<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsniveaugeber zur Feststellung von in einem Tank befind- lichen Mengen an Flüssigkeit, insbesondere Heizöltanks, Unterflurtanks, Fahrzeugtanks, Kessel- wagons od. dgl. Behältnissen, wobei ein langgestrecktes Sensorelement als Messfühler dient, welches aus einem Lichtwellenleiter, einer Lichtquelle und einem Lichtempfänger in Form eines Photodetektors besteht und mit einer Umlenkeinrichtung für Lichtstrahlen versehen ist, wobei der Lichtwellenleiter als gegebenenfalls mehrfasig gebündelter Sensorleiter und Detektorleiter ausgebildet ist.
Diese Flüssigkeitsniveaugeber dienen dazu, den jeweiligen Lagerbestand zu prüfen, aber auch die erforderliche Füllmenge festzustellen.
Es ist bekannt, in vorhin genannten Behältnissen den Flüssigkeitsstand mittels Peilstab, an dem die Lagermenge ablesbar ist, festzustellen. Durch Schwimmer und mechanische Übertra- gungselemente ist es möglich, auf Skalen od. dgl. Anzeigeinstrumenten den Iststand der im Tank befindlichen Flüssigkeitsmenge zu ermitteln. Nachteilig ist, dass diese Messeinrichtungen sehr ungenau sind und jeweils einer gewissen Wartung bedürfen.
Nach US 5 880 480 ist ein Flüssigkeitssensor beschrieben, der zur Erkennung von Wasser und Treibstoff dient. Die Sensorelemente bestehen aus zwei Prismen, wobei das erste Prisma eine Kegelform aufweist und Treibstoff in der Atmosphäre erkennt. Das zweite Prisma in Form eines Kegelstumpfes unterscheidet zwischen Wasser und Treibstoff. Nachteilig ist, dass diese Prismen aufwendig und schwer herstellbar sind.
Aus US 5 966 477 ist ein faseroptisches System zur Flüssigkeitsleckdetektion und Niveaumes- sung beschrieben, das auf U-förmiger Lichtfaser mit kleinem Krümmungsradius und/oder flachge- schliffenem empfindlichen Bereich basiert.
Aus US 6 173 609 ein optischer Sensor zur kontinuierlichen Niveaumessung zu entnehmen.
Das Prinzip basiert auf gekoppelte Wellenleiter, die entlang einer Achse laufen. Nur einer davon ist im Kontakt mit der Flüssigkeit. Diese Einrichtung ist kompliziert und aufwendig und nur für kleine Behälter geeignet.
Aus DE 33 28 141 ist eine Vorrichtung zur Überwachung eines Flüssigkeitsspiegels ersichtlich, wobei ein optisches Prisma verwendet wird, das am unteren Ende der Lichtleiter angeordnet ist und die Lichtleiter damit verbunden sind. Die Folge ist, dass diese optischen Prisma sehr teuer sind, weil sie sehr genau bearbeitet sein müssen, um ein einigermassen befriedigendes Ergebnis zu erzielen. Ausserdem gibt die Anzeige nur eine Stufe der Messung an.
Aus DE 1 99 59 279 A1 und DE 35 26 266 A1 ist je ein optisches Flüssigkeitsmessverfahren zu entnehmen ; diese weisen jedoch einen U-förmigen Sensorbogen auf, der lediglich ein bestimmtes Niveau der Flüssigkeit feststellen kann.
Aus US 3 120 125 A ist ein optisches Flüssigkeitsmessverfahren ersichtlich, das aus mehreren Lichtleitern besteht, an dessen Enden je ein Umlenkungsprisma angeordnet ist. Jedes Umlenk- prisma ist für einen bestimmten Flüssigkeitsstand positioniert. Es kann demnach nur ein bestimm- ter Flüssigkeitsstand ohne jeweilige Istwerte abgelesen werden.
Aus DE 27 17 089 B2 ist eine Anzeigevorrichtung zur Erfassung des Pegelstandes von Flüs- sigkeiten in Behältern ersichtlich, die dazu dient, eine bestimmte Mindesthöhe des Pegelstandes zu erfassen.
Aus US 4 134 022 A ist ein optisches Flüssigkeitsmessverfahren zu entnehmen, das aus Licht- quelle und Lichtempfänger besteht und ein Umlenkprisma enthält, wobei ab einem bestimmten Pegelstand die Flüssigkeitszufuhr unterbrochen wird. Hierbei ist es möglich mehrere Behältnisse zu erfassen.
In der US 3 424 004 A ist ein optisches Flüssigkeitsmessverfahren für Fahrzeugtanks ange- führt, das ein senkrecht stehendes Prisma enthält, an dessen unterem Ende eine Umlenkeinrich- tung angeordnet ist für die von einer Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen. Da das Prisma eine bestimmte Breite aufweist, ist es möglich, mehrere Umlenkeinrichtungen stufenweise anzuordnen, so dass mehrere Pegelstände erfassbar sind.
Diese Einrichtungen haben jedoch den Nachteil gemeinsam, dass diese nur eine mechanische Messmethode ersetzen.
Ein grosses Problem ist, in den Treibstofftanks eine genaue, zuverlässige, elektronische Ni- veaumessung zu erstellen. In bestimmten Typen von Tanks, z.B. Haushaltsheizöltanks, gibt es keinen, oder nur rein mechanische Niveaugeber. Dies bedingt eine manuelle Ablesung und macht
<Desc/Clms Page number 2>
eine Automatisierung der Heizöllieferung kaum möglich. Unterflurtanks bei Tankstellen verfügen normalerweise über mechanische Peilstäbe. Der Umgang damit ist zeitaufwendig, eine effiziente und automatische Treibstoff-Planung und Lieferung sind damit ausgeschlossen. Für zukünftige Fahrzeuge mit Flüssigwasserstoff gibt es keinen zuverlässigen Tankniveaugeber. Herkömmliche Fahrzeuge, betrieben mit Benzin oder Diesel, benutzen hauptsächlich resistive Niveaugeber mit mechanischem Schwimmer.
Der Schleifkontakt unterliegt einer Abnutzung und der Niveaugeber ist dadurch störanfällig. Bei Füllung von inertisierenden und explosionsgefährdeten Materialien im Tank kann der mechanische Niveaugeber nicht benutzt werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen preisgünstigen und zuverlässigen Tankniveaugeber zu schaffen, der ohne bewegliche Teile aus- kommt, d. h. keine Verschleissteile enthält und keine oder geringe Hysterese aufweist, der verschie- denartig einsetzbar ist, zudem in eine kompakte, aufgerollte Form transportierbar und lagerbar ist sowie in einen kompliziert geformten Tank verwendet werden kann, wobei ein langgestrecktes Sensorelement als Messfühler dient, welches aus einem Lichtwellenleiter, einer Lichtquelle und einem Lichtempfänger besteht und mit einer Umlenkeinrichtung für Lichtstrahlen versehen ist.
Erfindungsgemäss wird das Ziel dadurch erreicht, dass die Umlenkeinrichtung als zwischen Sensor- leitung und Detektorleitung befindlicher Kopplungssteg ausgebildet ist. Damit wird erreicht, dass die vorhin genannten Vorgaben erfüllt werden und dass ein einwandfreies Messergebnis zu erwar- ten ist.
Von Vorteil ist, wenn der Lichtleiter einen Sensorleiter und mehrere Detektorleiter enthält, an dessen Enden an der Stirnseite eine Reflexionsschicht aufgetragen ist, wobei der Kupplungssteg entlang der Sensor- und Detektorleitungen führt und die Detektorleitungen gebündelt an einen Photodetektor gekoppelt sind. Damit sind mehrere Messvarianten möglich.
Von Vorteil ist auch, wenn mehrere Sensorleiter und mehrere Detektorleiter vorhanden sind, die einen runden Querschnitt aufweisen und am Ende mit einer Kopplung, bzw. einen Kopplungs- steg verbunden sind. Damit ist es möglich, die Strahlen auf einfache Weise umzulenken, d. h. die Messung ist daher sehr genau.
Vorteilhaft ist, wenn die Sensorleiter und Detektorleiter einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen und mit einem Kopplungssteg verbunden auf einem Trägerband befestigt sind. Damit erhält man eine einfache, einstückige Ausbildung.
Ferner ist vorteilhaft, wenn die Sensorleiter oder Detektorleiter als gebündelte Lichtleiter aus biegsamen, gegebenenfalls mehrfasrigem Material bestehen und diese einrollbar sind. Damit kann man für Transport und Lagerung eine kompakte Messvorrichtung erreichen, die darüber hinaus vielseitig einsetzbar ist.
Auch ist vorteilhaft, wenn die Umlenkeinrichtung als ein lichtleitender, planparalleler Körper in Form eines Prismas ausgebildet ist, der eine Keilform mit nach unten weisender Spitze aufweist, wobei an der obersten Stirnfläche die Lichtquelle und der Photodetektor angeordnet sind und die äusseren Seitenflächen des planparallelen Körpers eine lichtreflektierende Schicht aufweisen, wobei die Strahlenumlenkung nahe der Spitze des planparallelen Körpers erfolgt.
Weiters ist vorteilhaft, wenn als Umlenkeinrichtung ein lichtleitender Körper dient, der runden oder ovalen Querschnitt aufweist und am unteren ende des Körpers eine Rundung zur Strahlenum- lenkung enthält, wobei die Lichtquelle und er Photodetektor am oberen Ende des Körpers ange- ordnet sind.
Vorteilhaft ist, wenn als Umlenkeinrichtung ein planparalleler Körper in Form eines rechtwinke- ligen Dreiecks ausgebildet ist, der an der Hypotenusenseite eine raue oder streuende Fläche aufweist. Diese für flachere Tanks geeignete Ausbildung zeigt genau den jeweiligen Istwert der Tankfüllung an.
Anhand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Ansicht der Anordnung von Sensor- und Detektorleiter
Fig. 2 Ansicht einer Messreihe
Fig. 3 Lichtleiter mit Kopplungssteg
Fig. 4 Querschnitt des Lichtleiters
Fig. 5 Lichtleiter mit Trägerband
Fig. 6 Sensorleiter mit verschiedenen Höhen des Detektorleiters
Fig. 7 Detektorleiter mit verschiedenen Höhen des Sensorleiters
<Desc/Clms Page number 3>
Fig. 8 Lichtleiter in Keilform mit Reflexionsschicht
Fig. 9 Lichtleiter mit runder Umlenkung
Fig. 10 Draufsicht einer bevorzugten Ausbildung
Fig. 11 Lichtleiter mit streuender Seitenfläche
In Fig. 1 ist in Ansicht die Anordnung eines Lichtleiters dargestellt. Es sind dies die Sensorleiter 1 und die Detektorleiter 2, welche aus vorzugsweise biegsame Kunststofffasem, oder aus Glas, bestehen.
Am unteren Ende sind diese beiden Faserstränge mit einer Kopplung 3 verbunden. Die Kopplung 3 kann aus einer Schmelzmasse oder geeigneten Kunststoff bestehen. Am oberen Ende sind die Lichtquelle L und der Photodetektor D angeordnet.
Die Fig. 2 zeigt in Ansicht eine Messreihe von Lichtleitern. Hier haben die Sensorleiter 1 sowie die Detektorleiter 2 eine gewisse Länge. Die Nachbarleiter bestehen aus einer um beispielsweise 50 % längeren Sensorleiter 4 und der zugehörigen Detektorleiter 5. Schliesslich ist noch ein weite- rer Faserstrang angeordnet, der wiederum aus einer Sensorleiter 6 und einem Detektorleiter 7 besteht, dessen Faserstränge um weitere 25 % verlängert sind. An der unteren Stelle der jeweili- gen Faserstränge sind diese mit einer Kopplung 3 verbunden. Mit Pfeil 8 ist die weitere Folge von Fasersträngen angedeutet. In der Regel werden drei bis zehn solcher Faserstränge als Lichtleiter vorgesehen, vorzugsweise jedoch vier bis acht, weil man damit eine praktische Skalenteilung erreicht.
So kann man bei einer Anzahl von vier Fasersträngen %, 1/2, %, und 1, der Füllmenge ablesen.
In Fig. 3 ist ein Lichtleiter 9 mit einer anderen Ausbildungsvariante angegeben. Dieser enthält einen Sensorleiter 10 und einen Detektorleiter 11, die aber mit einem Kopplungssteg 13 entlang der gesamten Länge verbunden sind. Am unteren Ende sind diese Lichtleiter mit eine Reflexions- schicht 12 versehen. Das obere Ende ist mit der Anordnung der Lichtquelle L und dem Photodetek- tor 11abgeschlossen.
Die Fig. 4 zeigt den Querschnitt des Sensorleiters 10 und des Detektorleiters 11 von Fig. 3, wobei die Anordnung des Kopplungssteges 13 als Verbindung ersichtlich ist.
Die Fig. 5 zeigt eine Variante, wobei der Sensorleiter 14 und der Detektorleiter 15 einen recht- eckigen, bzw. quadratischen Querschnitt aufweisen. Diese sind mit dem Kopplungssteg 13 ver- bunden und auf einen Trägerband 16 befestigt.
Die Fig. 6 und 7 zeigt eine Ausbildungsvariante, bei der die Sensorleiter 1, 4,6 in verschiede- nen Höhen des Detektorleiters 11angebracht sind. Desgleichen gilt auch für die Detektorleiter 2,5, 7, die an dem Sensorleiter 10 angebracht sind.
Eine andere Ausführungsform zeigt die Fig. 8, wobei ein lichtleitender Körper 17 zur Anwen- dung kommt. Dieser ist als lichtdurchlässiger, planparalleler Körper in Keilform erstellt, wobei die Spitze dieses Keils nach unten weist. Die Seitenflächen 19 und 20 sind gerade, d. h. diese weisen keine Krümmung auf und sind mit einer reflektierenden Schicht 18 versehen. An der obersten Stelle des Körpers 17 sind die Lichtquelle L und der Photodetektor D angeordnet. Wird nun ein Lichtstrahl 21 von der Lichtquelle L ausgesendet, so gelangt dieser zur Seitenfläche 20 und zur reflektierenden Schicht 18 und sodann zur Seitenfläche 19, wo die Umlenkung wieder von neuem beginnt. Durch Eintauchen in die Flüssigkeit geht ein Teil des Lichts verloren, sodass ein Restlicht zum Photodetektor D gelangt, dessen Lichtdifferenz ein Mass für den Flüssigkeitsstand ist.
Die Fig. 9 zeigt in Ansicht einen Lichtleiter 23 mit runder Umlenkung 25. Der von der Lichtquel- le L ausgehende Lichtstrahl 24 wird jeweils abgelenkt, um die runde Umlenkung 25 herumgeführt und gelangt als Rückstrahl 26 wieder zum Photodetektor D zurück.
Die Fig. 10 zeigt eine Draufsicht von den in Fig. 7 dargestellten Sensor als Lichtleiter 23. Die- ser ist vorzugsweise als ovaler Lichtleiter 23 ausgebildet, es kann aber auch ein runder Querschnitt zur Anwendung kommen. Die Lichtquelle L und der Photodetektor D sind zu ersehen.
Schliesslich ist die Fig. 11in einer weiteren Ausbildungsform ein Lichtleiter 27 aufgeführt. Dieser besteht aus einem planparallelen, lichtdurchlässigen Teil in Form eines rechtwinkeligen Dreiecks, wobei die Hypotenusenseite eine streuende oder raue Oberfläche 28 enthält. An der obersten Stelle sind wiederum die Lichtquelle L und der Photodetektor D angeordnet. Von der Lichtquelle L geht Licht 29,30 aus, wobei beispielsweise der Lichtstrahl 30 in die Flüssigkeit 32 eintaucht und als Strahl 31 verloren geht. Der Lichtstrahl 29 wird an der streuenden Fläche 28 als reflektierter Lichtstrahl 33 zum Photodetektor D als Restlicht zurückgeführt.
Diese Ausbildungen bilden eine Füllstandsmessvorrichtung, basierend auf optische Wellen-
<Desc/Clms Page number 4>
leiter und Totalreflexion. Der Sensor benutzt die Brechzahldifferenz zwischen den Gas- und Flüs- sigkeitsfasen in Kontakt mit dem Wellenleiter. Das Licht, eingekoppelt in die Sensorlichtleiter breitet sich längs der Leiter aus und bleibt lokalisiert in der Struktur durch Totalreflexion an der Grenze zwischen den Wellenleiter und Umgebungsmedium, so lange bis der Lichtausbreitungswinkel kleiner als der Grenzwinkel bleibt.
An der Stelle wo der Wellenleiter in eine Flüssigkeit eingetaucht ist, erhöht sich die Brechzahl des externen Mediums stark und ein Teil des Lichts, das sich unter einen Winkel grösser als den Grenzwinkel ausbreitet, wird in das zweite Medium übergehen und sich dort ausbreiten. Wenn der Tank leer ist, wird sich ein Grossteil des eingekoppelten Lichts durch Totalreflexion den Detektor erreichen. Bei vollem Tank wird sich ein Grossteil des Lichts in die Tankflüssigkeit ausbreiten, wenn die Flüssigkeits-Brechzahl nahe oder grösser der Wellenleiter-Brechzahl ist.
Bei der diskreten Niveaumessung kann sich das Licht auch in die Umgebung einer Flüssigkeit ohne Verluste ausbreiten, wenn eine Lichtfaser eingesetzt wird. Der Kern der Faser hat eine Brechzahl, die grösser als die Brechzahl der Umgebung ist und die Totalreflexion unter normalen Bedingungen an der Grenze Kern - Umgebung passiert. Wenn die Faser abgeschnitten ist, sind die Verluste am Schnittpunkt wieder stark von der Brechzahl des Umgebungsmediums abhängig, d.h. klein bei Luft und gross bei Flüssigkeit. Um die Verluste messen zu können, werden zwei Leiter verwendet, ein Lichtleiter 1, wo das Licht einer Lichtquelle L angekoppelt ist und einem Detektorlei- ter 2, wo das Licht zu einem Photodetektor D geführt wird. Die Enden beider Leiter 1, 2 sind durch Kopplung 3 verbunden.
Taucht nun die Verbindungsstelle in eine Flüssigkeit ein, wird die Totalre- flexion gestört. Ein Grossteil des Lichts geht in der Flüssigkeit verloren und der Detektor registriert ein viel schwächeres Signal. Der Unterschied zwischen Brechzahl von Wasser und Treibstoff, d.h. der Signalunterschied ist relativ gross und der Sensor kann die Erkennung von Wasser in Treibstoff oder Treibstoff/Öl im Wasser benutzt werden.
Eine Reihe von solchen gekoppelten Lichtleitem kann für eine getrennte Flüssigkeitsniveau- messung benutzt werden. Bei manchen Tanks, z.B. Hausheizöltanks, ist eine kontinuierliche Messung nicht notwendig und vier bis zehn Niveaumessungen sind ausreichend. Bei manchen Autotypen ist eine getrennte, z.B. achtstellige Tankanzeige, anstelle einer gleichmässigen Niveau- messung üblich.
Auch ist es möglich, dass alle Sensorleiter der Niveaugeber gebündelt angeordnet und mit einer gemeinsamen Lichtquelle gekoppelt sind. Das Signal der einzelnen Detektorleiter ist mit entsprechenden einzelnen Photodetektoren verbunden und zur Anzeigeeinheit gebracht. Dazu ist es möglich, die Detektorleiter zusammengebündelt an einen Photodetektor anzukoppeln. Bei dieser Anordnung innerhalb eines Messzyklusses sendet jede Lichtquelle zu seinem Senderleiter einen Impuls aus. Der einzige Photodetektor erkennt die modulierten Impulse einzelner Lichtquel- len, z. B. durch Zeitverzögerung.
Eine weitere Möglichkeit bietet sich, wenn die Senderleiter gebündelt an einer gemeinsamen Lichtquelle gekoppelt sind. Die Detektorleiter sind auch gebündelt und an einen Photodetektor gekoppelt. Das Ausgangssignal ändert sich dabei stufenweise. Das Ein-/Austauchen eines Faser- paares vermindert, bzw. vergrössert mit einer Stufe das Photodetektorsignal.
Die verwendeten Fasermaterialien sind Glas oder Kunststoff, welche chemisch beständig sind.
Bei einer Variante ist die Faserreihe in einem Schlauch mittels Zentrieranordnung montiert, so dass die gesamte Niveaugeberstruktur flexibel bleibt, was ein Vorteil beim Transport und Lagerung ist, besonders wenn die Niveaugeberhöhe mehrere Meter beträgt.
Bei einer anderen Variante ist die Faserreihe auf einer festen tragenden Struktur montiert, die bei Tanks mit einer komplizierten Form unter einem bestimmten Winkel angeordnet ist, um damit 2 bis 3 Niveaugeber zu ersetzen. Das verstärkte Photodetektorsignal kann mit einer Tankanzeige kombiniert werden, oder bei Bedarf in einem Analogsignal ungewandelt und angezeigt werden.
Eine kontinuierliche Niveaumessung wird erreicht, wenn zwei Wellenleiter, Sender- und Detek- torleiter in mehr als einem Punkt zueinander gekoppelt sind. Die Lichtleiter haben in diesem Ni- veaugeber keine Mantelschicht wie ein Lichtleiter (sondern nur Kern) oder eine sehr dünne Mantel- schicht. In beiden Fällen wird sich ein Teil des Lichtfeldes ausserhalb des Lichtleiters erstrecken.
Dieses Feld geht nicht verloren und breitet sich nicht in das umgebende Medium aus, wenn die Brechzahl des Letzteren kleiner als die Brechzahl des Kerns ist. (Luftumgebung). Bei einer Brech- zahl, grösser als dessen Kerns (Flüssigkeit) oder bei einem absorbierenden Medium breitet sich das
<Desc/Clms Page number 5>
Feld in die Flüssigkeit aus oder wird absorbiert. Die Verluste in den Wellenleitern, oder einem davon, sind proportional zum Flüssigkeitspegel. Wenn die Sensorleiter 10 und Detektorleiter 11 über einen grösseren Bereich ihrer Langen miteinander durch einen Kopplungssteg 13 gekoppelt sind, ist das Signal des Photodetektors proportional zum Flüssigkeitsniveau. Der Kopplungskoeffi- zient zwischen beiden Lichtleitern muss optimiert werden, damit die Signalamplitude sowie das Verhältnis Maximum- zu Minimumsignal gross genug bleiben.
Bei kleinem Querschnitt kann eine Trägerband 16 benutzt werden, die unter anderem in Form einer flexiblen Folie einsetzbar ist. Eine Signalverstärkung kann man erreichen durch eine reflektierende Schicht 12, die als Metallbe- schichtung, Retroreflektor oder Streuungsfläche ausgebildet ist.
In einer anderen Variante ist, wenn der Wellenleiter durch mehrere Sensorleiter 1,4, 6 aufge- teilt ist. Diese Sensorleiter 1, 4,6 sind an unterschiedlichen Höhen des Detektorleiters 11gekop- pelt, der eine reflektierende Schicht 12 aufweist.
Demgegenüber ist es möglich, wenn der Wellenleiter durch mehrere Detektorleiter 2,5, 7, an unterschiedlichen Höhen an den Sensorleiter 10 gekoppelt ist, wobei wiederum am unteren Ende eine reflektierende Schicht 12 vorgesehen ist.
Der Vorteil von einer nicht kontinuierlichen, sondern getrennten Kopplung liegt darin, dass die Reaktionscharakteristiken leicht geändert und optimiert werden können. Dabei können die Kopp- lungsstellen als Referenzpunkte zur Kalibration und/oder Sonderanzeige benutzt werden. Die Höhe dieser Kopplungspunkte ist fixiert und kann an der Tankgeometrie bezogen werden, z. B. "Mini- mum", "Mitte", #Maximum".
Eine weitere Ausbildungsvariante besteht aus einem lichtleitenden Körper 17, der die Form eines Dreiecks aufweist, bei der die Seitenfläche 19 und 20 eine lichtleitende Schicht 18 enthält.
Ein Lichtstrahl 21 aus der Lichtquelle L wird mehrmals vom Rand reflektiert. Der Dreieckswinkel ist so ausgewählt, dass nach einigen Reflexionen sich die Ausbreitungsrichtung ändert, wobei ein Teil des Strahls 22 nach mehreren Reflexionen den Photodetektor D erreicht. Der flache Körper 17 hat keine Mantelschicht und die Verluste durch Totalreflexion sind proportional zum Flüssigkeitsniveau.
Der Sensor 23 als Lichtleiter kann mit einem runden, bzw. ovalem Querschnitt versehen sein.
Wenn die Oberfläche glatt und von optischer Qualität ist, wird sich ein Lichtstrahl 24 von der Licht- quelle L nach mehreren Totalreflexionen von der gerundeten oder konischen Ende 25 des Körpers 23 die Ausbreitungsrichtung ändern und ein Teil des Rückstrahls 26 wird vom Photodetektor D empfangen. Dabei ist eine reflektierende Beschichtung nicht erforderlich.
Schliesslich besteht noch die Möglichkeit, einen Lichtleiter 27 zu verwenden, bei dem eine Seite als raue oder reflektierende Fläche 28 ausgebildet ist. In einer Gasatmosphäre wird ein Strahl 30 von der Lichtquelle L von der rauen oder streuenden Fläche 28 aufgenommen und ein Teil vom Photodetektor registriert. In einer Flüssigkeitsumgebung wird ein Strahl 31 wenig gestreut in die Flüssigkeit 32 geleitet. Ähnlicherweise ist das Detektorsignal proportional zum Flüssigkeitsniveau.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Flüssigkeitsniveaugeber zur Feststellung von in einem Tank befindlichen Mengen an Flüs- sigkeit, insbesondere Heizöltanks, Unterflurtanks, Fahrzeugtanks, Kesselwagons od. dgl.
Behältnissen, wobei ein langgestrecktes Sensorelement als Messfühler dient, welches aus einem Lichtwellenleiter, einer Lichtquelle und einem Lichtempfänger in Form eines Photo- detektors besteht und mit einer Umlenkeinrichtung für Lichtstrahlen versehen ist, wobei der
Lichtwellenleiter als gegebenenfalls mehrfasig gebündelter Sensorleiter (1 ) und Detektor- leiter (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung als zwi- schen Sensorleitung und Detektorleiter befindlicher Kopplungssteg (13) ausgebildet ist.