DE536812C

DE536812C - Electric fluid level indicator and control device

Info

Publication number: DE536812C
Application number: DEG70857D
Authority: DE
Original assignee: Gesellschaft fuer Elektrische Apparate mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Elektrische Apparate mbH
Priority date: 1927-07-24
Filing date: 1927-07-24
Publication date: 1931-10-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung und Regelung des Flüssigkeitsstandes in Behältern, insbesondere des "Wasserstandes von Dampfkesseln. Derartige Einrichtungen S sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt geworden. So hat man z. B. vom Wasserstand abhängige Kontakteinrichtungen zur Schließung von Signalstromkreisen benutzt. Die hiermit erzielbare sprungweise Anzeige des Wasserstandes vermied man durch Verwendung von in Meßstromkreisen eingeschalteten Widerstandskörpern, deren wirksame Länge durch den Wasserstand verändert wurde. Ferner sind auch Einrichtungen bekannt geworden, bei denen die in einem mit dem Dampf- und Wasserraum des Kessels kommunizierenden Gefäße entstehenden veränderlichen Temperaturunterschiede zur Einwirkung auf einen in einem MeßstromkreisThe invention relates to a device for checking and regulating the liquid level in containers, especially the "water level of steam boilers. Such devices S have become known in various embodiments. So one has z. B. from Water level dependent contact devices are used to close signal circuits. The abrupt display of the water level that can be achieved with this was avoided by using measuring circuits Resistance bodies, the effective length of which has been changed by the water level. Furthermore there are also facilities become known, in which the in one with the steam and water space of the boiler communicating vessels resulting variable temperature differences to act on one in a measuring circuit

ao eingeschalteten Leiter mit hohem elektrischen Temperaturkoeffizienten gebracht wurden.ao switched-on conductors with a high electrical temperature coefficient were brought.

Kontakteinrichtungen sind jedoch Avegen der Verunreinigung der Kontakte durch Kesselstein usw. unzuverlässig, und EinrichtungenHowever, contact facilities are avegen the Contamination of contacts by scale, etc., unreliable, and facilities

*5 der zuletzt beschriebenen Art erfordern zwecks Erzielung größerer Widerstandsänderungen möglichst lange, äußere, kommunizierende Temperaturmeßgefäße.* 5 of the type just described require larger changes in resistance to be achieved As long as possible, external, communicating temperature measuring vessels.

Gemäß der Erfindung werden Kontakte und isolierte Einführungen in den Kessel dadurch vermieden, daß durch die Oberfläche des oder der im Schwankungsbereich der Flüssigkeit angeordneten Meßkörper eine annähernd gleichbleibende Wärmemenge hindurchgeleitet wird. Durch das Schwanken des Flüssigkeits-Standes ändert sich dann die Wärmeabgabe des oder der Meßkörper, um mittelbar oder unmittelbar ein Maß für den herrschenden Stand der Flüssigkeit oder der darüberliegenden Gas- oder Dampfschicht zu bilden. Ordnet man z. B. einen gleichbleibend, vorzugsweise elektrisch geheizten Körper in einem Dampfkessel o. dgl. so an, daß er bei normalem Stand des Kesselwassers von diesem bedeckt ist, so ist seine Wärmeabgabe größer als bei teilweisem oder vollständigem Herausragen des Körpers, der dann zum anderen Teil von Dampf, Gas oder Luft umgeben ist. Der von der Flüssigkeit bedeckte Teil wird dann trotz der gleichen Wärmezufuhr kälter als der herausragende Teil sein.According to the invention, contacts and insulated entries into the boiler are thereby avoided that by the surface of the or in the range of fluctuations of the liquid arranged measuring body passed through an approximately constant amount of heat will. As the liquid level fluctuates, the heat dissipation then changes of the measuring body or bodies to directly or indirectly measure the prevailing Stand of the liquid or the overlying gas or vapor layer to form. Arranges one z. B. a constant, preferably electrically heated body in one Steam boiler or the like in such a way that it is covered by the boiler water at normal level is, its heat dissipation is greater than when it partially or completely protrudes of the body, which is then surrounded by steam, gas or air in the other part. Of the The part covered by the liquid then becomes colder than despite the same supply of heat be the standout part.

Die Änderung der Wärmeabgabe und der Temperaturunterschied können auf verschiedene Weise als Maß für den Flüssigkeitsstand herangezogen werden, z. B. durch Messung oder Anzeige der durch die veränderte Temperatur bedingten Länge oder des Leitwertes des Körpers. Im ersten Fall kann die verschieden große Längenausdehnung von zwei Metallen oder anderen, Stoffen unmittelbar oder durch Hebelanordnungen mittelbar ablesbar gemacht werden. Auch können durch die verschiedenartige Dehnung elektrische Widerstände geregelt werden, die in einem Meß-The change in heat output and the temperature difference can be different Way can be used as a measure of the liquid level, e.g. B. by measurement or display of the length due to the changed temperature or the conductance of the body. In the first case, the length expansion of two Metals or other substances can be read directly or indirectly through lever arrangements be made. The various types of expansion also create electrical resistances are regulated, which in a measuring

Stromkreise liegen. Die Benutzung der Änderung des Leitwertes des Körpers als Maß des Flüssigkeitsstand« würde bei unmittelbarer Einschaltung in einen Meßstromkreis die eben erwähnte Anordnung des von Längenänderungen geregelten Widerstandes entbehrlich machen. Ferner ist eine Ausführungsform möglich, bei der mehrere Körper in Reihen- oder Parallelschaltung angeordnet ίο sind, die nach Art der vorher als bekannt erwähnten Kontakteinrichtungen nacheinander von der Flüssigkeit freigegeben werden. Werden die Körper in der Weise ausgeführt, daß sie eine Flüssigkeit oder ein Gas einschließen, so können dessen Druck- oder Volumenänderungen mittelbar oder unmittelbar zur Anzeige der veränderten Temperatur des Körpers und des geänderten Standes der zu messenden und den Körper umgebenden Flüssigao keit dienen. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Anwendung von Vergleichsmessungen mit einem in gleicher Weise ausgebildeten, von der Flüssigkeit oder dem darüberliegenden Gas oder Dampf ständig bedeckten Körper. Es sei noch hervorgehoben, daß sich die Erfindung nur auf solche Anzeige- und Regeleinrichtungen der vorstehend erläuterten Art beziehen soll, bei denen die Meßkörper in der Flüssigkeit bzw. im Dampf selbst liegen.Circuits. Using the change in the conductance of the body as a measure of the liquid level «would when switched on directly into a measuring circuit the just mentioned arrangement of the resistance regulated by changes in length is dispensable do. Furthermore, an embodiment is possible in which several bodies are arranged in series or in parallel ίο are, according to the type of contact devices previously mentioned as known one after the other be released from the liquid. Are the bodies executed in such a way that if they enclose a liquid or a gas, changes in pressure or volume can occur directly or indirectly to display the changed temperature of the body and the changed status of the temperature to be measured and the fluid around the body. There is another possibility in the application of comparative measurements with a similarly trained, constantly covered by the liquid or the overlying gas or vapor. It should also be emphasized that the invention relates only to such display and control devices as explained above Type should refer, in which the measuring body in the liquid or in the vapor itself lie.

Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt. Zwei Metallrohre 1 und 2, die am einen Ende durch Kupferstopfen 3 und 4 verschlossen und am anderen Ende mit den Kupferflanschen 5 und 6 verschraubt sind, sind durch Bohrungen in der Kesselwand 7 in das Innere des Dampf kes'sels eingeführt. Im Innern der Rohre befindet sich je ein Bolzen 11, 12, der an einem Ende mit deren Stopfen 3 bzw. 4 verbunden und am anderen Ende, isoliert durch Scheiben 18, 19 herausgeführt, mit Anschlußmitteln versehen ist. Hieran sind die Zuleitungen 9, 10 eines Transformators 8 angeschlossen. Dessen Strom verläuft von Leitung 9 über den Bolzen 11, Stopfen 3, Wandung des Rohres 1, in den Flansch 5 über die daran angeschlossene Verbindungsleitung 13 in den Flansch 6, Wandung des Rohres 2, Stopfen 4, Bolzen 12 in die Leitung 10 zurück. Dabei wird, da die Metallrohre gleichartig sind, in beiden die gleiche Wärmemenge erzeugt.The invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing. Two Metal pipes 1 and 2, which are closed at one end by copper plugs 3 and 4 and at the other end are screwed to the copper flanges 5 and 6 are through holes introduced into the boiler wall 7 in the interior of the steam keselsels. Located inside the tubes each has a bolt 11, 12, which is connected at one end to their stoppers 3 and 4, respectively and at the other end, insulated by disks 18, 19 led out, provided with connection means is. The leads 9, 10 of a transformer 8 are connected to this. Whose Current runs from line 9 via bolt 11, plug 3, wall of tube 1, in the flange 5 via the connecting line 13 connected to it in the flange 6, wall of tube 2, plug 4, bolt 12 in line 10 back. Since the metal pipes are similar, in both the the same amount of heat is generated.

Entspricht der Wasserstand im Dampfkessel der durch α gekennzeichneten Linie, so werden beide Metallrohre von siedendem Wasser umspült. Sie nehmen somit, weil die maßgebenden Umstände für die Wärmeabgabe an die Umgebung für beide Rohre die gleichen sind, die gleiche Temperatur an. Entspricht dagegen der Wasserstand der durch b gekennzeichneten Linie, so ist das Rohr 1 von j gesättigtem Wasserdampf umgeben, währenddem das Rohr 2 wie früher von siedendem Wasser umspült wird. Da die vom Strom erzeugte Wärmemenge, die für beide Rohre gleich groß ist, vom Rohr 1 unter weit ungünstigeren Wärmeübergangsbedingungen abgegeben wird als vom Rohr 2, nimmt nunmehr das Rohr 1 eine höhere Temperatur an als das Rohr 2.If the water level in the steam boiler corresponds to the line indicated by α , then both metal pipes are washed around by boiling water. They therefore assume the same temperature because the decisive factors for the heat dissipation to the environment are the same for both tubes. If, on the other hand, the water level corresponds to the line marked by b , the pipe 1 is surrounded by saturated water vapor, while the pipe 2 is washed around by boiling water as before. Since the amount of heat generated by the electricity, which is the same for both tubes, is given off by tube 1 under far more unfavorable heat transfer conditions than by tube 2, tube 1 now assumes a higher temperature than tube 2.

Die Feststellung des Temperaturunterschiedes oder der Temperaturgleichheit erfolgt im Ausführungsbeispiel unter Benutzung einer Thomsonschen Doppelbrückenschaltung 20, deren Widerstände 21 und 22 an die Meßklemmen 14, 1S bzw. 16, 17 angeschlossen sind. Die Meßströme der Brücke werden über einen Transformator 23 einer Verstärker- und Gleichrichteranordnung 24 zugeführt. Letztere Einrichtung ist im Prinzip angedeutet und besteht im wesentlichen aus einem Verstärkerrohr 25, dessen Anodenkreis mit einem Relais 26 verbunden ist.The determination of the temperature difference or the temperature equality takes place in Embodiment using a Thomson double bridge circuit 20, whose resistors 21 and 22 are connected to the measuring terminals 14, 1S and 16, 17, respectively. The measuring currents of the bridge are via a transformer 23 of an amplifier and rectifier arrangement 24 supplied. The latter device is indicated in principle and consists essentially of an amplifier tube 25, the anode circuit of which is connected to a relay 26.

Mit Rücksicht auf den hohen Temperaturkoeffizienten wer- in die Meßkörper 1 und 2 zweckmäßig aus Nickel hergestellt. Die beschriebene Einrichtung dient außer zur Prüfung und Anzeige des Wasserstandes auch zur elektromagnetischen Steuerung von Kesselspeiseeinrichtungen. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf Dampfkessel beschränkt, sondern ist auch ganz allgemein bei Flüssigkeits- oder Kesselbehältern verwendbar, um den Stand der Flüssigkeit oder den des Gases anzuzeigen oder zu regeln.Taking into account the high temperature coefficient, measuring bodies 1 and 2 suitably made of nickel. The device described is also used for testing and display of the water level also for the electromagnetic control of boiler feed devices. However, the application of the invention is not limited to steam boilers, but is also very generally at Liquid or kettle containers can be used to measure the level of the liquid or the Display or regulate gas.

Claims

Patent claims:

i. Authorization for measurement and regulation the liquid level of containers, especially the water level of steam boilers, at which the physical Properties of one or more arranged in the fluctuation range of the liquid Measuring body can be changed by fluctuating liquid flushing, 10s characterized in that by the Surface of the measuring body or bodies lying in the liquid or in the vapor itself (1,2) an approximately constant amount of heat penetration through Ti.

2. Device according to claim 1, characterized in that the measuring body represent the radiators themselves in the case of electrical heating.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a body (2) outside the fluctuation range of the liquid for comparison measurements with the body or bodies (1) located in the range of fluctuation is arranged.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that two equal

like, through, the wall (7) of a container (Kessel) guided metal pipes (1, 2) each with one through them on one side Side insulated through conductor (11, 12), which on the other side with the

Pipe walls are conductively connected to a power generator (transformer 8) are connected in such a way that the same Stromwärxnemenge generated in both tubes will.

1 sheet of drawings

BERLIN. PRESSED IN THE KICHSPRINKEUEI