DE1945339A1 - Einrichtung fuer pneumatische Pegelstandsmessungen - Google Patents

Description

Patentanwalt·

ÄS ₍ 3. SER 1969

587/436.

NIKEX NEHEZIPARI KÜLKERESKEDELMI VALLALAT, Budapest, Ungarn, V. Dorottya utca 6 .

»EINRICHTUNG FÜR PNEUMATISCHE PEGELSTANDSMESSUNGEN··

Gegenatand der Erfindung iat eine Einrichtung für pneumatische Pegelatandameaaungen, die mit einer an die, unter den Flüssigkeitsspiegel eintauchende und aus einer Speise- und einer Mesarohrleitung beatehende Rohrleitung angeschlossenen, die Preasgasspeisung steuernden und mit einer Membrane versehenen Meaaaonde und einer Gasflasche ausgerüstet ist, 387/79 alt./Kne*

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Für pneumatische Pegelstandamessungeη sind zahlreiche Einrichtungen bekannt, die nach dem Prinzip dee Druckausgleiches arbeiten. Unter ihnen sind mit ununterbrochener Gaazufuhr arbeitende Einrichtungen, bei denen durch daa in die Flüssigkeit eintauchende Rohr laufend Gaa aua dem Syatem austritt. Demzufolge stimmt der Gasdruck dea Syatema, abgesehen von dem durch daa Auaatrömen dea Gases verursachten Verlust, mit dem an dem Endpunkt des in die Flüssigkeit eintauchenden Rohrea herrschenden Flüssigkeitsdruck überein. Nach diesem Prinzip arbeiten die sogenannten Bubbler-Pegelstandmesaer.

Der Nachteil dieaer Einrichtungen besteht darin, dass sie bei geringem Gasanfall langsam arbeiten; bei höherem Verbrauch sind der Pressgaabedarf, die Strömungaverluste und die Gaaaustritta-Energieverluate gross und die Messung ungenau.

Bekannt sind weiterhin Messeinrichtungen mit sogenanntem geschlossenem System, bei denen in einem bestimmten Punkt des geschlossenen Systems unter dem Flussigkeitsspiegel. angeordnete und zu einer Volumenänderung fähige Elemente, z.3. Kompresaionadoaen, Membrandoaen, Gummibälle usw., daa in dem System eingeschlossene Gaa bis zu dem Grad zusammendrücken, bei dem der Druck mit dem Flüssigkeitsdruck der Umgebung der Kompressionsdosen übereinstimmt. Diese Einrichtungen sind in erster Linie für Pegelstandsmessungen gebräuchlich. Ihr Vorteil besteht in der einfachen Konstruktion. Ihre Nachteile liegen in dem kleinen Messbereich, den viel Platz einnehmenden Kompressionsdosen und der trotz des geringen Abstandes zwischen der Messstelle und dem Messinstrument hohen Ungenauigkeit der Messung,

- Bekannt sind ausserdem auch Einrichtungen, die keinen ständigen Luftverbrauch bedingen. Die unter den Flüssigkeitsapiegel eintauchende Membrane einer Pegelstandsmesseinrichtung, die entsprechend dem ungarischen Patent Nr. 154 645 aufgebaut ist, steuert unter Einwirkung der Flüssigkeitsdruck-Differenz ein Preaagasspeiaeventil bzw. Abblasventil unmittelbar mechanisch oder unter Zwischenaehaltung elektrischer Hilfsvorrichtungen, und bei einer anderen Ausführungsform wird das Abblasventil unmittelbar durch die

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Druckdifferenz gesteuert. Die mit elektrischer Hilfsenergie arbeitende Ausführungsform dieser Vorrichtung erreicht und übertrifft hinsichtlich der Genauigkeit die vorher erwähnten Einrichtungen, ist jedoch komplitierter und bedingt elektrische Hilfsenergie. Durch das unter den Flüssigkeitsspiegel angeordnete Abblasventil sichert nach einer längeren oder kürzeren Betriebsdauer die Flüssigkeit durch. In viskosen oder feste Teilchen enthaltenden Flüssigkeiten arbeitet das Abblaavsntil unzuverlässig. Diese Ausführungsform iat weniger betriebssicher und ungenau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pegelstandsmesseinrichtung ohne Pressgasspeisung zu schaffen, deren Genauigkeit sämtliche bisherigen Ausführungsformen übertrifft und die dabei keine elektrische Hilfsenergie benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst, dass ein mittels der Membrane steuerbares preasgasspeiaeventil der' Me33acnde Über die speiaerohrleitung und ein Druckminderventil mit der Pressganflasche verbunden ist, dass die Messrohr.·? leitung an einem Punkt oberhalb der iVie sagende eine Abzweigung besitzt und dass eine dort abzweigende Ausgleichsleitung zwischen der Membrynmitte und der Flüssigkeitsoberfläche in einer dem Gleichgewicht zwischen dem äuaseren und inneren Druck entsprechenden Hohe in die zu messende Flüssigkeit mündet.

Der Pressgaabehälter kann auch bei einer mechanischen Ventilsteuerung von der Messsonde unabhängig gemacht und auf der Oberfläche angeordnet werden, wobei gleichzeitig auch die Abmessungen der Messaonde in dem jeweils gewünschten Masse vermindert werden können. Die Beseitigung des Abblasventils schlieaat das Eindringen der Flüssigkeit aua. Bei Erhöhung des Flüssigkeitaapiegels erhöht das Speiseventil der inneren Druck ao weit, dasa die Flüssigkeit im Aüagleicharohr höchstens vorübergehend einige Zentimeter steigen, jedoch den Abzweigungspunkt nicht erreichen kann. Sämtliche mit dem Abblasventil verbundenen Fehlerquellen, einachliesalieh der Wirkung der die Flüssigkeit verunreinigenden Festkörper, können beseitigt werden. Die Messsonde ist so auch in Flüssigkeiten betriebsfähig, die relativ grosae Festkörper enthalten. Das Auagleichsrohr kann neben der Funktion dea Ab-

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blasventils auch die mechanische Trägheit der Membrane und des Speiseventils ausgleichen, wodurch die, Genauigkeit von dem früher erreichten Wert von + 2 cm auf £ 0,5 cm ansteigt.

' Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Die Membrane 4 der unter dem Flüssigkeitsspiegel 2 angeordneten Messsonde 1 wird durch die Differenz zwischen dem Gasdruck im Inneren der Messsonde und dem Flüssigkeitsdruck bewegt. Die Membrane betätigt bei äusserem Überdruck mittels des Hebels 5 daa Pressgasspeiseventil 6, das durch die Speiserohrleitung 7 und das Druckminderventil 8, das sowohl auf der Niederdruck- als auch auf der Hochdruckseite zweckmässigerweise mit je einem Manometer 9 ausgerüstet ist, mit dem Pressgasbehälter 10 verbunden wird.

Der innere überdruck kann durch die an der Messrohrleitung 12 vorgesehene Abzweigung 3 durch die Ausgleichsrohrleitung ll_T deren Endpunkt zweckmSssigerweise verstellt werden kann, entweichen. Wird der Endpunkt der Ausgleich-Srrohrleitung so eingestellt, dass der Flüssigkeitsstand in der Ausgleichsrohrleitung bei unveränderlichem Flüssigkeitspegel bei dem Endpunkt des Rohres liegt, wobei jedoch noch keine Bläschen entweichen dürfen, so hat die Ausgleichsleitung auch den mechanischen Widerstand des Speisevent ils und der Membrane ausgeglichen. Der in der Sonde 1 herrschende Gasdruck, der mit dem Druck der darüber stehenden Flüssigkeitssonde mit grosser Genauigkeit übereinstimmt, kann durch die Mesarohrleitung 12 mittela einea an sich bekannten Druckmessers 13 oder mittels einer Registrieranlage gemessen bzw. registriert werden. - ■

Der technische Vorteil der Erfindung besteht im Vergleich zum ungarischen Patent Nr. 154 645 darin, dass sie durch einen ausserordentlich einfachen pneumatischen Mechanismus die komplizierten und mehrere Fehlerquellen enthaltenden elektrischen Hilfseinrichtungen und überhaupt die Verwendung der elektrischen Hilfsenergie überflüssig macht und dass die Abmessungen der erfindungsgemMssen Sonde die Abmessungen der mit elektrischer Hilfsenergie arbeitenden Sonde nicht überschreiten und ihre Genauigkeit infolge der Ver-

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wendung des Ausgleich-sroliresgrosser als die der anderen ist. Ihre Anwendung kann demgemäss auch auf Gebieten erfolgen, auf denen die Verwendung elektrischer Hilfsenergie koötauailfwendig ist oder auf Schwierigkeiten stösst (z.B. Bohrungen zur Beobachtung der Wasserhöhe) bzw. die Verwendung von Elektroenergie zu vermeiden ist (z.B. bei der Messung des Pegels von feuer- oder explosionsgefährlichen Flüssigkeiten). Diese Losung kann also nicht nur günstiger als die nach dem genannten ungarischen Patent, sondern günstiger als jede andere nichtelektrische Begelstandsmessanlage eingesetzt werden.

Der wirtschaftliche Vorteil der Erfindung ist bedeutend, da die Herstellungs- und Betriebskosten niedriger als die bekannter Einrichtungen sind»

Es ist besonders zu betonen, dass die Ausschaltung λ der elektrischen Hilfsenergie bei der erfindungsgemässen Konstruktion, im Gegensatz zu den allgemeinen Richtlinien der Entwicklung auf dem Gebiet des Gerätebaues, im gegebenen Fall und bei der Lösung der gegebenen technischen Aufgabe einen Fortschritt bedeutet, einerseits, weil häufig keine elektrische Energie an der Messstelle zur Verfugung steht oder diese, wenn aie doch bereitsteht, zweckmässigerweise nicht verwendet werden soll, andererseits, weil die erfindungsgemässe Ausführung mit einer höheren Genauigkeit ala die mit elektrischer Hilfsenergie arbeitenden bekannten Einrichtung funktioniert, so dass eine die erreichbare Genauigkeit überschreitende Genauigkeit nicht mehr erforderlich ist. (

Das Registriersignal und die aufgezeichneten Werte können nachträglich durch bekannte elektronische Einrichtungen in digitale Signale umgewandelt werden, so dass die Messangaben mit den modernsten Methoden aufgearbeitet werden können.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Einrichtung für pneumatische Pegelatandsmeasungen, die mit einer an die unter den Flüssigkeitsspiegel eintauchende und aus einer Speise- und einer Messrohrleitung bestehenden Rohrleitung angeschlossenen, die Pressgasspeisurg steuernden und mit einer Membrane versehenen Messsonde und einer Gasflasche ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass einmittels der Membrane (4) steuerbares Pressgas3peiseventil (6) der Messsonde (1) über die Speiserohrleitung (7) und ein Druckminderventil (8J mit der Pressgasflache (10) verbunden ist, dass die Mesarohrleitung (12) an einem Punkt oberhalb der Messsonde eine Abzweigung (3) besitzt und dass eine dort abzweigende Ausgleichsleitung (11J zwischen der Membranmitte und der Flüssigkeitsoberfläche in einer dem Gleichgewicht zwischen dem Musseren und inneren Druck entsprechenden Höhe in die zu messende Flüssigkeit mündet. // , /

   DIf Patentanwalt^

   iUigWMfeff

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