CN101292136A - 用于检测容器的料位的装置和方法及用于填充容器的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一个用于检测容器例如瓶子的料位的装置，具有一个测量探针，它可以插入到容器中，并且它包括一个在两个位置上被电接通的电阻段，其中电阻段可以在不同的料位高度上与容器的填充物接触，其中所述测量探针具有一个被电接通的基准电位电极。此外本发明还涉及一种用于填充容器例如瓶子的装置，其中设有一个上述的用于检测料位的装置。本发明还涉及一种用于检测容器例如瓶子的料位的方法，具有一个测量探针，它包括一个在两个位置上被电接通的电阻段，包括步骤：将测量探针插入到容器中并且逐渐地填充容器，使得电阻段在不同的料位高度上与容器的填充物接触，其中通过一个浸入到填充物中的设置在测量探针上的基准电位电极给出一个电的基准电位。

Description

用于检测容器的料位的装置和方法及用于填充容器的装置
技术领域
本发明涉及一种用于检测容器的料位的装置、一种用于填充容器的装置以及一种用于检测容器的料位的方法。
背景技术
由US 4,188,826和DE 27 23 999C2已知一种用于电测量导电液体料位高度的装置。在此，一个长的电极浸入到液体中。电极本身的电阻应该小于从电极到液体的过渡电阻。在两端上将一个电压施加到电极上。通过沿着与液体接触的电极的不同高的电位，在液体中形成一些泄漏电流。在泄漏电流的区域之外的电位等于在精确对称于电极的浸入部分的中心延伸的泄漏电流情况下电极的浸入到液体中的部分的中心的电位。为了检测在浸入电极的泄漏电流的区域之外的电位，具有远离的容器壁。通过这个测量装置给出一种在测量电压与料位之间的线性曲线。
由EP 0 658 511B1，DE 43 22 088A1，AT 338640和EP 0 598 892B1已知一些用于检测在瓶子中的液体料位的装置，其中，电极可以与液体接触，由此通过在两个触点之间的短路可以推断料位。在这里线性料位测量是不可能的或只能非常困难地即通过非常多的单个电阻和相应的触点实现。但是这些接触测量的优点是，无需导电的容器壁。
发明内容
本发明的目的是，实现一种用于检测容器的料位的装置和方法以及一种填充容器的装置，通过它们以尽可能简单且可靠的方式即使由不导电容器也可以通过尽可能好的分辨率检测料位。
这个目的通过如权利要求1所述的装置、如权利要求10所述的装置和如权利要求11所述的方法得以实现。在从属权利要求中公开了优选的实施形式。
在用于检测料位的装置中，设置有一个测量探针，它可以插入到容器中，并且它包括一个在两个位置上被电接通的电阻段。通过这个电阻段能够实现一种用于检测料位的线性的测量方法。
但是将电极组合到测量探针本身中，通过电极可以检测液体中的基准电位。已经表明，在这种将基准电位电极相对紧密地设置在电阻段上的配置能够实现有效的料位测量。不再需要导电的容器壁，由此也可以使用玻璃瓶或塑料瓶作为可能的容器。
为了使基准电位电极相对于电阻段电绝缘，有利的是，设置有一个绝缘件。也可以设想仅仅通过粘接剂、密封件或类似方法绝缘。
在此一种配置是特别有利的，其中所述基准电位电极设置在测量探针的下端部上。在这个区域泄漏电流通过电阻段在液体中相对微小，由此在测量时实现良好的线性度。
有利的是，所述电阻段由管件构成。这能够实现电阻段的一种经济的且简单的结构。此外电阻段的这种结构能够使电导线通过管内部导引到例如电阻段或基准电位电极并由此使导线保持与填充物分开。
在此有利的是，使所述管件的下端部用一个绝缘件和/或基准电位电极封闭。在此有利的是，可以设置有一些相应的密封件，用于使不同的部件相互密封。
一种配置是特别有利的，其中三根导线接通到电阻段上，其中两根导线用于将直流或交流电压施加到电阻段上而第三根导线用于截取电位。通过这种配置在很大程度上排除了由于外部散射等的干扰影响。
为了填充容器，一个装置是特别有利的，该装置具有一个如上所述的用于检测料位的装置。
在所述方法中，首先将测量探针插入到容器中并且逐渐地填充容器。在填充时，电阻段逐渐与填充物接触。通过一个基准电位电极确定基准电位，该基准电位电极浸入到填充物中并且设置在测量探针上。
通过基准电位电极在具有电阻段的测量探针中的配置，能够实现一种简单的操作，只需将探针导入到容器中。
附图说明
借助于附图示出本发明的一种有利的实施形式。附图中：
图1测量探针的示意截面图，
图2测量探针在容器中的示意图。
具体实施方式
在图1中示出一个测量探针1，它设置在一个杆2的端部上。该杆2可以是导电或不导电的。在杆2的下端部上安置一个管件3，它是导电的并且其电阻与相对液体的接触电阻相比要相对更小。所述管2和管件3也可以一体地由一段管构成，其中管件3通过触点12限定(见下述)。该管件3在上面与一个触点12接通并且在下面与一个触点13接通。在触点12安置一个导体8而在触点13安置两个导体9和10。但是代替两个导体9和10也可以只设置一个唯一的导体。这意味着，或者去掉导体9或者去掉导体10。
在管件3的下端部上设有一个密封件6，在其上连接一个绝缘件4。该绝缘件4在这里在沿着测量探针的方向具有一个长度，该长度为管件3长度的1/50至一半之间。优选是一个为管件3长度的1/5至1/10范围内的长度。
通过一个密封件7密封地在测量探针1的下端部上设置有一个基准电位电极5，它由一种导电材料制成。这个基准电位电极5在一个触点14上与一个导体11连接。
不同的部件2、3、4和5例如可以借助一种螺栓连接分别与相邻的部件连接。所述密封件6、7通过旋到一起压紧到一起，用于良好地密封。
为了测量料位，在导体8与9之间施加一个直流或交流电压。由此在触点12与13之间沿着管件3形成一个电压降。通过使电阻段3的电阻与在电阻段3与包围它的液体之间的过渡电阻相比相对微小，这个电压降相对地独立于料位。
根据沿着电阻段3的液体料位多高而定，液体与电阻段的部件接触，它们具有不同高的电位。由此液体本身的电位随着料位的增加而变化。可以通过基准电位电极5检测液体的电位。为此例如也可以确定在导体10与11之间的电压差，或者如果没有导线10，则确定在导线9与11之间或在导线8与11之间的电压差。
由此通过这个测量探针，通过在变化的填充期间的变化的电压，能够连续检测料位高度。
在图2中示出一个应用示例。在这里测量探针1浸入到一个瓶子15中，它被充以一种液体16。所述管件3在这里部分地浸入到液体16中。此外还将基准电位电极5浸入到液体中，因为它设置在电阻段3的下端部以下。
在图2中为了清晰起见未示出填充阀以及填充管，通过它将液体16加入到瓶子15中。所述填充管可以大致设置在探针旁边或者与探针同心。
在所述方法中，测量探针1导入到瓶子15中。同时或在此之前开始填充过程，其中使液体16充入到瓶子15中。随着液面15的逐渐上升，接通基准电位电极5并接着接通电阻段3的下端部。在这个状态下，基准电位电极5具有与电阻段3下端部相同的电位。随着液面17的逐渐上升，液体16的电位向如同通过触点12(参见图1)给定的电位方向变化。液体的这种变化的电位可以通过基准电位电极5进行检测。一旦达到所期望的料位，这可以通过简单的电压测量确定，则停止填充。接着从容器15中取出测量探针。
这种瓶子填充例如可以在一台旋转填充机或者一台直线填充机中通过许多填充站(多于5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或100个)来实现。

Claims (11)

1.用于检测容器例如瓶子的料位的装置，具有一个测量探针，该测量探针可以插入到容器中，并且该测量探针包括一个在两个位置上被电接通的电阻段，其中电阻段可以在不同的料位高度上与容器的填充物接触，其特征在于，所述测量探针(1)具有一个被电接通的基准电位电极(5)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，设置有一个绝缘件(4)，通过该绝缘件使基准电位电极(5)相对于电阻段(3)电绝缘。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基准电位电极(5)通过绝缘件固定在电阻段(3)上。
4.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，所述基准电位电极(5)设置在测量探针(1)的下端部上。
5.如权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，所述电阻段(3)包括一个管件。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，一些电导线(8、9、10、11)设置在管件内部。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述管件的下端部用一个绝缘件(4)和/或基准电位电极(5)封闭。
8.如权利要求1至7之一所述的装置，其特征在于，在可以浸入到填充物中的各部件之间设置有密封件(6、7)。
9.如权利要求1至8之一所述的装置，其特征在于，在电阻段(3)上接通一个附加的测量信号导线(10)。
10.用于填充容器例如瓶子的装置，其特征在于，设置有一个如权利要求1至9之一所述的用于检测料位的装置。
11.用于检测容器例如瓶子的料位的方法，具有一个测量探针，该测量探针包括一个在两个位置上被电接通的电阻段，包括步骤：将测量探针插入到容器中并且逐渐地填充容器，使得电阻段在不同的料位高度上与容器的填充物接触，其特征在于，通过一个浸入到填充物(16)中的设置在测量探针(1)上的基准电位电极(5)给出一个电的基准电位。
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