DE102017124996A1 - Radarbasiertes Füllstandsmessgerät - Google Patents

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Endress and Hauser SE and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radarbasiertes Füllstandsmessgerät (1) zur Messung eines Füllstandes (L) eines in einem Behälter (2) befindlichen Füllgutes (3),. Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Füllstandsmessgerät (1) ist zumindest eine erste quasioptische Einrichtung (12), die ausgelegt ist, die Bündelung, die Filterung, einen Strahlversatz, und/oder den Strahlengang des Radar-Sendesignals (S) gen Füllgut (3) veränderbar einzustellen. Durch die optische Einrichtung (12) kann das erfindungsgemäße Füllstandsmessgerät (1) somit je nach Anforderung in verschiedenen komplexen Mess-Situationen vorteilhaft eingesetzt werden, ohne dass das Füllstandsmessgerät (1) für eine Neuausrichtung des Sendesignals als solches schwenkbar ausgelegt sein muss.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Radarbasiertes Füllstandsmessgerät zur Messung eines Füllstandes eines in einem Behälter befindlichen Füllgutes, sowie geeignete Verfahren zu dessen Betrieb.
  • In der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung oder zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen werden Sensoren eingesetzt, die beispielsweise in Füllstandsmessgeräten, Durchflussmessgeräten, Druck- und Temperaturmessgeräten, pH-Redoxpotential-Messgeräten, Leitfähigkeitsmessgeräten, oder vergleichbaren Geräten zum Einsatz kommen. Sie erfassen die entsprechenden Prozessvariablen, wie Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert, Redoxpotential oder Leitfähigkeit. Verschiedenste solcher Feldgeräte-Typen wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
  • Zur Füllstandsmessung von Füllgütern in Behältern haben sich berührungslose Messverfahren etabliert, da sie robust und wartungsarm sind. Dabei werden unter dem Begriff „Behälter“ im Rahmen der Erfindung auch nicht-abgeschlossene Behältnisse, wie beispielsweise Becken, Seen oder fließende Gewässer verstanden. Ein weiterer Vorteil berührungsloser Messverfahren besteht in der Fähigkeit, den Füllstand quasi kontinuierlich messen zu können. Im Bereich der kontinuierlichen Füllstandsmessung werden daher überwiegend Radar-basierte Messverfahren eingesetzt (im Kontext dieser Patentanmeldung beziehen sich der Begriff „Radar“ auf Signale bzw. elektromagnetische Wellen mit Frequenzen zwischen 0.03 GHz und 300 GHz).
  • Ein etabliertes Messprinzip bildet hierbei das Pulslaufzeit-Messprinzip, auch unter dem Begriff „Pulsradat“ bekannt. Hierbei werden zyklisch Mikrowellenpulse in Richtung des Füllguts ausgesandt und die Laufzeit bis zum Empfang des entsprechenden Echo-Pulses gemessen. Durch das Messprinzip können Pulsradar-basierte Füllstandsmessgeräte vergleichsweise ohne großen schaltungstechnischen Aufwand realisiert werden. Ein Füllstandsmessgerät, welches nach dem Puls-Laufzeit-Verfahren arbeitet, ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 10 2012 104 858 A1 beschrieben.
  • Sofern eine komplexere Schaltungstechnik in Kauf genommen werden kann, bietet sich zur Radar-basierten Füllstandsmessung auch FMCW („Frequency Modulated Continuous Wafe“) als Messprinzip an. Bei vergleichbarem schaltungstechnischem ermöglicht FMCW eine höhere Auflösung, als es mit dem Pulslaufzeit-Messprinzip möglich ist. Bezüglich eines typischen Aufbaus von FMCW-basierten Füllstandsmessgeräten sei hier exemplarisch auf die Offenlegungsschrift DE 10 2013 108 490 A1 verwiesen.
  • Das Messprinzip von FMCW- Radar basierten Entfernungsmessverfahren beruht darauf, ein kontinuierliches Mikrowellen-Signal mit einer modulierten Frequenz auszusenden. Dabei liegt die Frequenz des Signals in einem festgelegten Frequenzband im Bereich einer standarisierten Mittenfrequenz. Kennzeichnend für das FMCW Verfahren ist hierbei, dass die Sende-Frequenz nicht konstant ist, sondern sich periodisch innerhalb eines definierten Frequenzbandes ändert. Die zeitliche Änderung ist hierbei standardmäßig linear und weist eine Sägezahn- beziehungsweise Dreiecks-Form auf. Eine Sinus-förmige Änderung kann prinzipiell jedoch auch verwendet werden. Im Gegensatz zum Pulslaufzeit-verfahren wird die Entfernung bzw. der Füllstand bei Implementierung des FMCW-Verfahrens auf Basis der momentanen Frequenzdifferenz zwischen dem aktuell empfangenen Empfangssignal EHF und dem momentan ausgesendeten Sendesignal SHF bestimmt.
  • Mit fortschreitender Entwicklung kommen immer höhere Frequenzbänder zum Einsatz: Ursprünglich im 6 GHz-Band, werden neben dem 79 GHz-Band mittlerweile Frequenzen von über 100 GHz implementiert. Vorteilhaft hieran ist, dass bei höheren Frequenzen eine größere absolute Bandbreite genutzt werden kann. Dadurch wird wiederum eine höhere Auflösung bzw. Genauigkeit der Füllstandsmessung erreicht. Insbesondere bei der Füllstandsmessung stellt dies eine wichtige Anforderung dar, da je nach Anwendung eine hochgenaue Kenntnis des Füllstandes erforderlich ist.
  • Oberhalb von 100 GHz können die elektrischen Hochfrequenzsignale (die zur Erzeugung des eigentlichen Radar-Signals dienen) zwischen der entsprechenden Hochfrequenz-Signalerzeugungseinheit und einer Antenne bzw. einer Koppelstruktur zur Aus- bzw. Einkopplung des Radar-Signals nicht mehr über hybride Pfade geführt werden. Solche Pfade, wie Leiterbahnen auf Leiterkarten, Bondverbindungen oder Lötstellen, stören das Übertragungsverhalten, da deren Dimensionen in der Größenordnung der Wellenlänge des entsprechenden Radar-Signals liegen. Darüber hinaus verursachen viele der in der Elektronik üblichen Werkstoffe mit höherer Frequenz steigende Verluste, durch die die Millimeterwellensignale schon über kurze Distanzen erheblich gedämpft werden.
  • Daher sind die Hochfrequenz-Signalerzeugungseinheit zur Erzeugung des elektrischen Hochfrequenzsignals und die Koppelstruktur zur Aus- bzw. Einkopplung des entsprechenden Radar-Signals bei hohen Frequenzen in einem geeignet gekapselten Halbleiter-Bauteil (auch „Primärstrahler“ genannt) monolithisch integriert. Kern der Hochfrequenz-Signalerzeugungseinheit ist dabei ein entsprechender elektrischer Schwingkreis, beispielsweise ein per PLL („Phase Locked Loop“) rückgekoppelter VCO („Voltage Controlled Oscillator“). Als Koppelstruktur des Primärstrahlers kann eine planare Leiterbahnstruktur, beispielsweise als Patschantenne ausgelegt, in Oberflächen-Nähe des Halbleiterbausteins eingesetzt werden. Je nach Auslegung des Primärstrahlers dient dieser nicht nur zur Abstrahlung des Sendesignals, sondern fungiert zudem auch als Empfangseinheit für eingehende Radar-Empfangssignale, wie die Echos der reflektierten Sendesignale.
  • Ein entsprechender Primärstrahler wird beispielsweise in der Veröffentlichungsschrift DE 10 2015 119 690 A1 thematisiert. Wie hieraus erkenntlich wird, bedingt die Verwendung hoher Frequenzen bzw. der Einsatz eines Primärstrahlers zur Radar-basierten Füllstandsmessung die Abkehr von klassischen Antennen, wie beispielsweise Hornantennen. Vorteilhaft hieran ist die Platzersparnis durch die nicht vorhandene Antenne. Andererseits stellt die Antenne üblicherweise die erforderliche Bündelung des auszusendenden Radar-Sendesignals und des zu empfangenen Radar-Empfangssignals ein (im Kontext der vorliegenden Patentanmeldung entspricht der Bündelungswinkel gemäß der gängigen Definition demjenigen Raumwinkel, bei dem sich ausgehend von der Hauptabstrahlrichtung, also dem Vektor der Maximal-Leistung des ausgesendeten Radar-Signals, die Leistung auf 50 % bzw. um -3 dB verringert hat). Der Abstrahlkegel eines Primärstrahlers hingegen erstreckt sich durch die monolithische Bauweise und die kompakte Abmessung in den kompletten Halbraum oberhalb der Leiterplatte, auf der der Primärstrahler angeordnet ist (unbeschadet davon weisen jedoch auch Primärstrahler eine bekannte Hauptabstrahlrichtung auf).
  • Unabhängig davon, ob Radar-basierte Füllstandsmessgeräte mit oder ohne Antenne ausgelegt sind, ist die Strahlrichtung des Radar-Sendesignals im Behälter gen Füllgut zumindest nach der Montage des Füllstandsmessgerätes nicht mehr veränderbar. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, dass je nach Situation im Behälter nach der Reflektion des Sendesignals an der Füllgut-Oberfläche kein bzw. ein zu schwaches oder gar ein fehlerhaftes Echosignal am Füllstandsmessgerät empfangen wird. In diesen Fällen kann kein korrekter Füllstandswert bestimmt werden. Auslöser hierfür können beispielsweise raue bzw. wellige Füllgut-Oberflächen oder Füllgüter mit Schüttgut-Kegel sein, die zu einer Ablenkung des Empfangssignals führen. Weitere Ursachen können aber auch sonstige Störkörper im Behälter sein, die zu einem Störecho führen.
  • In der Veröffentlichungsschrift EP 2 869 397 A1 ist zwar ein Radar-basiertes Füllstandsmessgerät mit einer schwenkbaren Hornantenne gezeigt. Allerdings muss dort die Antenne manuell geschwenkt werden. Außerdem unterliegt diese Ausführung mit einer (schwenkbaren) Antenne den zuvor geschilderten Beschränkungen bezüglich kompakter Bauweise.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Radar-basiertes Füllstandsmessgerät bereitzustellen, das auch in komplexen Messsituationen einsetzbar ist.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Radarbasiertes Füllstandsmessgerät zur Messung eines Füllstandes eines in einem Behälter befindlichen Füllgutes. Grundsätzlich umfasst es ein Gehäuse, in dem eine starre, quasioptische Linse für elektromagnetische Wellen im Radar-Spektralbereich eingelassen ist. Dabei handelt es sich im Rahmen der Erfindung bei dem Begriff „quasioptische Einrichtung“ bzw. „quasioptische Linse“ analog zu optischen Linsen um Materialien, mit denen elektromagnetische Wellen im Radar-Spektralbereich [0,3 bis 300 GHz] gebrochen werden, und durch die sich bei entsprechender Formgebung eine definierte Bündelung oder Ablenkung des Strahlengangs erreichen lässt. Vor allem Kunststoffe aus dem Bereich der Thermoplaste, wie bspw. PTFE, PE, HDPE oder PMMA weisen entsprechende Eigenschaften auf.
  • Innerhalb des Gehäuses sind gemäß der Erfindung zumindest folgende Komponenten angeordnet:
    • - Ein Primärstrahler, der ausgelegt ist, ein Radar-Sendesignal in einer vordefinierten Hauptabstrahlrichtung über die eingelassene, quasioptische Linse auszusenden,
    • - eine Empfangs-Einheit, die ausgestaltet ist, um nach Reflektion des Sendesignals an der Oberfläche des Füllgutes ein Empfangssignal zu empfangen, und
    • - eine Auswertungs-Einheit zur Ermittlung des Füllstandes anhand zumindest des Empfangssignals.
  • Erfindungsgemäß zeichnet sich das Füllstandsmessgerät durch
    • - zumindest eine erste quasioptische Einrichtung aus, die ausgelegt ist,
      • ◯ eine Bündelung,
      • ◯ eine Filterung,
      • ◯ einen Strahlversatz, und/oder
      • ◯ einen Strahlengang
      des Sendesignals gen Füllgut veränderbar einzustellen.
  • Durch die optische Einrichtung kann das erfindungsgemäße Füllstandsmessgerät somit je nach Anforderung in verschiedenen, komplexen Mess-Situationen vorteilhaft eingesetzt werden, ohne dass das Füllstandsmessgerät für eine Neuausrichtung des Sendesignals als solches schwenkbar ausgelegt sein muss.
  • Allgemein weisen (quasi-)optische Materialien mit steigender Frequenz eine höhere Brechung auf. Vor allem zwecks kompakter Auslegung der quasioptischen Einrichtung ist es daher im Rahmen der Erfindung vorteilhaft, wenn der Primärstrahler ausgelegt ist, das Sendesignal mit einer Frequenz von zumindest 26 GHz, insbesondere zumindest 100 GHz zu erzeugen. Dementsprechend bietet es sich erfindungsgemäß an, die erste quasioptische Einrichtung auszulegen, um den Strahlversatz, die Strahlrichtung oder die Bündelung mittels zumindest einer hierzu geeigneten, ersten quasioptischen Linse einzustellen, die zu diesem Zweck in Hauptabstrahlrichtung definiert beabstandet vor dem Primärstrahler angeordnet ist.
  • Die Art bzw. die Auslegung der einzusetzende(n) Linse(n) richtet sich danach, ob der Strahlengang, die Bündelung oder die Filterung am Füllstandsmessgerät veränderbar eingestellt werden soll. Zur Einstellung bzw. Änderung des Strahlversatzes, der Strahlrichtung oder der Bündelung des Sendesignals bietet es sich an, wenn die zumindest erste quasioptische Linse aus einem Material mit einer Dielektrizitätszahl im Wertebereich zwischen 1,5 und 6 gefertigt ist. Speziell in diesem Fall gibt es mehrere Möglichkeiten der geometrischen Auslegung:
    • - Zur Einstellung der Bündelung kann die zumindest erste quasioptische Linse konvex oder konkav ausgelegt werden,
    • - Zur Einstellung des Strahlversatzes kann die zumindest erste Linse mit einem rechteckigen Querschnitt ausgelegt werden,
    • - und/oder die zumindest erste Linse wird zur Einstellung der Strahlrichtung mit einem keilförmigen Querschnitt ausgelegt.
  • Alternativ oder ergänzend hierzu kann die zumindest erste quasioptische Linse ausgelegt werden, um das Sendesignal und/oder das Empfangssignal zu filtern. Bekannte Maßnahmen hierzu bestehen bspw. darin, die Linsenoberfläche mit sogenannten Patches, also Ausnehmungen in der Dimension einiger Mikrometer, zu versehen, um je nach Dimensionierung der Ausnehmungen bspw. einen Bandpass oder eine Bandsperre zu erzielen. Daneben wäre auch die Auslegung als Polarisationsfilter vorstellbar: Hierfür könnte die Linsenoberfläche bspw. mit entsprechenden streifenförmigen Vertiefungsmustern versehen sein. Zur Realisierung eines Filters ist es außerdem möglich, eine konvexe Linse mit durchgehenden Löchern einzusetzen.
  • Neben der Strukturierung der Linsenoberfläche ist es zwecks Filterung auch möglich, die Linsenoberfläche mit einer Oberflächenbeschichtung, bspw. einer Antireflexions- oder einer spektral selektiven Schicht auszulegen. Hierfür sind geeignete Mikrobeschichtungsverfahren wie Sputtern, CVD („Chemical Vapor Deposition“) oder vergleichbare Mikrobeschichtungsverfahren bekannt.
  • Eine Möglichkeit, um die Bündelung, die Filterung, die Strahlrichtung oder den Strahlversatz mittels der quasioptischen Einrichtung bedarfsabhängig zu ändern, besteht darin, die quasioptische Einrichtung entsprechend mechanisch verschiebbar oder um eine vordefinierte Achse rotierbar auszulegen. Für den Fall, dass die quasioptische Einrichtung rotierbar ist, bietet es sich an, wenn die Achse parallel zur Hauptabstrahlrichtung ausgerichtet ist. Hierbei kann zur Rotation der quasioptischen Einrichtung die Achse an eine entsprechend angesteuerte Antriebseinheit, insbesondere ein Schrittmotor, ein Piezoantrieb oder eine Anordnung mit einem Magneten und einer Feder gemäß dem Uhrwerkprinzip, gekoppelt werden.
  • Insbesondere im Falle einer rotierbaren Auslegung kann die quasioptische Einrichtung zur Änderung der Bündelung, des Strahlversatzes oder der Strahlrichtung zumindest zwei quasioptische Linsen mit voneinander abweichenden Querschnitten umfassen. Dabei ist die quasioptische Einrichtung so auszulegen, dass eine der zumindest zwei Linsen in Hauptabstrahlrichtung auswechselbar vor dem Primärstrahler positionierbar ist. Konkret umgesetzt werden kann dies, indem die Linsen in Bezug zur Achse der quasioptischen Einrichtung in entsprechend verschiedenen radialen Winkelsegmenten angeordnet sind. Alternativ wäre auch jede andere Umsetzungsmöglichkeit denkbar, beispielsweise nach dem mechanischen Austausch-Prinzip eines Diaprojektors.
  • Alternativ zu einer Auslegung der quasioptischen Einrichtungen mit mehreren quasioptischen Linsen kann die quasioptische Einrichtung bei rotierbarer Auslegung auch mit nur einer einzigen Linse, zumindest bezüglich der Strahlrichtung, veränderbar ausgelegt werden. Möglich ist dies zum Beispiel, sofern die quasioptische Linse einen keilförmigen Querschnitt aufweist, wobei die Achse der quasioptischen Einrichtung in diesem Fall durch den Mittelpunkt der keilförmigen Linse zu verlaufen hat, so dass bei Rotation um die Achse ein entsprechendes Schwenken der Strahlrichtung resultiert.
  • In einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Füllstandsmessgerätes kann die quasioptische Einrichtung außerdem so ausgelegt werden, dass der Abstand zwischen der zumindest ersten quasioptischen Linse und dem Primärstrahler veränderbar ist. Hierdurch ist beispielsweise eine zusätzliche Möglichkeit geboten, um die Bündelung bzw. Fokussierung zu ändern, ohne die momentan vorgeschaltete Linse zu wechseln.
  • Zusätzlichen kann das erfindungsgemäße Füllstandsmessgerät so konzipiert werden, dass die quasioptische Einrichtung aus dem Gerät entnehmbar ist. Analog hierzu wäre es ebenso gut denkbar, dass für den Fall, das die quasioptische Einrichtung mehrere quasioptische Linsen umfasst, die quasioptische Einrichtung so ausgelegt ist, dass zumindest eine der mehreren Linsen entnehmbar ist. Bei Bedarf könnte somit die optische Einrichtung zur Reparatur herausgenommen, oder mit anderen Linsen bestückt werden.
  • Weiterentwickeln lässt sich das erfindungsgemäße Füllstandsmessgerät zudem, indem in Bezug zum Primärstrahler vor oder hinter der ersten quasioptischen Einrichtung zumindest eine zweite quasioptische Einrichtung vorgesehen ist. Hierdurch kann nicht nur die Anzahl der vorschaltbaren Linsen erhöht werden. Dadurch, dass der Strahlengang des Sendesignals bzw. des Empfangssignals durch jeweils eine Linse beider quasioptischer Einrichtungen verläuft, ergibt sich zusätzlich eine entsprechende Auswahl an Kombinationsmöglichkeiten an Linsen der zwei quasioptischen Einrichtungen. Einen Synergieeffekt bietet dies zudem, wenn beispielsweise die Linsen einer quasioptischen Einrichtung zur Einstellung bzw. Änderung der Strahlrichtung dienen, während mit den Linsen der zweiten Einrichtung eine veränderbare Filterung eingestellt werden kann.
  • Je nach Auslegung der optischen Einrichtung lässt sich das erfindungsgemäße Füllstandsmessgerät in verschiedenen Modi bzw. für verschiedene Anwendungen einsetzen. Wenn die quasioptische Einrichtung zumindest zwei quasioptische Linsen umfasst, kann beispielsweise ein Verfahren mit folgenden Verfahrensschritten angewandt werden, um bei Erfassen eines nicht verwertbaren Empfangssignals dennoch die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, den Füllstand bestimmen zu können:
    • - Aussenden eines Sendesignals über die erste quasioptische Linse und die eingelassene quasioptische Linse mittels des Primärstrahlers,
    • - Auswechseln der ersten Linse gegen die zweite Linse, sofern kein verwertbares Empfangssignal empfangen wird,
    • - Aussenden eines weiteren Sendesignals über die zweite Linse, und
    • - Bestimmen des Füllstandes durch die Auswerte-Einheit, sofern ein verwertbares Empfangssignal empfangen wird.
  • Die Anwendung eines solchen Verfahrens macht beispielsweise Sinn, wenn die zwei quasioptischen Linsen einen konvexen und/oder konkaven Querschnitt aufweisen, wobei die zweite Linse eine geringere Brechungs-Zahl als die erste Linse aufweist. Somit wird zunächst versucht, mit der stärker bündelnden Linse zu arbeiten, wodurch prinzipiell der Füllstand genauer bestimmt werden kann. Ist dies beispielsweise aufgrund einer welligen Füllgut-Oberfläche nicht möglich, so kann eine schwächer bündelnde Linse vorgeschaltet werden, um auf Basis des weiteren Abstrahlkegels (des Sendesignals sowie des Empfangssignals) die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, ein auswertbares Empfangssignal zu erhalten. Dieses Verfahren lässt sich natürlich auf eine Vielzahl an Linsen mit absteigender Bündelungsstärke erweitern. Analog zu einer abnehmenden Bündelung kann auf Basis dieses Verfahrens durch Verwendung hierzu geeigneter Linsen auch der Strahlengang bzw. die Strahlrichtung sukzessive geändert werden. Dementsprechend wird bei Empfang eines nicht nutzbaren Empfangssignals die Strahlrichtung (und somit den Bereich, in dem das Sendesignal auf der Füllgut-Oberfläche reflektiert wird) geändert, so dass wiederum die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass das Füllstandsmessgerät (bzw. der Primärstrahler) bei einer bestimmten Strahlrichtung ein nutzbares Empfangssignal erhält.
  • Ein weiteres, anwendbares Verfahren, bei dem die quasioptische Einrichtung ausgelegt ist, um die Strahlrichtung und/oder den Strahlversatz des Sendesignals zu ändern, erlaubt die ortsabhängige (bezogen auf den Bereich, in das Sendesignal auf der Füllgut-Oberfläche reflektiert wird) Messung des Füllstandes. Hierauf basierend kann es beispielsweise ermöglicht werden, bei Schüttgut-artigen Füllgütern die Höhe von etwaigen Schüttgut-Kegeln (oder gegebenenfalls sogar komplexere Topologien) zu bestimmen. Folgende Verfahrensschritte sind hierzu vorgesehen:
    • - Aussenden eines Sendesignals mittels des Primärstrahlers,
    • - Empfangen des Empfangssignals durch die Empfangs-Einheit,
    • - Bestimmung eines Füllstandes durch die Auswertungs-Einheit,
    • - Ändern der Strahlrichtung und/oder des Strahlversatzes des Sendesignals,
    • - Erneutes Aussenden eines Sendesignals mittels des Primärstrahlers,
    • - Empfangen eines weiteren Empfangssignals durch Empfangs-Einheit,
    • - Erneutes Bestimmen des Füllstandes durch die Auswertungs-Einheit.
  • Anhand der nachfolgenden Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
    • 1: eine übliche Anordnung eines Radar-basierten Füllstandsmessgerätes an einem Behälter,
    • 2: Ein erfindungsgemäßes Füllstandsmessgerät,
    • 3: Verschiedene quasioptische Linsen zum Einsatz im erfindungsgemäßen Füllstandsmessgerät,
    • 4: Verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten einer quasioptischen Einheit für des erfindungsgemäßen Füllstandsmessgerätes, und
    • 5: eine Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Füllstandsmessgerätes mit mehreren quasioptischen Einrichtungen.
  • Zum allgemeinen Verständnis der Erfindung ist in 1 eine typische Anordnung eines Radar-basierten Füllstandsmessgerätes 1 an einem Behälter 2 gezeigt. Im Inneren des Behälters 2 befindet sich ein Füllgut 3, dessen Füllstand L durch das Füllstandsmessgerät 1 zu bestimmen ist. Hierzu ist das Füllstandsmessgerät 1 in einer bekannten Einbauhöhe h oberhalb des Füllgutes 3 am Behälter 2 angebracht. Dabei kann der Behälter 2 je nach Anwendung mehr als 30 m hoch sein.
  • Das Füllstandsmessgerät 1 ist so am Behälter 2 ausgerichtet und befestigt, dass es Radar-Sendesignale SHF in Richtung der Oberfläche des Füllgutes 3 aussendet. Infolge der Reflektion des Sendesignals SHF an der Füllgut-Oberfläche empfängt das Füllstandsmessgerät 1 ein entsprechendes Empfangssignal EHF in Abhängigkeit der Entfernung d = h - L zur Füllgut-Oberfläche nach einer entsprechenden Laufzeit. Bei Füllstandsmessgeräten nach dem Pulsradar-Prinzip handelt es sich bei dem Sendesignal SHF um ggf. periodisch ausgesendete Radar-Pulse, so dass anhand der Pulslaufzeit zwischen Aussenden des pulsförmigen Sendesignals SHF und Empfang des ebenfalls pulsförmigen Empfangssignals EHF unmittelbar die Entfernung und somit der Füllstand L bestimmt werden kann.
  • Im Fall von FMCW Radar handelt es sich bei dem Sendesignal SHF um ein kontinuierliches Radar-Signal, allerdings mit zeitlich definiert modulierter Frequenz. Dementsprechend kann die Laufzeit und somit die Entfernung bzw. der Füllstand L bei Implementierung des FMCW Verfahrens auf Basis der momentanen Frequenzdifferenz zwischen dem aktuell empfangenen Empfangssignal EHF und dem gleichzeitig ausgesendeten Sendesignal SHF bestimmt werden.
  • In der Regel ist das Füllstandsmessgerät 1 über ein Bussystem, etwa „PROFIBUS“, „HART“ oder „Wireless HART“ mit einer übergeordneten Einheit 4, beispielsweise einem Prozessleitsystem, verbunden. Hierüber kann der Füllstand L übermittelt werden, beispielsweise um gegebenenfalls am Behälter 2 vorhandene Zu- oder Abflüsse zu steuern. Es können aber auch anderweitige Informationen über den allgemeinen Betriebszustand des Füllstandsmessgerätes 1 kommuniziert werden.
  • Sofern das Füllstandsmessgerät 1 nicht mechanisch schwenkbar am Behälter 2 angeordnet ist, ist der Strahlengang des Radar-Sendesignals SHF im Behälter 2 gen Füllgut 3 zumindest nach der Montage des Füllstandsmessgerätes 1 nicht mehr veränderbar. Dies ist in solchen Fällen problematisch, in denen sich die Messsituation permanent ändert, beispielsweise bei Bildung bzw. Rückbildung von Schüttgut-Kegeln im Falle Schüttgut-artiger Füllgüter 3. Eine hierdurch bedingte Ablenkung des Empfangssignals EHF kann vom Füllstandsmessgerät 1 aufgrund der starren Anordnung im Zweifelsfall nicht erfasst werden.
  • Dies kann durch das erfindungsgemäße Füllstandsmessgerät 1, dessen prinzipieller Aufbau in 2 dargestellt ist, überwunden werden. Dabei wird auch das erfindungsgemäße Füllstandsmessgerät 1 am Behälter 2 angeordnet, wie es in 1 schematisch dargestellt ist. Als wesentliche Hauptkomponenten umfasst es einen auf einer Leiterplatte 15 angeordneten Primärstrahler 11. Charakteristisch ist hierbei eine quasioptische Einrichtung 12 in Hauptabstrahlrichtung y vor dem Primärstrahler 11. Dabei ist die Einrichtung 12 ausgelegt, um die Bündelung, Filterung, einen etwaigen Strahlversatz, und/oder die Strahlrichtung bzw. den Strahlengang des Sendesignals SHF gen Füllgut 3 veränderbar einzustellen. Geschützt werden diese Komponenten 11, 12, 15 durch ein entsprechendes Gehäuse 10 des Feldgerätes 1. Dabei ist in das Gehäuse 10 eine starr angeordnete, quasioptische Linse 13 so eingelassen, dass der Primärstrahler 11 das Sendesignal SHF über dies starr angeordnete Linse 13 aussendet, bzw. das Empfangssignal EHF hierüber wieder empfängt. Zum einen ermöglicht diese starr angeordnete Linse 13 das Aussenden bzw. Empfangen der Sende- und Empfangssignale SHF , EHF durch das Gehäuse 10 hindurch, ohne dass die innenliegenden Komponenten 11, 12, 15 vorherrschenden Umwelteinflüssen im Inneren des Behälters 2 (Staub, Spritzwasser, endzündbaren Gasen etc.) ausgesetzt sind. Zum anderen kann die starre, quasioptische Linse 13 konvex ausgelegt werden, so dass hierdurch eine Grundbündelung der Sende- und Empfangssignale SHF , EHF eingestellt wird. Hierdurch können etwaige weitere, quasioptische Konvexlinsen 121, 121' der quasioptischen Einrichtung 12 entsprechend kompakter dimensioniert werden, so dass die Unterbringung im Inneren des Gehäuses 10 vereinfacht wird.
  • Durch die optische Einrichtung 12 kann das erfindungsgemäße Füllstandsmessgerät 1 je nach Einsatz auch in komplexen Mess-Situationen vorteilhaft eingesetzt werden, ohne dass das Füllstandsmessgerät 1 als solches schwenkbar ausgelegt sein muss: Durch Änderung des Strahlengangs kann der Füllstand L an verschiedenen Stellen der Füllgut-Oberfläche ermittelt bzw. im einfachsten Fall verifiziert werden. Durch Verifikation des Füllstandes L kann beispielsweise die Voraussetzung zur Erwirkung einer SIL-Zertifizierung („Safety Integrity Level“, unter anderem definiert in der Normenreihe IEC 61508) des Füllstandsmessgerätes 1 geschaffen werden. Denkbar ist auch die Bestimmung etwaiger Schüttgut-Kegel bei Messung des Füllstandes L an verschiedenen Stellen der Füllgut-Oberfläche.
  • Zudem kann durch die quasioptische Einrichtung 12 das Risiko der Nicht-Erfassung des Empfangssignals EHF verringert werden. Sofern (mit der aktuell vorgeschalteten Linse 121) kein Empfangssignal EHF empfangen wird, kann beispielsweise eine (andere) Linse 121 vorgeschaltet werden, um dadurch die Strahlrichtung zu ändern, oder die Bündelung zu verringern und so die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, nach Reflektion ein Empfangssignal EHF zu empfangen. Durch entsprechende (Polarisations-) Filter können wiederum Stör-Echos flexibel unterdrückt werden.
  • Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die quasioptische Einrichtung 12 hierzu mehrere quasioptische Linsen 121, 121' auf, die in Bezug zur Hauptabstrahlrichtung y des Primärstrahlers 11 abwechselnd vor dem Primärstrahler 11 angeordnet werden können. Dazu sind die Linsen 121, 121' im gezeigten Ausführungsbeispiel in Bezug zu einer vordefinierten Achse 122 in entsprechenden Winkelsegmenten einer Rund-Halterung 120 angeordnet (dabei berechnet sich ein Winkelsegment s1 ,..., sn gemäß 360° geteilt durch die Anzahl n der eingesetzten Linsen 121, 121'). Zur Änderung der Bündelung können in der Rund-Halterung also beispielsweise verschieden konvexe oder konkave Linsen 121, 121', und/oder solche mit verschiedenen Brechungsindizes eingesetzt werden. Hierbei ist die quasioptische Einrichtung 12 bzw. die Rund-Halterung 120 zum Wechseln der jeweiligen Linse 121, 121' um die Achse 122 der Rund-Halterung 120 rotierbar ausgelegt. Eine perspektivische Ansicht einer quasioptischen Einrichtung 12 auf Basis einer Rund-Halterung 120 mit vier Linsen 121, 121' bzw. vier Winkelsegmenten s1 ,..., s4 ist zu einem besseren Verständnis außerdem in 4a abgebildet.
  • Wie aus 2 erkennbar ist, verläuft die Achse 122 der quasioptischen Einrichtung orthogonal zur Oberfläche der Leiterplatte 15 bzw. in etwa parallel zur Hauptabstrahlrichtung y des Primärstrahlers 11. Dabei ist der Abstand zwischen der Achse 122 und dem Primärstrahler 11 und die Rund-Halterung 120 so konzipiert, dass die dem Primärstrahler 11 aktuell vorgeschaltete Linse 121 in Hauptabstrahlrichtung y ungefähr zentral liegt. Beispielsweise durch eine teleskopartige Auslegung der Achse 122 wäre es zudem möglich, den Abstand zwischen dem Primärstrahler 11 und der jeweils vorgeschalteten Linse 121 einzustellen bzw. bei Bedarf zu ändern, um beispielsweise den Fokus bzw. die Bündelung einzustellen.
  • Angetrieben bzw. rotiert wird die Achse 122 durch eine hierfür geeignete Antriebseinheit 123, wobei dazu bspw. ein entsprechend angesteuerter Schrittmotor, Piezoantrieb oder eine Anordnung mit einem Magneten und einer Feder gemäß dem Uhrwerkprinzip eingesetzt werden kann. In 2 ist die Antriebseinheit 123 in Bezug zum Primärstrahler 11 unterhalb der Leiterplatte 15 angeordnet, so dass die Achse 122 der quasioptischen Einrichtung 12 durch die Leiterplatte 15 hindurch geführt wird. Generell wäre es natürlich auch im Sinne der Erfindung, die quasioptische Einrichtung 12 manuell rotierbar zu konzipieren. Neben dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem die Linse 121, 121' per Rotation wechselbar ist, wäre es darüber hinaus zudem denkbar, die quasioptische Einrichtung 12 entsprechend linear verschiebbar auszulegen, um die jeweils vorgeschaltete Linse 121, 121' zu wechseln bzw. die Bündelung, Filterung, Strahlrichtung oder den Strahlversatz zu ändern.
  • Die Auslegung, beziehungsweise der Querschnitt der zu verwendenden Linse(n) 121, 121' ist erfindungsgemäß davon abhängig, ob die Bündelung, Strahlrichtung und/oder der Strahlversatz veränderbar eingestellt werden soll. Im Fall von zu verändernder Bündelung können die Linsen 121, 121' entsprechend konvex oder konkav mit verschiedenen Dioptrie-Werten ausgelegt werden. Beispielhafte Linsen-Querschnitte konvexer Linsen sind in 3a (konvex) und b (halbseitig konvex) gezeigt.
  • Ein veränderbarer Strahlversatz kann mit einer in 3d (rechteckiger Querschnitt) dargestellten Linse 121 erreicht werden: Dabei ist, wie in 3d dargestellt, die Größe des Strahlversatzes abhängig von der Verkippung der Linse 121 (der Begriff „Verkippung“ bezieht sich hierbei auf den Kippwinkel der Linse 121 in Bezug zur Hautabstrahlrichtung y des Primärstrahlers 11). Demensprechend kann eine Änderung des Strahlversatzes einerseits dadurch eingestellt werden, dass die Rund-Halterung 120 nach 1 mit mehreren Linsen 121, 121' rechteckigen Querschnitts bestückt ist, wobei die Linsen 121, 121' jeweils unterschiedliche Verkippungswinkel aufweisen. Alternativ wäre zur veränderbaren Einstellung des Strahlversatzes jedoch auch die Auslegung der quasioptischen Einrichtung 12 mit nur einer Linse 121 denkbar. Dabei ist die quasioptische Einrichtung 12 in diesem Fall so auszulegen, dass sie die Verkippung der Linse 121 verändern kann.
  • Analog zu einem veränderbaren Strahlversatz kann auch eine veränderbare Strahlrichtung entweder realisiert werden, indem die quasioptische Einrichtung 12 mit nur einer einzigen Linse 121, oder mit mehreren hierfür ausgelegten Linsen 121, 121' bestückt wird. Ein dazu geeigneter, keilförmiger Linsenquerschnitt ist in 3c abgebildet. Bei Implementierung mehrerer Linsen 121, 121', wie beispielsweise wiederum auf Basis der in 1 und 4a dargestellten Ausführungsform der quasioptischen Einrichtung 12, könnten die Linsen 121, 121' mit verschiedenen Keil-Steigungen eingesetzt werden. Alternativ hierzu kann die quasioptische Einrichtung 12 zur Veränderung der Strahlrichtung auch in Form einer einzigen, keilförmigen Linse 121 ausgelegt werden, wie es in 4b dargestellt ist. In diesem Fall verläuft die Achse 122 durch den Mittelpunkt der keilförmigen Linse 121, so dass bei Rotation um die Achse ein entsprechendes Schwenken der Strahlrichtung resultiert.
  • Im Gegensatz dazu zeigt 4 c die Auslegung der quasioptischen Einrichtung 12 mit 16 keilförmigen Linsen 121, 121' unterschiedlicher Keil-Steigungen, wobei die Linsen 121, 121' in den entsprechenden Segmenten s1 ,..., s16 in Form eines Ringes um die Rotations-Achse 122 angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich zu der in 4 b gezeigten Ausführungsvariante der Vorteil, dass die Strahlrichtung nicht lediglich geschwenkt, sondern entsprechend einer der 16 verschiedenen Keil-Stärken individuell geändert werden kann.
  • 5. zeigt eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Füllstandsmessgerätes, bei dem in Bezug zum Primärstrahler 11 vor der ersten quasioptischen Einrichtung 12 zweite weitere, quasioptische Einrichtungen 14, 14' angeordnet sind. Dabei sind die drei quasioptischen Einrichtungen 12, 14, 14' bezüglich ihres Aufbaus mit einer Rund-Halterung 120 für vier Linsen 121, 121' baugleich ausgelegt. Die Achsen 122 der drei quasioptischen Einrichtungen 12, 14, 14' sind dabei so angeordnet, dass die Linsen 121, 121' aller drei quasioptischen Einrichtungen 12, 14, 14' unabhängig voneinander gewechselt werden können. Dies bietet zum einen den Vorteil, dass für eine größere Variation des Bündelung, der Filterung, des Strahlversatzes, oder der Strahlrichtung eine größere Anzahl verschiedener Linsen 121, 121' vorgehalten werden kann. Insbesondere bietet sich die Auslegung des erfindungsgemäßen Füllstandsmessgerätes 1 mit mehreren quasioptischen Einrichtungen 12, 14, 14' jedoch an, um zwei oder mehrere der Strahl-Eigenschaften (Bündelung, Filterung, Strahlversatz, Strahlrichtung) unabhängig voneinander einstellen bzw. ändern zu können. Hierzu kann eine der quasioptischen Einrichtungen 12, 14, 14' beispielsweise mit verschiedenen keilförmigen Linsen 121, 121'' bestückt sein, eine weitere der quasioptischen Einrichtungen 12, 14, 14' weist hingegen konvexe Linsen 121, 121' auf, etc.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Füllstandsmessgerät
    2
    Behälter
    3
    Füllgut
    4
    Übergeordnete Einheit
    10
    Gehäuse
    11
    Primärstrahler
    12
    Erste quasioptische Einrichtung
    13
    Starre Linse
    14
    Zweite quasioptische Einrichtung
    15
    Leiterplatte
    120
    Rund-Halterung
    121, 121'
    Quasioptische Linsen
    122
    Achse
    123
    Antriebseinheit
    d
    Entfernung
    EHF
    Radar-Empfangssignal
    h
    Einbauhöhe
    L
    Füllstand
    n
    Anzahl der Linsen
    SHF
    Radar-Sendesignal
    s1,.., sn
    Winkelsegmente
    γ
    Hauptabstrahlrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012104858 A1 [0004]
    • DE 102013108490 A1 [0005]
    • DE 102015119690 A1 [0010]
    • EP 2869397 A1 [0012]

Claims (17)

  1. Radarbasiertes Füllstandsmessgerät zur Messung eines Füllstandes (L) eines in einem Behälter (2) befindlichen Füllgutes (3), umfassend: Ein Gehäuse (10), in dem eine starre, quasioptische Linse (13) für elektromagnetische Wellen im Radar-Spektralbereich eingelassen ist, wobei in dem Gehäuse (10) zumindest folgende Komponenten angeordnet sind: - Ein Primärstrahler (11), der ausgelegt ist, ein Radar-Sendesignal (SHF) in einer vordefinierten Hauptabstrahlrichtung (y) über die eingelassene, quasioptische Linse (13) auszusenden, - eine Empfangs-Einheit, die ausgestaltet ist, um nach Reflektion des Sendesignals (SHF) an der Oberfläche des Füllgutes (3) ein Empfangssignal (EHF) zu empfangen, und - eine Auswertungs-Einheit zur Ermittlung des Füllstandes (L) anhand zumindest des Empfangssignals (EHF), gekennzeichnet durch - zumindest eine erste quasioptische Einrichtung (12), die ausgelegt ist, ◯ eine Bündelung, ◯ eine Filterung, ◯ einen Strahlversatz, und/oder ◯ einen Strahlengang des Sendesignals (SHF) gen Füllgut (3) veränderbar einzustellen.
  2. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 1, wobei der Primärstrahler ausgelegt ist, das Sendesignal (SHF) mit einer Frequenz von zumindest 26 GHz, insbesondere zumindest 100 GHz zu erzeugen.
  3. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste quasioptische Einrichtung (12) ausgelegt ist, um den Strahlversatz, die Strahlrichtung oder die Bündelung mittels zumindest einer ersten quasioptischen Linse (121, 121') einzustellen, und wobei die zumindest erste quasioptische Linse (121) hierfür in Hauptabstrahlrichtung (y) in einem definierten Abstand vor dem Primärstrahler (11) angeordnet ist.
  4. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 3, wobei die zumindest erste quasioptische Linse (121, 121') zur Einstellung bzw. Änderung des Strahlversatzes, der Strahlrichtung oder der Bündelung des Sendesignals (SHF) aus einem Material mit einer Dielektrizitätszahl im Wertebereich zwischen 1,5 und 6 gefertigt ist.
  5. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 4, wobei die zumindest erste quasioptische Linse (121, 121') zur Einstellung der Bündelung konvex oder konkav ausgelegt ist, und/oder wobei die zumindest erste Linse (121, 121') zur Einstellung des Strahlversatzes mit einem rechteckigen Querschnitt ausgelegt ist, und/oder wobei die zumindest erste Linse (121, 121') zur Einstellung der Strahlrichtung mit einem keilförmigen Querschnitt ausgelegt ist.
  6. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 3, wobei die zumindest erste quasioptische Linse (121, 121') ausgelegt ist, um das Sendesignal (SHF) und/oder das Empfangssignal (EHF) zu filtern.
  7. Füllstandsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die quasioptische Einrichtung (12) derart verschiebbar oder um eine vordefinierte Achse (122) rotierbar ausgelegt ist, um die Bündelung, die Filterung, die Strahlrichtung oder den Strahlversatz zu ändern.
  8. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 7, wobei für den Fall, dass die quasioptische Einrichtung (12) rotierbar ausgelegt ist, die Achse (122) parallel zur Hauptabstrahlrichtung (y) ausgerichtet ist.
  9. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 8, wobei an der Achse (122) eine Antriebseinheit (123), insbesondere (123) ein Schrittmotor, ein Piezoantrieb oder eine Anordnung mit einem Magneten und einer Feder gemäß dem Uhrwerkprinzip, zur Rotation der quasioptischen Einrichtung (12) vorgesehen ist.
  10. Füllstandsmessgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die quasioptische Einrichtung (12) zur Änderung der Bündelung, des Strahlversatzes oder der Strahlrichtung zumindest zwei quasioptische Linsen (121, 121') mit voneinander abweichenden Querschnitten umfasst, und wobei die quasioptische Einrichtung (12) ausgelegt ist, um eine der zumindest zwei Linsen (13, 13') in Hauptabstrahlrichtung (γ) auswechselbar vor dem Primärstrahler (11) zu positionieren.
  11. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 3 bis 10, wobei für den Fall, dass die quasioptische Einrichtung (12) zwei oder mehr Linsen (121, 121') umfasst, die Linsen (121, 121') in Bezug zur Achse (122) in entsprechend verschiedenen radialen Winkelsegmenten (s1,.., sn) der quasioptischen Einrichtung (12) angeordnet sind.
  12. Füllstandsmessgerät nach Anspruch 3 bis 11, wobei die quasioptische Einrichtung (12) so ausgelegt ist, dass der Abstand der zumindest ersten quasioptischen Linse (121, 121') zum Primärstrahler (11) veränderbar ist.
  13. Füllstandsmessgerät nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 12, wobei die quasioptische Einrichtung (12) entnehmbar ausgelegt ist, und/oder wobei für den Fall, das die quasioptische Einrichtung (12) mehrere quasioptische Linsen (121, 121') umfasst, die quasioptische Einrichtung (12) so ausgelegt ist, dass zumindest eine der mehreren Linsen (121, 121') entnehmbar ist.
  14. Füllstandsmessgerät nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Bezug zum Primärstrahler (11) vor oder hinter der ersten quasioptischen Einrichtung (12) zumindest eine zweite quasioptische Einrichtung (14) vorgesehen ist.
  15. Verfahren zur Ermittlung des Füllstandes (L) mittels eines Füllstandsmessgerätes (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 14, wobei die quasioptische Einrichtung (12) zumindest zwei quasioptische Linsen (121, 121') umfasst, folgende Verfahrensschritte umfassend: - Aussenden eines Sendesignals (SHF) über die erste quasioptische Linse (121) und die eingelassene quasioptische Linse (13) mittels des Primärstrahlers (11), - Auswechseln der ersten Linse (121) gegen die zweite Linse (121'), sofern kein auswertbares Empfangssignal (EHF) empfangen wird, - Aussenden eines weiteren Sendesignals (SHF) über die zweite Linse (121), und - Bestimmen des Füllstandes (L) durch die Auswerte-Einheit, sofern ein auswertbares Empfangssignal (EHF) empfangen wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die zwei quasioptischen Linsen (121, 121') einen konvexen und/oder konkaven Querschnitt aufweisen, und wobei die zweite Linse (121') eine geringere Brechungs-Zahl als die erste Linse (121) aufweist.
  17. Verfahren zur Ermittlung des Füllstandes (L) mittels eines Füllstandsmessgerätes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die quasioptische Einrichtung (12) ausgelegt ist, um die Strahlrichtung und/oder den Strahlversatz des Sendesignals (SHF) zu ändern, folgende Verfahrensschritte umfassend: - Aussenden eines Sendesignals (SHF) mittels des Primärstrahlers (11), - Empfangen des Empfangssignals (EHF) durch Empfangs-Einheit, - Bestimmung eines Füllstandes (L) durch die Auswertungs-Einheit, - Ändern der Strahlrichtung und/oder des Strahlversatzes des Sendesignals (SHF), - Erneutes Aussenden eines Sendesignals (SHF) mittels des Primärstrahlers (11), - Empfangen des weiteren Empfangssignals (EHF) durch die Empfangs-Einheit, - Erneutes Bestimmen des Füllstandes (L) durch die Auswertungs-Einheit.
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