DE3308074A1 - Niveaustandsmesseinrichtung fuer fluessigkeiten - Google Patents

Description

• NiveaustandsmeßeinrichtunF für Flüssigkeiten
• Die Erfindung betrifft eine Niveaustandsmeßeinrichtung für Flüssigkeiten mit mehreren über eine Brückenschaltung gespeisten elektrischen Widerstandselementen.
• Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 29 39 355 bekannt. Dort ist ein Widerstandselement in einem Heizelement angeordnet, das festen, alternierenden Heiz-und Kühlintervallen unterworfen ist. Weiterhin weist die Brückenschaltung ein variables Widerstandselement auf, das zum Nullabgleich während des Intervallbetriebes erforderlich ist. Ein derartiger Intervallbetrieb erfordert aber einen erheblichen Schaltungsaufwand und ist infolgedessen störanfällig. Außerdem kann der Füllstand nur für ein festgelegtes Niveau bestimmt werden.
• Es ist die Aufgabe der Erfindung eine. Einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben die mit wenig Schaltungsaufwand ein vom Füllstand abhängiges kontinuierliches und von Temperaturschwankungen der Flüssigkeit weitgehend unabhängiges Meßergebnis liefert.
• Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß alle Widerstandselemente der Brückenschaltung bei gleicher Temperatur die gleichen Widerstandsbeträge aufweisen, daß ein Widerstandselement den Bereich der erwarteten Niveauschwankungen überspannt und daß die restlichen Widerstandselemente in einem Bereich angeordnet sind, der ständig von FlUssigkeit ausgefüllt ist.
• Durch die ständig von der Flüssigkeit umgebenen restlichen Widerstandselemente, können schwankende Flüssigkeitstemperaturen sofern sie gleichmäßig den gesamten Behälter betreffen keinen Einfluß auf das Meßergebnis haben. Bei einer Speisung der Brücke mit konstanter Stromstärke ändert sich die Spannung am Signalabgriff der Brücke im Verhältnis zur Eintauchtiefe des den Bereich einer möglichen Niveauänderung überspannenden Widerstandselementes.
• In vorteilhafter Weise läßt sich die Einrichtung zur Detektierung eines Dampfvolumens in vollständig mit gesättigter Flüssigkeit gefüllten Behältern oder Rohrleitungssystemen verwenden.
• Anhand eines Ausführungsbeispiels und einer schematischen Zeichnung wird die erfindungsgemäße Niveaustandsmeßeinrichtung beschrieben.
• Ein Behälter 1, der bis zum Niveau 2 mit einer Flüssigkeit 3 gefüllt ist weist eine Einrichtung 4 zur Kontrolle des Niveaus 2 auf. In einer Brücken schaltung 5 sind vier Widerstandselemente 7,8,9,10 des gleichen elektrischen Widerstandsbetrages angeordnet. Dabei sind die Widerstandselemente 7,8,9 unterhalb einer Linie 11 in einem Bereich 12 des Behälters 1 angeordnet. Eine Niveauabsenkung unterhalb dieser Linie 17 tritt nicht ein, so daß die Widerstandselemente 7,8,9 ständig von der Flüssigkeit 3 bedeckt sind. Demgegenüber erstreckt sich das als Meßdraht ausgebildete Widerstandselement 10 von der Linie 11 bis in die unmittelbare Nähe der oberen Begrenzung 13 des Behälters 1. Es übergreift somit den Bereich 14 innerhalb dessen eine Niveauänderung auftreten kann. Durch Schließen eines Schalters 16 durchfließt die Brückenschaltung 5 ein Strom. Die Abgabe der ohm'schen VerlustwärRe an die umgebenden Medien Flüssigkeit und Dampf ist unterschiedlich. Dadurch kommt es in Abhängigkeit der von Wasser bzw. Dampf benetzten Länge zu einer Temperaturveränderung im Widerstandselement 10, die ihrerseits eine Widerstandsänderung hervorruft. Die Spannung U am Signalabgriff 18 der Brückenschaltung 5 verändert sich damit im Verhältnis zur Eintauchtiefe des als Meßdraht ausgebildeten Widerstandselementes 10.
• Da das Widerstandselement 10 trotz anderer Außenabmessungen die gleiche Widerstandscharakteristik aufweist, wie die im Bereich 12 angeordneten Widerstandselemente 7,8,9 ist die an einem entsprechend geeichten Meßinstrument 15 angezeigte Spannung ein direktes Maß für die Füllhöhe im Behälter.
• Die beschriebene Einrichtung läßt sich vorteilhaft für den Nachweis einer Dampfbildung in einem vollständig mit einer heißen Flüssigkeit gefüllten Behälter oder in einem Rohrleitungssystem verwenden. So ist z.B. bei Kernreaktoren der Druckwasserreaktortechnik die Kenntnis des Kühimittelfüllstandes bei einem störfallbedingten Druckverlust im Primärkreis von besonderer sicherheitstechnischer Bedeutung. Seither wurden dort komplizierte Meßeinrichtungen verwendet, die zum Beispiel vergleichende Temperaturmessungen durchführen mußten zum zu einem Ergebnis zu gelangen. Demgegenüber stellt die Verwendung der Einrichtung eine erhebliche Vereinfachung sowie eine Präzisierung der Meßergebnisse dar. Das Widerstandselement 10 wird auch hier in dem Bereich eines Behälters oder einer Rohrleitung angeordnet in dem eine Dampfbildung möglich ist. An dem Meßinstrument 15 läßt sich dann ablesen, ob das Widerstandselement 10 ganz oder teilweise von Flüssigkeit umgeben ist.

Claims (2)

1. PatentansPrUche Niveaustandsmeßeinrichtung für Flüssigkeiten mit mehreren über eine Brückenschaltung gespeisten elektrischen Widerstandselementen, dadurch gekennzeichnet, daß alle Widerstandselemente (7,8, 9,wo) der BrUckenschaltung (5) den gleichen Widerstandsbetrag aufweisen, daß ein Widerstandselement (10) den Bereich (14) der erwarteten Niveauschwankungen überspannt und daß die restlichen Widerstandselemente (7,8,9) in einem Bereich (12) angeordnet sind, der ständig von Flüssigkeit (3) ausgefüllt ist.
2. 2. Verwendung der Einrichtung nach Anspruch 1 zur Detektierung einer Dampfbildung in vollständig mit gesättigter Flüssigkeit gefüllten Behältern oder Rohrleitungssystemen.