CH264469A - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Standes von Flüssigkeiten. - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Standes von Flüssigkeiten.



   Die   Erfindung    betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung des Standes von Flüssigkeiten. Die   Messung    und   Rege-    lung des Flüssigkeitsstandes in Behältern, Rührkesseln,   Destillierblasen    usw. ist in der chemischen Industrie und auch andern Ortes von sehr grosser Bedeutung. In vielen Fällen lässt sieh die Messung und Regelung äusserst einfach mit Hilfe von Schwimmern, Steehpegeln, Standgläsern,   Alanometern    usw. ausführen. In andern Fällen aber, beispielsweise bei Hochdruckbehältern oder bei Behältern, welche korrodierende oder siedende Flüssigkeiten enthalten, werden diese Verfahren kompliziert und unzuverlässig.



     Erfindungsgemäss    wird die   Änderung.    des elektrischen Widerstandes, welche ein an eine annähernd konstante   Spannung      gelegter      cl ek-    triseher Widerstandskörper beim Ein- und Austauehen aus der   Flüssigkeit    erleidet, benutzt,   um    den Flüssigkeitsstand zu über  waehen.   



   Die   Spannungsschwankungen    der Stromquelle sollen im   allgemeinen    nicht mehr als   # 10%    betragen.



   Die Erwärmung des Widerstandes durch die Strombelastung ist nämlich beim Eintauehen des Widerstandskörpers   in    die Flüssig- keit bedeutend kleiner als im Gas oder   im    Dampf, da die Flüssigkeit dem   Widerstands-    körper bedeutend mehr Wärme entzieht als die ihn gegebenenfalls umgebende Dampfoder Gasatmosphäre. Dem Temperaturunterschied des Widerstandskörpers   entsprieht    eine mehr oder weniger grosse   Änderung    seines spezifischen elektrischen Widerstandes, die mittels an und für sieh bekannter   Sehalt-und      Nnzeigeorgane    gemessen werden kann.

   Es wurde festgestellt, dass eine Erhitzung des Widerstandskörpers im Dampf oder Gas auf nur 100 bis 2000 über die Temperatur der ihn umgebenden Dampf- oder Gasatmosphäre bereits eine genügende Änderung des   Wider-    standes beim Eintauchen in die Flüssigkeit erzeugt.



     Vorteilhafterweise    werden deshalb Wider- standskörper aus Material mit stark tempera  turabhängigem    spezifischem elektrischem Wi- derstand verwendet, wie Widerstandskörper aus Eisen, Nickel, Platin, Gold usw. Das Leitermaterial richtet sieh des weiteren nach der Flüssigkeit, deren Stand gemessen werden soll, da es   selbstverständlich    von dieser nicht angegriffen werden darf. In vielen Fällen werden Eisen-,   Niekel- oder      Edel met all-Legic-    rungen genügen; in andern   Fällen,    wie z. B. bei der   Messung      flüssiger    Metallchloride, wird man vorteilhafterweise einen widerstandskör- per aus Edelmetallen, wie Platin, Gold, deren Legierungen usw. verwenden.

   Der   Wider-    standskörper kann die Form eines Drahtes, Stabes oder einer Drahtspirale haben.



   Die zur Durchführung des erfindungs- gemässen Überwachungsverfahrens dienende erfindungsgemässe Vorrichtung besteht aus einem elektrischen, an eine annähernd konstante Spannung gelegten Widerstandskörper aus   Material    mit   grossem    Temperaturkoeffi-  zienten seines spezifischen elektrischen Widerstandes in   Kombination    mit Mitteln, welche auf Veränderungen des elektrischen Widerstandes reagieren.



   Zur Messung oder   Rebulierung    mittels des erfindungsgemässen Verfahrens können beispielsweise nachfolgend beschriebene Vorrich  tungen    dienen:
Der Messwiderstand ist in Serie mit einem Kontakt-Amperemeter an eine   Wechselspan-    nung gelegt, die so hoch ist, dass der Widerstandskörper, wenn er sich im Dampf oder Gas befindet, durch die sich in ihm   entwils    kelnde   Stromwärme    um 200 bis 3000 gegen über seiner Lage in der Flüssigkeit überhitzt wird. Das Kontakt-Amperemeter wird dann beispielsweise so eingestellt, dass der Kontakt gerade   noeh    nicht betätigt wird, solange sich der zum Beispiel aus einer Spirale bestehende Widerstand in der Gas- oder Dampfatmosphäre befindet.

   Taucht die Spirale dann in die Flüssigkeit ein, so fliesst durch sie infolge ihres verminderten Widerstandes ein grösserer Strom, so dass der Kontakt am Instrument geschlossen wird. In den   Kontaktstromkreis    des Amperemeters kann nach Belieben   eine Lampe,    eine   Ijäutvorriehtung    oder irgendeine Regu Liervorrichtung für Zufluss oder Abfluss geschaltet werden.



   Die Änderung des Widerstandes beim Eintauchen kann auch in einer Brückenschaltung gemessen werden, die so bemessen ist, dass im   nichteingetauchten    Zustand des Widerstandes die Brücke abgeglichen ist, während beim Eintauchen des Widerstandes ein   Ausgleichs-    strom ein in der Brückendiagonalen liegendes Relais durchfliesst, welches den Stromkreis einer   Läutvorriehtung    oder einer Signallampe schliesst oder Zur oder   Abf lussventile    steuert.



   Das   beschriebene    Verfahren und die beschriebene Vorrichtung kann nun den ver  schiedensten      Zwecken    dienstbar gemacht werden. Zur Kontrolle der Füllung eines Behälters kann beispielsweise in der gewünschten Füllhöhe ein Messwiderstand angebracht werden, welcher in Kombination mit einer Signalvorrichtung die   Füllung    des Behälters anzeigt oder in   Kombination    mit einer   Reguliervor-    richtung die Füllung   automatiseh      ein- bnv.    abstellt.

   Auf analoge Weise kann mit einem am Boden angebrachten Messwiderstand die Entleerung von Behältern infolge Abfliessens der   Flüssigkeit    oder bei Destillierblasen infolge Abdestillation der Flüssigkeit kontrolliert und reguliert werden. Durch Anbringen mehrerer Messwiderstände in bestimmten Abständen voneinander in verschiedener Höhe kann der Flüssigkeitsstand des Behälters mit einer durch die Abstände der Messwiderstände bedingten Genauigkeit ermittelt werden. Genauer noch kann der Flüssigkeitsstand in den Behältern festgestellt werden durch einen darin nach oben und unten beweglich ange  brachten    Messwiderstand. Die   Auf- und    Abwärtsbewegung des Messwiderstandes kann dabei beispielsweise durch eine mechanische Vorrichtung auf eine ausserhalb des Behälters angebrachte Skala übertragen werden.

   Da der   Moment    des Ein- oder Austauchens des Messwiderstandes genau angezeigt wird, kann an der Skala die genaue Flüssigkeitshöhe abgelesen werden. An Stelle von Stechpegeln kann ein am Ende einer langen Stange montierter   Messwiderstand    verwendet werden.   Schliess-      lich    erlaubt das Verfahren auch noch eine sehr einfache Regulierung und Konstanthaltung der Flüssigkeitshöhe, beispielsweise bei Gefässen für kontinuierliches Rühren, Kristallisatoren und Destillierblasen usw., dadurch, dass kurz ober- und unterhalb des ge  wtïnsehten    Flüssigkeitsstandes je ein solcher Messwiderstand angebracht wird, mit deren Hilfe entweder jede Veränderung der Höhe angezeigt oder der Zur und Abfluss oder bei Destillierblasen die Heizung automatisch reguliert werden kann.



   Die beschriebene   Vorrichtung    hat insbesondere gegenüber den manometrischen Messvorrichtungen den grossen Vorzug, dass die   J\Iesseinrichtung    im Behälter konstruktiv leicht anzubringen ist: Der Messwiderstand kann mittels mechanischer Vorrichtungen im Behälter selbst montiert werden, und es sind ausserdem nur noch die Durchführungen für die dünnen, elektrischen Zuleitungen elek  triseh isoliert anzubringen, was selbst bei   Hochdruckbehältern    ohne grosse Schwierigkeiten möglich ist.

   Ein weiterer Vorzug besteht in der grossen Betriebssicherheit der Messanordnung, insbesondere auch in der Hinsicht, dass die Schaltung so ausgeführt werden kann, dass jede Störung, beispielsweise Fehler in der Isolation der Durchführung, Versager in der Schaltung oder auch ein Durchbrennen des Heizwiderstandes, automatisch sofort angezeigt wird.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1: Verfahren zur Überwachung des Standes von Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des elektrischen Widerstandes, welche ein an eine annähernd konstante Spannung gelegter elektrischer Widerstandskörper beim Ein- und Austauehen aus der Flüssigkeit erleidet, benutzt wird, um den Flüssigkeitsstand zu überwachen.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des elektrischen Widerstandes zur Anzeige des Flüssigkeitsstandes benutzt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des elektrischen Widerstandes zur Regulierung des Flüssigkeitsstandes verwendet wird.

   PATENTANSPRUCH II: Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, bestehend ans einem elektrischen, an eine annähernd konstante Spannung gelegten Widerstandskörper aus Material mit grossem Temperaturkoeffizienten seines spezifischen elektrischen Widerstandes in Kombination mit Mitteln, welche auf Veränderungen seines elektrischen Widerstandes reagieren.

   UNTERANSPRÜCHE: 3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Anzeige des Flüssigkeitsstandes aufweist.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Regulierung des Flüssigkeitsstandes aufweist.