DE4431631B4 - Auf Schwingungsbasis arbeitendes Meßgerät für Flüssigkeiten - Google Patents
Auf Schwingungsbasis arbeitendes Meßgerät für Flüssigkeiten Download PDFInfo
- Publication number
- DE4431631B4 DE4431631B4 DE4431631A DE4431631A DE4431631B4 DE 4431631 B4 DE4431631 B4 DE 4431631B4 DE 4431631 A DE4431631 A DE 4431631A DE 4431631 A DE4431631 A DE 4431631A DE 4431631 B4 DE4431631 B4 DE 4431631B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- support plate
- transmission wave
- vibration
- measuring device
- transmission shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 70
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 17
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 7
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001609 comparable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/296—Acoustic waves
- G01F23/2968—Transducers specially adapted for acoustic level indicators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/296—Acoustic waves
- G01F23/2966—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
- G01F23/2967—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves for discrete levels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
- G01N11/16—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring damping effect upon oscillatory body
- G01N11/162—Oscillations being torsional, e.g. produced by rotating bodies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Auf Schwingungsbasis arbeitendes Meßgerät für Flüssigkeiten, bestehend aus einem um eine Schwingungsachse schwingenden Vibrator und einem in die zu messende Flüssigkeit eintauchenden, von dem Vibrator in Schwingungen versetzbaren Detektor mit einer sich zwischen dem Vibrator und dem Detektor erstreckenden, dem Detektor bei angeregtem Vibrator Drehschwingungen vermittelnden Übertragungswelle, die im Niveau des Schwingungsknotens unter Unterbindung von Verlagerungen gegenüber der Tragplatte in achsialer Richtung geführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragungswelle (2) in der Tragplatte (6) mit begrenzte Verlagerbarkeit der Übertragungswelle (2) gegenüber der Tragplatte (6) in radialer Richtung zulassendem Spiel gelagert ist.
daß die Übertragungswelle (2) in der Tragplatte (6) mit begrenzte Verlagerbarkeit der Übertragungswelle (2) gegenüber der Tragplatte (6) in radialer Richtung zulassendem Spiel gelagert ist.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein auf Schwingungsbasis arbeitendes Meßgerät für Flüssigkeiten.
- Solche Schwingungsmeßgeräte werden in Zusammenhang mit der Messung der Viskosität und der Dichte von Flüssigkeiten eingesetzt, dann auch für die Füllstandsanzeige.
- Aus der
US-A-4,811,593 A ist ein solches Meßgerät bekannt, bei dem der in die Flüssigkeit eintauchende Meßfühler am freien Ende einer Welle angeordnet ist, an deren anderem Ende ein Schwingungserreger angreift, und von der die vom Schwingungserreger erzeugten Schwingungen auf den Meßfühler am Fühler Resonanzschwingungen hervorrufend übertragen werden. Eine an ein solches Meßgerät zu stellende wesentliche Bedingung ist eine vom die zu messende Flüssigkeit enthaltenden Gefäß, gegebenenfalls dann auch eine Rohrleitung, und vom den Schwingungserreger umgebenden Gehäuse möglichst unbeeinflußte Installation des Geräts. Hierfür ist dem vorbekannten Meßgerät am vom Meßfühler abgekehrten Ende eine sogenannte Masse zugeordnet, über die das Meßgerät in einem das Meßgerät, speziell den Schwingungserreger umgebenden Gehäuse, abgehängt ist, wobei sich die Masse am Gehäuse über schwingungsabsorbierende Elemente abstützt. Wenn die Masse ihre Funktion zufriedenstellend erfüllen soll, bedarf es eines vergleichsweise hohen Gewichts der Masse, woraus zwangsläufig dann auch größere Abmessungen des Masseelements resultieren. Daraus ergeben sich ein die Handhabung des Meßgeräts selbst beeinträchtigendes hohes Gewicht und eine dementsprechende Größe der Gesamtkonstruktion. Aus der ist dann auch schon eine auf Schwingungsbasis arbeitende Meßgeräteversion für Flüssigkeiten, bestehend aus einem um eine Schwingungsachse schwingenden Schwingungserreger (Vibrator) und einem in die zu messende Flüssigkeit eintauchenden, von dem Vibrator in Schwingungen versetzbaren Meßfühler (Detektor) mit einer sich zwischen dem Vibrator und dem Detektor erstreckenden, dem Detektor bei angeregtem Vibrator Drehschwingungen vermittelnden Übertragungswelle, die sich im Niveau seines Schwingungsknotens unter Unterbindung von Verlagerungen gegenüber der Tragplatte in achsialer Richtung fuhrt, zu entnehmen.GB 2 099 998 A - Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Übertragungswelle zwar unter Beibehaltung der Unterbindung von Verlagerungen gegenüber der Tragplatte in achsialer Richtung, gleichwohl aber eine begrenzte Verlagerbarkeit gegenüber der Tragplatte in radialer Richtung zulassend, mit der Tragplatte zusammenzufassen, um das Schwingungsverhalten des Meßgeräts weitergehend zu verbessern.
- Die Aufgabe wird mit einem auf Schwingungsbasis arbeitendes Meßgerät für Flüssigkeiten, bestehend aus einem um eine Schwingungsachse Schwingungserreger (Vibrator) und einem in die zu messende Flüssigkeit eintauchenden, von dem Vibrator in Schwingungen versetzbaren Meßfühler (Detektor) mit einer sich zwischen dem Vibrator und dem Detektor erstreckenden, dem Detektor bei angeregtem Vibrator Drehschwingungen vermittelnden Übertragungswelle, die im Niveau des Schwingungsknotens unter Unterbindung von Verlagerungen gegenüber der Tragplatte in achsialer Richtung geführt wird, gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Übertragungswelle in der Tragplatte mit begrenzte Verlagerbarkeit der Übertragungswelle gegenüber der Tragplatte in radialer Richtung zulassendem Spiel gelagert ist. - Die aus Patentanspruch 1 zurückbezogenen Unteransprüche 2 bis 8 heben ab auf konstruktive Varianten des im Hauptanspruch definierten Lösungsprinzips.
- Die einerseits die Verlagerbarkeit der Übertragungswelle in der Tragplatte in achsialer Richtung und andererseits ihre begrenzte Verlagerbarkeit gegenüber der Tragplatte in radialer Richtung führt zu einer weitergehenden Verbesserung des Schwingungsverhaltens des Meßgeräts, daraus resultierend anhaltend eindeutige vom Meßgerät vermittelte Meßwerte. Sichergestellt ist dann auch die Abschirmung des Schwingungserregers gegen den Zutritt von Flüssigkeit, in die der Meßfühler eintaucht.
- In der Zeichnung ist die Erfindung weitergehend erläutert. Es zeigen
-
1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt, -
2 –5 Ausgestaltungen der Lagerung des sich zwischen dem Vibrator und dem Detektor erstreckenden Verbindungsgliedes ebenfalls im Schnitt, -
6 eine das Schwingungsverhalten einer solchen Vorrichtung andeutende Prinzipskizze. - Mit
1 ist ein Schwingungserreger {Vibrator) bezeichnet, der um die Achse Z schwingt. Von dem Schwingungserreger1 geht das sich in der Flucht der Schwingungsachse Z erstreckende Übertragungsglied2 aus, an dessen vom Schwingungserreger1 abgekehrten Ende ein in die zu messende Flüssigkeit eintauchender Meßfühler3 (Detektor) ebenfalls fluchtend mit der Schwingungsachse Z angesetzt ist, der durch den aktivierten Schwingungserreger1 über das Übertragungsglied2 angeregt wird. Dabei bilden sich im Übertragungsglied2 den Schwingungsknoten0 durchsetzende, einen wellenförmigen Verlauf nehmende Schwingungen aus, die auf den Meßfühler3 übertragen werden (6 ). Das Übertragungsglied2 ist somit Drehschwingungen um den Schwingungsknoten0 unterworfen, dementsprechend dann auch der Meßfühler3 . - Bei dem Übertragungsglied
2 muß es sich nicht unbedingt um eine Welle handeln, es kann sich dabei auch um ein solches mit einem rechteckigen oder einem quadratischen Querschnitt, dann auch um ein verschiedene Querschnittsformen aufweisendes Übertragungsglied handeln, vorausgesetzt es ist in der Lage, Schwingungen vom Schwingungserreger1 auf den Meßfühler3 in der vorgegebenen Weise zu übertragen. - Wie im vorausgehenden bereits angesprochen, besteht zwischen dem Schwingungserreger
1 und dem Meßfühler3 eine Resonanzbeziehung dergestalt, daß bei um die Schwingungsachse Z schwingendem Schwingungserreger der Meßfühler Schwingungen auch wieder um die Schwingungsachse Z ausführt. Dabei bilden sich in der Übertragungswelle2 Drehschwingungen aus, die sich dann auch am Meßfühler3 einstellen. Der Meßfühler3 taucht in die zu prüfende Flüssigkeit4 ein und die Beschaffenheit der Flüssigkeit, etwa was deren Viskosität oder deren Dichte betrifft, wird über das Schwingungsverhalten des Meßfühlers3 in der Flüssigkeit4 ermittelt. - Ein Drehschwingungen hervorrufender Schwingungserreger ist den
6 und7 derUS-A-4,811,593 zu entnehmen, dann auch den3 ,9 und10 derUS-A-4,905,499 . Jeder dieser Schwingungserreger ist in der Lage, Drehschwingungen um eine ideelle, sich in der Flucht der Übertragungswelle und des Meßfühlers erstreckende Achse hervorzurufen. - Der Schwingungserreger
1 und ein größerer Bereich der vom Schwingungserreger1 ausgehenden Übertragungswelle2 wird umgeben von einem diese Elemente der Vorrichtung, abschirmenden Gehäuse5 . Der verbleibende Bereich der Übertragungswelle2 und der an dessen Ende angesetzte Meßfühler3 springen aus dem Gehäuse5 vor. Der Überstand der Übertragungswelle2 über das Gehäuse5 , und zwar der Bereich des Überstandes, in dem der Schwingungsknoten0 der Übertragungswelle2 ausgebildet ist, ist in einer Lagerplatte6 gelagert, an der das den Schwingungserreger1 umgebende Gehäuse5 angesetzt ist. Die Lagerplatte6 kann dann auch die Funktion eines Verschlusses für den die zu messende Flüssigkeit4 enthaltenden Behälter11 , sich am oberen Rand des Behälters11 abstützend, übernehmen, wobei die Lagerplatte6 gegenüber dem Behälter11 mittels Bohrungen10 in der Lagerplatte6 durchsetzende Schrauben festgelegt wird. - Das freie Ende der Übertragungswelle
2 mit dem an ihr angesetzten Meßfühler3 erstreckt sich aus dem den Schwingungserreger1 abschirmenden Gehäuse5 heraus den zentrischen Durchgang12 in der den Behälter11 verschließenden Lagerplatte6 durchsetzend, in den die zu prüfende bzw. kontrollierende Flüsigkeit4 enthaltenen Behälter11 , in die Flüssigkeit4 eintauchend. - Die den zentrischen Durchgang
12 in der Lagerplatte6 durchsetzende Übertragungswelle2 ist bei der Lösung nach1 der Lagerplatte6 in einer Weise zugeordnet, daß der Schwingungsknoten0 im Niveau der Lagerplatte6 liegt. Gegenüber der Lagerplatte6 wird die Übertragungswelle2 in der vorgegebenen Positionierung festgelegt. Hierfür sind an der Übertragungswelle2 zwei Anschläge13A und13B ausgebildet, von denen der Anschlag13A von der Oberseite der Lagerplatte6 her in den Durchgang12 hineinragt und der Anschlag13B von der Unterseite der Lagerplatte6 her. Beide Anschläge13A und13B stützen sich über elastische, im Einbauzustand zusammengepreßte Ringe15 an einer in den Durchgang12 Spiel für die den Durchgang12 durchsetzende Übertragungswelle2 belassend vorspringenden Ringschulter14 ab. Auf diese Weise ist die Übertragungswelle2 gegenüber der Lagerplatte6 , eine Verlagerung der Übertragungswelle2 gegenüber der Lagerplatte6 in achsialer Richtung unterbindend elastisch festgelegt, so die Orientierung des Schwingungsknotens0 auf die Lagerplatte6 fixierend. - Bei der Ausgestaltung der Lagerung der Übertragungswelle
2 in der Lagerplatte6 nach2 sitzt auf der Übertragungswelle2 ein ringförmiger, über die Welle2 vorspringender, auf den Durchgang12 der Lagerplatte6 ausgelegter, sich im Durchgang12 mit Spiel führender Ansatz16 . Im Ansatz16 der Welle2 und im Durchgang12 sind umlaufende, in einem. Niveau liegende Ringnuten17A und17B ausgebildet. Diese Ringnuten17A und17B nehmen einen elastischen Ring15 auf, mit Hilfe dessen die Übertragungswelle2 gegenüber der Lagerplatte6 in der durch die korrespondierenden Ringnuten17A und17B vorgegebenen Positionierung festgelegt wird, in der sich der Schwingungsknoten0 der Verbindungswelle2 bei angeregtem System ausbildet. Auch hierbei wieder handelt es sich um eine, eine Verlagerung der Übertragungswelle2 gegenüber der Lagerplatte6 in achsialer Richtung unterbindende elastische Lagerung unter Ausbildung der Lagerstelle im Niveau des Schwingungsknotens0 der Welle2 . - Das Ausführungsbeispiel nach
3 zeigt eine Lagerung der Übertragungswelle2 gegenüber der Lager- bzw. Tragplatte6 außerhalb der Lagerplatte6 . In diesem Fall ist die Lagerplatte im Bereich des Durchganges für die Übertragungswelle2 mit einem nabenförmigen Überstand18 versehen, mit dem eine Überwurfmutter20 mit zentralem Durchgang für die Übertragungswelle2 in Gewindeeingriff bringbar ist. Die am Ansatz18 angesetzte Mutter20 unterfängt einen die Übertragungswelle2 mit beidseitigem Überstand durchsetzenden Stift19 , der sich einerseits an der Stirnseite des Ansatzes18 und andererseits an der Mutter20 über elastische Ringe15 abstützt. Durch mehr oder weniger starkes Anziehen der Überwurfmutter20 läßt sich die gewünschte durch die elastischen Ringe15 bewirkte Einspannung hervorrufen. - Wie aus den vorausgehenden Ausführungen hervorgeht, dient die Tragplatte
6 der Lagerung der den Schwingungserreger1 mit dem Meßfühler3 zusammenfassenden Übertragungswelle2 , zu beiden Seiten der Lagerplatte freischwingende Bereiche der Einheit ausbildend. Der Überstand der Übertragungswelle2 mit dem Schwingungserreger1 über die Lagerplatte6 führt dabei Schwingungen um den Schwingungsknoten0 in der in6 angedeuteten Weise aus. Entsprechende, jedoch gegenläufige Schwingungsbewegungen führt der über die Unterseite der Tragplatte6 vorspringende Übertragungswelle2 mit dem Meßfühler3 aus. Auf diese Weise wird eine sogenannte aktive Resonanz induziert. Daraus resultiert ein Schwingungsverhalten des Schwingungserregers1 einerseits und des Meßfühlers3 andererseits, das jeweils einer 1/4 Wellenlänge ausgehend vom Schwingungsknoten0 entspricht. In dieser Hinsicht unterscheidet sich die erfindungsgemäße Einheit von bekannten gattungsgemäßen Einheiten, bei denen lediglich der Meßfühler3 frei schwingt. In Abwandlung kann vorgesehen sein. daß der Schwingungserreger1 und dann auch der Meßfühler3 in einer Weise aktiviert werden, die zu Schwingungen führt, die n/2 Wellenlängen plus 1/n Wellenlänge ausgehend vom Schwingungsknoten0 entspricht, wobei n für eine ganze Zahl steht. Die Erfindung deckt dann auch Systeme mit einer Mehrzahl von sich auf dem Übertragungsglied bzw. der Übertragungswelle2 ausbildenden Schwingungsknoten mit der Maßgabe ab, daß einer der Schwingungsknoten in der vorgegebenen Weise im Bereich der Lagerplatte6 zu positionieren ist. - Aus den
4 und5 sind weitere Möglichkeiten der Zusammenfassung des Übertragungsgliedes bzw. der Übertragungswelle2 zu entnehmen, die auf Puffer im Bereich der Zusammenfassung der Übertragungswelle mit der Lagerplatte verzichten. Nach4 wird die sich durch den Durchgang12 in der Lagerplatte6 hindurch erstreckende Übertragungswelle2 im Niveau des in der Welle2 ausgebildeten Schwingungsknotens0 von einem Stift19 durchsetzt, der beidseitig in vom Durchgang12 ausgehenden Rücksprüngen21 in der Lagerplatte6 in horizontaler Richtung begrenzt verlagerbar gelagert ist. Bei der Ausführungsform nach5 ist die die Lagerplatte6 mit Spiel durchsetzende Übertragungswelle2 mit einen hinreichenden Überstand aufweisenden Ringschultern13A und13B versehen, die zu beiden Seiten der Lagerplatte6 anliegend, auch wieder eine Verlagerung der Übertragungswelle2 gegenüber der Tragplatte6 in horizontaler Richtung zulassen. Sowohl der die Übertragungswelle2 durchsetzende, sich in der Tragplatte6 führende Stift19 (4 ) als auch die gegenüber die Übertragungswelle2 vorspringenden, an beiden Seiten der Lagerplatte6 anliegenden Schultern13A und13B unterbinden die nicht gewünschte Verlagerung der Übertragungswelle2 in der Flucht der Welle2 und damit dann auch der Schwingungsachse Z. - Mit den bei den Ausführungsbeispielen nach den
1 und2 vorgesehenen elastischen Zwischenlagern15 ist der zusätzliche Vorteil einer Abdichtung des Schwingungserregerbereichs gegen aus dem Behälter11 über die Übertragungswelle2 auswandernder Flüssigkeit4 verbunden, umgekehrt dann auch eine Abdichtung des Behälters11 gegen den unerwünschten Zutritt von Fremdstoffen. - Das erfindungsgemäße Gerät ist somit bestens für eine Installation auf einem Flüssigkeitsbehälter geeignet, dann auch an einer Rohrleitung, die von Flüssigkeit durchströmt wird, weitergehend dann auch an Behältern, in denen sich Flüssigkeiten befinden, die chemischen Reaktionen ausgesetzt sind, sei es zur Messung der Viskosität oder der Dichte der Flüssigkeit, sei es für die Füllstandsanzeige.
- Festzuhalten ist noch einmal, daß es sich bei der Welle
2 um ein sich in der Flucht der Schwingungsachse Z erstreckendes Übertragungsglied für die Übertragung der Schwingungen des aktivierten Schwingungserregers1 auf den Meßfühler3 handelt. Die Welle2 kann über ihre gesamte Länge ein und denselben Querschnitt aufweisen, gleichermaßen in Teilbereichen einen größeren oder kleineren Querschnitt. - Mit
22 ist in1 ein Schwingungsfühler (Sensor) bezeichnet, der dem Schwingungserreger1 auf der vom Meßfühler3 abgekehrten Seite zugeordnet ist. Bei der Messung, also bei in die zu messende Flüssigkeit eingetauchtem angeregten Meßfühler3 ändert sich die Belastung des Schwingungserregers1 . Der Schwingungsfühler (Sensor)22 registriert die Belastungsänderung und vermittelt entsprechende Signale an ein auswertendes Gerät. Dieses Gerät kann in dem auf der Lagerplatte6 aufsitzenden, den Schwingungserreger1 abschirmenden Gehäuse5 untergebracht sein. - Bestandteil des Sensors
22 kann beispielsweise ein piezoelektrisches Element sein, an dem Spannung liegt, das Änderungen des Schwingungsverhaltens, ausgelöst durch den in die zu messende Flüssigkeit eintauchenden Meßfühler3 , in elektrische Signale umsetzt, die ausgewertet werden. An den Schwingungserreger1 wird für seine Aktivierung Spannung über das Kabel23 ,24 gelegt. - Dem Schwingungserreger
1 kann zur Stabilisierung des Schwingungsverhaltens auf der vom Meßfühler3 abgekehrten Seite auch wieder eine Beschwerung (Masse)25 zugeordnet werden, die bei vergleichbarer Wirkung leichter und kleiner ausgelegt sein kann als das nach dem Stand der Technik erforderlich ist. - Das erfindungsgemäße System kann dem die zu messende Flüssigkeit enthaltenden Behälter über die sogenannte Lagerplatte einwandfrei und anhaltend zugeordnet werden, und zwar ohne jegliche Beeinträchtigung des Schwingungsverhaltens des Meßsystems durch äußere Einflüsse. Daraus resultiert ein hoher Grad von Präzision bei der mit dem System durchzuführenden Flüssigkeitsmessung.
-
- 0
- Schwingungsknoten
- 1
- Schwingungserreger, Vibrator
- 2
- Übertragungsglied/Übertragungswelle
- 3
- Meßfühler, Detektor
- 4
- Flüssigkeit
- 5
- Gehäuse
- 6
- Lagerplatte/Tragplatte
- 10
- Bohrungen
- 11
- Behälter
- 12
- Durchgang
- 13a, 13b
- Anschläge
- 14
- Ringschulter
- 15
- Ring/Dichtungsring
- 16
- Ansatz
- 17a, 17b
- Ringnuten/Rücksprünge
- 18
- Überstand/Ansatz
- 19
- Stift/Bolzen
- 20
- Überwurfmutter
- 21
- Rücksprünge
- 22
- Schwingungsfühler, Sensor
- 23, 24
- Kabel
- 25
- Beschwerung (Masse)
- Z
- Schwingungsachse
Claims (8)
- Auf Schwingungsbasis arbeitendes Meßgerät für Flüssigkeiten, bestehend aus einem um eine Schwingungsachse schwingenden Vibrator und einem in die zu messende Flüssigkeit eintauchenden, von dem Vibrator in Schwingungen versetzbaren Detektor mit einer sich zwischen dem Vibrator und dem Detektor erstreckenden, dem Detektor bei angeregtem Vibrator Drehschwingungen vermittelnden Übertragungswelle, die im Niveau des Schwingungsknotens unter Unterbindung von Verlagerungen gegenüber der Tragplatte in achsialer Richtung geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungswelle (
2 ) in der Tragplatte (6 ) mit begrenzte Verlagerbarkeit der Übertragungswelle (2 ) gegenüber der Tragplatte (6 ) in radialer Richtung zulassendem Spiel gelagert ist. - Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Tragplatte (
6 ) mit Spiel durchsetzende Übertragungswelle (2 ) mit der Tragplatte (6 ) durch einen die Übertragungswelle (2 ) durchsetzenden, sich in einander gegenüberliegenden Rücksprüngen (21 ) in der Tragplatte (6 ) mit begrenztem Spiel führenden, die begrenzte Verlagerbarkeit der Übertragungswelle (2 ) in radialer Richtung zulassenden Stift (19 ) zusammengefaßt ist. - Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Tragplatte (
6 ) mit Spiel durchsetzende Übertragungswelle sich an beiden Seiten der Tragplatte (6 ), die begrenzte Verlagerbarkeit der Übertragungswelle (2 ) gegenüber der Tragplatte (6 ) in radialer Richtung zulassend, mit gegen die Tragplatte (6 ) anliegenden Anschlägen (13a ,13b ) abstützt. - Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Tragplatte (
6 ) mit begrenztem Spiel durchsetzende Übertragungswelle (2 ) mit der Tragplatte (6 ) durch einen elastischen Puffer zwischen der Tragplatte (6 ) und der Übertragungswelle (2 ) zusammengefaßt ist. - Meßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Tragplatte (
6 ) durchsetzende Übertragungswelle (2 ) mit der Tragplatte (6 ) durch gegen im Durchgang (12 ) für die Übertragungswelle (2 ) ausgebildete Schultern (14 ) unter Einfügung von elastisch verformbaren Dichtungsringen (15 ) zur Anlage kommende Anschläge (13a ,13b ) zusammengefaßt ist. - Meßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Tragplatte (
6 ) durchsetzende Übertragungswelle (2 ) durch einen sich einerseits in der Tragplatte und andererseits in der Übertragungswelle ausgebildete korrespondierende Rücksprünge (17a ,17b ) einfügenden die Übertragungswelle (2 ) umgebenden elastisch verformbaren Dichtungsring (15 ) zusammengefaßt ist. - Meßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (
6 ) mit einem über die Tragplatte (6 ) vorspringenden Ansatz (18 ) versehen ist, der vom die Tragplatte (6 ) mit die begrenzte radiale Verlagerbarkeit der Übertragungswelle (2 ) belassenden, gegen die Stirnseite des Ansatzes (18 ) zur Anlage kommenden Stift (19 ) durchsetzt ist, der von einer am Ansatz (18 ) angesetzten Überwurfmutter (20 ) hinterfangen wird. - Meßgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (
19 ) sich über korrespondierende Nuten in den Stirnseiten des Ansatzes (18 ) und der Überwurfmutter (20 ) einfügende, elastisch verformbare Dichtungsringe (15 ) abstützt.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-245912 | 1993-09-06 | ||
| JP5245912A JP2768893B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 共振形検液装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4431631A1 DE4431631A1 (de) | 1995-03-09 |
| DE4431631B4 true DE4431631B4 (de) | 2010-05-20 |
Family
ID=17140688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4431631A Expired - Fee Related DE4431631B4 (de) | 1993-09-06 | 1994-09-06 | Auf Schwingungsbasis arbeitendes Meßgerät für Flüssigkeiten |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5596139A (de) |
| JP (1) | JP2768893B2 (de) |
| DE (1) | DE4431631B4 (de) |
| GB (1) | GB2281621B (de) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2709282B2 (ja) * | 1995-03-13 | 1998-02-04 | 山一電機株式会社 | 振動形検液装置 |
| US5895842A (en) * | 1997-05-23 | 1999-04-20 | Sienco, Inc. | Robust transducer for viscoelastic measurement |
| RU2127873C1 (ru) * | 1997-09-15 | 1999-03-20 | Николай Иванович Балин | Ультразвуковой датчик уровня жидкости |
| GB9802907D0 (en) * | 1998-02-12 | 1998-04-08 | Hydramotion Ltd | Resonant structures for transducers |
| JP3348162B2 (ja) * | 2000-05-09 | 2002-11-20 | シービーシーマテリアルズ株式会社 | 液体の粘性測定法と粘弾性測定法並びに粘弾性測定装置 |
| EP1373841A1 (de) * | 2001-03-28 | 2004-01-02 | Endress + Hauser GmbH + Co. | Vorrichtung zur feststellung und/oder überwachung eines vorbestimmten füllstandes in einem behälter |
| GB0205228D0 (en) * | 2002-03-06 | 2002-04-17 | Hydramotion Ltd | Mechanical resonator system |
| US7523662B2 (en) * | 2002-10-25 | 2009-04-28 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Process meter |
| DE10350084B4 (de) * | 2003-10-27 | 2016-05-19 | Continental Automotive Gmbh | Sensoreinrichtung zum Erfassen eines Füllstands und Verfahren zum Betreiben der Sensoreinrichtung |
| US8230723B2 (en) * | 2008-09-19 | 2012-07-31 | Chandler Instruments Company, LLC | High pressure high temperature viscometer |
| CN103154701B (zh) * | 2010-09-07 | 2016-02-24 | 梅赫·萨伊尔 | 具有对称谐振器的流体性质测量装置 |
| EP2678659B1 (de) * | 2011-02-25 | 2019-11-27 | Ingenieurs Bureau Esquisse B.V. | Vorrichtung zur bestimmung der schubbeanspruchung oder viskosität |
| US9995666B2 (en) | 2012-10-22 | 2018-06-12 | Rheonics Gmbh | Resonant sensors for fluid properties measurement |
| US9995715B2 (en) | 2014-04-13 | 2018-06-12 | Rheonics Gmbh | Electromagnetic transducer for exciting and sensing vibrations of resonant structures |
| US10502670B2 (en) * | 2015-04-14 | 2019-12-10 | Rheonics, Gmbh | Temperature compensated density viscosity sensor having a resonant sensing element |
| RU2619810C1 (ru) * | 2015-11-19 | 2017-05-18 | Закрытое акционерное общество "Авиатех" | Способ определения параметров жидкости в резервуаре |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3712117A (en) * | 1971-01-12 | 1973-01-23 | Nat Metal & Refining Co | High precision wide dynamic range viscous loss measuring apparatus |
| GB2099998A (en) * | 1981-05-25 | 1982-12-15 | Vyzk Ustav Mech | Ultrasonic viscosimeters |
| US4811593A (en) * | 1986-11-27 | 1989-03-14 | Yamaichi Electric Mfg. Co., Ltd. | Viscosity detector |
| US5157962A (en) * | 1989-05-08 | 1992-10-27 | National Metal And Refining Company, Inc. | Vibratory viscometer transducer with isolation support for inline viscosity sensor |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2668442A (en) * | 1948-11-16 | 1954-02-09 | Osbourne Alan | Apparatus for indicating and regulating viscosity |
| US3762429A (en) * | 1971-01-12 | 1973-10-02 | Nat Metal & Refining Co | High precision wide dynamic range viscous loss measuring apparatus |
| US3875791A (en) * | 1974-08-21 | 1975-04-08 | Nat Metal And Refining Company | Variable shear rate, wide dynamic range true indicating viscometer |
| US4299119A (en) * | 1980-03-13 | 1981-11-10 | National Metal And Refining Company, Ltd. | Incremental rotary viscometer |
| DE3306406A1 (de) * | 1983-02-24 | 1984-08-30 | Ernst 2000 Hamburg Thöne | Verfahren und vorrichtung zum messen der viskositaet einer fluessigkeit |
| US4524610A (en) * | 1983-09-02 | 1985-06-25 | National Metal And Refining Company, Ltd. | In-line vibratory viscometer-densitometer |
| DE3619678A1 (de) * | 1986-06-11 | 1987-12-17 | Eberhard Hermann | Fuellstandskontrollgeraet |
| US4754640A (en) * | 1987-03-17 | 1988-07-05 | National Metal And Refining Company, Ltd. | Apparatus and method for determining the viscoelasticity of liquids |
| JPS63273041A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Yamaichi Electric Mfg Co Ltd | 粘度又は比重計 |
| US5067344A (en) * | 1989-05-08 | 1991-11-26 | Natonal Metal And Refining Company, Inc. | Vibratory viscometer transducer with isolation support for inline viscosity sensor |
| US5317908A (en) * | 1992-04-28 | 1994-06-07 | National Metal Refining Company, Inc. | High viscosity transducer for vibratory viscometer |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP5245912A patent/JP2768893B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-08-31 GB GB9417489A patent/GB2281621B/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-09-06 US US08/301,006 patent/US5596139A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-09-06 DE DE4431631A patent/DE4431631B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3712117A (en) * | 1971-01-12 | 1973-01-23 | Nat Metal & Refining Co | High precision wide dynamic range viscous loss measuring apparatus |
| GB2099998A (en) * | 1981-05-25 | 1982-12-15 | Vyzk Ustav Mech | Ultrasonic viscosimeters |
| US4811593A (en) * | 1986-11-27 | 1989-03-14 | Yamaichi Electric Mfg. Co., Ltd. | Viscosity detector |
| US5157962A (en) * | 1989-05-08 | 1992-10-27 | National Metal And Refining Company, Inc. | Vibratory viscometer transducer with isolation support for inline viscosity sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4431631A1 (de) | 1995-03-09 |
| GB2281621A (en) | 1995-03-08 |
| GB9417489D0 (en) | 1994-10-19 |
| JPH0772063A (ja) | 1995-03-17 |
| US5596139A (en) | 1997-01-21 |
| JP2768893B2 (ja) | 1998-06-25 |
| GB2281621B (en) | 1997-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4431631B4 (de) | Auf Schwingungsbasis arbeitendes Meßgerät für Flüssigkeiten | |
| EP1373831B1 (de) | Drehratensensor | |
| DE1773815C3 (de) | Vorrichtung zur Feststellung des Erreichens eines vorbestimmten Füllstands in einem Behälter | |
| EP1364184B1 (de) | Drehratensensor | |
| DE19611390B4 (de) | Glasfaseroptischer Rotationssensor oder Gyroskop mit verbesserter Meßspule | |
| DE3215040C2 (de) | Resonanzstab | |
| DE3336991A1 (de) | Vorrichtung zur feststellung und/oder ueberwachung eines vorbestimmten fuellstands in einem behaelter | |
| DE102017130527A1 (de) | Vibronischer Sensor | |
| EP0770858A1 (de) | Coriolis-Massedurchflussaufnehmer mit einem einzigen Messrohr | |
| DE10195200B4 (de) | Mikro-Gyroskop vom Schwingungstyp | |
| DE102010029630A1 (de) | Drehratensensor | |
| DE1953473C3 (de) | Elektrolytischer Fühler zum Messen von Neigungen und Beschleunigungen | |
| DE2130266B2 (de) | Vorrichtung zum Messen von Gradienten des Schwerefeldes | |
| EP0449836B1 (de) | Sensor zur bestimmung der winkelgeschwindigkeit | |
| DE3280443T2 (de) | Verbesserte vorrichtung zur isolierung von erschütterungen. | |
| DE69426778T2 (de) | Kraftkompensation für eine vorrichtung zur messung der trägen masse | |
| DE10006931B4 (de) | Mikrogyroskop mit drei entgegengesetzt zueinander schwingenden Massen | |
| DE1673821B1 (de) | Mechanischer Resonator fuer Normalfrequenzoszillatoren in Zeitmessgeraeten | |
| EP0875739B1 (de) | Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung eines vorbestimmten Füllstands in einem Behälter | |
| DE19715714A1 (de) | Dämpferelement und damit versehene Dämpfungseinheit | |
| EP1996905B1 (de) | VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG UND/ODER ÜBERWACHUNG EINER PROZESSGRÖßE | |
| DE102013102712A1 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße eines Mediums | |
| EP0875740B1 (de) | Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung eines vorbestimmten Füllstands in einem Behälter | |
| DE69806936T2 (de) | Vibrationsstrukturkreisel mit schwingungsdämpfersystem | |
| DE4417332C2 (de) | Massendurchflußmeßgerät |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CBC MATERIALS CO.LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SEKONIC CORP., TOKYO, JP |
|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: WENZEL & KALKOFF, 44227 DORTMUND |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130403 |