DE2331035A1

DE2331035A1 - Sensorvorrichtung fuer fluide

Info

Publication number: DE2331035A1
Application number: DE19732331035
Authority: DE
Inventors: Terence Vernon Carter
Original assignee: MSE Holdings Ltd
Current assignee: MSE Holdings Ltd
Priority date: 1972-06-21
Filing date: 1973-06-19
Publication date: 1974-01-17
Also published as: FR2189715B3; IT986550B; FR2189715A1

Description

18. Juni 1973 Sch-DB/ls

M.S.E. HOLDINGS LIMITED

Manor Royal, Crawley, Sussex, England

Sensorvorrichtung für Fluide

Die Erfindung betrifft Sensorvorrichtungen für Fluide, insbesondere Sensoren zur Ermittlung^ des Flüssigkeitsstandes.

Die Offenlegungsschrift 2 125 522 der Anmelderin offenbart eine Zentrifuge bzw. einen Klärapparat mit einer Hauptschleuderkammer, die einen überströmkanal und einen Ultraschallsensor aufweist, der die Strömung in dem Kanal ermittelt, um eine zweite Schleuderkammer zu betätigen und die Hauptkammer in Entleerungsstellung zu bringen.

Hierbei wird zwar die Bewegung mechanischer Teile vermieden, jedoch hat sich herausgestellt, daß der Klärapparat zu empfindlich ist. Zur Signalauslösung genügen nämlich bereits FlUssigkeitspartikel, die aus dem Auslaß in den überströmkanal tropfen.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sensorvorrichtung zu schaffen, die'erst auf eine merkliche Fluidmenge anspricht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Sensorvorrichtung als wärmestromempfindliche Einrichtung ausgebildet ist. Flüssigkeitstropfen beeinflussen die Wärmestromverhältnisse in der Umgebung einer solchen Einrichtung nicht merklich, während ein Körper wärmeabgebenden oder wärmeaufnehmenden Fluids eine Reaktion hervorruft .

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung weist eine Zentrifuge einen Rotor und eine Sensoreinrichtung auf, die ein Überlaufen des Rotorinhaltes anzeigt bzw. ankündigt, wobei die Einrichtung als Organ zur Ermittlung des Wärmestromes ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Zentrifuge einen Überströmkanal besitzen, dessen Strömung von der Sensorvorrichtung ermittelt wird.

Bei der vorerwähnten Zentrifuge kann die Erfindung dazu \erwendet werden, den Flüssigkeitsstand in einem Sumpf eines Fluidklärapparates mit der erwähnten Zentrifuge festzustellen.

Zur Wärmestromermittlung im allgemeinen schafft die Erfindung eine 'wärmestromempfindliche Vorrichtung mit zwei einander gegenüberliegenden tempera turempfindlichen elektrischen Elementen und einer Elektroheizung, die diese Elemente in einer durch eines der Elemente steuerbaren Wärmeumgebung hält, wodurch das andere Element zur Ermittlung des Wärmestromes in einer Rioh-

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tung zwischen der Vorrichtung.und ihrer Umgebung, z.B. den Wärmestrom von, d.h. die Kühlung der Vorrichtung eingesetzt werden kann.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer strömungsempfindlichen Vorrichtung,

Fig. 2 ein Schaltbild der Vorrichtung und

Fig. 3 einen Querschnitt eines Zentrifugalklärapparates.

Die SensorvorM.cntung 1 gemäß Fig. 1 und 2 wurde zunächst für den MSE Automatik-Zentrifugalklärapparat (Fig. 3 und Offenlegungsschrift 2 125 522) entwickelt und ist in diesen so eingebaut, daß sie eine Veränderung der FlUssigkeitsströmungsrichtung ermittelt, die sich ergibt, wenn der Rotor des Klärapparates voll wird. Durch Feststellung des Gesamtzustandes des Rotors leitet die Sensorvorrichtung einen Austragzyklus ein, damit der Rotor entleert und dann zurückgestellt wird, bis er wieder gefüllt ist.

Die Sensorvorrichtung 1 weist zwei Thermistoren 2 und auf, die nebeneinander und mit unterschiedlichen Bezugsschaltpunkt- (Knie) Temperaturen T. und T₂ angeordnet sind. Die Thermistoren wurden in Lack eingetaucht und für drei Stunden bei 155° C gebrannt. Eine um sie herumgewickelte Spule 4 aus Widerstandsdraht

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ist an eine Niederspannungsquelle 5 angeschlossen, die normalerweise ausreicht, um die Thermistoren 2, j5 auf eine Temperatur über der unteren Bezugsschaltpunkt-Temperatur »Tp, Jedoch unter der oberen Bezugsschaltpunkt-Temperatur T. zu halten. Die Thermistoren sind miteinander gemäß Fig. 1 elektrisch verbunden und mit der Spule 4 sowie mit einem DIN A 5 Standardstecker 7 in hochtemperaturbeständiges Epoxyharz 6 eingegossen. In der Außenfläche des Gießkörpers befindet sich eine Dichtringnut 8"mit einem O-Ring 9, der eine Abdichtung gegenüber einem zylindrischen Außenteil des Stekkers 7 hervorruft, so daß die Vorrichtung 1 auch unter nassen Bedingungen arbeitet. Die Außenfläche des Formkörper s ist außerdem mit einem Tropfring versehen.

Das zu überwachende Fluid strömt zum Ende 10 der Sensorvorrichtung. Die Dicke des Gießharzes zwischen den Thermistoren und dem Fluid ist schmal gehalten, damit die Thermistoren von dem Fluidstrom rasch unter die Schaltpunkt-T^Tiperatur Tg abgekühlt werden können.

Die Gießharzdicke ist in allen anderen Richtungen verhältnismäßig groß,um den Wärmestrom von der Spule 4 infolge äa? allgemeinen Kühlwirkung bei normal arbeitendem Klärapparat zu reduzieren.

Der Thermistor 2 mit der höheren Bezugsschaltpunkt-Temperatur T. soll über eine gesteuerte Schalteinheit 11, die in die Niederspannungsheizquelle eingeschlossen ist, als Überlastschutz dienen. Der Thermistor J5 ist an eine gesteuerte Schalteinheit 12 angeschlossen, die die Entleerung des Klärapparates einleitet, wenn

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die untere Schaltpunkt-Teraperatür Tp erreicht ist.

Die Sensorvorrichtung kann auch als Niveau-Alarmgeber für einen Fluid-, z.B. öl-, Speisebehälter verwendet werden, der mit dem Klärapparat in Verbindung steht, wobei die Sensorvorrichtung feststellen kann, ob das Fluidniveau unter ein gewünschtes Niveau abgefallen ist bzw. dieses übersteigt.

Insbesondere vermittelt die Sensorvorrichtung eine gesteuerte Temperaturumgebung zum Schutz gegen Umgebungsveränderungen, jedoch veranlaßt sie auch einen Schaltvorgang bei Auftreten großer Umgebungsveränderungen, die durch das Eintauchen in Fluid hervorgerufen werden.

Fig. 3 zeigt schematisch die Verwendung der Sensorvorrichtung 1 in dem überströmkanal 13 eines Klärapparates gemäß der erwähnten Offenlegungssehrift. Dieser Kanal befindet sich zwischen einem Einlaflrohr 13 und einem ersten Rotationskörper 15* der über einen Riemen 16 angetrieben wird. Ein zweiter Rotationskörper 17 sowie ein dritter Rotationskörper 18 bilden eine erste Schleuderkammer 19 in dargestelltem Zustand. Der Rdationskörper 17 wird über einen Riemen 20 angetrieben und läßt sich durch eine Scheibe 21 abbremsen.

Wenn die Kammer 19 Überfüllt ist, wird ihr Einlaß 22 verstopft, was ein Überströmen der zugeführten Flüssigkeit durch den Kanal 13 zur Betätigung der Vorrichtung 1 zur Folge hat. Hierdurch wird eind Stange 23 angehoben, die den Rotationskörper 18 hebt, um eine zweite Schleuderkammer 24 zu bilden, wenn der Rotationskörper 17 zur Abgabe seines Inhaltes duroh die dann zwischen den Rotationskörpers 17 und 18 bestehende öffnung angehalten wird.

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Claims

Ansprüche

Fluidsensorvorrichtung für einen Fluidbehälter, dadurch gekennzeichnet, dafl die Sensorvorrichtung (1) wärmestromempfindlich ausgebildet ist.
2. Fluidsensorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch geken ϊ zeichnet, daß die Sensorvorrichtung (1) den Flüssigkeitsstand in dem Behälter ermittelt.
3. Fluidsensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter durch eine Zentrifuge mit einem Rotor (15, 16, 17) gebildet ist und die Sensorvorrichtung (1) bei überströmen des Rotorinhaltes warnend wirksam ist.
4. Fluidsensorvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorriehtung (1) zwei einander gegenüberliegende temperatürempfindliche elektrische Elemente (2, 3)* eine Elektroheizung (4) sowie eine Regeleinheit (11) aufweist, die dazu die dient, die Heizung *(4) in Abhängigkeit von einem (2) der Elemente (2, 3) zu regeln, um die Elemente in einer gemeinsamen Wärmeumgebung zu halten, wobei das andere (3) Element den Wärmestrom in einer Richtung zwischen der Sensorvorriehtung (1) und ihrer Umgebung ermittelt.

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5. Fluidsensorvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Elemente (2,

3) unterschiedliche Temperaturcharakteristiken aufweisen« daß die Regeleinheit (11) in Abhängigkeit von der Charakteristik des einen Elementes (2) betätigbar ist, um zu versuchen, an den Elementen eine erste Temperatur (T.) aufrechtzuerhalten, und daß das andere Element an Signalmittel (12) angeschlossen ist, um zu funktionieren, wenn das andere Element sich auf einer zweiten, abweichenden Temperatur befindet.
6. Fluidsensorvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite ' V) Temperatur niedriger als die erste (T-) Temperatur ist.
7. Fluidsensorvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (2, J) von Thermistoren gebildet sind.
8. Fluidsensorvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (2, 3) und die Heizung (4) in einen gemeinsamen Kunststofformkörper (6) eingebettet sind.
9. :Fluidsensorvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch

gekennzeichnet , daß eines der Elemente (3) in der Nähe eines Wandteiles (10) des Formkörpers (6) angeordnet ist, und daß dieser Wandteil (10) dünner als die anschließende Wand des Formkörpers ist.

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10. Fluidsensorvorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elemente (2, J5) im Bereich des dünneren Wandteiles (10) vorgesehen sind.

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