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DE1049597B - - Google Patents

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Publication number
DE1049597B
DE1049597B DENDAT1049597D DE1049597DA DE1049597B DE 1049597 B DE1049597 B DE 1049597B DE NDAT1049597 D DENDAT1049597 D DE NDAT1049597D DE 1049597D A DE1049597D A DE 1049597DA DE 1049597 B DE1049597 B DE 1049597B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
central
capacitor
tube
plug
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DENDAT1049597D
Other languages
German (de)
Publication date
Publication of DE1049597B publication Critical patent/DE1049597B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—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
    • 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
    • G01F23/263—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 by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/268—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 by measuring variations in capacitance of capacitors mounting arrangements of probes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kondensator zur Verwendung in einem kapazitiven Flüssigkeitspegelmeßsystem, in welchem ein langgestrecktes inneres Armaturelement von einem röhrenförmigen mittleren Armaturelement umgeben ist, das wiederum von einem rohrförmigen äußeren Element umgeben ist-, und die drei Elemente koaxial zueinander abgestützt sind, wobei die inneren und äußeren Elemente miteinander elektrisch verbunden und von dem mittleren Element isoliert sind und Durchgänge zum Durchfluß der Flüssigkeit in die Zwischenräume zwischen den Elementen vorgesehen sind.The invention relates to a capacitor for use in a capacitive liquid level measuring system, in which an elongated inner armature element is separated from a tubular central one Fitting element is surrounded, which in turn is surrounded by a tubular outer element, and the three elements are supported coaxially with each other, the inner and outer elements with each other are electrically connected and isolated from the central element and have passages for flow through of the liquid are provided in the spaces between the elements.

Erfindungsgemäß bestehen die Mittel zur koaxialen Abstützung der drei Elemente und zur elektrisehen Verbindung des inneren und äußeren Elementes unter ihrer Isolierung von dem mittleren Element an jedem Ende aus einer Metallendkappe mit einem Kopfteil mit großem Durchmesser, der in dem betreffenden Ende des äußeren Elementes gehalten ist, und mit einem nach innen ragenden Schaftteil, der beispielsweise durch Verschraubung an dem betreffenden Ende des inneren Elementes befestigt ist, und aus zwei Isolierscheiben zur Abstützung des mittleren Elementes, von denen eine erste Isolierscheibe zwischen der Endfläche des mittleren Elementes und der Oberfläche des Kopfes eingesetzt ist, während die andere Scheibe von dem Schaftteil der Kappe nach außen ragt und mit ihrem äußeren Umfang gegen die innere zylindrische Fläche des mittleren Elementes stößt.According to the invention, there are means for the coaxial support of the three elements and for electrical viewing Connection of the inner and outer elements under their isolation from the middle element each end of a metal end cap with a large diameter head held in the respective end of the outer member, and with an inwardly protruding shaft part, which is for example screwed to the relevant End of the inner element is fixed, and two insulating washers to support the middle one Element, of which a first insulating washer between the end face of the middle element and the Surface of the head is inserted, while the other disc from the shaft part of the cap after protrudes outside and with its outer circumference against the inner cylindrical surface of the central element bumps.

Vorteilhaft besitzt jede Endkappe einen in ihr ausgebildeten axialen Durchgang, der mit einem Radialdurchgang in Verbindung steht, welcher in dem inneren Element zum Eintritt der Flüssigkeit in dem Raum zwischen dem inneren und mittleren Element ausgebildet ist.Each end cap advantageously has an axial passage formed in it, which with a radial passage is in communication, which is in the inner element for entry of the liquid in the Space is formed between the inner and middle elements.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist ein elektrischer Leiter, der mit dem mittleren Element verbunden ist, durch die radialen und axialen Durchgänge aus einem Ende des Kondensators herausgeführt. According to a further advantageous embodiment, an electrical conductor is connected to the middle element is connected, led out through the radial and axial passages from one end of the capacitor.

Einer der wesentlichsten Vorteile des verbesserten Kondensators besteht in der Einfachheit und in der Wirtschaftlichkeit seiner Herstellung, die als einfache Serienherstellung durchgeführt Averden kann. Dieses wird durch die Gleichheit der Stütz\'orrichtungen an den beiden Enden erreicht. Weiterhin !«steht die Möglichkeit, identische Stützvorrichtungen zu verwenden, welche außerdem noch sehr einfach und leicht herzustellen sind und wenig Material benötigen. Man kann so Kondensatoren von verschiedener Länge herstellen, wobei sowohl das eine als auch das andere Ende desselben in die Flüssigkeit eingetaucht werden kann. Der äußere und innere Teil wird an die Erde Kondensator zur Pegelmessung in Flüssigkeiten One of the most important advantages of the improved capacitor is the simplicity and economy of its manufacture, which can be carried out as simple mass production. This is achieved by the equality of the support devices at the two ends. Furthermore! «There is the possibility of using identical support devices, which are also very simple and easy to manufacture and require little material. It is thus possible to manufacture capacitors of various lengths, one end as well as the other of which can be immersed in the liquid. The outer and inner part is connected to the earth capacitor for level measurement in liquids

Anmelder:Applicant:

Bendix Aviation Corporation, .. New York, N. Y. (V. St. A.)Bendix Aviation Corporation, .. New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank1 Patentanwalt, Hamburg 36, Neuer Wall 41Representative: Dr.-Ing. H. Negendank 1 patent attorney, Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 29. April 1955Claimed priority: V. St. v. America April 29, 1955

George Vencent Zito1 Northwale1 N. J. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenGeorge Vencent Zito 1 Northwale 1 NJ (V. St. A.), has been named as the inventor

angeschlossen und diese Teile, welche den mittleren rohrförmigen Teil vollständig umgeben, sorgen für eine Abschirmung des Kondensators und für einen wirksamen Schutz gegen Störungen von hoher Frequenz.connected and these parts, which completely surround the central tubular part, ensure a shielding of the capacitor and for effective protection against interference of high Frequency.

Der Kondensator führt sehr genaue und sehr empfindliche Messungen bei sogar sehr niedrigen wie auch bei sich sehr schnell ändernden Pegelständen aus.The capacitor performs very accurate and very sensitive measurements at even very low levels of like even if the water level changes very quickly.

Im folgenden soll im Zusammenhang mit der Zeiclmung ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel l>eschrieben werden. Die Figur zeigt einen Schnitt des fertig zusammengesetzten Kondensators, der teilweise abgebrochen dargestellt ist.In the following, an exemplary embodiment according to the invention is intended in connection with the drawing l> be written. The figure shows a section of the fully assembled capacitor, which is shown partially broken off.

Der Kondensator besteht aus einem äußeren Gehäuserohr 10 und einem mittleren Rohrelement 11 sowie aus einem inneren Teil 12, welches die Form einer zylindrischen Stange hat. Um diese drei Teile 10, 11, 12 zusammenzuhalten, befindet sich an den beiden Enden dieser Vorrichtung eine Halterung in Form eines metallischen Stopfens 13, welcher pilzförmig ausgebildet ist und einen Kopf 14 hat, um welchen bei 31 die Enden des äußeren Rohres zusammengefügt sind.The condenser consists of an outer housing tube 10 and a central tube element 11 as well as an inner part 12 which is in the form of a cylindrical rod. In order to hold these three parts 10, 11, 12 together, a holder in the form of a metallic plug 13, which is mushroom-shaped and has a head 14 around which the ends of the outer tube are joined at 31, is located at the two ends of this device.

809 747/142809 747/142

Claims (3)

1 Der Abschlußstopfen 13 besteht weiterhin aus einem Mittelteil 16, welcher eine Schulter 17 trägt, und aus einem axialen Stiel 18, der mit einem Gewinde versehen und in eine geschlossene Bohrung 21 geschraubt ist. Diese Bohrung ist an dem einen Ende der inneren Stange 12 eingelassen. Der ringförmige Abschnitt 15 des Stopfens 13 liegt gegen den äußersten Rand des mittleren Teiles oder Rohres 11 an, wobei eine runde Isolierscheibe 19 beispielsweise aus Glimmer zwischengelegt ist. Weiterhin liegt eine andere stützende und isolierende Scheibe 20 an dem Inneren des mittleren Elementes 11 an und wird an der inneren Stange 12 etwas unterhalb der Enden befestigt. Diese Scheibe 20 liegt an der inneren Zylinderfläche des mittleren Rohres 11 an. In dem Stopfen 13 ist eine axiale Bohrung 22 angebracht, welche vorzugsweise kegelstumpfförmig ausgeführt ist und sich in einer Leitung 28 fortsetzt, die am Boden der abgeschlossenen Bohrung 21 mündet und von hier über eine radial verlaufende Leitung 29 mit dem ringförmigen Zwischenraum 26 verbunden ist, welcher sich zwischen dem inneren Element 12 und dem mittleren Rohr 11 befindet. Dieser ringförmige Zwischenraum 26 ist mit dem ringförmigen Zwischenraum 25 verbunden, welcher durch das äußere, .10, und mittlere Rohr 11 gebildet wird. Die Verbindung wird durch einen Schlitz oder eine Kerbe 24 hergestellt, welche in das Ende der Zylinderwand des mittleren Zylinders 11 eingelassen ist. Diese öffnung 24 ist derart ausgebildet, daß sie sich beiderseits der umlaufenden Berührungsstelle zwischen der Scheibe 20 und der Wand des mittleren Rohres 11 befindet. Diese Leitungen und öffnungen werden durch eine querverlaufende Leitung23 vervollständigt, welche quer durch den Mittelteil 16 des Stopfens 13 führt. An dem oberen Ende dieses Kondensators ist eine elektrische Leitung 27 durch die Leitungen 22, 28, 29 geführt und an einem Punkt 30 an der Wand des mittleren Rohres 11 verschweißt. Die beiden anderen Rohrteile 10 und 12 sind durch ihre elektrische Verbindung über den Metallstopfen 13 vorzugsweise an Erde gelegt und bilden so eine wirksame Abschirmung. Es ist ersichtlich, daß die Vorrichtung nur aus Standard- oder Einheitsteilen, wie Rohre und Dichtscheiben oder aus Teilen besteht, die leicht herzustellen sind. Der Zusammenbau ist ebenfalls denkbar einfach. Es genügt, die beiden Enden der Stange 12 mit den beiden Stopfen 13 zu verschrauben, nachdem man die Abdichtscheiben zwischengelegt und das mittlere Rohr eingelegt hat, welches von den Abschlußstücken, die an den Enden eingeschraubt sind, festgehalten und in seiner Mittellage gehalten wird. Es muß dann nur noch das äußere Rohr 10 übergeschoben und an den Rändern zusammengepaßt oder eventuell mit den Abschlußstücken verschweißt werden. Die Vorrichtung wird zur Messung des Pegelstandes mittels beliebiger Haltevorrichtungen, bei- spielsweise mit einem Kragen, welcher an Erde gelegt ist, senkrecht in den Vorratsbehälter hineingebracht! Die Lage des Kondensators wird so gewählt, daß der höchste Pegelstand 32 der Flüssigkeit nicht eine, gewisse entsprechende Höhe verläßt. Die Flüssigkeit des Vorratsbehälter strömt durch die untere (öffnung 22 und durch die Leitungen 23 und 24, füllt die beiden ringförmigen Zwischenräume 25 und 26 auf und nimmt schnell den gleichen Pegelstand wie die Flüssigkeit in dem Vorratsbehälter ein. Jede597 Veränderung des allgemeinen Niveaus der Flüssigkeit wird sich sofort in dem Inneren des Kondensators einstellen. Die an dem oberen Ende befindlichen Bohrungen und Leitungen 22, 23 und 24 dienen zum Ausgleich der Drucke und somit auch dem der Flüssigkeitsspiegel. Mit dieser Vorrichtung können an den mit dem Kondensator verbundenen Anzeigegeräten sofort die Änderungen und auch selbst die schnellsten Änderungen des Pegelstandes abgelesen werden. Die obere öffnung 22 gestattet es außerdem, den Vorratsbehälter nachzufüllen, wobei in diesem Falle die Flüssigkeit von oben eingefüllt wird und durch die Zwischenräume 25 und 26 strömt und durch die untere öffnung 22 dem Flüssigkeitsbehälter zugeführt wird. Der erfindungsgemäße Kondensator kann an die verschiedensten Meßleitungen angeschlossen werden. Die Anwendungsmöglichkeiten für diese Vorrichtungen sind sehr zahlreich; so lassen sich beispielweise, wie schon erwähnt, flüssige Brennstoffe messen, wie man auch andererseits den Vorrat von flüssigem Sauerstoff in einem Vorratsgefäß für ein Atemgerät oder für eine Vorrichtung für Druckkabinen feststellen kann. Bei dieser letzten Anwendung spielen die auftretenden Temperaturabweichungen eine große Rolle, und der erfindungsgemäße Kondensator wirkt besonders unter diesen Bedingungen zufriedenstellend, indem er seine Genauigkeit und eine gute mechanische Festigkeit bei tiefen Temperaturen, wie beispielsweise bei der des flüssigen Sauerstoffes (— 183° C) und bis hinauf zu + 100° C beibehält und zufriedenstellend arbeitet. Patentansprüche:1 The end plug 13 also consists of a central part 16, which carries a shoulder 17, and an axial stem 18 which is provided with a thread and screwed into a closed bore 21. This bore is let into one end of the inner rod 12. The annular section 15 of the plug 13 rests against the outermost edge of the central part or tube 11, with a round insulating washer 19, for example made of mica, being interposed. Furthermore, another supporting and insulating washer 20 rests against the interior of the central element 11 and is attached to the inner rod 12 somewhat below the ends. This disk 20 rests against the inner cylindrical surface of the central tube 11. In the plug 13 there is an axial bore 22, which is preferably designed in the shape of a truncated cone and continues in a line 28 which opens at the bottom of the closed bore 21 and from here is connected via a radially extending line 29 to the annular space 26, which is located between the inner member 12 and the central tube 11. This annular intermediate space 26 is connected to the annular intermediate space 25, which is formed by the outer, 10, and middle tube 11. The connection is made by a slot or a notch 24 which is let into the end of the cylinder wall of the central cylinder 11. This opening 24 is designed in such a way that it is located on both sides of the circumferential contact point between the disk 20 and the wall of the central tube 11. These lines and openings are completed by a transverse line 23 which leads transversely through the central part 16 of the plug 13. At the upper end of this capacitor, an electrical line 27 is passed through the lines 22, 28, 29 and welded at a point 30 on the wall of the central tube 11. The two other pipe parts 10 and 12 are preferably connected to earth by their electrical connection via the metal plug 13 and thus form an effective shield. It can be seen that the device consists only of standard or unitary parts, such as tubes and sealing washers, or of parts which are easy to manufacture. The assembly is also very easy. It is sufficient to screw the two ends of the rod 12 to the two plugs 13 after the sealing washers have been placed between them and the central tube has been inserted, which is held by the end pieces screwed in at the ends and held in its central position. It then only has to be pushed over the outer tube 10 and fitted together at the edges or possibly welded to the end pieces. To measure the water level, the device is brought vertically into the storage container by means of any holding device, for example with a collar that is placed on the ground! The position of the capacitor is chosen so that the highest level 32 of the liquid does not leave a certain corresponding height. The liquid in the reservoir flows through the lower opening 22 and through the lines 23 and 24, fills the two annular spaces 25 and 26 and quickly assumes the same level as the liquid in the reservoir. Any change in the general level of the liquid will The bores and lines 22, 23 and 24 at the upper end serve to equalize the pressures and thus also the level of the liquid The upper opening 22 also allows the reservoir to be refilled, in which case the liquid is filled in from above and flows through the spaces 25 and 26 and is fed to the liquid container through the lower opening 22 The condensate according to the invention r can be connected to a wide variety of test leads. The possible uses for these devices are very numerous; Thus, for example, as already mentioned, liquid fuels can be measured, just as, on the other hand, the supply of liquid oxygen in a storage vessel for a breathing apparatus or for a device for pressurized cabins can be determined. In this last application, the temperature deviations that occur play a major role, and the capacitor according to the invention works particularly satisfactorily under these conditions in that its accuracy and good mechanical strength at low temperatures, such as that of liquid oxygen (-183 ° C) and maintains up to + 100 ° C and works satisfactorily. Patent claims: 1. Kondensator zur Verwendung in einem kapazitiven Flüssigkeitspegelmeßsystem, in welchem ein langgestrecktes inneres Armaturelement von einem röhrenförmigen mittleren Armaturelement umgeben ist, das wiederum von einem rohrförmigen äußeren Element umgeben ist, und die drei Elemente koaxial zueinander abgestützt sind, wobei die inneren und äußeren Elemente miteinander elektrisch verbunden und von dem mittleren Element isoliert sind und Durchgänge zum Durchfluß der Flüssigkeit in die Zwischenräume zwischen den Elementen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur koaxialen Abstützung der drei Elemente und zur elektrischen Verbindung des inneren und äußeren Elementes unter ihrer Isolierung von dem mittleren Element an jedem Ende aus einer Metallendkappe (13) mit einem Kopfteil (14) mit großem. Durchmesser, der in dem betreffenden Ende des äußeren Elementes1. Capacitor for use in a capacitive liquid level measuring system in which an elongated inner armature element from a tubular central armature element is surrounded, which in turn is surrounded by a tubular outer element, and the three Elements are supported coaxially with one another, the inner and outer elements with one another are electrically connected and isolated from the central element and passages are provided for the passage of the liquid into the spaces between the elements, therethrough characterized in that the means for coaxial support of the three elements and for electrical Connection of the inner and outer elements while isolating them from the central element at each end of a metal end cap (13) with a head part (14) with a large. Diameter of in the relevant end of the outer element (10) gehalten ist, und mit einem nach innen ragenden Schaftteil (18), der beispielsweise durch Verschraubung an dem betreffenden Ende des inneren Elementes (12) befestigt ist, und aus zwei Isolierscheiben zur Abstützung des mittleren Elementes(10) is held, and with an inwardly protruding shaft part (18), for example by screwing at the relevant end of the inner Element (12) is attached, and of two insulating washers to support the middle element (11) bestehen, von denen eine erste Isolierscheibe (19) zwischen der Endfläche des mittleren Elementes und der Oberfläche des Kopfes (14) eingesetzt ist, während die andere Scheibe (20) von dem Schaftteil (18) der Kappe nach außen ragt und mit ihrem äußeren Umfang gegen die innere zylindrische Fläche des mittleren Elementes stößt.(11), of which a first insulating washer (19) is inserted between the end face of the central element and the surface of the head (14), while the other washer (20) of the shaft part (18) of the cap protrudes outwards and with its outer circumference against the inner one cylindrical surface of the central element abuts. 2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Endkappe (13) einen in2. Capacitor according to claim 1, characterized in that each end cap (13) has an in ihr ausgebildeten axialen Durchgang (28) besitzt, der mit einem Radialdurchgang (29) in Verbindung steht, welcher in dem inneren Element (12) zum Eintritt der Flüssigkeit in den Raum zwischen dem inneren und mittleren Element ausge- bildet ist.its formed axial passage (28) which is in communication with a radial passage (29) which in the inner element (12) designed for the liquid to enter the space between the inner and middle element. forms is. 3. Kondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Leiter (27), der mit dem mittleren Element (11) verbunden ist, aus einem Ende des Kondensators durch die radialen und axialen Durchgänge (28, 29) herausgeführt ist.3. Capacitor according to claim 2, characterized in that an electrical conductor (27), the connected to the middle element (11) from one end of the capacitor through the radial and axial passages (28, 29) is led out. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 747/142 1.59© 809 747/142 1.59
DENDAT1049597D Pending DE1049597B (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3328210A1 (en) * 1983-08-04 1985-02-21 Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg CAPACITIVE SENSOR
DE3629137A1 (en) * 1986-08-27 1988-03-10 Horst Dipl Ing Krauleidies Liquid detector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3328210A1 (en) * 1983-08-04 1985-02-21 Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg CAPACITIVE SENSOR
DE3629137A1 (en) * 1986-08-27 1988-03-10 Horst Dipl Ing Krauleidies Liquid detector

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