DE646910C - Wasserstandsfernmeldegeber mit Nachlaufeinrichtung - Google Patents

Description

• Wasserstandsfernmeldegeber mit Nachlaufeinrichtung r Es sind Wasserstandsfernmelder mit vom Niveau ausgelösten Kontaktgebern bekannt, bei denen das Wasser in direkte Berührung mit dem Kontaktgeber kommt oder bei denen unter Zwischenschaltung einer das Wasser berührenden Flüssigkeitssäule, z. B. aus Quecksilber oder öl, diese mänometrisch zur Fernanzeige ausgenutzt wird. Es sind auch solche Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen zwischen Wassersäule und manometrischer Gebereinrichtung Luftsäulen als übertragungsmittel eingeschaltet sind. Von diesen manometrischen Einrichtungen werden ein Fernmeldegeber bekannter Art, z. B. ein Drehfeldsystem, oder auch Kontakte oder Regelwiderstände bewegt. 'Wird bei Stauweihern zur Bestimmung der Standhöhe oder des Energieinhaltes aber große Anzeigegenauigkeit verlangt, wobei ja die Wasserhöhe ein Maß dieses Energieinhaltes darstellt, so versagen diese obenerwähnten Anordnungen infolge ihrer prizipielllen Mängel. Insbesondere öl und Luft als Zwischenmittel erleiden durch ihre Berührung mit dem Wasser im Laufe der Zeit starke Mengenänderungen, so daß schon hierdurch zu Fehlanzeigen Anlaß geflüssigkeit sind auch bereits elastische geben wird. Bei Benutzung von Luft als Zwischenmedium tritt noch Temperatur- und Luftdruckabhängigkeit hinzu. Schließlich stehen -der Verwendung von Quecksilber und öl in gewissen Fällen gesundheitliche Gründe entgegen. Zur Trennung der Behälterflüssigkeit von der Druckühertragungs- oder Meßbekanntgeworden. Aber gerade diese Zwischenschaltung der Membran bringt eine erhebliche Fehlerquelle in die Meßwertübertragung durch die. bei Druckänderungen erfolgende Durchbiegung der Membran und das dabei verdrängte oder freigegebene Volumen. Es ist daher nicht ohne weiteres möglich, die Höhe der Meßflüssigkeitssäule als Maß für die Druckhöhe der Behälterflüssigkeit zu benutzen.
• Erfindungsgemäß wird eine Heb,erbarometereinrichtung zusammen mit einer Nachlaufeinrichtung verwendet, bei der durch die Nachlaufeinrichtung ein Hebergefäß mit einem daran befestigten, schlauchartig biegsamen Manometerrohr nachgestellt wird, bis das Flüssigkeitsniveau des Gefäßes relativ zum Gefäß wieder auf seinen Anfangswert eingestellt ist, und daß ein am untersten Teil des Flüssigkeitsbehälters fest angeordnetes Gefäß durch eine nachgiebige Membran in zwei flüssigkeitsdicht voneinander getrennte Räume geteilt ist. Die Füllung dieser Einrichtung erfolgt zweckmäßig mit Quecksilber. Die Fernanzeige kann entweder von einem auf diesem Quecksilber schwimmenden Kontaktgeb,erschwimmer oder auch von dem Verstellmotor der Nachlaufeinrichtung abgeleitet werden. Die Erfindung sei an einem in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
• Durch ein zweckmäßig von unten, nur bis unter den tiefstmöglichen Wasserstand des Hochbehälters t geführtes Rohr 2 wird die Verbindung mit einem geschlossenen Behälter 3 hergestellt, so daß sich Rohr und Behälter mit Wasser füllen können. Dieser Behälter hat nahe seinem Boden einen ziemlich großen Durchmesser, z. B. etwa 40o mxü. An dieser Stelle ist zwischen Unter- und Oberbehälter eine sehr nachgiebige Membran 4. durch Verflanschung befestigt; diese Membran trennt Ober- und Unterbehälter flüssigkeitsdicht voneinander. Der Unterbehälter ist zweckmäßig mit Quecksilber gefüllt, weil dieses praktisch unzusammendrückbar ist, und eine sehr starke Verkürzung der Meßhöhe im umgekehrten Verhältnis der spezifischen Gewichte der zu messenden Flüssigkeit und der Meßflüssigkeit gestattet. Wegen der Berührung mit Quecksilber werden zweckmäßig alle festen Teile der Behälter und auch die Membran z. B. aus nicht rostendem Stahl hergestellt. Der große Durchmesser des Behälters gestattet den für die Nachgiebigkeit der Membran notwendigen großen Durchmesser. Zweckmäßig sind oberhalb und unterhalb der Membran, nur wenige Millimeter Spiel lassend, siebartig durchbrochene Abstützplatten 5 vorhanden, die dazu dienen, die nachgiebige Membran vor mechanischer überlastung zu schützen. Am Boden des Behälters ist der Rohrstutzen 6 angebracht; an diesen wird z. B. ein sehr druckfester, leicht biegsamer Schlauch 7 kleiner Lichtweite, z. B. aus Gummi, befestigt, der mit seinem zweiten ebenfalls nach aufwärts gebogenen Ende an dem Bodenrohrstutzen eines weiteren auf-und abwärts beweglichen Gefäßes 9 befestigt ist. Dieses zweite Gefäß und der Schlauch werden ebenfalls mit Quecksilber gefüllt, und zwar in der Weise, daß die maximal durch Anheben des Behälters entstehende Quecksilbersäule dem maximal möglichen Wasserdruck das Gleichgewicht halten kanp. Dieser Behälter 9 kann durch einen Servomotor io o. dgl. vermittels Seiltrommel i i und Seil 12 in seiner Höhe verstellt werden, wobei er zweckmäßig in senkrechten Gleitschienen o. dgl. geführt wird. Die Verstellung wird von festen Kontakten 13, die in Niveauhöhe des zweiten Behälters an diesen befestigt sind, veranlaßt. Die Kontakte 13 arbeiten mit beweglichen Kontakten, die am zweckmäßigsten an einem Metallschwimmer 14 befestigt sind, zusammen. Die an sich auch mögliche Verwendung der Quecksilberoberfläche als Gegenkontakt, die leicht eine Störung durch Oxydation oder Verschmutzung erfährt, wird dadurch vermieden. Das Gewicht dieses Metallschwimmers wird zweckmäßig teilweise durch ein Gewicht 15 in Verbindung mit einer Kette 16 und einer Rolle 17 ausgeglichen. Von .dieser zweckmäßig als Kettenrad ausgebildeten Rolle 1,-. oder besser von der Achse des Servomotors io aus kann z. B. ein bekannter, nicht dargestellter Drehfeldgeber angetrieben werden. Von weiteren angebrachten Kontakten können auch automatische Pumpensteuerungen betätigt werden. Zur Verminderung der benötigten Leistungen des Servomotors wird man zweckmäßig das Gewicht der Manometereinrichtung in ähnlicher Weise ausgleichen wie das des Schwimmers 14. Der Servomotorantrieb erfolgt am besten über ein selbstsperrendes Getriebe iä, wie z. B. einen Schneckenantrieb.
• Die Funktion der Einrichtungen ist im folgenden beschrieben: Steigt die Wasserhöhe und damit der Druck, so biegt sich die nachgiebige Membran 4 unter Verdrängung des Quecksilbers nach unten durch, und das Quecksilber steigt im zlveiten Behälter und schließt dort vermittels des mitgenommenen Metallschwimmers 14 den Kontakt 13. Der Servomotor i o läuft an, und der Behälter wird so lange angehoben, bis das im Behälter 9 sinkende HB-Niveau den Kontakt 13, 14 wieder geöffnet hat. - Dabei ist die Membran 4 wieder in die Nullage zurückgegangen, und die Niveaudifferenz des Quecksilbers in den beiden Gefäßen steht in einem linearen Maß @zur Änderung der Wasserhöhe. Fällt umgekehrt der Druck des Wassers, so wird ein zweiter am Metallschwimmer 14 befindlicher Kontakt über an sich bekannte elektrische Schaltmittel, wie Relais, geöffnet. Der Servomotor wird veranlaßt, den Behälter zu senken, bis dieser Kontakt wieder geschlossen wird. Da die beiden Kontaktpaare in der Höhe nur um Bruchteile eines Millimeters auseinander angeordnet sein können, so ist der maximal durch diese Einrichtung zusätzlich verursachte Meßfehler unter Berücksichtigung der Unterschiede der spezifischen Gewichte der zu messenden und der Heberflüssigkeiten im wesentlichen durch diese Höhendifferenz bestimmt.

Claims (3)

1. PATE `TAIX SPRÜCHE i. Wasserstandsfernmeldegeber mit Nachlaufeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Nachlaufeinrichtung -ein mit dem untersten Teil des Flüssigkeitsbehälters kommunizierend und beweglich verbundenes Hebergefäß nachgestellt wird, bis unfer Druckausgleich mit dem zu messenden Flüssigkeitsstand der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Hebergefäßes auf seine Ausgangslage eingestellt ist und daß ein am untersten Teil des Flüssigkeitsbehälters fest angeordnetes Gefäß durch eine nachgiebige Membran in zwei flüssigkeitsdicht voneinander getrennte Räume geteilt ist.
2. 2. Wasserstandsfernmeldegeber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nachstellmotor die Nachstellung in Abhängigkeit von der Stellung der Kontakte einer Kontakteinrichtung bewirkt, die durch Abweichungen :des Flüssigkeitsniveaus von der Ausgangslage in dem beweglichen Hebergefäß betätigt wird. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Nachlaufmotors ein Kontaktsatz verwendet wird, bei dem die einzelnen zusammenarbeitenden Kontakte je an dem beweglichen Gefäß und an dem Schwimmer befestigt sind. q.. Einrichtung nach Anspruch i, da-.durch gekennzeichnet, daß an dem beweglichen Gefäß oder dem Schwimmer Steuer- oder Signalkontakte vorgesehen sind, die mit oitsfesten Kontakten zusammenarbeiten und z. B. zur automatischen Pumpensteuerung dienen. 5. Wasserstandsfernmeldegebernach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem :der beweglichen Teile :ein an sich bekannter Geber, z. B. mit der Welle des Servomotors ein Impulszählgeber, oder mit dem Schwimmer ein Drehfeldgeber gekuppelt ist. 6. Wasserstandsfernmeldegeber nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Manometerflüssigkeit Quecksilber ist. 7. Wasserstandsfernmeldegeber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem festen Gefäß unterhalb und oberhalb der Membran siebartig durchbrochene Abstützungen vorgesehen sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wesentlichen, mit dem Quecksilber in Berührung kommenden Teile, insbesondere Behälter, die Rohrstutzen, die Membran und der Schwimmer aus .nicht rostendem Stahl bestehen.