DE934312C

DE934312C - Vorrichtung zur Echolotung, insbesondere zur Standanzeige von Fluessigkeiten in Behaeltern

Info

Publication number: DE934312C
Application number: DEA18082A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Ambichl; Heinz Dr Thiede
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1953-05-27
Filing date: 1953-05-27
Publication date: 1955-10-20

Description

Vorrichtung zur Echolotung, insbesondere zur Standanzeige von Flüssigkeiten in Behältern Es ist llannt, die Standhöhe von Flüssigkeiten in Behältern durch Echolotung zu messen. Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß, da es sich ual eine Echolotung über verhältnismäßig kurze Strecken handelt, mit einer geringen Sendeenergie auszukommeii ist. Älan kann daher auch grundsätzlich mit sehr kleinen Schwingergebilden arbeiten.
Praktisch ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei kleinen Strahlflächen wegen der geringen Richtschärfe der Strahlergebilde. Dadurch können leicht Störechos auftreten, die von Vorsprüngen oder Uneljenheiten der 13ehälterxvandung herrühren.
Um eine störfreie Anzeige auch mit kleinen Strahlflächen zu erzielen, wird erfindungsgemäß die Meßstrecke von einem mit dem Außenmedium kommunizierenden Rohr mit glatter Innenwandung umschlossen. Auf diese Weise lassen sich alle Störechos wirksam vermeiden, und es werden Echos mit Sicherheit nur auf dem vorgeschriebenen Lotweg übertragen. Die Erfindung hat ferner den großen Vorteil, daß sich Bewegungen und Wirbel im Außenmedium im Meßrohr nicht störend bemerkbar machen und daß immer, z. B. auch beim Füllen des Behälters, ein glatter, für die Lotung brauch- barer Flüssigkeitsspiegel im Meßrohr vorhanden ist.
Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Abb. I zeigt einen Behälter mit Echolotgerät nach der Erfindung in schematischer Darstellung, Abb. 2 den Einbau der Echolotschwinger in größerem Maßstab.
In dem Meßstutzen 2 des Behälters I, in dem die Standhöhenmessung durchgeführt werden soll, ist ein Meßrohr 3 aufgehängt, das von der Decke bis fast zum Boden des Behälters hinabreicht. Das Rohr ist unten offen und auch oben im Behälter mit Löchern 4 versehen, um im Rohr den gleichen Flüssigkeitsstand zu haben wie im Behälter. Im oberen Ende des Meßrohres ist ein Sender 5 und Empfänger 6 für die Echolotung eingebaut. Das Meßrohr 3 und die Schwinger 5, 6 werden von einer Platte 7 getragen, die gleichzeitig zum Abschluß der Meßöffnung 2 dient. Die Schwinger sind mit dem Meßrohr bzw. der Tragplatte 7 schallweich verbunden und zu diesem Zweck mit einer Schaumgummiumhüllung 8, g versehen, die die Schwinger bis auf ihre nach unten gerichtete Strahlfläche umschließt.
Die Strahler sind z. B. als Magnetostriktionsschwinger ausgebildet und auf eine Frequenz von I00 kllz abgestimmt. Die Breite ihrer Strahlfläche kann klein zur Wellenlänge sein, so daß die Schwinger eine im wesentlichen ungerichtete Strahlcharakteristik haben.
Sender und Empfänger sind durch eine akustische isolierende Trennwand 10 gegeneinander abgeschirmt. Das Meßrohr ist mit einer glatten Innenwandung versehen, um jegliche Reflexionen, die zu Störechos führen können, zu vermeiden, wie sie z. B. bei Verwendung eines einfachen Eisenrohres mit normaler Oberflächenrauhigkeit auftreten.
Um eine einfache Eichung zu erzielen, sind im Meßrohr, an einem Faden I I befestigt, mehrere Reflexionsstäbe I2 im Abstand von z. B. 1 m angeordnet. Die Echos können auf einem Meßstreifen aufgezeichnet werden. Dabei ergeben die Echos von den Eichstäben 12 jeweils die für die betreffenden Temperatur- und sonstigen Zustandsverhältnisse richtige Entfernungsskala, die zusammen mit dem Nutzecho vom Spiegel I3 der Flüssigkeit auf dem Aleßstreifen aufgezeichnet werden.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und auch andere Ausführungen möglich; insbesondere kann die Lotung auch statt von oben vom Boden des Behälters aus erfolgen.
Um auch hierbei eine Begrenzung des Meßfeldes durch das Meßrohr zu erzielen, ist ein Rohr von verhältnismäßig großer Wandstärke zu verwenden, oder es kann ein Überzug oder eine Auskleidung aus schallisolierendem Stoff vorgesehen sein.
Ferner läßt sich die Erfindung auch zur Echolotung für andere Meßstrecken sinngemäß verwenden, z. B. für die Pegelmessung durch eine Schwingeranordnung am Grunde des Gewässers, über der ein bis über den Wasserspiegel hinausragendes Meßrohr angeordnet ist. Auch bei der Pegelmessung handelt es sich meist um kleinere Meßstrecken, die sich mit entsprechend kleinen und dadurch ungerichteten Strahlern überbrüchen lassen.
PATENTANSPROCHE: I. Vorrichtung zur Echolotung, insbesondere zur Standanzeige von Flüssigkeiten in Behältern, gekennzeichnet durch ein die Meßstrecke umschließendes, mit dem Außenmedium kommunizierendes Rohr (3) mit glatter Innenwandung.

Claims

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Rohr von der Behälterdecke bis dicht über den Boden erstreckt und daß die Lotung von der Behälterdecke aus gegen den Flüssigkeitsspiegel im Behälter erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllöffnung zur Aufnahme des Meßrohres dient.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder dieEcholotschwinger im oberen Ende des Füllrohres schallweich befestigt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßrohr sich vom Boden des Behälters bis nahe zur Decke erstreckt und mit Öffnungen zum Ein- und Auslaß der Flüssigkeit versehen ist und daß die Schallschwinger am unteren Ende des Meßrohres angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßrohr starkwandig ausgebildet und/oder mit einem schallisolierenden Oherzug oder einer schallisolierenden Auskleidung versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Meßrohr ein oder mehrere Reflektoren in bestimmtem Abstand von den Schwingern zur Eichung der Skala angeordnet sind.

S. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Reflexionsstäbe od. dgl. an einem im Meßrohr aufgehängten Faden augebracht sind.