WO2018108401A1 - Vibronic sensor with temperature compensation - Google Patents

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WO2018108401A1
WO2018108401A1 PCT/EP2017/078847 EP2017078847W WO2018108401A1 WO 2018108401 A1 WO2018108401 A1 WO 2018108401A1 EP 2017078847 W EP2017078847 W EP 2017078847W WO 2018108401 A1 WO2018108401 A1 WO 2018108401A1
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WO
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medium
level
unit
viscosity
density
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PCT/EP2017/078847
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German (de)
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Inventor
Sergej Lopatin
Jörn LANGE
Thomas Vogt
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Endress+Hauser SE+Co. KG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296Acoustic waves
    • G01F23/2966Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296Acoustic waves
    • G01F23/2966Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
    • G01F23/2967Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves for discrete levels

Definitions

  • the invention relates to a device for determining and / or monitoring at least one process variable of a medium in a container and to a method for producing a corresponding device.
  • the device comprises a mechanically oscillatable unit. It is therefore a so-called vibronic sensor.
  • Vibronic sensors are widely used in process and / or process applications
  • level measuring devices they have at least one mechanically oscillatable unit, such as a tuning fork, a monobloc or a membrane. This is excited in operation by means of a drive / receiving unit, often in the form of an electromechanical transducer unit to mechanical vibrations, which in turn may be, for example, a piezoelectric actuator or an electromagnetic drive.
  • a drive / receiving unit often in the form of an electromechanical transducer unit to mechanical vibrations, which in turn may be, for example, a piezoelectric actuator or an electromagnetic drive.
  • the mechanically oscillatable unit can also be designed as a vibratable tube which is flowed through by the respective medium, for example in a measuring device operating according to the Coriolis principle.
  • Corresponding field devices are manufactured by the applicant in great variety and distributed in the case of level measuring devices, for example under the name LIQUIPHANT or SOLIPHANT.
  • the underlying measurement principles are in principle made of a variety of
  • the drive / receiver actuation stimulates the mechanically oscillatable unit to generate mechanical vibrations by means of an electrical signal. Conversely, the drive / receiving unit, the mechanical vibrations of the mechanical
  • the drive / receiving unit is either a separate drive unit and a separate receiver unit, or a combined drive / receiver unit.
  • the drive / receiving unit is in many cases part of a feedback electrical resonant circuit, by means of which the excitation of the mechanically oscillatable unit to mechanical vibrations takes place.
  • the resonant circuit condition according to which the amplification factor is> 1 and all phases occurring in the resonant circuit are multiples of 360 ° must be satisfied.
  • phase shift between the excitation signal and the received signal must be ensured.
  • a predefinable value for the phase shift that is to say a setpoint value for the phase shift between the excitation signal and the received signal.
  • a suitable filter can be made, or also by means of a control loop to a predetermined phase shift, the setpoint regulated.
  • DE 102006034105A1 has disclosed the use of an adjustable phase shifter.
  • the additional integration of an amplifier with an adjustable amplification factor for additional regulation of the oscillation amplitude has been described in DE102007013557A1.
  • DE102005015547A1 suggests the use of an all-pass filter.
  • the adjustment of the phase shift is also possible by means of a so-called frequency search, such as in DE102009026685A1, DE102009028022A1, and
  • phase shift can also be done by means of a
  • Phase-locked loop can be controlled to a predetermined value.
  • An excitation method based thereon is the subject of DE00102010030982A1.
  • Both the excitation signal and the received signal are characterized by their frequency ⁇ , amplitude A and / or phase ⁇ . Accordingly, changes in these quantities are usually used to determine the respective process variable, such as a predetermined level of a medium in a container, or the density and / or viscosity of a medium or the flow of a medium through a pipe.
  • the respective process variable such as a predetermined level of a medium in a container, or the density and / or viscosity of a medium or the flow of a medium through a pipe.
  • Level limit switch for liquids for example, a distinction whether the oscillatory unit is covered by the liquid or vibrates freely. These two states, the free state and the covered state, are for example based on different
  • Resonance frequencies ie a frequency shift
  • the density and / or viscosity in turn can only be determined with such a measuring device if the oscillatable unit is covered by the medium.
  • Frequency change determined ie by means of a relative measurement.
  • either two different phase values can be set and the associated frequency change can be determined, or a predetermined frequency band can be traversed and detected if at least two predetermined phase values are reached.
  • DE102007043811A1 is also known to close from a change in the natural frequency and / or resonance frequency and / or the phase position to a change in viscosity and / or due to appropriately deposited dependencies
  • Vibrations of the oscillatory unit of the viscosity of the respective medium to determine the viscosity In this procedure too, the dependence of the determination of the viscosity on the density of the medium must be taken into account.
  • DE10057974A1 has disclosed a method and a device by means of which the influence of at least one disturbing variable, for example the viscosity, on the oscillation frequency of the mechanically oscillatable unit can be determined and compensated accordingly .
  • at least one disturbing variable for example the viscosity
  • DE102006033819A1 is further described to set a predetermined phase shift between the excitation signal and the received signal, in which effects of changes in the viscosity of the medium on the mechanical vibrations of the mechanically oscillatory
  • DE102015102834A1 has disclosed an analytical measuring principle for determining the density and / or viscosity by means of a vibronic sensor which takes into account interactions between the oscillatable unit and the medium on the basis of a mathematical model.
  • the sensor is operated at two or more different predetermined phase shifts and from the respective
  • Response signal determines the process variables density and / or viscosity. Based on the prior art, the present invention has the object to expand the scope of a vibronic sensor.
  • the method is a method for determining and / or monitoring a fill level of a medium by means of a device comprising a sensor unit with a mechanically oscillatable unit,
  • a frequency of the received signal is determined from the received electrical signal
  • the level is determined.
  • the method according to the invention is not a possibility for monitoring the level, but rather a method for the continuous determination of a level of a medium in a container.
  • the oscillatable unit is preferably a single rod or a tuning fork.
  • the fill level can then be determined continuously at least along a predefinable subregion of a longitudinal axis of the oscillatable unit, since the frequency of the mechanically oscillatable unit depends on an immersion depth of the mechanically oscillatable unit into the medium, that is to say on the fill level.
  • a tuning fork for example, two oscillating rods are often formed on a membrane, to which in turn in each case a paddle is integrally formed.
  • the paddle is often chosen a geometric shape of a thin cuboid.
  • Measuring behavior of the respective sensor have different advantages, as described for example in the documents WO02 / 079733A1 and DE10204115693A1. It should be noted that the method according to the invention can be used for any geometries of the oscillatable unit, in the case of a tuning fork, in particular for any paddle geometries. In particular, advantageously, the length of the paddle, or the length of the oscillatory unit to a specific application, such as the height of a container or the
  • Diameter of a tube in which the sensor is used to be adjusted is adjusted.
  • the inventive method is advantageously suitable for use in containers with low height expansion, especially containers with heights less than 300mm.
  • containers are used, for example, for so-called micro-plants, in which proposed processes can be tested before the construction of a new process plant.
  • Another application is pumps, especially vacuum pumps, with an oil reservoir, the level of which must be continuously monitored during operation of the pump.
  • Many other common measuring principles for detecting a continuous level, such as on the capacitive or conductive measuring method, or microwave level gauges are less suitable for such containers, because from case to case with decreasing container size of the expected measurement error increases, or in principle a Location calibration of the respective sensor to the respective medium is necessary, which in turn is relatively expensive.
  • microwave and ultrasonic level gauges for example, there is a so-called
  • Block distance or a so-called near field area to be considered Block distance or a so-called near field area to be considered.
  • a capacitive fill level measuring device in the case of small measuring ranges Ah along the longitudinal axis L of the container, in particular in the case of small differences in the case of
  • tuning fork according to the LIQUIPHANTEN or SOLIPHANTEN described above can be depending on the design and dimensioning of the respective
  • oscillatory unit over a range of up to about 150mm continuously determine the level.
  • an oscillatable unit of appropriate length can be selected.
  • the paddle length can be adapted to the desired application.
  • typically a certain area is selected along the height of the container (typical containers in the industrial environment usually have heights of up to 3000 mm), for which a continuous level determination is of importance.
  • Level monitoring then takes place only in the measuring range, which corresponds to a partial area along the longitudinal axis of the container instead.
  • An embodiment of the method according to the invention includes that a predetermined level is determined, wherein the achievement of the predetermined level is signaled and / or output.
  • a predetermined level is determined, wherein the achievement of the predetermined level is signaled and / or output.
  • the limit level is in particular a maximum value or a minimum value for the fill level. It can be provided on the basis of this embodiment, for example, an additional functionality in terms of overflow or no-load protection.
  • the fill level is determined on the basis of a mathematical rule and / or on the basis of a reference curve. It is advantageous if the mathematical rule and / or the reference curve indicates a dependence between an immersion depth of the oscillatable unit in the medium or a level of the medium and the frequency of the received signal, or the oscillation frequency of the oscillatable unit.
  • the mathematical rule is a polynomial function.
  • a further preferred embodiment of the method includes determining the density, the temperature, and / or the viscosity of the medium, and / or a variable which is dependent on at least the density, temperature, and / or viscosity of the medium.
  • the density, the temperature and / or the viscosity of the medium, and / or a size which is dependent on at least the density, temperature and / or viscosity of the medium are then also for the medium
  • the frequency of the received signal or the oscillation frequency of the mechanically oscillatable unit is basically also dependent on the temperature, in particular the temperature of the medium, the density and the viscosity of the medium. A compensation of the influence of at least one of these variables thus considerably increases the measurement accuracy in determining the fill level according to the method according to the invention.
  • the temperature, density, and / or viscosity various possibilities are conceivable, all of which fall under the present invention:
  • the temperature, density and / or viscosity can be determined using at least one other suitable measuring device at the location of the measuring point.
  • the temperature, density and / or viscosity of the medium in a certain
  • the reference curve is a curve which indicates the change in the frequency of the received signal, or the change in the oscillation frequency of the mechanically oscillatable unit, as a function of the depth of immersion of the mechanically oscillatable unit in the medium.
  • corresponding mathematical rule, z. B. in the form of an assignment or functional rule, in particular in the form of a polynomial function, determined for the reference curve and adapted accordingly to the medium used in each case.
  • At least one correction factor is determined.
  • determining a correction factor is a particularly simple way of adjusting the
  • An embodiment of the invention includes determining a first and a second limit for the level of the medium, which first and second thresholds correspond to a minimum and a maximum immersion depth of the oscillatable unit, and wherein the level of the medium between the first and the second Limit is determined continuously.
  • certain areas along the longitudinal axis of the oscillatable unit can be selected along which, for example, there is a particularly high sensitivity of the frequency change of the received signal as a function of the immersion depth.
  • a level determination by the application only in a specific section along the longitudinal axis of the oscillatory unit of importance.
  • a particularly preferred embodiment includes that a condition monitoring is performed.
  • a condition monitoring is performed.
  • a condition monitoring is performed in addition to a continuous level determination.
  • Level is monitored, for example, an overflow or open circuit protection can be realized. Based on the continuous level determination can advantageously be further specified the time course of the level in the container. In this way, for example, be pointed to the loss of medium. This is especially interesting for oil based pumps, especially vacuum pumps. The embodiment thus advantageously permits predictive maintenance.
  • a particularly preferred embodiment of the method includes that the achievement of the predetermined level of the medium is monitored in a container, wherein a signal is generated depending on the current level, by means of which a rate for a filling and / or emptying process of the container regulated and / or controlled. For example, if a container to be filled up to a certain predetermined level, so can an interval can be defined around the predefinable fill level, within which interval a continuous fill level determination is carried out. On the basis of to a certain predetermined level, so can an interval can be defined around the predefinable fill level, within which interval a continuous fill level determination is carried out. On the basis of to a certain
  • a control or regulating signal can then be generated, for example, by means of which the filling rate of the medium into the container is regulated or controlled. Based on the information of each currently present level so inflow or outflow rate of the medium can be varied in the container in time. In this way it can be ensured that a predetermined value for the level can be reached very accurately, or it can be prevented that the predetermined level is exceeded slightly. Similar considerations apply to an emptying process of the container to a lower predetermined limit.
  • the object according to the invention is also achieved by a device for determining and / or monitoring a fill level of a medium comprising a sensor unit with a mechanically oscillatable unit, and an electronics unit, which electronic unit is designed to carry out a method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic sketch of a vibronic sensor according to the prior art
  • Fig. 2 is a schematic drawing of a tuning fork
  • a vibronic sensor 1 shows a vibronic sensor 1 with a sensor unit 3 comprising an oscillatable unit 4 in the form of a tuning fork, which partially dips into a medium 2 which is located in a container 2a.
  • the oscillatable unit is controlled by means of the
  • / Reception unit 5 excited to mechanical vibrations may be, for example, a piezoelectric stack or bimorph drive.
  • an electronic unit 6 is shown, by means of which the signal detection, evaluation and / or supply is carried out.
  • 2 shows an oscillatable unit 4 in the form of a tuning fork, as it is integrated, for example, in the vibronic sensor 1 marketed by the applicant under the name LIQUIPHANT, in a side view.
  • the tuning fork 4 comprises two oscillating rods 8a, 8b integrally formed on a membrane 7, to which end two paddles 9a, 9b are integrally formed [in the side view in FIG.
  • the oscillating rods 8a, 8b together with the paddles 9a, 9b are often referred to as forks.
  • a force is impressed onto the membrane 8 by means of a drive / receiving unit 5, which is attached on the side facing away from the oscillating rods 7a, 7b.
  • the drive / reception unit 5 is an electromechanical conversion unit, and includes, for example, a piezoelectric element or an electromagnetic drive [not shown]. Either the drive unit 5 and the receiving unit are constructed as two separate units, or as a combined drive / receiving unit.
  • the force impressed on the diaphragm 7 is generated by the application of a starting signal UA, for example in the form of an electrical alternating voltage.
  • a change in the applied electrical voltage causes a change in the geometric shape of the drive / receiving unit 5, ie a contraction or relaxation within the piezoelectric element such that the application of an electrical AC voltage as a start signal UA TO a vibration of the material fit with the drive / Receiving Unit 5 connected diaphragm 7 causes.
  • the oscillation frequency of the oscillatable unit 4 is dependent on the immersion depth h in the respective medium h. This dependence is used to determine the respective level.
  • a filling level determination over the entire length L of the paddles 9a, 9b can be made.
  • the criterion for the selection of such a subarea AL can best be explained with reference to the reference curve Rst d (h) in FIG. 3.
  • the change Af of the oscillation frequency f of the oscillatory unit 4 is shown with a paddle length L of 84mm depending on the immersion depth of the oscillatable unit in water at a temperature of 22 ° C.
  • the density of water is PH2O « 1, 0 g / cm 3 .
  • the reference curve Rst d (h) for the frequency change Af as a function of the immersion depth h can basically be determined by a mathematical rule in the form of a polynomial function
  • the frequency change Af is the oscillation frequency f relative to the
  • Resonant frequency fo of the oscillatable unit 4 in vacuum and A, B, C, D, E and F.
  • a correction factor K can be calculated such that the reference curve RM (II) in the respective medium applies
  • Standard conditions such as water at room temperature, created and in one
  • the reference curve Rstd (h) can also be stored in the form of a mathematical rule.
  • the reference curve Rst d (h) can be suitably adapted to the respective medium R m (h), for example by determining a suitable correction factor K.

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Abstract

The invention relates to a method for determining and/or monitoring the density (p) and/or the viscosity (v) of a medium (3) in a container (2) by means of a vibronic sensor (1), and a corresponding sensor (1). A vibrateable unit (4) is excited to mechanically vibrate by means of an electrical excitation signal (UA), and the mechanical vibrations of the mechanically vibrateable unit (4) are received and converted into an electrical receive signal (UE). In addition, the excitation signal (UA) is generated from the receiver signal (UE) in such a way that at least one predeterminable phase shift (Δφ) occurs between the excitation signal (UA) and the receiver signal (UE), wherein a frequency (f) of the excitation signal (UA) is determined from the receiver signal (UE) with the occurrence of the predeterminable phase shift (Δφ). Furthermore, a damping (D) and/or a damping (D)-dependent variable is/are determined from the receiver signal (UE) with the occurrence of the predeterminable phase shift (Δφ), and the density (p) and/or the viscosity (v) of the medium is/are determined at least from the damping (D) and/or the damping (D)-dependent variable, and from the frequency (f) of the excitation signal (UA).

Description

Vibronischer Sensor mit Temperaturkompensation  Vibronic sensor with temperature compensation
Die Erfindung betrifft ein Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums in einem Behälter sowie ein Verfahren zur Herstellung einer entsprechenden Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst eine mechanisch schwingfähige Einheit. Es handelt sich also um einen sogenannten vibronischen Sensor. The invention relates to a device for determining and / or monitoring at least one process variable of a medium in a container and to a method for producing a corresponding device. The device comprises a mechanically oscillatable unit. It is therefore a so-called vibronic sensor.
Vibronische Sensoren finden vielfach Anwendung in der Prozess- und/oder Vibronic sensors are widely used in process and / or process applications
Automatisierungstechnik. Im Falle von Füllstandsmessgeräten weisen sie zumindest eine mechanisch schwingfähige Einheit, wie beispielsweise eine Schwinggabel, einen Einstab oder eine Membran auf. Diese wird im Betrieb mittels einer Antriebs-/Empfangseinheit, häufig in Form einer elektromechanischen Wandlereinheit zu mechanischen Schwingungen angeregt, welche wiederum beispielsweise ein piezoelektrischer Antrieb oder ein elektromagnetischer Antrieb sein kann. Die mechanisch schwingfähige Einheit kann im Falle von Durchflussmessgeräten aber auch als schwingfähiges Rohr ausgebildet sein, welches von dem jeweiligen Medium durchflössen wird, wie beispielsweise in einem nach dem Coriolis-Prinzip arbeitenden Messgerät. Automation technology. In the case of level measuring devices, they have at least one mechanically oscillatable unit, such as a tuning fork, a monobloc or a membrane. This is excited in operation by means of a drive / receiving unit, often in the form of an electromechanical transducer unit to mechanical vibrations, which in turn may be, for example, a piezoelectric actuator or an electromagnetic drive. In the case of flowmeters, however, the mechanically oscillatable unit can also be designed as a vibratable tube which is flowed through by the respective medium, for example in a measuring device operating according to the Coriolis principle.
Entsprechende Feldgeräte werden von der Anmelderin in großer Vielfalt hergestellt und im Falle von Füllstandsmessgeräten beispielsweise unter der Bezeichnung LIQUIPHANT oder SOLIPHANT vertrieben. Die zugrundeliegenden Messprinzipien sind im Prinzip aus einer Vielzahl von Corresponding field devices are manufactured by the applicant in great variety and distributed in the case of level measuring devices, for example under the name LIQUIPHANT or SOLIPHANT. The underlying measurement principles are in principle made of a variety of
Veröffentlichungen bekannt. Die Antriebs-/Empf angsei nheit regt die mechanisch schwingfähige Einheit mittels eines elektrischen Anregesignals zu mechanischen Schwingungen an. Umgekehrt kann die Antriebs-/Empfangseinheit die mechanischen Schwingungen der mechanisch  Publications known. The drive / receiver actuation stimulates the mechanically oscillatable unit to generate mechanical vibrations by means of an electrical signal. Conversely, the drive / receiving unit, the mechanical vibrations of the mechanical
schwingfähigen Einheit empfangen und in ein elektrisches Empfangssignal umwandeln. Bei der Antriebs-/Empfangseinheit handelt es sich entsprechend entweder um eine separate Antriebseinheit und eine separate Empfangseinheit, oder um eine kombinierte Antriebs-/Empfangseinheit. receive oscillatable unit and convert it into a received electrical signal. The drive / receiving unit is either a separate drive unit and a separate receiver unit, or a combined drive / receiver unit.
Dabei ist die Antriebs-/Empfangseinheit in vielen Fällen Teil eines rückgekoppelten elektrischen Schwingkreises, mittels welchem die Anregung der mechanisch schwingfähigen Einheit zu mechanischen Schwingungen erfolgt. Beispielsweise muss für eine resonante Schwingung die Schwingkreisbedingung, gemäß welcher der Verstärkungsfaktor >1 ist und alle im Schwingkreis auftretenden Phasen ein Vielfaches von 360° ergeben, erfüllt sein. In this case, the drive / receiving unit is in many cases part of a feedback electrical resonant circuit, by means of which the excitation of the mechanically oscillatable unit to mechanical vibrations takes place. For example, for a resonant oscillation, the resonant circuit condition according to which the amplification factor is> 1 and all phases occurring in the resonant circuit are multiples of 360 ° must be satisfied.
Zur Anregung und Erfüllung der Schwingkreisbedingung muss eine bestimmte Phasenverschiebung zwischen dem Anregesignal und dem Empfangssignal gewährleistet sein. Deshalb wird häufig ein vorgebbarer Wert für die Phasenverschiebung, also ein Sollwert für die Phasenverschiebung zwischen dem Anregesignal und dem Empfangssignal eingestellt. Hierfür sind aus dem Stand der Technik unterschiedlichste Lösungen, sowohl analoge als auch digitale Verfahren, bekannt geworden. Prinzipiell kann die Einstellung der Phasenverschiebung beispielsweise durch To excite and satisfy the resonant circuit condition, a certain phase shift between the excitation signal and the received signal must be ensured. For this reason, a predefinable value for the phase shift, that is to say a setpoint value for the phase shift between the excitation signal and the received signal, is frequently set. For this purpose, the most different solutions, both analog and digital methods known from the prior art become. In principle, the adjustment of the phase shift, for example, by
Verwendung eines geeigneten Filters vorgenommen werden, oder auch mittels eines Regelkreises auf eine vorgebbare Phasenverschiebung, den Sollwert, geregelt werden. Aus der Use of a suitable filter can be made, or also by means of a control loop to a predetermined phase shift, the setpoint regulated. From the
DE 102006034105A1 ist beispielsweise bekannt geworden, einen einstellbaren Phasenschieber zu verwenden. Die zusätzliche Integration eines Verstärkers mit einstellbarem Verstärkungsfaktor zur zusätzlichen Regelung der Schwingungsamplitude wurde dagegen in der DE102007013557A1 beschrieben. Die DE102005015547A1 schlägt die Verwendung eines Allpass-Filters vor. Die Einstellung der Phasenverschiebung ist außerdem mittels eines sogenannten Frequenzsuchlaufs möglich, wie beispielsweise in der der DE102009026685A1 , DE102009028022A1 , und For example, DE 102006034105A1 has disclosed the use of an adjustable phase shifter. The additional integration of an amplifier with an adjustable amplification factor for additional regulation of the oscillation amplitude, on the other hand, has been described in DE102007013557A1. DE102005015547A1 suggests the use of an all-pass filter. The adjustment of the phase shift is also possible by means of a so-called frequency search, such as in DE102009026685A1, DE102009028022A1, and
DE102010030982A1 offenbart. Die Phasenverschiebung kann aber auch mittels einer DE102010030982A1 discloses. The phase shift can also be done by means of a
Phasenregelschleife (engl. Phase-Locked-Loop, PLL) auf einen vorgebbaren Wert geregelt werden. Ein hierauf basierendes Anregungsverfahren ist Gegenstand der DE00102010030982A1.  Phase-locked loop (PLL) can be controlled to a predetermined value. An excitation method based thereon is the subject of DE00102010030982A1.
Sowohl das Anregesignal als auch das Empfangssignal sind charakterisiert durch ihre Frequenz ω, Amplitude A und/oder Phase Φ. Entsprechend werden Änderungen in diesen Größen üblicherweise zur Bestimmung der jeweiligen Prozessgröße herangezogen, wie beispielsweise ein vorgegebener Füllstand eines Mediums in einem Behälter, oder auch die Dichte und/oder Viskosität eines Mediums oder der Durchfluss eines Mediums durch ein Rohr. Im Falle eines vibronischen Both the excitation signal and the received signal are characterized by their frequency ω, amplitude A and / or phase Φ. Accordingly, changes in these quantities are usually used to determine the respective process variable, such as a predetermined level of a medium in a container, or the density and / or viscosity of a medium or the flow of a medium through a pipe. In the case of a vibronic
Grenzstandschalters für Flüssigkeiten wird beispielsweise unterschieden, ob die schwingfähige Einheit von der Flüssigkeit bedeckt ist oder frei schwingt. Diese beiden Zustände, der Freizustand und der Bedecktzustand, werden dabei beispielsweise anhand unterschiedlicher Level limit switch for liquids, for example, a distinction whether the oscillatory unit is covered by the liquid or vibrates freely. These two states, the free state and the covered state, are for example based on different
Resonanzfrequenzen, also einer Frequenzverschiebung, unterschieden. Die Dichte und/oder Viskosität wiederum lassen sich mit einem derartigen Messgerät nur ermitteln, wenn die schwingfähige Einheit vom Medium bedeckt ist. Resonance frequencies, ie a frequency shift, distinguished. The density and / or viscosity in turn can only be determined with such a measuring device if the oscillatable unit is covered by the medium.
Wie beispielweise in der DE10050299A1 beschrieben, kann die Viskosität eines Mediums mittels eines vibronischen Sensors anhand der Frequenz-Phase-Kurve (0=g( )) bestimmt werden. Dieses Vorgehen basiert auf der Abhängigkeit der Dämpfung der schwingfähigen Einheit von der Viskosität des jeweiligen Mediums. Dabei gilt, dass je geringer die Viskosität ist, desto steiler fällt die As described, for example, in DE10050299A1, the viscosity of a medium can be determined by means of a vibronic sensor on the basis of the frequency-phase curve (0 = g ()). This procedure is based on the dependence of the damping of the oscillatable unit on the viscosity of the respective medium. The rule is that the lower the viscosity, the steeper the fall
Frequenz-Phase-Kurve ab. Um den Einfluss der Dichte auf die Messung zu eliminieren, wird die Viskosität anhand einer durch zwei unterschiedliche Werte für die Phase verursachten Frequency-phase curve. In order to eliminate the influence of density on the measurement, the viscosity is based on one of two different values for the phase
Frequenzänderung bestimmt, also mittels einer Relativmessung. Dazu können entweder zwei unterschiedliche Phasenwerte eingestellt und die zugehörige Frequenzänderung bestimmt werden, oder es wird ein vorgegebenes Frequenzband durchfahren und festgestellt, wenn zumindest zwei vorgegebene Phasenwerte erreicht werden. Aus der DE102007043811A1 ist darüber hinaus bekannt geworden, aus einer Änderung der Eigenfrequenz und/oder Resonanzfrequenz und/oder der Phasenlage auf eine Änderung der Viskosität zu schließen und/oder aufgrund entsprechend hinterlegter Abhängigkeiten der Frequency change determined, ie by means of a relative measurement. For this purpose, either two different phase values can be set and the associated frequency change can be determined, or a predetermined frequency band can be traversed and detected if at least two predetermined phase values are reached. From DE102007043811A1 is also known to close from a change in the natural frequency and / or resonance frequency and / or the phase position to a change in viscosity and / or due to appropriately deposited dependencies
Schwingungen der schwingfähigen Einheit von der Viskosität des jeweiligen Mediums die Viskosität zu bestimmen. Auch bei diesem Vorgehen muss die Abhängigkeit der Bestimmung der Viskosität von der Dichte des Mediums berücksichtigt werden. Vibrations of the oscillatory unit of the viscosity of the respective medium to determine the viscosity. In this procedure too, the dependence of the determination of the viscosity on the density of the medium must be taken into account.
Zur Bestimmung und/oder Überwachung der Dichte eines Mediums sind aus der DE10057974A1 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung bekannt geworden, mittels welcher/welchem der Einfluss von zumindest einer Störgröße, beispielswese der Viskosität, auf die Schwingungsfrequenz der mechanisch schwingfähigen Einheit zu ermitteln und entsprechend zu kompensieren. In der DE102006033819A1 ist ferner beschrieben, eine vorgebbare Phasenverschiebung zwischen dem Anregesignal und dem Empfangssignal einzustellen, bei welcher Auswirkungen von Änderungen der Viskosität des Mediums auf die mechanischen Schwingungen der mechanisch schwingfähigenFor the determination and / or monitoring of the density of a medium, DE10057974A1 has disclosed a method and a device by means of which the influence of at least one disturbing variable, for example the viscosity, on the oscillation frequency of the mechanically oscillatable unit can be determined and compensated accordingly , In DE102006033819A1 is further described to set a predetermined phase shift between the excitation signal and the received signal, in which effects of changes in the viscosity of the medium on the mechanical vibrations of the mechanically oscillatory
sentlichen nach der Formel
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sentlichen after the formula
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Bestimmt, wobei S die Dichteempfindlichkeit der mechanisch schwingfähigen Einheit ist, Fo.vakdie Frequenz der mechanischen Schwingungen im Vakuum bei 0°C, C und A den linearen, bzw.  Determined, where S is the density sensitivity of the mechanically oscillatable unit, Fo.vakdie frequency of mechanical vibrations in vacuum at 0 ° C, C and A the linear, or
quadratischen Temperaturkoeffizienten der Schwingfrequenz Fo.vakder mechanisch schwingfähigen Einheit, t die Prozesstemperatur, F-r,p,med die Schwingfrequenz der mechanisch schwingfähigen Einheit im Medium, D den Druckkoeffizienten, und p der Druck des Mediums. square temperature coefficient of oscillation frequency Fo.vakder mechanically oscillatory unit, t the process temperature, F-r, p, med the oscillation frequency of the mechanically oscillatable unit in the medium, D the pressure coefficient, and p the pressure of the medium.
Um unabhängig von empirischen Annahmen zu sein, ist aus der DE102015102834A1 ein analytisches Messprinzip zur Bestimmung der Dichte und/oder Viskosität mittels eines vibronischen Sensor bekannt geworden, die Interaktionen zwischen der schwingfähigen Einheit und dem Medium anhand eines mathematischen Modells berücksichtigt. Der Sensor wird bei zwei oder mehreren verschiedenen vorgebbaren Phasenverschiebungen betrieben und aus dem jeweiligen In order to be independent of empirical assumptions, DE102015102834A1 has disclosed an analytical measuring principle for determining the density and / or viscosity by means of a vibronic sensor which takes into account interactions between the oscillatable unit and the medium on the basis of a mathematical model. The sensor is operated at two or more different predetermined phase shifts and from the respective
Antwortsignal die Prozessgrößen Dichte und/oder Viskosität ermittelt. Ausgehend vom Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Anwendungsbereich eines vibronischen Sensors zu erweitern. Response signal determines the process variables density and / or viscosity. Based on the prior art, the present invention has the object to expand the scope of a vibronic sensor.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 13. Bei dem Verfahren handelt es sich um ein Verfahren zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Füllstands eines Mediums mittels einer Vorrichtung umfassend eine Sensoreinheit mit einer mechanisch schwingfähigen Einheit, This object is achieved by the method according to the invention as claimed in claim 1 and by the apparatus for carrying out the method according to claim 13. The method is a method for determining and / or monitoring a fill level of a medium by means of a device comprising a sensor unit with a mechanically oscillatable unit,
wobei die schwingfähige Einheit mittels eines elektrischen Anregesignals zu mechanischen Schwingungen angeregt wird,  wherein the oscillatable unit is excited by means of an electrical excitation signal to mechanical vibrations,
wobei die mechanischen Schwingungen der mechanisch schwingfähigen Einheit empfangen und in ein elektrisches Empfangssignal umgewandelt werden,  wherein the mechanical oscillations of the mechanically oscillatable unit are received and converted into an electrical received signal,
wobei aus dem elektrischen Empfangssignal eine Frequenz des Empfangssignals bestimmt wird, und  wherein a frequency of the received signal is determined from the received electrical signal, and
wobei anhand der Frequenz des Empfangssignals  being based on the frequency of the received signal
der Füllstand bestimmt wird.  the level is determined.
Im Gegensatz zum Stand der Technik handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht um eine Möglichkeit zur Grenzstandüberwachung, sondern um ein Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung eines Füllstands eines Mediums in einem Behälter. Bei der schwingfähigen Einheit handelt es sich bevorzugt um einen Einstab oder um eine Schwinggabel. Der Füllstand kann dann zumindest entlang eines vorgebbaren Teilbereichs einer Längsachse der schwingfähigen Einheit kontinuierlich ermittelt werden, da die Frequenz der mechanisch schwingfähigen Einheit von einer Eintauchtiefe der mechanisch schwingfähigen Einheit in das Medium, also vom Füllstand, abhängt. Im Falle einer Schwinggabel sind beispielsweise häufig an eine Membran zwei Schwingstäbe angeformt, an welche endseitig wiederum jeweils ein Paddel angeformt ist. Für die Paddel wird häufig eine geometrische Form eines dünnen Quaders gewählt. Im Falle des von der Anmelderin unter der Bezeichnung LIQUIPHANT hergestellten und vertriebenen Sensors betragen die geometrischen Dimensionen der Paddel beispielsweise für die Länge L=40mm, für die Breite B=17mm und für die Dicke D=1 , 4mm. In contrast to the prior art, the method according to the invention is not a possibility for monitoring the level, but rather a method for the continuous determination of a level of a medium in a container. The oscillatable unit is preferably a single rod or a tuning fork. The fill level can then be determined continuously at least along a predefinable subregion of a longitudinal axis of the oscillatable unit, since the frequency of the mechanically oscillatable unit depends on an immersion depth of the mechanically oscillatable unit into the medium, that is to say on the fill level. In the case of a tuning fork, for example, two oscillating rods are often formed on a membrane, to which in turn in each case a paddle is integrally formed. For the paddle is often chosen a geometric shape of a thin cuboid. For example, in the case of the sensor manufactured and marketed by the applicant under the name LIQUIPHANT, the geometric dimensions of the paddles are for the length L = 40 mm, for the width B = 17 mm and for the thickness D = 1.4 mm.
Jedoch sind auch andere Geometrien für die Paddel denkbar, welche hinsichtlich des However, other geometries for the paddle are conceivable, which in terms of
Messverhaltens des jeweiligen Sensors unterschiedliche Vorteile aufweisen, wie beispielsweise in den Dokumenten WO02/079733A1 und DE10204115693A1 beschrieben. Es sei darauf verwiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren für beliebige Geometrien der schwingfähigen Einheit, im Falle einer Schwinggabel insbesondere für beliebige Geometrien der Paddel, verwendet werden kann. Insbesondere kann vorteilhaft die Länge der Paddel, bzw. die Länge der schwingfähigen Einheit auf eine bestimmte Anwendung, beispielsweise die Höhe einer Behälters oder der Measuring behavior of the respective sensor have different advantages, as described for example in the documents WO02 / 079733A1 and DE10204115693A1. It should be noted that the method according to the invention can be used for any geometries of the oscillatable unit, in the case of a tuning fork, in particular for any paddle geometries. In particular, advantageously, the length of the paddle, or the length of the oscillatory unit to a specific application, such as the height of a container or the
Durchmesser eines Rohres, in welchem der Sensor eingesetzt wird, angepasst werden. Diameter of a tube in which the sensor is used to be adjusted.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vorteilhaft für den Einsatz in Behältnissen mit geringer Höhenausdehnung, insbesondere Behältnissen mit Höhen kleiner 300mm. Solche Behältnisse werden beispielsweise für sogenannte Micro-Anlagen, in welchen angedachte Prozesse vor dem Bau einer neuen Prozessanlage getestet werden können, verwendet. Eine weitere Anwendung sind Pumpen, insbesondere Vakuumpumpen, mit einem Ölbehälter, dessen Füllstand während des Betriebs der Pumpe fortlaufend überwacht werden muss. Viele andere übliche Messprinzipien zur Erfassung eines kontinuierlichen Füllstands, wie beispielsweise auf dem kapazitiven oder konduktiven Messverfahren, oder auch Mikrowellen-Füllstandsmessgeräte eignen sich für solche Behältnisse weniger, weil von Fall zu Fall mit abnehmender Behältergröße der zu erwartende Messfehler ansteigt, oder grundsätzlich eine Vor-Ort-Kalibrierung des jeweiligen Sensors auf das das jeweilige Medium notwendig ist, was wiederum vergleichsweise aufwendig ist. Im Falle von Mikrowellen- und Ultraschall- Füllstandsmessgeräten gilt es beispielsweise, eine sogenannteThe inventive method is advantageously suitable for use in containers with low height expansion, especially containers with heights less than 300mm. Such containers are used, for example, for so-called micro-plants, in which proposed processes can be tested before the construction of a new process plant. Another application is pumps, especially vacuum pumps, with an oil reservoir, the level of which must be continuously monitored during operation of the pump. Many other common measuring principles for detecting a continuous level, such as on the capacitive or conductive measuring method, or microwave level gauges are less suitable for such containers, because from case to case with decreasing container size of the expected measurement error increases, or in principle a Location calibration of the respective sensor to the respective medium is necessary, which in turn is relatively expensive. In the case of microwave and ultrasonic level gauges, for example, there is a so-called
Blockdistanz bzw. einen sogenannten Nahfeldbereich zu berücksichtigen. Bei einem kapazitiven Füllstandsmessgerät dagegen kann es im Falle von kleinen Messbereichen Ah entlang der Längsachse L des Behältnisses insbesondere im Falle geringer Unterschiede der Block distance or a so-called near field area to be considered. In contrast, in the case of a capacitive fill level measuring device, in the case of small measuring ranges Ah along the longitudinal axis L of the container, in particular in the case of small differences in the case of
Dielektrizitätskonstanten zu Schwierigkeiten kommen. Dielectric constants come to difficulties.
Mittels einer Schwinggabel entsprechend dem weiter oben beschriebenen LIQUIPHANTEN oder SOLIPHANTEN lässt sich je nach Ausgestaltung und Dimensionierung der jeweiligen By means of a tuning fork according to the LIQUIPHANTEN or SOLIPHANTEN described above can be depending on the design and dimensioning of the respective
schwingfähigen Einheit über einen Bereich von bis zu etwa 150mm kontinuierlich der Füllstand bestimmen. Im Falle, dass ein größerer Messbereich erwünscht ist, kann eine schwingfähige Einheit mit entsprechender Länge ausgewählt werden. Für eine Schwinggabel kann beispielswiese die Paddellänge auf die gewünschte Anwendung angepasst werden. Erfindungsgemäß wird also typischerweise ein bestimmter Bereich entlang der Höhe des Behälters (typische Behälter im industriellen Umfeld weisen üblicherweise Höhen von bis zur 3000mm auf) ausgewählt, für welchen eine kontinuierliche Füllstandsbestimmung von Bedeutung ist. Eine kontinuierliche oscillatory unit over a range of up to about 150mm continuously determine the level. In the case that a larger measuring range is desired, an oscillatable unit of appropriate length can be selected. For a tuning fork, for example, the paddle length can be adapted to the desired application. Thus, according to the invention, typically a certain area is selected along the height of the container (typical containers in the industrial environment usually have heights of up to 3000 mm), for which a continuous level determination is of importance. A continuous one
Füllstandsüberwachung findet dann nur in dem Messbereich, welcher einem Teilbereich entlang der Längsachse des Behälters entspricht, statt. Level monitoring then takes place only in the measuring range, which corresponds to a partial area along the longitudinal axis of the container instead.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass ein vorgegebener Füllstand bestimmt wird, wobei das Erreichen des vorgebbaren Füllstands signalisiert und/oder ausgegeben wird. Es wird also nicht nur eine kontinuierliche Bestimmung des Füllstands durchgeführt, sondern zusätzlich das Erreichen eines bestimmten Grenzstandes in dem Behälter angezeigt. Bei dem Grenzstand handelt es sich insbesondere um einen Maximalwert oder um einen Minimalwert für den Füllstand. Es kann anhand dieser Ausgestaltung also beispielsweise eine zusätzliche Funktionalität hinsichtlich einer Überlauf- oder Leerlaufsicherung bereitgestellt werden. An embodiment of the method according to the invention includes that a predetermined level is determined, wherein the achievement of the predetermined level is signaled and / or output. Thus, not only is a continuous determination of the fill level carried out, but additionally the reaching of a specific limit level in the container is indicated. The limit level is in particular a maximum value or a minimum value for the fill level. It can be provided on the basis of this embodiment, for example, an additional functionality in terms of overflow or no-load protection.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Füllstand anhand einer mathematischen Vorschrift und/oder anhand einer Referenzkurve bestimmt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die mathematische Vorschrift und/oder die Referenzkurve eine Abhängigkeit zwischen einer Eintauchtiefe der schwingfähigen Einheit in das Medium oder einem Füllstand des Mediums und der Frequenz des Empfangssignals, bzw. der Schwingungsfrequenz der schwingfähigen Einheit, angibt. In a further refinement, the fill level is determined on the basis of a mathematical rule and / or on the basis of a reference curve. It is advantageous if the mathematical rule and / or the reference curve indicates a dependence between an immersion depth of the oscillatable unit in the medium or a level of the medium and the frequency of the received signal, or the oscillation frequency of the oscillatable unit.
Ferner ist es von Vorteil, wenn es sich bei der mathematischen Vorschrift um eine Polynomfunktion handelt. Furthermore, it is advantageous if the mathematical rule is a polynomial function.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens beinhaltet, dass die Dichte, die Temperatur, und/oder die Viskosität des Mediums, und/oder eine von zumindest der Dichte, Temperatur, und/oder Viskosität des Mediums abhängige Größe bestimmt wird/werden. Vorteilhaft wird/werden die Dichte, die Temperatur und/oder die Viskosität des Mediums, und/oder eine von zumindest der Dichte, Temperatur und/oder Viskosität des Mediums abhängige Größe dann auch für die A further preferred embodiment of the method includes determining the density, the temperature, and / or the viscosity of the medium, and / or a variable which is dependent on at least the density, temperature, and / or viscosity of the medium. Advantageously, the density, the temperature and / or the viscosity of the medium, and / or a size which is dependent on at least the density, temperature and / or viscosity of the medium, are then also for the medium
Bestimmung des Füllstands berücksichtigt. Determination of the level taken into account.
Die Frequenz des Empfangssignals bzw. die Schwingungsfrequenz der mechanisch schwingfähigen Einheit, ist grundsätzlich auch von der Temperatur, insbesondere der Temperatur des Mediums, der Dichte und der Viskosität des Mediums abhängig. Eine Kompensation des Einflusses zumindest einer dieser Größen erhöht also die Messgenauigkeit bei der Füllstandsbestimmung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erheblich. Zur Bestimmung der Temperatur, Dichte, und/oder Viskosität sind nun verschiedene Möglichkeiten denkbar, welche allesamt unter die vorliegende Erfindung fallen: Einerseits können die Temperatur, Dichte und/oder Viskosität anhand zumindest eines weiteren geeigneten Messgeräts am Ort der Messstelle ermittelt werden. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die Temperatur, Dichte und/oder Viskosität des Mediums in einer bestimmten The frequency of the received signal or the oscillation frequency of the mechanically oscillatable unit is basically also dependent on the temperature, in particular the temperature of the medium, the density and the viscosity of the medium. A compensation of the influence of at least one of these variables thus considerably increases the measurement accuracy in determining the fill level according to the method according to the invention. For the determination of the temperature, density, and / or viscosity, various possibilities are conceivable, all of which fall under the present invention: On the one hand, the temperature, density and / or viscosity can be determined using at least one other suitable measuring device at the location of the measuring point. However, it is also possible that the temperature, density and / or viscosity of the medium in a certain
Anwendung von vornherein bekannt sind. In diesem Falle können diese Größen direkt angegeben und ebenfalls bei der Bestimmung des Füllstands direkt berücksichtigt werden. Application are known from the outset. In this case, these quantities can be specified directly and also taken directly into account when determining the fill level.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird zur Berücksichtigung der Dichte, der Temperatur und/oder der Viskosität, des Mediums, und/oder einer von zumindest der Dichte, Temperatur und/oder Viskosität des Mediums abhängigen Größe zumindest eine Änderung der mathematischen Vorschrift und/oder der Referenzkurve vorgenommen. In a particularly preferred embodiment of the method, the density, the temperature and / or the viscosity, the medium, and / or a quantity dependent on at least the density, temperature and / or viscosity of the medium, at least one change of the mathematical rule and / or or the reference curve.
Bei der Referenzkurve handelt es sich insbesondere um eine Kurve, welche die Änderung der Frequenz des Empfangssignals, bzw. die Änderung der Schwingungsfrequenz der mechanisch schwingfähigen Einheit, in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe der mechanisch schwingfähigen Einheit in das Medium angibt. Eine solche Referenzkurve wird üblicherweise unter vorgebbaren Standardbedingungen erstellt. Beispielsweise wird als Medium häufig Wasser bei Raumtemperatur (T=20°C) eingesetzt. Für andere Medien mit unterschiedlicher Dichte und/oder Viskosität, oder für Anwendungen bei anderen Temperaturen kann die Kurve geeignet angepasst werden. Dies kann einerseits graphisch erfolgen. Andererseits kann eine dem Verlauf der Referenzkurve In particular, the reference curve is a curve which indicates the change in the frequency of the received signal, or the change in the oscillation frequency of the mechanically oscillatable unit, as a function of the depth of immersion of the mechanically oscillatable unit in the medium. Such a reference curve is usually created under predefinable standard conditions. For example, water is often used as the medium at room temperature (T = 20 ° C) used. For other media with different density and / or viscosity, or for applications at other temperatures, the curve can be adjusted appropriately. This can be done graphically on the one hand. On the other hand, one may follow the course of the reference curve
entsprechende mathematische Vorschrift, z. B. in Form einer Zuordnungs- oder Funktionsvorschrift, insbesondere in Form einer Polynomfunktion, für die Referenzkurve ermittelt und entsprechend auf das jeweils verwendeten Mediums angepasst werden. corresponding mathematical rule, z. B. in the form of an assignment or functional rule, in particular in the form of a polynomial function, determined for the reference curve and adapted accordingly to the medium used in each case.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn zumindest ein Korrekturfaktor ermittelt wird. Bei der Bestimmung eines Korrekturfaktors handelt es sich um eine besonders einfache Art der Anpassung der It is advantageous if at least one correction factor is determined. When determining a correction factor is a particularly simple way of adjusting the
Referenzkurve an die jeweiligen Prozessbedingungen. Reference curve to the respective process conditions.
Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass ein erster und ein zweiter Grenzwert für den Füllstand des Mediums bestimmt werden, welcher erster und zweiter Grenzwert einer minimalen bzw. einer maximalen Eintauchtiefe der schwingfähigen Einheit entsprechen, und wobei der Füllstand des Mediums zwischen dem ersten und dem zweiten Grenzwert kontinuierlich bestimmt wird. So können bestimmte Bereiche entlang der Längsachse der schwingfähigen Einheit ausgewählt werden, entlang welcher beispielsweise eine besonders hohe Empfindlichkeit der Frequenzänderung des Empfangssignals in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe vorliegt. Alternativ kann es sein, dass eine Füllstandsbestimmung seitens der Anwendung nur in einem bestimmten Teilabschnitt entlang der Längsachse der schwingfähigen Einheit von Bedeutung ist. An embodiment of the invention includes determining a first and a second limit for the level of the medium, which first and second thresholds correspond to a minimum and a maximum immersion depth of the oscillatable unit, and wherein the level of the medium between the first and the second Limit is determined continuously. Thus, certain areas along the longitudinal axis of the oscillatable unit can be selected along which, for example, there is a particularly high sensitivity of the frequency change of the received signal as a function of the immersion depth. Alternatively, it may be that a level determination by the application only in a specific section along the longitudinal axis of the oscillatory unit of importance.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung beinhaltet, dass eine Zustandsüberwachung durchgeführt wird. Hier sind mehrere Anwendungen und Möglichkeiten denkbar, welche allesamt unter die vorliegende Erfindung fallen. Im Falle, dass zusätzlich zu einer kontinuierlichen Füllstandsbestimmung ein vorgegebener  A particularly preferred embodiment includes that a condition monitoring is performed. Here are several applications and possibilities conceivable, all of which fall under the present invention. In the case that in addition to a continuous level determination a predetermined
Füllstand überwacht wird, kann beispielsweise ein Überlauf- oder Leerlaufschutz realisiert werden. Anhand der kontinuierlichen Füllstandsbestimmung kann vorteilhaft ferner der zeitliche Verlauf des Füllstands in dem Behältnis angegeben werden. Auf diese Weise kann beispielsweise auch auf den Verlust von Medium hingewiesen werden. Dies ist insbesondere für Öl basierte Pumpen, insbesondere Vakuumpumpen interessant. Die Ausgestaltung erlaubt also vorteilhaft eine vorausschauende Wartung (predictive maintenance).  Level is monitored, for example, an overflow or open circuit protection can be realized. Based on the continuous level determination can advantageously be further specified the time course of the level in the container. In this way, for example, be pointed to the loss of medium. This is especially interesting for oil based pumps, especially vacuum pumps. The embodiment thus advantageously permits predictive maintenance.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens beinhaltet, dass das Erreichen des vorgegebenen Füllstands des Mediums in einem Behältnis überwacht wird, wobei in Abhängigkeit des jeweils aktuellen Füllstands ein Signal generiert wird, mittels welchem eine Rate für einen Füllvorgang und/oder Entleerungsvorgang des Behälters geregelt und/oder gesteuert wird. Soll beispielsweise ein Behälter bis zu einem bestimmten vorgebbaren Füllstand gefüllt werden, so kann um den vorgebbaren Füllstand herum ein Intervall definiert werden, innerhalb welchen Intervalls eine kontinuierliche Füllstandsbestimmung durchgeführt wird. Anhand des zu einem bestimmten A particularly preferred embodiment of the method includes that the achievement of the predetermined level of the medium is monitored in a container, wherein a signal is generated depending on the current level, by means of which a rate for a filling and / or emptying process of the container regulated and / or controlled. For example, if a container to be filled up to a certain predetermined level, so can an interval can be defined around the predefinable fill level, within which interval a continuous fill level determination is carried out. On the basis of to a certain
Zeitpunkt jeweils aktuell vorliegenden Füllstands kann dann beispielsweise ein Steuer- oder Regelsignal generiert werden, mittels welcher die Einfüllrate des Mediums in den Behälter geregelt bzw. gesteuert wird. Anhand der Informationen des jeweils aktuell vorliegenden Füllstands kann also eine Zufluss- oder Abflussrate des Mediums in den Behälter zeitlich variiert werden. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass ein vorgegebener Wert für den Füllstand sehr genau erreicht werden kann, bzw. es kann verhindert werden, dass der vorgegebene Füllstand geringfügig überschritten wird. Analoge Überlegungen gelten für einen Entleerungsvorgang des Behälters bis zu einem unteren vorgebbaren Grenzwert. When the fill level is currently present, a control or regulating signal can then be generated, for example, by means of which the filling rate of the medium into the container is regulated or controlled. Based on the information of each currently present level so inflow or outflow rate of the medium can be varied in the container in time. In this way it can be ensured that a predetermined value for the level can be reached very accurately, or it can be prevented that the predetermined level is exceeded slightly. Similar considerations apply to an emptying process of the container to a lower predetermined limit.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Füllstands eines Mediums umfassend eine Sensoreinheit mit einer mechanisch schwingfähigen Einheit, und eine Elektronikeinheit, welche Elektronikeinheit dazu ausgestaltet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. The object according to the invention is also achieved by a device for determining and / or monitoring a fill level of a medium comprising a sensor unit with a mechanically oscillatable unit, and an electronics unit, which electronic unit is designed to carry out a method according to the invention.
Es sei darauf verwiesen, dass die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Ausführungsformen mutatis mutandis auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung anwendbar sind It should be noted that the embodiments mentioned in connection with the method according to the invention are mutatis mutandis also applicable to the device according to the invention
Die Erfindung sowie ihre vorteilhaften Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der Figuren Fig. 1 - Fig. 4 näher beschrieben. Es zeigt: The invention and its advantageous embodiments will be described in more detail below with reference to FIGS. 1 to 4. It shows:
Fig. 1 : eine schematische Skizze eines vibronischen Sensors gemäß Stand der Technik, 1 shows a schematic sketch of a vibronic sensor according to the prior art,
Fig. 2: eine schematische Zeichnung einer Schwinggabel, und Fig. 2 is a schematic drawing of a tuning fork, and
Fig. 3 eine Referenzkurve für die Abhängigkeit der Frequenz der Schwingungen einer Schwinggabel in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe der Schwinggabel in Wasser bei Raumtemperatur, und 3 shows a reference curve for the dependence of the frequency of the oscillations of a tuning fork as a function of the immersion depth of the tuning fork in water at room temperature, and
Fig. 4 illustriert die Abhängigkeit der Eintauchtiefe von der Dichte des Mediums. 4 illustrates the dependence of the immersion depth on the density of the medium.
In Fig. 1 ist ein vibronischer Sensor 1 mit einer Sensoreinheit 3 umfassend eine schwingfähige Einheit 4 in Form einer Schwinggabel gezeigt, welche teilweise in ein Medium 2 eintaucht, welches sich in einem Behälter 2a befindet. Die schwingfähige Einheit wird mittels der Anrege-1 shows a vibronic sensor 1 with a sensor unit 3 comprising an oscillatable unit 4 in the form of a tuning fork, which partially dips into a medium 2 which is located in a container 2a. The oscillatable unit is controlled by means of the
/Empfangseinheit 5 zu mechanischen Schwingungen angeregt, und kann beispielsweise ein piezoelektrischer Stapel- oder Bimorphantrieb sein. Es versteht sich jedoch von selbst, dass auch andere Ausgestaltungen eines vibronischen Sensors unter die Erfindung fallen. Weiterhin ist eine Elektronikeinheit 6 dargestellt, mittels welcher die Signalerfassung, -auswertung und/oder -speisung erfolgt. In Fig. 2 ist eine schwingfähige Einheit 4 in Form einer Schwinggabel, wie sie beispielsweise im von der Anmelderin unter dem Namen LIQUIPHANT vertriebenen vibronischen Sensor 1 integriert wird, in einer Seitenansicht gezeigt. Die Schwinggabel 4 umfasst zwei an eine Membran 7 angeformte Schwingstäbe 8a, 8b, an welche endseitig zwei Paddel 9a, 9b angeformt sind [in der Seitenansicht in Fig. 2 ist nur ein Schwinstab 8a mit einem Paddel 9a sichtbar]. Die Schwingstäbe 8a, 8b zusammen mit den Paddeln 9a, 9b werden häufig auch als Gabelzinken bezeichnet. Um die mechanisch schwingfähige Einheit 4 in mechanische Schwingungen zu versetzen, wird mittels einer auf der den Schwingstäben 7a, 7b abgewandten Seite der Membran 8 stoffschlüssig angebrachten Antriebs- /Empfangseinheit 5 eine Kraft auf die Membran 8 aufgeprägt. Die Antriebs-/Empfangseinheit 5 ist eine elektromechanische Wandlereinheit, und umfasst beispielsweise ein piezoelektrisches Element, oder auch einen elektromagnetischen Antrieb [nicht gezeigt]. Entweder sind die Antriebseinheit 5 und die Empfangseinheit als zwei separate Einheiten aufgebaut, oder als kombinierte Antriebs- /Empfangseinheit. Im Falle, dass die Antriebs-/Empfangseinheit 5 ein piezoelektrisches Element 9 umfasst, wird die der Membran 7 aufgeprägte Kraft über das Anlegen eines Anregesignals UA, beispielweise in Form einer elektrischen Wechselspannung, generiert. Eine Änderung der angelegten elektrischen Spannung bewirkt eine Änderung der geometrischen Form der Antriebs- /Empfangseinheit 5, also eine Kontraktion bzw. eine Relaxation innerhalb des piezoelektrischen Elements derart, dass das Anlegen einer elektrischen Wechselspannung als Anregesignal UA ZU einer Schwingung der stoffschlüssig mit der Antriebs-/Empfangseinheit 5 verbundenen Membran 7 hervorruft. / Reception unit 5 excited to mechanical vibrations, and may be, for example, a piezoelectric stack or bimorph drive. It goes without saying, however, that too Other embodiments of a vibronic sensor fall under the invention. Furthermore, an electronic unit 6 is shown, by means of which the signal detection, evaluation and / or supply is carried out. 2 shows an oscillatable unit 4 in the form of a tuning fork, as it is integrated, for example, in the vibronic sensor 1 marketed by the applicant under the name LIQUIPHANT, in a side view. The tuning fork 4 comprises two oscillating rods 8a, 8b integrally formed on a membrane 7, to which end two paddles 9a, 9b are integrally formed [in the side view in FIG. 2, only one oscillation rod 8a is visible with a paddle 9a]. The oscillating rods 8a, 8b together with the paddles 9a, 9b are often referred to as forks. In order to set the mechanically oscillatable unit 4 into mechanical oscillations, a force is impressed onto the membrane 8 by means of a drive / receiving unit 5, which is attached on the side facing away from the oscillating rods 7a, 7b. The drive / reception unit 5 is an electromechanical conversion unit, and includes, for example, a piezoelectric element or an electromagnetic drive [not shown]. Either the drive unit 5 and the receiving unit are constructed as two separate units, or as a combined drive / receiving unit. In the case that the drive / receiving unit 5 comprises a piezoelectric element 9, the force impressed on the diaphragm 7 is generated by the application of a starting signal UA, for example in the form of an electrical alternating voltage. A change in the applied electrical voltage causes a change in the geometric shape of the drive / receiving unit 5, ie a contraction or relaxation within the piezoelectric element such that the application of an electrical AC voltage as a start signal UA TO a vibration of the material fit with the drive / Receiving Unit 5 connected diaphragm 7 causes.
Die Schwingungsfrequenz der schwingfähigen Einheit 4 ist abhängig von der Eintauchtiefe h in das jeweilige Medium h. Diese Abhängigkeit wird zur Bestimmung des jeweiligen Füllstands ausgenutzt. Im Prinzip kann beispielsweise im Falle einer schwingfähigen Einheit 4 in Form einer Schwinggabel eine Füllstandsbestimmung über die gesamte Länge L der Paddel 9a, 9b vorgenommen werden. Es ist jedoch in vielen Fällen zweckdienlich, für die Füllstandsbestimmung einen bestimmten The oscillation frequency of the oscillatable unit 4 is dependent on the immersion depth h in the respective medium h. This dependence is used to determine the respective level. In principle, for example, in the case of an oscillatable unit 4 in the form of a tuning fork, a filling level determination over the entire length L of the paddles 9a, 9b can be made. However, it is useful in many cases, for the level determination a specific
Teilbereich entlang der Längsachse AL der Paddel 9a, 9b zu definieren, für welchen Teilbereich die Empfindlichkeit besonders hoch ist. Das Kriterium für die Auswahl eines solchen Teilbereichs AL kann am besten anhand der Referenzkurve Rstd(h) in Fig. 3 erläutert werden. In Fig. 3 ist die Änderung Af der Schwingungsfrequenz f der schwingfähigen Einheit 4 mit einer Paddellänge L von 84mm in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe der schwingfähigen Einheit in Wasser bei einer Temperatur von 22°C gezeigt. Die Dichte von Wasser beträgt PH2O«1 ,0 g/cm3. Wie anhand des Kurvenverlaufs dieser Referenzkurve Rstd(h) leicht erkennbar ist, erfährt die schwingfähige Einheit die größte Frequenzänderung pro Millimeter Eintauchtiefe Af/h im Bereich zwischen h=0mm und h=60mm, also für eine Eintauchtiefe h von bis zu h=60mm. In diesem Intervall ist eine Füllstandsbestimmung mit einer Genauigkeit von etwa +/-0,5mm möglich. Für Eintauchtiefen h>60mm ist die prozentuale Änderung der Schwingungsfrequenz f der schwingfähigen Einheit 4 so gering, dass die Messgenauigkeit bei der Füllstandsbestimmung deutlich abnimmt. Partial area along the longitudinal axis AL of the paddles 9a, 9b to define for which subsection the sensitivity is particularly high. The criterion for the selection of such a subarea AL can best be explained with reference to the reference curve Rst d (h) in FIG. 3. In Fig. 3, the change Af of the oscillation frequency f of the oscillatory unit 4 is shown with a paddle length L of 84mm depending on the immersion depth of the oscillatable unit in water at a temperature of 22 ° C. The density of water is PH2O « 1, 0 g / cm 3 . As can easily be seen from the curve of this reference curve Rstd (h), the oscillatable unit experiences the greatest frequency change per millimeter immersion depth Af / h in the range between h = 0 mm and h = 60 mm, ie for a penetration depth h of up to h = 60 mm. In this interval, a level determination with an accuracy of about +/- 0.5mm is possible. For immersion depths h> 60mm, the percentage change in the oscillation frequency f of the oscillatable unit 4 is so small that the measurement accuracy in the level determination significantly decreases.
Die Referenzkurve Rstd(h) für die Frequenzänderung Af in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe h lässt sich grundsätzlich durch eine mathematische Vorschrift in Form einer Polynomfunktion, The reference curve Rst d (h) for the frequency change Af as a function of the immersion depth h can basically be determined by a mathematical rule in the form of a polynomial function,
beispielsweise einer Polynomfunktion 5. Grades beschreiben:
Figure imgf000012_0001
For example, describe a polynomial function of the 5th degree:
Figure imgf000012_0001
Dabei ist— die Frequenzänderung Af der Schwingungsfrequenz f bezogen auf die In this case, the frequency change Af is the oscillation frequency f relative to the
fo  fo
Resonanzfrequenz fo der schwingfähigen Einheit 4 im Vakuum, und A,B,C,D,E und F sind  Resonant frequency fo of the oscillatable unit 4 in vacuum, and A, B, C, D, E and F.
Parameter, welche beispielsweise numerisch bestimmt werden können. Parameters that can be determined numerically, for example.
Zur Berücksichtigung des Einflusses der Dichte p für eine bestimmte Anwendung in einem Medium 2 mit der Dichte PM, kann beispielsweise ein Korrekturfaktor K berechnet werden, derart dass für die Referenzkurve RM(II) in dem jeweiligen Medium gilt To take account of the influence of the density p for a particular application in a medium 2 having the density PM, for example, a correction factor K can be calculated such that the reference curve RM (II) in the respective medium applies
wobei
Figure imgf000012_0002
in which
Figure imgf000012_0002
und wobei S die Dichteempfindlichkeit der mechanisch schwingfähigen Einheit 4, PM die Dichte des Mediums und po die Dichte eines Referenzmediums ist. and where S is the density sensitivity of the mechanically oscillatable unit 4, PM is the density of the medium and po is the density of a reference medium.
Zur weiteren Erläuterung des Einflusses der Dichte PM auf den jeweiligen Verlauf der Referenzkurve Rivi(h) für die Frequenzänderung Af in Abhängigkeit der Eintauchtiefe h der schwingfähigen Einheit 4 in ein Medium 2 sind in Fig. 4 drei Referenzkurven Rm(h) für drei verschiedene Medien To further explain the influence of the density PM on the respective course of the reference curve Rivi (h) for the frequency change Δf as a function of the immersion depth h of the oscillatable unit 4 in a medium 2, three reference curves R m (h) for three different ones are shown in FIG media
unterschiedlicher Dichte PM gezeigt. different density PM shown.
Der Einfluss der Temperatur T und/oder Viskosität η lässt sich analog zur Berücksichtigung des Einflusses der Dichte kompensieren. Auf die entsprechenden Vorschriften wird daher an dieser Stelle nicht erneut detailliert eingegangen. Es sei darauf verwiesen, dass je nach verwendetem Medium 2 anstelle der Viskosität η gegebenenfalls die Viskoelastizitat zu berücksichtigen ist, welche für Materialien mit teilweise elastischem und teilweise viskosem Verhalten relevant ist, The influence of the temperature T and / or viscosity η can be compensated analogously to take account of the influence of the density. On the appropriate regulations is therefore at this Do not resubmit in detail. It should be pointed out that, depending on the medium 2 used, instead of the viscosity η, it may be necessary to take into account the viscoelasticity which is relevant for materials with partially elastic and partially viscous behavior,
beispielsweise im Falle von Nichtnewtonschen Fluiden. Die Berücksichtigung der Viskoelastizitat anstelle der Viskosität fällt ebenfalls unter die vorliegende Erfindung. for example, in the case of non-Newtonian fluids. The consideration of the viscoelasticity instead of the viscosity also falls under the present invention.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren ist es beispielsweise denkbar, dass im Zuge der Produktion des jeweiligen Sensors eine Referenzkurve R(h) bei vorgebbaren For carrying out the method according to the invention, it is conceivable, for example, for a reference curve R (h) to be predefinable in the course of the production of the respective sensor
Standardbedingungen, beispielsweise Wasser bei Raumtemperatur, erstellt und in einer Standard conditions, such as water at room temperature, created and in one
Elektronikeinheit 6 des jeweiligen Sensors 1 abgelegt wird. Alternativ kann die Referenzkurve Rstd(h) auch in Form einer mathematischen Vorschrift abgelegt werden. Für eine konkrete Anwendung, bzw. für einen konkreten Einsatz in einem bestimmten Medium kann die Referenzkurve Rstd(h) geeignet auf das jeweilige Medium angepasst werden Rm(h), beispielsweise durch Ermittlung eines geeigneten Korrekturfaktors K. Electronic unit 6 of the respective sensor 1 is stored. Alternatively, the reference curve Rstd (h) can also be stored in the form of a mathematical rule. For a specific application, or for a specific use in a particular medium, the reference curve Rst d (h) can be suitably adapted to the respective medium R m (h), for example by determining a suitable correction factor K.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Vibronischer Sensor 1 Vibronic sensor
2 Medium  2 medium
2a Behälter 2a container
3 Sensoreinheit  3 sensor unit
4 Schwingfähige Einheit  4 Oscillatory unit
5 Elektromechanische Wandlereinheit  5 Electromechanical transducer unit
6 Elektronikeinheit  6 electronics unit
7 Membran 7 membrane
8a, 8b Schwingstäbe  8a, 8b oscillating rods
9a,9b Paddel  9a, 9b paddle
UA Anregesignal UA start signal
UE Empfangssignal UE received signal
ΔΦ vorgebbare Phasenverschiebung  ΔΦ specifiable phase shift
PM Dichte des Mediums  PM density of the medium
HM Viskosität des Mediums  HM viscosity of the medium
T Temperatur des Mediums  T temperature of the medium
h Eintauchtiefe h immersion depth
L Länge der Paddel, bzw. Längsachse der schwingfähigen Einheit L Length of the paddle or longitudinal axis of the oscillatable unit
AL Teilbereich entlang der Längsachse der Paddel AL partial area along the longitudinal axis of the paddles
Af Frequenzänderung  Af frequency change
Rstd(h) Referenzkurve unter Standardbedinungen Rst d (h) Reference curve under standard conditions
Rm(h) Referenzkurve für ein bestimmtes Medium Rm (h) Reference curve for a given medium
A-F Parameter  A-F parameter
K Korrekturfaktor  K correction factor
ki ,k2 Parameter ki, k2 parameters

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Füllstands eines Mediums (2) mittels einer Vorrichtung (1 ) umfassend eine Sensoreinheit (3) mit einer mechanisch schwingfähigen Einheit (3), Method for determining and / or monitoring a fill level of a medium (2) by means of a device (1) comprising a sensor unit (3) with a mechanically oscillatable unit (3),
wobei die schwingfähige Einheit (4) mittels eines elektrischen Anregesignals (UA) ZU mechanischen Schwingungen angeregt wird,  wherein the oscillatable unit (4) is excited to mechanical vibrations by means of an electrical excitation signal (UA),
wobei die mechanischen Schwingungen der mechanisch schwingfähigen Einheit (4) empfangen und in ein elektrisches Empfangssignal (UE) umgewandelt werden, wobei aus dem elektrischen Empfangssignal (UE) eine Frequenz (f) des  wherein the mechanical vibrations of the mechanically oscillatable unit (4) are received and converted into a received electrical signal (UE), wherein from the received electrical signal (UE) a frequency (f) of the
Empfangssignals (UE) bestimmt wird, und  Receiving signal (UE) is determined, and
wobei anhand der Frequenz (f) des Empfangssignals (UE)  where based on the frequency (f) of the received signal (UE)
der Füllstand bestimmt wird.  the level is determined.
Verfahren nach Anspruch 1 , Method according to claim 1,
wobei ein vorgegebener Füllstand bestimmt wird, und wobei das Erreichen des vorgebbaren Füllstands signalisiert und/oder ausgegeben wird. wherein a predetermined level is determined, and wherein the achievement of the predetermined level is signaled and / or output.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, Method according to claim 1 or 2,
wobei der Füllstand anhand einer mathematischen Vorschrift und/oder anhand einer Referenzkurve (Rstd(h), Rivi(h)) bestimmt wird. wherein the level is determined based on a mathematical rule and / or on the basis of a reference curve (Rstd (h), Rivi (h)).
Verfahren nach Anspruch 3, Method according to claim 3,
wobei die mathematische Vorschrift und/oder die Referenzkurve (Rstd(h), Rivi(h)) eine Abhängigkeit zwischen einer Eintauchtiefe (h) der schwingfähigen Einheit (4) in das Medium (2) oder einem Füllstand des Mediums (2) und der Frequenz (f) des Empfangssignals (UE) angibt. wherein the mathematical rule and / or the reference curve (Rstd (h), Rivi (h)) has a dependence between an immersion depth (h) of the oscillatable unit (4) in the medium (2) or a level of the medium (2) and the Frequency (f) of the received signal (UE) indicates.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, Method according to claim 3 or 4,
wobei es sich bei der mathematischen Vorschrift (Rstd(h), Rivi(h)) um eine Polynomfunktion handelt. where the mathematical rule (R s td (h), Rivi (h)) is a polynomial function.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, Method according to at least one of the preceding claims,
wobei die Dichte (p), die Temperatur (T) und/oder die Viskosität (η) des Mediums (2), und/oder eine von zumindest der Dichte (p), die Temperatur (T) und/oder die Viskosität (η) des Mediums (2) abhängige Größe bestimmt wird/werden. wherein the density (p), the temperature (T) and / or the viscosity (η) of the medium (2), and / or one of at least the density (p), the temperature (T) and / or the viscosity (η ) of the medium (2) dependent variable is / are determined.
7. Verfahren nach Anspruch 6, 7. The method according to claim 6,
wobei die Dichte (p), die Temperatur (T) und/oder die Viskosität (η) des Mediums (2), und/oder eine von zumindest der Dichte (p), die Temperatur (T) und/oder die Viskosität (η) des Mediums (2) abhängige Größe für die Bestimmung des Füllstands berücksichtigt wird/werden.  wherein the density (p), the temperature (T) and / or the viscosity (η) of the medium (2), and / or one of at least the density (p), the temperature (T) and / or the viscosity (η ) of the medium (2) dependent variable for the determination of the level is / are taken into account.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. The method according to at least one of the preceding claims,
wobei zur Berücksichtigung der Dichte (p), die Temperatur (T) und/oder die Viskosität (η) des Mediums (2), und/oder eine von zumindest der Dichte (p), die Temperatur (T) und/oder die Viskosität (η) des Mediums (2) abhängigen Größe zumindest eine Änderung der mathematischen Vorschrift und/oder der Referenzkurve (Rstd(h), RM(II)) vorgenommen wird.  wherein, for consideration of the density (p), the temperature (T) and / or the viscosity (η) of the medium (2), and / or one of at least the density (p), the temperature (T) and / or the viscosity (η) of the medium (2) dependent variable at least one change of the mathematical rule and / or the reference curve (Rstd (h), RM (II)) is made.
9. Verfahren nach zumindest Anspruch 8, 9. The method according to at least claim 8,
wobei zumindest ein Korrekturfaktor (K) ermittelt wird.  wherein at least one correction factor (K) is determined.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. The method according to at least one of the preceding claims,
wobei ein erster und ein zweiter Grenzwert für den Füllstand des Mediums (2) bestimmt werden, welcher erster und zweiter Grenzwert einer minimalen bzw. einer maximalen Eintauchtiefe (h) der schwingfähigen Einheit (4) entsprechen, und wobei der Füllstand des Mediums (2) zwischen dem ersten und dem zweiten Grenzwert kontinuierlich bestimmt wird.  wherein a first and a second limit value for the level of the medium (2) are determined, which first and second limit value correspond to a minimum or a maximum immersion depth (h) of the oscillatable unit (4), and wherein the level of the medium (2) is continuously determined between the first and second limits.
1 1. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, 1 1. A method according to at least one of the preceding claims,
wobei eine Zustandsüberwachung durchgeführt wird.  wherein a condition monitoring is performed.
12. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, 12. The method according to at least one of the preceding claims,
wobei das Erreichen des vorgegebenen Füllstands des Mediums (2) in einem Behältnis (2a) überwacht wird, wobei in Abhängigkeit des jeweils aktuellen Füllstands ein Signal generiert wird, mittels welchem eine Rate für einen Füllvorgang und/oder Entleerungsvorgang des Behälters (2a) geregelt und/oder gesteuert wird.  wherein the achievement of the predetermined level of the medium (2) in a container (2a) is monitored, wherein a signal is generated depending on the current level, by means of which a rate for a filling and / or emptying process of the container (2a) and / or controlled.
13. Vorrichtung (1 ) zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Füllstands eines Mediums (2) umfassend eine Sensoreinheit (3) mit einer mechanisch schwingfähigen Einheit (4), und eine Elektronikeinheit (6), welche Elektronikeinheit (6) dazu ausgestaltet ist, das Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen. 13. Device (1) for determining and / or monitoring a fill level of a medium (2) comprising a sensor unit (3) with a mechanically oscillatable unit (4), and an electronics unit (6), which electronic unit (6) is designed to to carry out the method according to at least one of the preceding claims.
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