WO1984004164A1 - Device for measuring the level and the temperature of the filling material in a container - Google Patents

Description

"Vorrichtung zum Messen des Füllstandes und der Temperatur des Füllgutes in einem Behälter"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine bekannte Vorrichtung der vorgenannten Art hat einen an einem Rohrstück angebrachten Schwimmer zum Betätigen eines Füllstandschalters. In Einbaulage der Vorrichtung ist unterhalb des Schwimmers am Rohrstück ein Temperaturmeßorgan in Form eines Thermostaten angebracht, dessen elektrische Verbindungsleitung durch das Rohrstück hindurch verläuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche bei kompakter Bauform ohne Bewegung des Rohrstückes auskommt. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsge mäß gelöst. Neben dem Temperaturmeßorgan ist auch das Druckmeßorgan als elektrisch messendes Meßorgan ausgebildet, so daß auf einen eine Schaltbewegung erfordernden Schalter verzichtet werden kann. Die beiden Meßorgane können raumsparend untergebracht werden, so daß sich eine einfache und kompakte Bauform ergibt. Das innerhalb der Vorrichtung untergebrachte Druckmeßorgan ist je nach dem Füllstand des Behälters in Betriebslage mit dem Füllgut verbunden. Beide Meßorgane sind geschützt untergebracht. Die Länge des Rohrstückes kann nach Belieben gewählt werden. Wenn das Rohrstück auf dem Boden des Behälters aufsteht, kann über die ganze Hohe des Behälters gemessen werden.

Auf eine Anordnung der Meßorgane unmittelbar nebeneinander sind die Merkmale des Anspruches 2 gerichtet. Hierdurch ergibt sich ein kurzer Verbindungskanal zur Beaufschlagung des Druckmeßorganes durch das Füllgut.

Auf eine weit auseinander liegende Anordnung der Meßorgane sind die Merkmale des Anspruches 5 gerichtet. Hierdurch kann das Druckmeßorgan außerhalb des Rohrstückes geschützt untergebracht sein.

Die Merkmale der Ansprüche 3 und 5 betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser sind zwei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zum Messen des Füllstandes und der Temperatur des Füllgutes in einem Behälter, insbesondere in einem Tank, als Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 und 3 je einen Längsschnitt durch die beiden Ausführungsbeispiele,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab.

Auf einen Deckel 1 eines nicht dargestellten Behälters ist eine Befestigungsmutter 2 aufgeschweißt, in welche eine mit einem Flansch 3 versehene Gewindebüchse 4 eingeschraubt ist. Die Gewindebüchse 4 ist von einem Rohrstück 5 durchsetzt, das in der Gewindebüchse 4 mittels eines Gummiringes 6 gehalten ist, der durch eine in die Gewindebüchse 4 eingeschraubte Lochschraube 7 zusammengedrückt werden kann.

In das im Behälter befindliche Ende des Rohrstückes 5 ist eine aus einem Kunststoff, insbesondere aus Epoxidharz, bestehende Platte 8 eingesetzt, die sich auf seiten des Deckels 1 an einer im Rohrstück nach innen vorstehenden Schulter 9 abstützt. An der Platte 8 ist ein Druckmeßorgan 10 angeordnet, das als ein piezoresistiv wirkendes Druckmeßorgan oder als Druckfühler ausgebildet ist. Das Druckmeßorgan 10 ist in einem Verbindungskörper 11 untergebracht, der aus Kunststoff, insbesondere aus Polytetraflourethylen, besteht und eine achsparallele Aufnahmebohrung 12 für die Aufnahme eines Nippels 13 am Druckmeßorgan 10 hat. Der Spalt zwischen dem Nippel 13 und dem Verbindungskörper 11 ist durch einen Dichtring 14 abgedichtet. Die Aufnahmebohrung 12 kann ein Sinterfilter aufnehmen und ist mit quer dazu angeordneten und außerhalb des Rohrstückes 5 mündenden kreuzweise und radial angeordneten Verbindungsbohrungen 15, 16 verbunden. Der Spalt zwischen dem Verbindungskörper 11 und dem Rohrstück 5 ist durch einen Dichtring 17 abgedichtet. Der Verbindungskörper 12 hat eine Ringnut, in welche ein eingebördeltes Ende 18 des Rohrstückes eingreift, wobei der die Verbindungsbohrungen 15, 16 aufweisende Teil des Verbindungskörpers 11 über das Rohrstück 5 übersteht.

Auf der in der Zeichnung rechten Seite ist neben dem Druckmeßorgan ein an die Wand des Rohrstückes 5 angedrücktes Temperaturmeßorgan 19 angeordnet, das als Halbleiterwiderstand ausgebildet ist und dessen Anschlußdrähte 20 zu der Platte 8 geführt - sind. An diese sind elektrische Leitungen 21 angeschlossen, die über das Rohrstück 5 hinaus, in ein außerhalb des nicht dargestellten Behälters daran befestigtes Gehäuse 22 geführt sind, in welcher den Meßorganen zugehörige elektronische Schaltungen 23 und 24 angeordnet sind, von denen ein Anschlußkabel 34 nach außen geführt ist.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind gleiche Teile wie beim ersten Ausführungsbeispiel mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei Abwandlungen durch Anfügen eines Kleinbuchstabens gekennzeichnet sind.

Das Rohrstück besteht hier aus den beiden Rohrstückteilen 5a und 5b, die durch einen rohrstückartigen Verbindungskörper 11a miteinander verbunden sind. Die Verbindung ist hierbei so getroffen, daß der Rohrstückteil 5a auf den Verbindungskörper 11a außen druckdicht aufgeschraubt ist und der Rohrstückteil 5b in dem Verbindungskörper 11a sitzt, so daß ein über ein Teil des Verbindungskörpers 11a geführter druckdichter Kanal vorhanden ist. Zwischen dem Rohrstückteil 5b und dem Verbindungskörper 1 1a ist ein radialer Abstand 16a vorhanden, der über vier in dem Verbindungskörper Ha nahe des Rohrstückteiles 5a vorhandene Schlitze 15a mit der Umgebung verbunden ist.

Sowohl der Verbindungskörper 11a als auch der Rohrstückteil 5b sind jeweils für sich in ein Anschlußstück 25 eingesetzt, das eine hierzu geeignete gestufte Bohrung aufweist. Der zwischen dem Verbindungskörper 11a und dem Rohrstückteil 5b vorhandene Spalt ist über eine Bohrung 26 und eine daran angeschlossene Erweiterung mit dem Nippel 13 des Druckmeßorganes 10 verbunden, das mit Hilfe der ihm zugeordneten Platte 8 mittels Schrauben 27 am Anschlußstück 25 befestigt ist. Ein im Anschlußstück 25 vorhandener Schrägkanal 28 ist in ein das Anschlußstück 25 und das Druckmeßorgan 10 aufnehmendes Gehäuse 35 geführt, das auf seiner Oberseite durch eine Membran 29 abgedeckt ist. Ein Deckel 30 dient zum Befestigen der Membran 29 am Gehäuse 35 und weist eine Durchgangsbohrung 31 auf, welche die von dem Druckmeßorgan 10 abgewandte Seite der Membran 29 mit der Umgebung verbindet. Über die Schlitze 15a, den Spalt 16a zwischen dem Rohrstückteil 5b und dem Verbindungskörper Ha sowie die Bohrung 26 kann Füllgut zum Druckmeßorgan 10 gelangen.

Der Teil 5a des Führungsrohres 5a, 5b nimmt an seinem vom Druckmeßorgan 10 abgewandten Ende das Temperaturmeßorgan 19 auf, das in einen wärmeleitenden und in das freie Ende des Rohrstückteiles 5a eingeschraubten Adapter 32 eingesetzt ist. Ein in den Rohrstückteil 5a eingesetztes Haltestück 33 aus elektrisch isolierenden Kunststoff hält das Temperaturmeßorgan 19 im Adapter 32 und weist Bohrungen zur Durchführung von Anschlußleitungen 21 auf, welche durch das Rohrstück 5a, 5b und durch die Schrägbohrung 28 bis zur elektronischen Schaltung 23 durchgeführt sind. Der Rohrstückteil 5b ist an seinem vom Rohrstückteil 5a abgewandten Ende mit einem Verschlußstopfen 36 versehen. Die Anschlußleitungen 21a des Druckmeßorganes 10 sind an die elektronische Schaltung 24 angeschlossen. Von den elektronischen Schaltungen ist ein nicht dargestelltes Anschlußkabel nach außen geführt.

Während das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 in lotrechter Lage eingesetzt wird, wird das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 in waagerechter Lage eingesetzt.

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Messen des Füllstandes und der Temperatur des Füllgutes in einem Behälter mit je einer auf den Füllstand und auf die Temperatur ansprechenden und je ein Meßorgan (10, 19) aufweisenden Meßeinrichtung, wobei das Temperaturmeßorgan (19) ein an einem Rohrstück (5) gehaltener elektrisch messender Temperaturfühler ist, dessen Zuleitung in dem ihn haltenden Rohrstück geführt ist, mit dem das Meßorgan zum Messen des Füllstandes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßorgan zum Messen des Füllstandes als elektrisches Druckmeßorgan (10) ausgebildet ist, das über einen mit dem Rohrstück verbundenen und einen Verbindungskanal (12, 15, 16) aufweisenden Verbindungskörper (11) vom Füllgut beaufschlagbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskörper (11) in die Stirnseite des Rohrstückes (5) eingesetzt ist und eine abgestufte Aufnahmebohrung (12) zur Aufnahme des Druckmeßorganes (10) hat, das auf seinem von der Stirnseite des Rohrstückes (5) abgewandten Seite von einem Haltekörper (8) gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Scheibe ausgebildete Haltekörper (8) sich an einer Schulter (9) am Rohrstück (5) abstützt und vom Verbindungskörper (11) an der Schulter gehalten ist, dessen Lage im Rohrstück durch ein eingebördeltes Ende (18) gesichert ist und daß im Verbindungskörper eine zum Innern des Rohrstückes offene Ausnehmung zur Aufnahme des Temperaturmeßorganes (19) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskörper (11a) rohrstückartig ausgebildet ist und einen Teil (5b) des Rohrstückes (5a, 5b) mit radialem Abstand in sich aufnimmt, wobei der andere, das Temperaturmeßorgan (19) aufnehmende Teil (5a) des Rohrstückes außen daran angesetzt ist und einen Durchbruch (15a) für den Durchtritt von Flüssigkeit zum Druckmeßorgan über den Spalt zwischen dem Verbindungskörper und dem von diesem aufgenommenen Teil des Rohrstückes hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des Druckmeßorganes (10) ein Anschlußstück (25) vorgesehen ist, das in einer zum Druckmeßorgan koaxialen Bohrung den vom Temperaturmeßorgan (19) abgewandte Teil (5b) des Rohrstückes (5a, 5b) und das dieses mit Abstand umgebende koaxial angeordnete, rohrförmige Verbindungsstück (11a) aufnimmt, und daß im Anschlußstück (25) eine zum Innern des Rohrstückes (5a, 5b) führende Schrägbohrung (23) für die zum Temperaturmeßorgan (19) geführte Leitung und eine achsparallel und exzentrisch zum Rohrstück angeordnete und mit dem zwischen dem Rohrstück und dem Verbindungsstück vorhandenen Spalt verbundene, und zum Druckmeßorgan geführte Bohrung (26) vorgesehen sind.