DE441896C - Fluessigkeitsstandfernanzeiger, bei dem die elektrische Widerstandsaenderung eines aus Widerstandskoerper, Spannungsquelle und Messinstrument bestehenden Stromkreises zur Hoehenstandsanzeige der Fluessigkeit verwandt wird - Google Patents

Description

• Flüssigkeitsstandfernanzeiger, bei dem die elektrische Widerstandsänderung eines aus Widerstandskörper, Spannungsquelle und meßinstrument bestehenden Stromkreises zur Höhenstandsanzeige der Flüssigkeit verwandt wird. Die Anzeige von Flüssigkeitsständen hat man bisher mit Hilfe von Schaugläsern oder Schwimmern bewerkstelligt, jedoch sind derartige Anzeigen, insbesondere wenn die Flüssigkeit sich in geschlossenen Behältern und evtl. unter hohem Druck und bei hoher Temperatur befindet, vielfach sehr unsicher, häufig sogar nicht durchführbar und zudem im allgemeinen nicht zur Übertragung auf fernstehende Meßinstrumente geeignet. Versuche, die elektrische Widerstandsänderung eines aus Widerstandsdraht, Flüssigkeit, Spannungsquelle und Meßinstrument bestehenden Stromkreises zur Höhenstandsanzeige zu verwenden, ergaben nur bei elektrisch verhältnismäßig gut leitenden Flüssigkeiten brauchbare Resultate, setzen aber eine Konstanz der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit voraus, die in den meisten Fällen nicht vorhanden ist.
• Es wurde min gefunden, daß man eine genaue Anzeige des Standes der Flüssigkeit, die sich in allen Fällen, insbesondere auch bei Wasser für Fernanzeige eignet, in einfacher Weise erreichen kann, wenn man in dem Raum, in dem ein Flüssigkeitsstand sich ändert, einen elektrischen, temperaturempfindlichen Widerstand, z. B. in Draht-, Band-, Rohr- oder, Spiralform, zwischen dem gewünschten höchsten und tiefsten Flüssigkeitsstand anbringt und diesen durch elektrische, Dampf- oder sonstige Heizung auf eine Temperatur bringt, die über derjenigen der zu messenden Flüssigkeit liegt. Je nach dem Stand der Flüssigkeit wird der Widerstandskörper mehr oder weniger tief in diese eintauchen, dadurch abgekühlt werden und dementsprechend seinen Widerstand ändern. Die Veränderung des Widerstandes wird in bekannter Weise mittels elektrischer Meßinstrumente angezeigt und gegebenenfalls registriert. Die Anzeige oder Registrierung kann an beliebig vielen und beliebig entfernten Stellen geschehen, wobei Gleich- oder Wechselstrom mit oder ohne Erdung des einen Endes des Widerstandes als Stromquelle dienen kann.
• Der temperaturempfindliche, geheizte Widerstand kann zwecks besseren Schutzes und Erreichung größerer Genauigkeit, z. B. bei Messung des Standes von siedenden Flüssigkeiten, auch in einem besonderen, mit dem Flüssigkeitsbehälter kommunizierenden Behälter (Rohr) untergebracht werden. Die Widerstandsmessung kann durch Strom- und Spannungsmessung erfolgen. Hält man den Strom unverändert (z. B. durch Vorschalten einer Eisenlampe), so zeigt das Voltmeter den Widerstand und damit auch die Flüssigkeitshöhe unmittelbar an. Der Nullpunkt läßt sich durch Gegenschaltung einer unabhängigen Spannung im Voltmeterkreis beliebig einstellen. Anzeigefehler, die von Schwankungen der Temperatur des Raumes herrühren, in dem sich der Widerstand befindet, lassen sich beispielsweise dadurch vermeiden, daß man die gegengeschaltete Spannung durch einen Strom an den Enden eines Widerstandes mit gleicher Temperaturabhängigkeit wie der Hauptwiderstand erzeugt. Dieser Widerstand muß sich mit dem Hauptwiderstand in einem Raum mit denselben Temperaturverhältnissen befinden, jedoch in seiner Wärmeabgabe vom Flüssigkeitsstand unabhängig sein, er kann beispielsweise dauernd ganz in die Flüssigkeit eintauchen.
• Hält man die Spannung unverändert, so läßt sich das Amperemeter zur Angabe des Flüssigkeitsstandes verwenden. Durch- entsprechende Formgebung und Anordnung des Hauptwiderstandes lassen sich auch andere Abhängigkeiten als die lineare zwischen elektrischer Widerstandsänderung und Flüssigkeitsstand erreichen, wie sie beispielsweise bei Mengenmessungen durch Überfall oder Drosselscheibe verlangt werden.
• Die Empfindlichkeit der Anzeige läßt sich durch geeignete Wahl des Widerstandes, der Spannung und der Heiztemperatur in weiten Grenzen verändern. Beispielsweise erhält man bei einer Übertemperatur von etwa roo° C mit einem Nickeldraht von 0,3 min Durchmesser und i m Länge mit einer Heizleistung von etwa ioo Watt (einschließlich Vorschalteisenlampe) bei einer Senkung eines Wasserspiegels um i m einen Ausschlag über die ganze Skala eines normalen Schalttafelinstrumentes für 6 Volt.
• Die schematische Zeichnung zeigt eine geeignete Ausführungsform der Flüssigkeitsstandfernanzeig evorrichtung.
• In einem Behälter a befindet sich die Flüssigkeit, deren Stand b gemessen werden soll. - Ein Meßdraht c taucht in die Flüssigkeit ein; die Stromzuleitungen sind bei d durch die Behälterwand geführt. Der Strom wird von la über ein Amperemeter g und einen Widerstand e zugeleitet. Das Voltmeter zeigt die Spannung an den Enden des Meßdrahtes und damit auch den Flüssigkeitsstand an.
• Eine gegen mechanische Beanspruchungen widerstandsfähige Anordnung ergibt sich, wenn man den temperaturempfindlichen Widerstandskörper im Innern eines Rohres isoliert anordnet. Dieses Rohr kann gleichzeitig als :elektrischer Widerstandsheizkörper dienen. Beispielsweise kann ein Stahlrohr mit 3 mm lichtem Durchmesser mit 6o Ampere Heizstrom auf über ioo° C Übertemperatur gebracht werden; bei 3 m Meßhöhe unter Verwendung von Platindraht als Wider-' standskörper erreicht man hiermit eine Genauigkeit der Anzeige von ± 3 cm.
• Man hat bereits vorgeschlagen, FlüssigkeitsstÄnde dadux;ch zu messen, daß man in die elektrisch leitenden Flüssigkeiten elektrische Widerstandskörper taucht, deren als Widerstand benutzter Teil je nach dem Flüssigkeitsstande verlängert oder verkürzt wird und die Widerstandsänderung mißt. Im vorliegenden Falle wird dagegen von der Widerstandsänderung von Widerstandskörpern durch Temperaturveränderung Gebrauch gemacht.
• Die Widerstandsänderung durch Kurzschließen eines -Teiles des Drahtes, die bei den bekannten Methoden angewandt wird, ist bei den im vorliegenden Falle gewählten Abmessungen, wie sich bei näherer Betrachtung ergibt, verschwindend gering. Der Widerstand des bei den bekannten Flüssigkeitsstandfernanzeigevorrichtungen verwendeten :Nickeldrahtes ist nämlich so klein, daß, wie Versuche zeigten, selbst der Unterschied des durch Leitungswasser einerseits und starke Kochsalzlösung andererseits als Tauchflüssigkeit erzeugten Nebenschlusses unterhalb der Meßgenauigkeit der Anzeigevorrichtung blieb.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Flüssigkeitsstandfernanzeiger, bei dem die elektrische Widerstandsänderung eines aus Widerstandskörper, Spannungsquelle und Meßinstrument bestehenden Stromkreises zur Höhenstandsanzeige der Flüssigkeit verwandt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Flüssigkeit befindliche, temperaturempfindliche Widerstandskörper (c) über die Temperatur der Flüssigkeit geheizt wird, so daß er entsprechend dem jeweiligen Flüssigkeitsstand (b) verschieden weit abgekühlt wird, während die hierdurch hervorgerufene Widerstandsänderung gemessen wird.
2. 2. Fernanzeiger nach Anspruch i, da durch gekennzeichnet, daß Anzeigdfehler, die von Schwankungen der Temperatur im Flüssigkeitsraum herrühren, mit Hilfe eines zweiten, den Temperaturschwankungen -des Flüssigkeitsraumes ebenfalls unterworfenen, aber vom Flüssigkeitsstand unabhängigen Widerstandes kompensiert werden.