CN112212944A - 料位测量装置、运行方法以及其组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及料位测量装置、运行方法以及其组件。料位测量装置(10)用于借助于超声穿过容器的壁(9)来测量容器(2)中的料位，所述料位测量装置具有超声测量头(12)、控制装置(20)和固定设备(24)，借助于所述固定设备能够将料位测量装置(10)固定在容器(2)上，使得超声测量头(12)压靠到容器(2)的壁(9)上。本发明也涉及一种用于运行这种料位测量装置(10)的方法，其中使用与情形相关的采样率。本发明最后涉及一种组件，所述组件由这种料位测量装置和至少一个间隔保持件(50)构成，所述间隔保持件能够安置在要设有料位测量装置(10)的容器(2)的下部边缘上。

Description

料位测量装置、运行方法以及其组件
本申请是申请号为201680031877.4、申请日为2016年8月19日、发明名称为“料位测量装置、用于运行料位测量装置的方法以及由料位测量装置和至少一个间隔保持件构成的组件”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于借助于超声穿过容器的壁测量容器中的料位的料位测量装置。
背景技术
通过借助于超声的料位测量，能够确定容器中的料位，而不必将料位测量器引入到容器的内部中或者为了测量而打开容器。这尤其在如下容器情况下是有利的，所述容器处于高压下，例如液化气瓶，或出于其他原因不可打开。
用于借助于超声测量料位的移动式料位测量装置从DE 20 2011 110 687中已知。所述料位测量装置构成为手持测量装置，所述手持测量装置由操作者在需要时压靠到容器的壁上，以便执行测量过程。于是料位测量装置显示，在容器的内部中在测量装置所安置的高度上是否存在液体。
从DE 198 20 482 C1中已知一种固定式料位测量装置，所述固定式料位测量装置集成到底座中，气瓶能够放置到所述底座上。
发明内容
本发明的目的在于，实现一种料位测量装置，所述料位测量装置适合于在长的时间段中的固定式应用，并且在此能够在多个不同的容器和容器类型中使用。
为了解决所述目的，根据本发明提出一种料位测量装置，所述料位测量装置借助于超声穿过容器的壁测量容器中的料位，所述料位测量装置具有超声测量头、控制装置和固定设备，借助于所述固定设备能够将料位测量装置固定在容器上，使得超声测量头压靠到容器的壁上，其中设有用于无线通信的通信接口，所述通信接口包含发送/接收单元。
本发明基于如下基本思想，将固定设备集成到料位测量装置中，使得所述料位测量装置持久地保持在容器上。以所述方式，料位测量装置能够用于长期地测量料位。此外，所述料位测量装置能够用于多种不同的容器，因为所述料位测量装置能够与容器的特定的几何形状无关地灵活固定在其壁上。通过无线的通信接口，能够将料位测量值向外传输，使得能够将所述料位测量值显示给用户。在此，取消用于料位测量装置的布线的耗费。
根据本发明的一个优选的实施方式提出，固定设备包含磁体。该实施方式能够实现，将料位测量装置以最小的耗费安置在所有由铁磁性材料构成的容器上，即尤其安置在所有钢瓶上。吸持磁体将料位测量装置长时间地保持在期望的位置上，直至将其再次摘下。
根据本发明的一个替选的实施方式提出，固定设备包含粘胶。在该实施方式中，料位测量装置能够类似于贴纸那样在期望的部位上粘贴到容器的壁上，于是所述料位测量装置持久地保持在那里。为了在料位测量装置从容器取下之后将料位测量装置安置在下一容器上，能够根据粘胶继续使用“旧的”粘胶层，或者施加新的粘胶层。
根据本发明的又一个实施方式提出，固定设备包含弹簧夹。弹簧夹特别适合于，将料位测量装置安置在容器的突出的部分上，例如安置在立环或把手上。
固定设备也能够包含捆绑带。所述捆绑带围绕容器的环周延伸并且将料位测量装置和尤其超声测量头压靠到容器的壁上。
优选地，发送/接收单元按照蓝牙标准工作。这能够实现，在低能量消耗情况下将料位测量值在如下距离上传输，所述距离对于大量应用是完全足够的(例如在露营区域中，用于烧烤，用于阳台辐射器、餐馆或对于屋顶工)。
根据一个实施方式提出，设有呈插头形式的附加的通信接口。以所述方式，能够进行例如至总线系统(LIN总线或CAN总线)的有线的数据传输。
根据本发明的一个设计方案在此提出，将用于控制装置的功率供给装置集成到通信接口中。由此，能够放弃料位测量装置的单独的能量供给。
根据一个优选的实施方式，将能量源集成到料位测量装置中。以所述方式，料位测量装置是完全自给自足的。
能量源能够包含两个电池。借助所述电池，能够在足够长的时间段中以小的成本确保能量供给，例如直至一年。
电池在此优选是可更换的，使得料位测量装置本身能够长时间使用。
根据本发明的一个优选的实施方式提出，电池与超声测量头间隔开地设置。这在结构空间视角下在如下应用情况中是有利的，在所述应用情况中，料位测量装置在气瓶的底部上使用。在该情况下，即超声测量头通常位于底部的最深处，即位于距基座间隔最小的位置。在其侧向，在基座和气瓶的底部之间的间距是更大的，使得在那里能够更容易地安放电池。
优选地，这两个电池能够彼此对角线对置地设置在料位测量装置的外边缘上，因为在那里有最多空间可用。
根据本发明的一个设计方案设有壳体，料位测量装置的组件集成到所述壳体中。由此，料位测量装置可简单操作，并且组件受机械保护。
根据一个设计方案提出，壳体是一件式的。这使得将料位测量装置安置在容器上容易。
根据一个设计方案在此提出，壳体由弹性体塑料构成并且本身是可弯曲的。由此，料位测量装置能够灵活地安置在容器上，所述容器在壁的曲率方面有所不同，超声测量头应按压到所述壁上。附加地，通过材料得到针对外部机械负荷的特别有效的保护，例如当将容器放置到不平坦的基座上并且料位测量装置已经与基座接触时。
根据一个替选的设计方案提出，壳体多件式地构成为在部分之间具有活节。由此，料位测量装置能够灵活地安置在容器上，所述容器在壁的曲率方面有所不同，超声测量头应按压到所述壁上。
根据一个实施方式，在此在壳体部分之间设有弹簧弓。由此能够以小的耗费产生超声测量头对容器的壁的期望的按压力。
超声测量头也能够有弹力地设置在壳体中，使得所述超声探头在料位测量装置安置在容器的壁上时借助期望的按压力贴靠在容器的壁上。
根据一个实施方式设有弹簧，所述弹簧将超声测量头加载到容器的壁上。借助这种弹簧，能够长时间地产生期望的按压力。
根据本发明的一个设计方案在此提出，弹簧与壳体一件式地由塑料构成。由此避免用于安装单独的弹簧的耗费。
当固定设备包含一个或多个磁体时，优选地设有用于一个磁体/多个磁体的容纳部，其中容纳部在其朝向容器的侧上由壳体壁封闭。换言之：磁体(或多个磁体)与容器的壁通过壳体壁分开。这具有两个优点：一方面得到用于磁体的抗腐蚀保护，因为壳体在指向容器的侧上封闭磁体。另一方面，在壳体安置在容器上时作用的磁力由壳体吸收，而不需要附加的措施，借助所述措施确保，一个磁体/多个磁体在长使用寿命中也可靠地保持在容纳部中。
根据本发明的一个实施方式设有温度传感器。借助温度传感器能够提高测量精度，因为液体中的声速此外与温度相关。附加地，容器中的液位由于液体的热膨胀同样是温度相关的。如果将液化气视作为液体，应确定的是：在要不然气体量不变的情况下这两种效应相反地并且非线性地作用于声信号的传播时间，需要温度相关的补偿。在此足够的是，测量料位测量装置中并进而容器附近的温度，因为由此能够假设，在容器之外例如在其下侧上测量的温度近似与容器的内部中的液体的温度一致，至少当排除极端情况、如一侧的阳光辐照或强的温度变化时如此。
优选地，壳体设有负载传递部段，所述负载传递部段设置在联接垫附近。负载传递部段要么贴靠在容器的底部上，要么与底部有小的间距。当例如因为在壳体之下存在突出的物体而将料位测量装置过强地压靠到容器上时，负载直接地经由负载传递部段传递到容器上，使得联接垫和测量头受保护以免受高的力。同时，壳体受保护以免受高的负荷。
温度传感器能够集成到联接垫中，所述联接垫设置在超声测量头的朝向容器的壁的一侧上。由此，温度传感器处于容器的壁附近，而所述温度传感器同时受到良好保护以免受环境影响。
联接垫由弹性体构成并且确保在超声测量头(尤其在那里使用的超声发生器、如压电陶瓷)和容器的壁之间的良好的声传递，而同时超声测量头受保护以免直接接触。此外，联接垫在其可充分压缩地构成时能够补偿容器的壁的不同的隆起(Bauchigkeiten)和也能够补偿一定的公差，并由此总是确保良好的声传递。弹性体在此设计成，使得在常规的按压力下，不达到弹性体的屈服极限，以至于即使在长时间不间断按压的情况下也维持作用于容器的壁的按压力。
优选地，联接垫的弹性选择成，使得在将料位测量装置通过固定设备的作用而压靠到容器的壁上时，所述联接垫仅产生超声测量头对容器的壁的必要的按压力(即在壳体中不需要弹簧)。所述按压力使联接垫在一定程度上变形，使得所述联接垫良好地紧贴到容器的壁上，并且超声波良好地从压电陶瓷耦合输入到容器的壁中，并且反之亦然。
根据本发明的一个实施方式提出，控制装置包含具有存储器的预测模块。这能实现，基于过去的消耗为用户提供估计值，直至何时容器中的储量仍够。
控制装置也能够包含特性曲线模块，在所述特性曲线模块中保存料位高度与存在于容器中的液体体积相关的变化曲线。借助特性曲线模块，能够提高料位测量的精度，尤其当容器的横截面关于物料高度变化时如此。对此的实例是气瓶在下部区域中的隆起的形状。
在料位测量装置运行时有利的是，使用与情形相关的采样率。概括地说，在如下情况下使用高的采样率、即各个测量过程的相对快的序列:控制装置基于外部影响认识到，这是有利的。相反地，当对于控制装置可知高采样率没有意义时，降低采样率。借助所述措施，能够提高运行时间，所述运行时间能够借助一组电池实现。
优选地，当控制装置识别出料位测量装置安装在新的容器上时，触发一系列的测量，对所述测量的结果取平均值，以便确定起始料位。由此，在相对短的时间之后为用户提供可靠的料位测量值。
在确定起始料位之后，控制装置优选减小采样率。这毫无问题是可行的，而确定的料位的精度不会降低，因为例如气瓶中的料位在最大消耗的情况下也不剧烈地变化，以致例如每分钟没有一次测量会是够的。
当控制装置在较长的时间段中确定恒定的料位时，能够进一步地降低采样率。这能够由控制装置解释成，当前不从容器提取液体，使得例如每小时测量一次是足够的。于是只要再次识别到料位的减小，那么控制装置也能够再次提高采样率。
根据本发明的一个设计方案提出，当控制装置识别到料位测量装置与外部接收器未进行通信时，控制装置极大地减小采样率，或者完全停止测量。简而言之，该设计方案基于如下原则，当没有人询问料位测量值时，不执行测量。所述过程的实例是野营车，所述野营车在休假时间之外是关闭的。由此，接收器也是关闭的，所述接收器通常与料位测量装置通信。如果控制装置识别出通信是不可能的，那么采样率能够减小到非常低的值或者甚至减小到零。当控制装置识别出：再次建立通信时，又能够使用更高的采样率。也可行的是，在该情况下开始时使用极大提高的采样率，如在识别出新容器时使用的分辨率那样。
根据本发明的一个设计方案，当控制装置识别到小的料位时，控制装置从对产生的超声波的第一回声的评估过渡到对超声波的第二或第三回声的评估。由此，在料位小的情况下，可靠的测量也是可行的。在容器中的料位小时，超声信号的发出和回声的接收之间的时间间隔越来越短。困难的是，陶瓷在发出声信号之后还减幅振荡片刻并进而不立即是准备好接收的。因此，可能困难的是，测量第一回声，即超声波在液体和气体之间的边界面处的第一反射。然而通常，波前被多次反射，即在液态气态边界面处的反射之后再次在容器的底部上反射，然后再次在边界面上反射，然后再次在底部上反射等。虽然所述回声越来越弱，然而所述回声原则上适合于评估。
根据一个实施方式提出，当存在小的物料高度(Fuellhoehe)时，降低超声测量头的发送功率。这基于如下知识，在液位小时，声波的行进路段更小，使得即使在发送功率小的情况下回声也可靠地到达超声测量头。小的发送功率具有如下优点，在发出声波之后的减幅振荡时间变小，并进而陶瓷更快地再次准备好接收。因此，能够测量更小的液位。
根据本发明的一个设计方案提出，当控制装置识别出：低于限定的料位时，控制装置使用户得到特殊的指示。这能够是显示设备上的警报消息(例如在智能电话上)。由此确保，用户及早地采取适当的措施，例如导致替换空的液体容器。
根据本发明的一个实施方式提出，当控制装置识别出：低于限定的料位时，控制装置使得新的容器被获得。在一个优选的实施方式中，这通过如下方式实现：在智能电话上，应用软件引起在相应的服务提供商处准备补订。这例如能够经由因特网连接或SMS通信进行。所述设计方案是特别舒适的，因为工艺链引起以要测量的液体进行无间断的供给，而用户本身不必参与。
本发明的一个单独的方面涉及一种组件，所述组件具有如在上文中已描述的料位测量装置和至少一个间隔保持件，所述间隔保持件能够安置在要设有料位测量装置的容器的下部边缘上。借助间隔保持件，能够提高容器的底部和基座之间的间距，使得如果容器搁置在不平坦的地面(例如砂砾)上，那么在那里料位测量装置也能够可靠地安置。借助间隔保持件降低如下风险：设有料位测量装置的容器经由料位测量装置支撑在基座上，这可能引起料位测量装置的损坏。
间隔保持件能够是具有闭合底部的底座。如果容器要搁置在松散的基座上，那么这种底座是特别优选的。
底座具有优选两个用于两类容器的定位结构。定位结构例如能够是环或夹子，借助所述环或夹子能够将底座可靠地安置在容器的底环上。借助不同的定位结构可能的是，针对不同的容器使用相同的底座。
也能够提出，间隔保持件由三个或更多个间隔保持元件构成，所述间隔保持元件能够卡夹在容器的下部边缘上。如果在个别情况下是有利的，那么所述间隔保持元件能够由用户灵活地安装。
优选地，每个间隔保持元件都具有第一类型的狭缝和至少一个另一类型的第二狭缝。这能够实现，在不同的容器中使用相同的间隔保持元件。
优选地，间隔保持元件由弹性塑料构造，使得由于狭缝的变形，通过狭缝灵活地匹配于容器边缘，能够使用其他容器类型。
附图说明
下面根据不同的实施方式描述本发明，所述实施方式在附图中示出。在附图中示出：
-图1示出安置在容器上的根据本发明的料位测量装置的示意剖面图；
-图2示出图1的料位测量装置的示意剖面图；
-图3示出根据第二实施方式的料位测量装置的示意剖面图；
-图4示出图3的料位测量装置的俯视图；
-图5示出根据第三实施方式的料位测量装置的示意剖面图；
-图6示意地示出根据本发明的料位测量装置的电子部件；
-图7示出由料位测量装置使用的采样率关于时间的图表；
-图8示出三个间隔保持元件的立体分解图，所述间隔保持元件安置在容器上；和
-图9示出在图8中示出的间隔保持元件的立体放大图。
具体实施方式
在图1中示出容器2，在所述容器的内部空间中存在液体3。液体3将容器2的内部空间填充至料位F；在液面之上存在气态的介质4。所述介质能够为蒸发的液体3或空气，所述空气已经吸收一定份额的蒸发的液体3。
在示出的实施例中，容器2为液化气瓶，所述液化气瓶设有气体接口5、底部6和底环7。借助底环7，液化气瓶竖立在基座8、例如露营车的气体箱的底部上。液化气瓶的壁9由铁磁体的钢合金构成。
在液化气瓶的底部6上安置料位测量装置10，借助所述料位测量装置能够确定液化气瓶之内的料位F并进而能够确定处于液化气瓶中的液化气的量。
即使当在下文中结合液化气瓶描述料位测量装置10时，原则上所述料位测量装置也适合于并且设为用于，在其他类型的容器2中使用。也不一定需要，将料位测量装置10安置在容器的底部6上。料位测量装置10例如也能够设置在容器的侧壁或上侧上。
料位测量装置10为了确定容器2中的料位F借助超声工作。普遍地说，产生超声波，所述超声波被耦合输入到容器的壁9中(在示出的实施例中具体而言耦合输入到底部6中)。从那里开始，超声波作为信号S穿过液体并且在液态介质和气态介质之间的边界面处反射，使得所述超声波作为回声E返回。所述回声能够由料位测量装置10检测。从声波的传播时间中，能够推断出料位，并且当容器2的几何形状已知时，所述料位能够被换算成填充量(升或千克)。
料位测量装置10具有超声测量头12，所述超声测量头尤其是压电陶瓷。在朝向容器2的一侧上，超声测量头12设有联接垫14，所述联接垫由弹性体、例如硅树脂构成。联接垫14用于，将压电陶瓷的振荡耦合输入到容器2的壁中并且反之将容器2的壁的从回声E中得到的振荡再次传递给压电陶瓷。
超声测量头12设置在壳体16中，所述壳体在此两件式地构成。所述壳体由壳体部分16A和壳体部分16B构成，所述壳体部分彼此连接。在示出的实施例中，在此存在示意示出的铰链18。
料位测量装置10此外设有控制装置20，借助所述控制装置能够对料位进行测量。控制装置的细节随后参考图5阐述。
提出呈两个可更换的电池22形式的能量供给装置，所述能量供给装置提供控制装置20运行所必需的电能。电池例如能够是市售的大小为AA的电池。
电池22在此尽可能远远靠外地设置在壳体部分16A、16B中，即距铰链18的间距大。
为了能够将料位测量装置10固定在容器2上，设有固定设备24，所述固定设备在此由两个磁体构成。在此，在每个壳体部分16A、16B中设置有磁体24，更确切地说在背离铰链18的一侧上。
超声测量头12弹性有弹力地设置在壳体16中，更确切地说，使得所述超声测量头从壳体16侧起朝向设置有磁体24的一侧加载。
为了有弹性地安置超声测量头，在此设有两个弹簧26。
弹簧26能够是单独的弹簧，所述弹簧安装在壳体部分16A、16B中。然而优选地，弹簧26与壳体部分16A、16B一件式地制造，即作为壳体部分16A、16B的注塑件。
壳体16设有弹簧弓28，所述弹簧弓在两个壳体部分16A、16B之间起作用。弹簧弓28将两个壳体部分相对于彼此沿在图2中示出的箭头P的方向加载，即将磁体24以远离“上侧”的方式加载，所述“上侧”通过存在联接垫14的一侧限定。
为了将料位测量装置10安置在容器2上，将所述料位测量装置安放在底部6上，使得超声测量头12大致位于底部的最深点。那么两个壳体部分16A、16B克服弹簧弓28的作用被压靠到底部6上，使得磁体24磁性地附着在底部6上。由于弹簧弓28的作用，在此壳体16在铰链18的区域中被压靠到容器2的弯曲的底部6上，由此超声测量头12借助其联接垫14被压靠到容器2的底部6上。弹簧26在此引起期望的(在传递超声波方面必要的)按压力，并且也引起公差补偿。
在图3和图4中示出料位测量装置10的第二实施方式。对于从第一实施方式已知的组件使用相同的附图标记，并且就此而言参照上面的阐述。
第一和第二实施方式之间的区别在于，在第二实施方式中，两个壳体部分16A、16B不彼此靠贴地安置，而是安置在中间的壳体部分16C的对置的侧上。在壳体部分16C中安置超声测量头12。对此能够如在第一实施方式中那样使用弹簧。
作为第一壳体部分16A和第三壳体部分16C或第三壳体部分16C和第二壳体部分16B之间的铰链18，与在第一实施方式中不同地，不使用固定铰链，而是使用弹性体活节，所述弹性体活节能够实现壳体部分之间的期望的可运动性。
在第二实施方式中，在壳体部分16A、16B、16C中也集成有弹簧弓28，所述弹簧弓将壳体部分16A、16B、16C加载到初始位置中。在初始位置中，三个壳体部分的下侧能够在一个平面中延伸(参见图3)。
第一和第二实施方式之间的另一区别在于，在第二实施方式中，能量供给装置(在此也使用电池22)并不分开地设置到两个壳体部分上，而是两个电池22彼此并排地设置在一个壳体部分中(在此为第二壳体部分16B)。然而，以与在第一实施方式中相同的方式，电池22远远靠外地设置。
根据第二实施方式的料位测量装置10以与针对第一实施方式阐述的相同的方式安装在容器上。当两个壳体部分16A、16B接近壳体2的壁，使得磁体24附着在容器的壁9上时，在超声测量头12和容器的壁之间自动地产生期望的预紧。
在图5中示出根据第三实施方式的料位测量装置。对于从前面的实施方式已知的组件使用相同的附图标记，并且就此而言参照上面的阐述。
在第三实施方式中，使用刚性的壳体16，所述壳体由上部分16A和下部分16B构成。两个部分16A、16B能够彼此卡夹，使得用户能够以小的耗费更换容纳在其中的电池22。
替选地可行的是，在下侧上分别为电池盒设有两个小的盖，使得用户能够更换电池，而无需将两个部分16A、16B彼此分开。
第三和第一这两个实施方式之间的区别在于，在第三实施方式中，超声测量头12刚性地安置在壳体中。
容器2的壁和超声测量头12之间的必要的预紧在此仅通过联接垫14的尺寸设计和其材料实现。
联接垫14略微超出壳体16的朝向容器2的一侧。超出量s能够处于1mm至2mm的数量级中。
当料位测量装置10安放到容器上时(参见容器的在图5中虚线示出的底壁6)，其壁在固定设备24的按压力的作用下压缩联接垫14，使得得到期望的预紧。联接垫14在此能够侧向地位移，因为在壳体16和联接垫之间设有环形的自由空间50。
联接垫的超出量s限定，联接垫14(在容器的壁具有最小的曲率半径时)能够最大以何种程度压缩。
第三和第一这两个实施方式之间的另一区别在于，在第三实施方式中，在壳体中设有负载传递部段52。所述负载传递部段用于，将作用于壳体16的背离容器2的一侧的负载直接传递到壳体16的朝向容器2的一侧上并且从那里传递到容器2的壁上。
负载传递部段在此构成为从壳体16的上侧至下侧连续的材料部段。所述负载传递部段是环形的并且包围超声测量头12和联接垫14，使得存在自由空间50。替选地，也能够使用多个分开的、例如贴纸状构成的负载传递部段。
当过高的负载作用于料位测量装置10时(例如当设有料位测量装置10的容器2被搁置于砂砾地面上并且石块压靠到壳体16上时)，所述负载通过壳体传递并且导入到容器2的壁中。壳体在此能够不被损坏，因为负载传递部段直接从壳体16的底部(在此：下部分16B)延伸至上侧(在此：上部分16A)。
同时，联接垫受保护以免受过高的负载，因为在特定的负载下，壳体16的上侧支撑在容器上并且联接垫14不能被继续压缩。
作为固定设备能够使用环形的磁体24，所述磁体设置在环形的容纳部60中。容纳部60的底部(在壳体的在图5中示出的取向的情况下：容纳部的上侧)由壳体的壁形成。容纳部的径向内部的一侧在此由负载吸收部段52形成。
当料位测量装置10安置在容器上时，磁体将壳体16吸向容器，使得料位测量装置10固定在容器的壁上。同时，磁体24的附着力将磁体24吸向壁，所述壁对容纳部60限界。因此，足够的是，磁体24仅固定成，使得所述磁体不从容纳部60中脱落。
容纳部的径向外部的一侧(材料部段53)在此延伸直至壳体16的下部分16B并进而用作为负载传递部段52的一部分。
对环形的磁体24替选地，也能够使用多个单独的磁体。所述单独的磁体于是围绕超声测量头12设置。例如，能够使用三个磁体，所述磁体在单独的容纳部中同心地以120°的间距环绕超声测量头12设置。
用于在容器的一侧上被壳体16的壁封闭的磁体的容纳部和负载传递部段52的特征也能够单独地或组合地应用在第一或第二实施方式中。
在壳体的全部实施方式中，控制装置20(参见图6)适当地控制超声测量头12，以便在那里产生超声波，并且当超声回声撞到超声测量头12上时进行检测。
为了提高料位测量的精度，优选设有温度传感器30，所述温度传感器能够使控制装置20实现，在评估传播时间信号时，考虑容器2中的液体3的(近似的)温度。温度传感器30例如能够装入到联接垫14中，使得由其测量的温度至少一定部分地与壁9的温度相关，在测量时将联接垫14压靠到所述壁上。替选地可行的是，将温度传感器30设置在壳体16之内。
控制装置20此外具有预测模块，借助所述预测模块，控制装置20能够根据当前存在的料位和根据过去的消耗值来推算，在瓶2中液体3的储备还保持多久(假设：消耗值不明显改变)。
此外，设有特性曲线模块34，在所述特性曲线模块中记录处于容器2中的液体3与料位F相关的量(或体积)。在特性曲线模块34中也能够记录，容器2中为何种类型的液体3。这在如下情况下是重要的：料位测量装置10要通用于完全不同的容器中的料位测量，因为不同液体具有不同声速，在料位测量时必须考虑所述声速。
控制装置20配设有通信接口36，经由所述通信接口为用户提供料位测量的结果。
在示出的实施例中，通信接口36为无线的通信接口，所述无线的通信接口根据蓝牙标准工作。经由所述无线的通信接口可行的是，向接收器38(参见图1)发送测量结果。
接收器38例如能够为用户的智能电话。所述智能电话能够与料位测量装置10耦合，并且要么触发测量过程，要么调用料位测量值，所述料位测量值保存在控制装置20的测量值存储器40中。
接收器38也能够为上级的装置控制装置，例如露营车中的装置控制装置。借助所述装置控制装置中央地操纵和监控不同装置，如冰箱、空调或供水装置。料位测量装置10的控制装置20能够为装置控制装置传送料位测量值，使得能够在中央的操作面板上为用户显示所述料位测量值。
测量值存储器40也确保，当暂时失去与接收器38的通信时，丝毫不存在数据损失；尽管如此，例如预测数据可随时可供使用。此外，能够将测量值无问题地提供给多个接收器38，即使当其中的一些最近才与通信接口36连接时也如此。
当料位测量装置10新安置在容器2上时，最初能够以高的采样率工作(参见图7中的区域I)。例如，料位的测量能够以一秒的间隔执行。将在此确定的测量值取平均值，使得在相对短的时间(例如最大一分钟)之后，非常可靠地确定当前的料位。随后(以时间控制的方式，或者当控制装置识别出，确定的料位足够稳定地围绕平均值波动时)，降低采样率(参见图7中的区域2)。例如，将采样率减小到每分钟一次测量。所述采样率足以检测容器2的料位F的变化，并且也给出关于剩余的料位的作用范围的预测。
如果控制装置20在一定的(可能可由用户预设的)时间段中识别出，料位F不变化，那么继续降低采样率(参见图7中的区域III)。例如每小时仅还进行一次测量。
如果控制装置20识别出，不再有接收器38与通信接口36耦合，那么也能够将采样率减小至零。
响应于外部信号(要么响应于料位的变化，要么响应于接收器38与通信接口36的耦合)，再次提高采样率(参见图7的区域IV)。在此，如在此示出的那样，测量能够以高的采样率进行(这尤其在如下情况下适合：在中间时间中已使用为零的采样率)，以便在容器可能更换的情况下能够可靠地确定起始料位。替选地，能够以平均采样率(对应于图7的区域V)继续进行，以便能够再次可靠地继续描述消耗和与此相应改变的料位。
由于可变的采样率，并且尤其由于如下事实：进一步降低采样率当这在不损失测量精度的情况下是可行时，借助一组电池22能够保持直至一年的运行持续时间。
在不同的应用中能够有利的是，在容器2和基座8之间设有间隔保持件50。借助间隔保持件50，当所述间隔保持件由塑料构成时，在底环7和气体箱的可能金属的底部之间产生中间空间，由此改进通信接口36和接收器38之间的无线通信。
当容器2要借助安置在其上的料位测量装置10搁置于松散的底座、例如砂砾上时，间隔保持件50也能够是有利的。在此，存在如下风险，底环7埋入到基座8中并且料位测量装置10在容器2的重量作用下压靠到基座8的突出的区域上。
间隔保持件50例如能够是环绕的环(参见图1)，所述环匹配于底环7的直径并且能够设有多个较小的磁体，使得所述间隔保持件附着在底环7上。这简化操作。
间隔保持件50也能够通过多个间隔保持元件50A、50B、50C形成，如在图8和9中示出的那样。间隔保持元件50A、50B、50C在此是卡夹件状的塑料部件，所述塑料部件设有第一类型的狭缝52和第二类型的狭缝54。狭缝52、54匹配于不同的底环7，使得间隔保持元件能够在不同的容器2中使用。根据容器类型，间隔保持元件沿所述或另外的取向卡夹在底环7上。
料位测量装置10也能够借助固定设备24的其他实施方案安置在容器2上。例如，能够使用弹簧夹，借助所述弹簧夹将料位测量装置10安置在底环7之内。所述弹簧夹于是能够支撑在底环7的翻边的边缘部段上。
也可行的是，使用捆绑带，以便将料位测量装置10安置在壁9的环周上。
料位测量装置10也能够粘贴到容器的壁9上。
根据一个实施变型形式，料位测量装置10设有限流二极管，所述限流二极管确保，提供给控制装置20的能量保持低于一定的极限。由此不需要防爆地浇注控制装置的组件，以便能够将料位测量装置无问题地在有爆炸危险的区域中使用。

Claims (45)

1.一种用于借助于超声穿过容器的壁(9)来测量容器(2)中的料位的料位测量装置(10)，所述料位测量装置具有超声测量头(12)、控制装置(20)和固定设备(24)，借助于所述固定设备能够将所述料位测量装置(10)固定在所述容器(2)上，使得将所述超声测量头(12)压靠到所述容器(2)的所述壁(9)上，其中设有无线的通信接口(36)，所述通信接口包含发送/接收单元。
2.根据权利要求1所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述固定设备包含至少一个磁体(24)。
3.根据权利要求1或2所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述固定设备(24)包含粘胶。
4.根据上述权利要求中任一项所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述固定设备(24)包含弹簧夹。
5.根据上述权利要求中任一项所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述固定设备(24)包含捆绑带。
6.根据上述权利要求中任一项所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述发送/接收单元(36)根据蓝牙标准工作。
7.根据上述权利要求中任一项所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
设有呈插头的形式的另一通信接口。
8.根据权利要求7所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
用于所述控制装置(20)的功率供给装置(22)集成到附加的通信接口中。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
集成有能量源(22)。
10.根据权利要求9所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述能量源包含两个电池(22)。
11.根据权利要求10所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述电池是可更换的。
12.根据权利要求10或11所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述电池(22)与所述超声测量头(12)间隔开地设置。
13.根据权利要求12所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
两个电池(22)彼此对角线对置地设置在所述料位测量装置(10)的外边缘上。
14.根据上述权利要求中任一项所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
设有壳体(16)，所述料位测量装置(10)的部件集成到所述壳体中。
15.根据权利要求14所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述壳体(16)是一件式的。
16.根据权利要求15所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述壳体(16)由弹性体塑料构成并且本身可弯曲。
17.根据权利要求14所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述壳体(16)多件式地构成为在部分(16A，16B，16C)之间具有活节(18)。
18.根据权利要求17所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述活节(18)是弹性体活节。
19.根据权利要求17或18所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
在所述部分(16A，16B，16C)之间设有弹簧弓(28)。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述超声测量头(12)有弹力地设置在所述壳体(16)中。
21.根据权利要求20所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
为了将所述超声测量头(12)加载到所述容器(2)的所述壁(9)上而设有弹簧(26)。
22.根据权利要求21所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述弹簧(26)与所述壳体(16)一件式地由塑料构成。
23.根据权利要求2与权利要求14至22中任一项组合所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述磁体设置在容纳部中，所述容纳部在朝向所述容器(2)的一侧上由壳体壁封闭。
24.根据上述权利要求中任一项所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
设有温度传感器(30)。
25.根据上述权利要求中任一项所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
设有联接垫(14)，所述联接垫设置在所述超声测量头(12)的朝向所述容器(2)的所述壁(9)的一侧上。
26.根据权利要求25所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述壳体(16)设有负载传递部段，所述负载传递部段设置在所述联接垫(14)附近。
27.根据权利要求25和26中任一项和权利要求24所述的料位测量装置(10)，其特征在于，所述温度传感器(30)集成到所述联接垫(14)中。
28.根据上述权利要求中任一项所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述控制装置包含具有存储器的预测模块(32)。
29.根据上述权利要求中任一项所述的料位测量装置(10)，
其特征在于，
所述控制装置(20)包含特性曲线模块(34)，在所述特性曲线模块中保存有料位高度与存在于所述容器(2)中的液体体积相关的变化曲线。
30.一种用于运行根据上述权利要求中任一项所述的料位测量装置(10)的方法，
其中使用与情形相关的采样率。
31.根据权利要求30所述的方法，
其特征在于，
当所述控制装置识别出所述料位测量装置安装在新的容器上时，所述料位测量装置(10)触发一系列测量，将所述测量的结果取平均值，以便确定起始料位。
32.根据权利要求31所述的方法，
其特征在于，
所述控制装置(20)在确定所述起始料位之后减小所述采样率。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述控制装置(20)在其在较长的时间段中确定恒定的料位时降低所述采样率。
34.根据权利要求30至33中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述控制装置(20)在其识别出所述料位测量装置(10)与外部装置(38)无通信时，极大地减小所述采样率或完全停止测量。
35.根据权利要求34所述的方法，
其特征在于，
所述控制装置(20)在其识别出与外部接收器(38)重新通信时触发一系列测量。
36.根据权利要求30至35中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述控制装置(20)在其识别出小的料位时从对产生的超声波的第一回声的评估过渡到对超声波的第二或第三回声的评估。
37.根据权利要求30至36中任一项所述的方法，
其特征在于，
当存在小的料位高度时，降低所述超声测量头(12)的发送功率。
38.根据权利要求30至36中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述控制装置(20)在其识别出低于限定的料位时使用户得到特殊的指示。
39.根据权利要求30至38中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述控制装置在其识别出低于限定的料位时使得获得新的容器。
40.一种由根据权利要求1至29中任一项所述的料位测量装置和至少一个间隔保持件(50)构成的组件，所述间隔保持件能够安置在要设有所述料位测量装置(10)的容器(2)的下部边缘上。
41.根据权利要求40所述的组件，
其特征在于，
所述间隔保持件是具有闭合的底部的底座(50)。
42.根据权利要求41所述的组件，
其特征在于，
所述底座(50)设有用于两类容器的至少两个定位结构。
43.根据权利要求40所述的组件，
其特征在于，
所述间隔保持件由三个或更多个间隔保持元件(50A，50B，50C)构成，所述间隔保持元件能够卡夹在所述容器(2)的下部边缘上。
44.根据权利要求43所述的组件，
其特征在于，
每个间隔保持元件(50A，50B，50C)设有第一类型的狭缝(52)和至少一个另一类型的第二狭缝(52)。
45.根据权利要求44所述的组件，
其特征在于，
所述间隔保持件(50A，50B，50C)由弹性塑料构成。
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