DE102015219282A1 - Pegelstanddifferenzmessung mit Master-Slave-Konzept - Google Patents

Pegelstanddifferenzmessung mit Master-Slave-Konzept Download PDF

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Abstract

Pegelstanddifferenzmesssystem zur Erfassung einer Differenz zwischen den Pegelständen einer Flüssigkeit an zwei unterschiedlichen Messorten, welches ein Füllstandmessgerät in Form eines Master-Geräts und ein weiteres Füllstandmessgerät in Form eines Slave-Geräts ausführt. Das Master-Gerät dient der Auswertung der selbsterfassten sowie der vom Slave-Gerät an das Master-Gerät übermittelten Pegelstandmessdaten. Da kein weiteres Auswertegerät erforderlich ist, können Kosten gespart werden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft die Pegelstanddifferenzmessung, welche beispielsweise bei Kläranlagen zum Einsatz kommt. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Pegelstanddifferenzmesssystem zur Erfassung einer Differenz zwischen den Pegelständen einer Flüssigkeit an zwei unterschiedlichen Messorten, eine Rechensteuerungsanlage für eine Kläranlage, ein Verfahren zum Erfassen einer Differenz zwischen den Pegelständen einer Flüssigkeit an zwei unterschiedlichen Messorten, sowie ein Programmelement und ein computerlesbares Medium
  • Hintergrund
  • Pegelstanddifferenzmessungen werden zur Bestimmung von Durchflüssen verwendet. Zur Pegelstanddifferenzmessung können zwei Füllstandmessgeräte eingesetzt werden, welche aus den Messdaten abgeleitete Daten an ein Leitsystem weitergeben. Das Leitsystem berechnet dann die Pegelstanddifferenz und daraus dann den Durchfluss. Auch finden Pegelstanddifferenzen beim Betrieb von Kläranlagen Berücksichtigung.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein effizientes, flexibles und kostengünstiges Pegelstanddifferenzmesssystem zur Erfassung einer Differenz zwischen den Pegelständen einer Flüssigkeit an zwei unterschiedlichen Messorten bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Pegelstanddifferenzmesssystem, welches ein erstes und ein zweites Füllstandmessgerät aufweist. Das erste Füllstandmessgerät ist hierbei als Master-Gerät ausgeführt und zur Anordnung an einem ersten Messort bestimmt. Das zweite Füllstandmessgerät ist als Slave-Gerät ausgeführt und zur Anordnung an einem zweiten, vom ersten Messort unterschiedlichen Messort bestimmt, von wo aus es an das Master-Gerat anzuschließen ist. Das Master-Gerät ist zur Erfassung von Pegelstandmessdaten und zur Auswertung der selbsterfassten sowie der vom Slave-Gerät an das Master-Gerät übermittelten Pegelstandmessdaten ausgeführt.
  • Das Master-Gerät ist ausgeführt, Aufgaben wahrzunehmen, die das Slave-Gerät nicht selbstständig wahrnehmen kann. Bei diesen zusätzlichen Aufgaben kann es sich beispielsweise um die Koordination der gesamten Messtätigkeit des Systems und zumindest um einen Teil der sich daran anschließenden Auswertetätigkeit handeln.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Master-Gerät für die Steuerung des zeitlichen Ablaufs der Messtätigkeit des Systems zustandäg. Hierfür ist das Master-Gerät ausgeführt, Steuersignale an das Slave-Gerät zur Steuerung des Slave-Geräts zu übermitteln.
  • Auch kann vorgesehen sein, dass das Master-Gerät die Auswertung und Verwaltung der Messdaten des Slave-Geräts vollständig oder zumindest teilweise übernimmt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die vom Master-Gerät an das Slave-Gerät übermittelten Steuersignale zur Auslösung einer Messung durch das Slave-Gerät ausgeführt. Somit ist das Master-Gerät also eingerichtet, eine Messung durch das Slave-Gerät zu triggern.
  • Das Slave-Gerät ist somit abhängig vom Master-Gerät und kein sog. Stand-Alone-Gerät, welches auch ohne ein Master-Gerät zur Füllstandmessung verwendet werden kann. Somit ist es möglich, die Slave-Geräte kostengünstiger herzustellen, als dies bisher der Fall ist, da es sich um „abgespeckte” Messgeräte handelt, welche nicht in der Lage sind, Messaufgaben vollkommen selbstständig zu steuern und die empfangenen Echokurven vollständig auszuwerten. Unter der vollständigen Auswertung einer Echokurve ist in diesem Zusammenhang insbesondere die Ermittlung des Pegelstandes zu verstehen.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass das Master-Gerät und das Slave-Gerät durch entsprechende Softwarekonfigurationen in ihrer jeweiligen Rolle definiert werden. In diesem Fall unterscheiden sich das Master-Gerät und das Slave-Gerät weder in Bezug auf ihre Hardware noch in Bezug auf ihre Gerätefirmware.
  • Bei dem Master-Gerät und auch bei dem Slave-Gerät kann es sich um freistrahlende Füllstandradargeräte oder um Füllstandmessgeräte nach dem Prinzip der geführten Mikrowellen handeln. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass es sich bei diesen Messgeräten um Ultraschallsensoren oder Lasersensoren handelt. Es kann auch vorgesehen sein, Einzelsensoren mit unterschiedlichen Messprinzipien innerhalb eines Messsystems zu kombinieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Master-Gerät an eine externe Energieversorgung angeschlossen, die beispielsweise in Form einer Zweileiterschleife ausgeführt ist. Das Master-Gerät ist hierbei zur Energieversorgung des Slave-Geräts ausgeführt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Master-Gerät zur alleinigen Energieversorgung des Slave-Geräts ausgeführt ist, dass also die verschiedenen, im System eingebundenen Slave-Geräte keine eigene Energieversorgung aufweisen. Die vom Master-Gerät bereitgestellte Energie kann an die unterschiedlichen Slave-Geräte abgegeben werden und es kann vorgesehen sein, dass immer genau dann ein bestimmtes Slave-Gerät mit Energie vom Master-Gerät versorgt wird, wenn es diese auch benötigt. Auch kann vorgesehen sein, dass überschüssige Energie von einem Slave-Gerät zu einem anderen Slave-Gerät abgegeben wird, wenn das jeweilige andere Slave-Gerät gerade einen entsprechenden Energiebedarf hat.
  • Das Slave-Gerät kann einen Energiespeicher, beispielsweise in Form eines Speicherkondensators oder einer Batterie aufweisen, welcher aufgeladen wird, bevor eine Pegelmessung (Füllstandmessung) durch das entsprechende Slave-Gerät erfolgt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Steuersignale, die vom Master-Gerät an das Slave-Gerät übermittelt werden, zur Auslösung, also zum Triggern einer Messung, durch das Slave-Gerät ausgeführt. das Slave-Gerät ist also nicht in der Lage, eigenständig zu entscheiden, ob eine Messung stattfinden muss oder nicht, sondern wird vor jeder Messung durch das Master-Gerät angewiesen, eine Messung durchzuführen.
  • Zusätzlich hierzu kann vorgesehen sein, dass, wenn das Master-Gerät das Slave-Gerät anweist eine Messung durchzuführen, als nächstes dafür gesorgt wird, dass der Energiespeicher des Slave-Geräts auch voll genug ist, damit die Messung fehlerfrei durchgeführt werden kann. Erst wenn dies der Fall ist, wird die Messung tatsächlich ausgeführt. Diese Funktionalität kann vom Slave-Gerät übernommen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Slave-Gerät zur Erfassung einer Echokurve ausgeführt, aus welcher der Abstand zwischen dem Slave-Gerät und der Flüssigkeitsoberfläche bestimmbar ist. Weiter ist das Master-Gerät zur Berechnung der Pegeldifferenz aus den von dem Slave-Gerät übermittelten Echokurven oder den von dem Slave-Gerät daraus abgeleiteten Daten sowie aus der eigenen erfassten Echokurve ausgeführt.
  • Bei den aus der Echokurve abgeleiteten Daten kann es sich beispielsweise um die Position der aus der Echokurve ableitbaren Echos sowie deren Amplituden handeln. Hierdurch kann der Datentransfer zwischen Slave-Gerät und Master-Gerät reduziert werden.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Slave-Gerät nur dann eine Echokurve oder die daraus abgeleiteten Daten an das Master-Gerät überträgt, wenn es festgestellt hat, dass sich der Füllstand bzw. der Pegel (oder ein anderer interessierender Parameter der Echokurve, wie beispielsweise die Amplitude des Flüssigkeitsechos) um einen bestimmten Betrag verändert hat, beispielsweise um 2 cm (oder im Falle der Amplitude um 30% oder beispielsweise 40%). Somit kann vermieden werden, dass Echokurven oder andere Daten vom Slave-Gerät an das Master-Gerät geschickt werden, wenn dies nicht erforderlich ist, da sich der Pegel gar nicht oder nur unbedeutend geändert hat. Auch hierdurch kann der Datentransfer zwischen Master- und Slave-Geräten verringert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den Füllstandmessgeräten um Radargeräte.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Master-Gerät zur Berechnung der Fließgeschwindigkeit oder des Durchflusses der Flüssigkeit aus der eigenen erfassten Echokurve und der von dem Slave-Gerät übermittelten Echokurve oder den von den Slave-Gerät daraus abgeleiteten Daten ausgeführt. Die Fließgeschwindigkeit wird z. B. anhand einer Dopplerradarmessung ermittelt. Hierfür können getrennte Auswertesysteme verwendet werden, die räumlich dicht an den beiden Sensoren angeordnet sind.
  • An dieser Stelle sei angemerkt, dass, wenn oben und im Folgenden von einem Slave-Gerät die Rede ist, auch mehrere entsprechende Slave-Geräte vorgesehen sein können, welche an verschiedenen Orten angebracht sind. Das Master-Gerät kann insbesondere ausgeführt sein, an eine große Anzahl von Slave-Geräten angeschlossen zu werden (seriell und/oder parallel) und insbesondere festzustellen (durch Kommunikation mit den entsprechenden Slave-Geräten), wie viele Slave-Geräte mit dem Mastergerät verbunden sind.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Rechensteuerungsanlage für eine Kläranlage, welche einen Rechen und das oben und im Folgenden beschriebene Pegelstanddifferenzmesssystem aufweist. Darüber hinaus ist eine Steuerung vorgesehen, welche zur Steuerung des Rechens unter Berücksichtigung der von dem Pegelstanddifferenzmesssystem festgestellten Differenz zwischen den Pegelständen der Flüssigkeit ausgeführt ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen einer Differenz zwischen den Pegelständen einer Flüssigkeit an zwei unterschiedlichen Messorten, bei dem Pegelstandmessdaten sowohl durch ein Slave-Gerät als auch durch ein Master-Gerät erfasst werden. Das Slave-Gerät übermittelt daraufhin seine erfassten Pegelstandmessdaten (oder daraus abgeleitete Daten) an das Master-Gerät, welches daraufhin diese und die eigenen Daten auswertet, um daraus beispielsweise die Pegelstanddifferenz zwischen den beiden Messorten, an denen die beiden Geräte angeordnet sind, zu bestimmen.
  • Durch die Verwendung einer Master/Slave-Funktion ist kein zusätzliches Auswertegerät erforderlich, um zum Beispiel den Messwert der Pegelstanddifferenz zu erhalten. Die Messwertbildung erfolgt direkt im Master-Gerät und kann so in nachfolgenden Systemen (beispielsweise einer Rechensteuerung) direkt als Stellgröße verwendet werden.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Programmelement, das, wenn es auf einem Prozessor eines Pegelstanddifferenzmesssystems ausgeführt wird, das Pegelstanddifferenzmesssystem anleitet, die oben und im Folgenden beschriebenen Schritte durchzuführen.
  • Dabei kann das Programmelement zum Beispiel Teil einer Software sein, die auf einem Prozessor des Pegelstanddifferenzmesssystems gespeichert ist. Weiterhin kann das Programmelement schon von Anfang an die Erfindung verwenden, oder ein Programmelement sein, welches durch eine Aktualisierung (Update) ein bestehendes Programmelement zur Verwendung der Erfindung veranlasst.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein oben beschriebenes Programmelement gespeichert ist.
  • Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • 1 zeigt ein Pegelstanddifferenzmesssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 zeigt eine Rechensteuerungsanlage für eine Kläranlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 4 zeigt ein Pegelstandmesssystem zur Durchflussmessung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
  • Werden in der folgenden Figurenbeschreibung die gleichen Bezugsziffern verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente.
  • 1 zeigt ein Pegelstanddifferenzmesssystem zur Erfassung einer Differenz zwischen den Pegelständen einer Flüssigkeit an zwei unterschiedlichen Messorten. Das Messsystem weist ein erstes Füllstandmessgerät 101, das als Master-Gerät ausgebildet ist, und ein zweites Füllstandmessgerät 102, das als Slave-Gerät ausgebildet ist, auf. Die beiden Messgeräte sind über eine oder mehrere Leitungen 104 miteinander verbunden. Über die Verbindung 104 kann sowohl ein Datenaustausch als auch Energietransfer von dem Master 101 an den Slave 102 erfolgen.
  • Auch kann eine Funkverbindung zwischen Master und Slave bestehen, über welche der Datentransfer erfolgt.
  • Das Slave-Gerät ist zur Erfassung und Übermittlung von Pegelstandmessdaten an das Master-Gerät ausgeführt, welches im Gegenzug diese Daten entgegennimmt und zusammen mit eigenen Pegelstandmessdaten auswertet, um eine Pegelstanddifferenz zu berechnen.
  • Ein zusätzliches Auswertegerät, an welches Master und Slave angeschlossen sind, ist nicht erforderlich. Die vom Master durchgeführten Rechenoperationen im Zuge der Datenauswertung umfassen im einfachsten Falle eine Differenzbildung, um beim Erreichen einer bestimmten Messwertdifferenz zwischen den einzelnen Pegelständen eine Aktion zu starten, beispielsweise eine Rechensteuerung anzusprechen oder ein Alarmsignal abzugeben.
  • Ein anderes Anwendungsgebiet, in welchem das oben beschriebene Pegelstanddifferenzmesssystem eingesetzt werden kann, ist die Durchflussmessung in Gerinnen oder Flüssen mithilfe von zwei Füllstandmessgeräten. Über eine solche Pegelmessung an zwei unterschiedlichen Orten mit hinreichendem Abstand (z. B. 10 m) innerhalb des Gerinnes bzw. des Flusses kann aus der Höhendifferenz der beiden Messpunkte der Durchfluss ermittelt werden. Dabei dient der Energieerhaltungssatz als Berechnungsgrundlage.
  • Die Messwerte des Slave-Geräts können dem Master-Gerät direkt zugeführt und in dessen Signalverarbeitung direkt verarbeitet werden. Ein zusätzliches Auswertegerät ist nicht erforderlich. Liegen Linearisierungstabellen vor, können diese direkt im Master-Gerät integriert und zur Berechnung des Durchflusses verwendet werden.
  • Der Anwender benötigt kein zusätzliches Auswertegerät. Dies führt einerseits zu einer deutlichen Platzersparnis, da kein zusätzliches Gerät im Schaltschrank oder dergleichen untergebracht werden muss.
  • Durch die Integration weiterer Funktionen im Master-Gerät, wie z. B. ein weiterer Signalausgang für Durchflussmessungen oder Schaltfunktionen wie Relais oder Transistor, kann in vielen Fällen auf ein zusätzliches Auswertegerät verzichtet werden. Dadurch entsteht eine erhebliche Kostenersparnis. Bei der Durchflussmessung wird der aktuelle Durchflusswert als Digitalsignal oder als Analogwert ausgegeben. Auch kann vorgesehen sein, dass die Summe der gesamten Durchflussmenge berechnet wird. Dieser Wert kann dann über einen Summenzähler oder einen digitalen Ausgang angezeigt werden.
  • Ein Transistor oder Relais kann beispielsweise einen Impulszähler ansteuern, der als Summenzähler für den Durchfluss dient.
  • Die Kommunikation zwischen Master- und Slave-Gerät kann im einfachsten Fall über ein Kabel 104 erfolgen, ist aber auch per Funk möglich. Hier können zum Beispiel bereits integrierte Schnittstellen im Sensor (z. B. Bluetooth oder WLAN) genutzt werden.
  • Das Master-Gerät weist darüber hinaus eine externe Schnittstelle 105 auf, über welche die ermittelte Pegelstanddifferenz nach außen hin mittels einer 4–20 mA Zwei- oder Vierdrahtleitung an eine zentrale Leitstelle 103 übermittelt werden kann.
  • 2 zeigt eine Rechensteuerung in Kläranlagen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche ein oben beschriebenes Pegelstanddifferenzmesssystem aufweist.
  • Zur Steuerung der Rechenreinigung in Kläranlagen wird der Wasserpegel des Gewässers 104 vor und hinter dem Rechen 108 gemessen. Die Differenzbildung zwischen den beiden Pegelständen erfolgt beispielsweise mit einem zusätzlichen Auswertegerät oder in der speicherprogrammierbaren Steuerung der Kläranlage. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Differenzbildung im Master-Gerät 101 erfolgt. Auch hier erfolgt die Kommunikation zwischen dem Master-Gerät 101 und dem Slave-Gerät 102 über eine Kabelverbindung 104 oder über Funk. Das Master-Gerät kann ausgeführt sein, die einzelnen Pegelstände, die von den Geräten 101 und 102 gemessen wurden, die Pegelstanddifferenz, ein entsprechendes Schaltsignal für beispielsweise die Rechensteuerung, die Durchflussmenge und/oder einen Zählausgang auszugeben. Ein Zählerausgang kann insbesondere bei der Durchflussmessung vorgesehen sein. Bei der Rechensteuerung dient beispielsweise ein Transistor- oder Relaisausgang direkt zur Auslösung der Rechenreinigung.
  • Somit erfolgt eine Integration der Auswertefunktion eines Auswertegeräts mit zwei Sensoren in die Master-Slave-Funktion eines Sensors zur Füllstand- und Durchflussmessung von Flüssigkeiten, insbesondere zur Pegelstanddifferenzmessung.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Schritt 301 erfolgt das Erfassen eines Pegelstandes eines Gewässers an einem ersten Messort durch ein Slave-Gerät, welches diesen Pegelstand oder zumindest daraus abgeleitete Daten in Schritt 302 an sein Master-Gerät übermittelt. In Schritt 303 erfolgt die Messung des Pegelstandes an einem anderen. Messort durch das Master-Gerät. Der Schritt 303 kann auch vor oder gleichzeitig mit dem Schritt 301 erfolgen.
  • In Schritt 304 wertet das Master-Gerät die vom Slave-Gerät übermittelten Daten sowie die eigenen Messdaten aus, um beispielsweise daraus den Differenzpegelstand zu berechnen.
  • 4 zeigt die Verwendung eines Pegelstandmesssystems gemäß 2 zur Durchflussmessung in einem Gerinne oder Kanal 401.
  • Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend” und „aufweisend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims (13)

  1. Pegelstanddifferenzmesssystem zur Erfassung einer Differenz zwischen den Pegelständen einer Flüssigkeit (107) an zwei unterschiedlichen Messorten, aufweisend: ein erstes Füllstandmessgerät (101), welches als Master-Gerät ausgeführt ist und zur Anordnung an einem ersten Messort ausgeführt ist; ein zweites Füllstandmessgerät (102), welches als Slave-Gerät ausgeführt ist und an einem zweiten, vom ersten Messort unterschiedlichen Messort an das Master-Gerät anzuschließen ist; wobei das Slave-Gerät zur Erfassung und Übermittlung von Pegelstandmessdaten an das Master-Gerät ausgeführt ist; wobei das Master-Gerät zur Erfassung von Pegelstandmessdaten und zur Auswertung der selbst erfassten sowie der vom Slave-Gerät übermittelten Pegelstandmessdaten ausgeführt ist.
  2. Pegelstanddifferenzmesssystem nach Anspruch 1, wobei das Master-Gerät (101) zur Übermittlung von Steuersignalen an das Slave-Gerät (102) zur Steuerung des Slave-Geräts ausgeführt ist.
  3. Pegelstanddifferenzmesssystem nach Anspruch 2, wobei die Steuersignale zur Auslösung einer Messung durch das Slave-Gerät (102) ausgeführt sind.
  4. Pegelstanddifferenzmesssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Master-Gerät (101) an eine externe Energieversorgung (103) angeschlossen ist, beispielsweise in Form einer Zweileiterschleife; und wobei das Master-Gerät zur Energieversorgung des Slave-Geräts (102) ausgeführt ist.
  5. Pegelstanddifferenzmesssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Master-Gerät (101) zur alleinigen Energieversorgung des Slave-Geräts (102) ausgeführt ist.
  6. Pegelstanddifferenzmesssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Slave-Gerät (102) zur Erfassung einer Echokurve ausgeführt ist, aus welcher der Abstand zwischen dem Slave-Gerät und der Flüssigkeitsoberfläche bestimmbar ist; und wobei das Slave-Gerät zur Übermittlung der Echokurve oder von daraus durch das Slave-Gerät abgeleiteten Daten an das Master-Gerät (101) ausgeführt ist.
  7. Pegelstanddifferenzmesssystem nach Anspruch 6, wobei das Master-Gerät (101) zur Erfassung einer Echokurve ausgeführt ist, aus welcher der Abstand zwischen dem Master-Gerät und der Flüssigkeitsoberfläche bestimmbar ist; wobei das Master-Gerät zur Berechnung der Pegeldifferenz aus der von dem Slave-Gerät (102) übermittelten Echokurve oder den von den Slave-Gerät daraus abgeleiteten Daten sowie aus der eigenen erfassten Echokurve ausgeführt ist.
  8. Pegelstanddifferenzmesssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Master-Gerät (101) zur Berechnung der Fließgeschwindigkeit oder des Durchflusses der Flüssigkeit (107) aus der eigenen erfassten Echokurve und der von dem Slave-Gerät (102) übermittelten Echokurve oder den von den Slave-Gerät daraus abgeleiteten Daten ausgeführt ist.
  9. Pegelstanddifferenzmesssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Füllstandmessgeräte (101, 102) als Radargeräte ausgebildet sind.
  10. Rechensteuerungsanlage für eine Kläranlage, aufweisend: einen Rechen (106); ein Pegelstanddifferenzmesssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche; eine Steuerung zur Steuerung des Rechens unter Berücksichtigung der von dem Pegelstanddifferenzmesssystem festgestellten Differenz zwischen den Pegelständen einer Flüssigkeit.
  11. Verfahren zum Erfassen einer Differenz zwischen den Pegelständen einer Flüssigkeit an zwei unterschiedlichen Messorten, aufweisend: Erfassen und Übermitteln von Pegelstandmessdaten durch ein Slave-Gerät an ein Master-Gerät; Erfassen von Pegelstandmessdaten durch das Master-Gerät; Auswerten der vom Master-Gerät erfassten sowie der vom Slave-Gerät übermittelten Pegelstandmessdaten durch das Master-Gerät.
  12. Programmelement, das, wenn es auf den Prozessoren eines Pegelstanddifferenzmesssystems ausgeführt wird, das Pegelstanddifferenzmesssystem anleitet, die folgenden Schritte durchzuführen: Erfassen und Übermitteln von Pegelstandmessdaten durch ein Slave-Gerät an ein Master-Gerät; Erfassen von Pegelstandmessdaten durch das Master-Gerät; Auswerten der vom Master-Gerät erfassten sowie der vom Slave-Gerät übermittelten Pegelstandmessdaten durch das Master-Gerät.
  13. Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement nach Anspruch 12 gespeichert ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3467447A1 (de) * 2017-10-06 2019-04-10 VEGA Grieshaber KG Füllstandmessgerät mit mehreren radarchips
EP3467449B1 (de) * 2017-10-06 2020-07-08 VEGA Grieshaber KG Radarfüllstandmessgerät mit hochfrequenzverstärker
WO2022093304A1 (en) * 2020-11-02 2022-05-05 Shiau Shi En Contactless sensor system and method for measuring free surface and pressure flow in a conduit

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0057481B1 (de) * 1981-01-29 1986-03-19 CISE- Centro Informazioni Studi Esperienze S.p.A. Vorrichtung zur Überwachung von Füllstandsdifferenzen mit einem Schwimmer
DE3419470C2 (de) * 1984-05-24 1990-10-04 Hans 8483 Vohenstrauss De Schick
DE10144971A1 (de) * 2001-09-12 2003-03-27 Endress & Hauser Gmbh & Co Kg Verfahren zur Sicherung des Datenaustauschs zwischen einer externen Zugriffseinheit und einem Feldgerät
DE102005062418A1 (de) * 2005-10-05 2007-05-10 Vega Grieshaber Kg Datenlogger für ein Messgerät
DE102013213345A1 (de) * 2013-07-08 2015-01-08 Vega Grieshaber Kg Universelle Messdatenerfassung in Gewässern
DE102013213346A1 (de) * 2013-07-08 2015-01-08 Vega Grieshaber Kg Bestimmung von Pegel und Fließgeschwindigkeit eines Mediums
DE102013213040A1 (de) * 2013-07-03 2015-01-08 Vega Grieshaber Kg Übertragungsvorrichtung für ein Messgerät und Verfahren zum Übertragen von Rohdaten mit einer Übertragungsvorrichtung
WO2015120885A1 (de) * 2014-02-11 2015-08-20 Vega Grieshaber Kg Messvorrichtung und verfahren zum erfassen von eigenschaften eines objekts
WO2015124202A1 (de) * 2014-02-21 2015-08-27 Vega Grieshaber Kg Füllstandmessgerät mit einrichtung zur energieübertragung

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0057481B1 (de) * 1981-01-29 1986-03-19 CISE- Centro Informazioni Studi Esperienze S.p.A. Vorrichtung zur Überwachung von Füllstandsdifferenzen mit einem Schwimmer
DE3419470C2 (de) * 1984-05-24 1990-10-04 Hans 8483 Vohenstrauss De Schick
DE10144971A1 (de) * 2001-09-12 2003-03-27 Endress & Hauser Gmbh & Co Kg Verfahren zur Sicherung des Datenaustauschs zwischen einer externen Zugriffseinheit und einem Feldgerät
DE102005062418A1 (de) * 2005-10-05 2007-05-10 Vega Grieshaber Kg Datenlogger für ein Messgerät
DE102013213040A1 (de) * 2013-07-03 2015-01-08 Vega Grieshaber Kg Übertragungsvorrichtung für ein Messgerät und Verfahren zum Übertragen von Rohdaten mit einer Übertragungsvorrichtung
DE102013213345A1 (de) * 2013-07-08 2015-01-08 Vega Grieshaber Kg Universelle Messdatenerfassung in Gewässern
DE102013213346A1 (de) * 2013-07-08 2015-01-08 Vega Grieshaber Kg Bestimmung von Pegel und Fließgeschwindigkeit eines Mediums
WO2015120885A1 (de) * 2014-02-11 2015-08-20 Vega Grieshaber Kg Messvorrichtung und verfahren zum erfassen von eigenschaften eines objekts
WO2015124202A1 (de) * 2014-02-21 2015-08-27 Vega Grieshaber Kg Füllstandmessgerät mit einrichtung zur energieübertragung

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HART: HART® Field Communications Protocol. Application Guide HCF LIT 34. Austin, TX: HART Communication Foundation, 1999. *
MTS Sensors: Liquid-Level Sensors - M-Series, Digital - Liquid Level Transmitter. Operation and Installation Manual. Firmenschrift, MTS Systems Corporation, Sensors Division, Part Number: 8-05 550791, Revision I. Cary, NC: MTS Sensors, 2005. *
ROSEMOUNT: Rosemount Serie 5400 - Zweileiter Radar-Messumformer für Füllstand. Firmenschrift, ROSEMOUNT Inc. / EMERSON Process Management GmbH & Co. OHG, Betriebsanleitung 00809-0105-4026, Rev GA, Juni 2012. Weßling: Emerson, 2012. *
SAMSON: HART - Technical Information, Part 4: Communications. Firmenschrift, SAMSON AG, L452 EN - 1999/12. Frankfurt: SAMSON, 1999. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3467447A1 (de) * 2017-10-06 2019-04-10 VEGA Grieshaber KG Füllstandmessgerät mit mehreren radarchips
CN109632044A (zh) * 2017-10-06 2019-04-16 Vega格里沙贝两合公司 具有多个雷达芯片的物位测量装置
EP3467449B1 (de) * 2017-10-06 2020-07-08 VEGA Grieshaber KG Radarfüllstandmessgerät mit hochfrequenzverstärker
US10788351B2 (en) 2017-10-06 2020-09-29 Vega Grieshaber Kg Fill level measurement device comprising a plurality of radar chips
US11067428B2 (en) 2017-10-06 2021-07-20 Vega Grieshaber Kg Radar fill level measurement device comprising a high-frequency amplifier
WO2022093304A1 (en) * 2020-11-02 2022-05-05 Shiau Shi En Contactless sensor system and method for measuring free surface and pressure flow in a conduit
US11781897B2 (en) 2020-11-02 2023-10-10 Shi-En Shiau Contactless sensor system and method for measuring free surface and pressure flow in a conduit

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