DE102018112599A1 - Capacitive level measuring device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine kapazitive Füllstandsmessvorrichtung (1) mit einer Messsonde (4), einem Referenzsensor (6) sowie einer Auswerteeinheit (7) zur kapazitiven Bestimmung des Füllstands (2) eines Mediums (5) in einem Behälter (9). Es soll eine einfache und unkomplizierte Montage bzw. Inbetriebnahme dadurch gewährleistet werden, dass die Messsonde (4), die Auswerteeinheit (7) und der Referenzsensor (6) unter Bildung einer Montageeinheit mechanisch miteinander verbunden sind.The invention relates to a capacitive level measuring device (1) with a measuring probe (4), a reference sensor (6) and an evaluation unit (7) for the capacitive determination of the filling level (2) of a medium (5) in a container (9). A simple and uncomplicated installation or commissioning is to be ensured by mechanically connecting the measuring probe (4), the evaluation unit (7) and the reference sensor (6) to form an assembly unit.
Description
Die Erfindung betrifft eine kapazitive Füllstandsmessvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a capacitive level measuring device according to the preamble of
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Messung des Füllstandes eines in einem Behälter befindlichen Mediums bekannt. Derartige Messungen können beispielsweise mechanisch mit einer Schwimmeranordnung, druckbasiert mittels Erfassung des hydrostatischen Druckes am Boden des Flüssigkeitsbehälters oder berührungslos erfolgen.Devices for measuring the level of a medium in a container are known from the prior art. Such measurements can be made, for example, mechanically with a float arrangement, pressure-based by detecting the hydrostatic pressure at the bottom of the liquid container or contactless.
Aus der
Aus dem Stand der Technik sind auch analoge, kapazitive Dieseltanksensoren mit einer in den Tank eintauchbaren Messsonde bekannt. Derartige Sensoren sind jedoch prinzipbedingt nur dazu geeignet, den Füllstand der für die Messung vorgesehenen Flüssigkeit, hier Diesel, zu messen. Denn die Berechnung des Füllstands aufgrund der mit dem Medium bedeckten Höhe erfolgt unter Einbeziehung der Dielektrizitätskonstante des in dem Behälter befindlichen Mediums. Somit kann ein auf ein bestimmtes Medium fest eingestellter Sensor nicht für die Füllstandsmessung in anderen Medien verwendet werden.Also known from the prior art are analog, capacitive diesel tank sensors with a measuring probe which can be submerged in the tank. However, such sensors are principally suitable only for measuring the fill level of the liquid intended for the measurement, here diesel. Because the calculation of the level due to the height covered with the medium takes place with the inclusion of the dielectric constant of the medium in the container. Thus, a fixed to a specific medium sensor can not be used for level measurement in other media.
Aus der
Zur Bestimmung des Füllstands werden mehrere Messgrößen mit separaten Messeinrichtungen bestimmt, wobei sogar mehrere separate Kompensationskondensatoren erforderlich sind. Der mit der Installation einer solchen Vorrichtung einhergehende Montage-, Verdrahtungs- und Einrichtungsaufwand kann beträchtlich sein, so dass sich derartige Messvorrichtungen auch nach Jahrzehnten noch nicht durchsetzen konnten.To determine the level, several measured variables are determined with separate measuring devices, with even several separate compensation capacitors being required. The associated with the installation of such a device assembly, wiring and installation costs can be considerable, so that such measuring devices could not prevail even after decades.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte kapazitive Füllstandsmessvorrichtung anzugeben, die eine einfache und unkomplizierte Montage bzw. Inbetriebnahme erlaubt.Based on this, the present invention has for its object to provide an improved capacitive level measuring device, which allows a simple and uncomplicated installation or commissioning.
Diese Aufgabe wird mit einer kapazitiven Füllstandsmessvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved with a capacitive level measuring device according to
Erfindungsgemäß ist eine kapazitive Füllstandsmessvorrichtung vorgesehen, mittels welcher der Füllstand eines in einem Behälter befindlichen Mediums bestimmbar ist. Die kapazitive Füllstandsmessvorrichtung weist eine kapazitive Messsonde sowie einen kapazitiven Referenzsensor auf, die in den Behälter einbringbar sind. Die kapazitive Messsonde dient der Erzeugung eines Messsignals, das von der Dielektrizitätskonstante des Mediums sowie von der mit dem Medium bedeckten Höhe der Messsonde abhängig ist. Der Referenzsensor dient der Erzeugung eines von der Dielektrizitätskonstante des Mediums abhängigen Referenzsignals. Eine mit der Messsonde verbundene Auswerteeinheit der Füllstandsmessvorrichtung ist dazu ausgebildet, aus dem Messsignal und dem Referenzsignal ein zu dem Füllstand des Mediums in dem Behälter proportionales Füllstandsignal zu erzeugen. Die Messsonde, die Auswerteeinheit sowie der Referenzsensor sind erfindungsgemäß unter Bildung einer Montageeinheit mechanisch miteinander verbunden.According to the invention, a capacitive level measuring device is provided by means of which the level of a medium in a container can be determined. The capacitive level measuring device has a capacitive measuring probe and a capacitive reference sensor, which can be introduced into the container. The capacitive measuring probe serves to generate a measuring signal which depends on the dielectric constant of the medium and on the height of the measuring probe covered with the medium. The reference sensor serves to generate a reference signal dependent on the dielectric constant of the medium. An evaluation unit of the fill level measuring device connected to the measuring probe is designed to generate a fill level signal proportional to the fill level of the medium in the container from the measurement signal and the reference signal. The measuring probe, the evaluation unit and the reference sensor according to the invention are mechanically interconnected to form a mounting unit.
Die erfindungsgemäße Füllstandsmessvorrichtung ist dazu ausgebildet, eine auf das in dem Behälter befindliche Medium abgestimmte, automatisch erfolgende Selbstkalibrierung vorzunehmen, so dass ohne separaten Benutzereingriff stets die richtige Füllhöhe ermittelt werden kann. Diese Selbstkalibrierung wird gerade auch deshalb möglich, da die Messsonde, der Referenzsensor und die Auswerteeinheit eine zusammenhängende Montageeinheit bilden und die deshalb stets bekannten Eigenschaften des Referenzsensors, beispielsweise dessen Geometrie, in die Kalibrierung einbezogen werden können. Dies erleichtert nicht nur eine fehlerfreie Inbetriebnahme der Füllstandsmessvorrichtung gerade auch für Laien, die Selbstkalibrierung ermöglicht es darüber hinaus, ein und denselben Behälter mit unterschiedlichen Medien zu befüllen und deren Füllstand in dem Behälter im Wesentlichen ohne einen zusätzlichen benutzerseitigen Eingriff genau messen zu können. Dies kann beispielsweise bei Abwasserbehältern zum Tragen kommen, wo Abwässer unterschiedlicher Zusammensetzung, also mit variablen Dielektrizitätswerten bevorratet werden.The level measuring device according to the invention is designed to carry out a self-calibration which is coordinated with the medium in the container, so that the correct filling level can always be determined without separate user intervention. This self-calibration becomes possible precisely because the measuring probe, the reference sensor and the evaluation unit form a coherent assembly unit and the properties of the reference sensor, for example its geometry, which are always known, can be included in the calibration. This not only facilitates error-free commissioning of the level measuring device In addition, self-calibration also makes it possible for one and the same container to be filled with different media and to be able to measure its fill level in the container essentially without any additional user intervention. This can be used, for example, in wastewater tanks, where waste waters of different composition, that is, with variable dielectric values, are stored.
Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist insbesondere die einfache Montage und Inbetriebnahme, da die zusammenhängende Montageeinheit lediglich in der Weise an dem Behälter montiert werden muss, dass die kapazitive Messsonde sowie der kapazitive Referenzsensor so weit in den Behälter hineinragen, dass eine Füllstandmessung in dem für die Messung relevanten Bereich erfolgen kann. Eine separate Montage bzw. Inbetriebnahmeschritte zum Verbinden der Messsonde, des Referenzsensors und der Auswerteeinheit sowie zu deren Kalibrierung können entfallen, was die Vorrichtung besonders attraktiv, gerade auch für den Heimanwender macht. Eine durch den Laien erfolgende Montage und Inbetriebnahme steht dabei besonders im Vordergrund.Advantage of the device according to the invention is in particular the ease of installation and commissioning, since the coherent mounting unit must be mounted only in such a way on the container that the capacitive probe and the capacitive reference sensor so far into the container protrude that a level measurement in the for the measurement relevant area can take place. A separate assembly or commissioning steps for connecting the probe, the reference sensor and the evaluation and their calibration can be omitted, which makes the device particularly attractive, especially for the home user. A layman assembly and commissioning is particularly in the foreground.
Die kapazitive Füllstandsmessvorrichtung eignet sich insbesondere zur Installation in Regenwassertanks, Öltanks, aber auch an anderen Behältern. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sogar die Bestimmung der Füllhöhe von Schüttgütern und Schnee möglich.The capacitive level measuring device is particularly suitable for installation in rainwater tanks, oil tanks, but also on other containers. With the device according to the invention even the determination of the filling level of bulk materials and snow is possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Messsonde und der Referenzsensor fest oder sogar einstückig miteinander verbunden sind. Durch eine feste bzw. einstückige Ausgestaltung ist eine besonders gute Eignung für den Heimanwenderbereich gegeben, da der Anwender keine Möglichkeit hat, den Referenzsensor zerstörungsfrei von der Messsonde zu trennen. Dies trägt dazu bei, dass die Funktionsfähigkeit der Baugruppe trotz Installation durch den Heimanwender gegeben bleibt. Ein irrtümliches Zerlegen der Vorrichtung aufgrund von Montagefehlern oder auch der Neugierde des Anwenders wird verhindert.According to an advantageous embodiment of the invention, it may be provided that the probe and the reference sensor are fixed or even integrally connected. By a fixed or one-piece design, a particularly good suitability for the home user area is given because the user has no way to non-destructively separate the reference sensor from the probe. This helps to ensure that the module remains functional despite installation by the home user. An erroneous disassembly of the device due to assembly errors or the curiosity of the user is prevented.
Eine verteilte Anordnung, wie sie beispielsweise in der
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Befestigungsmittel an einem Gehäuse der Auswerteeinheit zur Festlegung an dem Behälter angeformt ist. Durch eine solche Ausgestaltung lässt sich die Vorrichtung besonders einfach installieren und in Betrieb nehmen. Sie muss lediglich an dem Behälter angeordnet und befestigt werden und weist dazu dann bereits die erforderlichen Befestigungsmittel auf. Somit können zusätzliche Montageschritte und Änderungen an dem Behälter zum Vorsehen von Befestigungsmitteln an dem Behälter bzw. an dem Gehäuse der Auswerteeinheit entfallen, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit von Montagefehlern und damit verbundenen Reklamationsfällen nochmals verringert.According to a further advantageous embodiment it can be provided that a fastening means is integrally formed on a housing of the evaluation unit for attachment to the container. By such a configuration, the device can be very easy to install and put into operation. It only has to be arranged and fastened to the container and then already has the necessary fastening means for this purpose. Thus, additional assembly steps and changes to the container for providing fasteners on the container or on the housing of the evaluation can be omitted, thereby reducing the likelihood of assembly errors and related claims cases again.
Ergänzend ist hierbei noch denkbar, einen oder mehrere mechanische Adapterstücke vorzusehen, mittels welchen das an dem Gehäuse der Auswerteeinheit vorgesehene Befestigungsmittel und bereits an dem Behälter vorhandene Befestigungsmittel mechanisch miteinander gekoppelt werden können.In addition, it is also conceivable here to provide one or more mechanical adapter pieces, by means of which the fastening means provided on the housing of the evaluation unit and fastening means already present on the container can be mechanically coupled to one another.
Beispielsweise kann das Befestigungsmittel an dem Gehäuse der Auswerteeinheit eine 1-Zoll-Verschraubung sein. Eine Vielzahl gängiger Behälter weist bereits standardmäßig Schraubstutzen desselben Systems auf, so dass sich die kapazitive Füllstandsmessvorrichtung durch einfaches Einschrauben in einen solchen Stutzen an dem Behälter festlegen lässt. Andere Behälter können andersartige Befestigungsmittel aufweisen. Beispielsweise kann die Revisionsöffnung eines Frischwassertanks für Wohnmobile einen Schraubdeckel mit etwa 10 cm Durchmesser aufweisen. Ein Schraubadapter kann dabei auf der einen Seite die 1-Zoll-Verschraubung zur Anbringung der Auswerteeinheit und auf der anderen Seite das zu der Revisionsöffnung passende Gewinde aufweisen, so dass sich die Füllstandsmessvorrichtung an der Revisionsöffnung installieren lässt.By way of example, the fastening means on the housing of the evaluation unit can be a 1-inch screw connection. A variety of common containers already has standard Schraubutzen the same system, so that the capacitive level measuring device can be defined by simply screwing into such a nozzle to the container. Other containers may have different types of attachment means. For example, the inspection opening of a fresh water tank for campers have a screw cap with about 10 cm in diameter. A screw adapter can have on one side the 1-inch screw connection for mounting the evaluation unit and on the other side the thread matching the inspection opening, so that the fill level measuring device can be installed on the inspection opening.
Tatsächlich hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, das Befestigungsmittel in eine Behälteröffnung auf- bzw. einschraubbar zu gestalten. Hierdurch kann die Füllstandsmessvorrichtung unter Umständen sogar ohne spezielle Werkzeuge oder werkzeuglos installiert werden.In fact, it has been found to be particularly advantageous to make the fastener in a container opening or screwed. As a result, the level measuring device may even be installed without special tools or without tools.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Messsonde für eine hängende Anordnung in dem Behälter ausgebildet ist. Hierbei kann bevorzugt eine oben liegende Behälteröffnung verwendet werden, was eine Installation der Füllstandsmessvorrichtung sogar noch dann erlaubt, wenn der Behälter bereits mit Medium befüllt ist. Gleichsam kann die Füllstandsmessvorrichtung bei einem Defekt oder einer Wartung einfach aus dem Behälter entfernt werden, der dafür nicht extra geleert werden muss.According to a further advantageous embodiment of the invention can be provided that the probe is designed for a suspended arrangement in the container. In this case, preferably an overhead container opening can be used, which even allows installation of the level measuring device even when the container is already filled with medium. Likewise, the Level gauge can be easily removed from the container in case of failure or maintenance, which does not need to be emptied extra.
In bevorzugter Weise kann die Erfindung zudem vorsehen, dass der Referenzsensor an der Messsonde und die Messsonde an der Auswerteeinheit befestigt sind. Dies hat sich als vorteilhaft in der Herstellung, aber auch bei der Montage herausgestellt, da die Anordnung der Auswerteeinheit an dem Behälter und die bezogen darauf feste Anordnung von Messsonde und Referenzsensor stets für eine richtige Montageposition sorgt.In a preferred manner, the invention may additionally provide that the reference sensor on the measuring probe and the measuring probe are fastened to the evaluation unit. This has proven to be advantageous in terms of production, but also during assembly, since the arrangement of the evaluation unit on the container and the fixed arrangement of measuring probe and reference sensor fixed thereto always ensures a correct mounting position.
In Weiterbildung dieses Gedankens kann zudem vorgesehen sein, dass der Referenzsensor an dem freien Ende der Messsonde befestigt ist. Der Referenzsensor ist bei dieser Variante also an dem der Auswerteeinheit gegenüber liegenden Ende der Messsonde befestigt. Gerade bei einer möglichen hängenden Anordnung der Messsonde in dem Behälter ist auf diese Weise stets sichergestellt, dass der Referenzsensor bei jeder Füllstandmessung mit Medium bedeckt ist. Mit anderen Worten wird bei ansteigendem Füllstand des Mediums in dem Behälter immer zuerst die Referenzsonde mit Medium bedeckt, so dass die Messung der Dielektrizitätskonstante des Mediums also eine Selbstkalibrierung stets möglich ist, bevor es zu einer Bedeckung der Messsonde mit dem Medium kommt. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Füllstandmessung beträchtlich. Zudem sorgt es dafür, dass die Gewichtskraft des Referenzsensors am freien Ende der Messsonde eine Zugkraft auf die Messsonde ausübt, was zu einer straffen und damit geradlinigen Anordnung der Messsonde in dem Behälter und somit zu einer besseren Genauigkeit der Füllstandmessung beiträgt.In a further development of this idea, it can also be provided that the reference sensor is fastened to the free end of the measuring probe. In this variant, the reference sensor is thus fastened to the end of the measuring probe opposite the evaluation unit. Especially with a possible hanging arrangement of the probe in the container is always ensured in this way that the reference sensor is covered at each level measurement with medium. In other words, with increasing level of the medium in the container always first the reference probe is covered with medium, so that the measurement of the dielectric constant of the medium so a self-calibration is always possible before it comes to a coverage of the probe with the medium. This considerably increases the reliability of the level measurement. In addition, it ensures that the weight of the reference sensor at the free end of the probe exerts a pulling force on the probe, which contributes to a taut and thus rectilinear arrangement of the probe in the container and thus to a better accuracy of the level measurement.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Messsonde zumindest abschnittsweise derart biegeschlaff oder biegeelastisch ausgebildet sein, dass sie falt- und/oder aufrollbar ist. Bei einer solchen Ausgestaltung ist die Montage der Vorrichtung gerade für den Heimanwender besonders einfach oder wird in bestimmten Fällen dadurch überhaupt erst möglich. Die Füllstandsmessvorrichtung lässt sich dann auch durch sehr kleine Behälteröffnungen hindurchführen. Außerdem erlaubt es die Montage der Füllstandsmessvorrichtung in beengten räumlichen Verhältnissen, wenn ein bereits installierter Behälter mit der Füllstandsmessvorrichtung ausgestattet werden soll und oberhalb des Behälters nur wenig Kopfraum verbleibt. Bei einer starren Ausführung der Messsonde ist nämlich stets eine Mindesthöhe an Kopfraum erforderlich, die etwa der Länge der Messsonde entspricht, um die Messsonde in eine oben am Behälter angeordnete Öffnung einführen zu können. Bei einer biegeelastischen bzw. biegeschlaffen Ausgestaltung kann die Messsonde hingegen auf einfache Weise wie ein Seil in das Innere des Behälters herabgelassen werden.According to a further embodiment of the invention, the measuring probe may be formed at least in sections so limp or flexible that it is foldable and / or rollable. In such an embodiment, the assembly of the device is particularly easy for the home user or in certain cases becomes possible in the first place. The level measuring device can then also pass through very small container openings. In addition, it allows the installation of the level measuring device in confined spaces, if an already installed container to be equipped with the level measuring device and above the container little headspace remains. In a rigid embodiment of the probe namely a minimum height of head space is always required, which corresponds approximately to the length of the probe in order to introduce the probe into an opening arranged at the top of the container can. In a flexurally elastic or limp configuration, the probe can, however, be lowered in a simple manner like a rope in the interior of the container.
Eine Anordnung der Auswerteeinheit ist zudem seitlich am Behälter möglich. Das Befestigungsmittel für die Messsonde bzw. eine Stegleitung kann dazu verschieblich an der Messsonde bzw. an der Stegleitung angebracht sein. Die Messsonde wird bei einer derartigen Ausgestaltung über die kopfseitige Öffnung des Behälters in diesen eingebracht. Auf diese Wiese ist weniger Bauraum oberhalb des Behälters erforderlich.An arrangement of the evaluation unit is also possible laterally on the container. The fastening means for the measuring probe or a web lead can be displaceably attached to the measuring probe or to the web lead. The probe is introduced in such a configuration on the head-side opening of the container in this. In this way, less space above the container is required.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorsehen, dass der Referenzsensor wenigstens einen nach außen weisenden Steg aufweist. Zudem kann es vorgesehen sein, dass dieser Steg zum Einbringen durch eine Behälteröffnung elastisch verformbar oder verschwenkbar ist. Bevorzugt kann der Referenzsensor zwei nach außen weisende Stege aufweisen, die reversibel verformbar oder verschwenkbar sind. Der oder die Stege dienen grundsätzlich dazu, die fest definierte Länge bzw. die Fläche einer oder mehrerer Elektroden des Referenzsensors zu erhöhen, um die Referenzmessung der Dielektrizitätskonstante zu verbessern. Bevorzugt sind die Stege so angeordnet, dass sie im Betrieb etwa im rechten Winkel zur Messsonde ausgerichtet sind bzw. radial von dieser abstehen. Um eine Verschwenkbarkeit zu gewährleisten, können die Stege gelenkig an einem Grundkörper des Referenzsensors angelenkt sein, beispielsweise durch Ausbildung eines Folienscharniers. Alternativ dazu können der oder die Stege elastisch verformbar, also biegsam, sein.A preferred embodiment of the invention may further provide that the reference sensor has at least one outwardly facing web. In addition, it can be provided that this web is elastically deformable or pivotable for introduction through a container opening. Preferably, the reference sensor may have two outwardly facing webs which are reversibly deformable or pivotable. In principle, the web or webs serve to increase the fixedly defined length or the area of one or more electrodes of the reference sensor in order to improve the reference measurement of the dielectric constant. Preferably, the webs are arranged so that they are aligned in operation approximately at right angles to the probe or protrude radially from this. In order to ensure a pivotability, the webs can be articulated hinged to a base body of the reference sensor, for example by forming a film hinge. Alternatively, the web or webs can be elastically deformable, that is flexible.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass der oder die Stege aus einem biegeelastischen Material bestehen, beispielsweise aus Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP). Die Stege können auf diese Weise zum Aufrollen oder Zusammenfalten zumindest abschnittsweise mit einer Biegeelastizität ausgebildet werden. Einerseits kann ein Falten und/oder Aufrollen während der Montage und andererseits ein selbsttätiges Entfalten der biegeelastischen Abschnitte nach der Montage ermöglicht werden. Durch ein selbsttätiges Entfalten werden einerseits Montagefehler reduziert, und es ist andererseits gewährleistet, dass der Referenzsensor möglichst vollständig mit Flüssigkeit zur Bestimmung der Dielektrizitätskonstante bedeckt ist.For this purpose, it may be provided that the web or webs consist of a flexurally elastic material, for example polyethylene (PE) or polypropylene (PP). The webs can be formed in this way for rolling up or folding at least partially with a bending elasticity. On the one hand, a folding and / or rolling during assembly and on the other hand, an automatic unfolding of the flexurally elastic portions can be made possible after assembly. By an automatic unfolding on the one hand assembly errors are reduced, and it is on the other hand ensures that the reference sensor is as completely as possible covered with liquid for the determination of the dielectric constant.
Als besonders bevorzugt hat sich herausgestellt, dass der Referenzsensor wenigstens in dem oder den biegeelastischen Bereichen, also in dem wenigstens einen Steg, eine flexible Platine und wenigstens eine darin oder daran angeordnete Messelektrode aufweist. Hierdurch ist der Vorteil gegeben, dass die flexible Platine für die Montage oder Demontage des kapazitiven Sensors aufrollbar ist, um durch eine enge Behälteröffnung in den Behälter eingeführt zu werden. Die Ausbildung der Messelektrode auf einer flexiblen Platine erleichtert und vergünstigt die Herstellung der Messelektrode. Gleichzeitig besteht die flexible Platine aus einem flexiblen Material, welches bei Aufrollen oder Zusammenfalten eine Rückstellkraft ausbildet oder verstärkt, die nach dem Hindurchführen durch die Behälteröffnung für das selbsttätige Entfalten des oder der Stege sorgt oder zumindest dazu beiträgt. Die flexible Platine kann aber auch aus einem biegeschlaffen Material ausgebildet sein oder aufgrund ihrer Geometrie im Verhältnis zum sonstigen Material des oder der Stege biegeschlaff sein, so dass zumindest ein beschädigungsfreies Verbiegen der Platine sowie der Messelektrode möglich ist.It has proven to be particularly preferable for the reference sensor to have a flexible circuit board and at least one measuring electrode arranged therein or thereon at least in the flexurally elastic region (s), ie in the at least one web. This provides the advantage that the flexible board for the assembly or disassembly of the capacitive sensor can be rolled up to a tight container opening to be inserted into the container. The formation of the measuring electrode on a flexible board facilitates and reduces the production of the measuring electrode. At the same time, the flexible board is made of a flexible material, which forms or reinforces a restoring force when rolled or folded, which provides for the passage through the container opening for the automatic deployment of the web or webs or at least contributes to. The flexible board can also be formed of a pliable material or be limp due to their geometry in relation to the other material of the webs or bridges, so that at least one damage-free bending of the board and the measuring electrode is possible.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zudem so ausgebildet sein, dass der Referenzsensor wenigstens zwei mit festem Abstand zueinander angeordnete Messelektroden und eine elektronische Mess- und Auswerteeinheit zur Ansteuerung der wenigstens zwei Messelektroden und zur Erzeugung des Referenzsignals aufweist, welches in Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante des Mediums gebildet wird. Die Anordnung der Messelektroden des Referenzsensors mit festem Abstand zueinander verbessert die Genauigkeit der Messung der Dielektrizitätskonstante. Beispielsweise können die Messelektroden auf dem oder den Stegen angeordnet sein. Gerade bei zwei gegenüberliegend angeordneten Stegen und Ausbildung der Messelektroden auf jeweils einem dieser Stege wird die Effektivität der Messung der Dielektrizitätskonstante besonders erhöht, da auf diese Weise während der Messung besonders viele von den Messelektroden ausgehende elektrische Feldlinien das sie umgebende Medium durchsetzen.The device according to the invention can also be designed such that the reference sensor has at least two measuring electrodes arranged at a fixed distance from one another and an electronic measuring and evaluation unit for controlling the at least two measuring electrodes and generating the reference signal, which is formed as a function of the dielectric constant of the medium. The arrangement of the measuring electrodes of the reference sensor with a fixed distance from each other improves the accuracy of the measurement of the dielectric constant. By way of example, the measuring electrodes can be arranged on the web or struts. Especially with two oppositely arranged webs and the formation of the measuring electrodes on each one of these webs, the effectiveness of the measurement of the dielectric constant is particularly increased, since in this way during the measurement particularly many outgoing of the measuring electrodes electric field lines enforce the surrounding medium.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der oder die Stege an einem Grundkörper des Referenzsensors unter elastischer Vorspannung angelenkt sind. Bei dieser alternativen Ausführungsform mit vorzugsweise starren Stegen können die Stege in der Art eines Hohlraumdübels an den Grundkörper des Referenzsensors anlegbar bzw. anklappbar sein und sich nach dem Einführen in den Behälter automatisch entfalten. Vorteil dieser Ausgestaltung kann eine leichtere Handhabbarkeit gegenüber aufgerollten Stegen der Referenzelektrode sein.It can preferably be provided that the web or webs are articulated to a base body of the reference sensor under elastic bias. In this alternative embodiment with preferably rigid webs, the webs in the manner of a cavity plug can be applied to the main body of the reference sensor or folded and unfold automatically after insertion into the container. Advantage of this embodiment may be easier to handle against rolled webs of the reference electrode.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Messsonde eine wenigstens einadrige elektrische Leitung aufweisen, wobei der wenigstens eine darin vorgesehene elektrische Leiter als Messelektrode der Messsonde ausgebildet ist. Bei einadriger Ausbildung muss an einer anderen Stelle des Behälters eine zweite Messelektrode vorgesehen werden bzw. der Behälter selbst als zweite Messelektrode dienen, was bei metallischen Behältern oder metallisch beschichteten Behältern möglich ist, wenn ein fest definierter Abstand zwischen den Messelektroden vorhanden ist.According to a preferred embodiment, the measuring probe may have an at least single-core electrical line, wherein the at least one electrical conductor provided therein is designed as a measuring electrode of the measuring probe. In a single-core training, a second measuring electrode must be provided at another point of the container or the container itself serve as a second measuring electrode, which is possible with metallic containers or metallic coated containers, if a fixed distance between the measuring electrodes is present.
Vorzugsweise sind wenigstens zwei elektrische Leitungen, also eine zweiadrige Ausbildung der elektrischen Leitung vorgesehen, so dass zumindest die beiden für die Erzeugung des Füllstandsignals erforderlichen Messelektroden in der Messsonde vorgesehen sind.Preferably, at least two electrical lines, that is, a two-wire configuration of the electrical line are provided, so that at least the two required for generating the level signal measuring electrodes are provided in the probe.
Besonders bevorzugt kann eine mehradrige elektrische Leitung vorgesehen werden, welche zum einen die Möglichkeit eröffnet, die Messsonde mit mehr als zwei Messelektroden auszustatten. Dies kann die Genauigkeit der Messung erhöhen. Zum anderen können die zusätzlichen elektrischen Leiter der elektrischen Leitung zur Anbindung des Referenzsensors an die Auswerteeinheit dienen.Particularly preferably, a multi-wire electrical line can be provided, which on the one hand opens up the possibility of equipping the measuring probe with more than two measuring electrodes. This can increase the accuracy of the measurement. On the other hand, the additional electrical conductors of the electrical line can serve to connect the reference sensor to the evaluation unit.
Als optimal hat sich eine sechsadrige Ausbildung der elektrischen Leitung herausgestellt, wobei vier elektrische Leitungen als Messelektroden der Messsonde und zwei elektrische Leitungen als Signalleitungen zur Anbindung des Referenzsensors an die Auswerteeinheit verwendet werden.A six-core configuration of the electrical line has proven to be optimal, four electrical lines being used as measuring electrodes of the measuring probe and two electrical lines being used as signal lines for connecting the reference sensor to the evaluation unit.
In diesem Zusammenhang hat es sich generell als vorteilhaft erwiesen, dass wenigstens ein elektrischer Leiter der elektrischen Leitung zum Übertragen des vom Referenzsensor kommenden Referenzsignals zur Auswerteeinheit ausgebildet ist. Hierdurch wird wenigstens ein elektrischer Leiter gleichzeitig oder abwechselnd als Messelektrode, also zur Erzeugung des füllstandabhängigen Signals sowie zur Übertragung des Referenzsignals von der Referenzelektrode zur Auswerteeinheit verwendet. Um einen elektrischen Stromkreis mit nur einem elektrischen Leiter schließen zu können, muss dann eine Rückleitung des elektrischen Signals über das dann zwingend leitfähige Medium und gegebenenfalls den Behälter oder die Behälterwandung erfolgen.In this context, it has generally proven to be advantageous that at least one electrical conductor of the electrical line is designed to transmit the reference signal coming from the reference sensor to the evaluation unit. As a result, at least one electrical conductor is used simultaneously or alternately as a measuring electrode, that is to say for generating the level-dependent signal and for transmitting the reference signal from the reference electrode to the evaluation unit. In order to close an electrical circuit with only one electrical conductor, then a return of the electrical signal must then take place via the then necessarily conductive medium and optionally the container or the container.
Als bevorzugt hat sich herausgestellt, zwei separate elektrische Leiter in der elektrischen Leitung für die Signalübertragung des Referenzsignals vorzusehen, wodurch die Komplexität der zur Übertragung erforderlichen Elektronik gering bleibt.As has been found preferable to provide two separate electrical conductors in the electrical line for the signal transmission of the reference signal, whereby the complexity of the electronics required for transmission remains low.
In Weiterbildung dieses Gedankens kann es vorgesehen sein, die elektrische Leitung als mehradrige Stegleitung auszubilden. Durch die bei einer Stegleitung nebeneinander angeordneten Leiter kann die Erzeugung des füllstandabhängigen Signals auf eine Weise erfolgen, in der ein besonders großer Anteil der zwischen den einzelnen Leitern bzw. der durch sie gebildeten Elektroden verlaufenden elektrischen Feldlinien zwangsläufig durch das die Stegleitung umgebende Medium verläuft. Hierdurch wird ein großer Einfluss der mit dem Medium bedeckten Länge der Messsonde auf das zu erzeugende Messsignal erzielt, wodurch die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit der Messung steigen. Vorzugsweise sind vier die Messsonde bildende elektrische Leiter und wenigstens zwei elektrische Leiter zum Übertragen des Messsignals des Referenzsensors vorgesehen. Dies hat sich als guter Kompromiss zwischen einem einfachen und kostengünstigen Aufbau gegenüber der erreichten Messgenauigkeit erwiesen.In a further development of this idea, it may be provided to design the electrical line as a multicore bridged line. As a result of the conductors arranged side by side in the case of a web lead, the generation of the fill level-dependent signal can take place in such a way that a particularly large proportion of the electric field lines extending between the individual conductors or the electrodes formed by them passes through the medium surrounding the web lead. As a result, a large influence of the covered with the medium Length of the probe achieved on the measurement signal to be generated, whereby the accuracy and reliability of the measurement increase. Preferably, four electrical conductors forming the measuring probe and at least two electrical conductors are provided for transmitting the measuring signal of the reference sensor. This has proven to be a good compromise between a simple and inexpensive construction compared to the achieved measurement accuracy.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können Mittel zur Einstellung einer Eintauchtiefe der Messsonde in dem Behälter vorgesehen sein. Hierdurch wird die Verwendung einer universellen Messsonde vorgegebener Länge möglich, die in unterschiedlich hohen Behältern verwendet werden können. Die Eintauchtiefe der Messsonde kann auf einfache Weise an die jeweiligen Gegebenheiten des Behälters angepasst werden. Durch Einstellung der Eintauchtiefe wird es zudem möglich, einen „Leerpegel“ innerhalb des Behälters auf die individuellen Bedürfnisse der jeweiligen Anwendung einzustellen. Der „Leerpegel“ ist ein Pegel der unter allen vorgesehenen Betriebszuständen stets im Behälter verbleiben sollte. Dies kann beispielsweise dann hilfreich sein, wenn zur Versorgung einer in den Behältersumpf mündenden Saug- oder Ablassleitung stets ein Mindestfüllstand in dem Behälter verbleiben muss, der jedoch unterhalb der nutzbaren Füllung des Behälters liegt. Ferner kann durch diese Maßnahme eine zuverlässige Bedeckung des Referenzsensors mit dem Medium gewährleistet werden. Andererseits kann beispielsweise bei Schmutzwasserbehältern dafür gesorgt werden, dass die Referenzsonde oberhalb von sich am Behältersumpf absetzenden Partikeln angeordnet wird, so dass die sich im Behältersumpf absetzenden Stoffe keinen oder kaum Einfluss auf das Referenzsignal des Referenzsensors haben.According to an advantageous embodiment of the invention, means for adjusting an immersion depth of the measuring probe can be provided in the container. This makes it possible to use a universal measuring probe of predetermined length, which can be used in containers of different heights. The immersion depth of the probe can be easily adapted to the particular conditions of the container. By adjusting the immersion depth, it is also possible to set an "empty level" within the container to the individual needs of each application. The "empty level" is a level that should always remain in the container under all intended operating conditions. This can be helpful, for example, if a minimum filling level always has to remain in the container for supplying a suction or discharge line which opens into the container sump, but which is below the usable filling of the container. Furthermore, a reliable covering of the reference sensor with the medium can be ensured by this measure. On the other hand, it can be ensured, for example, in dirty water containers, that the reference probe is arranged above particles settling on the container sump, so that the substances settling in the container sump have little or no influence on the reference signal of the reference sensor.
In Weiterbildung dieses Gedankens kann es vorgesehen sein, dass die die Messsonde bildende biegeschlaffe oder biegeelastische Leitung unter Bildung einer Schlaufe eine Längenreserve für die Einstellung der Eintauchtiefe der Messsonde in den Behälter bildet. Hierbei kann es vorgesehen sein, die Messsonde mit ihrem einen Ende fest an der Auswerteeinheit zu befestigen und einen weiteren Abschnitt lösbar an der Auswerteeinheit festzulegen, so dass sich zwischen dem befestigten Ende und dem festgelegten Abschnitt eine Schlaufe bildet. Je kürzer die Länge der Messsonde eingestellt wird, umso größer bildet sich die Schlaufe aus. Die Bildung einer Schlaufe hat auch den Vorteil, dass die Einbausituation das Erscheinungsbild einer fachmännischen Installation abgibt. Ferner benötigt die Einstellung der Eintauchtiefe der Messsonde keine zusätzlichen Montageschritte zum Lösen und Wiederbefestigen der elektrischen Leitung. Es wird lediglich die Größe der Schlaufe eingestellt und die elektrische Leitung zur Beibehaltung der Schlaufengröße mechanisch festgelegt.In a further development of this idea, it can be provided that the flexible or flexurally elastic line forming the measuring probe forms a length reserve for setting the immersion depth of the measuring probe into the container while forming a loop. In this case, it may be provided to fix the measuring probe with its one end firmly to the evaluation unit and to detachably fix a further section to the evaluation unit, so that a loop is formed between the fixed end and the fixed section. The shorter the length of the probe, the larger the loop will be. The formation of a loop also has the advantage that the installation situation gives the appearance of a professional installation. Furthermore, the adjustment of the immersion depth of the probe requires no additional assembly steps to loosen and re-attach the electrical line. Only the size of the loop is adjusted and the electrical line mechanically fixed to maintain the loop size.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit ein auf die Eintauchtiefe der Messsonde und/oder auf das Volumen des Behälters oder des Mediums bezogenes Füllgradsignal erzeugt, wobei die Skalierung des Füllgradsignals vorzugsweise einstellbar ist. Neben oder anstelle des Füllstandsignals, welches üblicherweise proportional zur absoluten Füllhöhe des Mediums in dem Behälter ist, kann die Auswerteeinheit zudem dazu ausgebildet sein, ein Füllgradsignal auszugeben, welches proportional zu einer relativen Füllmenge ist. Anstelle eines der Füllhöhe, beispielsweise in Metern, entsprechenden Füllstandsignals kann alternativ ein zu der prozentualen Füllmenge proportionales Signal erzeugt werden. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn die Standhöhe des Mediums in dem Behälter nicht von primärem Interesse ist, sondern das aktuell in dem Behälter befindliche Volumen des Mediums. Alternativ kann es auch von Interesse sein, den prozentualen Füllgrad des Behälters zu ermitteln und auszugeben. Letzteres ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn die Vorrichtung in ein Leitsystem, beispielsweise in ein Gebäudeleitsystem oder Smartphonesystem, eingebunden ist. Im gewerblichen Umfeld kann die Füllstandsmessvorrichtung auch in das Leitsystem einer Produktionsanlage eingebunden sein, dessen Steuerroutinen oftmals mit Relativwerten arbeiten.According to a further embodiment of the invention, it can be provided that the evaluation unit generates a fill level signal based on the immersion depth of the measuring probe and / or on the volume of the container or the medium, wherein the scaling of the filling degree signal is preferably adjustable. In addition to or instead of the fill level signal, which is usually proportional to the absolute fill level of the medium in the container, the evaluation unit can also be designed to output a fill level signal which is proportional to a relative fill quantity. Instead of one of the filling level, for example in meters, corresponding fill level signal, a signal proportional to the percentage filling quantity can alternatively be generated. This is for example advantageous if the level of the medium in the container is not of primary interest, but the volume of the medium currently in the container. Alternatively, it may also be of interest to determine and output the percentage filling level of the container. The latter is advantageous, for example, if the device is integrated in a control system, for example in a building management system or smartphone system. In the industrial environment, the level measuring device can also be integrated in the control system of a production plant whose control routines often work with relative values.
Das Füllgradsignal kann in der Weise skalierbar sein, dass einerseits die dem Leer- bzw. Vollzustand des Behälters entsprechenden Füllstände frei programmierbar bzw. festlegbar sind. Andererseits kann über eine Skalierung eine Anpassung an bestimmte Behälterformen vorgenommen werden, wenn der Füllstand nicht proportional zu dem in dem Behälter vorhandenen Volumen des Mediums ist. Dies ist beispielsweise bei Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen oder bei Bodentanks für die Bevorratung von Regenwasser der Fall.The fill level signal can be scalable in such a way that, on the one hand, the fill levels corresponding to the empty or full state of the container are freely programmable or definable. On the other hand, scaling may be used to adapt to particular container shapes when the level is not proportional to the volume of medium present in the container. This is the case for example with fuel tanks of motor vehicles or with floor tanks for the storage of rainwater.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorzugsweise batteriebetrieben sein, beispielsweise eine integrierte, vorzugsweise auswechselbare Batterieversorgung aufweisen und so als autark arbeitende Einheit verwendet werden. Alternativ ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer externen Einheit, beispielsweise mit einer Kommunikationseinheit drahtgebunden in Verbindung steht und über die Drahtverbindung mit Energie versorgt wird. In letzterem Fall entfällt zusätzlicher Wartungsaufwand, der mit einem Batteriewechsel an der Füllstandsmessvorrichtung verbunden wäre.The device according to the invention may preferably be battery-operated, for example have an integrated, preferably replaceable battery supply and thus be used as a self-sufficient unit. Alternatively, it is possible for the device according to the invention to be connected in a wired manner to an external unit, for example to a communication unit, and to be supplied with energy via the wire connection. In the latter case eliminates additional maintenance, which would be associated with a battery change to the level measuring device.
Ferner kann das von der Auswerteeinheit erzeugte Füllstandssignal bzw. ein Füllgradsignal bevorzugt drahtlos an eine übergeordnete Einheit versendet werden. Hierzu kann die Auswerteeinheit bevorzugt eine Kommunikationseinheit aufweisen, welche geeignet ist, Signale über ein Drahtlos-Netzwerk, beispielsweise W-Lan, Drahtlos-Direktverbindungen, wie Funk, Bluetooth oder Mobilfunkverbindungen, oder optisch zu versenden. Besonders vorteilhaft kann die Verwendung der NB-IoT-Technologie im LTE-Netz sein. NB-IoT steht für „Narrow Band Internet of Things“ und bezeichnet eine seit dem Jahr 2016 standardisierte Funkstandart.Furthermore, the level signal generated by the evaluation unit or a filling level signal preferably be sent wirelessly to a parent unit. For this purpose, the evaluation unit may preferably have a communication unit which is suitable for sending signals via a wireless network, for example W-Lan, wireless direct connections, such as radio, Bluetooth or mobile radio links, or optically. Particularly advantageous may be the use of NB IoT technology in the LTE network. NB-IoT stands for "Narrow Band Internet of Things" and refers to a standardized radio standard since 2016.
Die Auswerteeinheit kann zudem mit einer eigenen Anzeigevorrichtung versehen sein, welche einerseits zur Ausgabe eines numerischen Wertes, andererseits aber auch lediglich zur Anzeige bestimmter Füllzustände ausgebildet ist. Letzteres kann beispielsweise durch Ausgabe von Leuchtsignalen unterschiedlicher Dauer, Frequenz, Taktung, Farbe und/oder Farbfolge geschehen.The evaluation unit can also be provided with its own display device, which is designed on the one hand for outputting a numerical value, but on the other hand also only for displaying specific filling states. The latter can be done for example by emitting light signals of different duration, frequency, timing, color and / or color sequence.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit ein Gehäuse aufweist, das mit einem abnehmbaren Deckel verschlossen ist, wobei der Deckel eine Batterie für die Versorgung der Füllstandsmessvorrichtung aufweist. Hierdurch kann der Batteriewechsel erheblich vereinfacht werden, da dazu lediglich der Deckel abgenommen bzw. getauscht werden kann. Der Deckel kann dabei sogar als Wegwerfteil ausgebildet sein.According to a particular embodiment of the invention, it may be provided that the evaluation unit has a housing which is closed by a removable cover, wherein the cover has a battery for the supply of the level measuring device. As a result, the battery change can be considerably simplified because only the lid can be removed or replaced. The lid can even be designed as a disposable part.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Deckel als optisches Signalmittel, vorzugsweise als transluzenter Lichtverteiler ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das Licht von Statusleuchten, die unterhalb des Deckels in dem Gehäuse angeordnet sind, gestreut und weithin sichtbar verteilt werden.Alternatively or additionally, it can be provided that the lid is designed as an optical signal means, preferably as a translucent light distributor. In this way, the light of status lights, which are arranged below the lid in the housing, scattered and distributed widely visible.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann weiterhin auch eine Kommunikationsvorrichtung zur drahtlosen Fernüberwachung der Füllstandsmessvorrichtung aufweisen, wobei die Kommunikationsvorrichtung in die Füllstandsmessvorrichtung, insbesondere in die Auswerteeinheit integriert sein kann. Dies trägt dazu bei, dass die Füllstandsmessvorrichtung als autark arbeitende Einheit betrieben werden kann.The device according to the invention can furthermore also have a communication device for wireless remote monitoring of the fill level measuring device, wherein the communication device can be integrated into the fill level measuring device, in particular into the evaluation unit. This contributes to the fact that the level measuring device can be operated as a self-sufficient unit.
Grundgedanke einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist es, die Füllstandsmessvorrichtung bzw. die Auswerteeinheit als Tankstopfen auszubilden, der neben der Elektronik für die Füllstandsmessvorrichtung auch eine Elektronik enthält, in welcher weitere Funktionen implementiert werden. Die zusätzliche Elektronik kann außerdem mit einer Speichereinrichtung versehen sein, in welcher zusätzliche Daten, wie beispielsweise elektronische Frachtpapiere für ein mobiles Behältnis abgelegt werden, wenn die Füllstandsmessvorrichtung zusammen mit dem mobilen Behältnis verwendet wird. Der Tankstopfen kann gleichzeitig eine optische Anzeigevorrichtung ausbilden, die Leuchtsignale abgeben kann. Auf diese Weise können unterschiedliche, den Behälter betreffende Funktionen in einer einzigen Vorrichtung gebündelt werden, wodurch der jeweilige Behälter auf einfache Weise für das so genannte „Internet Of Things“ (IoT) verwendbar wird.The basic idea of a particular embodiment of the invention is to design the filling level measuring device or the evaluation unit as a tank stopper which, in addition to the electronics for the level measuring device, also contains electronics in which further functions are implemented. The additional electronics may also be provided with a storage device in which additional data, such as electronic shipping documents for a mobile container are stored, when the level measuring device is used together with the mobile container. The tank plug can simultaneously form an optical display device that can emit light signals. In this way, different functions relating to the container can be bundled in a single device, whereby the respective container becomes easily usable for the so-called "Internet of Things" (IoT).
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Other objects, advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any meaningful combination form the subject matter of the present invention, also independent of their summary in the claims or their dependency.
Dabei zeigen:
-
1 die erfindungsgemäße Vorrichtung, -
2a und2b zwei alternative Vorrichtungen gemäß der Erfindung mit rollbaren bzw. klappbaren Stegen am Referenzsensor, -
3 eine Detailansicht des Referenzsensors, -
4a ,4b ,5a ,5b ,6 bis 8 unterschiedliche perspektivische Ansichten eines Gehäuses der Auswerteeinheit gemäß der Erfindung, -
9 eine Perspektivansicht einer Platine der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit und -
10 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
1 the device according to the invention, -
2a and2 B two alternative devices according to the invention with foldable webs on the reference sensor, -
3 a detailed view of the reference sensor, -
4a .4b .5a .5b .6 to8th different perspective views of a housing of the evaluation unit according to the invention, -
9 a perspective view of a board of the evaluation unit according to the invention and -
10 the device according to the invention according to a second embodiment.
Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden in den nachfolgend dargestellten Figuren der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugszeichen versehen, um die Lesbarkeit zu verbessern.Identical or equivalent components are provided in the figures of the drawing shown below by reference to exemplary embodiments in order to improve the readability.
Dazu weist die Vorrichtung
Die Tauchsonde
Der Wert der Kapazität
Für die Bestimmung der Dielektrizitätskonstante
Diese Montageeinheit wird an einer Behälteröffnung
Die in dem Behälterinnenraum
Die Eintauchtiefe
Die Eintauchtiefe
Ein anderer Grund für die Festlegung einer oberhalb des Behälterbodens
Die in der
Für eine einfache Montage ist die Stegleitung
Die Gewichtskraft des Referenzsensors
Dieses Referenzsignal
Bevorzugt kann zur Temperaturkompensation der Messung in dem Referenzsensor
Zur Erzeugung des Referenzsignals
Die Stege
Zur Ausführung der Referenzmessung ist in dem Gehäuse
Das so erzeugte Referenzsignal
Die elektrische Leitung
Das andere Ende der Messsonde
Das Gehäuse
In dem Gehäuse
Es kann jedoch auch eine externe Kommunikationseinheit
Die Messsonde
An der Klemmstelle
Hierfür sind in der ersten Gehäusehälfte
In dem in
An der Klemmstelle
Zum Verändern der Eintauchtiefe
Alternativ zu hierzu kann es auch vorgesehen sein, die beiden Gehäusehälften
In den
Die in der
In der
Im Unterscheid zum ersten Ausführungsbeispiel weist der Tankstopfen
Im Bereich des Schraubabschnittes
Zusätzlich kann zwischen dem Greifabschnitt
Der Gehäuseinnenraum
Das schraubabschnittseitige Ende des Gehäuses
Die in dem Gehäuseinnenraum
Die Sendeeinheit
Der Deckel
Der Deckel
Der Deckel
Die Statusleuchten
Die Vorrichtung
Die Informationen können beispielsweise in einem Speicher der Kommunikationseinheit
Auch ist es möglich, die in den Frachtpapieren hinterlegten Materialeigenschaften des in dem Behälter beförderten Mediums sowie dessen Menge mit den Messwerten der Tauchsonde
Grundgedanke dessen ist es auch, die Fernüberwachungsdaten mittels NB-IoT über ein Mobilfunknetz zu übertragen und damit Informationen über physikalische Größen der Fracht und ihrer Geoposition fernüberwachbar zu machen. The basic idea of this is also to transmit the remote monitoring data by means of NB-IoT over a mobile radio network and thus to make information about physical quantities of the freight and its geoposition remotely controllable.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungdevice
- 22
- Füllstandlevel
- 33
- Tauchsondeimmersion probe
- 44
- Messsondeprobe
- 55
- Mediummedium
- 66
- Referenzsensorreference sensor
- 77
- Auswerteeinheitevaluation
- 88th
- Befestigungsmittelfastener
- 99
- Behältercontainer
- 1010
- BehälterinnenraumContainer interior
- 1111
- freies Endefree end
- 1212
- Elektrische LeitungElectrical line
- 1313
- EintauchtiefeImmersion depth
- 1414
- Mess- und AuswerteeinheitMeasuring and evaluation unit
- 1515
- Messelektrodenmeasuring electrodes
- 1616
- Gehäusecasing
- 1717
- Berechnungseinheitcalculation unit
- 1818
- Temperatursensortemperature sensor
- 1919
- Bedeckte HöheCovered height
- 2020
- Nullliniezero line
- 2121
- Behältersumpftank sump
- 2222
- Verunreinigungen, BodensatzImpurities, sediment
- 2323
- Seitenauslassside exhaust
- 2424
- Saugrohrsuction tube
- 2525
- Leiterladder
- 2626
- Behälteröffnungcontainer opening
- 2727
- Gehäusecasing
- 2828
- Schlaufeloop
- 2929
- flexible Platineflexible board
- 3030
- elektrischer Leiterelectrical conductor
- 3131
- Stegweb
- 3232
- Behälterbodencontainer bottom
- 3333
- Gehäusehälftehousing half
- 3434
- Gehäusehälftehousing half
- 3535
- Platinecircuit board
- 3636
- MesssondenanschlussProbe connection
- 3737
- Statusleuchtestatus light
- 3838
- KabeldurchführungGrommet
- 3939
- KabeldurchführungGrommet
- 4040
- Klemmstellenip
- 4141
- Schraubabschnittscrew
- 4242
- Rückseiteback
- 4343
- Vorderseitefront
- 4444
- Rückseiteback
- 4545
- SchraubsockelsCREW
- 4646
- Gelenkjoint
- 4747
- SteckverbinderConnectors
- 4848
- Kommunikationseinheitcommunication unit
- 4949
- elektrische Verbindungelectrical connection
- 5050
- Tankstopfentank stopper
- 5151
- Vorrichtungdevice
- 5252
- Gehäusecasing
- 5353
- LeuchtensteuerungLight control
- 5454
- Sendeeinheittransmission unit
- 5555
- GehäuseinnenraumHousing interior
- 5656
- Greifabschnittcross section
- 5757
- Deckelcover
- 5858
- Batteriebattery
- 5959
- elektrische Verbindungelectrical connection
- 6060
- Dichtungpoetry
- 6161
- Wandungwall
- 6262
- Batteriehalterungbattery holder
- 6363
- zylindrischer Absatzcylindrical heel
- 6464
- Durchführung execution
- Ch C h
- Kapazität des MesskondensatorsCapacitance of the measuring capacitor
- Cr C r
- Referenzsignal reference signal
- FF
- Füllstandssignallevel signal
- RR
- Referenzsignalreference signal
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 0029485 A1 [0005, 0014]EP 0029485 A1 [0005, 0014]
Claims (22)
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---|---|---|---|
DE102018112599.2A DE102018112599A1 (en) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | Capacitive level measuring device |
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---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |