DE2508297A1 - ULTRASONIC LEVEL SENSOR FOR LIQUIDS AND THEIR APPLICATION - Google Patents
ULTRASONIC LEVEL SENSOR FOR LIQUIDS AND THEIR APPLICATIONInfo
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Description
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Internationale Atomreaktorbau GmbH 506 BensbergInternationale Atomreaktorbau GmbH 506 Bensberg
Ultraschall-Füllstandfühler für Flüssigkeiten und dessen Anwendung Ultrasonic level sensor for liquids and its application
Die Erfindung betrifft einen Ultraschall-Füllstandfühler bei dem unter Umkehrung des piezoelektrischen Effekts mittels eines Piezoelements erzeugte Ultraschallwellen über eine Membran ausgesendet und mittels eines Piezoelements empfangen und wieder in elektrische Spannungsimpulse umgesetzt werden.The invention relates to an ultrasonic level sensor in the case of the ultrasonic waves generated by means of a piezoelectric element while reversing the piezoelectric effect emitted a membrane and received by means of a piezo element and converted back into electrical voltage pulses will.
Ultraschall-Füllstandfühler dienen, wie Füllstandfühler an sich, zunächst, dazu, zu fühlen, ob in dem von dem Fühlbereich bestrichenen Abschnitt eines Behälters, einer Rohrleitung Flüssigkeit steht oder ob dieser Abschnitt frei von Flüssigkeit ist. Das erfühlte Ergebnis kann sodann in vielfältiger Weise angezeigt werden und/oder ir. einen Regelkreis eingegeben werden, um Auswirkungen auf den Füllstand herbeizuführen.Ultrasonic level sensors are used like level sensors First of all, to feel whether in the section of a container swept by the sensing area, a pipeline Liquid or whether this section is free of liquid. The felt result can then be varied Way to be displayed and / or ir. A control loop can be entered to affect the level bring about.
Nach der DT-AS 1 066 369 ist eine Einrichtung bekannt, bei der in einen Behälter von oben und von unten je eine Reihe schalleitender Körper hineinragt, die paarweise aufeinander ausgerichtet sind und zwischen denen jeweils ein vertikaler Abstand besteht. Die Abstände zwischen je einem Paar schalleitender Körper sind stufenweise angeordnet. Sie befinden sich gegenüber· dem Behälterboden bzw. der Horizontalen in unterschiedlicher Höhe. Torzugsweise den von untenAccording to DT-AS 1 066 369 a device is known at into a container from above and one row from below protruding sound-conducting bodies, which are aligned in pairs and between which a vertical one Distance exists. The distances between each pair of sound-conducting bodies are arranged in steps. she are located opposite · the container bottom or the horizontal at different heights. Preferably the one from below
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in den Behälter ragenden Schallkörper»» werden unter Umkehrung des piezoelektrischen Effekts elektrische Spannungsimpulse aufgegeben und auf diese Weise Ultraschallwellen erzeugt. Die oberen Schallkörper sind ebenfalls mit Piezoelementen versehen, um die Ultraschallwellen empfangen zu können. Bei dieser Ausbildung wird der Unterschied von Gasen zu Flüssigkeiten bezüglich deren Schalleitfähigkeit zur Selektion benutzt, ob zwischen den schalleitenden Körpern bzw. in dem zwischen den Paaren bestehenden Zwischenraum Flüssigkeit ansteht oder nicht. Die durch Empfang der Schallwellen erzeugten elektrischen Spannungsimpulse dienen zur Anzeige o.dgl.. Diese Einrichtung ist sehr aufwendig, weil die schalleitenden Körper eine sehr erhebliche Länge und dementsprechend große Steifheit,besitzen müssen, weil für jeden Fühlbereich zwei schalleitende' Körper dieser Art erforderlich sind und weil je IPühlstelle zwei Durchbrüche in dem Behälter angebracht werden müssen. Es müssen elektrische Verbindungen zu einander gegenüberliegende Seiten des Behälters hergestellt werden. Diese Einrichtung ist nur bei Behältern zu verwenden, die frei von Einbauten sind, nicht dagegen bei Behältern mit Einbauten, in Rohrleitungssystemen oder sonstigen flüssigkeitsführenden Elementen anderer schwieriger Gestaltung.Sound bodies protruding into the container »» become electrical voltage pulses, reversing the piezoelectric effect abandoned and in this way generated ultrasonic waves. The upper sound bodies are also provided with piezo elements in order to be able to receive the ultrasonic waves. This training will make the difference from gases to liquids with regard to their sound conductivity used to select whether between there is liquid in the sound-conducting bodies or in the space between the pairs or not. The electrical voltage pulses generated by receiving the sound waves are used for display purposes or the like .. This device is very expensive because the sound-conducting body has a very considerable length and must have correspondingly great rigidity, because two sound-conducting 'bodies are required for each sensing area Art are required and because there are two openings for each cooling point must be placed in the container. There must be electrical connections to each other Sides of the container are made. This device is only to be used with containers that are free of internals, but not in the case of tanks with internals, in pipeline systems or other liquid-carrying systems Elements of other difficult design.
Nach der DT-AS 1 205 305 ist eine Einrichtung bekannt, bei der zum Messen des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter zunächst die Umkehrung und darauf der piezoelektrische Effekt benutzt sind. Es ist dort ein schalleitender Körper von oben und in vertikaler Richtung in den Behälter getaucht, an dem ein SchwimmerAccording to DT-AS 1 205 305 a device is known when measuring the level of a liquid in a container, first the inversion and then the piezoelectric effect are used. There is a sound-conducting body from above and in a vertical direction immersed in the container on which a float
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gleitend geführt ist. An dem oberen Ende des schallleitenden Körpers, einer Stange ist ein Piezoelement zum Wandeln elektrischer Spannungsimpulse in longitudinale Ultraschallimpulse angeordnet. Oberhalb des Schwimmers ist ein weiteres Piezoelement zum Empfang der von dem Schwimmer abgestrahlten Ultraschallimpulse und zu deren Wandeln in elektrische Spannungsimpulse angebracht. Die Ultraschallwellen werden hierbei nicht durch die Flüssigkeit geleitet sondern durch die Luft bzw. das Gas zwischen dem Schwimmer und dem Empfänger, weshalb hier wegen geringerer Leitfähigkeit des Gases bzw. der Luft gegenüber der Leitfähigkeit von Flüssigkeiten eine ungleich höhere Energie benötigt wird, als bei der Leitung des Ultraschalls durch eine· Flüssigkeit. Es wird hier nicht das Vorhandensein einer Flüssigkeit gefühlt sondern die Wegstrecke zwischen dem - in der Regel auf der Flüssigkeit schwimmenden - Schwimmer gemessen. Je langer die Wegstrecke der Ultraschallimpulse ist, je eher besteht die Möglichkeit einer Beeinträchtigung der-Meßeirgebnisse durch unerwünschte Reflexionen außerhalb der Meßstrecke. Diese Einrichtung erfordert, um eine Be- wegung des Schwimmers durch Auftrieb zu ermöglichen eine vertikale Anordnung des schalleitenden Körpers, eben der Führungsstange für den Schwimmer. Die Einrichtung ist für Behälter mit Einbauten oder besonderer Form, insbesondere für Rohrleitungen nicht anwendbar.. Sie ist zudem konstruktiv sehr aufwendig. ' ;.is sliding. A piezo element for converting electrical voltage pulses into longitudinal ultrasonic pulses is arranged at the upper end of the sound-conducting body, a rod. A further piezo element is attached above the float to receive the ultrasonic pulses emitted by the float and to convert them into electrical voltage pulses. The ultrasonic waves are not passed through the liquid but rather through the air or the gas between the float and the receiver, which is why a disproportionately higher energy is required here than with the due to the lower conductivity of the gas or the air compared to the conductivity of liquids Conducting the ultrasound through a liquid. The presence of a liquid is not felt here, but rather the distance between the float, which is usually floating on the liquid, is measured. The longer the distance traveled by the ultrasonic pulses, the more likely it is that the measurement results will be adversely affected by undesired reflections outside the measurement distance. In order to enable the swimmer to move by means of buoyancy, this device requires a vertical arrangement of the sound-conducting body, precisely the guide rod for the swimmer. The device cannot be used for containers with internals or a special shape, in particular for pipelines. In addition, it is structurally very complex. '; .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ultraschall-Füllstandfühler für Flüssigkeiten der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die zuvor aufgeführten Nachteile vermieden sind, der sich durchThe invention is based on the object of an ultrasonic level sensor to create for liquids of the type described above, in which the previously listed Disadvantages are avoided by the
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eine einfact* Konstruktion sowie einen geringen Aufwand bei seinem Einbau und seinem Betrieb auszeichnet, der wenig störanfällig ist und der praktisch in allen denkbaren eine Flüssigkeit*führenden Systemen und für unterschiedliche Zwecke eingesetzt v/erden kann. * oder flüssiges Metall z.B. Natrium Bei einem Ultraschall-Füllstandfühler für Flüssigkeiten, bei dem unter Umkehrung des piezoelektrischen Effekts mittels eines Piezoelements erzeugte Ultraschallwellen über eine Membran ausgesendet und mittels eines Piezoelements empfangen und wieder in elektrische Spannungsimpulse umgesetzt werden, ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Gehäuse eines Piezoelements mittels einer oder mehrerer Extensionen, wie Armen, Stegen o.dgl., mit Abstand zu der Membran und in der Schallachse des Piezoelements bzw. der Membran ein auf die Membran ausgerichteter Reflektor angeordnet ist, derart, daß das Piezoelement - bei Wechsel von Senden und Empfangen von Ultraschallimpulsen in Intervallen - zugleich als Empfänger für zuvor- ausgesandte und ggf. durch den Reflektor zurückgeworfene Ultraschallwellen eingesetzt ist. Auf diese Weise ist erreicht, daß die Abmessungen des Ultraschall-Füllstandfühlers - bei beispielsweise einem Abstand von 30 mm zwischen Membran und Reflektor - sehr klein gehalten werden können, daß der Aufwand an Material sehr gering gehalten werden kann, daß in dem jeweiligen Behälter: j. :,· nur ein Durchbruch angebracht und abgedichtet werden muß, daß der Ultraschall-Füllstandfühler wegen seiner geringen Abmessungen, seiner lageunabhängigen Einsatzmöglichkeit und seiner einfachen Montage an schwierigsten Stellen eingebaut v/erden kann, daß erheblich anIt is characterized by a simple construction as well as a low cost in its installation and operation, which is less prone to failure and which can be used in practically all conceivable systems that carry a liquid * and for different purposes. * or liquid metal, e.g. sodium. In the case of an ultrasonic level sensor for liquids, in which, while reversing the piezoelectric effect, ultrasonic waves generated by means of a piezo element are emitted via a membrane and received by means of a piezo element and converted back into electrical voltage pulses, the object is achieved according to the invention by that on the housing of a piezo element by means of one or more extensions, such as arms, webs or the like. At a distance from the diaphragm and in the sound axis of the piezo element or the diaphragm, a reflector oriented towards the diaphragm is arranged, such that the piezo element - when sending and receiving ultrasonic pulses at intervals - is used at the same time as a receiver for previously transmitted ultrasonic waves that may be reflected back by the reflector. In this way it is achieved that the dimensions of the ultrasonic level sensor - with, for example, a distance of 30 mm between membrane and reflector - can be kept very small, that the cost of material can be kept very low, that in the respective container: j . : · Only one opening has to be made and sealed so that the ultrasonic level sensor can be installed in the most difficult places because of its small dimensions, its position-independent application and its simple assembly
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Installation elektrischer Leitungen eingespart werden kann und daß wegen des kurzen V/eges der Ultraschallwellen Störungen praktisch nicht auftreten können.Installation of electrical lines can be saved and that because of the short V / eges of the ultrasonic waves Disturbances can practically not occur.
Nach einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind an dem Gehäuse ein Flansch mit Bohrungen für Befestigungsschrauben o.dgl. oder ein Gewindeabschnitt - für eine Einlochbefestigung - vorgesehen.According to an advantageous embodiment of the invention are on the housing, a flange with holes for fastening screws or the like. or a threaded section - intended for one-hole fastening.
Eine andere Ausgestaltung besteht nach der Erfindung darin, daß zwei oder mehr Piezoelemente mit ihren die Membran enthaltenden Gehäusen oder diesen entsprechenden Gehäuseabschnitten in einem gemeinsamen Halter, Träger o.dgl. in Reihe angeordnet sind und daß die der Membran gegenüberliegende Rückwand des Gehäuses oder Gehäuseabschnitts des einen Piezoelements als Reflektor gegenüber der Membran des Gehäuses oder GehäuseabSchnitts des folgenden Piezoelements gelegen ist, und ggf., daß der Träger- aus einem Rohr besteht, in dem jeweils in Höhe der Membranen und der Rückwände bzw. der Reflektoren Durchbrüche - für Zu- und Abfließen der Flüssigkeit vorgesehen sind. Bei dieser Ausbildung ist zunächst eine sehr gedrungene Anordnung einer Reihe von Fühlbereichen bei Verwendung nur einer Einbaustelle möglich. Es kann der Füllstand - so gut wie kontinuierlich - stufenweise erfühlt und so gut wie gemessen werden, ohne„daß es . . hierzu beweglicher Teile, wie eines Schwimmers o.dgl. "bedarf.Another embodiment of the invention is that two or more piezo elements with their the Housing containing membrane or housing sections corresponding to these in a common holder, carrier or the like. are arranged in series and that the membrane opposite the rear wall of the housing or housing section of the one piezo element as a reflector opposite the membrane of the housing or housing section of the following piezo element is located, and possibly that the carrier consists of a tube in which each in Height of the membranes and the rear walls or the reflectors Breakthroughs - are provided for the inflow and outflow of the liquid. In this training there is initially one Very compact arrangement of a number of sensing areas when using only one installation point. It can the level - almost continuously - can be sensed step by step and practically measured without "it." . this moving parts, such as a float or the like. "requirement.
Eine weitere erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Dicke der Membran oder der Membranen entsprechend der gewählten durch die Dicke der Piezoelemente bestimm-Another solution according to the invention is that determine the thickness of the membrane or the membranes according to the selected by the thickness of the piezo elements
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ten Schallfrequenz - zumindest angenähert - Λ/2 oder η. Λ/2 beträgt, wodurch ein besonders guter Schallübergang von dem Piezoelement über die Membran in Richtung auf den Reflektor und umgekehrt erreicht wird.th sound frequency - at least approximately - Λ / 2 or η. Λ / 2, which results in a particularly good sound transfer is achieved by the piezo element via the membrane in the direction of the reflector and vice versa.
Schließlich wird noch nach der Erfindung die Anordnung eines oben beschriebenen Ultraschall-Füllstandfühlers vorgeschlagen, bei der in der Wand eines Behälters ein etwa dem Durchmesser der Membran entsprechend kleinerer Durchbruch und Gewindebohrungen o.dgl. zum Befestigen . des Flansches des Gehäuses mittels Befestigungsschrauben o.dgl. vorgesehen, die Stege mit dem Reflektor durch den Durchbruch gesteckt und der Durchbruch durch die Membran geschlossen sind bzw. in dem Behälter eine Gewindebohrung vorgesehen ist und daß das Gehäuse mittels seines Gewindeabschnitts in dieser Gewindebohrung befestigt ist.Finally, according to the invention, the arrangement an above-described ultrasonic level sensor is proposed in the one in the wall of a container approximately the diameter of the membrane corresponding to smaller breakthroughs and threaded holes or the like. to attach. the flange of the housing by means of fastening screws or the like. provided, the webs with the reflector through the breakthrough inserted and the breakthrough closed by the membrane or in the container a Threaded hole is provided and that the housing by means of its threaded section in this threaded hole is attached.
V/eitere Schutzbegehren ergeben sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung in Verbindung mit den Patentansprüchen. Other requests for protection result from the description and / or the drawing in conjunction with the claims.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:The invention is shown schematically and by way of example in the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Ultraschall-Füllstandfühler, angebaut an eine Wand eines Behälters, geschnitten in einer in seiner Achse gelegenen Ebene,Fig. 1 shows an ultrasonic level sensor, built on a wall of a container, cut in a plane located on its axis,
Fig. 2 einen anderen Ultraschall-Füllstandfühler, angebaut an eine Wand eines Behälters, teilweise geschnitten in einer in seiner Achse gelegenen Ebene,Fig. 2 shows another ultrasonic level sensor, built on a wall of a container, partially cut in a plane lying on its axis,
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Fig. 3 einen Ultrasehall-Füllstandfühler, angeordnet an einen Behälter,Fig. 3 an Ultrasehall level sensor, arranged to a container,
Fig. 4- eine Anordnung dreier Ultraschall-Füllstandfühler an einem Behälter,Fig. 4- an arrangement of three ultrasonic level sensors on a container,
Fig. 5 eine Anordnung eines Ultraschall-Füllstandfühlers in dem Schutzmantel einer Rohrleitung, und5 shows an arrangement of an ultrasonic level sensor in the protective jacket of a pipeline, and
Fig. 6 einen Ultraschall-Füllstandfühler mit mehreren Führbereichen.6 shows an ultrasonic level sensor with several guide areas.
Nach Fig. 1 und Fig. 2 bzw. nach Fig. 6 besteht ein Ultraschall-Füllstandfühler 1 bzw. 1a aus einem Piezoelement 11, einer Membran 12 und einem dazu mit Abstand in der Schallachse angeordneten Reflektor 13. Das Piezoelement 11 ist in einem Gehäuse 14 an dessen Stirnwand angeordnet, die die Membran 12 darstellt. Gegenüber dieser Stirnwand befindet sich der Deckel des Gehäuses 14·, der bei dem Ultraschall-Füllstandfühler nach Fig. 6, bei Zusammenfassung mebrarer Ultraschall-Füllstandfühier oder Anordnung mehrerer Piezoelemente 11 mit mehreren Fühlbereichen in Reihe und in einem gemeinsamen Träger, einem Rohr 15, zugleich der Reflektor 13 für ·■ · das nachfolgende Piezoelement 11 und dessen Membran 12 sein kann..According to FIG. 1 and FIG. 2 or according to FIG. 6, there is an ultrasonic level sensor 1 or 1a from a piezoelectric element 11, a membrane 12 and a spaced apart in FIG the sound axis arranged reflector 13. The piezo element 11 is arranged in a housing 14 on its end wall, which represents the membrane 12. Opposite this end wall is the cover of the housing 14 ·, the in the case of the ultrasonic level sensor according to FIG. 6, when summarized mebrary ultrasonic level sensor or arrangement of several piezo elements 11 with several sensing areas in series and in a common carrier, a tube 15, at the same time the reflector 13 for · ■ · the following Piezo element 11 and its membrane 12 can be ..
Nach Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 6 sind Leitungen 16 an die Piezoelemente angeschlossen, die nach Fig. 1 und Fig. 2 zu einer Koaxialsteckbuchse 17 führen, die an dem Mantel des Gehäuses 14· befestigt ist.According to FIGS. 1, 2 and 6, lines 16 are connected to the piezo elements, which according to FIGS. 1 and 2 lead to a coaxial socket 17 which is attached to the jacket of the housing 14 ·.
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Nach Fig. 1 und Fig. 2 weist das Gehäuse 14 Extensionen, Stege 141 auf, die den Reflektor 15 tragen.According to FIGS. 1 and 2, the housing 14 has extensions, webs 141 which carry the reflector 15.
Zweckmäßig ist der in dem Gehäuse 14· verbleibende Raum mit einer Vergußmasse - nicht dargestellt -, wie einem Zweikomponenten-Werkstoff, ausgegossen, womit eine Druckentlastung sowie eine Dämpfung niederfrequenter Schwingun gen erzielt werden.The space remaining in the housing 14 is expedient with a potting compound - not shown -, such as a two-component material, poured out, thus relieving the pressure and damping of low-frequency vibrations can be achieved.
Die Dicke der Membran 12 oder der Membranen 12 beträgt zweckmäßig A/2 oder η.λ /2 entsprechend der jeweils gewählten und durch die Dicke des oder der Piezoelemente bestimmten Schallfrequenz.The thickness of the membrane 12 or the membranes 12 is expediently A / 2 or η.λ / 2 according to the sound frequency selected in each case and determined by the thickness of the piezo element or elements.
Nach Fig. 1 ist an dem Gehäuse 14 ein Flansch 142 mit Bohrungen angeformt, zum Befestigen des Ultraschall-Füllstandfühlers 1 an der Wand 30 eines - nicht weiter dargestellten - Behälters mittels Befestigungsbolzen und -muttern 21, 22 und entsprechender Gewindebohrungen in der Wand 30. in der V/and 30 ist ein dem Durchmesser der Membran 12 kleinerer Durchbruch vorgesehen, durch den die Stege 141 mit dem Reflektor 13 gesteckt sind und der durch Abdeckung mit der Membran 12 geschlossen ist.According to FIG. 1, a flange 142 with bores is formed on the housing 14 for fastening the ultrasonic level sensor 1 on the wall 30 of a - not shown - container by means of fastening bolts and -nuts 21, 22 and corresponding threaded holes in the wall 30. in the V / and 30 is a diameter of the Membrane 12 provided smaller opening through which the webs 141 are inserted with the reflector 13 and the is closed by covering with the membrane 12.
Nach Fig. 1 ist an dem Gehäuse 14 ein Gewinde abschnitt 143 angeordnet, mittels dessen der Ultraschall-Füllstandfühler 1 in einer in der Wand 30 eines - nicht weiter dargestellten - Behälters angebrachten Gewindebohrung - als eine Einlochbefestigung - angebracht ist. Das Gehäuse 14 ist ferner mit einer rohrartigen Verlängerung 144 ausgestattet, die eine größere Eindringtiefe des Fühlbereichs, beispielsweise bei geneigter oder vertikal nach unten gerichteter Anordnung, gestattet.According to Fig. 1, a thread section 143 is arranged on the housing 14, by means of which the ultrasonic level sensor 1 in a threaded hole made in the wall 30 of a container (not shown) - As a single hole fastening - is attached. The housing 14 is also provided with a tubular extension 144 equipped, which allows a greater depth of penetration of the sensing area, for example with inclined or vertical downward arrangement is permitted.
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In Fig. 3 bis Pig. 5 sind einige Anwendungsbeispiele für den Ultraschall-Füllstandfühler 1 dargestellt.In Fig. 3 to Pig. 5 are some application examples for the ultrasonic level sensor 1 shown.
Nach Fig. 3 ist der Ultraschall-Füllstandfühler 1 im Knie einer Schutzgaszuleitung 311 zu einem Behälter 31 angeordnet, um bei Fluten der Schutzgasleitung 311 ein Warnsignal auszulösen.According to Fig. 3, the ultrasonic level sensor 1 is in Knee of a protective gas feed line 311 to a container 31 arranged in order to flood the protective gas line 311 Trigger warning signal.
Nach Fig. 4 sind in der Wand eines Behälters 32 übereinander drei Ultraschall-Füllstandfühler 1 angeordnet, wobei der obere und der mittlere bzw. der mittlere und der untere Ultraschall-Füllstandfühler 1 als Grenzwertgeber für zwei verschiedene Füllhöhen in dem Behälter derart dienen können, daß bei Trockenfallen des mittleren bzw. des unteren Ultraschall-Füllstandfühlers Flüssigkeit in den Behälter gegeben wird, und daß bei Fühlen von Flüssigkeit durch den oberen bzw. den mittleren Ultraschall-Füllstandfühler die Flüssigkeitszufuhr unterbrochen wird.According to Fig. 4 are in the wall of a container 32 one above the other three ultrasonic level sensors 1 arranged, the upper and the middle or the middle and the lower ultrasonic level sensor 1 as a limit value transmitter for two different filling levels in the container can serve in such a way that if the middle one falls dry or the lower ultrasonic level sensor liquid is added to the container, and that when feeling the liquid supply is interrupted by the upper or the middle ultrasonic level sensor will.
Nach Fig. 5 ist ein Ultraschall-Füllstandfühler 1 in den Schutzmantel 331 einer Rohrleitung 33 5 zweckmäßig an einer tief oder der tiefst gelegenen Stelle des Schutzmantels 331 eingebaut, wobei er zur Leckanzeige für die Rohrleitung 33 dienen kann.According to FIG. 5, an ultrasonic level sensor 1 is installed in the protective jacket 331 of a pipeline 33 5, expediently at a deep or the lowest point of the protective jacket 331, it being able to serve as a leak indicator for the pipeline 33.
Nach Fig. 6 ist das Rohr 15 als Träger eines Ultraschall-Füllstandfühlers mit mehreren Piezoelementen 11, Membranen 12 und - mit Ausnahme des obersten - durch die Rückwände der Gehäuse oder Gehäuseabschnitte dargestellten Reflektoren 13 mittels eines Flansches I5I auf dem Stutzen 341 eines Behälters 34- befestigt, so daß durchAccording to FIG. 6, the tube 15 is used as a support for an ultrasonic level sensor with several piezo elements 11, membranes 12 and - with the exception of the top one - represented by the rear walls of the housing or housing sections Reflectors 13 by means of a flange I5I on the Nozzle 341 of a container 34- attached so that through
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eine Behälteröffnung eine Reihe Fühlbereiche erschlossen ist und quasikontinuierliche Füllstandmessung ermöglicht ist. In dem Rohr 15 sind jeweils sogleich oberhalb der Membranen 12 und sogleich unterhalb der Reflektoren 13 Durchbrüche 152 für den Zu- und Abfluß der Flüssigkeit in den Fühlbereich angeordnet.a container opening opened up a number of sensing areas is and quasi-continuous level measurement is made possible. In the tube 15 are in each case immediately above the membranes 12 and immediately below of the reflectors 13 openings 152 for the Arranged inflow and outflow of the liquid in the sensing area.
Elektrische Schaltungen, mittels deren elektrische Spannungsimpulse im Wechsel bzw. in Intervallen ausgesendet und empfangen sowie angezeigt oder abgebildet werden können sind bekannt, so daß sie hier einer Behandlung nicht bedürfen.Electrical circuits, by means of which electrical voltage pulses are emitted alternately or at intervals and can be received as well as displayed or mapped are known, so that they can be found here do not require treatment.
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Der Erfindungsgedanke, bei einem Ultraschall-Füllstandfühler so entfernt wie erforderlich und so nahe wie möglich gegenüber der Membran und dem Piezoelement einen Reflektor anzuordnen und oder um das Piezoelement mit der Membran im Wechsel als Sender und Empfänger der Ultraschallimpulse zu benutzen bzw. benutzen zu können sowie die Anordnung eines oder mehrerer dieser Ultraschall-Füllstandfühler, ist nicht an die oben dargestellten und behandelten Ausführungsbeispiele gebunden. Vielmehr gestattet der erfindungsgemäße Ultraschall-Füllstandfühler wegen seiner kompakten, raumsparenden Ausbildung, seiner Korrosionsfreiheit wegen Bestehen seiner äußeren Teile aus dem gleichen Werkstoff und wegen seiner Einsatzmöglichkeit auch bei hohem Druck in einem Behälter o.dgl. zahlreiche Ausgestaltungen und Anwendungen.The idea of the invention for an ultrasonic level sensor as far away as necessary and as close as possible to the diaphragm and the piezo element to arrange a reflector and or to alternate between the piezo element and the membrane as a transmitter and to use or to be able to use the receiver of the ultrasonic pulses and the arrangement of an or several of these ultrasonic level sensors are not related to the exemplary embodiments presented and dealt with above bound. Rather, the inventive ultrasonic level sensor allows because of its compact, space-saving training, its freedom from corrosion because of the existence of its outer parts made of the same material and because of its possible use even at high pressure in a container or the like. numerous configurations and applications.
Patentansprüche: - 11 -Claims: - 11 -
609837/0*43609837/0 * 43
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet,7. Arrangement of an ultrasonic level sensor according to claims 1 and 2,
characterized,
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