DE3631884A1 - Device for monitoring the density of a liquid - Google Patents

Abstract

In the case of a device for monitoring the density of a liquid, a measuring spindle in a measuring chamber dips into the liquid, which is at a certain level there. The said level can be altered with the aid of overflow openings, the distance of which from the bottom of the measuring chamber is variable. Underneath the measuring spindle there is a proximity switch, the assigned electronics of which always emit a signal whenever the spindle is at a precisely specified distance above the proximity switch.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung der Dichte einer Flüssigkeit, mit einem einen Zulauf und einen Auslauf aufweisenden Gehäuse, mit einer im Gehäuse ausgebildeten Meßkammer, in welcher eine Meßspindel schwe­ bend in die Flüssigkeit eintaucht, mit einem unter der Meßspindel angeordneten Näherungsschalter, dessen zugeord­ nete Elektronik immer dann ein Signal erzeugt, wenn die Meßspindel in einem bestimmten Schaltabstand über dem Näherungsschalter schwebt.The invention relates to a device for monitoring the density of a liquid, with an inlet and a housing having a spout, with one in the housing trained measuring chamber in which a measuring spindle weld immersed in the liquid with one under the Measuring spindle arranged proximity switch, the associated electronics always generates a signal when the Measuring spindle at a certain switching distance above the Proximity switch hovers.

Bei vielen Verfahrensabläufen, insbesondere aber bei der Herstellung und Ätzung von elektrischen Leiterplatten, ist es erforderlich, die Dichte einer Flüssigkeit konti­ nuierlich zu überwachen. Hierzu ist es bekannt, einen Teil der fraglichen Flüssigkeit kontinuierlich durch eine Einrichtung der eingangs genannten Art hindurchzuleiten, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 21 40 215 oder auch aus der DE-OS 34 22 276 bekannt ist. Soll eine derartige Einrichtung auf eine andere Dichte der Flüssigkeit umge­ stellt werden, muß das Gewicht der Meßspindel verändert werden. Dies geschieht in einer Weise, daß die Eintauch­ tiefe der Spindel in der Flüssigkeit mit veränderter Dichte dieselbe ist, so daß also wiederum der Schaltabstand zum Näherungsschalter erreicht wird. Diese "Trimmung" des Gewichtes der Meßspindel ist jedoch ein komplizierter Vorgang und gelingt häufig nicht mit der gewünschten Ge­ nauigkeit.With many procedures, but especially with the Manufacture and etching of electrical circuit boards, it is necessary to keep the density of a liquid constant to monitor it. It is known to do this Part of the liquid in question continuously through a To pass through the device of the type mentioned at the beginning, as for example from DE-PS 21 40 215 or is known from DE-OS 34 22 276. Should such Set up to a different density of the liquid the weight of the measuring spindle must be changed will. This happens in a way that the immersion depth of the spindle in the liquid with changed density is the same, so that again the switching distance to Proximity switch is reached. This "trim" of the However, the weight of the measuring spindle is a complicated one Process and often fails with the desired Ge accuracy.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Umstellung auf eine andere Dichte der Flüssigkeit problem­ los und schnell möglich ist.The object of the present invention is a device of the type mentioned in such a way that the Switching to a different density of the liquid problem  going on and quickly possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Meßkammer mindestens eine Überlauföffnung vorge­ sehen ist, die das Flüssigkeitsniveau in der Meßkammer bestimmt und deren Abstand vom Boden der Meßkammer variabel ist.This object is achieved in that featured in the measuring chamber at least one overflow opening is the liquid level in the measuring chamber determined and their distance from the bottom of the measuring chamber variable is.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird also nicht mehr das Gewicht der Meßspindel der Dichte der Flüssigkeit angepaßt. Statt des Gewichtes, welches verhältnismäßig schwierig zu verändern ist, wird das Flüssigkeitsniveau variiert. Die größere Eintauchtiefe der Meßspindel in eine Flüssigkeit geringerer Dichte wird durch eine Erhöhung des Flüssigkeitsniveaus kompensiert. Umgekehrt wird die ge­ ringere Eintauchtiefe der Meßspindel in eine Flüssigkeit höherer Dichte durch ein niedrigeres Flüssigkeitsniveau ausgeglichen. Auf diese Weise kann kontinuierlich mit einem Handgriff eine Umstellung der Einrichtung auf jede beliebige Dichte innerhalb eines großen Bereiches erfolgen.In the device according to the invention is therefore not more the weight of the measuring spindle and the density of the liquid customized. Instead of weight, which is proportional difficult to change is the fluid level varies. The greater immersion depth of the measuring spindle in a liquid of lower density is made by an increase of the liquid level compensated. Conversely, the ge lower immersion depth of the measuring spindle in a liquid higher density due to a lower liquid level balanced. This way you can continuously use a changeover of the facility to each one arbitrary density within a large range.

Zweckmäßigerweise ist die Überlauföffnung bzw. sind die Überlauföffnungen im Mantel eines Rohres ausgebildet, welches mittels eines Gewindes im Gehäuse der Meßkammer axial verschraubbar ist und abgedichtet durch den Boden der Meßkammer hindurchgeführt ist. Die Veränderung des Abstandes zwischen den Überlauföffnungen und dem Boden der Meßkammer erfolgt dann einfach durch die Veränderung der axialen Position des Rohres innerhalb der Meßkammer.The overflow opening is or are expedient Overflow openings formed in the casing of a pipe, which by means of a thread in the housing of the measuring chamber is axially screwable and sealed by the bottom is passed through the measuring chamber. The change in Distance between the overflow openings and the floor the measuring chamber is then simply changed the axial position of the tube within the measuring chamber.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt schematisch eine Einrichtung zur Überwachung der Dichte einer Flüssigkeit im Schnitt.An embodiment of the invention is as follows explained in more detail with reference to the drawing; the only figure shows schematically a device for monitoring the Density of a liquid on average.

Die Flüssigkeit, deren Dichte zu überwachen ist, tritt über einen Zulauf 2 in die Meßkammer 3 innerhalb eines Gehäuses 1 ein. In der Meßkammer 3 ist eine Meßspindel 4 aus Glas angeordnet, deren schmaler Schaft 7 zur Führung die Bohrungen zweier Halter 5, 6 durchsetzt.The liquid, the density of which is to be monitored, enters the measuring chamber 3 within a housing 1 via an inlet 2 . A measuring spindle 4 made of glass is arranged in the measuring chamber 3 , the narrow shaft 7 of which passes through the bores of two holders 5 , 6 for guidance.

Im unteren, erweiterten Bereich 8 der Meßspindel 4 sind mehrere Metallpartikel 9 eingeschlossen. Diese wirken mit einem induktiven Näherungsschalter 10 zusammen, der koaxial zur Meßspindel 4 in den Boden des Gehäuses 1 ein­ gelassen ist.In the lower, enlarged area 8 of the measuring spindle 4 , several metal particles 9 are enclosed. These interact with an inductive proximity switch 10 , which is left coaxial to the measuring spindle 4 in the bottom of the housing 1 .

Der Näherungsschalter 10 ist über ein Kabel 11 an eine nicht dargestellte Auswertelektronik angeschlossen, die dann ein Signal abgibt, wenn die Meßspindel 4 in einem ganz bestimmten Abstand über dem Näherungsschalter 10 schwebt. Letzterer sowie die zugeordnete Auswertelektronik sind als solche bekannt und werden hier nicht erläutert.The proximity switch 10 is connected via a cable 11 to an unillustrated electronic controller, which then emits a signal when the measuring spindle 4 floats in a certain distance above the proximity switch 10 degrees. The latter and the associated evaluation electronics are known as such and are not explained here.

Durch ein Gewinde 14 im Deckel des Gehäuses 1 ist ein Rohr 12 geschraubt, das am oberen Ende einen Drehgriff 13 trägt. Das untere Ende des Rohres 12 ist durch den Boden der Meßkammer 3 abgedichtet hindurchgeführt. Es ragt in eine an die Meßkammer 3 angesetzte Auslaufkammer 15 mit einem Auslauf 16.A tube 12 is screwed through a thread 14 in the cover of the housing 1 and carries a rotary handle 13 at the upper end. The lower end of the tube 12 is sealed through the bottom of the measuring chamber 3 . It projects into an outlet chamber 15 attached to the measuring chamber 3 with an outlet 16 .

Der Mantel des Rohres 12 ist innerhalb der Meßkammer 3 mit mehreren Überlauföfnungen 17 versehen.The jacket of the tube 12 is provided within the measuring chamber 3 with a plurality of overflow openings 17 .

Der Weg der zu überwachenden Flüssigkeit innerhalb der Einrichtung verläuft also über den Zulauf 2, die Meßkammer 3, die Überlauföffnungen 17, über das Innere des Rohres 12 und die Auslaufkammer 15 zum Auslauf 16. In der Meßkam­ mer 3 stellt sich ein Flüssigkeitsniveau ein, das durch die axiale Position der Überlauföffnungen 17 des Rohres 12 bestimmt ist.The path of the liquid to be monitored within the device thus runs via the inlet 2 , the measuring chamber 3 , the overflow openings 17 , via the interior of the tube 12 and the outlet chamber 15 to the outlet 16 . In the measuring chamber 3 there is a liquid level which is determined by the axial position of the overflow openings 17 of the tube 12 .

Durch ein Verschrauben des Rohres 12 im Gewinde 14 des Gehäuses 1 und damit durch die Veränderung der axialen Position der Überlauföffnungen 17 läßt sich die Dichte der Flüssigkeit einstellen, bei welcher der Näherungsschal­ ter 10 anspricht.By screwing the tube 12 in the thread 14 of the housing 1 and thus by changing the axial position of the overflow openings 17 , the density of the liquid can be adjusted, in which the proximity switch 10 responds.

Zur Erläuterung sei angenommen, daß die Dichtemeßeinrich­ tung zunächst auf eine erste Dichte eingestellt ist. Dabei ist das Flüssigkeitsniveau durch entsprechendes Verschrau­ ben des Rohres 12 auf einen solchen Wert gebracht worden, daß das untere Ende der Meßspindel 4 mit den Metallparti­ keln 9 gerade im Schaltabstand über dem Näherungsschalter 10 schwebt, wenn die Flüssigkeit die erste Dicht aufweist.For explanation, it is assumed that the Dichtemeßeinrich device is initially set to a first density. The liquid level has been brought to such a value by appropriate screwing ben of the tube 12 that the lower end of the measuring spindle 4 with the metal particles 9 just hovers in the switching distance above the proximity switch 10 when the liquid has the first seal.

Bei einer größeren Dichte taucht die Spindel 4 nicht so weit in die Flüssigkeit ein. Ihr Abstand zum Näherungs­ schalter 10 ist größer als der Schaltabstand. Soll nun die Einrichtung auf diese größere Dichte umgestellt werden, so muß das Flüssigkeitsniveau in der Meßkammer 3 so weit abgesenkt werden, bis das untere Ende der Meßspindel 4 bei dieser größeren Dichte wieder im Schaltabstand über dem Näherungsschalter 10 schwebt. Dies geschieht dadurch, daß das Rohr 12 mit seinen das Flüssigkeitsniveau bestim­ menden Überlauföffnungen 17 mittels des Handgriffes 13 weiter nach unten geschraubt wird.With a higher density, the spindle 4 does not dip so far into the liquid. Your distance to the proximity switch 10 is greater than the switching distance. If now the device can be converted to this greater density, the liquid level must be lowered so far in the measuring chamber 3, floats to the lower end of the measuring spindle 4 in this greater density again in the operating distance to the proximity switch 10 degrees. This is done in that the tube 12 is screwed with its liquid level determining overflow openings 17 by means of the handle 13 further down.

Umgekehrt muß bei der Umstellung der Einrichtung auf eine geringere Dichte das Flüssigkeitsniveau in der Meßkammer so weit erhöht werden, daß die jetzt größere Eintauchtiefe der Meßspindel 4 kompensiert wird.Conversely, when changing the device to a lower density, the liquid level in the measuring chamber must be increased so much that the now greater immersion depth of the measuring spindle 4 is compensated for.

Bei einem zweiten, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei identische, voll im oben beschriebenen Sinne ausgerüstete und unabhängige Meßkam­ mern vorhanden. In diesen wird das Flüssigkeitsniveau unterschiedlich eingestellt, indem die axiale Position der entsprechenden Rohre unterschiedlich gewählt wird. Eine der beiden Meßkammern wird dazu benutzt, die Dichte der durchströmenden Flüssigkeit innerhalb eines bestimmten Bereichs zu regeln. Die zweite Meßkammer dient als Sicher­ heitseinrichtung. Sie gibt dann ein Alarmsignal ab, wenn die von ihr gemessene Dichte der Flüssigkeit einen bestimm­ ten Grenzwert über- oder unterschreitet, der außerhalb des Regelbereichs der ersten Meßkammer liegt. Dies ist dann ein Zeichen dafür, daß der Regelmechanismus versagt hat und entsprechende Maßnahmen des Bedienungspersonals erforderlich sind.In a second, not shown in the drawing Embodiment are two identical, fully in the above equipped and independent measurements available. In these the liquid level set differently by the axial position of the corresponding pipes is selected differently. One of the two measuring chambers is used for this, the density the liquid flowing through within a certain  Range. The second measuring chamber serves as a safe unit. It then gives an alarm signal when the density of the liquid measured by her a certain exceeds or falls below the limit that is outside the control range of the first measuring chamber. This is then a sign that the control mechanism is failing and appropriate measures taken by the operating personnel required are.

Bei dieser Ausgestaltung der Einrichtung ist den beiden "parallel" liegenden Meßkammern innerhalb des Gehäuses eine gemeinsame Vorkammer vorgeschaltet, aus welcher die Meßkammern über einen Überlauf mit Flüssigkeit befüllt werden.In this configuration of the facility is the two "parallel" measuring chambers within the housing a common antechamber, from which the Measuring chambers filled with liquid via an overflow will.

Claims (3)

1. Einrichtung zur Überwachung der Dichte einer Flüssigkeit mit einem einen Zulauf und einen Auslauf aufweisenden Gehäuse, mit einer im Gehäuse ausgebildeten Meßkammer, in welcher eine Meßspindel schwebend in die Flüssigkeit eintaucht, mit einem unter der Meßspindel angeordneten Näherungsschalter, dessen zugeordnete Elektronik immer dann ein Signal erzeugt, wenn die Meßspindel in einem bestimmten Schaltabstand über dem Näherungsschalter schwebt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßkammer (3) mindestens eine Überlauföffnung (17) vorgesehen ist, die das Flüssig­ keitsniveau in der Meßkammer (3) bestimmt und deren Abstand vom Boden der Meßkammer (3) variabel ist.1. Device for monitoring the density of a liquid with a housing having an inlet and an outlet, with a measuring chamber formed in the housing, in which a measuring spindle is immersed in the liquid, with a proximity switch arranged under the measuring spindle, the associated electronics of which are always on signal generated when the measuring spindle is floating in a certain operating distance to the proximity switch, characterized in that at least one overflow opening (17) is provided in the measuring chamber (3) containing the liquid keitsniveau in the measuring chamber (3) is determined and the distance from the bottom the measuring chamber ( 3 ) is variable. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlauföffnung(en) (17) im Mantel eine Rohres (12) ausgebildet ist (sind), welches mittels eines Gewin­ des (14) im Gehäuse (1) der Meßkammer (3) axial verschraub­ bar ist und abgedichtet durch den Boden der Meßkammer (3) hindurchgeführt ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the overflow opening (s) ( 17 ) in the casing a tube ( 12 ) is (are) which by means of a thread ( 14 ) in the housing ( 1 ) of the measuring chamber ( 3 ) is axially screwable and is sealed through the bottom of the measuring chamber ( 3 ). 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei identisch ausgebildete Meßkammern (3) vorgesehen sind, in denen das Flüssigkeitsniveau unter­ schiedlich eingestellt ist, wobei eine der beiden Meßkam­ mern (3) zum Regeln der Dichte der Flüssigkeit und die andere der beiden Meßkammern als Sicherheitseinrichtung vorgesehen ist, die ein Alarmsignal abgibt, wenn die Dich­ te der Flüssigkeit einen Grenzwert außerhalb des Regelbe­ reichs der ersten Meßkammer (3) erreicht hat.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that two identically designed measuring chambers ( 3 ) are provided, in which the liquid level is set differently, one of the two measuring chambers ( 3 ) for regulating the density of the liquid and the another of the two measuring chambers is provided as a safety device which emits an alarm signal when the liquid of the liquid has reached a limit value outside the range of the first measuring chamber ( 3 ).