DE102008021223A1 - Capacitive filling level sensor system for use in e.g. metal container, has difference calculation device determining charge on each of electrodes and producing signal from charge difference corresponding to filling level - Google Patents
Capacitive filling level sensor system for use in e.g. metal container, has difference calculation device determining charge on each of electrodes and producing signal from charge difference corresponding to filling level Download PDFInfo
- Publication number
- DE102008021223A1 DE102008021223A1 DE102008021223A DE102008021223A DE102008021223A1 DE 102008021223 A1 DE102008021223 A1 DE 102008021223A1 DE 102008021223 A DE102008021223 A DE 102008021223A DE 102008021223 A DE102008021223 A DE 102008021223A DE 102008021223 A1 DE102008021223 A1 DE 102008021223A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrodes
- housing
- sensor system
- level sensor
- filling level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
- G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
- G01F23/268—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors mounting arrangements of probes
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein kapazitives Füllstandssensorsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a capacitive level sensor system according to the preamble of claim 1.
Es sind kapazitive Füllstandssensoren bekannt, die den Füllstand von flüssigen Medien oder von festen Medien, insbesondere Schüttgut, in einem Behälter bestimmen können. Kapazitiv arbeitende Füllstandssensoren umfassen eine im Allgemeinen stabförmig in Richtung der Höhe des Behälters sich erstreckende Messsonde, welche als Kondensator wirkt. Die Messsonde kann aus zwei Messfühlern bestehen, die jeweils eine der beiden Kondensatorplatten des Kondensators bilden, oder die Messsonde kann als Zylinderkondensator mit einem zentralen Stab als erster Kondensatorplatte und einem den Stab umschließenden Rohr als zweiter Kondensatorplatte ausgebildet sein.It Capacitive level sensors are known that the level of liquid media or of solid media, in particular Bulk goods, in a container. Capacitive level sensors include an in Generally rod-shaped in the direction of the height of the Container extending measuring probe, which acts as a capacitor. The probe can consist of two probes, each form one of the two capacitor plates of the capacitor, or The probe can be used as a cylindrical capacitor with a central rod as the first capacitor plate and a bar enclosing Tube may be formed as a second capacitor plate.
Das Messprinzip der kapazitiven Füllstandssensoren beruht auf der Tatsache, dass das Medium, dessen Füllstand bestimmt werden soll, als Dielektrikum auf den Kondensator wirkt. Das Medium dringt in den zwischen den beiden Kondensatorplatten gebildeten Zwischenraum ein, woraufhin sich die Kapazität des sich aus den beiden Kondensatorplatten gebildeten Kondensators verändert aufgrund der zu Luft unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten des Mediums. Die Kapazitätsänderung wird ermittelt und in ein geeignetes Signal umgesetzt, das weiter aufbereitet bzw. verarbeitet werden kann.The Measuring principle of capacitive level sensors based on the fact that the medium determines its level should be, as a dielectric acts on the capacitor. The medium penetrates into the formed between the two capacitor plates Gap, which then increases the capacity of the changed from the two capacitor plates formed capacitor due to the different dielectric constants compared to air of the medium. The capacity change is determined and converted into a suitable signal that is further processed or can be processed.
Aus
Aus
Aus
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kapazitives Füllstandssensorsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das universell einsetzbar und dabei unempfindlich gegenüber einkoppelnden Umgebungseinflüssen ist, welche sonst aufwendig kompensiert werden müssten.task The invention is a capacitive level sensor system to create the preamble of claim 1, the universal can be used and insensitive to einkoppelnden environmental influences is, which otherwise would have to be compensated consuming.
Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The Task is in accordance with the features of the claim 1 solved.
Hierdurch wird ein kapazitives Füllstandssensorsystem mit mindestens zwei Elektroden geschaffen, bei dem eine mit den mindestens zwei Elektroden verbundene Auswerteeinrichtung zur Messung des Füllstands von flüssigem Material oder Schüttgut in einem Behälter vorgesehen ist. Die mindestens zwei Elektroden sind in einem elektrisch nicht leitenden Gehäuse angeordnet. Die Anordnung in dem Gehäuse erfolgt so, dass die mindestens zwei Elektroden in Richtung der Füllhöhe zumindest teilweise übereinander angeordnet sind. Eine Überlappung ist möglich, sofern die mindestens zwei Elektroden auch Bereiche aufweisen, die in Richtung der Füllhöhe übereinander angeordnet sind. Das Gehäuse ist universell an der Wand des Behälters einsetzbar, so dass keine Messsonde vorgesehen sein muss, die sich über die gesamte Höhe des Behälters erstreckt. Die mindestens zwei Elektroden sind so ausrichtbar, dass sich ihre Flächen in Richtung der Füllhöhe erstrecken. Sie können im Wesentlichen parallel in Richtung der Füllhöhe ausgerichtet sein, wobei aber auch Abweichungen zugelassen sind, so dass die Flächen der Elektroden mit einer Achse in Richtung der Füllhöhe einen spitzen Winkel aufweisen. Durch die Anordnung der Elektroden in dem Gehäuse und dem Einsetzen in die Wand des Gehäuses sind die Elektroden im Wesentlichen seitlich zu dem Material angeordnet, dessen Füllhöhe bestimmt werden soll. Es ist eine Differenzbildungseinrichtung zur Ermittlung der Ladung auf jeder der mindestens zwei Elektroden vorgesehen. Aus der Ladungsdifferenz ist ein Signal von der Differenzbildungseinrichtung erzeugbar, das dem Füllstand entspricht. Mit der Differenzbildungseinrichtung werden somit zunächst Ladungen auf Kondensatoren bestimmt, die jeweils durch eine der mindestens zwei Elektroden und dem Material, dessen Füllhöhe bestimmt werden soll, gebildet sind. Durch die Differenzbildung der Ladungen ist die Ermittlung des Füllstands ohne störende Umgebungseinflüsse bestimmbar, da auf die in dem Gehäuse räumlich nah zu einander angeordneten Elektroden nahezu die gleichen Umgebungseinflüsse einwirken und Kondensatoren betrachtet werden, bei denen das Medium, dessen Füllhöhe bestimmt wird, eine der, Elektroden bildet. Zudem muss das Medium nicht zwischen den mindestens zwei Elektroden angeordnet werden, um den Füllstand zu bestimmen. Vielmehr sind die mindestens zwei Elektroden im wesentlichen seitlich neben dem Behälter bzw. in einer Wand des Behälters angeordnet.In this way, a capacitive level sensor system is provided with at least two electrodes, in which an evaluation device connected to the at least two electrodes is provided for measuring the level of liquid material or bulk material in a container. The at least two electrodes are arranged in an electrically non-conductive housing. The arrangement in the housing takes place such that the at least two electrodes are arranged at least partially one above the other in the direction of the filling level. An overlap is possible if the at least two electrodes also have areas which are arranged one above the other in the direction of the filling level. The housing is universally applicable to the wall of the container, so that no measuring probe must be provided, which extends over the entire height of the container. The at least two electrodes can be aligned so that their surfaces extend in the direction of the filling level. They may be aligned substantially parallel in the direction of the filling level, but also deviations are permitted, so that the surfaces of the electrodes with an axis in the direction of the filling height have an acute angle. Due to the arrangement of the electrodes in the housing and the insertion into the wall of the housing, the electrodes are arranged substantially laterally to the material whose filling height is to be determined. A difference-forming device is provided for determining the charge on each of the at least two electrodes. From the charge difference, a signal from the subtraction device can be generated, which corresponds to the level. With the difference-forming device, charges are first of all determined on capacitors, each of which is connected through one of the at least two electrodes and the Material whose filling height is to be determined, are formed. By the difference of the charges, the determination of the level can be determined without disturbing environmental influences, since act on the in the housing spatially close to each other arranged electrodes almost the same environmental influences and condensers are considered, in which the medium whose filling height is determined, one of Forms electrodes. In addition, the medium need not be placed between the at least two electrodes to determine the level. Rather, the at least two electrodes are arranged substantially laterally next to the container or in a wall of the container.
Vorzugsweise ist das Gehäuse zylinderförmig mit den mindestens zwei Elektroden im vorderen Bereich des Gehäuses ausgebildet, um durch eine Öffnung des Behälters in diesen eingesetzt zu werden. Dadurch ist der Füllstand sowohl in Metall- als auch Kunststoffbehältern bestimmbar.Preferably the housing is cylindrical with the at least two electrodes are formed in the front region of the housing, to pass through an opening of the container in this to be used. As a result, the level is both determinable in metal as well as plastic containers.
Die Auswerteeinrichtung ist vorzugsweise als Mikrocontroller ausgestaltet, in dem auch die softwaremäßige Ausgestaltung der Differenzbildungseinrichtung ausgebildet ist. Durch die Ausgestaltung als Mikrocontroller ist eine Anpassung an verschiedene Füllstoffe oder Behälterformen durch reine Software-Änderung möglich, ohne die Elektrodengeometrie oder Lage zu verändern.The Evaluation device is preferably designed as a microcontroller, in which the software design of the Differential education device is formed. Due to the design as Microcontroller is an adaptation to different fillers or container shapes through pure software modification possible without changing the electrode geometry or position.
Bevorzugt ist in dem Gehäuse auch eine Leiterplatte mit dem Mikrocontroller angeordnet. Es wird so eine Baueinheit in Form eines Moduls geschaffen, der universell für unterschiedliche Behälter verwendet werden kann. Dazu ist endseitig von den Elektroden abgewandt eine Schnittstelle an dem Gehäuse vorgesehen, über die der Mikrocontroller programmierbar ist.Prefers is in the housing also a circuit board with the microcontroller arranged. It is created as a module in the form of a module, the used universally for different containers can be. For this purpose, the end facing away from the electrodes one Interface provided on the housing, over the the microcontroller is programmable.
Vorzugsweise können auch über die Schnittstelle Daten ausgelesen werden und Signale von der Auswerteeinrichtung empfangen werden, so dass eine universelle Möglichkeit für den Betrieb des Füllstandssensorsystems gegeben ist.Preferably can also read data via the interface and signals are received by the evaluation device, allowing a universal opportunity for operation the level sensor system is given.
Für einige Anwendungen, insbesondere Anwendungen zur Ermittlung der Füllstandshöhe von flüssigen Medien und hier insbesondere im Lebensmittelbereich, ist es bevorzugt das Gehäuse gegenüber dem Material, dessen Füllstand bestimmt werden soll, abzudichten und/oder die Elemente in dem Gehäuse, insbesondere die mindestens zwei Elektroden und die Auswerteeinrichtung mit der Differenzbildungseinrichtung, mit einem Kunststoff mit dem Gehäuse zu vergießen.For some applications, especially applications to determine the Level of liquid media and Here, especially in the food industry, it is preferred the housing relative to the material whose level determined is to be sealed and / or the elements in the housing, in particular the at least two electrodes and the evaluation device with the difference formation device, with a plastic with the Shed housing.
Vorzugsweise ist zur korrekten Ausrichtung der mindestens zwei in dem Gehäuse angeordneten Elektroden eine Markierung an dem Gehäuse außenseitig abgewandt von den mindestens zwei Elektroden vorgesehen. Über die Markierung, die sich in einer vorbestimmten Orientierung zu den Elektroden befindet, kann eine Aussage über die Ausrichtung der Elektroden erfolgen.Preferably is for correct alignment of the at least two in the housing arranged electrodes a mark on the housing on the outside facing away from the at least two electrodes intended. About the mark, which is in a predetermined Orientation to the electrodes is a statement about the alignment of the electrodes take place.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further Embodiments of the invention are the following description and to refer to the dependent claims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten schematischen Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The Invention is described below with reference to the attached schematic illustrations illustrated embodiments explained in more detail.
Die einzige Fig. zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Elektrodenanordnung in einem Gehäuse für ein erfindungsgemäßes Füllstandssensorsystem in einer Explosionsdarstellung.The FIG. 1 shows schematically an embodiment of a Electrode arrangement in a housing for an inventive Level sensor system in an exploded view.
In
der einzigen Fig. ist ein Ausführungsbeispiel eines kapazitiven Füllstandssensorsystems
gezeigt. Das kapazitive Füllstandssensorsystem weist mindestens
zwei Elektroden
Das
Gehäuse
In
einem Gehäuseteil
Das
Gehäuse
Die
mindestens zwei Elektroden
Die
Leiterplatte
Das
Gehäuseteil
Über
die Schnittstelle
Das
Gehäuseteil
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 4025400 C1 [0004] - DE 4025400 C1 [0004]
- - DE 202007008657 U1 [0005] - DE 202007008657 U1 [0005]
- - DE 10202030 A1 [0006] - DE 10202030 A1 [0006]
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008021223A DE102008021223A1 (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Capacitive filling level sensor system for use in e.g. metal container, has difference calculation device determining charge on each of electrodes and producing signal from charge difference corresponding to filling level |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008021223A DE102008021223A1 (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Capacitive filling level sensor system for use in e.g. metal container, has difference calculation device determining charge on each of electrodes and producing signal from charge difference corresponding to filling level |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102008021223A1 true DE102008021223A1 (en) | 2009-10-29 |
Family
ID=41111880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102008021223A Ceased DE102008021223A1 (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Capacitive filling level sensor system for use in e.g. metal container, has difference calculation device determining charge on each of electrodes and producing signal from charge difference corresponding to filling level |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102008021223A1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4603581A (en) * | 1984-02-14 | 1986-08-05 | Nippon Soken, Inc. | Sensing apparatus |
US4749988A (en) * | 1986-11-20 | 1988-06-07 | Imtec Products, Inc. | Non-invasive liquid level sensor |
DE4025400C1 (en) | 1990-08-10 | 1992-04-09 | Vega Grieshaber Gmbh & Co, 7620 Wolfach, De | |
DE10202030A1 (en) | 2002-01-18 | 2003-07-24 | Bosch Gmbh Robert | Capacitive device for measuring liquid filling levels comprises intermeshing finger type electrodes that are held in a mounting frame that is external to the electrode sections |
EP1528375A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-04 | Philipp Harald | Level sensor |
DE202007008657U1 (en) | 2007-06-18 | 2007-09-13 | Imb Industrielle Messtechnik Gmbh & Co. Kg | Level sensor for level detection of liquid and / or solid media |
-
2008
- 2008-04-28 DE DE102008021223A patent/DE102008021223A1/en not_active Ceased
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4603581A (en) * | 1984-02-14 | 1986-08-05 | Nippon Soken, Inc. | Sensing apparatus |
US4749988A (en) * | 1986-11-20 | 1988-06-07 | Imtec Products, Inc. | Non-invasive liquid level sensor |
DE4025400C1 (en) | 1990-08-10 | 1992-04-09 | Vega Grieshaber Gmbh & Co, 7620 Wolfach, De | |
DE10202030A1 (en) | 2002-01-18 | 2003-07-24 | Bosch Gmbh Robert | Capacitive device for measuring liquid filling levels comprises intermeshing finger type electrodes that are held in a mounting frame that is external to the electrode sections |
EP1528375A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-04 | Philipp Harald | Level sensor |
DE202007008657U1 (en) | 2007-06-18 | 2007-09-13 | Imb Industrielle Messtechnik Gmbh & Co. Kg | Level sensor for level detection of liquid and / or solid media |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2994725B1 (en) | Method and apparatus for monitoring of at least one specific property of a fluid medium for a level measurement | |
EP2400275B1 (en) | Contactless fill level measurement of liquids | |
WO2002050498A1 (en) | Method and device for measuring levels | |
DE3113182A1 (en) | "TANK DISPLAY SYSTEM" | |
DE102009002762A1 (en) | Device for monitoring one or more process variables | |
EP3457095A1 (en) | Capacitive level sensor and method for measuring the filling level of a medium | |
DE3205705C2 (en) | Device for measuring a physical quantity with a deformable spring | |
DE102008027921B4 (en) | Admittance measuring device for a level sensor | |
EP0508143A2 (en) | Fluid level measuring device | |
DE19901814A1 (en) | Level switch | |
EP1881307A2 (en) | Filling level sensor for fluids and/or bulk goods | |
DE10063557A1 (en) | Measurement of fluid or loose material level in a container using a capacitive sensor and an alternating voltage supply with the filling material acting as the second capacitor plate so an additional plate is not required | |
DE102008021223A1 (en) | Capacitive filling level sensor system for use in e.g. metal container, has difference calculation device determining charge on each of electrodes and producing signal from charge difference corresponding to filling level | |
EP1108989A1 (en) | Device for measuring the throughput of a measuring fluid in a measuring tube | |
DE102013010708A1 (en) | Capacitive level switch | |
EP1521065A1 (en) | Method for measuring the filling level in a container and a corresponding level measuring device | |
DE102015223868A1 (en) | Arrangement and method for capacitive level determination | |
DE102008064019A1 (en) | Capacitive filling level sensor for detecting filling level of e.g. petrol, in container in motor vehicle, has evaluation circuit determining filling level of fluid, and inductor-capacitor element formed from capacitor and inductance | |
EP4001858B1 (en) | Method for operating a measuring system for capacitive level measurement | |
DE102007002593A1 (en) | Measuring device for determining and/or monitoring process variable e.g. temperature, of medium e.g. liquid, has resistor line and electrode line consecutively aligned such that condenser is made by electrode line and resistor line | |
DE102007042500B4 (en) | Device for determining and/or monitoring a process variable | |
WO2005071369A1 (en) | Device for carrying out the capacitive measuring of filling levels | |
DE3902107A1 (en) | Capacitive filling level and level measuring device | |
DE102016120233A1 (en) | Point level detector for bag-like containers | |
DE102016118726A1 (en) | Method for level determination |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |