DE2855643A1

DE2855643A1 - Fluid level measurement - by using two rotary oscillating rods of equal resonant frequency electromagnetically stimulated in opposite directions

Info

Publication number: DE2855643A1
Application number: DE19782855643
Authority: DE
Inventors: Franz Macho
Original assignee: Vega Grieshaber KG
Current assignee: Vega Grieshaber KG
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1978-12-22
Publication date: 1980-07-03
Also published as: JPS6257932B2; DE2855643B2; JPS55124020A

Abstract

A device for determining or monitoring a defined level of fluid in a container has an oscillator device (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) with one or more oscillator rods whose oscillations are damped when they are in contact with the fluid. The amplitude of oscillation controls display and/or switching functions. Precise measurement is achieved without oscillation energy transfer to the container walls using an economical construction. Errors are not induced by fluid remaining on the oscillator components.

Description

Vorrichtung zur Feststellung und/9der Kontrolle eines bestimmten Füllstandes in einem Behälter Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Feststellung und/oder Kontrolle eines bestimmten Füllstandes in einem Behälter mit einem zumindest ein in den Behälter hineinragendes als Schwingstab ausgebildetes Schwingungselement aufweisenden Schwingungsgebilde, dessen Schwingungen bei Berühren von in dem Behälter vorhandenen Füllgut gedämpft werden, und mit Einrichtungen zur Auslösung von Anzeige- und/oder Schaltvorgängen in Abhängigkeit der Amplitude der Schwingungen. Device for the determination and / 9the control of a certain Filling level in a container The invention relates to a device for Determination and / or control of a certain level in a container with at least one designed as a vibrating rod protruding into the container Vibration structure having vibration structure, the vibrations of which when touched are dampened by the contents in the container, and with facilities for Triggering of display and / or switching processes depending on the amplitude of the Vibrations.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Es wird der Effekt ausgenutzt, daß Schwingungsenergie durch Impulsübertragung von dem Schwingungsgebilde auf das Füllgut übergeht, wodurch das zu Schwingungen angeregte Schwingungsgebilde eine Dämpfung erfährt.Devices of this type are known. The effect is used that vibrational energy through the transfer of impulses from the vibratory structure to the Filling material passes, whereby the oscillating structure excited to oscillate a Experiences attenuation.

Aus der DE-PS 582 760 und der GB-PS 1 013 186 sind Vorrichtungen bekannt, bei denen zumindest ein Schwingstab, der auf seiner Resonanzfrequenz zu Biegeschwingungen angeregt wird, in einen zu überwachenden Behälter hineinragt und dessen Schwingungen bei der Berührung mit dem Füllgut gedämpft werden, so daß durch diese Schwingungsänderung der Füllstand angezeigt werden kann.Devices are known from DE-PS 582 760 and GB-PS 1 013 186 in which at least one vibrating rod, which at its resonance frequency to flexural vibrations is excited, protrudes into a container to be monitored and its vibrations are damped on contact with the filling material, so that this change in vibration the level can be displayed.

Diese bekannten Füllstandsmeßvorrichtungen zeigen jedoch den Nachteil, daß der einzelne Schwingstab beträchtliche Wechselkräfte auf die Einspannvorrichtung und damit auf die Behälterwandung ausübt, so daß Schwingungsenergie vom Schwingstab auf die Behälterwandung übertragen wird. Die Leerlaufverl uste des Schwingungsgebildes, das sind die Schwingungsenergieverluste, wenn das Schwingungsgebilde nicht in Füllgut eintaucht, sind entsprechend groß. Das Schwingungsantri ebssystem muß deshalb leistungsstark ausgelegt sein, um Schwingungen in der Kontrolivorrichtung aufrechtzuerhalten. Das hat jedoch zur Folge, daß das Schwingungsgebilde beim Eintrauchen in leichtere Schüttgüter, die ein geringes Dämpfungsvermögen haben, nicht mehr genügend gedämpft wird. Das bedeutet jedoch, daß leichtere Schüttgüter mit diesen Vorrichtungen nicht kontrollierbar sind.However, these known level measuring devices have the disadvantage that the individual vibrating rod considerable alternating forces on the jig and thus exerts on the container wall, so that vibration energy from the vibrating rod is transferred to the container wall. The no-load losses of the oscillation structure, these are the vibration energy losses when the vibration structure is not in the product immersed are correspondingly large. The Schwingungsantri ebssystem must therefore be powerful be designed to maintain vibrations in the control device. That has the consequence, however, that the oscillation structure when immersed in lighter bulk goods, which have a low damping capacity, is no longer sufficiently damped. That however, means that lighter bulk goods cannot be controlled with these devices are.

Es wurde daher der Vorschlag unterbreitet, anstelle eines Schwingstabes zwei parallel nebeneinander angeordnete Schwingstäbe in den Behälter hineinragen zu lassen, die an der Einspannstelle über ein Joch miteinander verbunden sind und in gegensinnige B-iegeschwingungen versetzt werden können (DE-AS 1 773 815).The proposal was therefore made instead of a vibrating rod two vibrating rods arranged parallel next to each other protrude into the container to let, which are connected to each other at the clamping point via a yoke and can be set in opposing flexural vibrations (DE-AS 1 773 815).

Neben dem erheblich größeren konstruktiven Aufbau im Vergleich zu den Meßvorrichtungen mit einem einzigen Schwingstab zeigt die als Stimmgabel ausgebildete Vorrichtung den Nachteil, daß zwischen den Schwingstäben pulverförmige oder faserige Füllgüter hängenbleiben können, so daß eine Dämpfung des Schwingungsgebildes erfolgt, obwohl ein niedriger Füllstand vorhanden ist.In addition to the considerably larger structural design compared to the measuring devices with a single vibrating rod shows the one designed as a tuning fork Device has the disadvantage that between the vibrating rods powdery or fibrous Filling goods can get stuck so that the vibration structure is damped, although there is a low level.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, ohne Ubertragung von Schwingungsenergie zur Behälterwand eine überaus präzise Überwachung der Füllstandshöhe in einem Behälter zu ermöglichen, ohne daß eine aufwendige Konstruktion erforderlich ist. Gleichzeitig soll sichergestellt sein, daß das Schwingungsgebilde keine Fehimessungen liefert, die zum Beispiel durch Hängenbleiben des Füllgutes an dem Gebilde verursacht werden können.It is therefore the object of the present invention to provide a device to create the type mentioned, which makes it possible without transferring Vibration energy to the container wall enables extremely precise monitoring of the fill level to allow in a container without a complex construction required is. At the same time it should be ensured that the oscillation structure does not provide any incorrect measurements, for example due to the product getting stuck can be caused on the structure.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schwingungsgebilde zwei übereinander angeordnete Schwingungselemente aufweist, die als gleiche Resonanzfrequenz aufweisende Drehschwi nger ausgebildet und zur Bestimmung des Füllstandes in Schwingungen von entgegengesetztem Drehsinn angeregt sind.The object is achieved according to the invention in that the oscillation structure has two vibration elements arranged one above the other, which have the same resonance frequency having torsional vibrators and designed to determine the level in vibrations are excited by the opposite sense of rotation.

Vorzugsweise sind die Schwingungselemente im Zentrum jeweils einer als Rückholfeder wirkenden Membran angeordnet, deren äußere Ränder Uber ein Rohrstück miteinander verbunden sind.The vibration elements are preferably each one in the center Arranged acting as a return spring membrane, the outer edges of which over a piece of pipe are connected to each other.

Die von den Schwingungselementen verursachten Drehmomente, die auf das Rohr wirken, kompensieren sich auf diesem. Damit der Schwerpunkt des gesamten Schwingungsgebi ides nicht schwingt, wodurch ebenfalls Schwingungsenergie verlorengehen könnte, liegt der Schwerpunkt eines jeden Schwingungselementes jeweils im Zentrum der entsprechenden Membran und auf der Drehachse des Schwingungselementes. Dadurch bildet das gesamte Rohr den Schwingungsknoten des Schwingungsgebildes. Mit einer Ringmembran wird das Schwingungsgebilde an diesem Rohr in ein Einschraubstück eingehängt, mit dem das gesamte Gerät in die Wandung des Behälters montiert wird, in dem der Füllstand kontrolliert werden soll.The torques caused by the vibration elements that on the pipe act, compensate on this. So that the focus of the whole Schwingungsgebi ides does not vibrate, which means that vibration energy is also lost could, the focus of each vibration element is in the center the corresponding membrane and on the axis of rotation of the vibration element. Through this the entire pipe forms the vibration node of the vibration structure. With a Ring diaphragm, the vibration structure is hung on this tube in a screw-in piece, with which the entire device is mounted in the wall of the container in which the Fill level should be checked.

Vorzugsweise besteht das Schwingungsgebilde aus nicht magnetisierbarem Material.The oscillating structure is preferably made of non-magnetizable material Material.

Um das Schwingungsgebilde in Schwingungen versetzen zu können, wird ein elektromagnetisches Antriebssystem gewählt, welches aus einer vorzugsweise von einem pulsierenden Gleichstrom durchflossenen, einen Anker umgebenden Spule, dem Anker und zwei magnetischen Polen b-esteht, von denen jeweils einer in einem der Schwingungselemente eingelassen ist. Dabei zeigt der Anker zwei auf die Schwingungselemente ausgerichtete parallele oder nahezu parallele Schenkel, deren freie Enden jeweils dem magnetischen Pol in einem der Schwingungselemente zugewandt sind. Das Abgreifen der Schwingung erfolgt ebenfalls durch ein elektromagnetisches System, das diametral zum Antriebssystem angeordnet ist und aus einem mit einem Schwingungselement verbundenen Stabmagnet und einer diesen teilweise umgebenden Spule besteht. Dabei wird in der Spule bei Schwingungen des Schwingungsgebildes durch Bewegen des Stabmagneten in der Spule eine Spannung induziert, die über einen Verstärker als pulsierender Gleichstrom der Spule des Antriebssystems zuführbar ist. Um ein Messen und Kontrollieren des Füllstandes in einem Behälter zu ermöglichen, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet ist, Ist der Ausgang des Verstärkers mit einem Schwellwertdiskrlminator verbunden.In order to be able to set the oscillation structure in oscillation, is an electromagnetic drive system selected, which consists of a preferably of a pulsating direct current flowing through it, surrounding an armature coil, the Armature and two magnetic poles b-exists, one of which in each of the Vibration elements is embedded. The anchor points two to the vibration elements aligned parallel or nearly parallel legs, their free Ends each face the magnetic pole in one of the vibration elements. The vibration is also picked up by an electromagnetic system, which is arranged diametrically to the drive system and consists of one with a vibration element connected bar magnet and a coil partially surrounding it. Included is in the coil when the oscillation structure vibrates by moving the bar magnet a voltage is induced in the coil, which is called pulsating via an amplifier Direct current can be fed to the coil of the drive system. About measuring and controlling to enable the level in a container in which the device according to the invention is arranged, is the output of the amplifier with a threshold value discriminator tied together.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung: Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fi9. 2 eine Seitenansicht eines Schwingungselements, welches In einen Behälter hineinragt.Further details, advantages and features of the invention result can be derived from the following description of the drawing: FIG. 1 shows a sectional view of the device according to the invention and Fi9. 2 a side view of a vibrating element, which protrudes into a container.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung enthält zwei übereinander angeordnete Schwingungselemente, von denen das untere in einen Behälter hineinragt und aus einer zylindrischen Masse und einem sich anschlIeßenden stabförmigen Teil 2 zusammensetzt. Die zylindrische Masse 1 und der stabförmige Teil 2, der, wie Fig. 2 zeigt, als Paddel ausgebildet sein kann, sind starr miteinander im Zentrum einer Membran 3 verbunden. Das in den Behälterraum ragende Ende des stabförmigen Teils 2 ist quer zur Schwingungsrlchtung (durch Pfeile angedeutet) flach gequetscht, wodurch die Paddelform erzeugt wird. Gleichzeitis wird damit die wirksame Fläche, die mit dem zu überprüfenden Füllgut in Verbindung treten kann, vergrößert. Oberhalb des ersten als Drehschwingkörper ausgebildeten Schwingungselements 1, 2 befindet sich das zweite ebenfalls als Drehschwingkörper ausgebildete Schwingungselement 4, 5.The device shown in Fig. 1 contains two arranged one above the other Vibration elements, of which the lower one protrudes into a container and from one cylindrical mass and an adjoining rod-shaped part 2. The cylindrical mass 1 and the rod-shaped part 2, which, as FIG. 2 shows, as Paddles can be designed, are rigidly connected to one another in the center of a membrane 3 tied together. The end of the rod-shaped part 2 protruding into the container space is transverse to Schwingungsrlchtung (indicated by arrows) squeezed flat, whereby the Paddle shape is produced. At the same time, the effective area that is to be checked with the Filling can come into contact, enlarged. Above the first as a torsional vibrating body formed vibration element 1, 2 is the second also as a torsion vibrating body trained vibration element 4, 5.

Das zweite Schwingungselement ist dabei vorzugsweise aus zwei zylindrischen Massen 4 und 5 gebildet, die starr miteinander im Zentrum einer Membran 6 mit dieser verbunden sind. Ebenfalls wie das erste Schwingungselement 1, 2 ist auch der andere Drehschwingkörper in sich steif im Vergleich zu den mit diesen verbundenen Membranen 3 bzw. 6. Demzufolge führt sowohl das Schwingungselement 1, 2 als auch das Schwingungselement 4, 5 eine Drehschwingung um eine Drehachse D1 bzw. D2 durch, die auf einem Durchmesser der entsprechenden Membran 3 bzw. 6 liegt.The second vibration element is preferably made up of two cylindrical ones Masses 4 and 5 are formed, which are rigidly connected to one another in the center of a membrane 6 with this are connected. The other is also like the first vibration element 1, 2 Torsional vibrating body inherently stiff compared to the membranes connected to them 3 or 6. As a result, both the vibrating element 1, 2 and the vibrating element lead 4, 5 a torsional oscillation about an axis of rotation D1 or D2, which on a diameter the corresponding membrane 3 or 6 is located.

Wirken nun zum Beispiel in Richtung der eingezeichneten Pfeile Drehmomente auf die Schwingungselemente, so erfolgt eine Drehung aus der Ruhelage um die Drechachsen D1 bzw. D2. Dabei werden die Membranen 3 bzw. 6 elastisch deformiert und üben rückstellende Drehmomente auf die Drehschwingkörper aus. Werden nun die Schwingungselemente losgelassen, so beginnt eine Schwingung um die jeweilige Ruhelage. Daß die Schwingung eines jeden Schwingungselements als Drehschwingung bezeichnet werden darf, ergibt sich aus der Tatsache, daß jeder Punkt eines jeden Drehschwingkörpers von seiner Drehachse aus gesehen gleichzeitig um denselben Drehwinkel aus der Ruhelage ausgelenkt ist.Act now, for example, torques in the direction of the arrows on the vibration elements, there is a rotation from the rest position around the turning axes D1 or D2. The membranes 3 and 6 are elastically deformed and practice restoring Torques on the torsional vibrating body. If the vibration elements are now released, an oscillation begins around the respective rest position. That the vibration of everyone Vibration element may be referred to as torsional vibration, results from the The fact that every point of every torsional vibrating body starts from its axis of rotation is seen at the same time deflected by the same angle of rotation from the rest position.

Die Resonanzfrequenz der beiden Schwingungselemente läßt sich nach der Formel berechnen: Dabei ist J das Massenträgheitsmoment des jeweiligen als Drehschwingkörper ausgebildeten Schwingungselements 1, 2 bzw. 4, 5 bezogen auf die Drehachse Dl bzw. D2 und D die Winkelrichtgröße der als Rückholfeder wirkenden Membran 3 bzw. 6. Die Schwingungselemente sind nun so dimensioniert, daß sie gleiche Resonanzfrequenz haben, was auf einfache Weise durch geeignete Wahl der Abmessungen der jeweilig Teile der Schwingungselemente und der dazugehörigen Membranen möglich wird.The resonance frequency of the two vibration elements can be calculated using the formula: J is the mass moment of inertia of the respective vibration element 1, 2 or 4, 5, which is designed as a torsion vibrating body, based on the axis of rotation Dl or D2 and D, the angle reference variable of the diaphragm 3 or 6 acting as a return spring. The vibration elements are now dimensioned so that they have the same resonance frequency, which is possible in a simple manner by suitable selection of the dimensions of the respective parts of the vibration elements and the associated membranes.

Die äußeren Ränder der Membranen 3 und 6 sind je an einem Ende eines Rohres 7 mit diesem verbunden. Werden nun die beiden Schwingungselemente 1, 2 bzw. 4, 5 in einer gleichen Schwingungsebene in entgegengesetztem Drehsinn zu Schwingungen angeregt, so wirken die durch die elastischen Deformationen der Membranen 3 und 6 verursachten Drehmomente auf das Rohr und kompensieren sich. Wird die Massenverteilung der beiden Drehschwingkörper so gewählt, daß ihre Schwerpunkte auf ihrer Drehachse Dl bzw. D2 liegen, so bewegen sich die beiden Schwerpunkte während des Schwlngungsvorgangs nicht, so daß: auch der Schwerpunkt des ganzen Systems in Ruhe bleibt. Das Rohr 7 bildet deshalb auf seiner gesamten Länge den Schwingungsknoten des Schwingungssystems.The outer edges of the membranes 3 and 6 are each at one end Tube 7 connected to this. If the two vibration elements 1, 2 or 4, 5 in the same plane of oscillation in the opposite direction of rotation to oscillations stimulated, so act by the elastic deformations of the membranes 3 and 6 caused torques on the pipe and compensate each other. Will the mass distribution of the two torsional vibrating bodies chosen so that their centers of gravity are on their axis of rotation D1 and D2 lie, the two centers of gravity move during the oscillation process not, so that: the center of gravity of the whole system also remains at rest. The pipe 7 therefore forms the vibration node of the vibration system over its entire length.

Mit einer Ringmembran 8 kann das Schwingungsgebilde an dem Rohr 7 in einem Einschraubstück 9 befestigt werden. Die schwingungstechniscl weiche Aufhängung mit der Ringmembran 8 soll verhindern, daß eine eventuell noch vorhandene Restschwingung auf dem Rohr 7 über das Einschraubstück 9 zur Sehäl terwandung 10 verlorengehen kann.With an annular diaphragm 8, the oscillation structure on the pipe 7 be fastened in a screw-in piece 9. The vibration-technically soft suspension with the annular diaphragm 8 is intended to prevent any residual vibration that may still be present on the tube 7 via the screw-in piece 9 to the Sehäl terwandung 10 lost can.

Als Schwingungsantriebssystem wird ein elektromagnetisches System vorgeschlagen. Dieses besteht aus einem magnetischen Anker 11, welcher in der Schwingungsebene seitlich an das Rohr 7 montiert ist.An electromagnetic system is used as the vibration drive system suggested. This consists of a magnetic armature 11, which is in the plane of vibration is mounted on the side of the pipe 7.

Das Rohr 7 wie die weiteren Elemente des Schwingungsgebi Ides, also die Schwingungselemente 1, 2 und 4, 5 bestehen aus magnetisch nicht leitfähigem Material. Der Anker 11 weist zwei, vorzugsweise parallel zueinander verlaufende Schenkel auf, die auf die einander angrenzender Teile der Schwingungselemente 1, 2 bzw. 4, 5 gerichtet sind. Die freien Enden der Schenkel werden dabei durch Bohrungen in der Wandung 7 -hindurchgeführt und bis auf einen Abstand von 1 bis 2 mm zu den Massen 1 und 5 der Drehschwingkörper herangeführt. Wie erwähnt, sind auch die Schwingungselemente 1,2 bzw. 4,5 aus magnetisch nicht leitfähigem Material hergestellt, dieses kann zum Beispiel Messing sein. Den freien Enden des Ankers 11 gegenüberliegend sind in den beiden Schwingungselement-Teilen 1 bzw. 5 je ein magnetischer Pol 12 aus magnetisch weichem Material, zum Beispiel aus kohlenstoffarmen Stahl eingelassen. Der magnetische Anker 11 und die beiden magnetischen Pole 12 bilden zusammen einen magnetischen Kreis.The pipe 7 like the other elements of the Schwingungsgebi Ides, that is the vibration elements 1, 2 and 4, 5 consist of magnetically non-conductive Material. The armature 11 has two, preferably parallel to one another Thighs on, those on the adjoining Parts of the vibration elements 1, 2 and 4, 5 are directed. The free ends of the legs are thereby through Drilled holes in the wall 7 and up to a distance of 1 to 2 mm to the masses 1 and 5 of the torsional vibrating body. As mentioned, are also the vibration elements 1, 2 and 4, 5 made of magnetically non-conductive material made, this can be brass, for example. The free ends of the anchor 11 opposite are in the two vibration element parts 1 and 5 each magnetic pole 12 made of magnetically soft material, for example low-carbon Steel inset. The magnetic armature 11 and the two magnetic poles 12 together form a magnetic circuit.

Um den magnetischen Anker 11 liegt eine Spule 13. Fließt durch diese Spule ein pulsierender Gleichstrom, so werden die beiden Pole 12 und damit die beiden Teile 1 und 5 der Schwingungselemente im Rhythmus der Stromschwankung zum Anker 11 hingezogen, das heißt die beiden Drehschwinger werden in einer gemeinsamen Schwingungsebene zu Drehschwingungen mit entgegengesetztem Drehsinn angeregt.A coil 13 is located around the magnetic armature 11. It flows through it If there is a pulsating direct current coil, the two poles 12 and thus the two Parts 1 and 5 of the vibration elements in the rhythm of the current fluctuation to the armature 11 attracted, that is, the two torsional oscillators are in a common plane of oscillation excited to torsional vibrations with opposite directions of rotation.

Als Schwingungsabgriffsystem eignet sich ebenfalls ein elektromagnetisches System besonders gut. Es wird auch in der Schwingungsebene liegend, wie das Antriebssystem, jedoch auf der gegenüberliegenden Seite an das Rohr 7 befestigt. Es besteht aus einem Stabmagneten 14, der an einem Ende am Drehschwingkörperteil 1 radial befestigt ist. Das andere Ende des Stabmagneten ragt durch eine Bohrung 15 in dem Rohr 7 hindurch und taucht in eine Spule 16 ein.An electromagnetic one is also suitable as a vibration pick-up system System particularly good. It is also lying in the plane of vibration, like the drive system, but attached to the tube 7 on the opposite side. It consists of a bar magnet 14, which is fastened radially at one end to the torsional oscillating body part 1 is. The other end of the bar magnet protrudes through a bore 15 in the tube 7 and is immersed in a coil 16.

Schwingen die Schwingungselemente 1, 2 bzw. 4,- 5, so bewegt sich der Magnet 14 in der Spule 16 hin und her, so daß in dieser eine Wechselspannung Induziert wird. Deren Frequenz ist gleich der Schwingungsfrequenz der Drehschwingkörper. Die Amplitude der Wechselspannung ist von der mechanischen Schwingungsamplitude des Schwingungselements 'abhängig. Die in der Spule 16 induzierte Wechselspannung wird in einem Verstärker 17 verstärkt und in einen pulsierenden Gleichstrom verwandelt, um der Spule 13 wieder zugeführt zu werden. Man erhält so ein rückgekoppeltes System. Ist die Frequenz dieses pulsierenden Stromes gleich der Resonanzfrequenz der beiden Drehschwinger, so erhält man eine maximale Schwingungsamplitude und damit auch eine maximal induzierte Spannung in der Spule 16. Mit anderen Worten wird die größte Ringverstärkung des rückgekoppelten Systems bei der Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungssystems erzielt.If the vibration elements 1, 2 or 4, -5 vibrate, the magnet 14 moves back and forth in the coil 16, so that an alternating voltage is induced in it. Their frequency is equal to the vibration frequency of the torsional vibrating body. The amplitude of the alternating voltage depends on the mechanical oscillation amplitude of the oscillation element 'addicted. The alternating voltage induced in the coil 16 is amplified in an amplifier 17 and converted into a pulsating direct current in order to be fed back to the coil 13. A feedback system is obtained in this way. If the frequency of this pulsating current is equal to the resonance frequency of the two torsional vibrators, a maximum oscillation amplitude and thus also a maximum induced voltage in the coil 16 is obtained.

Ist die Ringverstärkung größer als 1, so beginnt das System wie jeder bekannte Oszillator von selbst anzuschwingen, und zwar auf der Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungsgebildes. Begrenzt werden die Schwingungsamplituden dadurch, daß der Verstärker übersteuert w-ird.If the ring gain is greater than 1, the system begins like everyone else known oscillator to start to oscillate by itself, namely at the resonance frequency the mechanical oscillation structure. The vibration amplitudes are limited by overdriving the amplifier.

Wird der in den Behälterraum hineinragende Stab 2 von Füllgut bedeckt, so wird die Schwingung durch Energieentzug gedämpft. Dadurch kann ein am Ausgang des Verstärkers 17 angeschlossener Schwellwert-Diskriminator 18 zum Ansprechen gebracht werden, wodurch wiederum ein Relais 19 umschaltbar ist. Wird der Stab 2 durch Absenken des Füllstandes wieder frei, so schwingt das System wieder an, und der Schwellwert-Diskriminator 18 schaltet das Relais 19 wieder zurück. Da das mechanische Schwingungsgebilde fast keine Schwingungsenergie verliert, wenn es nicht in Füllgut eintaucht, muß die Antriebsleistung durch den Verstärker nur sehr gering sein, um das System anschwingen zu lassen und am Schwingen zu erhalten.If the rod 2 protruding into the container space is covered by the product, so the oscillation is dampened by the withdrawal of energy. This allows one at the exit of the amplifier 17 connected threshold value discriminator 18 to respond be, whereby in turn a relay 19 can be switched. If the rod 2 is lowered The system starts to oscillate again, and so does the threshold value discriminator 18 switches the relay 19 back again. Since the mechanical oscillation structure is almost the drive power must not lose any vibration energy if it is not immersed in the product through the amplifier only be very small in order to let the system start to oscillate and to get swinging.

Dadurch kann das System jedoch schon durch eine sehr geringe Dämpfung, wie sie durch sehr leichte Schüttgüter entsteht, zum Anzeigen bzw. Schalten gebracht werden. Das heißt, auch extrem leichte Schüttgüter können mit diesem Gerät kontrolliert werden.However, this means that the system can already use very little attenuation, how it is caused by very light bulk goods, brought to display or switch will. This means that even extremely light bulk goods can be checked with this device will.

Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, daß grundsätzlich Frequenzen von 50 Hz bis 1 kHz für die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet sind. Besonders günstig sind jedoch Frequenzen von einigen 100 Hz und Schwingungsamplituden am Ende des in den Behälter ragenden Schwingungsstabes von einigen Zehnteln mm.Experimental studies have shown that fundamentally frequencies from 50 Hz to 1 kHz are suitable for the device according to the invention. Particularly However, frequencies of a few are favorable 100 Hz and oscillation amplitudes at the end of the vibrating rod protruding into the container of a few tenths of a mm.

Das Gerät wird üblicherweise seitlich in der Höhe in die Behälterwandung montiert, in der der Füllstand kontrolliert werden soll. Es ist jedoch auch möglich, durch eine entsprechende Verlängerung von oben her das Gerät in den Behälter bis zu der Höhe hineinhängen zu lassen, in der der Füllstand kontrolliert werden soll.The device is usually installed laterally in height in the container wall in which the fill level is to be checked. However, it is also possible by extending the device from above into the container up to to hang in at the height at which the level is to be checked.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

-Device to determine andZ or control a specific Filling level in a container claims: 1. Device for determining and / or Control of a certain level in a "container with at least one Vibration element projecting into the container and designed as a vibrating rod having oscillating structures, whose oscillations when touched in the container existing contents are dampened, and with devices for triggering display and / or switching operations as a function of the amplitude of the vibrations, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the oscillation structure (1, 2, 4, 5, 3, 6R 7) has two oscillation elements (1, -2; 4, 5) arranged one above the other, designed as the same resonance frequency having torsional vibrators and for determination of the fill level are excited in oscillations from opposite directions of rotation.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the vibration elements (1, 2; 4, 5) in the center each one as Return spring acting diaphragm (3; 6) are arranged, the outer Edges are rigidly connected to one another via a tube (7).

3. Apparatus according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the center of gravity of each vibration element (1, 2; 4, 5) in each case Center of the corresponding membrane (3; 6) and on the axis of rotation (D1; D2) of the vibration element (1, 2; 4, 5) lies.

4. Device according to at least one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the oscillation structure on the pipe (7) with an annular diaphragm (8) is arranged in a screw-in piece (9) which is inserted into the Wall (10) of the container can be mounted.

5. Device according to at least one of the preceding claims, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the oscillation structure is made of non-magnetizable Material.

6. Device according to at least one of the preceding claims, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the oscillation structure of an electromagnetic Drive system can be made to vibrate, which preferably consists of a a pulsating direct current flowing through it and surrounding an armature (11) (12), the armature (11) and two magnetic poles, one of which each is embedded in one of the vibration elements (1; 5).

7. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the armature (11) two on the vibration elements (1, 2; 4, 5) has aligned parallel or almost parallel legs, their free ends each to the magnetic pole (12) in one of the vibration elements (1; 5) are facing.

8. The device according to at least one of claims 1 to 5, d a d u r e k e k e n n n n e i c h n e t that the vibrations of the oscillation area can be tapped by an electromagnetic system that is diametrically opposed to the drive system is arranged and consists of a bar magnet (14) and at least a part of the Bar magnets (14) surrounding the coil (16).

9. Apparatus according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the bar magnet (14) is connected to one of the vibration elements (5) is and can be moved back and forth in the coil in the event of oscillations of the Schwingungsgbildes is.

10. Device according to one of claims 6 or 7 or one of the claims 8 or 9, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t, that with a vibrating oscillation structure the voltage induced in the coil (16) of the tapping system via an amplifier (17) can be fed to the coil (13) of the drive system as a pulsating direct current.

11. The device according to claim 10, d a d u r c h 9 e k e n n -z e i c h n e t that the output of the amplifier (17) with a threshold value discriminator (181 connected