RS59623B1 - Merna sonda za detektovanje najmanje jedne izmerene vrednosti tečnosti - Google Patents

Description

[0001] Pronalazak se odnosi na mernu sondu za detektovanje najmanje jedne izmerene vrednosti tečnosti u uređaju, posebno u posudi, prema preambuli u zahtevu 1.

[0002] U stanju tehnike poznate su merne sonde pomoć u kojih se detektuju ili određuju fizička ili hemijska svojstva neke supstance, kao što je na primer tečnost ili izmerena vrednost specifična za uređaj. Fizička ili hemijska svojstva ili izmerene vrednosti uključuju, na primer, temperaturu, pritisak, provodljivost materije i svojstva specifična za uređaj ili merene vrednosti uključuju nivo punjenja ili brzinu protoka tečnosti unutar uređaja. Izmerene vrednosti tečnosti u uređaju, kao što su na primer posuda pod pritiskom, cevovod ili generator pare, detektuju se ili beleže u cilju prać enja i/ili kako bi posebno uticale na procese koji se odvijaju unutar uređaja.

[0003] Merna sonda gore pomenutog tipa poznata je, na primer, iz DE 19540035 A1, pomoć u nje se detektuje nivo punjenja medijuma u posudi i nadzire na odgovarajuć i način. Merna sonda ima senzor nivoa punjenja koji se projektuje u posudu sa najmanje jednim provodnikom kao mernim telom, koji je izložen relativno visokim radnim temperaturama od na primer 300 stepeni. Da bi se izvršila termička odvojenost elemenata strujnog kola koji su električno spojeni na senzor, na sondi je predviđen vratni deo pomoć u kojeg se pove ć ava udaljenost između senzora i komponenti strujnog kola. Međutim, visoke temperature i svaki istovremeno visoki pritisak unutar uređaja takođe utiču na pouzdanost mernog tela koje se projektuje u uređaj dizajniran kao posuda. Pored toga, mnoštvo takvih mernih sondi je raspoređeno na uređaju, kako bi mogle da se detektuju različite osobine tečnosti. Dodatni senzor nivoa punjenja je opisan u US 6,563,328 B1. Navedeni kapacitivni senzor nivoa punjenja ima cev napravljenu od dielektričnog materijala koja je napunjena metalom. Metal formira senzornu elektrodu nakon otvrdnjavanja.

[0004] US 2009/268779 A1 se odnosi na element senzora temperature koji ima izduženo sinterovano telo napravljeno od izolacionog keramičkog materijala. Termoelement napravljen od paralelnih sekcija provodnika izrađenih od volframa ili legure volframa je ugrađen u sinterovano telo.

[0005] Osnovni cilj pronalaska je, dakle, obezbediti mernu sondu gore pomenutog tipa koja ima barem poboljšanu pouzdanost i/ili se može efikasno zapečatiti.

[0006] Pronalazak rešava osnovni problem sa mernom sondom za detektovanje najmanje jedne izmerene vrednosti tečnosti pri čemu provodnik ima deo provodnika koji je sinterisan unutra, barem preko skoro cele dužine glavnog tela, pri čemu je provodnik (36, 38, 40, 42) napravljen od kompozitnog materijala ili sadrži kompozitni materijal na osnovu keramičkog materijala.

[0007] Pronalazak se zasniva na otkrić u da se provodnikom sinterovanim u poželjno izoliraju ć e glavno telo napravljeno od keramičkog materijala postiže visok stepen nepropustivosti pritiska mernog tela merne sonde. Ulazak tečnosti u merno telo duž mernog tela takođe je otežan pri visokim temperaturama i pritiscima do 200 bara na povoljan način. Sinterovanjem provodnika u keramički materijal, poželjno na velikoj udaljenosti unutar mernog tela, obezbeđuje se zaptivnim spojem između površine provodnika i glavnog tela, poželjno formirajuć i spoljnu konturu mernog tela. Na ovaj način se smanjuju stvaranje curenja na mernom telu i moguć i efekat na izmerene vrednosti koje treba otkriti i postupak kontrolisan izmerenim vrednostima. Poželjno, električni provodnik, na primer, napravljen od platine, sinterovan je u glavnom delu mernog tela napravljenom od keramičkog materijala. Poželjno je da osnovno telo napravljeno od keramičkog materijala, koji mernom telu daje visoku čvrstoć u barem duž dela montiranog provodnika, ima funkciju izolacionog kuć išta.

[0008] Prema pronalasku, provodnik je napravljen od kompozitnog materijala ili sadrži kompozitni materijal, poželjno na osnovu keramičkog materijala. U jednom aspektu, keramički materijal je poželjno ugrađen u metalnu matricu. Takav kompozitni materijal koji se takođe naziva "Cermet" ima svojstvo da se naročito njegova provodljivost može podesiti dodavanjem odgovarajuć ih komponenti, kao što su niobijum, titanijum, kobalt ili slično. Sastav kompozitnog materijala od koga je formiran provodnik je poželjno izabran kao funkcija svojstava koje treba postić i provodnicima. U alternativnom izvođenju, keramički materijal na bazi sinterovanog silicijum karbida se koristi kao kompozitni materijal za oblikovanje provodnika. Unapred određeni aditivi se dodaju silicijum karbidu kako bi se kompozitni materijal mogao koristiti kao provodnik ili izolator. Na primer, aluminijum, bor, azot ili fosfor se koriste kao aditivi.

[0009] Poželjno je da se u mernom telu nalazi već i broj provodnika, koji su barem delimično montirani u glavnom telu napravljenom od keramičkog materijala ili su okruženi izolacijom. Putem mnoštva provodnika na jednostavan način se može detektovati mnoštvo identičnih ili različitih izmerenih vrednosti pomoć u mernog tela. S toga je upotreba mnoštva mernih tela i odgovarajuć i broj mernih sondi na uređaju, koji su konfigurisani u stanju tehnike samo za detekciju jedne izmerene vrednosti, suvišna na pogodan način. Na ovaj način se poveć ava složenost mernog tela prema pronalasku, koji sada kombinuje mnoštvo identičnih ili različitih mernih tela. Međutim, izdaci za tehničke uređaje se znatno smanjuju, jer svako pojedinačno merno telo u suprotnom mora biti povezano sa svojom jedinicom strujnog kola. Pored toga, nekoliko tačaka instalacije, koje su skupe za obezbeđivanje mnoštva različitih mernih sondi na uređaju, posebno u zidu posude, postaju nepotrebne. Poželjan broj provodnika je u potpunosti potpuno okružen keramičkim materijalom u obliku izolatora koji se koristi za oblikovanje glavnog tela. Na ovaj način provodnici po moguć nosti nisu povezani jedni sa drugima.

[0010] U skladu sa poželjnim razvojem merne sonde u vezi pronalaska, predviđen je najmanje jedan provodnik za detektovanje maksimalnog nivoa napunjenosti tečnosti i/ili je predviđen provodnik za detektovanje minimalnog nivoa punjenja tečnosti i/ili provodnika za kontinuirano detektovanje nivoa napunjenosti tečnosti u uređaju. Poželjno, merno telo ima sve gore navedene provodnike za detektovanje različitih nivoa punjenja tečnosti u uređaju. Na ovaj način se može istovremeno i sukcesivno detektovati više promenljivih stanja tečnosti koja se nadgledaju pomoć u mernog tela i njegovog mnoštva provodnika unutar uređaja. Pomoć u provodnika za detektovanje maksimalnog ili minimalnog nivoa punjenja poželjno se signali prenose u električnu upravljačku jedinicu, koji se kao alarmni signali prenose na centralni monitor. Određivanje minimalnih ili maksimalnih nivoa tečnosti unutar posude je poželjno zasnovati na principu provodljivih merenja. Prenos poželjno kontinuirano detektovanih izmerenih vrednosti i moguć ih alarmnih signala poželjno se vrši pomoć u najmanje jednog predajnika i prijemne jedinice dodeljene kontrolnoj jedinici merne sonde. Poželjno, neprekidno merenje nivoa punjenja u posudi se vrši kapacitivno detektovanjem promene električne kapacitivnosti između dve merne elektrode. Merne elektrode su u jednom ostvarenju izvedene pomoć u U-provodnika i mase posude ili u drugom izvođenju pomo ć u jednog provodnika i mase uređaja.

[0011] Poželjno je da je provodnik konstruisan u osnovi u obliku slova U unutar glavnog tela, pri čemu je poželjno da se krajevi provodnika završavaju na krajnjoj strani (52') mernog tela (20'). Provodnik poželjno ima dva dela provodnika, koji se poželjno šire paralelno po celoj dužini glavnog tela. Provodnik u obliku slova U u glavnom telu se poželjno koristi za neprekidno detektovanje nivoa, prema principu kapacitivnog merenja. Krajevi provodnika koji su sinterovani u glavno telo slično petlji, poželjno je da imaju kontaktne površine na strani glavnog tela bez pritiska radi elektroprovodne veze sa priključnom žicom. Na ovaj način je moguć e nadzirati puknu ć e linije i uz odgovaraju ć u konfiguraciju električnog otpora provodnika u obliku slova U, poželjno pored kontinuiranog merenja nivoa punjenja kako bi se provodnik dodatno koristio kao termometar otpornosti. Na ovaj način se pomoć u provodnika istovremeno detektuju dve izmerene vrednosti, pri čemu je obezbeđena recipročna proverljivost izmerenih vrednosti koje je zabeležio provodnik.

[0012] Poželjno, barem jedan provodnik u mernom telu je postavljen da detektuje provodljivost tečnosti unutar uređaja. Na ovaj način, promena provodljivosti, koja na primer ima direktan uticaj na dodatne izmerene vrednosti tečnosti u uređaju, se može direktno razmotriti prilikom određivanja pomenutih izmerenih vrednosti, kao što su nivo punjenja ili slično, u posudi. Na jednom provodniku, koji ima oblik U ili je u obliku petlje u glavnom telu, poželjno je da se izvrši dvostruka funkcija, naime merenje kapacitivnog nivoa punjenja i merenje temperature. Dva kraja provodnika u obliku slova U, koji na jednom kraju izlaze iz glavnog tela, poželjno se mogu pojedinačno uključiti ili isključiti.

[0013] Prema još jednom razvoju ovog pronalaska, bar jedan provodnik ide bar delimično paralelno sa centralnom osom mernog tela. Poželjno je da provodnik prolazi kroz veliki deo svoje ukupne dužine paralelne sa centralnom osom mernog tela, a time i na glavno telo koje formira spoljnu strukturu mernog tela. Na taj način se osigurava bezbedno zapečaćen deo između glavnog tela kao delimičnog kuć išta provodnika i površine provodnika na dugom delu provodnika. Pored toga, u jednoj realizaciji merne sonde, provodnik je u osnovi ravnomerno obložen oko svog obima glavnim telom načinjenim od najmanje jednog keramičkog materijala.

[0014] Po želji ili alternativno, najmanje jedan provodnik se proteže preko najmanje jednog dela pod uglom u odnosu na centralnu osu mernog tela. Jedan od provodnika koji ide bar delimično paralelno sa centralnom osom mernog tela ima u jednom izvođenju pronalaska deo provodnika koji je poželjno normalan na centralnu osu, naročito radijalno prema centralnoj osi glavnog tela mernog tela. U drugoj realizaciji ovog pronalaska, jedan od poželjno više provodnika pruža se duž ose koja je poželjno kosa prema centralnoj osi mernog tela. Jedan takav provodnik stoga ima nagnutu ili kosu orijentaciju u odnosu na centralnu osu mernog tela unutar glavnog tela napravljenog od poželjno izolacionog keramičkog materijala.

[0015] U poželjnoj realizaciji ovog pronalaska jedan od provodnika je postavljen da je koaksijalan prema centralnoj osi mernog tela. Na ovaj način je provodnik raspoređen u uzdužnom smeru po celom obimu koji je ravnomerno raspoređen od spoljne površine mernog tela u kontaktu sa tečnošć u. Prema jednom izvođenju ovog pronalaska, merno telo ili njegovo glavno telo pomoć u kojeg se određuje spoljna kontura mernog tela, ima cilindrični presek u smeru produženja ili u uzdužnom smeru. Izvedba mernog tela sa cilindričnim presekom pokazuje jednostavan način proizvodnje komponente za sinterovanje.

[0016] Poželjno je da su jedan ili više provodnika smešteni na udaljenosti od centralne ose mernog tela unutar mernog tela ili glavnog tela napravljenog od keramičkog materijala. Provodnici koji povoljno idu ravnomerno ili pod različitim uglovima jedan od drugog oko centralne ose mernog tela, po moguć nosti imaju u svom uzdužnom smeru jednoliku ili promenljivu udaljenost od centralne ose. Na ovaj način jedan ili više provodnika vode paralelno sa centralnom osom ili su nagnuti pod uglom prema centralnoj osi mernog tela. Poželjno u jednoj realizaciji ovog pronalaska provodnici za merenje nivoa provodnog punjenja se distribuiraju u intervalima oko centralne ose mernog tela.

[0017] Poželjno je da bar jedan provodnik završi na površini mernog tela u kontaktu sa tečnošć u. Poželjno, provodnik za detektovanje provodljivosti tečnosti i provodnici za detektovanje minimalnog i/ili maksimalnog nivoa napunjenosti tečnosti u uređaju imaju odsek provodnika, koji ide pod uglom od poželjno 90 stepeni u odnosu na uzdužnu osu mernog tela. Na taj se način osigurava da provodnik završava svojim krajem na površini, posebno cilindričnom obodnom površinom mernog tela, i formira se veza sa fluidom koji se meri. Poželjno je da je kraj odgovarajuć eg provodnika koji završava na površini mernog tela povezan sa mernim senzorom za poveć anje merne površine. Poželjno je da provodnik za detektovanje maksimalnog nivoa punjenja i/ili minimalnog nivoa punjenja i provodnik za detektovanje provodljivosti budu povezani senzorom za merenje dizajniranim kao metalni prsten. Metalni prsten se po moguć nosti potpuno proteže oko obodne površine naročito cilindričnog mernog tela. Na taj način se detektuje nivo punjenja ili provodljivost tečnosti u posudi oko celog opsega mernog tela. Moguć a neusklađenost uređaja ili neusklađivanje ili pogrešna orijentacija merne sonde unutar uređaja se na taj način ispravlja na jednostavan način.

[0018] Prema pogodnom razvoju merne sonde u skladu sa pronalaskom, merno telo je konstruisano da bude kao štap. Na ovaj način se postiže jednostavan dizajn mernog tela, posebno glavnog tela koje je poželjno napravljeno od keramičkog materijala koji montira provodnike. Pored toga, dizajn glavnog tela nalik na štap omoguć ava jednostavno uređenje ili dizajn mernog senzora u unapred definisanim presecima ili intervalima duž mernog tela prema pronalasku. Korišć enjem keramičkog materijala glavno telo i samim tim merno telo imaju veliku čvrsto ć u. Poželjno, merno telo ima oblik štapa, poželjno cilindričnog prečnika, pri čemu površina poprečnog preseka u osnovi ostaje ista po celoj dužini mernog tela. Pored toga, pomoć u štapnog oblika mernog tela formira se poželjno izduženo rastojanje za merenje, duž kojeg je moguć e neprekidno merenje nivoa punjenja tečnosti u posudi preko velikog opsega merenja unutar uređaja.

[0019] Poželjno je da provodnik ili provodnici budu povezani elektroprovodno na krajnjem delu mernog tela nalik na šipku na priključnu žicu za prenos izmerene vrednosti i/ili mernog signala. Na jednom od krajnjih sekcija mernog tela, posebno na kraju prednjeg dela na glavnom delu tela bez pritiska, svaki provodnik ima kontaktnu površinu za spajanje na priključnu žicu za elektroprovodnu vezu sa elektronskom kontrolnom jedinicom. Kontaktne površine mernog tela su po moguć nosti zašti ć ene od merenja u uređaju na mernoj sondi. Kontaktne površine stoga nisu u direktnom kontaktu sa tečnošć u u posudi. Na taj način je mogu ć e preneti izmerene vrednosti zabeležene pomo ć u mernog tela bez smetnji ili sprovesti merni signal koji predstavlja izmerenu vrednost na najmanje jednu kontrolnu jedinicu merne sonde.

[0020] Prema jednom razvoju merne sonde u skladu sa pronalaskom, predviđen je držač mernog tela za montiranje mernog tela, u kome je merno telo delimično postavljeno, poželjno jedan od krajnjih odseka mernog tela. Poželjno je da krajnji deo ili krajnji deo mernog tela bude montiran u držaču mernog tela, na čijem su prednjem delu postavljene kontaktne površine, na koje je spojena priključna žica, odnosno koje su predviđene za spajanje na priključno telo žica. Poželjno je da krajnji deo mernog tela bude zaštić en na usko fluidan način svojim krajnjim kontaktnim površinama provodnika montiranih u mernom telu iz mernog okruženja u uređaju, kao što je na primer posuda. Poželjno je da se merno telo montira otprilike dvadesetinu do petine njegove ukupne dužine unutar nosača držača mernog tela. Pored toga, osigurano je fiksno zaključavanje mernog tela na držaču mernog tela.

[0021] Poželjno je da držač mernog tela ima cevni element ili cilindrični okrenuti deo, na čijem je slobodnom kraju postavljen nosač za merno telo. Time što je držač mernog tela konstruisan, preferirano, kao produženi cevni element, merno telo može biti postavljeno tako da štrči pomoć u držača mernog tela u unapred definisanom položaju unutar uređaja. Poželjno je da merno telo bude postavljeno vertikalno u uređaju koji je poželjno dizajniran kao rezervoar držač za tečnost. U određenim okolnostima, kada provodnik ili provodnici mernog tela nisu obezbeđeni za kontinuirano određivanje ili detektovanje nivoa punjenja u posudi, u alternativnom izvođenju držač mernog tela, sa njegovim mernim telom postavljenim na slobodnom kraju držača mernog tela, se pomera u horizontalnoj orijentaciji unutar posude. Element cevi je poželjno cilindričan okrenuti deo u obliku šupljeg cilindra.

[0022] Držač mernog tela je po moguć nosti izveden kao cilindrično udubljenje u koje krajnji deo mernog tela štrči sa spojnim žicama. Na ovaj način, jednostavnim putem krajnja strana mernog tela je zaštić ena od mernog okruženja koje sadrži kontaktne površine provodnika u mernom telu. Cilindrično udubljenje smešteno je na slobodnoj krajnjoj strani nosača mernog tela. Udubljenje je poželjno malo već e u odnosu na spoljni prečnik poželjno mernog tela u obliku štapa. Iza cilindričnog udubljenja cevnog elementa formirano je širenje, pri čemu je unutrašnji prečnik cevnog elementa okvirno za jednu trećinu do jednu polovinu veći od spoljnog prečnika mernog tela. Na taj način je prstenasti razmak obezbeđen delom rasporeda koji se sastoji od mernog tela i držača mernog tela između spoljnjeg prečnika mernog tela i dela cevi.

[0023] Prema jednom razvoju merne sonde u skladu sa pronalaskom predviđeno je zaptivanje, posebno zaptivanje kutije za punjenje radi zaptivanja između držača mernog tela i mernog tela. Zaptiveni deo je smešten naročito u prstenastom razmaku između proširenog unutrašnjeg prečnika držača mernog tela i spoljnog prečnika mernog tela iza njegovog cilindričnog udubljenja. Pored toga, čak i pri visokim pritiscima u mernom okruženju osigurano je jednostavno i istovremeno umereno čvrsto zaptivanje. Kutija za punjenje po moguć nosti ima paket napravljen od materijala za zaptivanje koji je smešten u prstenastom razmaku između spoljneg zida mernog tela i unutrašnjeg zida držača mernog tela. Pomoć u aksijalne kompresije paketa, poslednji se širi u radijalnom smeru i nosi na zaptivni način na unutrašnjem zidu držača mernog tela i na spoljnjem zidu mernog tela.

[0024] Prema jednom razvoju pronalaska, poželjno je predviđen temperaturni senzor dizajniran odvojeno od mernog tela za detektovanje temperature unutar uređaja, posebno temperature tečne faze tečnosti ili gasne faze, poželjno vodene pare. Pomoć u senzora temperature detektuje se temperatura tečne faze i/ili gornja faza gasa u zavisnosti od njegovog položaja u uređaju. Određivanjem temperature u vezi sa određivanjem provodljivosti tečnosti u uređaju se može tačno odrediti nivo napunjenosti tečnosti unutar posude. Merna sonda poželjno sadrži temperaturni senzor konstruisan kao termometar otpornosti, koji kao funkcija sadašnje temperature unutar uređaja menja svoj otpor koji se može lako i precizno odrediti.

[0025] Poželjno, senzor temperature je barem delimično postavljen unutar držača mernog tela. Držač mernog tela po moguć nosti ima nosač dizajniran tako da bude odvojen za senzor temperature. Poželjno, senzor temperature je postavljen unutar nosača koji je poželjno smešten unutar zida cevi nosača mernog tela dizajniranog kao cevni element. Poželjno je da uzdužna osa senzora temperature bude postavljena paralelno sa uzdužnom osom mernog tela koja sadrži provodnik ili provodnike sa glavnim telom napravljenim od keramičkog materijala.

[0026] U skladu sa poželjnom realizacijom, merna sonda prema pronalasku ima bazu sonde koja postavlja barem merno telo sa prirubnicom za pričvršć ivanje u području otvora zidnog dela uređaja. Poželjno je da merno telo štrči u posudi, deo sonde je smešten izvan posude, a otvor je zatvoren bazom sonde. Merna sonda je pričvršć ena sa svojom bazom sonde na otvor uređaja, tako da merno telo pogodno namerno vertikalno izlazi u posudu. Merno telo je poželjno potopljeno u tečnost, pri čemu je uzdužna osa mernog tela poravnana tako da bude suštinski normalna na površinu tečnosti. Deo baze sonde, na kome je po moguć nosti smeštena elektronska kontrolna jedinica merne sonde, nalazi se izvan posude. Pored toga, približno cilindrični otvor u delu zida uređaja je zapečać en osnovom sonde. U svrsi zaptivanja, baza sonde u jednom ostvarenju ima dodatnu prirubnicu koja je čvrsto zakačena na odgovarajuć i deo zida sa prirubnicom uređaja koji je poželjno konstruisan kao posuda. U sledeć oj realizaciji ovog pronalaska baza sonde ima navojni presek, koji je ušrafljen u odgovarajuć i nosač na uređaju. Merno telo je posebno povezano pomo ć u nosača elementa cevi na bazu sonde. Držač mernog tela posebno formira deo baze sonde koja štrči u posudu. Poželjno je da držač mernog tela bude izveden u jednom komadu sa prirubnicom za pričvršć ivanje, pri čemu se između prirubnice za pričvršć ivanje i držača mernog tela formira konekcija nepropusna za fluid i otporna na pritisak.

[0027] Sledeć i aspekt predmetnog pronalaska odnosi se na posudu, posebno bojler, koji drži tečni medijum pod pritiskom, sa suštinski zatvorenim zidom posude i mernom sondom koja štrči kroz otvor u zidu posude u unutrašnjost posude prema jednom od gore navedenih primena. Sa takvom mernom sondom koja je konstruisana u skladu sa pronalaskom, moguć e je na jednostavan način pouzdano beležiti bar jednu izmerenu vrednost čak i pri visokim efektivnim pritiscima tokom dugog vremenskog perioda unutar posude. Poželjno, pomoć u merne sonde u skladu sa pronalaskom, istovremeno se otkriva mnoštvo izmerenih vrednosti, kao što su na primer elektroprovodljivost, kontinuirani nivo punjenja, kritični nivoi napunjenosti tečnosti i temperatura tečnosti. Posuda ima suštinski zatvoren zid posude, pri čemu zatvoreni zid posude ovde podrazumeva više ulaza i mnoštvo otvora koji su spojeni na odgovarajuće dovodne i odvodne cevi na način čvrstog pritiska i kako bi se sproveo medijum. Poželjno, u jednoj realizaciji ovog pronalaska, grejač u obliku gorionika je dodeljen posudi, pomoć u kojeg se tečnost zagreva do temperature do 300°C unutar posude. Poželjno, tečnost u posudi je takođe pod pritiskom do 200 bara.

[0028] U daljem tekstu je pronalazak detaljnije opisan uz pomoć priloženih slika. U sledećem:

Slika 1 prikazuje šematski prikaz uređaja sa mernom sondom prema pronalasku,

Slika 2 prikazuje delimični prikaz posude i merne sonde postavljene u njoj,

Slika 3 prikazuje detaljan prikaz merne sonde sa prvom realizacijom mernog tela prema pronalasku u uzdužnom preseku,

Slika 4 prikazuje pogled mernog tela prema pronalasku sa slike 3 u preseku i

Slika 5 prikazuje pogled merne sonde sa drugom realizacijom mernog tela prema pronalasku u uzdužnom preseku.

[0029] Na slici 1 je prikazan šematski prikaz posude 1, konstruisane kao bojler, u kome se nalazi tečnost 2. Posuda 1 ima grejač 4 za fluid 2 koji se nalazi u posudi 1. Posuda 1 ima najmanje jedan dotok 6, koji je povezan sa pumpom za dovodnu vodu 8 za dovod tečnosti 2 u posudu. U baznom delu posude 1 predviđen je otvor 10 koji je povezan sa odvodnom cevi 12 sa ventilom 14 za desalinizaciju. Na gornjoj strani posude 1 formiran je otvor 16, pomoć u kojeg se merna sonda 18 delimično ubacuje u unutrašnjost posude 1. Otvor 16 je zatvoren delovima merne sonde 18 koji treba da se zapečate. Merna sonda 18 sadrži merno telo 20 koje ulazi u fluid 2. Pomoć u mernog tela 20 izmerene vrednosti tečnosti se detektuju u posudi 1 i prenose u obliku mernih signala koji predstavljaju izmerene vrednosti u električnu kontrolnu jedinicu, koji nisu detaljnije prikazani u kuć ištu sonde 22. Različite jedinice 4, 8, 14 kotla se upravljaju kao funkcija izmerenih vrednosti tečnosti detektovane mernom sondom 18 unutar posude 1.

[0030] Slika 2 prikazuje uveć ani prikaz merne sonde 18. Merna sonda 18 pored svog mernog tela 20 ima i držač mernog tela 24, pomoć u kojeg se merno telo 20 pomera u poželjno vertikalno poravnanje i drži se unutar posude 1. Držač mernog tela 24 smešten je na bazi sonde 26 koja ima prikačenu prirubnicu 28. Pomoć u prirubnice 28, merna sonda 18 je pričvršć ena na fluidan način na prirubnički deo 30 postavljen u području otvora 16 u posudi 1. Na bazi sonde 26 je postavljen vratni deo 32, na čijem je gornjem delu kuć ište sonde 22 pričvrš ć eno na elektronsku kontrolnu jedinicu koja je u njemu smeštena. Pomoć u vratnog dela 32, koji je takođe dizajniran da bude toplotno izolovan, kuć ište sonde 22 sa upravljačkom jedinicom ima dovoljan razmak od posude 1, unutar koje tečnost u prethodno navedenom može imati temperature ili više od 200 stepeni Celzijusa. Posuda 1 ima barem cilindričnu posudu 34, na koju je otvor 16 za mernu sondu 18 za umetanje normalan.

[0031] Slika 3 prikazuje poprečni presek prvog izvođenja mernog tela 20 prema pronalasku u uzdužnom preseku. Merno telo 20 sadrži mnoštvo provodnika 36, 38, 40, 42, pri čemu su provodnici 36 do 42 montirani na glavno telo 44, napravljeno od keramičkog materijala koji delimično okružuje provodnike. Provodnici 36 do 42 su sinterovani unutar glavnog tela 44. Provodnici 36 do 42 su napravljeni, na primer, od platine. U drugoj realizaciji ovog pronalaska provodnici 36 do 42 su napravljeni od kompozitnog materijala ili sadrže kompozitni materijal, poželjno na osnovu keramičkog materijala ugrađenog u metalnu matricu. Pomoć u odgovaraju ć eg dodavanja aditiva, kao što su na primer aluminijum, cirkonijum, titanijum ili bor, elektroprovodljivost kompozitnog materijala se može podesiti pojedinačno. U drugoj realizaciji ovog pronalaska sinterovani provodnici 36 do 42 su napravljeni od materijala poluprovodnika, kao što je na primer kompozit silicijum-karbid i ugljenik.

[0032] Provodnik 36 se koristi za detektovanje maksimalnog nivoa punjenja tečnosti unutar posude 1. Kada se dostigne maksimalni nivo punjenja, dolazi do promene mernog signala na provodniku 36, što detektuje elektronska kontrolna jedinica u kućištu sonde 22 (slika 2). Međutim, provodnik 42 se koristi za detekciju minimalnog nivoa punjenja u posudi, koji se takođe detektuje promenom mernog signala od strane elektronske upravljačke jedinice. Provodnik 40 se koristi za kontinuirano detektovanje nivoa napunjenosti tečnosti u posudi 1. Merenje kontinuiranog nivoa punjenja se vrši naročito između minimalnog i maksimalnog nivoa punjenja u posudi 1. Provodljivost tečnosti unutar posude 1 detektuje provodnik 38, koji ide na nosač 43 radi osiguravanja mernog senzora za merenje provodljivosti. Provodljivost tečnosti koja je data kao merni signal takođe se prenosi u električnu kontrolnu jedinicu, gde, ako se provodljivost poveć ava preko dozvoljenog praga, ventil 14 se aktivira, na primer, za uklanjanje soli. Ako je potrebno pomoć u dovodne pumpe za vodu 8, slatka voda se istovremeno dovodi preko dotoka 6 (slika 1) u posudu 1.

[0033] Kao što je takođe prikazano na slici 3, provodnici 36 do 42 su u osnovi paralelni sa centralnom osom mernog tela 20. Provodnici 36 i 42 takođe imaju cevni odsek 48, 48 ', koji je normalan, po moguć nosti radijalan na centralnu osu 46 mernog tela. Provodnici 36, 42 završavaju se na cilindričnoj obodnoj površini 50 glavnog tela 44 mernog tela 20, koja je u kontaktu sa tečnošć u unutar posude 1. Provodnik 38 završava na donjoj krajnjoj strani 52 mernog tela 20 i spojen je elektroprevodno sa mernim senzorom za detektovanje minimalnog nivoa punjenja u posudi 1. Provodnici 36 do 42 imaju kontaktne površine na gornjoj krajnjoj strani 52 'mernog tela 20 za elektroprovodnu vezu na priključnu žicu 54, 54 'povezanu sa njima redom. Krajnji odeljak 56 mernog tela 20 koji ima priključne žice 54, 54 'je montiran u nosaču 58 držača 24 mernog tela.

[0034] Nosač 58 postavljen je kao cilindrični otvor na krajnjoj strani 60 nosača mernog tela 24, konstruisan da bude sličan elementu cevi. Merno telo u obliku štapa 20 ubacuje se oko dvadestine četvrtine njegove ukupne dužine u držač 58 na držaču mernog tela 24. Priključne žice 54, 54 'su tako smeštene unutar elementa cevi i čine elektroprovodnu vezu između provodnika 36 do 42 i upravljačke jedinice u kuć ištu sonde 22. Između obodne površine 50 mernog tela 20 i unutrašnje površine kuć išta 62 držača mernog tela 24 smešten je zaptivač 64 kutije za punjenje. Zaptivač 64 kutije za punjenje ima paket 66 koji se kompresuje pomoć u elemenata diska 68 u aksijalnom smeru. Pomo ć u aksijalne kompresije vrši se širenje u radijalnom smeru i na taj način se formira zaptivanje između spoljne obodne površine 50 mernog tela 20 i unutrašnje površine kuć išta 62 držača 24 mernog tela.

[0035] Odseci cevi 48, 48 ' provodnika 36, 42 koji se završavaju na spoljnoj obodnoj površini 50 mernog tela 20 povezani su metalnim prstenom 70, 70' koji se proteže oko cele obodne površine 50 mernog tela 20 koje je u obliku štapa. Pomoć u metalnih prstenova 70 mogu ć e je odrediti ili detektovati izmerene promenljive pomo ć u provodnika 36, 42 po celom obimu mernog tela 20. Na metalnim prstenovima 70, 70 'dodatnih mernih štapova 71, 71 'su redom raspoređeni. Merni štapovi 71, 71 'konfigurirani su tako da otkrivaju unapred definisane minimalne i maksimalne nivoe punjenja unutar uređaja. Merne šipke 71, 71 ' se seku po dužini prilikom pokretanja merne sonde na dužinu podešenu unutar uređaja. Pored mernog tela 20 na držaču mernog tela 24 smešten je i temperaturni senzor 72 dizajniran kao otporni termometar. Pomoć u temperaturnog senzora 72 beleži se temperatura tečne faze tečnosti i/ili njene gasne faze iznad tečne faze.

[0036] Slika 4 prikazuje merno telo 20 kao što je prikazano u preseku. Provodnici 36 do 42 su sinterovani iz keramičkog materijala u glavnom telu 44, pri čemu je kontakt odgovarajuć eg provodnika 36 do 42 i glavnog tela 44 praktično bez prostora između površina, formirajuć i bar delimično ku ć ište za provodnike 36 do 42. Na ovaj način protok tečnosti duž površine provodnika u mernom telu 20 takođe je znatno otežan pri pritiscima do 200 bara. Provodnik 38 je postavljen tako da je koaksijalan prema centralnoj osi mernog tela. Provodnici 36, 40, 42 su raspoređeni u intervalima i u osnovi su paralelni sa centralnom osom mernog tela 20.

[0037] Slika 5 prikazuje poprečni presek drugog izvođenja mernog tela 20 'prema pronalasku u uzdužnom preseku. Merno telo 20 'u ovom izvođenju ima provodnik 74 koji je u osnovi oblikovan u obliku slova U unutar glavnog tela 44. Provodnik 74 formira petlju unutar glavnog tela 44 mernog tela 20', pri čemu se dva odseka cevi provodnika 74 u obliku slova U protežu praktično po celoj dužini mernog tela 20 '. Oba kraja provodnika 74 se završavaju na krajnjoj strani 52 'glavnog tela 44 i tako imaju bočne kontaktne površine bez pritiska za priključne žice. Krajevi su električno povezani na priključne žice 54, 54 ', pomoć u kojih se vrši povezivanje sa elektroničkom upravljačkom jedinicom u kuć ištu sonde. Pomo ć u provodnika 74, koji je u obliku petlje u glavnom telu 44 ili u obliku slova U, mogu ć e je merenje temperature u uređaju i istovremeno detektovanje kontinuiranog nivoa punjenja. Krajnji odeljak 56 mernog tela 20 ', koji je priključen na priključne žice 54, 54', montira se na način zaptivanja na nosaču 58 držača mernog tela 24. Iako to nije prikazano detaljnije na slici 5, pored provodnika 74 u obliku slova U unutar mernog tela 20 ', takođe može biti i provodnik 36 prikazan na slici 3 za detekciju maksimalnog nivoa punjenja, provodnik 42 za detektovanje minimalnog nivoa punjenja u posudi i provodnik 38 za određivanje provodljivosti tečnosti u posudi. Iste ili slične komponente imaju iste referentne brojeve.

Lista referentnih brojeva

1 posuda 40, 42 provodnik

2 tečnost 44 glavno telo

4 gejač 46 centralna osa

6 ulivanje 48, 48' odsek cevi

8 pumpa za dovod vode 50 obodna površina

10 izlaz 52, 52' krajnja strana

12 odvodna cev 54, 54' priključna žica

14 ventil 56 krajnji odeljak

16 otvaranje 58 nosač

18 sonda za merenje 60 krajnja površina

20, 20' merno telo 62 unutrašnja površina kućišta

22 kućište sonde 64 zaptivač kutije za punjenje

24 držač mernog tela 66 paket

26 baza sonde 68 element diska

28 prirubnica 70, 70' metalni prsten

30 deo prirubnice 71, 71' merni štap

32 vratni deo 72 temperaturni senzor 34 zid posude 74 provodnik

36, 38 provodnik

Claims (13)

Patentni Zahtevi

1. Merna sonda (18) za detektovanje najmanje jedne izmerene vrednosti tečnosti u uređaju, naročito u posudi sa najmanje jednim mernim telom (20), pri čemu merno telo (20) obuhvata jedan ili više provodnika (36, 38, 40, 42) za detektovanje izmerene vrednosti i/ili za sprovođenje mernog signala koji predstavlja izmerenu vrednost, pri čemu merno telo (20) obuhvata glavno telo (44) napravljeno od keramičkog materijala koji u najmanjem delimično drži provodnik ili provodnike (36, 38, 40, 42) i pri čemu glavno telo, napravljeno od keramičkog materijala formira spoljnu konturu mernog tela u kontaktu sa tečnošć u, a provodnik (36, 38, 40, 42) je sinterovan unutar glavnog tela (44), pri čemu provodnik ili provodnici imaju sekciju provodnika koji je sinterovan u najmanjem po celoj dužini glavnog tela, pri čemu su provodnik ili provodnici (36, 38, 40, 42) napravljeni od kompozitnog materijala ili sadrže kompozitni materijal kao bazu za keramički materijal, i gde je najmanje jedan provodnik (36) postavljen za detekciju maksimalnog nivoa punjenja tečnosti (2) i/ili provodnika (42) za detekciju minimalnog nivoa punjenja tečnosti (2) i/ili provodnika (4) za kontinuirano detektovanje nivoa napunjenosti tečnosti (2) u uređaju.

2. Merna sonda prema patentnom zahtevu 1, naznačeno time, što je najmanje jedan od provodnika (36, 38, 40, 42) u mernom telu (20) smešten tako da detektuje provodljivost tečnosti (2) unutar uređaja.

3. Merna sonda, najmanje prema jednom od patentnih zahteva 1 i 2, naznačeno time što je barem jedan provodnik (74) konstruisan kao temperaturni senzor, poželjno kao termometarski otpornik, za detekciju temperature u uređaju i/ili za neprestanu detekciju nivoa punjenja u uređaju.

4. Merna sonda, najmanje prema jednom od patentnih zahteva od 1 do 3, naznačeno time što je najmanje jedan provodnik (74) konstruisan da u osnovi ima U-oblik unutar glavnog tela (44), pri čemu se poželjno krajevi provodnika završavaju na krajnjoj strani (52') mernog tela (20'), i/ili naznačeno time, što najmanje jedan provodnik (36, 38, 40, 42) prolazi bar delimično paralelno sa centralnom osom (46) mernog tela (20) .

5. Merna sonda,najmanje prema jednom od patentnih zahteva od 1 do 4, naznačeno time što se bar jedan provodnik (36, 38, 40, 42) proteže barem delimično pod uglom u odnosu na centralnu osu (46) mernog tela (20) i/ili naznačeno time što je jedan od provodnika (36, 38, 40, 42) postavljen da bude koaksijalan prema centralnoj osi (46) mernog tela (20) i/ili naznačeno time što su jedan ili više provodnika (36, 38, 40, 42) raspoređeni na razdaljinama od centralne ose (46).

6. Merna sonda, najmanje prema jednom od patentnih zahteva od 1 do 5, naznačeno time što se najmanje jedan provodnik (36, 38, 42) završava na površini mernog tela (20) u kontaktu sa tečnošć u (2), i/ili naznačeno time, što je merno telo (20) konstruisano da bude kao šipka.

7. Merna sonda,najmanje prema jednom od patentnih zahteva od 1 do 6, naznačeno time što su provodnik ili provodnici (36, 38, 40, 42) na krajnjem delu sekcije (56) mernog tela (20) koje je poželjno nalik šipki elektrokonduktivno spojen/spojeni, na priključnu žicu (54, 54') za prenos detektovane vrednosti i/ili mernog signala.

8. Merna sonda, najmanje prema jednom od patentnih zahteva od 1 do 7, naznačeno time što je držač mernog tela (24) sa nosačem (58), za merno telo (20), u kome je merno telo (20) delimično postavljeno, poželjno jedan od krajnjih sekcija (56) mernog tela (20) i/ili naznačeno time što držač mernog tela (24) ima cevno telo, na čijem je slobodnom kraju nosač (58) za merno telo (20) postavljen i/ili naznačeno time, što je nosač (58) poželjno cilindrično udubljenje, u kojem se projektuje krajnja sekcija (56) mernog tela (20) opremljeno priključnim žicama.

9. Merna sonda, u najmanje prema patentnom zahtevu 8, naznačeno time što je između držača (24) i mernog tela (20), zaptivka (64), u konkretnom zaptivna uvodnica za zaptivanje.

10. Merna sonda, najmanje prema jednom od patentnih zahteva od 1 do 9, naznačeno time što je temperaturni senzor (72) konstrusian tako da bude odvojen od mernog tela (20), za detekciju temperature unutar uređaja, posebno temperature tečne faze tečnosti (2) ili gasne faze, poželjno pare.

11. Merna sonda prema patentnom zahtevu 10, naznačeno time, što je temperaturni senzor (72), u najmanjem delimično smešten unutar držača mernog tela (24).

12. Merna sonda, najmanje prema jednom od patentih zahteva od 1 do 11, koja ima bazu sonde (26) sa osiguravajuć om prirubnicom (28) za pričvrš ć ivanje u području otvora (16) zidne sekcije uređaja, pri čemu se držač mernog tela (24) projektuje sa mernim telom (20) u uređaj, deo baze sonde (26) je smešten izvan uređaja, a otvor (16) je zatvoren bazom sonde (26).

13. Posuda (1), naročito bojler, za držanje tečne materije pod pritiskom sa

- zidom posude koji je suštinski zatvoren i

- mernom sondom (18) koja se projektuje kroz otvor (16) u zidu posude, u unutrašnjost posude, prema bilo kojem od patentnih zahteva od 1 do 12.