasjonsfrekvenser. Hvis et slikt system gis impulser med tilfeldig frekvens, vil sys-, ternet vibrere med den frekvensen. Dette er tvungne vibrasjoner på grunn av at de er andre enn de med den naturlige frekvens. Hvis den påtrykte eller tilfeldige frekvens varieres, blir reak-sjonen mer voldsom ettersom man nærmer seg den naturlige frekvensen. Ettersom den naturlige resonansfrekvensen nærmes, vil' amplituden øke mangfoldig når nøyaktig synkronisme nås.
Vanlige ultralydtransducere eksiteres med en frekvens av ca. 2,2 5 MHz. Hvis en slik høy frekvens ble anvendt i et forsøk på å lokalisere nivået av en væske i en lukket metallisk beholder som har tykke kurvelinjede vegger, vil en slik detektor ikke virke. Å utsende en slik høy frekvens i en lukket tank med kurvelinjet vegg vil bevirke.' lyden til å spre seg på skrå overalt i tanken. Den spredte lyden ved en slik høy frekvens kan ikke filtreres godt nok. I væskenivådetektoren ifølge foreliggende oppfinnelse har man funnet at transducere med relativt lavere frekvens kan anvendes for nøyaktig å lokalisere nivået av en væske i slike tanker eller sylindre. Man har funnet at |Ved den nøyaktige lokalisering av nivået av væsken i slike be holdere, m■ å transduceren operere innenfor 20 % av den naturlige11 resonansf rekvens- for tankveggen. F.eks. har en "Safety First modél 400-Al<1>type tank med en kapasitet av ca. 188 kg som inneholder Halon 1301 i væskeform ved et trykk av 25,3 kg pr i kvad-ratmeter av en naturlig resonansf rekvens av ca. 450 KHz.. For nøyaktig å lokalisere nivået av Halon 1301 i væskeform i en
, slik tank, må ultralydtransduceren eksiteres med en frekvens innenfor området av ca. 350-550 KHz.
Ved operasjonen av apparatet ifølge foreliggende o<p>pfinnelse, eksiterer pulsgeneratoren gjentatt transduceren. Typisk eksiterer transduceren for kun noen få mikrosekunder, og genererings-perioden for ultralydbølgen gjenntas periodisk, slik som hvert 60 mikrosekund. I hver 60 mikrosekunders periode, vil det være ca. 40 mikrosekunder under hvilket tidsrom det piezoelektriske . materialet i transduceren ikke anvendes til å utsende ultralyd/og kan anvendes til å motta reflekterte ultr<alydsignaler. Mottagelse av reflekterte lydsignaler gjennomføres i en tids og amplituderamme som vanligvis kalles et vindu. Tidsrammen i hvilket vinduet er åpent, eller i stand til å motta lydbølger kan justeres ved hjelp av en velgerskive 20 anbragt i enheten. Minimumsamplituden av mottatte.;.ultralydsignaler kan også justeres ved hjelp av en forsterkningskontrollskive 18 anbragt i enheten. Hensikten med forsterkningskontrollskiven 18 er å heve amplituden ved hvilken mottagelsen av ultralydsignalene skjer. Denne forsterkningskontroll hindrer støy med mindre amplitude og andre spredte lyder fra å forstyrre mottagelsen av ultralydbølger.
Ved operasjonen av væskenivådetektoren ifølge foreliggende oppfinnelse, bæres apparatet til et sted hvor en serie av høy-trykkstanker som inneholder kjemiske brannslukningsmidler er innstallert i et totalt brannslukningssystem. En særlig fordel ved detektoren ifølge foreliggende oppfinnelse er at den har lett vekt, ca. 2,3 kg. og.er derfor meget mobil. For å muliggjøre transporteringen av detektoren, er huset for apparatet med fordel innført i en bæreveskeieller holder. Vesken kan bæres rundt operatørens hals eller monteres til operatørens .belte for å lette operasjonen. For nøyaktig å bestemme nivået av en væske i en slik tank, energiseres detektoren og kontaktoverflaten 32 av transducerhodet 26 plasseres.i konta'kt med ytterveggen 40 av en tank inneholdende brannslukningsmiddelet 42 som er i væskeform. Begynnelsesplas-seringen av kontaktoverflaten 32 av transducerhodet 26 skjer ved et sted bort fra grensesjiktet 50 mellom væsken og gassen i tanken. Som vist i fig. 3, plasseres transduceren på. ytterveggen 4 0 av tanken ved et sted over grensesjiktet 50 mellom
--gassen og væsken i tanken. Man vil forstå at begynnelsesplas-seringen av transduceren kan være ved et sted under grensesjiktet. Man vil også forstå at bestemmelsen av et sted vekk
fra grensesjiktet er en relativ enkel manøver ettersom det omtrentlige sted for grensesjiktet kan bestemmes av en dyktig opera-tør i løpet av relativt kort tidsperiode.
Ved en foretrukket utførelsesform, som vist ved fig. 3 og 4,
kan en avsøkningsstrimmel 44, fortrinnsvis laget av plast og stort sett rektangulær i utformning, plasseres langs den vertikale aksen for tanken. Avsøkningsstrimmelen kan forsynes med holdemidler ved endene av denne slik som magnetene 46 og 48 fes-tet til henholdsvis øvre og nedre ender av avsøkningsstrimmelen 44. Slike holdemagneter sikrer at avsøkningsstrimmelen forblir
på plass under lokaliseringen av væskenivået med apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse. Ved en foretrukket utførelsesform, passer bredden av avsøkningsstrimmelen 44 med tverrbredden av kontaktoverflaten 32 mellom de parallelle opphøyninger 36 og 38.. Denne foretrukne konstruksjon muliggjør at transducerhodet
kan presses fast mot avsøkningsstrimmelen og lett beveges langs denne i en vertikal retning ved hjelp av det føre-nde forhold mellom opphøyningene 3 6 og 38 og avsøkningsstrimmelen 44. Bruken av slik avsøkningsstrimmel er blitt funnet å gi en bedre lydkommunikas.jon mellom transduceren og tanken. Dette er spesielt så ved tilfeller hvor tanken er forsynt med en stort 'sett grov ytterovérflate. For ytterligere å øke lydkontakten mellom tras-duceren og tanken, kan et koblingsmiddelslik som en gel anvendes mellom avsøkningsstrimmelen 44 og tankveggen 40 såvel som mellom avsøkningsstrimmelen;^44 og kontaktoverflaten 3 2 for transducerhodet 2 6. Bruken av et koblingsmiddel er blitt funnet å øke virkningsgraden ; for ultrailydtransmisjonen . og mottagelsen.
Ved en alternativ utførelsesform kan avsøkningsstrimmelen av-smalnes for å være tilpasset konturen av tanken som testes. Et slikt alternativ kari ha spesielle fordeler ved testing av nivået av en væske i en kuleformet tank eller . sylinder.
Med transduceren i posisjon vekk fra grensesjiktet 50, slik som vist i fig.. 3, blir tidsrammen ivhvllken vinduet er åpent,, eller
i stand til å motta lydsignaler, justert med velgerskiven 20 på operas jonspanelet 12 for enheten. Med den passende tidsramme valgt, justeres forsterkningskontrollskiven 18 for å øke amplituden ved hvilken mottagelsen av reflekterte ultralydsignaler inntreffer. Mengden av spredt lyd og annen støy kan variere fra tank til tank. Derfor.kan justeringen av forsterkningskontrollskiven 18 være nødvendig ved hver deteksjonstest som gjennomføres.
Når mottagelsetidsrammen og minimum, amplitude er blitt passende .justert slik at det reflekterte ultralydsignaler mottas harmo-nisk av transduceren, aktiveres indikatoren 29 ved hjelp av passende elektronisk krets. Når indikatoren 29. aktiveres anses mottagelsen av lydsignaler som er sendt inn i tanken eller sylinderen å være i balanse.
Når ultralydsystemet er i balanse, vil indikator lyset 29. for-bli tent. Som nevnt tidligere/ er det en relativt enkel pro-sess å identifisere det omtrentlige sted for grensesjiktet mellom væsken og gassen inne i tanken. For derfor å kontrollere
at ultralydsystemet ér i balanse, kan transduceren beveges til en posisjon som er vertikalt under grensesjiktet 50 ved hvilket sted indikatorlyset bør slukke. Med apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse, kan nøyaktig lokalisering av grensesjiktet bestemmes. Dette gjøres ved sakte å bevege transducerhodet med systemet i balanse og indikatorlyset på mot grensesjiktet 50 inntil indikatorlyset slukkes. Ved det nøyaktige sted hvor indikatorlampen slukker peker den nivåindikerende pilen 3 0 på transducerhodet 26 mot det nøyaktige sted for grensesjiktet 50. Nøyaktigheten av den nivåindikerende pilen 3 0 er blitt funnet
å være innenfor 6,35 mm og vanligvis innenfor 3,17 5 mm med ,.apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse. Ideelt skal det
reelle grensesjikt eller væskenivået for hver sylinder markeres<1>på ytterveggen av sylinderen når sylinderen er opprinnelig fylt med det kjemiske brannslukningsmiddel i Viæskeform. Væskenivådetektoren ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes til å lokalisere det reelle nivået for væsken i tanken etter at tanken er blitt installert i et totalt brannslukningssystem. Ved å sammenligne det reelle detekterte nivået med det opprinnelige
nivået for væsken som er markert på yttersiden av tanken under den opprinnelige fylling av tanken, kan forskjellen eller volum-endringen av væske- i sylinderen beregnes basert', på innerdiame-teren av sylinderen, endringen i opprinnelig relativt reelt nivå og tettheten av det kjemiske brannslukningsmiddelet i væskeform. Ved å anvende væskenivådetektoren ifølge foreliggendé oppfinnelse, kan variasjoner i sylinderinnholdet lik eller, større enn 5 % av det opprinnelige fylte innhold lett bestemmes. Som nevnt ovenfor vil en slik tank anses tom ifølge de standarder som er angitt av National Fire Protec.tion Association (NFPA) , hvis en' tank eller sylinderer varierer 5 % eller mer fra den opprinnelige fylte mengde av kjemisk brannslukningsmiddel i væskeform som er fastsatt, å være nødvendig i et hvilket som helst spesiellt system.
Typiske Hjemiske brannslukningsmidler som kan testes med apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse innbefatter Halon 1301, Halon 1211, Freon 12 og flytende kulldioksyd.
Hva som anses å være den beste utførelsesform av oppfinnelsen er.blitt beskrevet ovenfor. Det vil være klart for fagmannen at forskjellige variasjoner av de viste detaljer kan foretas uten å avvike fra oppfinnelsen.
Claims (10)
1. Apparat for' lokalisering av nivået av en væske i en lukket metallisk beholder som har kurvelinjede vegger med en' tykkelse av fra 3,175 til .6,3.5 mm, karakterisert ved en manuelt bærbar transducer (26) som har et piezoelektrisk materiale (34) for å sende og motta lydsignaler., en lydpulsgenerator som er i stand til å eksitere det piezoelektriske materialet for å utsende lydbølger i beholderen fra et sted tilliggende ytterveggen av slik beholder (4 0) ved en frekvens innenfor 20 % av den naturlige resonansfrekvensen for beholderen,
og midler for å bestemme at mottagelse av lydsignaler sendt inn i beholderen er i balanse når transduceren er ved et sted bort fra grensesjiktet (50) mellom fluida innenfor beholderen, og midler for å bestemme det vertikale stedet ved hvilket mot
tagelsen av lydsignaler sendt inn i beholderen ikke lenger er utbalansert ettersom transduceren manuelt beveges mot grensesjiktet for nevnte fluida.
2. Apparat, som angitt i krav 1, karakterisert ved at nivået av en væske i beholderen lokaliseres innenfor 6,35 mm fra dets reelle sted.
3. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at nivået av en væske i beholderen lokaliseres innenfor 3,175 mm fra det reelle sted.
4. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at en avsøkningsstrimmel (44) er anordnet mellom ytterveggen (40)- av beholderen og transduceren (26).
5. Apparat som angitt, i krav 4, karakter, i sert ved et ledemiddel anordnet mellom transduceren og avsøk-ningsstrimmelen og mellom avsøkningsstrimmelen og beholderen.
6. Apparat som angitt i krav 5, karakterisert ved at ledemiddelet omfatter en gel.
7. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ,v e d at beholderen er sylindrisk.
I
8. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at beholderen er kuleformet.
.
9. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at beholderen er satt under trykk som overstiger 21 kg pr. kvadratcentimeter.
10.- Apparat som angitt i.krav 1, karakterisert
- v eld at væsken er et kjemisk brannslukningsmiddel valgt fra
gruppen bestående av Halon 1301, Halon 1211, Freon 12 og flytendek ulldioks <y> d.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/039,047 US4280126A (en) | 1979-05-14 | 1979-05-14 | Liquid level detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO801430L true NO801430L (no) | 1980-11-17 |
Family
ID=21903372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO801430A NO801430L (no) | 1979-05-14 | 1980-05-13 | Vaeskenivaa-detektor. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4280126A (no) |
AU (1) | AU536331B2 (no) |
CA (1) | CA1149505A (no) |
DE (1) | DE3017465A1 (no) |
GB (1) | GB2050604B (no) |
IT (1) | IT1127050B (no) |
NO (1) | NO801430L (no) |
Families Citing this family (50)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2126342A (en) * | 1982-09-06 | 1984-03-21 | Innovative Tech Ltd | Liquid level detector |
US4580448A (en) * | 1982-09-15 | 1986-04-08 | Acumet Precision Instruments, Ltd. | Method and apparatus for ultrasonic measurement of a physical parameter |
GB8308129D0 (en) * | 1983-03-24 | 1983-05-05 | Ici Plc | Liquid level measurement |
US4679430A (en) * | 1983-03-30 | 1987-07-14 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Ultrasonic liquid interface detector |
US5192933A (en) * | 1990-06-14 | 1993-03-09 | Rodriguez Al W | Field-adjustable ultrasonic detector |
JP3049106B2 (ja) * | 1990-11-01 | 2000-06-05 | 花王株式会社 | 層状態の検出方法 |
US5485401A (en) * | 1993-06-14 | 1996-01-16 | Scully Signal Company | Method and apparatus for testing overfill protection devices |
GB9321942D0 (en) * | 1993-10-25 | 1993-12-15 | Canon Kk | Ultrasonic liquid sensing method and apparatus |
US5438868A (en) * | 1993-11-01 | 1995-08-08 | Zevex, Inc. | Noninvasive ultrasonic liquid level indicator |
US5588779A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-31 | Schlumberger Industries, Inc. | Sight, vent, and drain assembly for an underground tank |
US6023970A (en) * | 1995-08-04 | 2000-02-15 | Blaine; David H. | Disposable electromagnetic fluid sensor |
US5789675A (en) * | 1995-08-04 | 1998-08-04 | Zevex, Inc. | Disposable electromagnetic fluid level sensor |
US6192752B1 (en) | 1995-08-04 | 2001-02-27 | Zevex, Inc. | Noninvasive electromagnetic fluid level sensor |
DE19538678C2 (de) * | 1995-10-17 | 1998-12-10 | Endress Hauser Gmbh Co | Anordnung zur Überwachung eines vorbestimmten Füllstands einer Flüssigkeit in einem Behälter |
DE19538680C2 (de) * | 1995-10-17 | 1998-10-08 | Endress Hauser Gmbh Co | Anordnung zur Überwachung eines vorbestimmten Füllstands einer Flüssigkeit in einem Behälter |
US5824881A (en) * | 1996-09-13 | 1998-10-20 | Cobe Laboratories | Gas/fluid detector for contained fluid systems |
DE19641339A1 (de) * | 1996-10-08 | 1998-04-09 | Klaus Reinhold Dipl In Doehrer | Meß- und Anzeigevorrichtung für einen Flüssigkeitsbehälter |
DE19900832A1 (de) * | 1999-01-12 | 2000-07-27 | Sws Werkstoffpruefung Hartmut | Füllstandsermittlung mit Ultraschall |
DE10009019C1 (de) * | 2000-02-25 | 2001-08-30 | Hartmut Siegel | Vorrichtung zur Inhaltsüberprüfung von Behältern |
US6634234B1 (en) * | 2001-02-10 | 2003-10-21 | Vega Grieshaber Kg | Adjustable measurement head and a level measurement device and method employing it |
WO2004074782A2 (en) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Adept Science & Technologies, Llc | Ultrasonic liquid level monitor |
US7360417B2 (en) * | 2005-01-10 | 2008-04-22 | Gems Sensors, Inc. | Fluid level detector |
US7607347B2 (en) | 2006-03-07 | 2009-10-27 | Gems Sensors, Inc. | Fluid level detector |
GB0714060D0 (en) * | 2007-07-20 | 2007-08-29 | Airbus Uk Ltd | Ultrasonic fluid measurement method |
US7987722B2 (en) | 2007-08-24 | 2011-08-02 | Zevex, Inc. | Ultrasonic air and fluid detector |
EP2219533A4 (en) * | 2007-12-07 | 2013-12-18 | Zevex Inc | METHOD FOR INDUCING TRANSVERSAL DISPLACEMENT IN LANGEVIN-TYPE TRANSDUCERS BY ELECTRODES DIVIDED FROM CERAMIC ELEMENTS |
US20110120218A1 (en) * | 2009-11-24 | 2011-05-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | Hand-Held Detection Device for Determining the Height of a Material in a Container and Methods of Use |
GB2496426B (en) | 2011-11-11 | 2013-12-25 | Messier Dowty Ltd | Gauge |
US9395228B2 (en) * | 2013-02-15 | 2016-07-19 | Truma Geraetetechnik Gmbh & Co. Kg | Device and method for measuring the level of a liquid within a container |
DE102013210151A1 (de) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen und Berstscheiben |
CN107003171B (zh) * | 2014-10-08 | 2019-11-15 | 半导体元件工业有限责任公司 | 用于检测填充水平的设备 |
CN105435337B (zh) * | 2016-01-04 | 2016-10-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液体参数检测方法及系统 |
US10788352B1 (en) | 2018-04-30 | 2020-09-29 | BearClaw Technologies, LLC | Wi/Fi tank monitor |
US11067424B2 (en) * | 2018-05-07 | 2021-07-20 | Scott Sullivan | Portable liquid level gauge for buckets |
WO2020060694A1 (en) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | Ecolab Usa Inc. | Portable fluid level monitoring device and method |
US11944857B2 (en) | 2018-11-30 | 2024-04-02 | Carrier Corporation | Printed capacitive liquid level sensor for fire suppression |
EP3977068A4 (en) | 2019-05-31 | 2023-06-21 | Perceptive Sensor Technologies LLC | NON-LINEAR ULTRASONIC METHOD AND DEVICE FOR QUANTITATIVE DETECTION OF MATERIALS (LIQUIDS, GAS, PLASMA) |
US11231311B2 (en) | 2019-05-31 | 2022-01-25 | Perceptive Sensor Technologies Llc | Non-linear ultrasound method and apparatus for quantitative detection of materials |
DE102019216039B3 (de) * | 2019-10-17 | 2021-02-04 | Vitesco Technologies Germany Gmbh | Anordnung und Verfahren zum Feststellen eines Mindestfüllstands eines Fluids in einem Fluidbehälter |
US11729537B2 (en) | 2020-12-02 | 2023-08-15 | Perceptive Sensor Technologies, Inc. | Variable angle transducer interface block |
WO2022120265A1 (en) | 2020-12-04 | 2022-06-09 | Perceptive Sensor Technologies, Inc. | In-wall multi-bounce material property detection and acoustic signal amplification |
US11549839B2 (en) | 2020-12-04 | 2023-01-10 | Perceptive Sensor Technologies, Inc. | Systems and methods for determining floating roof level tilt and characterizing runoff |
EP4256283A1 (en) | 2020-12-04 | 2023-10-11 | Perceptive Sensor Technologies, Inc. | Apparatus, system, and method for the detection of objects and activity within a container |
EP4256317A1 (en) | 2020-12-04 | 2023-10-11 | Perceptive Sensor Technologies, Inc. | Multi-path acoustic signal improvement for material detection |
US11604294B2 (en) | 2020-12-04 | 2023-03-14 | Perceptive Sensor Technologies, Inc. | Determining layer characteristics in multi-layered environments |
US11788904B2 (en) | 2020-12-04 | 2023-10-17 | Perceptive Sensor Technologies, Inc. | Acoustic temperature measurement in layered environments |
EP4256296A1 (en) | 2020-12-04 | 2023-10-11 | Perceptive Sensor Technologies, Inc. | Acoustic temperature measurement in layered environments |
CN116888468A (zh) | 2020-12-30 | 2023-10-13 | 感知传感器技术股份有限公司 | 用信号评估流体质量 |
US11860014B2 (en) | 2022-02-11 | 2024-01-02 | Perceptive Sensor Technologies, Inc. | Acoustic signal detection of material composition in static and dynamic conditions |
US11940420B2 (en) | 2022-07-19 | 2024-03-26 | Perceptive Sensor Technologies, Inc. | Acoustic signal material identification with nanotube couplant |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA720970A (en) * | 1965-11-02 | A. Worswick Bernard | Apparatus for indicating the level of a body of liquid | |
US2990543A (en) * | 1956-05-18 | 1961-06-27 | Acoustica Associates Inc | Sensing the presence or absence of material |
US2932818A (en) * | 1957-03-19 | 1960-04-12 | W L Maxson Corp | Acoustic material sensing apparatus |
US3019650A (en) * | 1957-04-01 | 1962-02-06 | Bailey Meters Controls Ltd | Apparatus for detecting the presence or absence at a location of a body of liquid |
US3017771A (en) * | 1958-07-28 | 1962-01-23 | Bonhomme Francois Robert | Liquid level indicators |
US3079596A (en) * | 1960-03-17 | 1963-02-26 | Duane E Atkinson | Acoustic level sensing system |
US3213438A (en) * | 1962-01-11 | 1965-10-19 | Gen Motors Corp | Feedback controlled sonic liquid detector |
BE659053A (no) * | 1964-01-30 | |||
DE1673972B2 (de) * | 1968-03-16 | 1973-05-24 | Lehmann, Walter, 1000 Berlin | Vorrichtung zur anzeige des fuellstandes von lagergut in behaeltern |
US3553636A (en) * | 1969-01-27 | 1971-01-05 | Bindicator Co | Noncontact ultrasonic interface viscosity and percent solid detecting device |
US3603149A (en) * | 1969-09-03 | 1971-09-07 | Us Army | Ultrasonic liquid level indicator |
US3656134A (en) * | 1970-07-27 | 1972-04-11 | Union Tank Car Co | Liquid level detector |
US3719939A (en) * | 1971-02-09 | 1973-03-06 | Westinghouse Electric Corp | Differential pressure transducer |
GB1406146A (en) * | 1973-05-21 | 1975-09-17 | Mullard Ltd | Level sensor |
US4123753A (en) * | 1976-09-29 | 1978-10-31 | Marine Moisture Control Company, Inc. | Ullage measuring device |
-
1979
- 1979-05-14 US US06/039,047 patent/US4280126A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-05-02 AU AU58054/80A patent/AU536331B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1980-05-07 DE DE19803017465 patent/DE3017465A1/de not_active Withdrawn
- 1980-05-08 GB GB8015290A patent/GB2050604B/en not_active Expired
- 1980-05-13 NO NO801430A patent/NO801430L/no unknown
- 1980-05-14 CA CA000351930A patent/CA1149505A/en not_active Expired
- 1980-05-14 IT IT48682/80A patent/IT1127050B/it active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2050604B (en) | 1984-04-04 |
AU536331B2 (en) | 1984-05-03 |
AU5805480A (en) | 1980-11-20 |
IT1127050B (it) | 1986-05-21 |
IT8048682A0 (it) | 1980-05-14 |
US4280126A (en) | 1981-07-21 |
GB2050604A (en) | 1981-01-07 |
CA1149505A (en) | 1983-07-05 |
DE3017465A1 (de) | 1980-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO801430L (no) | Vaeskenivaa-detektor. | |
US6925868B2 (en) | Acoustic volume indicator | |
US7114390B2 (en) | Ultrasonic liquid level monitor | |
US6053041A (en) | Noninvasive method for determining the liquid level and density inside of a container | |
US20060248952A1 (en) | A method and apparatus for fluid density sensing | |
US4248087A (en) | System and method for determining fluid level in a container | |
JP2008529034A (ja) | 密封シールされた包装における漏洩の大きさの検出及び報告用装置及び方法 | |
US8911891B2 (en) | Battery electrolyte level detector apparatus | |
JPH07318336A (ja) | パイプラインを超音波で検査するための方法及び装置 | |
JPS59230116A (ja) | 超音波界面検出方法および装置 | |
US7039530B2 (en) | Fluid measurement | |
EA018239B1 (ru) | Акустическое измерение толщины с использованием газа в качестве связующей среды | |
EP0681168B1 (en) | Method and apparatus for determining the internal pressure of a sealed container | |
US20090183564A1 (en) | Ultrasonic liquid level detector | |
GB2076536A (en) | Method of Detecting a Body of Liquid | |
HUP0002014A2 (hu) | Eljárás töltési szintmérésre tartályokon, és berendezés az eljárás végrehajtására | |
TWM382483U (en) | Measurement device for the stored amount of an enclosed container | |
JPH09250919A (ja) | 浸水検出装置 | |
JPH05149928A (ja) | 超音波による非破壊検査方法及びその装置並びに該装置に使用する探触子 | |
JP3725748B2 (ja) | 超音波無圧式漏れ検査装置 | |
CN211453471U (zh) | 一种用于检测金属容器泄漏的超声波检测装置 | |
Al-Umari et al. | Ultrasonic method for measuring of gas bubbles in liquids | |
JP2000171447A (ja) | 密封容器内の内容物の界面の測定方法及び密閉容器内の液体co2 量の測定方法並びに液面測定装置 | |
JPH10332653A (ja) | 超音波探傷方法とその装置 | |
JP2001295998A (ja) | 超音波式液面計付き耐圧ガスボンベ |