NO860301L - Fremgangsmaate og anordning for maaling av vaeskenivaaet i beholdere e.l. - Google Patents

Abstract

Ved en fremgangsmåte og anordning for måling av væskenivået i \^. beholdere eller lignende er et boblerr (109) anbragt i den beholder som skal måles, mens trykkmåling (102) og den utførte mating av bobleluft til boblerøret (109) ved hjelp av en regulator finner sted gjennom et og samme impulsrør. For å holde impulsrørets strømningsmotstand konstant anvendes som mat-ningsregulator en regulator (101) for konstant strømnings-hastighet og som omfatter en i og for seg kjent membranstyrt ventil (107), hvis ventilstilling er avhengig av impulsrørets mottrykk (P) på sådan måte at luftens strømningshastighet i impulsrret holdes konstant, uavhengig av forandringer av trykket () i den innmatede luft eller i impulsrørets mottrykk (P>.

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte og en anordning for måling av væskenivået i væskebeholdere eller lignende, idet et boblerør anbringes i den beholder som skal måles og trykkmåling og måling av bobleluft i røret skjer ved hjelp av et og samme impulsrør.

En sådan fremgangsmåte og anordninger som utnytter denne fremgangsmåte er meget velkjent, f.eks. i forbindelse med væskebeholdere i fartøy. Herunder reguleres luftens boblemengde ved hjelp av en ventil og overvåkes ved hjelp av en måler for volumstrøm eller bobling av luft utføres ved hjelp av en regulator for konstant strømning.

Ved praktiske konstruksjoner, f.eks. fartøy er man imidlertid nesten alltid nødt til å anvende lange impulsrør. Ved dette oppstår en forstyrrende feil i målingen. Denne feil opptrer på grunn av impulsrørets store lengde, da strømningsmotstanden i dette tilfelle forandres i forskjellige situasjoner. Idet det hydrostatiske trykk eller mottrykket i det boblingsrør som er plassert i beholderen som skal nivåmåles, stiger som en følge av at væskeoverf1 aten stiger, presses den luft som mates inn i røret sammen og som et resultat av dette blir strømning-en i impulsrøret langsommere, således at strømningsmotstanden avtar og omvendt, hvilket vil si en kompenserbar feil som opptrer under måleprosessen, idet rørets strømningsmotstand varierer i avhengighet av mottrykket. Av denne grunn har man faktisk ikke oppnådd best mulig resultat f.eks. ved anvendelse av en regulator for konstant strømning. En ytterligere ulempe ved anvendelse av en regulator for konstant strømning er at matningstrykket for den luft som kommer til regulatoren må være konstant. En praktisk vanskelighet er også det forhold at måleresultatet oppnås forholdsvis langsomt selv om mottrykket stiger raskt. Grunnen til dette er at luftvolumet forblir konstant og luften trekkes sammen, slik som angitt ovenfor.

Foreliggende oppfinnelse har derfor som formål å komme frem til en sådan fremgangsmåte ved målingen at systemets ulemper kan elimineres. Oppfinnelsen har også som formål å frembringe en anordning for å utføre ovenfor nevnte fremgangsmåte.

Dette er oppnådd ved hjelp av en fremgangsmåte hvis særtrekk i henhold til oppfinnelsen ligger i at luftens strømningshastig-het i impulsrøret holdes konstant og uavhengig av trykkforandringer i den luft som mates inn eller forandringer av impulsrørets mottrykk ved å øke luftens strømning når impuls-rørets mottrykk stiger og omvendt.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen er på sin side kjenne-tegnet ved at vedkommende regulator er en regulator for konstant strømningshastighet og som omfatter et kammer som av en i og for seg kjent membran er oppdelt i en førte og en annen del, samt en i og for seg kjent membranstyrt ventil anbragt i den annen kammerdel, idet regulatoren er anordnet for å mate inn luften gjennom den membranstyrte ventil til kammerets annen del samt videre derfra til boblerøret, idet den membranstyrte ventil er innrettet for å åpnes i større grad når impulsrørets mottrykkøker i kammerets første del, samt på tilsvarende måte å innstilles motsatt når mottrykket minsker, og på denne måte øke og minske luftstrømmen på sådan måte at strømningshastigheten holdes konstant i impulsrøret uavhengig av forandringer i den innmatede lufts trykk eller mottrykk.

Fordelen ved foreliggende oppfinnelsen er f.eks. den at matningstrykket ikke behøver å være konstant. Impulsrørets strømningsmotstand kan videre holdes uforandres uavhengig av mottrykket. Korrekt måleresultat oppnås også raskere enn i tidligere anvendte målesystemer av denne art.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet under henvisning til de vedføyde tegninger som viser fordelaktige utførelser av henholdsvis en kjent anordning og foreliggende oppfinnelsegjenstand, og hvorpå:

Fig. 1 viser i prinsipp en kjent måleanordning,

Fig. 2 viser den anvendte regulators funksjon i den anordning som er angitt i fig. 1 et konstant strømning i forskjellige mottrykkssituasjoner, Fig. 3 viser i prinsipp en fordelaktig utførelse av foreliggende oppfinnelsegjenstand, og Fig. 4 viser arbeidsfunksjonen for en anvendt regulator i den viste utførelse i fig. 3 ved konstant strømningshastighet i forskjellige mottrykkssituasjoner.

I den kjente anordning som er angitt i fig. 1 betegner henvisningstallet 1 en regulator for konstant strømning. Henvisningstallet 2 betegner en trykkmåler. Regulatoren 1 for konstant strømning består av et hus 3, hvori det er dannet et hulrom som ved hjelp av et membran 4 er delt opp i et øvre kammer 5 og et nedre kammer 6. Videre er det i fig. 1 ved hjelp av henvisningstallet 7 angitt en ventil som er styrt av membranet 4 og som fungerer som hovedventil. I forbindelse med membranen 4 er det i det nedre kammer 6 anordnet en fjær 8. Boblerøret, som er anbragt i den beholder som skal måles, er angitt ved henvisningstallet 9. En strupespole i den kanal som leder til det nedre kammer 6 er betegnet ved henvisningstallet 10.

Den anordning som er vist i fig. 1 er med hensyn til sin kon-struksjon og sin arbeidsfunksjon velkjent på området, og anordningens virkemåte vil derfor i denne sammenheng bare bli beskrevet i hovedtrekk. Trykkluft mates inn i regulatoren 1 for konstant strømning gjennom en trykkreduksjonsventil 11. Matetrykket P, må herunder være konstant. Regulatoren 1 for konstant strømning holder luftstrømningen konstant uavhengig av det mottrykk som foreligger i rørene, hvilket i henhold til fig. 1 i sin tur er avhengig av væskenivået i den beholder som skal måles. Som det vil fremgå av figuren virker matningstrykket P, i det øvre kammer 5, mens det i det nedre kammer 6 på tilsvarende måte virker et trykk P ? som er like stort som P-^-f jærtrykket. Ved hjelp av trykkmåleren 2 måles mot trykket P^, hvilket i dette tilfelle er det hydrostatiske trykk av den foreliggende væske i beholderen. I dette sammenheng er det viktig å være klar over at trykket P^ er summen av boblerørets 9 hydrostatiske trykk og den virksomme varierende strømningsmotstand i impulsrørnettet. Dette forhold er av stor betydning, da luften i avhengighet av mottrykket presses sammen, og strømningsmotstanden forandres således når mottrykket endres på grunn av lengdeutstrekningen av det impulsrør som fører til boblerøret. På grunn av de ovenfor angitte faktorer vil det oppnåde måleresultat inneholde feil som er vanskelige å kompensere.

Den regulator for konstant strømning som anvendes i anordningen i henhold til fig. 1 holder luftstrømningen konstant angitt i normalliter og uavhengig av ovenfor angitte mottrykk. Dette forhold er anskueliggjort i fig. 2, og i dette tilfelle har man gått ut i fra at matningstrykket P^er 5 bar.

For å eliminere de ulemper som opptrer ved luftens sammen-presning har man i henhold til oppfinnelsen tatt sikte på den grunnleggende faktor at luftens strømningshastighet i impuls-røret holdes konstant uavhengig av trykkforandringer i den luft som mates inn eller av impulsrørets strømningsmotstand.

Fig. 3 viser i prinsipp en anordning som er utført på grunnlag av ovenfor angitte grunnleggende betraktning. I fig. 1 viser henvisningstallet 101 i sinhelhet en regulator for konstant strømningshastighet, mens henvisningstallet 102 angir en trykkmåler. Regulatoren 101 for konstant strømningshastighet utgjøres av et hus 3 med et indre hulrom som ved hjelp av en membran 104 er oppdelt i et øvre kammer 105 og et nedre kammer 106. Videre viser fig. 3 en ventil 107 som styres av membranet 104 og fungerer som hovedventil. I forbindelse med membranen 104 er det i det øvre kammer 105 anordnet en fjær 108. Boblerøret som er plassert i den beholder som skal måles, er betegnet med henvisningstallet 109. Strupespolen i den kanal som fører til det nedre kammer 106, er betegnet med henvisningstallet 110.

I den anordning som er vist i fig. 3 vil den membranstyrte ventils 107 stilling i den anvendte regulator for konstant strømningshastighet være avhengig av impulsrørets mottrykk, hvilket i figuren er betegnet med P^. Dette kan lett utleses f.eks. av fig. 3, idet man da må legge merke til at det trykk som hersker i det øvre kammer faktisk er selve trykket P^. Ut over dette trykk P3 er det i fig. 3 angitt matningstrykket P^for trykkluft samt det trykk ?2som hersker i det nedre kammer 106 og som er lik summen av trykket P^og fjærtrykket. I denne sammenheng er det videre riktig

å fastslå at mottrykket P^ i dette tilfelle er det samme som det hydrostatiske trykk i boblerøret 109.

Regulatoren 101 for konstant strømningshastighet holder således i henhold til fig. 3 både luftens strømningshastighet og luftmengden som konstante faktorer under et trykk som er uavhengig av matningstrykket P^og motstykket P^. Oven-

for nevnte forhold har den vesentlig fordel at impulsrørets strømningsmostand holdes uforandres, skjønt luften trykkes sammen på grunn av det økede mottrykk, idet luftmengden målt i normalliter øker når mottrykket tiltar, idet ventilen 107 åpner seg i tiltagende grad, samt avtar på tilsvarende måte når mottrykket reduseres. På grunn av ovenfor nevnte forhold frembringer ikke et varierende strømningsmotstand noen feil ved måling av trykkte P^, slik dette trykk måles ved hjelp av trykkmåleren 102. I forbindelse med fig. 3 er det da viktig å fastslå at matningsluftens trykk P^ikke behøver å være konstant i foreliggende anordning i henhold til figuren.

Regulatoren 101 for konstant strømningshastighet og slik den anvendes i anordningen i henhold til fig. 3 vil være i stand til å holde luftens strømningshastighet i rørledningene konstant og uberoende av mottrykket, idet luftmengden målt i normalliter med andre ord vokser når mottrykket P^tiltar samt tvert om. Ovenfor nevnte forhold er anskueliggjort i fig. 4. I det viste tilfelle i fig. 4 har man da utgått fra at matningsluftens trykk P, er 5 bar + 1 bar.

Ovenfor angitte utførelseeksempel er ikke ment på noen måte å begrense oppfinnelsens omfang, idet det er fullt mulig å modi-fisere foreliggende oppfinnelsegjenstand, på mange forskjellige måter innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav. Regulatoren 101 for konstant strømningshastighet behøver således naturligvis ikke i enhver detalj være eksakt lik den som er vist i fig. 3, og dets arbeidsfunksjon behøver heller ikke å være eksakt slik som det fremgår av fig. 4, idet også andre utførelser og arbeidsfunksjoner er mulige. Det angitte

utførelseeksempel i figurene bør således bare oppfattes som et

4

prinsippielt og retningsgivende eksempel.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for måling av væskenivået i beholdere eller lignende, idet et boblerø r (109) anbringes i den beholder som skal måles, og trykkmåling (102) og måling av bobleluft i boblerøret (109) skjer gjennom et og samme impulsrør, karakterisert ved at luftens strømningshastig-het i impulsrøret holdes konstant uavhengig av forandringer av trykket () i den luft som mates inn eller av forandringer i impulsrø rets mottrykk (P^ ) ved at luftens strømning økes når impulsrørets mottrykk (P-^) vokser og omvendt.

2. Anordning for måling av væskenivået i beholdere eller lignende, idet et boblerør (109) er anbragt i den beholder som skal måles og trykkmåling (102) og matningen av bobleluft ved hjelp av regulatoren er anordnet for å finne sted gjennom et og samme impulsrør, karakterisert ved at nevnte regulator er en regulator (101) for konstant strømningshastighet og som omfatter et kammer, som av en i og for seg kjent membran (104) er delt opp i en første (105) og en annen (106) del, idet en i og for seg kjent membranstyrt ventil (107) er plassert i nevnte annen del (106), mens den membranstyrte ventil (107) er anordnet for å mate luft til kammerets annen del (106) og videre derifra til boblerø ret (109), og er innrettet for å åpnes i stadig større grad når impulsrørets mottrykk (P-^ ) i kammerets første del (105) tiltar, samt på tilsvarende måte å fungere tvert om når mottrykket (P3 ) avtar, således at luft-strømmen på denne måte økes og minskes med det formål å holde strømningshastigheten konstant i impulsrøret uavhengig av forandringer i den innmatede lufts trykk (P^ ) eller mottrykk ( <P>3 ).