DE1209762B

DE1209762B - Device for continuous measurement of the fill level with pressure waves

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.Device for continuous measurement of the level with pressure waves The invention relates to a device for continuous measurement of the fill level liquid or solid substances in tanks or similar containers by means of pressure waves.

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. Various devices have already become known, the filling level to measure in tanks with the help of mechanical or electrical vibrations. So is the natural frequency influenced by a swimmer in a known device measured with a string stretched vertically in the container.

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.It is also known that the attenuation of a to vibrate, vertically fixed in the container for measurement to use. Furthermore, the use of elastic tongues of different natural frequencies known. The disadvantage here is that only discontinuous measurements possible are. However, all these known arrangements have the disadvantage that to be limited to liquids, especially when of application communicating tubes are made use of. Also the application of all too already known facilities that work with float systems is on liquid The contents are limited and also very much due to the necessary transmission mechanisms prone to failure, especially since constant maintenance, especially in difficult-to-access containers, is not always possible.

Es ist weiterhin ein Flüssigkeitsstandanzeiger bekannt, bei dem die Amplituden eines Resonators, nämlich eines vertikal angeordneten Stabes, durch die Füllhöhe des Behälters geändert werden. It is also a liquid level indicator is known in which the Amplitudes of a resonator, namely a vertically arranged rod, through the The filling level of the container can be changed.

Auch ist die Verwendung eines Mikrophons als Aufnahmegerät und eines Verstärkers mit Anzeigegerät bereits vorgeschlagen worden. Also is the use of a microphone as a recording device and one Amplifier with display device has already been proposed.

Schließlich wurde schon vorgeschlagen, entweder die maximale Sendeenergie oder die maximale Schallamplitude des Raumes als Resonanz-Indikatorwert zu nehmen. Finally, it has already been suggested either the maximum transmission energy or to take the maximum sound amplitude of the room as the resonance indicator value.

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. The present invention now relates to a device which avoids the above-described disadvantages of known devices and a further development represents. A device for the continuous measurement of the level of liquids or solids in tanks or similar containers that are supplied by a generator generated pressure waves via a microphone, if necessary after amplification of a display device are supplied, is characterized according to the invention in that as a pressure wave generator a cylinder oscillating and pressure waves in a cylinder connected to the container constant amplitude and frequency generating piston is provided.

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. Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention with cylinder and piston, F i g. 2 a variant with two oscillating in opposite phase Pistons.

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. The tank 1 is closed on one side, with the open side connected to the tank facing cylinder 2, in which a piston 3 with constant Amplitude and frequency moved up and down. In the air space 4 above the filling material 5 resulting pressure waves are recorded by a recording device at a suitable location 6, e.g. B. a microphone, recorded and - not shown in the figure - possibly fed to a display device after amplification. The static pressure equalization takes place through the opening 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. But it can also, as FIG. 2 shows, two horizontally in one horizontal cylinder 1, pistons 2 a, 2 b oscillating in phase opposition are provided, the z. B. fed with alternating current of a suitable frequency magnet coils 3 a, 3 b are driven.

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. This arrangement according to FIG. 2 has the particular advantage of being very less Tremors. A favorable operating frequency is that of the piston mass and by the air cushion acting as a spring as well as by any additional ones Springs corresponds to a certain natural frequency. This can be used to change the size of the The air pressure as well as the spring tension can be set to the most favorable value. Known devices can be attached for additional damping of the system will.

Claims

Claims: 1. Device for continuous measurement of the The level of liquids or solid substances in tanks or similar containers, in which the pressure waves generated by a generator via a microphone if necessary are fed to a display device after amplification, characterized in that as Pressure wave generator in one connected to the container Cylinders of oscillating and pressure waves of constant amplitude and frequency Piston is provided.

2. Device according to claim 1, characterized in that the piston is actuated by magnetic coils fed with an alternating current of suitable frequency.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that two pistons swing against each other.

4. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that as a counterforce Springs or the air cushion behind the piston is used.

5. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the oscillation system consisting of piston mass and counterforce in the natural frequency is operated.

Considered publications: German Patent Specifications No. 750 714, 565 703; German Auslegeschriften No. 1 042 251, 1056383, 1037162; U.S. Patent No. 2,808,581; French patent specification No. 1 936.