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DD203143A1 - OPTOELECTRONIC FUEL LEVEL MONITORING - Google Patents

OPTOELECTRONIC FUEL LEVEL MONITORING Download PDF

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Publication number
DD203143A1
DD203143A1 DD23612781A DD23612781A DD203143A1 DD 203143 A1 DD203143 A1 DD 203143A1 DD 23612781 A DD23612781 A DD 23612781A DD 23612781 A DD23612781 A DD 23612781A DD 203143 A1 DD203143 A1 DD 203143A1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
light
level monitoring
optoelectronic
level
transparent
Prior art date
Application number
DD23612781A
Other languages
German (de)
Inventor
Wilfried Thurau
Original Assignee
Wilfried Thurau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wilfried Thurau filed Critical Wilfried Thurau
Priority to DD23612781A priority Critical patent/DD203143A1/en
Publication of DD203143A1 publication Critical patent/DD203143A1/en

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  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

Die Optoelektronische Fuellstandsueberwachung dient vorzugsweise zur Kontrolle des Oelpegels in oelisolierten Hochspannungseinrichtungen jedoch auch zur Ueberwachung des Pegels anderer transparenter oder nichttransparenter Fluessigkeiten, deren Brechungsindex ungleich "1" ist. Dabei werden handelsuebliche Bauelemente ohne optische Praezision verwendet. Erfindungsgemaesz sind ein oder mehrere kugelfoermige Linsen besitzende Lumineszenzdioden u.Fototransistoren, die Gefaeszwandung eines Fluessigkeitsbehaelters durchdringend so angeordnet, dasz sie beim Erreichen des Sollfuellstandes direkt von der Fluessigkeit umspuehlt sind.The optoelectronic fill level monitoring is preferably used to control the oil level in oil-insulated high-voltage devices, but also to monitor the level of other transparent or non-transparent liquids whose refractive index is not equal to "1". In this case, commercial components are used without optical precision. According to the invention, one or more spherical lenses have luminescent diodes and phototransistors which penetrate the vessel wall of a liquid container in such a way that they are directly circulated by the liquid upon reaching the desired filling level.

Description

(74) VEB ROBOTRON MESSELEK/TRONIK "OTTO SCHOEN" 3012 DRESDEN PSF 211(74) VEB ROBOTRON MESSELEK / TRONIK "OTTO SCHOEN" 3012 DRESDEN PSF 211

(54) OPTOELEKTRONISCHE FUELLSTANDSUEBERWACHUNG(54) OPTOELECTRONIC FUEL LEVEL MONITORING

(57) Die Optoelektronische Füllstandsüberwachung dient vorzugsweise zur Kontroile des Ölpegels in ölisolierten Hochspannungseinrichtungen jedoch auch zur Überwachung des Pegels anderer transparenter oder nichttransparenter Flüssigkeiten, deren Brechungsindex ungleich „1" ist. Dabei werden handelsübliche Bauelemente ohne optische Präzision verwendet. Erfindungsgemäß sind ein oder mehrere kugelförmige Linsen besitzende Lumineszenzdioden und Fototransistoren, die Gefäßwandung eines Flüssigkeitsbehälters durchdringend so angeordnet, daß sie beim Erreichen des Sollfüllstandes direkt von der Flüssigkeit umspühlt sind. Fig. 1(57) The optoelectronic level monitoring is preferably used to control the oil level in oil-insulated high voltage devices but also to monitor the level of other transparent or non-transparent liquids whose refractive index is not equal to "1." Commercially available components are used without optical precision Lentils possessing luminescence diodes and phototransistors, the vessel wall of a liquid container penetrating arranged so that they are directly umspühlt on reaching the desired level of the liquid

terrainterrain

6 Seiten6 pages

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Titeltitle

Optoelektronische FüllstandsüberwachungOptoelectronic level monitoring Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des Füllstandes von Flüssigkeiten in Behältern, vorzugsweise zur Ölstandsüberwachung in ölisolierten Hochspannungseinrichtungen mit optoelektronischen Mitteln.The invention relates to a device for monitoring the level of liquids in containers, preferably for oil level monitoring in oil-insulated high-voltage devices with optoelectronic means.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es sind Anordnungen bekannt, die den Füllstand in einem transparenten Standrohr derart überwachen, daß das von einem Lichts.ender ausgesendete Licht mittels Lins.ensystemen einen parallelen Verlauf erhält und durch das als Ringlinse wirkende Standrohr zum Empfänger gelangt. Mittels Blenden wird der Teil des Lichtes unwirksam gemacht, der nur durch die Wandung des transparenten Standrohres geht und entsprechend abgelenkt wird. Füllt sich das Standrohr mit einer transparenten Flüssigkeit, so gelangt das Licht zum Lichtempfänger. Ist keine Flüssigkeit im transparenten Standrohr, so wird das Licht durch eine als Draht ausgebildete Blende absorbiert. (DE-PS 1202514)Arrangements are known which monitor the fill level in a transparent standpipe in such a way that the light emitted by a light source receives a parallel course by means of lens systems and passes through the standpipe acting as a ring lens to the receiver. By means of diaphragms the part of the light is made ineffective, which goes only through the wall of the transparent standpipe and is deflected accordingly. If the standpipe fills with a transparent liquid, the light reaches the light receiver. If there is no liquid in the transparent standpipe, the light is absorbed by a screen formed as a wire. (DE-PS 1202514)

In einer durch die DE-PS 1253472 bekannten Anordnung stehen sich Lichtsender und Lichtempfänger nicht gegenüber. Sie sind in einem bestimmten Winkel zueinander so angeordnet, das vom Lichtstrahl ein asymmetrischer Raum zwischen Lichtsender, transparentem Standrohr und Lichtempfänger gebildet wird. Beim Füllen des transpa-In an arrangement known from DE-PS 1253472 light transmitter and light receiver are not opposite. They are arranged at a certain angle to each other so that the light beam an asymmetric space between the light emitter, transparent standpipe and light receiver is formed. When filling the transparent

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renten Standrohres mit einer transparenten Flüssigkeit wird der Lichtstrahl gebrochen und erreicht den Lichtempfänger nicht mehr. Damit sind keine Blenden mehr notwendig.penten tube with a transparent liquid, the light beam is refracted and no longer reaches the light receiver. So no screens are necessary.

Eine weitere Anordnung (DE-PS 1119532), insbesondere für Wasserbehälter, läßt den Lichtstrahl vom Lichtsender durch ein transparentes Standrohr auf einen gegenüberliegenden Spiegel fallen. Der Lichtempfänger befindet sich neben dem Lichtsender unter einem durch den Ein- und Ausfallswinkel des Lichtes bei Reflexion am Spiegel bestimmten Winkel. Gelangt Wasser in das Standrohr, so wird dieser Winkel verändert.Another arrangement (DE-PS 1119532), in particular for water containers, lets the light beam from the light emitter fall through a transparent standpipe on an opposite mirror. The light receiver is located next to the light emitter below an angle determined by the angle of incidence and reflection of the light when reflected by the mirror. If water gets into the standpipe, this angle is changed.

Andere bekannte Anordnungen benutzen transparente Körper, die in die zu überwachende Flüssigkeit hineinragen und geschliffene Flächen aufweisen, die einen vom Lichtsender ausgehenden Lichtstrahl durch Totalreflexion zum Lichtempfanger gelangen lassen. Werden diese geschliffenen Flächen von der Flüssigkeit erreicht, so wird die Totalreflexion unterbrochen oder die Intensität des Lichtstrahles durch Streulicht vermindert (DE-PS 1175005; 1548983; 1623936)Other known arrangements use transparent bodies which protrude into the liquid to be monitored and have ground surfaces which allow a light beam emanating from the light emitter to be transmitted to the light receiver by total reflection. If these ground surfaces are reached by the liquid, the total reflection is interrupted or the intensity of the light beam is reduced by stray light (DE-PS 1175005, 1548983, 1623936).

Alle diese bekannten Anordnungen benötigen hohe Präzision bei der Anordnung der Linsen, 31enden, Spiegel oder Winkel zwischen Lichtsender und Lichtempfänger. Sie benötigen entweder transparente Standrohre oder benötigen exakt geschliffene, komplizierte transparente Körper, die in die Flüssigkeit hineinragen. Sie sind"entweder nur für transparente oder nur für nichttransparente Flüssigkeiten geeignet.All of these known arrangements require high precision in the arrangement of lenses, ends, mirrors or angles between the light emitter and the light receiver. You either need transparent standpipes or need precisely polished, complicated transparent bodies that project into the liquid. They are "suitable only for transparent or only for non-transparent liquids.

Zielder ErfindungObject of the invention

Die Erfindung verfolgt das Ziel, vorstehende Nachteile zu vermeiden und nur handelsübliche Bauelemente ohne optische Präzision zu verwenden.The invention aims to avoid the above disadvantages and to use only commercially available components without optical precision.

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Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine optoelektronische Füllstandsüberwachung zu schaffen, die vorzugsweise zur Überwachung des Ölstandes in ölisolierten Hochspannungseinrichtungen geeignet ist, jedoch -auch in Druckbehältern den Pegel anderer transparenter oder nichttransparenter Flüssigkeiten, deren Brechungsindex ungleich "1" ist, sicher zu überwachen. Erf indungsgeniäß* wird die Aufgabe, wie im Kennzeichen des Erfindungsanspruchs dargestellt, gelöst.The object of the invention is to provide an opto-electronic level monitoring, which is preferably suitable for monitoring the oil level in oil-insulated high-voltage devices, but also in pressure vessels, the level of other transparent or non-transparent liquids whose refractive index is not equal to "1" to monitor safely. Erfindungsgeniäß * the problem, as shown in the characterizing part of the invention, solved.

Ausführungsbeispielembodiment

Anhand von 2 Figuren werden nachfolgend zwei Beispiele für die e;rfindungsgemäße Anordnung dargelegt.Based on 2 figures, two examples of the e ; set forth inventive arrangement.

Eine Lumineszenzdiode I1 die vom Bauelementehersteller durch ihren Einsatz in Optokopplern serienmäßig mit einer Kugellinse zur Erzeugung von parallelem Licht ausgestattet ist, steht einem als Lichtempfanger dienenden und ebenfalls serienmäßig mit einer Kugellinse ausgestatteten Fototransistor 2 in einem bestimmten Abstand gegenüber. Diese als Optokoppler in Luft arbeitende An-Ordnung wird in Höhe des gewünschten Füllstandes des Öls 5 direkt in der Gefäßwand 3 oder in einem die Gefäßwand 3 durchdringenden Teil 4 angeordnet. Wenn das öl in Höhe dieses Optokopplers gelangt, wird an der entstehenden Grenzschicht zwischen den Kugellinsen der Lumineszenzdiode 1 und des Fototransistors 2 und der Flüssigkeit das Licht entsprechend dem Brechungsindex des Öls 5 abgelenkt. Damit erreicht nur noch ein sehr kleiner Teil des Lichtes die Kugellinse des Fototransistors 2. Dieser geringe Teil wird an der Grenzschicht der Kugellinse des Fototransistors 2 so abgelenkt, daß ebenfalls wieder nur ein geringer Teil -die lichtempfindliche Schicht des Fototransistors erreicht, der nicht mehr in der Lage ist, den Fototransistor 2 auszusteuern. Der Fototransistor wird mit einem SchwelIwertschalter gekoppelt, der das Erreichen des Füllstandes signalisiert.A light-emitting diode I 1, which is equipped as standard with a spherical lens for producing parallel light by the component manufacturer by its use in optocouplers, faces a phototransistor 2 serving as a light receiver and also equipped with a ball lens as standard at a certain distance. This working as an optocoupler in air order is placed in the amount of the desired level of the oil 5 directly in the vessel wall 3 or in a vessel wall 3 penetrating part 4. When the oil reaches the level of this optocoupler, the light is deflected according to the refractive index of the oil 5 at the resulting boundary layer between the ball lenses of the light emitting diode 1 and the phototransistor 2 and the liquid. Thus, only a very small part of the light reaches the ball lens of the phototransistor 2. This small part is deflected at the boundary layer of the ball lens of the phototransistor 2 so that again only a small part reaches the photosensitive layer of the phototransistor, which is no longer in is able to control the phototransistor 2. The phototransistor is coupled to a threshold value switch, which signals the reaching of the fill level.

Claims (3)

236127 5 4 Erfindungsanspruch236127 5 4 Invention claim 1. Optoelektronische Füllstandsüberwachung, vorzugsweise zur Kontrolle des ölp.egels in öl isol ierten Hochspannungseinrichtungen bestehend aus einem oder mehreren sich gegenüberstehend angeordneten Lichtsendern und Lichtempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelförmigen Linsen der Lichtsender, bestehend aus Lumineszenzdioden (l), und die kugelförmigen Linsen der Lichtempfänger, bestehend aus Fototransistoren (2), die Gefäßwand (3) des Gefäßes durchdringend so angeordnet sind, daß sie beim Erreichen des Sollfüllstandes direkt von der Flüssigkeit (5) umspühlt sind.1. Optoelectronic level monitoring, preferably for controlling the ölp.egels in oil insulated high-voltage devices consisting of one or more oppositely disposed light emitters and light receivers, characterized in that the spherical lenses of the light emitter, consisting of light emitting diodes (l), and the spherical lenses the light receiver, consisting of phototransistors (2), the vessel wall (3) of the vessel are arranged penetrating so that they are recirculated directly on reaching the desired level of the liquid (5). 2. Optoelektronische Füllstandsüberwachung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Lumineszenzdiode (l) und der Fototransistor (2) direkt in die Gefäßwand (3) eingeklebt sind.2. Optoelectronic level monitoring according to item 1, characterized in that the light-emitting diode (l) and the phototransistor (2) are glued directly into the vessel wall (3). 3. Optoelektronische Füllstandsüberwachung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung in einem die Gefäßwand (3) durchdringenden Teil (4) beliebig von innen oder von außen an den Flüssigkeitsbehälter montierbar ist.3. Opto-electronic level monitoring according to item 1, characterized in that the arrangement in a the vessel wall (3) penetrating part (4) is arbitrarily mountable from the inside or from the outside to the liquid container. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
DD23612781A 1981-12-23 1981-12-23 OPTOELECTRONIC FUEL LEVEL MONITORING DD203143A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3940853A1 (en) * 1989-12-11 1991-06-13 Balzers Hochvakuum ARRANGEMENT FOR LEVELING LIQUID GASES

Cited By (3)

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EP0487806A1 (en) * 1989-12-11 1992-06-03 Balzers Aktiengesellschaft Level measuring device for liquified gases
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