DE2418860A1 - Messwertgeber fuer fuellstandsanzeige von fluessigkeiten - Google Patents

Messwertgeber fuer fuellstandsanzeige von fluessigkeiten

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Description

Meßwertgeber für Füllstandsanzeige von Flüßigkeiten
Die Erfindung betrifft einen Meßwertgeber der eine Spannung abgibt, die der Höhe des Füllstandes von Flüßigkeiten in Behältern proportional ist.
Auf einem Gleitrohr befindet sich ein Schwimmer mit einem Führungsrohr. Im Inneren des Schwimmers ist auf dem Führungsrohr ein Ringmagnet aufgesetzt, der vorteilhafterweise radial magnetisiert ist und innen einen Südpol und außen einen Nordpol besitzt. Die Neuheit besteht darin, daß sich im Gleitrohr eine beliebige Anzahl, hintereinander geschalteter, gleichgroßer Widerstände befinden an die vorwiegend eine Gleichspannung angeschlossen wird. Zwischen den Widerständen werden Schutzgaskontakte (Reedkontakte) angelötet. Die Schutzgaskontakte werden einseitig parallel geschaltet. Wenn ein Schutzgaskontakt durch das Magnetfeld des Dauermagneten, der sich im Schwimmer befindet, berührungslos geschlossen wird, wird an den hintereinander geschalteten Widerständen eine Meßspannung abgegriffen, die der Höhe des Füllstandes proportional ist. Um die Meßspannung unterbrechungslos abgreifen zu können, werden die Schutzgaskontakte überlappt angeordnet, so daß ein Schutzgaskontakt erst öffnet, wenn der nachfolgende bereits geschlossen ist. Die Meßspannung wird über Leitungen einem Meßinstrument zugeführt, das die Höhe des Füllstandes anzeigt.
Bei bekannten Meßwertgebern befinden sich in dem Gleitrohr ein Dauermagnet der mit einer Schnur mit einem mechanischen Meßwerk verbunden ist, das sich über dem Gleitrohr in einen Gehäuse befindet. Der Magnet im Gleitrohr wird durch einen Ringmagneten der sich in einem Schwimmer befindet auf- und abwärts bewegt, entsprechend der Höhe des Füllstandes. Diese mechanische Ausführung ist sehr aufwendig. Der Magnet im Gleitrohr ist an der Wandung einer Reibung unterworfen und bewegt sich ruckartig. Das mechanische Meßwerk muß für jede Länge des Meßwertgebers eine andere Übersetzung haben. Außerdem muß sich das Meßwerk direkt über dem Meßwertgeber befinden und eine Fernanzeige ist nicht möglich.
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Blatt 2
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Meßwertgeber zu haben, der eine Meßspannung abgibt, die der Höhe des Füllstandes proportional ist bei großer Wiederholgenauigkeit. Ferner eine verschleißfreie Ausführung ohne mechanische Übertragungsglieder, so daß das Anzeigeinstrument in beliebiger Entfernung vom Meßwertgeber als Fernanzeige montiert werden kann.
Außerdem soll unabhängig von der Länge des Meßwertgebers stets das gleiche Anzeigeinstrument verwendet werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine beliebige Anzahl von gleichen Widerständen zu einer Widerstandsmeßkette hintereinander geschaltet werden, so daß die Möglichkeit besteht, an dieser Widerstandsmeßkette eine Meßspannung wie an einem linearen Spannungsteiler abzugreifen. Die abgegriffene Spannung ist der Länge der Widerstandsmeßkette proportional und damit auch der Höhe des Füllstandes. Da als Anzeigeinstrument ein hochempfindliches Drehspul-Voltmeter verwendet wird, ist der Spannungsabfall der durch· das Instrument an der Widerstandsmeßkette verursacht wird, vernachlassigbp.r klein. Die potentielle Meßspannung wird an der Widerstandsmeßkette durch Schutzgaskontakte, die zwischen den Widerständen angelötet werden,, abgegriffen. Die Betätigung der Schutzgaskontakte erfolgt durch die Wandung des Gleitrohres, durch das Magnetfeld eines Dauermagneten der sich in einem Schwimmer befindet. Das Gleitrohr und der Schwimmer müssen aus antimagnetischem Material bestehen, wie Edelstahl, Messing oder Kunststoff, damit das Magnetfeld die Wandung des Schwimmers und des Gleitrohres durchdringen kann. Die Schutzgaskontakte werden überlappt angeordnet, so daß durch das Magnetfeld des Betätigungsmagneten zwei bis drei Schutzgaskontakte gleichzeitig betätigt werden.
Dadurch wird erreicht, daß die Meßspannung unterbrechungslos abgegriffen wird. Es wird immer ein Widerstand der Widerstandsmeßkette kurzgeschlossen. Dies ist ohne Bedeutung bei der Vielzahl der Widerstände aus der die Widerstandsmeßkette besteht. Die Schutzgaskontakte arbeiten verschleißfrei, da die Meßspannung unterbrechungslos abgegriffen wird. Schutzgaskontakte haben eine Schaltpunktgenauigkeit von ca. 0,1 mm, so daß die Wiederholgenatd^eit der Füllstandsanzeige von hoher Präzision ist.
5098U/0580
Blatts 2A1B860
Die Widerstände der Widerstandsmeßkette und die Schutzgaskontakte werden auf einer langen schmalen Leiterbahn (gedruckte Schaltung) angelötet, sodaß die Fertigung des Meßwertgebers sehr einfach ist. Der Meßwertgeber kann auch betätigt werden duch einen Stabmagneten der parallel am Gleitrohr entlang geführt wird. Es besteht also die Möglichkeit die Bewegungen eines Schwebekörpers, in dem sich ein Stabmagnet befindet, z.B. in einem Strömungsmesser (Rotameter) zu erfassen. Der Meßwertgeber gibt dann eine Meßspannung ab, die der Durchflußmenge proportional ist. Die abgegebene Meßspannung des Meßwertgebers kann ein Anzeigeinstrument betätigen und außerdem als Eingangssignal für einen Zwei-Punktregler mit Minimum- und Maximum-Relais verwendet werden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Meßwertgeber in beliebigen Längen mit kleinen Abstufungen gefertigt werden kann, sodaß eine gute Anpassung an die Höhe des Behälters möglich ist. Behälter deren Füllhöhe angezeigt werden sollen, sind oft an schwer zugänglichen Stellen eingebaut z. B. unter der Erde als Lagertank. Es ist daher erforderlich, daß das Anzeigeinstrument an einer gut ablesbaren Stelle z.B. in einer Schaltzentrale eingebaut werden kann. Da das dreiadrige Kabel zwischen Meßwertgeber und Meßinstrument beliebig lang sein darf, kann die Füllhöhe eines Behälters auf große Entfernung angezeigt werden. Ferner besteht die Möglichkeit durch Anschluß eines Zwei-Punktregler an den Meßwertgeber eine Pumpen-Steuerung vorzunehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden Text näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Meßwertgeber der durch einen Schwimmer mit Ringmagnet betätigt wird.
Fig. 2 einen Meßwertgeber der durch einen Stabmagneten berührungslos anspricht.
Der unter Fig. 1 dargestellte Meßwertgeber wird senkrecht in einen Behälter eingebaut. Auf dem Gleitrohr (1) des Meßwertgebers kann sich ein Schwimmer (2) entsprechend der Höhe des Füllstandes auf- und abwärts bewegen. Im Schwimmer (2) befindet e:ch ein Ringmagnet (3) der mit seinem Magnetfeld berührungslos und verschle frei im Gleitrohr (1) überlappt eingebaute Schutzgaskontakte (4)
betätigt. 509844/0580
Blatt 4
Mit den Schutzgaskontakten (4) wird, wie bei einem Spannungsteiler an einer Widerstandsmeßkette (5) eine Spannung abgegriffen, die der Höhe des Füllstandes proportional ist. Da die Schutzgaskontakte (4) überlappt angeordnet sind, öffnet ein Schutzgaskontakt (4) erst wenn der nachfolgende Schutzgaskontakt (4) bereits geschlossen ist. Die Meßspannung wird unterbrechungslos abgegriffen, wenn sich der Schwimmer (2) mit Ringmagnet (3) entsprechend der Höhe des Füllstandes auf- und abwärts bewegt. Der Meßwertgeber wird mit einem dreiadrigen Kabel (6) von beliebiger Länge an ein Anzeigeinstrument (7) und einen Zwei-Punktregler (8) angeschlossen.
Bei der Fig. 2 wird ein Meßwertgeber dargestellt wie unter Fig. 1 beschrieben. Anstelle eines Schwimmers (2) wird an dem Gleitrohr (1) parallel ein Stabmagnet (9) vorbeibewegt, der sich auch in einem Schwimmer oder Schwebe körper befinden kann-
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Claims (8)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    /vl.y Meßwertgeber senkrecht in einen Behälter eingebaut, bestehend aus einem Gleitrohr aus antimagnetischem Material, auf dem sich ein Schwimmer aus antimagnetischem Material mit eingebautem Dauermagnet auf- und abwärts bewegen kann entsprechend der Höhe des Füllstandes einer Flüßigkeit in einem Behälter dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Gleitrohr (1) eine beliebige Anzahl von hintereinander geschalteten gleichgroßen Widerständen (5) befinden und an diesen eine Spannung angelegt wird, um wie bei einem Spannungsteiler, durch überlappt angeordnete Schutzgaskontakte (4) eine Meßspannung abgreifen zu können, die der Höhe des Füllstandes einer Flüßigkeit proportional ist.
  2. 2.) Meßwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzgaskontakte (4) so überlappt angeordnet sind, daß ein Schutzgaskontakt (4) erst öffnet, wenn der benachbarte Schutzgaskontakt (4) bereits geschlossen hat, sodaß die Meßspannung unterbrechungslos abgegriffen wird.
  3. 3.) Meßwertgeber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schwimmer (2) der sich auf dem Gleitrohr (1) befindet ein Dauermagnet (3) eingebaut ist und durch dessen Magnetfeld die Schutzgaskontakte (4) durch das Gleitrohr (1) hindurch berührungslos betätigt werden.
  4. •4.) Meßwertgeber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schwimmer (2) der sich auf dem Gleitrohr (1) befindet ein Ringmagnet (3) eingebaut ist, der radial magnetisiert ist und innen einen Südpol und außen einen Nordpol besitzt oder umgekehrt.
  5. 5.) Meßwertgeber nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß ein
    . Stabmagnet (9) parallel am Gleitrohr (1) vorbeibewegt wird und mit seinem Magnetfeld die Schutzgaskontakte (4) durch das Gleitrohr (1) hindurch berührungslos betätigt.
    -Blatt 2 -
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    Blatt
  6. 6.) Meßwertgeber nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzgaskontakte (4) und die Widerstände (5) auf einer gedruckten Leiter platte (10) oder mehreren hintereinander angeordneten Leiterplatten (10) eingelötet sind.
  7. 7.) Meßwertgeber nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die abgegriffene Meß spannung an ein Meßinstrument (7) zur Anzeige der Höhe des Füllstandes angeschlossen wird.
  8. 8.) Meßwertgeber nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die abgegriffene Meßspannung einem elektronischem Zwei-Punktregler (8) zugeführt wird, um ein Minimum- und ein Maximum-Relais zu betätigen.
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