DE1209762B

DE1209762B - Einrichtung zur kontinuierlichen Messung des Fuellstandes mit Druckwellen

Info

Publication number: DE1209762B
Application number: DE1962P0030292
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Claus Fengler
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1962-10-04
Filing date: 1962-10-04
Publication date: 1966-01-27

Description

Einrichtung zur kontinuierlichen Messung des Füllstandes mit Druckwellen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen Messung des Füllstandes flüssiger oder fester Stoffe in Tanks oder ähnlichen Behältern mittels Druckwellen.
Es sind bereits verschiedene Einrichtungen bekanntgeworden, die Füllhöhe in Tanks mit Hilfe von mechanischen oder elektrischen Schwingungen zu messen. So wird bei einer bekannten Einrichtung die durch einen Schwimmer beeinflußte Eigenfrequenz einer im Behälter vertikal gespannten Saite gemessen.
Auch ist bekannt, die vom Flüssigkeitspegel abhängige Dämpfung eines zu Schwingungen angeregten, im Behälter vertikal befestigten Stabes zur Messung heranzuziehen. Ferner ist die Verwendung elastischer Zungen verschiedener Eigenfrequenzen bekannt. Als Nachteil wirkt sich dabei aus, daß nur diskontinuierliche Messungen möglich sind. Allen diesen bekannten Anordnungen haftet jedoch der Nachteil an, auf flüssige Stoffe beschränkt zu sein, insbesondere dann, wenn von der Anwendung kommunizierender Röhren Gebrauch gemacht wird. Auch die Anwendung aller ebenfalls bereits bekannten Einrichtungen, die mit Schwimmersystemen arbeiten, ist auf flüssiges Füllgut beschränkt und zudem durch die erforderlichen Übertragungsmechanismen sehr störanfällig, zumal eine ständige Wartung, besonders in schwer zugänglichen Behältern, nicht immer möglich ist.
Es ist weiterhin ein Flüssigkeitsstandanzeiger bekannt, bei dem die Amplituden eines Resonators, nämlich eines vertikal angeordneten Stabes, durch die Füllhöhe des Behälters geändert werden.
Auch ist die Verwendung eines Mikrophons als Aufnahmegerät und eines Verstärkers mit Anzeigegerät bereits vorgeschlagen worden.
Schließlich wurde schon vorgeschlagen, entweder die maximale Sendeenergie oder die maximale Schallamplitude des Raumes als Resonanz-Indikatorwert zu nehmen.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Einrichtung, die die obengeschilderten Nachteile bekannter Einrichtungen vermeidet und eine Weiterentwicklung darstellt. Eine Einrichtung zur kontinuierlichen Messung des Füllstandes von Flüssigkeiten oder festen Stoffen in Tanks oder ähnlichen Behältern, bei der die von einem Generator erzeugten Druckwellen über ein Mikrophon gegebenenfalls nach Verstärkung einem Anzeigegerät zugeführt werden, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß als Druckwellengenerator ein in einem mit dem Behälter verbundenen Zylinder oszillierender und Druckwellen konstanter Amplitude und Frequenz erzeugender Kolben vorgesehen ist.
Fig. 1 zeigt eine Ausführung der Einrichtung gemäß der Erfindung mit Zylinder und Kolben, F i g. 2 eine Variante mit zwei gegenphasig schwingenden Kolben.
Mit dem Tank 1 ist ein einseitig geschlossener, mit der offenen Seite dem Tank zugekehrter Zylinder 2 verbunden, in dem sich ein Kolben 3 mit konstanter Amplitude und Frequenz auf und ab bewegt. Die in dem Luftraum 4 über dem Füllgut 5 entstehenden Druckwellen werden von einem an geeigneter Stelle angebrachten Aufnahmegerät 6, z. B. einem Mikrophon, aufgenommen und - in der Figur nicht dargestellt - gegebenenfalls nach Verstärkung einem Anzeigegerät zugeführt. Der statische Druckausgleich erfolgt durch die Öffnung 7.
Es können aber auch, wie Fig. 2 zeigt, zwei in einem hkorizontal liegenden Zylinder 1 gegenphasig schwingende Kolben 2 a, 2 b vorgesehen werden, die z. B. von mit Wechselstrom geeigneter Frequenz gespeisten Magnetspulen 3 a, 3 b angetrieben werden.
Diese Anordnung nach F i g. 2 hat den besonderen Vorzug sehr geringer Erschütterungen. Günstig ist eine Betriebsfrequenz, die der durch die Kolbenmasse und durch das als Feder wirkende Luftpolster sowie durch eventuelle zusätzliche Federn bestimmten Eigenfrequenz entspricht. Diese kann zur Änderung der Größe des Luftdruckes wie auch der Federspannung auf den günstigsten Wert eingestellt werden. Für eine zusätzliche Dämpfung des Systems können bekannte Vorrichtungen angebracht werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zur kontinuierlichen Messung des Füllstandes von Flüssigkeiten oder festen Stoffen in Tanks oder ähnlichen Behältern, bei der die von einem Generator erzeugten Druckwellen über ein Mikrophon gegebenenfalls nach Verstärkung einem Anzeigegerät zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckwellengenerator ein in einem mit dem Behälter verbundenen Zylinder oszillierender und Druckwellen konstanter Amplitude und Frequenz erzeugender Kolben vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben durch mitWechselstrom geeigneter Frequenz gespeiste Magnetspulen betätigt wird.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kolben gegeneinander schwingen.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenkraft Federn oder das hinter dem Kolben vorhandene Luftpolster dient.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Kolbenmasse und Gegenkraft bestehende Schwingungssystem in der Eigenfrequenz betrieben wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 750 714, 565 703; deutsche Auslegeschriften Nr. 1 042 251, 1056383,1037162; USA.-Patentschrift Nr. 2 808 581; französische Patentschrift Nr. 1 936.