Elektrische Überwachungseinrichtung, insbesondere zum Überwachen eines Gas oder Flüssigkeitsdruckes oder eines Niveaustandes
Elektrische Einrichtungen für die progressive Zuoder Abflussregulierung sowie zur Anzeige des Gasbzw. Flüssigkeitsdruckes in Leitung oder Behälter, sowie Niveaustandes von öl- und Benzintanks oder Reservoirs usw. sind bekannt. So gibt es Ausführungen, bei welchen im Bereich einer durch Druck von aussen beeinflussten Quecksilbersäule ein elektrischer Widerstand liegt. Bei Druckveränderungen tritt ein Abtasten des Widerstandes seitens der Quecksilbersäule und ein Kurzschliessen ein, welche zu bestimmten Steuerungseffekten beigezogen werden. Bei den sich einstellenden Kontaktabgaben entstehen jedoch Schaltfunken, ferner findet eine Erwärmung statt, was die Betriebssicherheit beeinträchtigt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine elektrische Überwachungseinrichtung, insbesondere zum Überwachen eines Gas- oder Flüssigkeitsdruckes oder eines Niveaustandes. Erfindungsgemäss zeichnet sich dieselbe dadurch aus, dass das Quecksilber in einem Steigrohr des Systemes kommunizierender Röhren mit übereinander angeordneten Spulen in Arbeitsverbindung steht, derart, dass beim Steigen und Senken der Quecksilbersäule Spannungsänderungen in den Spulen erzeugt werden, welche die Steuerung von zur Überwachung dienenden Arbeitsgeräten bewirken.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in einem senkrechten Schnitt dargestellt.
Die als Beispiel gewählte Einrichtung weist ein System kommunizierender Röhren 1, 2, 3 auf, die durch ein Druckrohr 1, ein Steigrohr 2 und einen die Unterenden der beiden Rohre 1, 2 miteinander verbindenden U-förmigen Kanal 3 gebildet ist. Die kommunizierende Röhre 1, 2, 3 ist teilweise mit Quecksilber 4 gefüllt. Das Oberende des Druckrohres 1 weist einen Anschlussstutzen 5 mit Überwurfmutter 6 auf und ist mit diesem an einen Anschlussstutzen 7 eines Behälters 8 angeschlossen.
Der Behälter 8 kann ein Reservoir oder Tank sein, dessen Niveau, Flüssigkeits- oder Gasdruck durch die Einrichtung zu kontrollieren, zu regulieren, anzuzeigen oder zu melden ist. Der im Behälter 8 herrschende Druck wirkt von oben auf die Quecksilbersäule des Druckrohres 1.
Im Quecksilber des Steigrohres 2 schwimmt ein Eisenkern 9, welcher sich bei Zunahme des Druckes im Behälter 8 durch entsprechende Verschiebung der Quecksilbersäule hebt und bei Druckabnahme wieder senkt.
Auf dem Steigrohr 2 sind zwei elektrische Spulen 10, 11 aufgesteckt. Die untere Spule 10 ist eine von einem Transformator gespiesene Erregerspule. Diese ist in ihrer Höhenlage so fixiert, dass der Eisenkem 9 in drucklosem Zustande gerade bis an den oberen Rand der Erregerspule 10 reicht, wie dies in der Zeichnung ersichtlich ist.
Mit der Entstehung eines Druckgefälles im Behälter 8 tritt der Eisenkern 9 entsprechend der Verschiebung der Quecksilbersäule in die Steuerspule 11 ein. Dadurch wird in dieser über den Eisenkern eine entsprechende Spannung induziert. Diese Spannungsänderungen sind direkt proportional zu den Änderungen des Druckgefälles und werden über elektrische Einrichtungen zur Betätigung einer Pumpe usw., oder über ein Voltmeter als Niveau Fernanzeiger verwendet. 12 ist ein den Geber der Überwachunseinrichtung umschliessendes Gehäuse, in dessen verdicktem Bodenteil 12' der U-förmige Kanal 3 der kommunizierenden Röhre ausgebildet ist, und in welchem die an den Kanal 3 anschliessenden Rohre 1 und 2 mit ihren Unterenden befestigt sind.
Da die Erregerspule über eine Schmelzsicherung mit nur max 36 V, 50 mA gespiesen wird, ergibt sich überhaupt keine Erwärmung derselben. Der den Geber bildende Teil der Überwachungseinrichtung arbeitet kontaktlos, also frei von Schaltfunken. Das zu messende Medium kann nicht zum Steigrohr gelangen, auf dem sich die effektive Messeinrichtung befindet, da das Quecksilber absolut abdichtet. Die Funktionssicherheit ist dadurch gewährleistet, dass eine schaltfunkenbildende Mechanik resp. Kontakte im eigentlichen Sinn gar nicht vorhanden ist und der Eisenkern 0,5 mm Spiel im Steigrohr haben muss, also einwandfrei schwimmt. Der Geber wird ausserhalb des Tanks oder Reservoirs angeschlossen.
Die beschriebene elektrische überwachungseinrichtung kann zum Melden von Gas-, Benzin-, öl- oder Wasserdrücken in Leitungen, Behältern, Reservoirs, Tanks usw., sowie zur Anzeige des Niveaustandes in letzteren dienen. Die Steuerungseinrichtung soll ferner für progressive Zu- und Abflussregulierungen sowie zur Regulierung elektrischer Heizungen in Abhängigkeit vom Dampf-, Gas- oder Wasserdruck Verwendung finden.
Electrical monitoring device, in particular for monitoring a gas or liquid pressure or a level
Electrical devices for progressive inflow or outflow regulation as well as for displaying the gas or Liquid pressure in the line or container, as well as the level of oil and gasoline tanks or reservoirs, etc. are known. There are designs in which there is an electrical resistance in the area of a mercury column influenced by external pressure. When the pressure changes, the resistance is scanned by the mercury column and a short-circuit occurs, which are used for certain control effects. However, switching sparks occur when the contacts are made, and there is also heating, which impairs operational safety.
The present invention relates to an electrical monitoring device, in particular for monitoring a gas or liquid pressure or a level. According to the invention, the same is characterized in that the mercury in a riser of the system of communicating tubes is in working connection with coils arranged one above the other, so that when the mercury column rises and falls, voltage changes are generated in the coils, which control work devices used for monitoring .
In the drawing, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in a vertical section.
The device chosen as an example has a system of communicating pipes 1, 2, 3, which is formed by a pressure pipe 1, a riser pipe 2 and a U-shaped channel 3 connecting the lower ends of the two pipes 1, 2 to one another. The communicating tube 1, 2, 3 is partially filled with mercury 4. The upper end of the pressure pipe 1 has a connection piece 5 with a union nut 6 and is connected with this to a connection piece 7 of a container 8.
The container 8 can be a reservoir or tank, the level, liquid or gas pressure of which is to be controlled, regulated, indicated or reported by the device. The pressure prevailing in the container 8 acts on the mercury column of the pressure pipe 1 from above.
An iron core 9 floats in the mercury of the riser pipe 2, which rises when the pressure in the container 8 increases due to a corresponding shift in the mercury column and lowers again when the pressure decreases.
Two electrical coils 10, 11 are attached to the riser pipe 2. The lower coil 10 is an excitation coil fed by a transformer. This is fixed in its height position such that the iron core 9 in the unpressurized state just extends to the upper edge of the excitation coil 10, as can be seen in the drawing.
When a pressure drop arises in the container 8, the iron core 9 enters the control coil 11 in accordance with the displacement of the mercury column. As a result, a corresponding voltage is induced in this via the iron core. These voltage changes are directly proportional to the changes in the pressure gradient and are used via electrical devices to operate a pump, etc., or via a voltmeter as a remote level indicator. 12 is a housing enclosing the transmitter of the monitoring device, in whose thickened bottom part 12 'the U-shaped channel 3 of the communicating tube is formed, and in which the tubes 1 and 2 adjoining channel 3 are fastened with their lower ends.
Since the excitation coil is fed with a maximum of 36 V, 50 mA via a fuse, there is absolutely no heating of the same. The part of the monitoring device that forms the encoder works without contact, i.e. free from switching sparks. The medium to be measured cannot reach the riser pipe on which the effective measuring device is located, because the mercury is an absolute seal. The functional reliability is guaranteed by the fact that a switching spark generating mechanism resp. There is no actual contact and the iron core must have 0.5 mm clearance in the riser pipe, so it floats perfectly. The transmitter is connected outside of the tank or reservoir.
The electrical monitoring device described can be used to report gas, petrol, oil or water pressures in lines, containers, reservoirs, tanks, etc., as well as to display the level in the latter. The control device is also intended to be used for progressive inflow and outflow regulation as well as for regulating electrical heating depending on the steam, gas or water pressure.