DE10027150A1 - Einrichtung und Verfahren zur Erfassung eines Füllstandes - Google Patents
Einrichtung und Verfahren zur Erfassung eines FüllstandesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Füllstandsmesseinrichtung zur Erfassung eines Füllstandes mindestens eines flüssigen Mediums in einem Hohlkörper mit DOLLAR A - einer Signalleitung (14), die sich von einem oberen Bereich des Hohlkörpers bis zu einem unteren Bereich des Hohlkörpers erstreckt, wobei die Signalleitung (14) mit einem unteren Ende mindestens teilweise in das mindestens eine Medium (20, 22) ragt, DOLLAR A - einer Spannungsquelle zur Bereitstellung einer elektrischen Wanderwelle (einlaufenden Welle) und Einspeisung derselben in ein erstes Ende der Signalleitung (14), DOLLAR A - einer Empfangseinrichtung zur Messung eines Eintreffzeitpunktes beziehungsweise einer Phase und/oder einer Intensität einer an mindestens einer Phasengrenzfläche (32, 34) des mindestens einen flüssigen Mediums (20, 22) reflektierten Welle und DOLLAR A - einer Auswerteeinheit (30) zur Bestimmung des Füllstandes und/oder des Volumens des mindestens einen flüssigen Mediums in Abhängigkeit des Eintreffzeitpunktes beziehungsweise der Phase der reflektierten Welle(n) sowie gegebenenfalls zur Identifikation aneinander grenzender Medien (20, 22) anhand der Intensität(en) der reflektierten Welle(n), DOLLAR A Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erfassung eines Füllstandes mindestens eines flüssigen Mediums in einem Hohlkörper.
Description
Die Erfindung betrifft eine Füllstandsmesseinrichtung sowie ein Verfahren zur Erfassung
eines Füllstandes mindestens eines flüssigen Mediums in einem Hohlkörper.
Es ist bekannt, Vorratsbehälter für Flüssigkeiten jeglicher Art, beispielsweise
Kraftstofftanks, mit einer Füllstandsanzeige auszustatten, die ein vorhandenes
Flüssigkeitsvolumen erkennt. Hierfür sind unterschiedlichste Konzepte entwickelt und
verwirklicht worden. Eine klassische und im Automobilbau weit verbreitete Methode ist
elektromechanisch und bedient sich eines an einem Hebel geführten Schwimmers, der
auf dem Kraftstoff im Tank schwimmt. Der Hebel ist mechanisch, beispielsweise über
einen Schleifkontakt, mit einem variablen Widerstand gekoppelt. Eine
Auswerteelektronik korreliert das von dem variablen Widerstand ausgegebene
elektrische Signal mit dem Kraftstofffüllstand und gibt diesen üblicherweise an das
Instrumentenfeld des Fahrzeuges wieder.
Ein anderes elektromechanisches Konzept wird in der DE 197 41 067 A1 beschrieben,
in der ein Tauchkörper eine vom Füllstand abhängige Gewichtskraft auf einen Sensor,
beispielsweise ein Piezoelement, ausübt. In einem rein elektronischen Messverfahren
wird eine große Anzahl von beheizten Thermoelementen vertikal in einem Kraftstofftank
angeordnet (zum Beispiel DE 40 30 401 A1). Messgröße ist hier die Thermospannung
eines Thermoelementes, welche davon abhängt, ob das Thermoelement in die
Flüssigkeit ragt oder eine gasförmige Umgebung besitzt. In der DE 41 00 922 A1 ist eine
optische Messeinrichtung beschrieben, die Signale im Mikrowellenbereich aussendet,
die an der Oberfläche des im Behälter befindlichen Mediums reflektiert und von einem
Empfänger aufgenommen werden. Aus den Signalen wird der Abstand zwischen dem
Messgerät und der Flüssigkeitsoberfläche ermittelt.
Nachteilig an mechanischen und elektromechanischen Füllstandsmessverfahren ist ihr
hoher Verschleiß und ihre dadurch bedingte starke Anfälligkeit. Andere Verfahren
weisen eine unerwünschte Empfindlichkeit gegenüber Oberflächenbewegung der
Flüssigkeit, beispielsweise infolge von Fahrzeugbeschleunigungen, auf. Einige der
bekannten Methoden sind ungeeignet für komplexe Tankgeometrien und/oder sind mit
hohen Kosten verbunden. Darüber hinaus ist es nach den herkömmlichen Verfahren
nicht möglich, mehrere flüssige Medien in einem Hohlkörper gleichzeitig zu vermessen.
So befindet sich häufig am Boden des Tanks eine aus Kondenswasser resultierende
Wasserphase, deren Volumen erfasst und überwacht werden sollte.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Einrichtung und Methode zur
Füllstandsmessung bereitzustellen, die sich durch eine hohe Zuverlässigkeit, geringen
Verschleiß und niedrige Kosten auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch eine Füllstandsmesseinrichtung und durch ein Verfahren zur
Erfassung eines Füllstandes mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Die
erfindungsgemäße Füllstandsmesseinrichtung zur Erfassung eines Füllstandes von
mindestens einem flüssigen Medium in einem Hohlkörper umfasst
- - eine Signalleitung, die sich von einem oberen Bereich des Hohlkörpers bis zu einem unteren Bereich des Hohlkörpers erstreckt, wobei die Signalleitung mit einem unteren Ende mindestens teilweise in das mindestens eine Medium ragt,
- - eine Spannungsquelle zur Bereitstellung einer elektrischen Wanderwelle (einlaufenden Welle) und Einspeisung derselben in ein erstes Ende der Signalleitung,
- - eine Empfangseinrichtung zur Messung eines Eintreffzeitpunktes beziehungsweise einer Phase und/oder einer Intensität einer an mindestens einer Phasengrenzfläche des mindestens einen flüssigen Mediums reflektierten Welle und
- - eine Auswerteeinheit zur Bestimmung des Füllstandes und/oder des Volumens des mindestens einen flüssigen Mediums in Abhängigkeit des Eintreffzeitpunktes beziehungsweise der Phase der reflektierten Welle(n) sowie gegebenenfalls zur Identifikation aneinander grenzender Medien anhand der Intensität(en) der reflektierten Welle(n).
Die Füllstandsmessung basiert auf einem elektrotechnischen Prinzip, nach dem ein
Wellenwiderstand eines elektrischen Leiters von seiner Umgebung abhängt, genauer
gesagt von der Dielektrizitätszahl eines den Leiter umgebenden Mediums. Trifft nun eine
Wanderwelle auf einen Leitungspunkt, an dem sich die Dielektrizitätszahl der Umgebung
ändert, beispielsweise an der Phasengrenzfläche einer Flüssigkeitsoberfläche, so ändert
sich an diesem Punkt der Wellenwiderstand des Leiters. Dies führt zu einer Aufspaltung
der einlaufenden Wanderwelle in einen reflektierten Anteil, der entgegen der
Ausbreitungsrichtung der einlaufenden Welle in dem Leiter zurückläuft, und einen
gebrochenen Anteil, der in der ursprünglichen Richtung weiterwandert.
Erfindungsgemäß wird also eine elektrische Wanderwelle (einlaufende Welle) auf die
Signalleitung gegeben und die Zeit bis zum Eintreffen einer ersten, an der
Phasengrenzfläche zwischen Luft und einem ersten flüssigen Medium reflektierten Welle
gemessen. Ausgehend von einer Dielektrizitätszahl εr1 für Luft kann die
Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wanderwelle in dem vom Luft umgebenden Abschnitt
der Signalleitung berechnet werden, so dass letztendlich auf die Füllstandshöhe der
Flüssigkeit geschlossen werden kann. Befinden sich in dem Hohlkörper mehrere
Schichten von nicht mischbaren Flüssigkeiten, so besteht an jeder Phasengrenzfläche
ein Reflexionspunkt, an dem eine reflektierte Welle entsteht. Durch Registrierung des
Eintreffens jeder einzelnen reflektierten Welle können die Füllstände jeder einzelnen
Phase ermittelt werden.
Zur Unterscheidung der an verschiedenen Phasengrenzen reflektierten Wellen ist es
notwendig, auch deren Amplituden (Intensität) zu messen. Aus dem
Intensitätenverhältnis einer gebrochenen Welle zur einlaufenden Welle
(Reflexionsfaktor) kann auf diese Art der aneinander grenzenden Medien geschlossen
werden. Ist wenigstens eine der Dielektrizitätszahlen der Medien bekannt, so kann die
fehlende Dielektrizitätszahl bestimmt werden. Durch Vergleich mit bekannten
Dielektrizitätszahlen kann dann auf die Art des Mediums geschlossen werden. Demnach
kann nicht nur eine Gesamtfüllstandshöhe gemessen werden, sondern auf eine
Beschaffenheit der Phase(n) geschlossen und die Schichttiefen mehrerer flüssiger
Phasen ermittelt werden. Die Methode ist zudem äußerst zuverlässig und durch ihre
einfache Bauweise mit einem geringen Kostenaufwand verbunden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Spannungsquelle und die
Empfangseinrichtung in einem Kombinationsinstrument zusammengefasst, wodurch der
Platzbedarf und die Kosten weiter gesenkt werden können. Eine weitere vorteilhafte
Ausführungsform sieht vor, dass an einem von der Spannungsquelle und der
Empfangseinrichtung abgewandten Ende der Signalleitung Widerstands- und/oder
Kapazitätselemente angeordnet sind, die bei geeigneter Dimensionierung gebrochene
Wellenanteile herausfiltern, um eine erneute Reflexion am Ende der Signalleitung zu
verhindern. Somit kann der Auswertealgorithmus der Auswerteeinheit vereinfacht
werden. Zur Integration der Auswerteeinheit in bestehende Steuer- und
Regelungssysteme kann diese über geeignete CAN-fähige Schnittstellen verfügen.
Darüber hinaus kann die Auswerteeinheit in eine Elektronik der Kraftstofffördereinheit
aufgenommen werden.
Die Wanderwelle kann als kontinuierliche Spannungswelle, beispielsweise in Form einer
Sinus- oder einer Rechteckwelle, oder als ein kurzer Spannungsimpuls auf die
Signalleitung gegeben werden. Im Fall kontinuierlicher Spannungsquellen muss die
Phase einer reflektierten Welle gemessen werden, wohingegen bei Vorgabe kurzer
Spannungsimpulse der Zeitpunkt des Eintreffens des reflektierten Spannungsimpulses
erfasst wird.
Da insbesondere bei einer komplexen Geometrie des Hohlkörpers kein linearer
Zusammenhang zwischen der Höhe einer Flüssigkeitsschicht und ihrem Volumen
besteht, wird das Volumen eines flüssigen Mediums anhand einer
hohlkörperspezifischen Höhen-Volumen-Kennlinie ermittelt, die in der Auswerteeinheit
abgespeichert ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Füllstandserfassung sieht vor, dass
- - eine elektrische Wanderwelle in eine Signalleitung, die sich von einem oberen Bereich des Hohlkörpers bis zu einem unteren Bereich des Hohlkörpers erstreckt und mit einem unteren Ende mindestens teilweise in das mindestens zeine Medium ragt, eingespeist wird,
- - ein Eintreffzeitpunkt beziehungsweise eine Phase und/oder eine Intensität einer an mindestens einer Phasengrenzfläche des mindestens einen flüssigen Mediums reflektierten Welle gemessen wird und
- - in Abhängigkeit der Zeit beziehungsweise der Phase und gegebenenfalls der Intensität der reflektierten Welle die Intensität, der Füllstand und/oder das Volumen des mindestens einen flüssigen Mediums bestimmt wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen
Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Anordnung einer Füllstandsmesseinrichtung in einem
Kraftstofftank;
Fig. 2 eine vorteilhafte Ausgestaltung der Füllstandsmesseinrichtung in einem
Zwei-Kammer-Tank und
Fig. 3 eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Füllstandsmesseinrichtung in
einem Zwei-Kammer-Tank.
In Fig. 1 ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Füllstandsmesseinrichtung an einem
Kraftstofftank 12 installiert. Die Füllstandsmesseinrichtung 10 umfasst eine Signalleitung
14, die über einen elektrischen Anschluss 16 mit einem Kombinationsinstrument 18
verbunden ist. Das Kombinationsinstrument 18 umfasst eine Spannungsquelle zur
Erzeugung und Modulation einer elektrischen Wanderwelle und eine
Empfangseinrichtung zur Detektion reflektierter Wellenanteile. Der Kraftstofftank 12
enthält häufig eine wenige Millimeter hohe Bodenschicht Wasser 20 - den sogenannten
Wassersumpf - und darüber eine Kraftstoffschicht 22. In dem restlichen Volumen des
Tanks 12 befindet sich Luft 24. Die Signalleitung 14 erstreckt sich von dem oberen
Bereich des Kraftstofftanks 12 bis zu seinem Boden, wobei die Signalleitung 14 in die
Kraftstoffschicht 22 und den Wassersumpf 20 hinein ragt. Ein oberes Ende der
Signalleitung 14 wird durch einen Flansch 26 gehalten, wobei eine Dichtung 28 die
Verbindung zwischen Flansch 26 und den Wandungen des Kraftstofftanks 12
verschließt. Das Kombinationsinstrument 18 ist ferner mit der Auswerteeinheit 30
verbunden, die anhand der von dem Kombinationsinstrument 18 eingespeisten und
empfangenen Signale die Volumina der beiden flüssigen Medien 20, 22 ermittelt. Das
Kombinationsinstrument 18 generiert eine elektrische Wanderwelle und speist diese in
die Signalleitung 14 ein. Ein erster Abschnitt der Signalleitung 14 mit der Länge I1 ist von
Luft 24, ein zweiter Abschnitt mit der Länge I2 von Kraftstoff 22 und ein dritter Abschnitt
mit der Länge I3 von Wasser 20 umgeben. Der Wellenwiderstand ZL in den einzelnen
Abschnitten der Leitung 14 ist gemäß
von der Induktivität L' und der Kapazität C' mit
und
abhängig. Dabei steht µ0 für die magnetische Feldkonstante, d für den Leiterabstand, r
für den Leiterradius, ε0 für die elektrischen Feldkonstante sowie εr, für die relative
Dielektrizitätszahl des umgebenden Mediums. Es wird deutlich, dass die Kapazität C'
ihrerseits von der Dielektrizitätszahl εr der Umgebung abhängt.
Der Index 1 wird im Folgenden für Größen im Bereich der Luft 24, der Index 2 für
Größen im Bereich des Kraftstoffes 22 und der Index 3 für Größen im Bereich des
Wassers 20 verwendet. Die Dielektrizitätszahl εr1 von Luft ist bekannt und etwa = 1. Für
Benzin beträgt εr2 etwa 2,1. An einer ersten Phasengrenzfläche 32 zwischen der Luft 24
und dem Kraftstoff 22 trifft die einlaufende Welle auf einen ersten Reflexionspunkt, an
dem der Wellenwiderstand von ZL1 nach ZL2 übergeht und die einlaufende Welle sich in
eine reflektierte Welle und eine gebrochene Welle spaltet. Dabei kann der Anteil der
reflektierten Welle an der einlaufenden Welle anhand des Reflexionsfaktors r' gemäß
berechnet werden. Gemäß Formel (4) bestimmt sich also der Intensitätsanteil der
reflektierten Welle aus der Größe der Wellenwiderstände ZL1 (Luft) und ZL2 (Kraftstoff).
Bei konstanter Geometrie der Signalleitung 14 sind für die Amplitude der reflektierten
Welle nur die Dielektrizitätszahlen εr1 und εr2 ausschlaggebend. Mit bekannter
Dielektrizitätszahl εr1 von Luft lässt sich somit die Amplitude zur Identifikation des ersten
flüssigen Mediums - hier Kraftstoff 22 - nutzen. Weiter nachgeordnete flüssige Phasen
lassen sich in eben gleicher Weise bestimmen, wobei allerdings die Wellenwiderstände
ZL vorgeordneter Abschnitte berücksichtigt werden müssen. So können die Signale, die
durch Reflexion an den Reflexionspunkten der Phasengrenzflächen 32, 34, 36
entstehen, differenziert werden.
Das Kombinationsinstrument 18 registriert Eintreffzeitpunkt(e) oder Phase(n) sowie
Amplitude(n) der an dem/den Reflexionspunkt(en) (32, 34, 36) reflektierten Welle(n).
Aus der/den Zeitmessung(en) lassen sich die Abschnittslängen I1, I2, I3 ermitteln und
hieraus können dann die Füllstandshöhe(n) des Kraftstoffes 22 und des Wassersumpfs
20 berechnet werden. Aus der Amplitude des reflektierten Wellenanteils kann darüber
hinaus - wie oben erwähnt - die Dielektrizitätszahl εr des jeweiligen Mediums bestimmt
werden. Ist zumindest eine der Dielektrizitätszahlen εr aneinander grenzender Medien
bekannt, so kann die Dielektrizitätszahl εr des angrenzenden Mediums berechnet
werden und das Medium anhand abgespeicherter Dielektrizitätszahlen εr identifiziert
werden.
Insgesamt wird deutlich, dass das Verfahren auf diese Weise eine Vielzahl von
Schichten unterschiedlicher Medien vermessen kann. Durch Berücksichtigung des
Wasseranteils im Kraftstofftank 12 ist somit eine genauere Füllstandsermittlung des
Kraftstoffes 22 möglich. Ferner kann die Auswerteelektronik 30 leicht in eine sogenannte
CAN-Datenübertragung oder auch in eine Elektronik der Kraftstofffördereinheit integriert
werden.
Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Füllstandsmesseinrichtung 10 in einem
Kraftstofftank 12 mit zwei Kammern 38, 38'. Eine derartige Ausgestaltung von Tanks mit
zwei oder mehr Kammern ist besonders im Fahrzeugbau aufgrund von
Bauraumrestriktionen häufig erforderlich. Jeder Kammer 38, 38' ist eine Signalleitung
14, 14' zugeordnet. Dabei kann die Gestaltung der Signalleitungen 14, 14' der
Geometrie einer Kammer 38, 38' angepasst werden und muss darüber hinaus auch
nicht notwendigerweise senkrecht verlaufen. Um dennoch eine Füllstandshöhe des
Kraftstoffes 22 korrekt zu ermitteln, wird eine Höhen-Volumen-Kennlinie herangezogen,
welche die Längen der Leiterabschnitte mit der Geometrie des Tanks 12 korreliert.
Eine alternative Ausgestaltung der Füllstandsmesseinrichtung 10 in einem Zwei-
Kammer-Tank zeigt Fig. 3. Hier ist eine einzige Signalleitung 14 derart ausgestaltet,
dass sie erst durch den Kraftstoff 22 der ersten Kammer 38 führt und dann in den
Kraftstoff 22 der zweiten Kammer 38' ragt, wo sie auch endet. Nach diesem Beispiel
unterteilt sich die Signalleitung 14 in vier Abschnitte mit den Leitungswiderständen ZL1
(Luft), ZL2 (Kraftstoff), ZI1' (Luft) und ZI2' (Kraftstoff), wobei ZL1 und ZI1' sowie ZL2 und ZI2',
aufgrund gleichen umgebenden Mediums jeweils gleich sind. Die in Fig. 3 dargestellte
Ausführung hat gegenüber der in Fig. 2 gezeigten - aufgrund einer hier nicht
gezeigten - einfacheren Elektronikausstattung einen preislichen Vorteil.
10
Füllstandsmesseinrichtung
12
Kraftstofftank
14
Signalleitung
16
elektrischer Anschluss
18
Kombinationsinstrument
20
zweites flüssiges Medium/Wasser
22
erstes flüssiges Medium/Kraftstoff
24
Luft
26
Flansch
28
Dichtung
30
Auswerteeinheit
32
,
34
,
36
Phasengrenzflächen
38
Kammern
ε0
ε0
elektrische Feldkonstante
εr
εr
relative Dielektrizitätszahl
µ0
µ0
magnetische Feldkonstante
C' Kapazität, auf Leitungslänge bezogen
d Leiterabstand
I Länge des Leiters
L' Induktivität, auf Leitungslänge bezogen
r Leiterradius
r' Reflexionsfaktor
ZL
C' Kapazität, auf Leitungslänge bezogen
d Leiterabstand
I Länge des Leiters
L' Induktivität, auf Leitungslänge bezogen
r Leiterradius
r' Reflexionsfaktor
ZL
Wellenwiderstand des Leiters
Claims (12)
1. Füllstandsmesseinrichtung zur Erfassung eines Füllstandes mindestens eines
flüssigen Mediums in einem Hohlkörper mit
einer Signalleitung (14), die sich von einem oberen Bereich des Hohlkörpers bis zu einem unteren Bereich des Hohlkörpers erstreckt, wobei die Signalleitung (14) mit einem unteren Ende mindestens teilweise in das mindestens eine Medium (20, 22) ragt,
einer Spannungsquelle zur Bereitstellung einer elektrischen Wanderwelle (einlaufenden Welle) und Einspeisung derselben in ein erstes Ende der Signalleitung (14),
einer Empfangseinrichtung zur Messung eines Eintreffzeitpunktes beziehungsweise einer Phase und/oder einer Intensität einer an mindestens einer Phasengrenzfläche (32, 34) des mindestens einen flüssigen Mediums (20, 22) reflektierten Welle und
einer Auswerteeinheit (30) zur Bestimmung des Füllstandes und/oder des Volumens des mindestens einen flüssigen Mediums in Abhängigkeit des Eintreffzeitpunktes beziehungsweise der Phase der reflektierten Welle(n) sowie gegebenenfalls zur Identifikation aneinander grenzender Medien anhand der Intensität(en) der reflektierten Welle(n).
einer Signalleitung (14), die sich von einem oberen Bereich des Hohlkörpers bis zu einem unteren Bereich des Hohlkörpers erstreckt, wobei die Signalleitung (14) mit einem unteren Ende mindestens teilweise in das mindestens eine Medium (20, 22) ragt,
einer Spannungsquelle zur Bereitstellung einer elektrischen Wanderwelle (einlaufenden Welle) und Einspeisung derselben in ein erstes Ende der Signalleitung (14),
einer Empfangseinrichtung zur Messung eines Eintreffzeitpunktes beziehungsweise einer Phase und/oder einer Intensität einer an mindestens einer Phasengrenzfläche (32, 34) des mindestens einen flüssigen Mediums (20, 22) reflektierten Welle und
einer Auswerteeinheit (30) zur Bestimmung des Füllstandes und/oder des Volumens des mindestens einen flüssigen Mediums in Abhängigkeit des Eintreffzeitpunktes beziehungsweise der Phase der reflektierten Welle(n) sowie gegebenenfalls zur Identifikation aneinander grenzender Medien anhand der Intensität(en) der reflektierten Welle(n).
2. Füllstandsmesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
Spannungsquelle und Empfangseinrichtung gemeinsam in einem
Kombinationsinstrument (18) integriert sind.
3. Füllstandsmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass einem von der Spannungsquelle und der
Empfangseinrichtung abgewandten Ende der Signalleitung (14) Widerstands-
und/oder Kapazitätselemente zur Eliminierung gebrochener Wellenanteile
zugeordnet sind.
4. Füllstandsmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wanderwelle eine kontinuierliche Spannungswelle oder
ein Spannungsimpuls ist.
5. Füllstandsmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass in einem Mehrkammerhohlkörper jeder Kammer (38, 38')
eine Signalleitung (14, 14') zugeordnet ist.
6. Füllstandsmesseinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem Mehrkammer-Hohlkörper eine Signalleitung (14) derart ausgestaltet ist,
dass sie durch das mindestens eine flüssige Medium (20, 22) mehrerer Kammern
(38, 38') führt beziehungsweise in dieses ragt.
7. Füllstandsmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Erfassung eines
Füllstandes mindestens eines flüssigen Mediums (20, 22) in einem Kraftstofftank
(12) für Kraftfahrzeuge.
8. Verfahren zur Erfassung eines Füllstandes mindestens eines flüssigen Mediums
(20, 22) in einem Hohlkörper, wobei
eine elektrische Wanderwelle in eine Signalleitung (14), die sich von einem oberen Bereich des Hohlkörpers bis zu einem unteren Bereich des Hohlkörpers erstreckt und mit einem unteren Ende mindestens teilweise in das mindestens eine Medium ragt, eingespeist wird,
ein Eintreffzeitpunkt beziehungsweise eine Phase und/oder eine Intensität einer an mindestens einer Phasengrenzfläche (32, 34) des mindestens einen flüssigen Mediums (20, 22) reflektierten Welle gemessen wird und
in Abhängigkeit der Zeit beziehungsweise der Phase und gegebenenfalls der Intensität der reflektierten Welle die Identität, der Füllstand und/oder das Volumen des mindestens einen flüssigen Mediums (20, 22) bestimmt wird.
eine elektrische Wanderwelle in eine Signalleitung (14), die sich von einem oberen Bereich des Hohlkörpers bis zu einem unteren Bereich des Hohlkörpers erstreckt und mit einem unteren Ende mindestens teilweise in das mindestens eine Medium ragt, eingespeist wird,
ein Eintreffzeitpunkt beziehungsweise eine Phase und/oder eine Intensität einer an mindestens einer Phasengrenzfläche (32, 34) des mindestens einen flüssigen Mediums (20, 22) reflektierten Welle gemessen wird und
in Abhängigkeit der Zeit beziehungsweise der Phase und gegebenenfalls der Intensität der reflektierten Welle die Identität, der Füllstand und/oder das Volumen des mindestens einen flüssigen Mediums (20, 22) bestimmt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit einer
ersten, an einer ersten Phasengrenzfläche (32) zwischen Luft (24) und einem ersten
flüssigen Medium (22), insbesondere Kraftstoff, reflektierten Welle der Füllstand des
ersten flüssigen Mediums (22) berechnet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit einer
zweiten, an einer zweiten Phasengrenzfläche (34) zwischen einem ersten und
einem zweiten flüssigen Medium (20), insbesondere Wasser, reflektierten Welle der
Füllstand des zweiten flüssigen Mediums (20) berechnet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das
Volumen des mindestens einen flüssigen Mediums anhand einer von einer
Geometrie des Hohlkörpers abhängigen Höhen-Volumen-Kennlinie ermittelt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
über eine Bestimmung der Intensität ermittelten Dielektrizitätszahlen zur
Identifizierung der Medien (20, 22) mit bekannten, in der Auswerteeinheit (30)
hinterlegten Dielektrizitätszahlen verglichen werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000127150 DE10027150A1 (de) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Einrichtung und Verfahren zur Erfassung eines Füllstandes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000127150 DE10027150A1 (de) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Einrichtung und Verfahren zur Erfassung eines Füllstandes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10027150A1 true DE10027150A1 (de) | 2001-12-06 |
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ID=7644330
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE2000127150 Withdrawn DE10027150A1 (de) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Einrichtung und Verfahren zur Erfassung eines Füllstandes |
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