DE102004045765B4

DE102004045765B4 - Vorrichtung zur Füllstandsmessung für ein fliessfähiges Medium in einem Behälter

Info

Publication number: DE102004045765B4
Application number: DE102004045765A
Authority: DE
Inventors: Martin Schaller; Rainer M. Dr.rer.nat. Schmitt
Original assignee: Robert Seuffer GmbH and Co KG
Current assignee: Schaller Martin De
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2024-09-22
Also published as: DE102004045765A1

Abstract

Vorrichtung zur Füllstandsmessung für ein fließfähiges Medium in einem Behälter mit in den Behälter in das fließfähige Medium eintauchenden Rohren, welche koaxial derart angeordnet sind, dass sich zwischen innerem und äußerem Rohr sowie im Behälter einheitlich der zu messende Füllstand ausbildet, einem elektroakustischen Wandler, welcher in Abhängigkeit vom Füllstand Messsignale liefert, und einer Steuer- und Auswerteeinrichtung zum Betrieb des elektroakustischen Wandlers und zur Auswertung der vom elektroakustischen Wandler gelieferten Messsignale, dadurch gekennzeichnet, dass der elektroakustische Wandler (2) ringförmig mit mittiger Bohrung (11) ausgebildet ist und in radialem Abstand zu dem durch die Bohrung (11) gesteckten inneren Rohr (4) und in radialem Abstand zu dem äußeren, den Umfang des Wandlers (2) umgebenden Rohr (3) mittels federnder Kontakte (14, 15), welche elektrisch leitfähige Belegungen (12, 13) an der Oberseite und an der Unterseite des ringförmigen Wandlers (2) kontaktieren, federnd gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung für ein fließfähiges Medium in einem Behälter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige aus DE 101 03 056 A1 bekannte Vorrichtung beinhaltet zur Füllstandsmessung für ein fließfähiges Medium zwei koaxial zueinander angeordnete Rohre, wobei ein elektroakustischer Messwandler im Innenrohr angeordnet wird. Die beiden Rohre bilden kapazitive Elektroden, so dass zur Messung des Füllstandes sowohl kapazitiv gewonnene als auch akustisch gewonnene Messsignale erhalten werden.
Aus DE 28 52 212 A1 werden zur kapazitiven Füllstandsmessung ebenfalls zwei koaxial angeordnete Rohre verwendet, welche die Elektroden eines Messkondensators bilden. Das innere Rohr ist ferner als Saugrohr zur Entnahme der Flüssigkeit aus dem Behälter ausgebildet.
Aus DE 101 59 359 A1 ist ein ringförmiger Ultraschallwandler bekannt, welcher außen an einem Rohr befestigt wird. Diese Messanordnung wird zur Füllstandsmessung in einem schlauchförmigen unten verschweißten Verpackungsmaterial, beispielsweise für eine Milchpackung eingesetzt.
In der prioritätsälteren, nachveröffentlichten DE 103 50 086 A1 sind federnde Kontaktierungen für Piezowandler, welche bei der Füllstandsmessung verwendet werden, beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher ein einfacher Einbau des elektroakustischen Wandlers zwischen den beiden Rohren erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Bei der Erfindung ist zwischen den beiden Rohren der elektroakustischer Wandler als Messgeber vorgesehen. Der elektroakustische Messwandler sendet elektrisch angeregte akustische Signale, insbesondere Ultraschallsignale aus und empfängt dabei erzeugte Echosignale. Die Zeitintervalle zwischen den ausgesendeten akustischen Signalen und den empfangenen Echosignalen sind ein Maß für den Füllstand im Zwischenraum zwischen den beiden Rohren und damit für den Füllstand im Behälter. Die Zuleitung der Erregersignale zur Betätigung des Messwandlers und die Weiterleitung der vom Messwandler gelieferten Messsignale erfolgt vorzugsweise über die elektrisch leitfähig ausgebildeten Rohre. Hierzu kann eines der beiden Rohre als signalführendes Rohr ausgebildet sein und das andere Rohr mit Masse verbunden sein. Vorzugsweise sind die beiden Rohre koaxial angeordnet.
Mit Hilfe des elektroakustischen Wandlers kann das Ultraschallverhalten, beispielsweise die Dämpfung der ausgesendeten Ultraschallsignale und deren Ausbreitungsgeschwindigkeit im fließfähigen Medium erfasst werden. Durch die Auswertung der Kapazitätsmessung und Leitfähigkeitsmessung gewinnt man Aussagen zu den chemischen oder physikalischen Eigenschaften, insbesondere zur Qualität und Art des fließfähigen Mediums, beispielsweise des Kraftstoffs.
Durch die koaxiale Anordnung der beiden Rohre wird der Vorteil erzielt, dass die Ultraschallenergie im Rohr bleibt. Außerdem wird durch die koaxiale Anordnung eine Abschirmung der Messanordnung nach außen, wie bei einer elektrischen Koaxialleitung erreicht.
Durch die Auswertung der elektrischen Leitfähigkeit und der gemessenen Kapazität können in Zusammenhang mit der Füllstandsmessung die spezifische Leitfähigkeit und die Dielektrizitätskonstante des Mediums bei der Auswertung ermittelt werden.
Dadurch, dass das innenliegende Rohr als Entnahmerohr, durch welches das fließfähige Medium aus dem Behälter entnommen wird, ausgebildet sein kann, erreicht man eine einfache Montage der Füllstandsmessvorrichtung im Behälter. Hierzu sind die beiden Rohre und der elektroakustische Messwandler vorzugsweise als Baueinheit ausgebildet, welche durch die ohnehin im Behälter vorgesehene Öffnung für die Mediumsentnahme im Behälterinnern eingebaut werden kann. Diese Öffnung befindet sich vorzugsweise an der Oberseite des Behälters.
Um das außenliegende Rohr durchlässig für das fließfähige Medium zu gestalten, sind zumindest in seinem unteren Bereich Löcher vorgesehen. Durch diese Löcher kann das fließfähige Medium in den Zwischenraum zwischen dem innenliegenden Rohr, insbesondere Entnahmerohr, und dem außenliegenden Rohr eindringen. Auch der zwischen den beiden unteren Rohrenden vorhandene Zwischenraum kann hierzu ausreichen. Beim fließfähigen Medium handelt es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit. Eine bevorzugte Anwendung findet die Erfindung bei der Füllstandsmessung in Kraftstoffbehältern für Kraftfahrzeuge oder Harnstoffbehältern von insbesondere Nutzfahrzeugen.
Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.
Es zeigt
1 schematisch in schnittbildlicher Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel;
2 eine schnittbildliche Darstellung zur Anordnung des elektroakustischen Messwandlers am unteren Ende der koaxialen Rohranordnung; und
3 eine weitere schnittbildliche Darstellung mit gegenüber der 3 um die Rohrachse verdrehter Schnittführung.
Die 1 stellt schematisch in schnittbildlicher Darstellung eine Füllstandsmesseinrichtung dar, die in einem Behälter 1 eingebaut ist. Der Behälter 1 kann als ein Flüssigkeitsbehälter, beispielsweise ein Kraftstofftank, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ausgebildet sein. Die Füllstandsmesseinrichtung weist ein äußeres Rohr 3 sowie ein innenes Rohr 4 auf. Die beiden Rohre sind koaxial zueinander angeordnet. Die beiden Rohre 3 und 4 erstrecken sich vertikal im Behälterinnern. Die unteren Enden der beiden Rohre enden je nach Verwendungszweck des Behälters 1 in einem bestimmten Abstand A vom Behälterboden. Im Bereich der unteren Enden der beiden Rohre 3 und 4 ist ein elektroakustischer Messwandler 2 als Messgeber angeordnet. Der Messwandler 2 ist ringförmig ausge bildet. Der elektroakustische Messwandler 2 ist zwischen die beiden Rohre 3 und 4 mit einer bestimmten Federkraft, eingespannt. Hierzu sind entsprechend ausgebildete Halteeinrichtungen 8, 9 am innenliegenden Rohr 4 und am außenliegenden Rohr 3 vorgesehen. Vorzugsweise ist der elektroakustische Messwandler als Ultraschallsender und Ultraschallempfänger in bekannter Weise ausgebildet. Der als elektroakustischer Messwandler ausgebildete Messgeber in der 1 sendet, wie beispielsweise in der DE 100 15 217 A1 beschrieben, akustische Signale aus und empfängt durch diese akustischen Signale ausgelöste Echosignale. Das Zeitintervall zwischen der Aussendung des akustischen Signals und des Empfangs der Echosignale ist ein Maß für den Füllstand des fließfähigen Mediums, insbesondere der Flüssigkeit im Zwischenraum zwischen den beiden Rohren 3 und 4. Damit die Flüssigkeit in diesen Zwischenraum gelangen kann, ist dieser durch den Messwandler nach unten hin nur teilweise versperrt, so dass von unten her die Flüssigkeit bzw. das fließfähige Medium in den Zwischenraum gelangen kann. Es ist jedoch auch möglich, zumindest im unteren Bereich im außenliegenden Rohr 3 Löcher 5 vorzusehen, durch die das fließfähige Medium in den Zwischenraum zwischen den beiden Rohren 3 und 4 gelangen kann. Die elektrischen Erregersignale für die Bildung der ausgesendeten akustischen Signale sowie die aus den empfangenen Echosignalen resultierenden Messsignale werden über eines der beiden Rohre oder beide Rohre geführt. Die beiden Rohre sind hierzu an eine elektrische/elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 angeschlossen. Die beiden Rohre 3 und 4 sind elektrisch leitfähig ausgebildet. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 sieht die elektrischen Signale zur Bildung der auszusendenden akustischen Signale vor. Ferner dient die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 zur Auswertung der vom elektroakustischen Messwandler 2 gelieferten Messsignale. Wie oben schon erläutert, findet die elektrische Verbindung zwischen dem Messwandler 2 und der Einrichtung 6 über die Rohre 3 und 4 statt. Hierbei kann eines der beiden Rohre, vorzugsweise das innenliegende Rohr 4 als Signal führendes Rohr ausgebildet sein und das andere Rohr, insbesondere das außenliegende Rohr 3, an Masse liegen. Der elektroakustische Wandler 2 befindet sich in der Flüssigkeit, deren Füllstand zu messen ist.
Mittels eines Abstandshalters 7 werden die beiden Rohre 3 und 4 in einem konstanten Abstand voneinander in koaxialer Anordnung gehalten. Es können auch mehrere Abstandshalter vorgesehen sein. Bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Abstandshalter 7 auch als Referenz zur Kalibrierung des elektroakustischen Messwandlers 2 ausgebildet sein.
In bevorzugter Weise sind die beiden Rohre 3 und 4 als Baueinheit, welche vormontiert in ein im Behälter 1 ohnehin für das als Entnahmerohr ausgebildete innenliegende Rohr 4 vorgesehen ist, eingesetzt. Hierzu wird die Baueinheit durch eine Öffnung, die vorzugsweise in der Oberseite des Behälters liegt, in das Behälterinnere eingebaut. Die beiden Rohre 3 und 4 sind elektrisch isoliert gegenüber dem Behälter 1. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 kann in der Baueinheit oder außerhalb des Behälters vorgesehen sein. Beim Ausführungsbeispiel der 1 gehört zur vormontierten Bauein heit auch der an den unteren Enden der Rohre 3 und 4 vorgesehene elektroakustische Messwandler 2. Es ist auch möglich, die in der 1 dargestellte Ausführungsform durch Abschalten des elektroakustischen Messwandlers als kapazitiven Sensor zu verwenden.
Ferner ist es möglich, die in der 1 dargestellte Ausführungsform gleichzeitig sowohl als kapazitiven Sensor als auch mit dem elektroakustischen Messwandler bei der Füllstandsmessung zu verwenden.
Ferner können die beiden Rohre 3 und 4 zur Leitfähigkeitsmessung des zwischen ihnen befindlichen fließfähigen Mediums verwendet werden. In vorteilhafter Weise können sowohl das Ultraschallverhalten des fließfähigen Mediums als auch die Messung der Leitfähigkeit des fließfähigen Mediums und die Kapazitätsmessung durchgeführt werden. Es ist natürlich auch möglich, wahlweise eine oder zwei dieser Messungen durchzuführen. Mit Hilfe dieser Messungen lassen sich die spezifische Dielektrizitätskonstante des fließfähigen Mediums und die spezifische Leitfähigkeit ermitteln. Hieraus können die chemischen oder physikalischen Eigenschaften des fließfähigen Mediums bestimmt werden. Man erreicht somit eine Aussage über die Art des fließfähigen Mediums und über die Qualität des fließfähigen Mediums, beispielsweise Kraftstoffs.
Soweit eines oder beide Rohre 3 und 4 aus nicht leitendem Material bestehen, ist bei der Messanordnung der 1 der Messwandler über elektrische Leiter mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 verbunden.
In den 2 und 3 ist im einzelnen die Anordnung des elektroakustischen Messwandlers 2 an den unteren Rohrenden dargestellt. Der Messwandler ist als flacher, zylindrischer Körper oder Scheibe mit einer mittigen Bohrung 11 ausgebildet. Zwischen den beiden Rohren 3 und 4 wird der Messwandler im radialen Abstand an seinem Innenumfang und an seinem Außenumfang positioniert. Hierzu sind abstandhaltende Federn, welche, wie noch erläutert wird, auch federnde elektrische Kontakte 14, 15 bilden, vorgesehen.
An seiner oben liegenden Fläche und an seiner unten liegenden Fläche besitzt der elektroakustische Messwandler 2 elektrisch leitfähige Belegungen 12 und 13, welche von Metallisierungen gebildet sein können. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel bedecken die Belegungen 12 und 13 die beiden ringförmigen Flächen an der Ober- und an der Unterseite vollständig. Im Betrieb besitzen die Belegungen 12 und 13 unterschiedliches elektrisches Potential.
Die schon erwähnten federnden Kontakte 14, 15 dienen neben der federnden Halterung des elektroakustischen Messwandlers 2 auch zu dessen elektrischer Kontaktierung. Die oben liegende Belegung 12 wird von den federnden Kontakte 14 mit dem äußeren Rohr 3 elektrisch verbunden. Die unten liegende Belegung 13 wird über die federnden Kontakte 15 mit dem innenliegenden Rohr 4 verbunden. Vorzugsweise sind jeweils drei um den Außenumfang und den Innenumfang in gleichen Winkelabständen angeordnete federnde Kontakte 14, 15 vorgesehen.
Die federnden Kontakte 14, 15 sind an einem mit Öffnungen 16 versehenen Deckel 17 befestigt. Der Deckel 17 bildet einen Träger für die federnden Kontakte 14, 15. Die federnden Kontakte 14 besitzen in Form eines Bügels ein Abstandhalterteil 18, welches zwischen dem Außenumfang des elektroakustischen Messwandlers 2 und der Innenseite des äußeren Rohres 3 beim Zusammenbau positioniert ist. Am unteren Ende besitzt der federnde Kontakt 14 einen Fuß 19, welcher mit dem Deckel 17 fest verbunden ist. Am oberen Ende besitzt der federnde Kontakt 14 ein etwa dreieckförmig ausgebildetes Kontaktelement 20, das mit einem etwa waagrecht verlaufenden Schenkel federnd auf die oben liegende Belegung 12 aufgedrückt ist und mit einem freien Schenkelende des offenen Dreiecks an einer nach innen ragenden Schulter des äußeren Rohres 3 abgestützt ist.
Der andere federnde Kontakt 15 besitzt ebenfalls einen Fuß 21, welcher fest mit dem Deckel 13 verbunden ist. Ein etwa waagrecht verlaufendes Kontaktelement 22 liegt federnd an der unten liegenden Belegung 13 des Messwandlers 2 an. Vom waagrecht verlaufenden Kontaktelement 22 erstreckt sich in etwa vertikaler Richtung ein Abstandhalterteil 23, welches leicht gebogen ist und im zusammengebauten Zustand zwischen dem Umfang der Bohrung 11 und dem innenliegenden Rohr 4 angeordnet ist.
Hierdurch erreicht man mittels der federnden Kontakte 14, 15 eine Toleranzen und bei Temperaturwechsel Dimensionsänderungen der Bauteile ausgleichende federnde Lagerung des elektroakustischen Messwandlers 2 zwischen den beiden Rohren 3 und 4 und ferner die elektrische Kontaktierung und Verbindung der beiden Belegungen 12 und 13 mit den Rohren 3 und 4. Durch die federnde Lagerung wird auch ein Schutz des elektroakustischen Wandlers 2 gegen Stöße und dergleichen erreicht.
In bevorzugter Weise wirkt der gelochte Deckel 17 als Filter und hält Feststoffe im fließfähigen Medium, welches über das innenliegende Rohr 4 entnommen wird, zurück.
Mit der in den 2 und 3 gezeigten Anordnung erreicht man außerdem eine einfache Montage des elektroakustischen Messwandlers 2 an den unteren Enden der beiden Rohre 3 und 4. Außerhalb der Rohranordnung kann der elektroakustische Wandler 2 an den federnden Kontakten 14, 15, welche am Deckel 17 befestigt sind, vormontiert werden und von unten her zwischen die beiden Rohre 3 und 4 eingeschoben werden. Dabei verformen sich insbesondere die Abstandhalterteile 18 der federnde Kontakte 14 zunächst nach innen und die freien Abstützenden der Kontaktelemente 20 schnappen nach dem vollständigen Einschieben der Anordnung über die nach innen ragenden Schultern an der Innenwand des Rohres 3. Hierdurch erreicht man die federnde Abstützung auch der Kontaktfläche des Kontaktelementes 20, die auf die obere Belegung 12 gedrückt ist. Bei dieser Montage schiebt sich das abstandhaltende leicht gebogene Abstandhalterteil 23 zwischen den Innenumfang des elektroakustischen Messwandlers 2 und das innenliegende Rohr 4.
Beim Einbau befindet sich, wie insbesondere aus 1 zu ersehen ist, der elektroakustische Wandler 2 in einem bestimmten Abstand über dem Boden des Behälters 1. Hierdurch ist es möglich, auch niedrige Füllstände zu erfassen. Wenn der Füllstand des fließfähigen Mediums bis zum Messwandler 2 abgesunken ist und sich entlang dem Messwandler 2 nach unten bewegt, ändert sich das Schwingverhalten, insbesondere Ausklingverhalten des elektroakustischen Wandlers 2 aufgrund der sich ändernden teilweisen Benetzung. Sobald der Füllstand unter die untere Oberfläche des Messwandlers 2 kommt, kann dieser Zustand durch einen Impedanzsprung, welcher von der Messanordnung erfasst wird, festgestellt werden. Durch Auswertung des sich ändernden Schwingungsverhaltens, insbesondere Ausklingverhaltens und Auswertung des Impedanzsprunges in der Steuer- und Auswerteschaltung 6 können somit auch niedrige Füllstände im Behälter 1 erfasst werden.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 6 kann in vorteilhafter Weise eine Schnittstelle für ein übergeordnetes System, beispielsweise in einem Fahrzeug für den CAN-Bus oder das Motormanagement oder dergleichen darstellen. Ferner kann sie zur Steuerung von Antrieben, Pumpen und dergleichen, beispielsweise zur Ansteuerung einer Kraftstoffpumpe, mit welcher Kraftstoff aus dem Behälter 1 entnommen wird, dienen.
Durch die koaxiale Anordnung erreicht man, dass die Ultraschallenergie innerhalb der Rohranordnung verbleibt, so dass eine effektive Auswertung der Ultraschallenergie erreicht wird. Bei elektrisch leitfähigen Rohren erreicht man außerdem eine Abschirmung nach außen, wie bei einer elektrischen Koaxialleitung.

1: Behälter
2: elektroakustischer (Mess-)Wandler
3: außenliegendes Rohr
4: innenliegendes Rohr
5: Löcher
6: Steuer- und Auswerteeinrichtung
7: Abstandshalter
8, 9: Halteeinrichtungen
11: mittige Bohrung
12, 13: elektrisch leitfähige Belegungen
14, 15: federnde Kontakte
16: Öffnungen
17: Deckel
18: Abstandhalterteil
19: Fuß
20: Kontaktelement
21: Fuß
22: Kontaktelement
23: Abstandhalterteil

Claims

Vorrichtung zur Füllstandsmessung für ein fließfähiges Medium in einem Behälter mit in den Behälter in das fließfähige Medium eintauchenden Rohren, welche koaxial derart angeordnet sind, dass sich zwischen innerem und äußerem Rohr sowie im Behälter einheitlich der zu messende Füllstand ausbildet, einem elektroakustischen Wandler, welcher in Abhängigkeit vom Füllstand Messsignale liefert, und einer Steuer- und Auswerteeinrichtung zum Betrieb des elektroakustischen Wandlers und zur Auswertung der vom elektroakustischen Wandler gelieferten Messsignale, dadurch gekennzeichnet, dass der elektroakustische Wandler (2) ringförmig mit mittiger Bohrung (11) ausgebildet ist und in radialem Abstand zu dem durch die Bohrung (11) gesteckten inneren Rohr (4) und in radialem Abstand zu dem äußeren, den Umfang des Wandlers (2) umgebenden Rohr (3) mittels federnder Kontakte (14, 15), welche elektrisch leitfähige Belegungen (12, 13) an der Oberseite und an der Unterseite des ringförmigen Wandlers (2) kontaktieren, federnd gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rohr (4) als Entnahmerohr ausgebildet ist, durch welches das fließfähige Medium aus dem Behälter (1) entnommen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das außenliegende Rohr (3) zumindest in seinem unteren Bereich für das fließfähige Medium durchlässig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rohre (3, 4) und der elektroakustische Wandler (2) als vormontierte Baueinheit ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der beiden Rohre (3, 4) aus elektrisch nicht leitendem Material besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektroakustische Wandler (2) mittels wenigstens einer achsparallel zu den beiden Rohren (3, 4) geführten elektrischen Verbindungsleitung mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rohre (3, 4) elektrisch leitfähig ausgebildet sind und an die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) angeschlossen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rohre (3, 4), welche elektrisch leitend ausgebildet sind, die elektrische Verbindung des elektroakustischen Wandlers (2) mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektroakustische Wandler (2) im Bereich der unteren Enden der beiden Rohre (3, 4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elektroakustische Wandler (2) zwischen den beiden Rohren (3, 4) mit einer bestimmten Kraft eingespannt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Kontakte (14, 15) gleichzeitig federnde Abstandhalter für den Wandler (2) zu den beiden Rohren (3, 4) bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belegungen (12, 13) die Ringflächen zwischen der Bohrung (11) und dem Umfang des elektroakustischen Wandlers (2) vollständig bedecken und unterschiedliche, elektrische Potentiale aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden elektrisch leitfähig ausgebildeten Rohre (3, 4) Elektroden zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit des im Zwischenraum zwischen den beiden Rohren (3, 4) befindlichen Mediums bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden elektrisch leitfähig ausgebildeten Rohre (3, 4) einen kapazitiven Sensor bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) zumindest einen der Messwerte für die Kapazitätsmessung, die Leitfähigkeitsmessung und das Ultraschallverhalten des fließfähigen Mediums auswertet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Messwerte zur Bestimmung chemischer oder physikalischer Eigenschaften, insbesondere der Art und Qualität des Mediums ausgewertet werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) als Schnittstelle für ein übergeordnetes System, beispielsweise CAN-Bus oder Motormanagement eines Fahrzeugs ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (6) zur Steuerung von Antriebseinrichtungen, z.B. einer Pumpe für das fließfähige Medium dient.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass im axialen Abstand zum elektroakustischen Wandler (2) wenigstens ein Abstandhalter (7), welcher die beiden Rohre (3, 4) im Abstand voneinander hält, angeordnet ist, und dass der Abstandhalter (7) zum Kalibrieren der Messanordnung eine Referenz bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingungsverhalten, insbesondere Ausklingverhalten des elektroakustischen Wandlers (2) zur Bestimmung eines Füllstandes ausgewertet wird, bei dem der Wandler teilweise vom fließfähigen Medium benetzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zur Füllstandsbestimmung ein Impedanzsprung des Schwingungsverhaltens des elektroakustischen Wandlers ausgewertet wird, wenn der Füllstand unter die Position des elektroakustischen Wandlers (2) im Behälter (1) sinkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) als Kraftstofftank, insbesondere für ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) zur Bereitstellung von Harnstoff ausgebildet ist.