DE940941C

DE940941C - Vorrichtung zur Messung des Hoehenstandes von Fluessigkeiten in Behaeltern

Info

Publication number: DE940941C
Application number: DEH14515A
Authority: DE
Inventors: Heinz Werner Dr Rer Nat Hopf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-11-19
Filing date: 1952-11-19
Publication date: 1956-03-29

Description

Vorrichtung zur Messung des Höhenstandes von Flüssigkeiten in Behältern Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, mit deren Hilfe der Höhenstand von Flüssigkeiten in Behältern, gleichgültig ob sie unter Atmosphärendruck oder Unter- oder Uberdruck stehen, unabhängig vom spezifischen Gewicht der Flüssigkeit sehr genau gemessen werden kann, um stets eine genaue Kontrolle des jeweiligen Inhalts des Behälters zu ermöglichen.
Es ist bisher üblich, insbesondere- an großen Behältern, wie Lagertanks od. dgl., die der Aufnahme von Flüssigkeiten, wie speziell Leicht-, Mittel- und Schweröle oder andere, dienen, die Kontrolle des Inhalts mit zumeist mit Schwimmern arbeitenden, zum Teil verhältnismäßig einfachen Anzeilgeelinrichtmgen verzunehmen. Derartige Meßvorrichtungen haben den Nachteil, daß sie mehr oder weniger ungenau arbeiten oder daß sich bei besserenvorrichtungen Fehlanzeigen auf Grund des unterschiedlichen spezifischen Gewichts der sich gerade in dem betreffenden Behälter befindenden Flüssigkeit ergeben, die bei sehr großen Tanks erhebliche Mengen ausmachen können.
Um die Mängel der bekannten- und im praktischen Betrieb fehlerhafte Anzeigen liefernden Vorrichtungen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Vorrichtung zur Messung des Höhenstandes von Flüssigkeiten in Behältern, wie speziell-Lagertanks od. dgl., in der Weise auszubilden, daß ein Schwimmersystem, das aus einem, zwei oder mehr Schwimmkörpern besteht, mit einem Gestänge bzw. durch ein Gestänge derart verbunden ist, daß uriabhängig vom spezifischen Gewicht der Flüssigkeit ein bestimmter Punkt des Gestänges oder des Schwimmersystems stets den gleichen, vertikalen Abstand vom Flüssigkeitsspiegel beibehält, was einerseits durch eine entsprechende Neigung eines Schwimmerkörpers oder andererseits durch verschieden tiefes Eintauchen mehrerer untereinander verbundener Schwimmerkörper erreicht wird. Der bestimmte Punkt des Systems bzw. Gestänges steht wiederum mit einer Anzeige- oder Registriereinrichtung in Verbindung, so daß, da sich dieser immer in der gleichen Lage über dem Flüssigkeitsspiegel befindet, eine fehlerhafte Anzeige infolge des unterschiedlichen spezifischen Gewichts der jeweiligen Behälterflüssigkeit ausgeschlossen ist.
Das Schwimmersystem kann nun derart ausgebildet sein, daß entweder seine einzelnen Teile ein unterschiedliches spezifisches Gewicht bzw. ein unterschiedliches Gewicht je Grundfläche oder eine verschiedene Formgebung oder mehrere dieser Eigenschaften zusammen haben, so daß diese bei senkrechten Seitenwänden verschieden tief in die Flüssigkeit eintauchen, oder der aus einem Teil bestehende Schwimmkörper in bezug auf seine Form und bzw. oder auf die Lage seines Schwerpunktes derart unsymmetrisch ist, daß er bei Eintauchen in Flüssigkeiten je nach deren spezifischem Gewicht eine bestimmte geneigte Lage einnimmt.
Bei dem aus mehreren neben- oder ineinander angeordneten Schwimmern bestehenden System sind die einzelnen Teile durch ein einfaches oder mehrfaches Hebelgestänge miteinander verbunden, bei dem die Verbindung der Schwimmerkörper mit dem Hebel drehbar bzw. schwenkbar oder starr sein kann. Die Eintauchtiefen in Abhängigkeit vom spezifischen Gewicht der Flüssigkeit und die Längen des Hebelgestänges sind so aufeinander abgestimmt, daß ein bestimmter Punkt des Hebelgestänges immer den gleichen Abstand vom Flüssigkeitsspiegel hat.
Besteht das Schwimmersystem nur aus einem Schwimmer, so wird dieser je nach dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit mehr oder weniger stark kippen, indem sich der Schwerpunkt der verdrängten Flüssigkeit, dessen seitliche Verschiebung durch ein unterschiedliches Eintauchen bedingt ist, so einstellt, daß er senkrecht unter den Schwerpunkt des Schwimmers zu liegen kommt. Bei entsprechender Formgebung und geeigneter Lage des Schwerpunktes des Schwimmers kann ein mit dem Schwimmer verbundener Punkt, gegebenenfalls auf einem Gestänge, festgelegt werden, der stets den gleichen Abstand vom Flüssigkeitsspiegel hat.
Der mit dem Schwimmersystem verbundene, sich stets in konstantem Abstande yon dem Flüssigkeitsspiegel befindende Punkt, der zweckmäßig auf einem Gestänge liegt, steht vorzugsweise mit einer solchen Anzeigeeinrichtung in Verbindung, deren Übertragungsglied auf das eigentliche Zählwerk oder die Registriereinrichtung aus einem endlosen gelochten Band oder einer Kette, die zwischen zwei oder mehr Rollen gespannt und von diesen umgelenkt werden, einem Meßrad und einem, Verbindungselement zu dem Zählwerk besteht. Das Meßrad kann entweder eine der Umlenkrollen für das Band oder die Kette sein Qder ein an beliebiger, geeigneter Stelle angeordnetes, besonderes gezahntes Rad.
Die Kupplung des Meßrades mit dem Zählwerk kann auf mechanischem oder besonders zweckmäßig bei Über- oder Unterdlruckbehältiern auf magnetischem Wege erfolgen. In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand eines schematischen Ausführungsbeispiels dargestellt.
In dem Behälter 1 befindet sich die Flüssigkeit 2 mit dem Flüssigkeitsspiegel 3. Auf der Flüssigkeit 2 schwimmen die Schwimmer 4 und 5, die durch das Gestänge 6 gelenkig miteinander verbunden sind. Der Schwimmer 4 ist über einen Arm in dem Punkt A, der Schwimmer 5 über einen Arm in dem Punkt B des Gestänges 6 befestigt. Der freie Arm 7 des Gestänges 6 ist mit einem Punkt 8 an einem unendlichen gelochten und längenkonstanten Meßband g befestigt, das zwischen dem gezahnten Meßrad IO und der Umlenkrolle II mittels der- Feder 12 gespannt ist. Das Meßrad IO treibt über ein .Ubersetzungsgetriebe I3 und eine in die Wand des Behälters I eingebaute Magnetkupplung I4 das Zählwerk I5. Bei einer Änderung der Höhenlage des Flüssigkeitsspiegels 3 verändern auch die Schwimmer 4 und 5 ihre Höhenlage, nicht jedoch ihre gegenseitige Lage, und nehmen dabei über das Gestänge 6 den Befestigungspunkt 8 mit, wodurch das endlose Band g verschoben, das Meßrad IO verstellt und dementsprechend das Zählwerk 15 betätigt wird.
Wird in den Behälter eine Flüssigkeit mit einem anderen spezifischen Gewicht eingefüllt, so ändern sich die Eintauchtiefen der Schwimmern 4 und 5, während aber der Abstand des Punktes 8 von dem Flüssigkeitsspiegel konstant bleibt. Die spezifischen Gewichte der beiden Schwimmerkörper 4 und 5 stehen im gewählten Beispiel im gleichen Verhältnis wie die Längen 8-A und 8-B des Ge-Gestänges 6. Während die Flüssigkeit beispielsweise das spezifische Gewicht y = I besitzt, so ist dasjenige des Schwirnmers 4 y = Il4 und das des Schwimmers 5 y = t/2. Die Entfernung zwischen den Punkten 8-A beträgt I, diejenige zwischen 8-B 2 Einheiten.
Das Gewicht des Gestänges 6 wird von dem Schwimmer 4 getragen und ist entsprechend zu berücksichtigen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich einfach und wirtschaftlich herstellen und ermöglicht eine bisher nicht erreichbare Genauigkeit der Meß- ergebnisse im Vergleich zu ähnlichen Vorrichtungen dieser Art.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zur Messung des Höhenstandes von Flüssigkeiten in Behältern, die unter Atmosphären-, Unter- oder Überdruck stehen, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem, zwei oder mehr Schwimmern (4, 5) bestehendes System mit einem Gestänge (6) derart verbunden ist, daß bei unterschiedlichem spezifischem Gewicht der Flüssigkeit das Schwimmersystem seine Lage in der Weise verändert, daß ein bestimmter Punkt (8) des Gestänges oder des Systems stets den gleichen vertikalen Abstand vom Flüssigkeitsspiegel (3) hat und dieser Punkt mit einer Anzeige- oder Registriereinrichtung (I5) in Verbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Schwimmkörper bestehende System in bezug auf seine Form oder auf die Lage seines Schwerpunktes oder auf beides derart unsymmetrisch ausgebildet ist, daß es bei unterschiedlichem spezifischem Gewicht der Flüssigkeit verschieden stark geneigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schwimmkörper (4, 5) nebeneinander oder konzentrisch ineinander angeordnet und durch ein Hebelgestänge (6) miteinander verbunden sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (4, 5) unterschiedliche spezifische Gewichte haben.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (4, 5) bei senkrechten Seitenwänden unterschiedliche Gewichte pro Grundflächeneinheit haben.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (6) mit dem Punkt (8) gleichen Abstandes vom Flüssigkeitsspiegel (3) an einem unendlichen längenkonstanten, gelochten Band oder einer Kette (9), die durch zwei oder mehr Rollen (Io, II) gespannt und umgelenkt werden, angelenkt ist, bei der eine der gezahnten Rollen (IO, II) oder ein mit der Band- oder Kettenschleife in Verbindung stehendes gezahntes Rad (Io) als Meßrad dient, das mit einer Anzeige- oder Registriereinrichtung (I5) mechanisch oder mit Hilfe einer Magnetkupplung (I4) verbunden ist.