DE102004056981A1 - Flüssigkeitssensor sowie Verfahren zum Messen der Füllstandshöhe - Google Patents

Flüssigkeitssensor sowie Verfahren zum Messen der Füllstandshöhe Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitssensor zur Messung von Flüssigkeitsstandänderungen, insbesondere von Schwellenwerten bzw. Messungen an vorbestimmten Messpunkten, wobei die Sensoranordnung (1, 20, 34, 50) derart gewinkelt zur Lotrechten angeordnet ist, dass vorhandene Messelektroden (13), gewinkelt zur Lotrechten verlaufend, angeordnet sind, sowie ein Verfahren zum Messen der Füllstandshöhe.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitssensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Messen der Füllstandshöhe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
  • Es ist allgemein bekannt, zur Ermittlung der Füllhöhe einer Flüssigkeit in einem Behälter den kapazitiven oder den elektrischen Feldeffekt auszunutzen. Hierzu ist es insbesondere bekannt, zwei Elektroden parallel nebeneinander in einem Behältnis anzuordnen.
  • Da die Kapazität der allgemeinen Formel C = ε0·εr·A/d gehorcht, kann ein Unterschied in der Füllhöhe dadurch gemessen werden, dass durch zwei in die Flüssigkeit ragende Elektroden praktisch zwei unterschiedliche Kondensatoren geschaffen werden, ein Kondensator oberhalb der Flüssigkeit und ein Kondensator innerhalb der Flüssigkeit, die parallel geschaltet werden. Je nach Füllstandshöhe ändert sich der Anteil des Kondensators, der durch die Dielektrizitätskonstante der Flüssigkeit (εr) beeinflusst wird, der Anteil des Kondensators, bei dem die Konstante mit εr = 1 der von Luft entspricht, sinkt.
  • Aus der US 2004/0149032 A1 ist eine derartige Anordnung bekannt, bei der zwei Elektroden parallel nebeneinander in eine Flüssigkeit eintauchen. Darüber hinaus ist es aus dieser Druckschrift bekannt, die Elektroden nicht parallel zueinander, sondern von einem Bereich der größten Annäherung wegdivergierend anzuordnen. Hierdurch werden die Unterschiede in der Kapazität bei einer steigenden bzw. sinkenden Füllhöhe stärker, da der Abstand d zwischen den Elektroden abhängig von der Füllstandshöhe steigt bzw. sinkt.
  • Aus der EP 0995 083 B1 ist ein kapazitiver Füllstandssensor bekannt, der zur Ortsbestimmung einer Grenzschicht zwischen Wasser und Öl in einem Separatortank geeignet sein soll, wobei eine stabförmige Sonde mit mehreren entlang einer Sondenachse angeordneten Elektroden, zwischen denen die füllstandsabhängigen Kapazitäten gemessen werden, vorhanden ist und die Elektroden mit einer elektrisch isolierenden Abdeckung versehen sind, wobei ein Verhältnis einer Elektrodenhöhe zu einem Elektrodenabstand größer als 1 gewählt ist und die Elektrodenhöhe, die Breite einer Elektrode in Richtung einer Achse der Sonde und der Elektrodenabstand, der Abstand zwischen benachbarten Kanten zweier nacheinander folgender Elektroden sind.
  • Die US 5,613,399 offenbart eine senkrechte Anordnung von mehreren Elektroden sowie einer gemeinsamen, über die gesamte senkrechte Länge erstreckte Elektrode, wobei die Veränderung der Kopplung elektrischer Impulse von den Einzelelektroden zur gemeinsamen Elektrode durch den Einfluss einer Flüssigkeit zur Messung ausgenutzt wird.
  • Die EP 0667 512 zeigt eine Anordnung von zwei Elektroden nebeneinander, die an einer Behälterwand beispielsweise durch Ankleben angebracht werden kann.
  • Allen Messanordnungen nach dem Stand der Technik ist gemeinsam von Nachteil, dass die Messanordnungen nach dem Stand der Technik sehr aufwändig sind. Zwar können in allen Fällen zur Verbesserung der Genauigkeit Elektroden eingesetzt werden, die in Richtung des Füllstandes flach und in Richtung der Flüssigkeitsoberfläche stärker ausgedehnt sind. Diesen Ausführungen sind jedoch aufgrund der Feldgeometrie Grenzen gesetzt. Aufgrund von Toleranzen in der Geometrie der Elektroden und der Bauteile der Auswerteelektronik sowie aufgrund von Störungen der elektrischen Signale wie Rauschen, treten Messungenauigkeiten auf. Insbesondere bei niedrigem Füllstand wirken sich diese prozentual außerordentlich stark aus.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flüssigkeitssensor zu schaffen, der ein verbessertes und genaueres Messen, insbesondere geringer Flüssigkeitsstandsänderungen und insbesondere von Schwellenwerten bzw. Messungen an vorbestimmten Messpunkten ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird mit einem Flüssigkeitssensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen werden in Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Es ist eine weitere Aufgabe, ein Verfahren zum Messen der Füllstandshöhe und insbesondere dem Messen diskreter Füllstandhöhen zu schaffen, welches eine verbesserte und genauere Messung, insbesondere geringer Füllstandshöhen ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen werden in Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Erfindungsgemäß wird die Genauigkeit der Ermittlung des Flüssigkeitsstandes bzw. Füllstandes dadurch verbessert, dass die Messelektroden nicht senkrecht, sondern unter einem Winkel zur Lotrechten angeordnet werden.
  • Bei einem vergleichsweise kleinen Hub des Flüssigkeitsspiegels steigt die bedeckte Elektrodenfläche hierbei stark an. Dies ist insbesondere bei Behältern in Form von flachen Schalen wichtig, da dort nur eine geringe Höhe des Flüssigkeitsstandes vorliegt und bereits geringe Toleranzen einem großen Volumenunterschied entsprechen. Dies ist beispielsweise bei der Dosierung des Wasserzulaufes von Geschirrspülmaschinen und/oder Waschmaschinen relevant. Hier wird im Pumpensumpf über die Höhe des Wasserstandes die Menge des zum Spülgang benutzten Wassers bestimmt. Hierfür ist es erfindungsgemäß möglich, Wandungsabschnitte der Behälterwandung schräg auszubilden, wobei bei der Ausbildung von beispielsweise zwei übereinanderliegenden schrägen Wandungsabschnitten, bei Anordnung der Elektroden in diesen schrägen Wandungsabschnitten, ein maximaler und ein minimaler Schwellenwert sehr genau und mit einem kleinen Toleranzfeld erfassbar sind.
  • Der maximale Effekt wird bei horizontalen Elektroden erreicht. Je flacher der Winkel ist, desto höher wird die Genauigkeit, da sich jede kleinste Fluidbewegung auswirkt. Insofern sind horizontale Elektroden besonders gut für ruhige bzw. bzgl. der Oberflächenbewegung ruhige Flüssigkeiten geeignet. Werden die Elektroden im Gegensatz zu einer streng horizontalen Anordnung unter einem Winkel zur Horizontalen und insbesondere einem flachen Winkel zur Horizontalen angeordnet, wird in vorteilhafter Weise der Einschluss bzw. das Hängenbleiben von Luft blasen verhindert, welches Fehlmessungen durch die Beeinflussung des elektrischen Feldes verursachen kann. Bei einer vollständigen Entleerung läuft zudem die Flüssigkeit besser von der Wandung ab, so dass auch eine Fehlmessung durch Verbleiben der Restflüssigkeit vermieden wird.
  • Erfindungsgemäß kann die geneigte Fläche bzw. können die Elektroden so angeordnet werden, dass das elektrische Feld nach unten oder nach oben in die Flüssigkeit reicht. Vorteilhafterweise werden die Elektroden so angeordnet, dass das elektrische Feld nach unten in die Flüssigkeit reicht, so dass das elektrische Feld tief in die Flüssigkeit eindringen kann, deren Elektrizitätskonstante den Messeffekt bewirkt und so eine sichere Auslösung einer Schaltfunktion bewirken kann.
  • Erfindungsgemäß können die Elektroden direkt an dem Behälter durch Kleben, Andrücken, Anklipsen oder Aufdampfen angebracht sein. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine Sensoranordnung oder können mehrere Sensoranordnungen an einem separaten Bauteil untergebracht sein. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn ein Behälter entnehmbar sein soll, wobei jedoch keine elektrischen Verbindungen zum Sensor geöffnet werden sollen. Dies vereinfacht die Konstruktion wesentlich und verbessert die Dauerhaftigkeit. Ein solcher Behälter kann beispielsweise anschließend in einer Spülmaschine gereinigt werden. Diese Ausführung ist beispielsweise für den Behälter des Wasservorrats einer Kaffeemaschine oder eines Wasserkochers vorteilhaft. Weiterhin ist eine solche Anordnung auch besonders für den Restwasserbehälter einer Kaffeemaschine bzw. der Abtropfschale geeignet, auf der die Tassen bei der Befüllung stehen.
  • Bei in einem separaten Bauteil (beispielsweise einem Unterbau eines Wasserkochers) angeordneten Sensoren ist es wichtig, dass der Behälter zumindest in dem Bereich, in dem die Sensoren am separaten Bauteil angeordnet sind, sicher und formschlüssig auf den Sensoren aufliegt, um eine Messverfälschung durch einen evtl. vorhandenen Luftspalt bzw. einen nicht fest eingestellten Luftspalt zu vermeiden.
  • Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch geschehen, dass der Behälter an dem separaten Bauteil oder an der das separate Bauteil tragenden Baugruppe so gelagert wird, dass die Schwerkraft ihn sicher auf dem Sensor aufliegen lässt. Dies ist besonders gut bei nach oben messenden bzw. weisenden Sensoren möglich.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Sensoren bzw. das die Sensoren tragende separate Bauteil mit Federkraft an bzw. auf den flüssigkeitstragenden Behälter aufgedrückt werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Elektroden in einem gekapselten Bauteil untergebracht sein, das durch einen Durchbruch in der Behälterwandung in den Innenraum hineinragt. Der Behälter kann dann weiterhin senkrechte Wände ohne besondere Formung haben.
  • Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass die Messgenauigkeit von kapazitiven Sensoren bei der Ermittlung von Füllstandshöhen bzw. Pegelständen in Flüssigkeitsbehältern besonders einfach, kostengünstig und mit einer sehr hohen Genauigkeit durchführbar ist.
  • Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen dabei:
  • 1: eine erste Ausführungsform der Erfindung in einem sehr stark schematisierten Querschnitt;
  • 2: die Ausführungsform nach 1 in einer stark schematisierten Draufsicht mit schematisiert perspektivischer Ansicht des Sensorbereichs in zwei Ausführungsformen;
  • 3: eine weitere Ausführungsform einer Sensoranordnung mit zwei übereinanderliegenden Sensorbereichen;
  • 4: die Anordnung nach 3 in einer stark schematisierten Draufsicht;
  • 5: eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung;
  • 6: die Sensoranordnung nach 5 in einer stark schematisierten Draufsicht;
  • 7: eine weitere Ausführungsform mit einer federnd gelagerten Sensoranordnung in einem separaten Bauteil;
  • 8: eine weitere Ausführungsform mit einer Sensoranordnung in einem separaten Bauteil;
  • 9: eine weitere Ausführungsform einer Sensoranordnung, bei der ein Sensorbauteil in einer Behälteröffnung hineinragend ausgebildet ist.
  • Ein erfindungsgemäßer Flüssigkeitssensor 1 ist an einem Behälter 2 angeordnet, in dem sich eine Flüssigkeit 3 bis zu einem Flüssigkeitsspiegel 4 befindet (1).
  • Um den Sensor 1 bzw. die Sensoranordnung 1 erfindungsgemäß schräg an den Behälter anzuordnen, ist in der Behälterwandung 5 ein Sensorbereich 6 angeordnet. Der Sensorbereich 6 (in 2 in einer perspektivischen Draufsicht gezeigt) besitzt eine schräg rampenartig, sich in den Behälter 2 erstreckende erste Wandung 7, welche sich von einer bzgl. des Behälters unteren Kante 8 mit der Behälterwandung 5 zu einer oberen gemeinsamen, horizontal verlaufenden Kante 9 mit einer ebenen Deckenwandung 10 erstreckt. Die ebene Deckenwandung 10 erstreckt sich von der horizontal verlaufenden Kante 9 zu einer gemeinsamen Kante 11 mit der Behälterwandung 5. Die Wandung 8 wird beidseitig von in den Behälter hinein verlaufenden und die Deckenwandung 10 sowie die Bodenwandung 7 verbindenden z.B. dreiecksförmigen Seitenwandungen 12 begrenzt (2).
  • Auf der Bodenwandung 7 sind zwei parallel verlaufende Elektroden 13 aufgebracht. Die Elektroden. 13 sind jeweils elektrisch leitend mit einer entsprechenden Schaltung verbunden (nicht gezeigt). In den 2, 4 und 6 verlaufen die Elektroden aufgrund der perspektivischen Verzerrung nicht parallel. In Abänderung zu einem parallelen Verlauf ist jedoch tatsächlich auch ein nicht paralleler divergierender Verlauf der Elektroden 13 grundsätzlich möglich. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (2) sind die Elektroden nicht stabförmig nebeneinander sondern koaxial als koaxiale Elektroden 13a ausgebildet. Die Elektroden 13a sind hierbei am Gehäuse in gleicher Weise angeordnet wie die Elektroden 13, auch wenn sie in 2 nur stark schematisiert und ohne den korrespondierenden Sensorbereich 6 gezeigt sind. Die nachfolgenden Ausführungen gelten sowohl für parallele als auch koaxiale oder sonstige Elektroden 13, 13a.
  • Die Elektroden 13 sind stab- oder plättchenförmig ausgebildet und vom Behälteräußeren oder vom Behälterinneren auf die Bo denwandung 7 aufgeklebt, aufgeklipst, bei Kunststoffen ggf. aufgeschmolzen oder können auch aufgedampft sein.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform (3) sind zwei der in 1 und 2 gezeigten Sensoranordnungen übereinander angeordnet. Bei einer derartigen Sensoranordnung misst die untere Sensoranordnung 1a einen unteren Schwellenwert (Minimalwert) und die obere Sensoranordnung 1b einen oberen Schwellenwert (Maximalwert), bei deren Unter- bzw. Überschreiten diese Ereignisse entsprechend messbar sind.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (5, 6) sind die Elektroden 13 derart angeordnet, dass die Messung nach oben in den Behälter 2 erfolgt. Die Elektroden 13 sind hierbei an einer Deckenwandung 15 angeordnet, welche sich schräg von der Behälterwandung 5, mit der sie eine gemeinsame Kante 16 bildet, nach unten erstreckt und mit einer ebenen Bodenwandung 17 eine gemeinsame Kante 18 bildet. Die ebene Bodenwandung 17 verläuft von der Kante 18 nach außen zu einer gemeinsamen Kante 19 mit der Behälterwandung 5. Die Elektroden können hierbei in gleicher Weise, wie bei der ersten Ausführungsform angeordnet sein. Ebenso sind entsprechend in äquivalenter Weise Seitenwandungen 12 (6) vorhanden.
  • Die Neigung der Deckenwandung 15 bzw. der Bodenwandung 7 bei den vorgenannten Ausführungsformen ist variabel. Je nach Anwendungsfall können die die Elektroden 13 tragenden Wandungsabschnitte 15, 7 gegenüber der Lotrechten einen kleinen oder sehr großen Winkel besitzen, wobei der Winkel beispielsweise 30° bis 70° beträgt. Geeignet kann jedoch ein horizontaler Verlauf, d.h. ein 90° Winkel zur Lotrechten sein. Das Messintervall wird kleiner, je größer der Winkel zur Lotrechten wird.
  • Die Ausführungsformen entsprechend den 1 bis 3 sind insbesondere für Behälter 2 geeignet, welche ortsfest angeordnet sind.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform (7 bis 9) ist die Sensoranordnung 20 oder sind mehrere Sensoranordnungen 20 an einer vom Behälter getrennten Baugruppe 21 angeordnet. Auch bei dieser Ausführungsform umfasst die Sensoranordnung 20 eine schräg zur Lotrechten verlaufende Wandung 22, die an den Elektroden 13 angeordnet ist. Die Sensoranordnung 20 besitzt hierbei eine Sensorbaugruppe 23, die durch einen Federmechanismus 24 mit beispielsweise einer Spiraldruckfeder 25 die Sensoranordnung 20 auf einen Behälter 2 drücken kann (Pfeil 26). Die Sensoranordnung 20 besitzt hierfür z.B. eine ebene Deckenwandung 28, die mit der schräg verlaufenden Wandung 22 einen Winkel kleiner 90° einschließt, so dass die schräge Wandung 22 bzw. die Elektroden 13 nach unten weisend messen. Die Wandung 22 und die Wandung 28 bzw. die Sensoranordnung 20 wird seitlich von entsprechend ausgebildeten dreieckförmigen Seitenwandungen (nicht gezeigt) begrenzt. Die Sensoranordnung 20 greift in eine entsprechend geformte Ausnehmung 30 des Behälters 2 ein. Die Ausnehmung 30 besitzt somit eine ebene Deckenwandung 31, eine korrespondierend schräg verlaufende Wandung 32 sowie Seitenwandungen (nicht gezeigt). Bei dieser Ausführungsform wird der formschlüssige Kontakt, der durch die Feder 25 pressend unterstützt wird, vorzugsweise dadurch hergestellt, dass der Behälter 2 in eine nicht gezeigte Aufnahmevorrichtung derart eingesetzt wird, dass die schräge Wandung 22 unter dem Druck der Feder 25 an der Wandung 32 aufliegt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (8) liegt der Behälter 2 mit Unterstützung der Schwerkraft an einer Sensoranordnung 34 an. Die Sensoranordnung 34 ist hierbei an einem abgetrennten Bauteil bzw. einer abgetrennten Baugrup pe 35 vorhanden. Beispielsweise besitzt die Baugruppe 35 eine schräg nach außen verlaufende Wandung 36, welche sich von einer Kante 36a bis zu einer nach außen vorstehenden Kante 37 erstreckt. Von der Kante 37 verläuft eine ebenfalls schräg verlaufende Wandung 38 von der Kante 37 weg und schließt mit der Wandung 36 einen Winkel von beispielsweise 70° bis 120° ein. An der Wandung 36 sind die Elektroden 13 angeordnet. Der Behälter 2 besitzt eine korrespondierend ausgeformte Ausnehmung 39, mit einer oberen schrägen Wandung 40 und einer unteren schrägen Wandung 41, wobei beim Einsetzen des Behälters 2 in einen nicht gezeigten Halter oder eine nicht gezeigte Vorrichtung, die über die Baugruppe 35 verfügt, die Wandung 40 entsprechend des Pfeils 42 auf der Wandung 36 aufliegt.
  • Bei diesen Ausführungsformen ist von Vorteil, dass der Behälter 2 jeweils aus der entsprechenden Vorrichtung, die auch die Baugruppe mit der Sensoranordnung umfasst, herausgehoben bzw. von dieser entfernt werden kann. Dies kann beispielsweise zum Zwecke des Reinigens oder Entleerens des Behälters durchgeführt werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (9) besitzt der Behälter 2 im Bereich einer an einer vom Behälter 2 getrennten und flüssigkeitsdichten, gekapselten Sensoranordnung 50 eine korrespondierend geformte Durchbrechung 51 in einer Umfangswandung, durch die die Sensoranordnung 50 in den Behälter 2 hineinragen kann. Um hierbei eine Dichtung herbeizuführen, kann an der Sensoranordnung 50 und/oder um die Durchbrechung 51 herum eine Dichtung 52 vorhanden sein. Vorzugsweise wird hierbei die Sensoranordnung 50 bzw. die Dichtung 52 ebenfalls federbelastet ausgebildet, so dass die Dichtung 52 um die Durchbrechung 51 in der Wandung des Behälters 2 entlang der Richtung des Pfeils 53 angepresst wird, so dass eine Dichtung herbeigeführt wird.
  • Bei dieser Ausführungsform ist von Vorteil, dass der Behälter keine korrespondierende Ausformung besitzen muss, sondern lediglich eine Freisparung in einer Behälterwandung.
  • Die beschriebenen Ausformungen in den Behälterwandungen zur Aufnahme der Elektroden 13 bzw. die Sensoranordnungen 1, 20 können selbstverständlich jede beliebige Form haben, die eine Anordnung der Elektrode (bzgl. ihrer Längserstreckung) schräg zur Senkrechten des Behälters bzw. Lotrechten ermöglicht.

Claims (16)

  1. Flüssigkeitssensor zur Messung von Flüssigkeitsstandsänderungen, insbesondere von Schwellenwerten bzw. Messungen an vorbestimmten Messpunkten, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (1,20, 34, 50) derart gewinkelt zur Lotrechten angeordnet ist, dass vorhandene Messelektroden (13) gewinkelt zur Lotrechten verlaufend angeordnet sind.
  2. Flüssigkeitssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (1, 20, 34, 50) bzw. die Elektroden (13) mit einem Winkel von 15° bis 90°, vorzugsweise 30° bis 70° zur Lotrechten gewinkelt angeordnet sind.
  3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (13) parallel zueinander, voneinander divergierend oder koaxial angeordnet sind.
  4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (1, 20, 34, 50) derart geneigt angeordnet ist, dass das elektrische Feld der Elektroden (13) nach unten in den Behälter gerichtet ist oder so geneigt angeordnet ist, dass das elektrische Feld der Elektroden nach oben hin in den Behälter gerichtet ist.
  5. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (20) bzw. mehrere Sensoranordnungen (20) an einer vom Behälter (2) getrennten Baugruppe (21) angeordnet ist/sind.
  6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Wandung (5) des Behälters (2) eine zur Sensoranordnung (20) korrespondierende Einformung vorhanden ist, so dass die Sensoranordnung zumindest im Bereich der Elektroden (13) formschlüssig an einer Behälterwandung (5) anliegt.
  7. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (50) flüssigkeitsdicht gekapselt ausgebildet ist und in einer Wandung (5) des Behälters (2) eine korrespondierend geformte Durchbrechung (51) vorhanden ist, durch die die Sensoranordnung (50) in den Behälter (2) hineinragend angeordnet ist.
  8. Sensor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung durch Schwerkraft oder durch die Belastung eines Federmechanismus (24) an eine Wandung (5) des Behälters (2) gepresst wird.
  9. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (13) an eine sie tragende Wandung (7, 17, 22, 36) des Behälters (2) oder einer getrennten Baugruppe (21, 23, 26, 50) aufgeklebt, aufgeklipst, aufgeschmolzen, auf gerastet oder aufgedampft sind.
  10. Verfahren zum Messen der Füllstandshöhe und insbesondere zum Messen diskreter Füllstandshöhen im Bereich von vorbestimmten Messpunkten, wobei der Füllstand durch eine Änderung der Kapazität zweier Messelektroden gemessen wird und die Änderung der Kapazität der Elektrodenanordnung vom Grad der Überdeckung der Elektroden von einer Flüssigkeit abhängt, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Sensoranordnung (1, 20, 34, 50) zumindest zwei Elektroden (13) umfasst, wobei die Elektroden im oder an einem Behälter (2) mit der zu messenden Flüssigkeit (3) schräg bzw. gewinkelt zur Lotrechten angeordnet werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Elektroden (13) direkt in der Flüssigkeit oder von außen durch eine oder mehrere Wandungen hindurchgemessen wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (13) bzw. die die Elektroden (13) tragenden Sensoranordnungen (1, 20, 34, 50) im Bereich von Schwellenwerten oder diskreten Messpunkten angeordnet werden, wobei abhängig von einer Messwertbreite des zu ermittelnden Messwertes ein großer Winkel zur Lotrechten (geringe Messwertbreite) oder ein kleiner Winkel zur Lotrechten (große Messwertbreite) verwendet wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (1, 20, 34, 50) bzw. die Elektroden (13) an entsprechenden Wandungsabschnitten der Behälterwandung (5) oder separaten in den Behälter (2) oder die Behälterwandung (5) hineinragenden Baugruppen angeordnet werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Sensoranordnungen (1, 20, 34, 50) bzgl. der Lotrechten übereinander oder versetzt übereinander am Behälter (2) und/oder einer separaten Baugruppe verwendet werden.
  15. Verwendung von Sensoranordnungen (1, 20, 34, 50) mit zumindest einer kapazitiven Elektrodenanordnung, wobei die Elektroden (13) bzgl. der Lotrechten eines Behälters (2) gewinkelt bzw. geneigt angeordnet sind, zur Messung von Füllstandsänderungen, insbesondere von Schwellenwerten und/oder an vorbestimmten Messpunkten.
  16. Verwendung von Sensoranordnungen (1, 20, 34, 50) und insbesondere Sensoranordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in Hausgeräten.
DE102004056981A 2004-11-25 2004-11-25 Flüssigkeitssensor sowie Verfahren zum Messen der Füllstandshöhe Withdrawn DE102004056981A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006060747A1 (de) * 2006-12-21 2008-06-26 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Heißgetränkeautomat mit einem Füllstandssensor
DE102007022873A1 (de) * 2007-05-14 2008-11-20 Samsung SDI Co., Ltd., Suwon Kapazitiver Flüssigkeitsstanddetektor
DE102013102884A1 (de) * 2013-03-21 2014-09-25 Miele & Cie. Kg Vorrichtung zur Dosierung einer flüssigen Prozesschemikalie

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7959863B2 (en) 2006-08-09 2011-06-14 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Liquid state detecting sensor
ITRM20080132A1 (it) * 2008-03-11 2009-09-12 I R C A S P A Industria Resistenz E Corazzate Evaporatore di fluidi di condensa
US20110197638A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-18 Bsh Home Appliances Corporation Steam generator for domestic household appliance
CN105310504A (zh) * 2015-12-11 2016-02-10 黄少安 多功能饮水机
US20210325232A1 (en) * 2020-04-17 2021-10-21 Goodrich Corporation Capacitive point source level sensor for potable water systems

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19901814A1 (de) * 1999-01-19 2000-07-20 Volkswagen Ag Niveauschalter
DE10309769A1 (de) * 2002-03-08 2003-11-20 Ust Umweltsensortechnik Gmbh Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung von Zustandsgrößen für Flüssigkeiten in einem geschlossenen nichtmetallischen Behälter

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1648175A1 (de) * 1967-04-14 1971-06-16 Karl Ziegler Fluessigkeitsstandanzeigevorrichtung
NO753056L (de) * 1975-01-23 1976-07-26 Gebhard Electro Bv
DE2908449C2 (de) * 1979-03-05 1986-04-03 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt Einrichtng zur kapazitiven Füllstandsmessung insbesondere in einem Kraftfahrzeugtank
JPH01195328A (ja) * 1988-01-29 1989-08-07 Plasma Syst:Kk 液量検知装置
JPH02264826A (ja) * 1989-04-04 1990-10-29 Hitachi Heating Appliance Co Ltd 油タンク残油量検知装置
JPH06249963A (ja) * 1993-02-25 1994-09-09 Asanumagumi:Kk 物体検出装置
GB2323671B (en) * 1997-03-27 2001-03-14 Eastman Kodak Co Vessel contents sensor
DE10322462A1 (de) * 2003-05-16 2004-12-02 Ksb Ag Überwachungseinrichtung für flüssigkeitsführende Systeme

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19901814A1 (de) * 1999-01-19 2000-07-20 Volkswagen Ag Niveauschalter
DE10309769A1 (de) * 2002-03-08 2003-11-20 Ust Umweltsensortechnik Gmbh Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung von Zustandsgrößen für Flüssigkeiten in einem geschlossenen nichtmetallischen Behälter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006060747A1 (de) * 2006-12-21 2008-06-26 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Heißgetränkeautomat mit einem Füllstandssensor
DE102006060747B4 (de) * 2006-12-21 2018-10-18 BSH Hausgeräte GmbH Heißgetränkeautomat mit einem Füllstandssensor
DE102007022873A1 (de) * 2007-05-14 2008-11-20 Samsung SDI Co., Ltd., Suwon Kapazitiver Flüssigkeitsstanddetektor
DE102007022873B4 (de) * 2007-05-14 2009-04-09 Samsung SDI Co., Ltd., Suwon Kapazitiver Flüssigkeitsstanddetektor
DE102013102884A1 (de) * 2013-03-21 2014-09-25 Miele & Cie. Kg Vorrichtung zur Dosierung einer flüssigen Prozesschemikalie

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