DE3643349A1 - Fluessigkeitsstandanzeiger - Google Patents

Fluessigkeitsstandanzeiger

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DE3643349A1
DE3643349A1 DE19863643349 DE3643349A DE3643349A1 DE 3643349 A1 DE3643349 A1 DE 3643349A1 DE 19863643349 DE19863643349 DE 19863643349 DE 3643349 A DE3643349 A DE 3643349A DE 3643349 A1 DE3643349 A1 DE 3643349A1
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transducer
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liquid level
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DE19863643349
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English (en)
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Daniel S Snyder
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Clevite Industries Inc
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Clevite Industries Inc
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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    • G01F23/22Indicating 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
    • G01F23/28Indicating 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 the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296Acoustic waves
    • G01F23/2966Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
    • G01F23/2967Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves for discrete levels

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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Description

In allgemeiner Hinsicht betrifft die vorliegende Erfindung Flüssig­ keitserfassungseinrichtungen; insbesondere betrifft die Erfindung eine Einrichtung, welche die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Flüssigkeit bei einer bestimmten, vorgegebenen Höhe bzw. einem vorgegebenen Flüssigkeitsstand (Pegel, Niveau) zu erfassen vermag.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere anwendbar bei einem Flüssigkeitsstandanzeige -System, das in Kraftfahrzeugen ange­ wandt werden kann, um den Flüssigkeitsstand an Motoröl, Motor­ kühlmittel oder anderen zum Betrieb des Motors vorgesehenen Flüs­ sigkeiten zu erfassen. Jedoch ist für Fachleute ohne weiteres er­ sichtlich, daß die vorliegende Erfindung auch in anderen Berei­ chen eingesetzt werden kann, wo ein stabiles Flüssigkeitsstand­ anzeige-System benötigt wird, das unter dynamischen Betriebsbe­ dingungen in einer rauhen Umgebung eine zuverlässige Flüssigkeits­ standanzeige liefert.
In Kraftfahrzeugen bestand schon immer ein Bedarf nach verbesser­ ten Flüssigkeitsüberwachungseinrichtungen für besondere Anforde­ rungen. Die verschiedenen Formen und Typen von Flüssigkeits­ standanzeige-Systemen, die bislang in der einschlägigen Industrie entwickelt worden sind, haben ihre Aufgaben mit unterschiedlichen Erfolgsgraden gelöst. Diese bekannten Anzeigesysteme reichen von elektromechanischen Vorrichtungen bis zu komplexen Systemen mit Faseroptik. Es ist jedoch festgestellt worden, daß die an dem meisten bekannten Systemen auftretenden Fehler und/oder Nach­ teile so erheblich sind, daß die Systeme selbst lediglich von begrenztem wirtschaftlichen und praktischen Wert sind.
Die bekannten elektromechanischen Systeme sind insbesondere empfindlich gegen Kraftfahrzeugbewegungen und einer Schräg­ stellung des Kraftfahrzeugs gegenüber der Horizontalen. Die aus der Kraftfahrzeugbewegung herrührenden Übergangszustände führten entweder zur Auslösung eines Fehlalarms oder erfordern komplexe Isolieranordnungen für das Anzeigesystem. Die Systeme mit Faser­ optik zeigten - unabhängig von ihrer außerordentlich großen Kom­ plexität - eine erhebliche Empfindlichkeit gegenüber Verunrei­ nigungen und/oder Farbänderungen der zu überwachenden Flüssig­ keit und gegenüber der Luftfeuchtigkeit und gegenüber weiteren, kaum vermeidbaren Einflüssen, so daß auch diese Systeme von begrenztem praktischen Wert sind.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Flüssigkeitsstandanzeige-Einrichtung zu schaffen, welche einfach im Aufbau, wirtschaftlich in der Herstellung und leicht an eine Vielzahl verschiedener Flüssigkeitsysteme anpaßbar ist, die sich hinsichtlich ihrer Abmessungen, Anwen­ dungen und Umgebungsbedingungen erheblich unterscheiden können.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist eine Flüssigkeits­ standanzeige-Einrichtung mit den in Anspruch 1 bzw. Anspruch 6 bzw. Anspruch 11 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestal­ tungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach einem wesentlichen Gesichtspunkt wird mit der vorliegen­ den Erfindung eine Flüssigkeitsstandanzeige-Einrichtung für einen, eine Flüssigkeit enthaltenden Behälter bereitgestellt. Zu dieser Anzeigeeinrichtung gehört ein piezoelektrisches Wandlerelement, das Schwingungsbewegungen zu erfassen vermag und auf eine Schwingungsbewegung hin ein elektrisches Signal erzeugt. Weiterhin gehören zu dieser Anzeigeeinrichtung eine oder mehrere Paddeleinrichtungen, die wirksam mit der Wandler­ einrichtung gekoppelt sind und in die zu überwachende Flüssig­ keit eintauchen, um eine Schwingungsbewegung der Wandlereinrich­ tung infolge des Strömungswiderstandes gegen die Bewegung der Paddeleinrichtung(en) zu unterdrücken und auf diesem Wege die Erzeugung eines elektrischen Signals zu unterbinden. Schließ­ lich gehört zu dieser Anzeigeeinrichtung eine Steuerschaltung die mit der Wandlereinrichtung gekoppelt ist, um die Erzeugung eines elektrischen Signals zu erfassen, um daraufhin ein Alarm­ signal entsprechend einem niedrigen Flüssigkeitsstand zu erzeu­ gen, der vorliegt, wenn infolge einer Abnahme der Flüssigkeit unter einen vorgegebenen Flüssigkeitsstand bzw. unter ein vor­ gegebenes Flüssigkeitsniveau eine Schwingungsbewegung der Pad­ deleinrichtung(en) möglich wird und folglich die Wandlerein­ richtung ein für den niedrigen Flüssigkeitsstand repräsentatives elektrisches Signal erzeugt.
Somit wird mit der vorliegenden Erfindung eine neue und ver­ besserte Einrichtung bereitgestellt, welche die oben erläu­ terten und weitere Nachteile und Probleme bekannter Flüssig­ keitsstandanzeige-Einrichtungen überwindet. Insbesondere wird mit der vorliegenden Erfindung eine neue Flüssigkeitsstandan­ zeige-Einrichtung bereitgestellt, die einfach im Aufbau, wirt­ schaftlich in der Herstellung und leicht an eine Vielzahl von verschiedenen Flüssigkeitssystemen anpaßbar ist, welche sich hinsichtlich ihrer Abmessungen, Anwendungen und Umgebungsbe­ dingungen erheblich unterscheiden, so daß mit der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Flüssigkeitsstandanzeige möglich wird. Nach einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ge­ hört zu dem piezoelektrischen Wandlerelement ein piezoelektri­ scher Stab oder ein Reed-Element dessen Masse auf eine vorgegebene Schwingungseigenfrequenz abgestimmt ist, wel­ che sympathetisch (mitschwingend) auf die bei üblichen Betrieb auftretenden Schwingungen der Flüssigkeitsstandanzeige-Ein­ richtung anspricht.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist für ein Flüssigkeitsstandanzeige-System, bei welchem bei üblichem Betrieb keine Schwingungen auftreten, ein Oszillator- Treiber mit dem Wandlerelement gekoppelt, um dem Wandlerelement bei dessen Eigenfrequenz eine Spannung zuzuführen. Sobald die Paddeleinrichtung in eine Flüssigkeit eintaucht, wird sich der Treiberstrom erhöhen, weil das Wandlerelement nicht mehr in der Lage ist, bei seiner Eigenfrequenz zu schwingen; sofern jedoch der Flüssigkeitsstand niedrig ist und das Wandlerelement schwingen kann, dann wird der Oszillator-Treiber in der Lage sein, das Wandlerelement in Schwingung zu versetzen, und eine solche Schwingung wird erfaßt und dient als repräsentatives Signal für einen niedrigen Flüssigkeitsstand.
Nach noch einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin­ dung ist ein Gehäuse für das Wandlerelement vorgesehen, das entsprechende Abmessungen aufweist, um eine repräsentative Probe der Flüssigkeit aufzunehmen, wobei das Gehäuse Zugangs­ einrichtungen aufweist, damit die Flüssigkeit aus dem Behälter in das Gehäuse gelangen kann. Der piezoelektrische Stab ist mit einem Ende fest am Gehäuse angebracht, und taucht mit sei­ nem anderen Stabende in die Flüssigkeit ein. Dieses andere (ein­ tauchende) Stabende ist benachbart zu der Zugangseinrich­ tung angebracht. An diesem Stabende ist die Paddeleinrichtung fest angebracht und taucht in die Flüssigkeit ein.
Nach noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin­ dung gehört zu der Steuerschaltung ein Verzögerungsschaltkreis,
um die Erzeugung eines Niedrig-Flüssigkeitsstand-Alarmsignals für eine vorgegebene Anzahl von Impulsen zu verzögern, um da­ mit niedrige Flüssigkeitsstände zu kompensieren, die als Folge von Übergangszuständen auftreten können.
Ein mit der vorliegenden Erfindung erzielter Vorteil ist darin zu sehen, daß mit der Erfindung ein zuverlässiges, einfaches und genaues Flüssigkeitsstandsanzeige-System bereitgestellt wird.
Ein weiterer, mit der vorliegenden Erfindung erzielter Vorteil ist darin zu sehen, daß sich dieses Flüssigkeitsstandsanzeige­ System insbesondere für die Erfassung des Flüssigkeitsstandes in Behältern eignet, welche sich an einem bewegten Fahrzeug be­ finden, an dem sehr rauhe Betriebsbedingungen auftreten können; in einem solchen Falle wird der infolge von Übergangszuständen auftretende Flüssigkeitsstand erkannt, ohne daß ein für einen niedrigen Flüssigkeitsstand repräsentativer Alarm ausgelöst wird.
Weitere Besonderheiten und Vorteile des vorliegenden, erfin­ dungsgemäßen, neuen Flüssigkeitsstandsanzeige-System ergeben sich für Fachleute aus dem Lesen und dem Verständnis der nach­ folgenden, detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungs­ formen.
Nachstehend wird die Erfindung mehr im einzelnen anhand bevor­ zugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen er­ läutert; die letzteren zeigen:
Fig. 1 anhand einer schematischen Querschnittsdarstellung einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Flüssig­ keitsstandsanzeige-Systems mit einem Gehäuse, in dem sich ein piezoelektrischer Wandler befindet,
der in eine, in dem Gehäuse vorhandene Flüssigkeit eintaucht;
Fig. 2 einen schematischen Schaltplan für eine erfindungs­ gemäß vorgesehene Steuerschaltung;
Fig. 3 einen schematischen Schaltplan für eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäß vorgesehenen Steuerschaltung; und
Fig. 4 eine Darstellung des von der Steuerschaltung nach Fig. 3 erhältlichen Ausgangssignals unter verschie­ denen Betriebsbedingungen.
Der Inhalt der Zeichnung dient zur Erläuterung einer bevorzugten und einer alternativen Ausführungsform der Erfindung und soll die letztere keinesfalls einschränken. Die Zeichnungen zeigen ein Flüssigkeitsstandanzeige-System zur Erfassung der Anwesenheit oder Abwesenheit einer Flüssigkeit in einem Behälter bei einem vorgegebenen Flüssigkeitsstand bzw. -niveau.
Mehr im einzelnen, wie das insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, gehört zu diesem Flüssigkeitsstandanzeige-System ein piezo­ elektrisches Reed-Element 10, das mit einem abgestimmten Resonanz­ stab ausgebildet ist, um Schwingungsbewegungen zu erfassen und um - auf eine solche Schwingungsbewegung hin - ein elektrisches Signal zu erzeugen. Das Reed-Element 10 stellt somit einen Wand­ ler dar, um eine Schwingungsbewegung in ein elektrisches Steuer­ signal umzusetzen. Das Reed-Element 10 ist in einem Gehäuse 12 befestigt, das ausreichende Abmessungen aufweist, um einen Flüssigkeitsstand zu erhalten, der repräsentativ für den Flüssig­ keitsstand in einem anderen Behälter 14 ist. Mehr im einzelnen kann es sich bei diesem Behälter 14 um ein Kurbelgehäuse, ein Kühlergehäuse, ein Hydraulikmittelgehäuse oder dergleichen handeln, weil die vorliegende Erfindung hervorragend zur Anwendung an Kraftfahrzeugen geeignet ist; jedoch gehört es darüber hinaus zum Umfang der vorliegenden Erfindung, daß es sich beim Behäl­ ter 14 um einen Behälter für irgendeine Sorte von Flüssigkeit handeln kann.
Das Reed-Element 10 ist mit einem Ende 16 im Gehäuse befestigt; dieses Elementende 16 ist in einer Gehäusekappe 13 festgelegt, die aus einem härtbaren Material bestehen kann, etwa aus einem Epoxyharz (gut bewährt ist beispielsweise das unter der Han­ delsbezeichnung "Tra-Con 3103" vertriebene Epoxyharz). Die Zu­ führungsdrähte 20, 22 zum Reed-Element 10 liefern einen Masse- Anschluß und einen Anschluß an eine Steuerschaltung, um die vom Reed-Element 10 gelieferten Ausgangssignale der Steuerschaltung zuzuführen. Die üblichen (Umgebungs-) Schwingungen eines Fahr­ zeugs, an welchem der Behälter 14 angebracht ist, werden auf das Reed-Element 10 durch die Anbringung des Gehäuses 12 mittels üblicher Befestigungsmittel übertragen, welche ebenfalls diese Kraftfahrzeugschwingungen wirksam über die Gehäusewände und die Gehäusekappe 13 auf das Reed-Element 10 übertragen.
Am Reed-Element 10 ist eine solche Massen-Abstimmung vorgenom­ men worden, daß die Eigenfrequenz des Reed-Elementes 10 sympa­ thetisch zu den üblichen (Umgebungs-)Schwingungen beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs ist; diese Massen-Abstimmung des Reed- Elementes 10 kann durch bestimmte Bemessung eines Paddels 26 erfolgen, das am anderen Ende 24 des Reed-Elementes 10 befestigt ist.
Das Paddel 26 befindet sich in einer solchen Anordnung, daß es in die Flüssigkeitsprobe eintaucht, die sich im Gehäuse 12 be­ findet. Im eingetauchten Zustand weist das Paddel 26 eine er­ hebliche Berührungsfläche gegenüber der im Gehäuse 12 befindli­ chen Flüssigkeit auf, welche Schwingungsbewegungen des Reed- Elementes 10 weitgehend unterdrückt. Das vom Reed-Element 10 über die Leitung 22 gelieferte Ausgangssignal ist somit re­ präsentativ dafür, ob das Reed-Element 10 schwingen kann oder nicht. Sofern sich im Gehäuse 12 Flüssigkeit oberhalb eines vorgegebenen Flüssigkeitsstandes (Pegel, Niveau) befindet, wird das Reed-Element 10 nicht schwingen. Sofern sich anderer seits die Flüssigkeit im Gehäuse 12 unterhalb eines vorgegebe­ nen Flüssigkeitsstandes befindet, oder sofern die Flüssigkeit verdünnt worden ist, oder sofern die Flüssigkeit aus sonstigen Gründen eine unerwünschte, andere Viskosität angenommen hat, werden irgendwelche Reed-Element-Schwingungen durch den Ein­ griff des Paddels 26 in die Flüssigkeit nicht unterbunden, oder durch den Eingriff des Paddels 26 in die Flüssigkeit we­ niger unterbunden, und das Ausgangssignal des Reed-Elementes 10 ist repräsentativ für einen dieser Zustände. Das heißt, diese Anzeigeeinrichtung kann benutzt werden, um unübliche Flüssigkeitszustände bzw. Flüssigkeitsbedingungen (beispiels­ weise sowohl einen niedrigen Flüssigkeitsstand wie einen nie­ drigen Viskositätszustand) zu erfassen.
Für das Gehäuse 12 können viele verschiedene, bestimmte Aus­ gestaltungen gewählt werden. Vorzugsweise wird eine solche Aus­ gestaltung gewählt, bei welcher ein einfacher und bequemer Zu­ gang und Ausfluß einer repräsentativen Flüssigkeitsprobe in das Gehäuse 12 bzw. aus dem Gehäuse 12 heraus möglich ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform befindet sich die Zugangsöffnung 28 im unteren Endabschnitt des Gehäuses 12, wodurch eine einfache und bequeme Weise gewährleistet wird, daß die im Behälter 14 befindliche Flüssigkeit mit der Flüssigkeits­ probe im Gehäuse 12 kommuniziert. Eine rohrförmige Gestalt des Gehäuses 12 ist zweckmäßig, um schnelle Schwankungen des Flüs­ sigkeitsstandes im Gehäuse 12 zu unterbinden. Sofern beispiels­ weise das Gehäuse 12 an einem bewegten Kraftfahrzeug befestigt ist, gewährleisten die Lüftungsbohrungen 30 und die Lüftungs­ oder Spritzschürzen 32 einen raschen Druckausgleich zwischen dem Gehäuse 12 und dem Behälter 14. Die Weite der Lüftungs­ bohrungen 30 sowie die Weite der Flüssigkeits-Zugangsöffnung 28 werden wahlweise eingestellt, wobei eine Anpassung an die Art der Flüssigkeit, an die Flüssigkeitsviskosität und/oder an eine rasche mechanische Dämpfung der Flüssigkeitsstandsände­ rung im Gehäuse 12 möglich ist, sofern das Fahrzeug beschleunigt wird, um Ecken fährt oder dergleichen. Das Paddel 26 soll einen ausreichenden Abstand zu den Wänden des Gehäuses 12 einhalten, so daß die zu erfassende Flüssigkeit nicht durch Oberflächen­ spannungskräfte davon abgehalten wird, aus der Zugangsöffnung 28 wieder auszufließen.
Die Fig. 2 zeigt schematisch einen Schaltplan für eine Steuer­ schaltung 20, die zur Erfassung des Ausgangssignals eines piezo­ elektrischen Reed-Elementes zweckmäßig ist; diese Ausgangssignale werden dann erzeugt, sofern die erfindungsgemäße Flüssigkeits­ standanzeige-Einrichtung sich an einem Fahrzeug befindet, wel­ ches aufgrund der Betriebsbedingungen übliche (Umgebungs-) Schwingungen erzeugt, wie etwa der Motor eines Kraftfahrzeugs. Zum Schaltkreis 40 gehört eine integrierte Schaltung 42, die ahnlich zu der in der U.S. Patentschrift 42 10 898 erläuterten Schaltung aufgebaut sein kann. Mit Bezugnahme auf diese U.S.- Patentschrift Nr. 42 10 898 soll deren Inhalt - soweit für die vorliegende Anmeldung hilfreich und zweckmäßig - auch zum Be­ standteil der vorliegenden Unterlagen gemacht werden. Am Stift 14 wird der Schaltung 42 elektrische Energie zugeführt. Die Stifte 12 und 13 sind an kapazitive Elemente bzw. an Widerstands­ elemente angeschlossen, um eine Abstimmung und eine Zeitein­ stellung der Schaltung vorzunehmen. An den Stift 10 ist eine - nicht dargestellte - Alarmschaltung angeschlossen, welche einen niedrigen oder in sonstiger Weise nicht üblichen Flüssig­ keitszustand bezeichnen oder bemerkbar machen kann. Mehr im einzelnen heißt das, solange der piezoelektrische Reed-Sensor 10 frei schwingen bzw. vibrieren kann, unterscheidet sich das in der Zuleitung 22 auftretende elektrische Signal von einem sol­ chen elektrischen Signal, das dann erzeugt wird, wenn dieser Reed-Sensor 10 nicht schwingen bzw. vibrieren kann. Die Schal­ tung 42 erkennt diese Unterschiede in den Signalen und liefert am Stift 10 ein Signal, wenn der Reed-Sensor 10 schwingen kann, was darauf beruhen kann, daß ein niedriger Flüssigkeitsstand herrscht oder ein sonstiger, nicht üblicher Flüssigkeitszustand vorliegt, beispielsweise eine niedrige Flüssigkeitsviskosität. Die Erfassungsschaltung 42 kann auch als Zählschaltung ausge­ bildet oder zusätzlich mit einer Zählschaltung versehen sein, um die vom piezoelektrischen Reed-Sensor erzeugten Impulse einer Signalfolge zu zählen, und lediglich dann ein Alarmsig­ nal am Stift 10 zu erzeugen, nachdem eine vorgegebene Anzahl Impulse gezählt worden ist. Diese durch den Zählvorgang ver­ ursachte Verzögerung in der Erzeugung des Ausgangssignals durch die Schaltung 42 liefert eine Kompensation für Übergangszustände am Gehäuse 12, welche durch Kraftfahrzeugbeschleunigung, Wende­ vorgänge oder dergleichen verursacht sein können.
Die Fig. 3 zeigt eine alternative Steuerschaltung 44, welche mit Vorteil als Niedrig-Flüssigkeitszustand-Anzeiger in einer Umgebung verwendet werden kann, wo unter normalen Bedingungen keine üblichen (Umgebungs-)Schwingungen auftreten. Hier liefert ein Oszillator-Treiber-Chip 46 ein Treibersignal, das auf die Eigenfrequenz des Reed-Elementes 10 abgestimmt ist. Ein typi­ scher Treiber-Chip wird von National Semiconductor Company hergestellt und unter der Katalog-Nr. LM 324 vertrieben. Eine Erfassungsschaltung, etwa die von National Semiconductor Com­ pany unter der Katalog-Nr.LM 4250 vertriebene Erfassungsschal­ tung 48 überwacht den Treiberstrom und liefert an der Leitung 50 ein Alarmsignal, wenn ein Stromwert festgestellt wird, der für einen niedrigen Flüssigkeitsstand oder einen nicht üblichen Flüssigkeitszustand repräsentativ ist. Auch im Rahmen der Steuer­ schaltung nach Fig. 3 ist es möglich, durch eine Impulszahl eine zeitliche Verzögerung im Detektor 48 hervorzurufen, um da­ mit Ubergangszustände des Flüssigkeitsstandes zu kompensieren.
Die Fig. 4 zeigt schematisch den Treiberstrom der Treiberschal­ tung nach Fig. 3. Während der Zeitspanne (a) herrschen im Be­ hälter ein richtiger Flüssigkeitsstand und ein richtiger Flüssig­ keitszustand. Weil das Reed-Element durch die Flüssigkeit am Schwingen bzw. Fibrieren gehindert wird, kann dieses Reed-Element nicht bei seiner Eigenfrequenz schwingen, und der Treiberstrom ist höher als dies der Fall wäre, wenn das Reed-Element 10 schwin­ gen könnte. Die Zeitspanne (b) des Signals nach Fig. 4 ist re­ präsentativ für Treiberstromsignale, sobald in der Umgebung des Reed-Elementes 10 keine Flüssigkeit vorhanden ist, oder dort ein nicht üblicher Flüssigkeitszustand herrscht, etwa ein Abfall in der Viskosität. Weil die Schwingungen des Reed-Elementes nicht länger behindert werden, kann das Reed-Element bei seiner Eigenfrequenz schwingen, und der Treiberstrom ist entsprechend niedriger. Im Rahmen von Experimenten ist festgestellt worden, daß der Treiberstrom angenähert dreimal so groß ist, wenn das Reed-Element 10 am Schwingen gehindert wird, im Vergleich zu demjenigen Treiberstrom, der dann auftritt, wenn das Reed- Element 10 frei schwingen kann.
Wie dargelegt, ist die Erfindung mit Bezugnahme auf eine be­ vorzugte und eine alternative Ausführungsform erläutert worden. Ersichtlich können Modifizierungen und Abwandlungen vorgenommen werden, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Mit der Erfin­ dung sollen auch alle solche Modifizierungen und Abwandlungen erfaßt sein, soweit sie sich unter den Gegenstand der Patentan­ sprüche oder deren Äquivalente subsumieren lassen.

Claims (11)

1. Eine Flüssigkeitsstandanzeige-Einrichtung für einen, eine Flüssigkeit enthaltenden Behälter (14), gekennzeichnet durch einen Wandler (10) zur Erfassung von Schwingungsbewegungen und zur Erzeugung eines elektrischen Signals auf eine Schwingungsbewegung hin;
ein in die Flüssigkeit eintauchendes und mit dem Wandler (10) wirksam gekoppeltes Paddel (26), um die Erzeugung elektri­ scher Signale durch den Wandler (10) zu unterdrücken, sofern ein Strömungswiderstand gegen die Schwingungsbewegung des Paddels (26) auftritt;
eine Steuerschaltung (40), welche die Erzeugung elektrischer Signale überwacht und ein Alarmsignal entsprechend einem niedrigen Flüssigkeitsstand erzeugt, der vorliegt, wenn in­ folge einer Abnahme der Flüssigkeit unter ein vorgegebenes Niveau eine Schwingungsbewegung des Paddels (26) möglich wird, und folglich der Wandler (10) ein für den niedrigen Flüssigkeitsstand repräsentatives elektrisches Signal er­ zeugt.
2. Die Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Wandler (10) ein piezoelektrischer Stab gehört, des­ sen Masse auf eine vorgegebene Schwingungs-Eigenfrequenz abgestimmt ist.
3. Die Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz sympathetisch zu üblichen (Umgebungs-) Schwingungen ist, welche auf die Flüssigkeitsstandanzeige­ Einrichtung einwirken.
4. Die Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Wandler (10) ein Oszillator-Treiber (46) gekoppelt ist, welcher den Wandler (10) mit einem Treiberstrom ver­ sorgt.
5. Die Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (40) zusätzlich mit einem Verzögerungs­ schaltkreis ausgerüstet ist, welcher die Auslösung eines Alarmsignals für eine vorgegebene Anzahl von Zählimpulsen verzogert, um damit einen niedrigen Flüssigkeitsstand zu kompensieren, der infolge eines Übergangszustandes auf­ treten kann.
6. Ein System zur Erfassung eines Flüssigkeitsstandes inner­ halb eines Flüssigkeitsbehälters (14), gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) zur Aufnahme einer repräsentativen Flüssig­ keitsprobe, wobei dieses Gehäuse (12) eine Zugangsöffnung (28) aufweist, damit die Flüssigkeit zwischen dem Gehäuse­ innenraum und dem Flüssigkeitsbehälter (14) kommunizieren kann;
einen piezoelektrischen Wandler (10), der am Gehäuse (12) befestigt ist und auf eine vorgegebene Schwingungs-Eigen­ frequenz abgestimmt ist, welche sympathetisch zu üblichen (Umgebungs-) Schwingungen ist, wobei dieser Wandler (10) ein Ausgangssignal erzeugen kann;
ein mit dem Wandler (10) gekoppeltes Paddel (26), um eine Schwingungsbewegung des in die Flüssigkeit eintauchenden Wandlers (10) zu unterbinden, wobei die Anwesenheit von Flüssigkeit innerhalb des Gehäuses (12) dadurch erfaßt wird, daß die Schwingungsbewegung des Wandlers (10) unterbunden wird; und
eine Steuerschaltung (40), welche mit dem Wandler (10) ver­ bunden ist und das vom Wandler (10) erzeugte Ausgangssignal auswertet, wobei bei Abwesenheit der Flüssigkeit innerhalb des Gehäuses (12) eine Schwingungsbewegung des Wandlers (10) nicht unterbunden wird, und dadurch ein für den niedrigen Flüssigkeitsstand im Behälter (12) repräsentatives Ausgangs­ signal erzeugt wird.
7. Das System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) eine im wesentlichen rohrförmige Gestalt besitzt mit solchen Abmessungen, die eine Aufnahme in den Flüssigkeitsbehälter (14) zulassen; und
an einem Ende des rohrförmigen Gehäuses (12) eine Zugangs­ öffnung (28) für die Flüssigkeit und am anderen Ende des rohrförmigen Gehäuses (12) eine oder mehrere Entlüftungs­ bohrungen (30) vorgesehen sind.
8. Das System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Wandler (10) ein piezoelektrischer Stab gehört, der mit einem Stabende (16) fest am Gehäuse (12) angebracht ist, und das andere Stabende (24) benachbart zum Gehäuse­ ende angeordnet ist und dort in die Flüssigkeit eintaucht.
9. Das System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an diesem anderen, in die Flüssigkeit eintauchenden Stab­ ende (24) des piezoelektrischen Wandlers (10) ein Paddel (26) angebracht ist.
10. Das System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das eine fest am Gehäuse (12) angebrachte Stabende (16) in einer Gehäusekappe (13) fixiert ist.
11. Eine Flüssigkeitsstandanzeige-Einrichtung für einen, eine Flüssigkeit enthaltenden Behälter (14), gekennzeichnet durch einen Wandler (10) zur Erfassung einer Schwingungsbewegung und zur Erzeugung eines elektrischen Signals auf eine Schwin­ gungsbewegung hin;
ein in die Flüssigkeit eintauchendes und mit dem Wandler wirksam gekoppeltes paddel (26), welches die Erzeugung elektrischer Signale durch den Wandler (10) unterdrückt, sofern ein Strömungswiderstand der Flüssigkeit eine Schwin­ gungsbewegung des Paddels (26) bremst; und
eine Steuerschaltung (40), welche die Erzeugung elektrischer Signale überwacht und ein Alarmsignal entsprechend einem un­ üblichen Flüssigkeitszustand erzeugt, der sich dadurch aus­ zeichnet, daß ein solcher unüblicher Flüssigkeitszustand eine Schwingungsbewegung des Paddels (26) zuläßt, so daß vom Wandler (10) ein für dem unüblichen Flüssigkeitszustand repräsentatives elektrisches Signal erzeugt wird.
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