DE1960648A1

DE1960648A1 - Niveaumesser

Info

Publication number: DE1960648A1
Application number: DE19691960648
Authority: DE
Inventors: Franz Christl; Rainer Prier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-12-03
Filing date: 1969-12-03
Publication date: 1971-06-16

Description

N i v e a u m e s s e r Zur Messung des Flüssigkeitsniveaus in Behältern ist es bekannt, außen am Behälter ein Schauglas anzuordnen; einen Schwimmer zu verwenden, der mit einer Vorrichtung, z. B. einer Schnur oder einem Stab verbunden ist, an dem die Flüssigkeitshöhe abgelesen werden kann; den Druck der Flüssigkeit am Boden des Behälters zu messen, der der Höhe der Flüssigkeit im Behälter propotional ist usw.
Für den normalen Bedarf, nämlich um festzustellen, ob bald neues Heizöl nachgefüllt werden muß, oder wieviel Flüssigkeit in etwa einem Behälter entnommen wurde, reichen diese bekannten Maßnahmen völlig aus.
Ist es jedoch erforderlich sehr geringe Absenktingen des Spiegels der Flüssigkeit im Behälter festzustellen, die z. B. eintreten, wenn der Behälter ein sehr kleines Leck aufweist und die im Laufe eines Tages z. B. nur einen Miilimeter betragen können, versagen die bekannten Methoden.
Aus diesem Grunde sind Behälter für Flüssigkeiten, die nicht in das Erdreich eindringen dürfen. z. B.
Öl, mit besonderen Vorrichtungen versehen, durch die weitgehendat verhindert wird, daß solche geringen aus einem kleinsten Zweck des behälters ausfließenden Mengen Flüssigkeiten in das erdreich geraten. So müonen Heizölbehälter mit öldichten Wannen umgeben sein, die begehbar oxler zumindest über den ganzen Boden aberschaubar sind. Ist solches nicht möglich, sind twlarngeratc anzubringen, die sofort anzeigen, wenn 01 sich auf dem Boden der pfanne sammelt.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Gerät zum lfilessen des Niveaus von F1Ussiykeiten in Behältern zu schaffen, welches sehr geringe Absenkungen, wie sie z.B. bei sehr kleinen Lecks im Laufe von Tagen auftreten können, und die oft nur einen oder wenige Flillimeter betragen, anzeigt.
Diese Aufgabe wird im-wesentlichen fUr nichtjonogene Flüssigkeiten ouer Lösungen mit einer von Luft unterschiedlichen Di elektrizitätskontante durch ein Gerät zum Messen des Niveaus dieser Flüssiykeiten gelöst, welches aus einem über die- lichte Höhe des Behälters reichenden Zylinderkondensator besteht, dessen beide leitenden Zylinder mit einem außerhalb des Sehälters angeordneten, an sich benannten, die nderung der kapazität messenden Meßelement verbunden sind.
Beim FUllen des Behälters dringt die Flüssigkeit, die eingefüllt wird, von unten zwischen die beiden Zylinder des Zylinderkondensators ein. Das Niveau im Hohlraum zwischen den beiden Zylindern entspricht dem Niveau der Flüssigkeit im Behälter innenraum. Ist der Behälter mit der Flüssigkeit gefullt, besitzt der Zylinderkondensator eine bestimmte Kapazität; ist der Behälter und damit der Hohlraum zwischen den beiden Zylindern leer, besitzt der Zylinderkondensator ebenfalls eine bestimmte, von der vorhergehend genannten abweichenden Kapazitat. Jeder Bruchteil der Differenz zwischen den beiden Endkapazitüten entspricht einem bestimmten FlUssigkeitsniveou im Behälter.
Sehr geringe änderungen des Niveaus der Flüssigkeit im Behälter, z.B. von lmm, bewirkt bereits mit den bekannten eßelementen eine meßbare Änderung der Kapazität, so daß sehr geringfügige Änderungen des Niveaus angezeigt und abgelesen werden können. Dabei ist es zweckmäßig, den Zylinderkondensator vor der Einfüllung der Flüssigkeit in den Behölter auf diese Flüssigkeit zu eichen, so daß am Meßgerät nicht die Kapazität, sondern das Niveau der Flüssigkeit abgelesen werden kann. Bei regelmäßiger kontrolle ist es mit dein erfindungsgemäßen Gertit also möglich, sehr geringfUgige Absenkungen des Niveaus der FlUssigkeit im Behälter, wie sie z.B. bei einem sehr kleinen Leck auftreten, festzustellen, bevor eine schädigende Menge der Flüssiykeit in das Erdreich eingedrungen sein kann und weiter noch, sobald das geringste Leck festgestellt wird, entsprechende Vorsichtsmaßnahmen zu treffen und Reparcituren einzuleiten. Besonderer Vorsichtsmaßnahmen, wie öldichte wannen, beaarf es nicht, wenn ein erfindungsgemäßes Gerät zur Messung des Niveaus der Flüssigkeit instaliert ist.
uie Kapazität des Zylinderkondensators wird auf bekannte Art gemessen, z.B. mittels Brückenschaltung oder auch durch Messung mit dem Kondensator als frequenzbestimmendes Glied. Um aus der gemessenen Kapazität das Niveau zu bekommen, vergleicht man diese mit dem aus der Leerkapazitöt des Zylinderkondensators und der Dielektrizitätskonstante der Flüssigkeit zu errechnenden Wert. Die Umweltbedingungen, z.B. die Luftfeuchtigkeit, sind hierbei zu berucksichtigen.
Um die Umweltbedingungen auszuschließen ist es möglich, einen zweiten Zylinderkondensakor anzuordnen, dessen Hohlraum gegen den Behölterinnenraum abgesperrt ist und der entweder leer oder zweckmäig mit einer bekannten Menge der zu messenden Flüssigkeit gefUllt ist. Aus der Differenz der Kapazität der beiden Zylinderkondensatoren läßt sich dann ohne Schwierigkeiten das Niveau im Behälter errechnen, wenn das Meßgerät nicht bereits auf das Niveau geeicht ist.
Der Abstand der beiden Zylinder eines Zylinderkondensators soll möglichst gering sein, um eine möglichst hohe Kapazität zu erreichen. Der Abstand soll jedoch noch so groß sein, daß keine Kapilarwirkung im Hohlraum zwischen den beiden Zylindern eintritt.
Die Meßgeräte sind zweckmäßig mit einem vorteilhaft akustischen, Niveauänderungen anzeigenden Warngeröt gekoppelt, so daß die Kontrolle der Meßgeräte in größeren Zeiträumen vorgenommen werden kann.
Um zu vermeiden, daß die Warngeröte bei gewollter Entnahme ansprechen, ist es des weiteren möglich, die Ventile, durch die die gewollte Entnahme geschieht, mit Schaltern zu koppeln,die beim Offnen der Ventile zur yewollten Entnahme die Warngerste abschalten, und beim Schliel3en dieser Ventile nach gewollter Entnahme die Warngeräte wieder einschalten.
Um zu vermeiden, daß Temperaturdifferenzen zu ungenauen Messungen fUhren, ist es des weiteren zweckmdi3ig, bei zwei Zylinderkondensatoren diese thermisch, jedoch nicht leitend, miteinander zu verbinden.
In der Figur ist ein in einem Behälter eingebautes erfindungsgesäßes Gerät beispielsweise dargestellt, wobei die Erfindung nicht auf diese eine Ausführungsform beschränkt ist.
In der Figur ist 1 die Wandung des Behälters. 9 ist der Behälter stutzen und 10 der Behälterdeckel. 2 und 6 sind Zylinderkondensatoren. Der Hohlraum zwischen den Wandungen 3 und 4 des Zylinderkondensators 2 ist unten offen, während der Hohlraum zwischen den Wandungen 7 und 8 des Zylinderkondensators 6 unten geschlossen ist. Der Hohlraum des Zylinderkondensators 6 ist bis zum Spiegel 11 mit der gleichen FlUssigkeit gefullt, zu deren Lagerung der Behälter 1 dient. h2 ist der Spiegel der Flüssigkeit im Behälter 1. Im Hohlraum des Zylinderkondensators 2 zwischen den Wandungen 3 und 4 ist der Spiegel in gleicher Höhe wie im übrigen Behälter. Vom Zylinderkondensator 2 führen Leitungen 2a und 2b zum Meßgerät 5 und vom Zylinderkondensator 6 Leitungen 6a und 6b zum Meßgerät 5a.
Aus der Differenz der auf den beiden Meßgeräten 5a und gemessenen Werte kann das Niveau der Flussigkeit im Behälter abgelesen werden.
Der Querschnitt der beiden Zylinderkondensatoren kann beliebig sein.
Von besonderer Bedeutung ist das erfindungsgemöße Gerät zum Beispiel fUr große Lagerbehälter fUr Öl, Benzin, sonstige petrochemische Produkte und alle sonstigen nichtjonogenen FlUssigkeiten oder Lösungen, deren Dielektrizitätskonstante ausreichend unterschiedlich von der Dielektrizitdtskonstanten von Luft ist.

Claims

Patentansprüche:

Gerät zum Messen des Niveaus von nichtjonogenen Flussigkeiten oder Lösungen mit einer, von Luft unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten im Behälter, gekennzeichnet durch einen Uber die lichte Höhe des Behälters (1) reichenden Zylinderkondensator (2), dessen leitende Zylinder (3,4) mit außerhalb des Behälters (1.) angeordneten, an sich bekannten Meßelementen (5) verbunden sind, und zwischen dessen beiden Zylindern (3,4) die Flussigkeit, deren Höhe zu messen ist, eindringt.
2.) Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zylinder (3,4) des Zylinderkondensators (2) in einem, eine Kapilarwirkung noch nicht bewirkenden Abstand voneinander angeordnet sind.
Geröt zum Messen des Niveaus von nichtjonogenen Flussigeiten oder Lösungen mit einer von Luft unterschiedlichen DieleKtrizitätskonstanten im Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß im Behölter (1) zwei Zylinderkondensatoren (2,6) gemäß Anspruch 1., unabhängig voneinander angeordnet sind, wobei bei einem der Zylinderkondensatoren (6) der Hohlraum zwischen den beiden Zylindern (7,8) gegen die FlUssigkeit, deren Höhe zu messen ist, abgesperrt ist.
4.) Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkondensator (6), dessen Holraum gegen die Flussigkeit, deren Höhe zu messen ist, abgesperrt ist, mit der gleichen Flüssigkeit gefüllt ist, deren Höhe zu messen ist.
b.) Gerät nach einem oder mehreren der AnsprUche Ii bis 4, dadurch wkennzeichnet, daß die Meßelemente (5) mit an sich bekannten, Niveauänderunyen anzeigenden arngeraten gekoppelt sind.
6.) Gerät noch Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Warngeräte mit einem, bei offenen behälterventilen die iiarngeräte abschaltendem Schalter gekoppelt sind.