Füllstandsmessung ohne nukleare Strahlung

Das kontinuierliche Füllen sowie das Füllen und Entleeren des Füllgutes funktioniert durch die autarke Funktion des Biosensors nach der neuen Fassung des Prinzips der elektromagnetischen Dämpfung mit preiswerter Elektronik, mit weniger Material und mit weniger Arbeitsaufwand. Dieselben Arten kontinuierlicher Füllung, Füllung und Entleeren von Silos und Bunkern, die nach nuklearem Strahlungsprinzip funktionieren, sind durch komplizierte Elektronik sehr aufwändig, verbrauchen mehr Material und es sind Strahlenquellen und Strahlenschutzbeauftragte nötig.

Das Ziel des Messverfahrens besteht darin, dass die intermittierende und autarke Funktion des Biosensors elektromagnetische Wellen erzeugt, die fähig sind, Energie zu transportieren und sensible physikalische Dämpfung in Dämpfungsgröße im Biosensor umzusetzen und auszuwerten; durch diese elektrischen Eigenschaften können die herkömmlichen Messverfahren mit nuklearer Strahlung durch radioaktive chemische Elemente wie Cäsium (Cs) und andere herkömmliche Messverfahren dadurch ersetzt werden, dass durch die innovative technische Vervollkommnung, Modifikation und Entwicklung sich neuartige technische Möglichkeiten ergeben, in denen elektromagnetische Wellen des Biosensors mit Metallsonde, als Füllstandsmesseinrichtung für festes und flüssiges Füllgut und auch für Mess-, Steuer- und Regelprozesse genutzt werden.

Die intermittierende und autarke Funktion des Biosensors in seiner neuen Fassung des Prinzips der elektromagnetischen Dämpfung eignet sich zum Einsatz bei Regelungs-, Steuerungs- und Messprozessen, in denen Wassermoleküle vorhanden sind und bei denen andere Füllstandsmelder versagen, wie zum Beispiel bei aggressiven und explosiven Medien. Besonders beim Aufspüren von Wassermolekülen eignet sich dieses Verfahren, das sehr sensibel ist, beim ständigen Anzeigen und der Kontrolle von Wassermolekülen und der Bestimmung des Reinheitsgrad der zu messenden Medien sowie der Regelung und Füllstandskontrolle, Füllstandsregelung, Füllstandsüberwachung, Messung von Dichte, Schichtdicken und andere, und kann auch zur kontinuierlichen Füllstandsmessung und zum Anzeigen in Größenmessbereichen von Siloanlagen verwendet werden. Die Ausgangsspannung (Flankenspannung) wird angezeigt und für Regelungs- und Steuerungszwecke genutzt.

Proportionale Flankengleichspannung

Die kontaktbehaftete und kontaktlose Störung der elektromagnetischen Wellen mit den Wassermolekülen an festem und flüssigem Füllgut (Bild 1) ruft eine Umsetzung der elektromagnetischen Dämpfungsgröße des Füllgutes in eine proportionale Flankengleichspannung im Biosensor hervor. Beim Überschreiten einer bestimmten Biostromintensitätsgrenze wird eine Schaltfunktion, die Betätigung eines Relais des Grenzwertschalters, und damit ein Vorgang zum Füllen oder Entleeren ausgelöst.

Die Wirkung der statistischen Schwankungen bei der kontinuierlichen Auf- und Ab-Bewegung der kontaktbehafteten Metallsonde im Silo, bedingt durch das Füllgut, kann durch den Abstand zwischen Ansprech- und Abfallspannung (Hysterese) des Grenzwertschalters, der mittels Einstell-Potenziometers in Grenzen einstellbar ist, geregelt werden. Der Biosensor, der sich in der Nachlauf-Einrichtung befindet, ist durch die Sensorleitung mit der Metallsonde verbunden, die Metallstange bewegt sich parallel mit der Metallsonde und ist durch einen Draht mit dem Biosensor verbunden.

Kontaktlose Metallsonde

Nach demselben Verfahren werden mit der kontaktlosen Metallsonde im Bunker aus Kunststoff (Bild 2) die Füllstände, Minimum- und Maximumstände durch Flankengleichspannung geregelt und eingestellt, so dass sie auf unterschiedliche Biostromintensitäten ansprechen, und die Flankengleichspannung des Biosensors die beiden Relais in dem Grenzwertschalter betätigen. Die Metallsonden für kontaktlose Spürung sind mit einem Potenziometer eingestellt. Die Metallsonden müssen an der Bunkerwand, die aus Kunststoff besteht, außen in festgelegter Höhe befestigt werden. Die Metallstange ist durch die Wand des Bunkers circa 15 cm bis 20 cm tief eingelassen und in der Bunkerwand befestigt, damit sie mit den Wassermolekülen des Füllguts in sichere Kontakt-behaftete Berührung kommt. Bei steigendem Füllgut korrespondieren die Wassermoleküle des Füllguts mit den elektromagnetischen Wellen der Metallsonden für minimale und maximale Zustände, und dadurch erfolgt die Regelung und Steuerung der Bunkerfüllung.

Kontaktbehaftete Metallsonde

Die kontaktbehaftete Metallsonde kann zur kontinuierlichen und selektiven Messung (Bild 3) am Füllgut in einem Metallbehälter oder in einem Metallbunker angewendet werden, wobei hier auf der Metallsonde, die eine Metallstange ist, drei Metallringe aus Metallsonden in Reihe auf bestimmte Höhe angebracht und befestigt sind. Die Metallsonde hat die Aufgabe anzuzeigen, wann die Füllung beginnt und wann sie endet. Der mittlere Ring zeigt an, wo sich die Füllung befindet und der größte oberste Ring, wann der Bunker voll ist und die Füllung gestoppt ist. Jetzt beginnt die Entleerung des Bunkers. Die Bunkerwand ist aus Metall und muss mit dem Biosensor verbunden und geerdet sein. Die unterschiedlichen Größen der Metallsonden liefern unterschiedliche Flankengleichspannungen, die den Regelungs-, Steuerungs- und Messprozessen dienen. Die in Bild 4 dargestellte Konus-förmige Metallsonde in einer Metallflasche ist für kontaktbehaftete kontinuierliche Messungen für kleine Messbereiche an flüssigem Füllgut anzuwenden, wobei die Metallflasche mit der Abschirmung verbunden und geerdet sein muss.

(jj)