DE1182875B - Temperaturmessvorrichtung zur Bestimmung der mittleren Temperatur in einem Fluessigkeitstank - Google Patents

Description

• Temperaturmeßvorrichtung zur Bestimmung der mittleren Temperatur in einem Flüssigkeitstank Die Erfindung bezieht sich auf eine Temperaturmeßvorrichtung zur Bestimmung der mittleren Temperatur in einem Flüssigkeitstank mit mehreren, in Reihe geschalteten, in verschiedenen Höhen des Tankes angeordneten temperaturempfindlichen Meßwiderständen.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Temperaturmeßvorrichtung, welche die mittlere Temperatur unmittelbar abzulesen gestattet, und zwar unabhängig von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Tank.
• Zur Messung der mittleren Temperatur hat man zwar bereits vorgeschlagen, eine Vielzahl von Temperaturfühlern (Meßwiderstände) in verschiedenen Flüssigkeitsniveaus anzuordnen, wobei jeder Fühler mit einem besonderen separaten Temperaturmesser verbunden ist. Solche Vorrichtungen sind aber nicht nur relativ aufwendig, sondern ermöglichen auch keine laufende Überwachung, da man die einzelnen Meßwerte besonders integrieren muß. Auch ist es bekannt, ein einziges, mit einem Fühler versehenes Meßinstrument zu verwenden. Wenn man den Fühler nacheinander in verschiedene Höhenniveaus eintaucht, kann man durch rechnerische Integration einer Vielzahl dieser Messungen einen gewissen Wert für die mittlere Temperatur erhalten. Dieser Wert ist aber nicht unmittelbar gemessen, sondern mittelbar erhalten und stellt somit nur einen Schätzwert dar.
• Außerdem ist die Verwendung einer solchen Temperaturmeßvorrichtung vor allem zeitraubend. Mit den bekannten Vorrichtungen ist es aber nicht möglich, ohne besondere Nach einstellung die laufende Temperaturäberwachung fortzusetzen, wenn sich der Flüssigkeitsspiegel z. B. stark absenkt.
• Die erfindungsgemäße Verbesserung besteht darin, daß ein erster Widerstand an der Unterseite eines Schwimmers befestigt, mit einer biegsamen, um eine in die Flüssigkeit eintauchende Seilrolle geführten elektrischen Leitung verbunden und ein zweiter Widerstand mit dieser Seilrolle sowie mit einer zweiten elektrischen Leitung verbunden und ein weiterer Widerstand am Tankboden an einer dritten Leitung befestigt ist. Unter Beibehaltung eines relativ einfachen Aufbaues und der Möglichkeit, eine elektrische Meßbrücke zu verwenden, kann man nunmehr mit dieser Meßvorrichtung die mittlere Temperatur unmittelbar messen, wobei das Meßergebnis in vorteilhafter Weise unabhängig von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels ist. Die mittlere Temperatur wird nunmehr einwandfrei und unmittelbar gemessen, besondere Überwachungsmaßnahmen können entfallen.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vor- geschlagen, daß die Widerstände kugelförmig ausgebildet sind.
• Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der Zeichnungen erläutert, die sehematische Ausführungsbeispiele darstellen. Es zeigt F i g. 1 eine Wheatstonesche -Brückenschaltung mit motorischen Hilfsmitteln, wobei die Meßwiderstände der Temperaturmeßvorrichtung einen Brückenzweig bilden, Fig. 2 eine Seitenansicht eines Flüssigkeitstanks mit einem Schwimmer und den Meßwiderständen.
• In F i g. 2 ist ein Tank K dargestellt, in dem eine Flüssigkeit gelagert ist. Der Tank ist mit einem Schwimmer M versehen, an dessen Unterseite ein kugelförmiger Widerstand Slsbefestigt ist. Der Widerstand ist mit einem Ende einer flexiblen elektrischen Leitung Q verbunden, die um die in der Flüssigkeit befindliche Seilrolle N und von dort durch eine senkrechte öffnung im Schwimmer M zum Dach des Tanks geführt ist. An der Seilrolle N ist der kugelförmige Widerstand S2 befestigt, der mit einer durch die senkrechte Öffnung V im Schwimmer M zum Tankdach geführten elektrischen Leitung verbunden ist. Ein dritter kugelförmiger Widerstand S3 ist in der Nähe des Tankbodens an einer durch ein drittes Loch im Schwimmer M (in der Zeichnung hinter Öffnung V) senkrecht nach oben führenden elektrischen Leitung T befestigt.
• Im Betrieb werden die kugelförmigen Widerstände S1, S2 und S3 ohne Rücksicht auf den Flüssigkeitsstand im Tank jeweils im oberen, mittleren und unteren Teil der gelagerten Flüssigkeit gehalten.
• Mit Hilfe eines Schwimmers kann der Widerstand R2 (vgl. Fig. 1) in einer bestimmten Höhe unter dem Flüssigkeitsspiegel gehalten werden. Durch ein Höheneinstellsystem unter Verwendung einer Seilrolle können zwei oder mehr in Reihe geschaltete Widerstände in verschiedenen Höhen angeordnet und die Durchtrittstemperatur durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung angezeigt werden. Zweckmäßig werden drei in Reihe geschaltete Widerstände so angeordnet, daß das Mittel der Temperaturen im oberen, mittleren und unteren Teil der Flüssigkeit angezeigt wird.
• Die Temperaturänderungen werden als 2inderungen des Wertes des Widerstandes R2 angezeigt. Gegebenenfalls kann R2 aus zwei oder mehr in Reihe geschalteten Widerständen bestehen, die jeweils in einem anderen Teil der Zone angeordnet sind. Hierbei gibt der Wert von R2 einen Anhaltspunkt für die Durchschnittstemperatur in der Zone.
• Die in F i g. 1 gezeigte Wheatstonesche Brückenschaltung mit den Widerständen R1, R2, R3, R4 stellt den Meßteil der Vorrichtung dar. Der Widerstand R1 ist ein auswechselbarer Widerstandsatz. R.2 ist aus den in Reihe geschalteten, die Temperatur an Ort und Stelle messenden kugelförmigen Widerständen S1, S2 und S3 zusammengesetzt. Die Widerstände R3 und R4 bilden ein ringförmig gewundenes Potentiometer, das eine Drehbewegung an der Kontaktbürste A entlang ausführen kann. DieWheatstonescheBrückenschaltung wird vervollständigt durch eine Batterie B, die über R1 und R2 in Reihe geschaltet ist, Schleifringe Cj und C2, die mit dem freien Ende der WiderständeR3 und R4 verbunden sind, Kontaktbürsten D1 und D2, die elektrischen Kontakt mit den Schleifringen C1 und C2 herstellen, Leitungen H, und H2, die die Bürsten D1 und D2 über die Batterie verbinden, und Solenoide E1 und E2, die die Kontaktbürste A mit dem Verzweigungspunkt von Rt und R2 verbinden. Die Solenoide E1 und E2 dienen zur Betätigung eines zweipoligen Quecksilberschalters F.
• Der gemeinsame Pol des Schalters F ist mit einer Spannungsquelle verbunden, während die anderen beiden Kontakte des Schalters F mit den für Vorwärts- bzw. Rückwärtslauf dienenden Anschlüssen eines ebenfalls an die Spannungsquelle angeschlossenen Servomotors verbunden sind. Der Motor G treibt eine Spindel H, die ein (nicht dargestelltes) Zahnrad in Drehung versetzt, wodurch der aus R3 und R4 bestehende Ringwiderstand über die Bürste A bewegt wird. Das Zahnrad ist ferner mit einer Vorrichtung zur Üb ermittlung elektrischer Impulse ver- bunden. Hierdurch wird die Stellung des Zahnrades und somit der Widerstände R8 und R4 auf einer (nicht in der Zeichnung dargestellten) Femanzeige-oder -registriervorrichtung angezeigt.
• Wenn im Betrieb die Wheatstonesche Brückenschaltung infolge einer änderung des Wertes des Widerstandes R2 nicht abgeglichen ist, fließt ein Strom durch die E1 und E2. Hierdurch wird der Quecksilberschalter F betätigt. Die Strömungsrichtung in den Solenoiden bestimmt die Richtung, nach welcher der Schalter F geschaltet wird, und der Motor G wird veranlaßt, sich in einer solchen Richtung zu drehen, daß die Folgebewegung der Widerstände R3 und R4 über die Kontaktbürste A die Wheatstonsche Brückenschaltung wieder ins Gleichgewicht bringt. Der Widerstand Rt ist auswechselbar, so daß unter Verwendung eines Widerstandsatzes der Bereich der Werte von R2, über die das System innerhalb des Bereichs von R3 und R4 ins Gleichgewicht gebracht werden kann, vorher einstellbar ist.
• Das Schutzbegehren erstreckt sich nicht auf die in der Fig. 1 gezeigte Meßbrücke sowie deren Ausbildung.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Temperaturmeßvorrichtung zur Bestimmung der mittleren Temperatur in einem Flüssigkeitstank mit mehreren, in Reihe geschalteten, in verschiedenen Höhen des Tankes angeordneten temperaturempfindlichen Meßwiderständen, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Widerstand (S1) an der Unterseite eines Schwimmers (M) befestigt, mit einer biegsamen, um eine in die Flüssigkeit eintauchende Seilrolle (N) geführten elektrischen Leitung (Q) verbunden und ein zweiter Widerstand (S2) mit dieser Seilrolle (N) sowie mit einer zweiten elektrischen Leitung (R) verbunden und ein weiterer Widerstand (Ss) am Tankboden an einer dritten Leitung (1) befestigt ist.
2. 2. Temperaturmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände kugelförmig ausgebildet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Öslterreichische Patentschrift Nr. 182781; britische Patentschrift Nr. 804 241; »Chemie-Ingenieur-Technik«, 1957, Nr. 5, S. 336 bis 339; Limann: »Prüffeldmeßtechnik«,
3. 3. Aufl., 1947, S. 150, Bild 132; J. Krönert: »Meßbrücken u. Kompensatoren«, 1935, Bd. I, S. 119 bis 127.