DE2210296C2 - Füllstandsmeßgerät zur kontinuierlichen Messung für elektrisch leitende Flüssigkeiten - Google Patents
Füllstandsmeßgerät zur kontinuierlichen Messung für elektrisch leitende FlüssigkeitenInfo
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- 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
- G01F23/26—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 variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
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Description
a) mehrere Primär- (7) und Sekundärspulen (8) abwechselnd auf einen gemeinsamen, stabförmigen
Kern (4) aus Weicheisen gewickelt sind,
b) der Kern (4) mit umlaufenden in sich jeweils zu einem Ring geschlossenen Nuten (5) versehen
ist, in denen jeweils entweder eine Primär- (7)
oder Sekundärspule (8) angeordnet ist und
c) alle Primärspulen (7) und alle Sekundärspulen (8) jeweils untereinander durch axial verlaufende
Leitungsstücke verbunden sind.
2. Füllstandsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (7 und 8) aus jeweils
einer einzigen Windung bestehen.
3. Füllstandsmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) hohl
und/oder in Längsrichtung geschlitzt (6) isL
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Füllstandsmeßgerät zur kontinuierlichen Messung für elektrisch
leitende Flüssigkeiten, beispielsweise für flüssiges Natrium, welches nach dem Induktionsprinzip arbeitet,
wobei mehrere Primäfspulen mit einem konstanten Wechselstrom erregt werden und die in mehreren
Sekundärspulen induzierte Spannung überwacht wird. Derartige Füllstandsmesser werden zum Schutz gegen
korrosive Flüssigkeiten zumeist in einem geschlossenen Hüllrohr angeordnet Derartige Füllstandsmesser sind
an sich bekannt.
In dem Bericht von H. W. Slocomb: Liquid Metal Level Measurement (Sodium) State of the Art Study,
Nr. NAA-SR-MEMO-12 582 vom 15.11.67 des Liquid Metal Engineering Center wird auf den Seiten 10—16
eine Übersicht über die bekannten Vorrichtungen dieser Art gegeben. Danach ist es bekannt, eine bifilar auf
einen Kern gewickelte Spule zu verwenden, deren einer Draht als Primär- und deren anderer Draht als
Sekundärwicklung wirkt. Dabei nimmt die Induktion in der Sekundärwicklung in dem Maße ab, in dem das
Hüllrohr der Spule mit der elektrisch leitenden Flüssigkeit benetzt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß
die in der Sekundärspule induzierte Spannung auch bei einem durch die zu überwachende Flüssigkeit benetzten
Hüllrohr im Verhältnis zu der beim unbenetzten Hüllrohr auftretenden verhältnismäßig groß ist, so daß
durch Leitungskopplungcn und Störspannungen Fehlmessungen möglich sind.
Aus der GB-PS 12 51347 ist auch schon ein
Füllstandsmeßgerät bekannt, bei welchem je zwei Spulen auf zwei konzentrisch ineinanderliegenden
Kernen angeordnet sind. Dieses Gerät ist nach dem Prinzip einer Wheatston'schen Brücke verschaltet und
durch die zwei konzentrischen Spulensysteme verhältnismäßig kompliziert aufgebaut.
Aus der US-PS 33 26 043 ist weiterhin ein Gerät bekannt, bei welchem durch Stege getrennte Spulen um
einen gemeinsamen Kern gewickelt sind, wobei der Füllstand einer Flüssigkeit in dessen Innerem dadurch
gemessen wird, daß die induktivität der einzelnen Spulen mit einer äußeren Referenzspule verglichen
wird. Die Vergleichsmessung ist relativ aufwendig und dieses System läßt sich nicht ohne weiteres als Sonde
zur Messung des Füllstandes in einem Behälter einsetzen, insbesondere nicht bei erschwerten Bedingungen
wie hohen Temperaturen.
Aus der DE-AS 12 43 891 ist ein induktives Meßsystem mit mehreren Spulen bekannt, bei welchem die
gegenseitige Induktion von konzentrisch liegenden Spulensystemen gemessen wird, wobei die Flüssigkeit
zwischen die Spulensysteme eintreten kann. Auch dieses Meßgerät ist im Aufbau verhältnismäßig kompliziert
und läßt nicht ohne weiteres Messungen in großen Behältern zu.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Füllstandsmeßgerät
zur kontinuierlichen Messung für elektrisch leitende Flüssigkeiten nach dem Induktionsprinzip, bei dem die in den Sekundärspulen induzierte
Spannung bei benetztem Hüllrohr vernachlässigbar klein ist, welches von einfachem Aufbau und im Betrieb
auswechselbar und auch bei höheren Temperaturen, beispielsweise 6000C, verwendbar ist Die Anzeige soll
durch Störspannungen nicht beeinflußt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Füllstandsmeßgeräi
nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Dazu sollen die Primär- und Sekundärspulen abwechselnd auf einen gemeinsamen, stabförmigen Kern aus
Weicheisen gewickelt sein, wobei der Kern mit umlaufenden, in sich jeweils zu einem Ring geschlossenen
Nuten versehen ist in denen jeweils entweder eine Primär- oder eine Sekundärspule angeordnet ist. Alle
Primärspulen und alle Sekundärspulen sind jeweils untereinander durch axial verlaufende Leitungsstücke
verbunden. Bei dieser Anordnung ist die in den Sekundärspulen induzierte Spannung bei unbenetztem
Hüllrohr infolge der guten Kopplung zwischen Primär- und Sekundärspulen verhältnismäßig hoch. Wird das
Hüllrohr durch eine elektrisch leitende Flüssigkeit benetzt, so wird das von den Primärspulen gebildete
elektromagnetische Feld, welches die Kopplung zu den Sekundärspulen ermöglicht durch die dann auftretenden
Wirbelströme soweit gedämpft, daß in den Sekundärspulen nur noch eine vernachlässigbar kleine
Spannung induziert wird. Das Verhältnis zwischen den Sekundärspannungen bei benetztem und unbenetztem
Hüllrohr ist stark abhängig von der Frequenz des Erregerstromes. Wird diese in einem besonders
günstigen Bereich gewählt, als der sich beispielsweise für Natrium derjenige zwischen 1 und 3 kHz erwiesen
hat, beträgt die Sekundärspannung bei benetztem Hüllrohr nur noch etwa 0,2% derjenigen bei unbenetztem
Hüllrohr, d. h. nur in den oberhalb des Flüssigkeitsspiegels gelegenen Sekundärspulen wird noch eine
nennenswerte Spannung induziert deren Stärke Aufschluß über den Grad der Benetzung des Hüllrohres
gibt.
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Spulen aus jeweils einer einzigen Windung
bestehen sollen. Der Aufbau der Vorrichtung wird auf diese Weise weitestgehend vereinfacht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird
vorgeschlagen, daß der Kern hohl und/oder in
Längsrichtung geschlitzt ist. Hierdurch wird erreicht,
daß die im Kern auftretenden Wirbelströme gedämpft werden.
Der Kern aus Weicheisen bewirkt bei uabenetztem Hüllrohr eine gute Kopplung zwischen Primär- und
Sekundärspulen, während die zwischen den Spulen stehengebliebenen Stege die in den Spulen gebildeten
Felder stärker in Richtung auf die zu überwachende Flüssigkeit auslenken. Es hat sich erwiesen, daß ein
Füllstandsmesser gemäß der vorliegenden Erfindung eine gute Linearität der Füllstandsanzeige über seine
ganze Länge aufweist, mit Ausnahme kurzer Strecken an dessen unterem und oberem Ende.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsaxialschnitt, und zwar einen
Behälter 1, der mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit
2 gefüllt ist In der Wand des Behälters 1 ist ein Hüllrohr
3 als Sackrohr eingeschweißt In dem Hüllrohr 3 ist ein hohler Kern aus Weicheisen 4 angeordnet, der mehrere
umlaufende Nuten 5 und einen Längsschlitz 6 aufweist. In deii Nuten 5 sind jeweils abwechselnd Primärspulen 7
und Sekundärspulen 8 angeordnet, die aus einer oder mehreren Windungen bestehen können. Für den Einsatz
dzs Füllstandsmessers bei hohen Temperaturen ist der
Aufbau der Spulen aus metallummanteltein mineralisoliertem
Draht zweckmäßig. Die Zuleitungen der Spulen 7 und 8 sind im Inneren des Kerns 4 nach außen zu
einem hier nicht gezeigten Generator und Anzeigegerät geführt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Füllstandsmeßgerät zur kontinuierlichen Messung für elektrisch leitende Flüssigkeiten nach dem
Induktionsprinzip, wobei mehrere Primärspulen mit einem konstanten Wechselstrom erregt werden und
die in mehreren Sekundärspulen induzierte Spannung überwacht wird, wobei die in benetztem
Zustand in den Sekundärspulen induzierte Spannung vernachlässigbar klein ist, dadurch gekennzeichnet,
daß
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE19722210296 DE2210296C2 (de) | 1972-03-03 | 1972-03-03 | Füllstandsmeßgerät zur kontinuierlichen Messung für elektrisch leitende Flüssigkeiten |
| JP2365673A JPS604410B2 (ja) | 1972-03-03 | 1973-02-27 | 導電性流体用の連続式液面計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722210296 DE2210296C2 (de) | 1972-03-03 | 1972-03-03 | Füllstandsmeßgerät zur kontinuierlichen Messung für elektrisch leitende Flüssigkeiten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2210296A1 DE2210296A1 (de) | 1973-09-06 |
| DE2210296C2 true DE2210296C2 (de) | 1983-10-20 |
Family
ID=5837834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19722210296 Expired DE2210296C2 (de) | 1972-03-03 | 1972-03-03 | Füllstandsmeßgerät zur kontinuierlichen Messung für elektrisch leitende Flüssigkeiten |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE2210296C2 (de) |
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1972
- 1972-03-03 DE DE19722210296 patent/DE2210296C2/de not_active Expired
-
1973
- 1973-02-27 JP JP2365673A patent/JPS604410B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS604410B2 (ja) | 1985-02-04 |
| JPS48101964A (de) | 1973-12-21 |
| DE2210296A1 (de) | 1973-09-06 |
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