DE1182875B

DE1182875B - Temperature measuring device for determining the mean temperature in a liquid tank

Info

Publication number: DE1182875B
Application number: DEB52330A
Authority: DE
Inventors: Cecil Francis James Simpson
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1958-03-04
Filing date: 1959-03-03
Publication date: 1964-12-03

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.Temperature measuring device for determining the mean temperature in a liquid tank The invention relates to a temperature measuring device for determining the mean temperature in a liquid tank with several, temperature-sensitive sensors connected in series and arranged at different heights of the tank Measuring resistors.

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. The object of the invention is to create a temperature measuring device, which allows the mean temperature to be read immediately, independently on the height of the liquid level in the 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. To measure the mean temperature, it has already been suggested that a large number of temperature sensors (measuring resistors) in different liquid levels to be arranged, with each sensor connected to a special separate temperature meter is. Such devices are not only relatively expensive, they also make them possible also no ongoing monitoring, since the individual measured values are specially integrated got to. It is also known to have a single measuring instrument provided with a probe to use. If you immerse the sensor one after the other in different height levels, one can calculate a certain amount by integrating a large number of these measurements Average temperature value obtained. However, this value is not immediate measured, but obtained indirectly and is therefore only an estimate.

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.In addition, the use of such a temperature measuring device especially time consuming. With the known devices, however, it is not possible to continue the current temperature monitoring without any special adjustment, when the liquid level z. B. lowers significantly.

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. The improvement according to the invention is that a first resistor attached to the bottom of a float, with a bendable one to put one in the Liquid immersing pulley connected to guided electrical line and a second resistor with this pulley as well as with a second electrical one Line connected and another resistor at the bottom of the tank on a third line is attached. While maintaining a relatively simple structure and the possibility of To use an electrical measuring bridge, you can now with this measuring device measure the mean temperature directly, the measurement result being more advantageous Way is independent of the height of the liquid level. The mean temperature is now measured properly and immediately, special monitoring measures can be omitted.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vor- geschlagen, daß die Widerstände kugelförmig ausgebildet sind. In a further embodiment of the invention, beaten that the resistors are spherical.

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. The subject of the invention is explained on the basis of the drawings, which represent schematic exemplary embodiments. It shows F i g. 1 a Wheatstone ash -Bridge circuit with motorized aids, the measuring resistors of the temperature measuring device form a bridge branch, FIG. 2 shows a side view of a liquid tank with a float and the measuring resistors.

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. In Fig. 2 shows a tank K in which a liquid is stored is. The tank is provided with a float M, on the underside of which a spherical one Resistance Slsecured. The resistor is with one end of a flexible electrical Line Q connected, around the pulley in the liquid N and from is guided there through a vertical opening in the float M to the roof of the tank. On the pulley N, the spherical resistor S2 is attached, which is through the vertical opening V in the float M leading to the tank roof electrical line connected is. A third spherical resistor S3 is near the bottom of the tank on one through a third hole in the float M (in the drawing behind the opening V) fixed electrical line T leading vertically upwards.

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. In operation, the spherical resistors S1, S2 and S3 are without Consideration of the fluid level in the tank in the upper, middle and lower part of the stored liquid held.

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. With the help of a float, the resistance R2 (see. Fig. 1) in a certain height below the liquid level. Through a height adjustment system Using a pulley, two or more resistors can be connected in series arranged at different heights and the passage temperature through the device are displayed according to the invention. It is practical if three are connected in series Resistors arranged so that the mean of the temperatures in the upper, middle and lower part of the liquid is displayed.

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. The temperature changes are seen as decreases in the value of the resistance R2 displayed. Optionally, R2 can consist of two or more resistors connected in series exist, each arranged in a different part of the zone. Here there the value of R2 gives an indication of the average temperature in the 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. The in F i g. 1 shown Wheatstone bridge circuit with the Resistors R1, R2, R3, R4 represent the measuring part of the device. The resistance R1 is an interchangeable resistor set. R.2 is made up of those connected in series, Spherical resistors S1, S2 and, which measure the temperature in place S3 composed. The resistors R3 and R4 form an annularly wound potentiometer, that can perform a rotary movement along the contact brush A. The Wheatstone bridge circuit is completed by a battery B connected in series across R1 and R2 is, slip rings Cj and C2 connected to the free end of resistors R3 and R4 are, contact brushes D1 and D2, which make electrical contact with the slip rings C1 and C2 make lines H, and H2 that connect brushes D1 and D2 across the battery connect, and solenoids E1 and E2, which connect the contact brush A to the branch point from Rt and R2 connect. The solenoids E1 and E2 are used to operate a two-pole Mercury switch 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.The common pole of switch F is connected to a voltage source, while the other two contacts of switch F with those for forward and reverse Serving connections of a servo motor also connected to the voltage source are connected. The motor G drives a spindle H, which is a (not shown) Gear set in rotation, whereby the ring resistance consisting of R3 and R4 is moved over the brush A. The gear is also equipped with a device for Transmission of electrical impulses bound. This changes the position of the gear and thus the resistors R8 and R4 on a (not shown in the drawing) Remote display or registration device displayed.

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. If during operation the Wheatstone bridge circuit as a result of a change of the value of the resistor R2 is not balanced, a current flows through the E1 and E2. This actuates the mercury switch F. The direction of flow in the solenoids determines the direction in which switch F is switched and the motor G is caused to rotate in such a direction that the subsequent movement of the resistors R3 and R4 over the contact brush A the Wheatstone Brings the bridge circuit back into balance. The resistor Rt is exchangeable, so that using a resistor set the range of values of R2 is about which will bring the system into equilibrium within the range of R3 and R4 can be set beforehand.

Das Schutzbegehren erstreckt sich nicht auf die in der Fig. 1 gezeigte Meßbrücke sowie deren Ausbildung. The protection request does not extend to the one shown in FIG. 1 Measuring bridge and its training.

Claims

Claims: 1. Temperature measuring device for determining the mean Temperature in a liquid tank with several, connected in series, in different Temperature-sensitive measuring resistors arranged at the heights of the tank, characterized in that that a first resistor (S1) is attached to the underside of a float (M), with a flexible rope pulley (N) that is immersed in the liquid electrical line (Q) connected and a second resistor (S2) with this pulley (N) and connected to a second electrical line (R) and another Resistance (Ss) is attached to the bottom of the tank on a third line (1).

2. Temperature measuring device according to claim 1, characterized in that that the resistors are spherical.

Publications considered: Öslterreichische Patentschrift No. 182781; British Patent No. 804,241; "Chemical engineering technology", 1957, No. 5, pp. 336 to 339; Limann: "Test field measurement technology",

3rd ed., 1947, p. 150, fig 132; J. Krönert: "Measuring bridges and compensators", 1935, Vol. I, pp. 119 to 127.