DE1548915A1 - Der Fuehler fuer die Fernmessung der Lage,besonders der Fluessigkeitsspiegelstaende - Google Patents

Description

• Der Führer fur die Fernmessung der Lage, besonders der Flüssigkeitsspiegelstande.
• Angemeldet am 28.5.1965 PV 3481-65 CSSR Die Erfindunc betrifft den Fühler fur die Fernmessung der Lage, besonders der Flüssigkeitsspiegelstande. mit einem elektrischen, linearen Austritt fur den ganzen, praktisch unbeschrankten Messbereich. Die Messung erfolgt ohne irgendeiner mechanischen Ubersetzung und kann bei erschwerten Bedingungen und zwar in der chemischen Industrie, bei sehr hohen Drücken und im korrosiven Medium, besonders in der Kerntechnik benutzt werden. Der Austritt kann an die automatische Regulierungseinrichtung angeknüpft sein.
• Die bisjetzt benutzten Fühler für Messung der Lage oder des Flussigkeitsspietelstandes können wir iz Groben im zwei Gruppen teilen : die Fuhler mit und ohne meehanischer Ubersetzung, welche ihrer Art nach mehr oder weniger nicht berührende sind. Der Nachteil der mechanischen Fühler besteht in ihren Umfangreichen Dimensionen und kleiner Korrosionsbestandigkeit, sowie in leichter Abnutzung.
• Die Induktions-und Kapazitatsfühler sind eher nur fur die Indikation der Lage oder für die Instandhaltung des voraus gegebenen Standes des Flüssigkeitsspiegels geeignet. Das gilt auch von verschiedenen Typen elektrischer Kontaktfuhler, Abnehmern des Types eines Photorelais und Fuhlern mit radioaktiver Substanz, die alle. auf solche Weise arbeiten, aber sollen sieden Flussigkeitsspiegelstand in einem gr grosseren Messbereich messes so mussen diese mit einem Servoantrieb. versehen sein, welcher den Stand des Flüssigkeitsspiegels "abtaster" und den Fühler in eine standige Lage, rucksichtlich des Flussigkeitsspiegels, verschiebt. Dieses Verfahren ist kostspielig, durch seine Verwickelung und mechanische Ubersetzungen nachteilig und auch leicht versagt. Sind die obenerwähnten Flüssigkeitsspiegelmessgeräte mit keinem Servoantrieb versehen, kann man mittels dieser den Flussigkeitsspiegelstand nur im gerinden Messbereich vermessen und bestrebt man sich diesen Messbereich vervreiten, wird der Verlauf des elektrischen Austrittsignals mit Rücksicht auf die Lage des Flissigkeitsspiegels betrachtlich nichtlinear. Der weitere Nachteil dieser Systemen ist die Verspätung, welche fur die selbsttatige Regulierung vorwiegend nachteilig ist. Eine Reihe von Nachteilen besitzen auch die..
• Flüssigkeitsspiegelmessgeräte die Ionisationsstrahlung ausnützende, bei welchen neben der Verwicklung der Einrichtung auch die Tatsache nachteilig ist, dass diese Einrichtungenin der Kerntechnik nicht verwendet werden können, denn die Flussibkeit, deren Spiegelstand zu vermessen ist, ist stark radioaktiv.
• Die Nachteile bisheriger Einrichtungen ragen deutlich in den Vordergrund besondere bei der Anwendung in der Kerntechnik hervor, wo die Notwendigkeit besteht mit starken Aktivitaten zu arbeiten die ganzen Einrichtungen müssen hermetisch verschlossen und sorgfaltig abgeschirmt seins damit das Betreuungspersonal vor der radioaktiven Strahlung geschatzt wird. In diesen Fallen musa einmal einger bauter Fühler fur die Flussigkeitsspiegelmessung ohne irgeneinei Instandhaltung funktionsfahig sein und muss deshalb von einer einfachen Ausführung ohne mechaniache Elementen sein.
• Die Nachteile bisheriger Einrichtungen und führer werden durch den Führer laut dieser Erfindung beseitigt. Das Wesentliche beruht auf dem Induktionseffekt der Spule mit veranderlicher Dichte der Aufwicklung von ihrem einen zu dem anderen Rande und in deren Hohlraum bewegt sich entweder ein Stick ferromagnetischen Materials mit hoher Permeabilität, oder eine Aluminiumröhre als Kurzschlusswindung Dadurch wird die Induktion geandert, dementsprechend, an welche Stellung im Hohlraum der Spule mit gegebener Dichte der Aufwicklung der bewegliche Glied reicht.
• Benutzt man den Fühler als Flussigkeitsspiegelmesser, wird die Spule in solcher Lange ausgeführt, welche für den gegebenen Bereich des Flüssigkeitsspiegelstandes nötig ist. Der Messbereich des Spiegelstandes nach dieser Erfindung kann auch mehrere Meter erreichen.
• Der die Induktivität beeinflussende Glied, z.B. die Kurzschlusswindung in Form einer Aluminiumröhre, war@ in den E@@@@@@ Bines gl@en@@ nen Schwimmers, oder eines aus ähnlichem Materialvfertim Schwimmers eingeschmelzt. Die Spule kann ins Glas, oder in ein anderes, korrosionsfestes Material eingeschmelzt werden (die Innenholung aus demselben Material), so dass sie in keine Berührung mit den Korrosiven Substanzen kommt welche die Flüssigkeit enthalten kann, Wie praktisch überprüft, ist die hervorragende Linearität und Messgenauigkeit durch die geeignete Spulenwindung erreichbar und gleichzeitig kann man den beträchtlichen Messbereich des Flussigkeitsspiegelstandes behalten, was bei bisherigen kontaktlosen Fühlern auf bedeutende Schwierigkeiten stösst, vornehmlich auf die Notwendigkeit der Anwendung von Servobetrieben.
• Die Zeichnung (abb. 1) stellt den Fühler laut dieser Erfindung dar.
• Den Fühler bildet die Spule (l) mit steigender Dichte der Windung von ihrem einen zu dem anderen Rande und der bewegliche Glied (2) der frei im Hohlraum der Spule (l) gelagert und für Beeinflussung g der Induktivität der Spule (1) eingerichtet ist. Der Glied (2) fur Beeinflussung der Induktivitat der Spule (1) eingerichtete, wird entweder durch die Kurzschlusswindung, oder durch das ferromagnetische Material gebildet. Soll der F5hler als Flüssigkeitsstandmesser dienen, bildet der Glied (2) mit dem Schwimmer eine Baugruppe. Die Zeichnung (Abb. 1) flirt das Beispiel der Schaltung des Fühlers an. Die Spule (1) ist in einem Zweig der Induktivitatsbrücke eingeschaltet, die durch den Symetrizationskleintransformator (4) gespeiat wird ; die Sekundärwicklung des Kleintransformators ist in zwei Sektionen (A ung B) geteilt. Die Spule (3) ist eine Kompenzationsspule, welche die Induktivitätokomponente der Impedanz ausgleicht. Zur Ausgleichung der Widerstandskomponente der Impedanz dient der Widerstandszweig, der aus dem Potentiometer (5) und den Widerstanden (6) und (7) besteht. Der @leichrichter (8) gleichrichtet das Wechselstromsignal, damit es durch das Schreibgerat (93 registriert werden kann. Nimmt der Glied (2) verschiedene Positionen in dem Hohlraum der Spule (1) ein, z.B. wegen seiner Verbindung mit dem Schwimmers welcher auf dem Flüssigkeitsspiegel schwimmt, wird die Induktivitat der Spule (1)k beeinflusst, was sich dadurch erweist, dass die Gleichgewicht der Widerstandsbrucke-der Steigung der der Senkung des Flüssigkeitsspiegels nachgestort wird und das Schreibgerat einen @@@@@@@@@ Ausschlag registriert. Um die höchsten Ansprüche an die Genauigkeit zu befriedigen, ist es zweckdienstlich die Brüeke mit einer Sinusfrequenz von 104 Hz zu speisen.
• In manche, alternativen Fallen ist es notwendig aus dem Gefäss, in dem ist der Flüssigkeitsspielgelstand zu messen, eine Robre aus nichtleitendem, nichtferromagnetischen Material, z. B. glaserne herauszuführen, damit sie mit dem Hauptgefass verbundene Gefasse auf eine Weise von Standzeigern bildet. In dieser Rohre kann darauf der Schvimmer mit der Kurzschlusswindung untergrabracht werden.
• Die Erfindung ermöglicht die Messung der Lage, oder des. Flussigkeitsspiegelstandes auf den unzuganglichen Stellen, in den stark korrosiven, stark radioaktiven Mediän und in den Median des Hochdruckes..
• Sie zeichnet sich durch vorzügliche Lineariat auch bei grossem Bereich zwichen minimalem und maximalem Stande der Messgrosse aus.
• Der Fühler laut dieser Erfindung ist leicht auf solche Weise zu verfertigen, dass die unbedingt Verlasslichkeit ohne irgendeiner Instandhaltung verburgt wird. Neben der Anwendung in der chemischen und Wasserwirtschafts-Industrie ist seine Anwendung in der Kerntechnik von ausserstrittiger Bedeutung.
• Patentansprüche.
• P~~~~~~~

Claims (4)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Der Fühler (Abbild. 1) fuir die Fernmessung der. Lage, besondere der Flüssigkeitsspieelstande-dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens aus einer Spule (l) mit steigender Dichte der Aufwicklung von ihrem einen zu dem anderen Rande und aus dem axial beweglichen, frei in dem Hohlraum der Spule (1) gelagerten und für Beeinflussung der Induktivit der Spule (l) eingerichteten Glied (2) besteht.
2. 2. Der Fühler für die Fernmessung der Lage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Glied (2), für die Beeinflussung der Induktivität der Spule (l) eingerichtete, durch die Kurzschlusswindung gebildet wird.
3. 3. Der Fuhler für die Fernmessung der Lage nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Glied (2), für die Beeinflussung der Induktivität der Spule (l) eingerichtete, durch das ferromagnetische Material gebildet wird.
4. 4. Der Fuhler z°ur die Fernmessung der Lage nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Glied (2), für die Beeinflussung der Induktivitat der Spule (1) eingerichtete, mit dem Schwimmer fest verbunden ist.