DE102018129582A1 - Verfahren zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle und Vorrichtung zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle - Google Patents

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Simon Greth
Lukas Klute
Daniel Müller
Carmen Roser
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle (VFT) für ein einem Behälter (1) zugeordnetes, insbesondere an dem Behälter (1) angebrachtes, Füllstandsmessgerät (6), das zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Füllstands (L) eines Prozessmediums in dem Behälter (1) ausgestaltet ist, wobei mittels der Volumen-Füllstand-Tabelle (VFT) in einem Messbetrieb aus einem von dem Füllstandsmessgerät (6) gemessenen Füllstand (L) des Prozessmediums in dem Behälter ein dazugehöriges Volumen des Prozessmediums in dem Behälter (1) bestimmbar ist,umfassend zumindest die Schritte:A) Einströmen eines Testmedium (TM) durch einen Zulauf (2) in den Behälter (1), wobei mittels eines an dem Zulauf (1) angebrachten Durchflussmessgeräts (3) ein Gesamtvolumen (Vmed) des Testmediums (TM) in dem Behälter (1) ermittelt wirdB) Übermitteln des Gesamtvolumens (Vmed) an eine Regel-/Auswerteeinheit (5);C) Messen des Füllstands (L) des Testmediums in dem Behälter (1) mit dem Füllstandsmessgerät (3) und Übermitteln des gemessenen Füllstands (L) an die Regel-/Auswerteeinheit (5);D) Wiederkehrendes Durchführen der Schritte A) bis C) für verschiedene Gesamtvolumina (Vmed);E) Automatisiertes Erstellen der Volumen-Füllstands-Tabelle (VFT) von der Regel-/Auswerteeinheit (5) und Hinterlegen der Volumen-Füllstands-Tabelle (VFT )in der Regel-/Auswerteeinheit (5).Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle für ein einem Behälter zugeordnetes Füllstandsmessgerät, das zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Füllstands eines Prozessmediums in dem Behälter ausgestaltet ist, wobei mittels der Volumen-Füllstand-Tabelle in einem Messbetrieb aus einem von dem Füllstandsmessgerät gemessenen Füllstand des Prozessmediums in dem Behälter ein dazugehöriges Volumen des Prozessmediums in dem Behälter bestimmbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle.
  • Füllstandsmessgeräte kommen als Feldgeräte in industriellen Prozessanlagen der Automatisierungstechnik zum Einsatz. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Messgeräte zur Bestimmung und/oder Überwachung von Prozessgröße bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Derartige Feldgeräte werden von der Endress+Hauser Gruppe in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen hergestellt und vertrieben und in der Automatisierungstechnik zur Bestimmung und/oder Überwachung von Prozessgrößen eines Prozessmediums eingesetzt. Bei dem Prozessmedium handelt es sich beispielsweise um ein fließfähiges Medium, insbesondere ein Fluid im Falle eines flüssigen und/oder gasförmigen Prozessmediums.
  • Bei dem Füllstandsmessgerät handelt es sich beispielsweise um ein Laufzeit-Füllstandsmessgerät. Bei Laufzeit-Füllstandsmessgeräten wird zur Ermittlung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter ein Sendesignal von einem Sender ausgesendet und durch Reflektion des Sendesignals an der Oberfläche des Mediums ein Echosignal gebildet, das von einem Empfänger empfangen und ausgewertet wird. Die Laufzeit von Sende- und Echosignal ist dabei ein Maß für den Füllstand. Bekannt sind beispielsweise Laufzeit-Füllstandsmessgeräte, die mit Mikrowellen (bspw. Radar) oder mit anderen elektromagnetischen Wellen arbeiten. Weiterhin bekannt sind mit Ultraschallwellen arbeitende Laufzeit-Füllstandsmessgeräte.
  • Alternativ handelt es sich bei dem Füllstandsmessgerät beispielsweise um ein mit dem hydrostatischen Druck arbeitendes Füllstandsmessgerät, welches mittels zweier an unterschiedlichen Höhen des Behälters angebrachter Druckmessgeräte den Füllstand des Prozessmediums bestimmt. Weitere aus dem Stand der Technik bekannte Füllstandsmessgeräte und im Rahmen der Erfindung relevante Füllstandsmessgeräte umfassen bspw. mit Wägezellen arbeitende Füllstandsmessgeräte oder kapazitiv und/oder konduktiv arbeitende Füllstandsmessgeräte. Derartige Füllstandsmessgeräte sind in einer Vielzahl von Patentanmeldungen der Anmelderin beschrieben.
  • Aus dem mit dem Füllstandsmessgerät ermittelten Füllstand des Prozessmediums in dem Behälter wird oftmals das Volumen des in dem Behälter aufgenommenen Prozessmediums bestimmt. Dieses stellt bspw. eine für die Prozesssteuerung und/oder -regelung relevante Steuer- und/oder Regelgröße dar.
  • Eine Möglichkeit besteht darin, das Volumen des Prozessmediums aus dem Füllstand anhand einer vorgegebenen Behältergeometrie zu bestimmen. Diese Methode ist allerdings in ihrer Genauigkeit dadurch beschränkt, dass z.B. Einbauten im Behälter wie etwa Rührwerke das vom Medium tatsächlich einnehmbare Volumen beeinflussen. Insbesondere in der pharmazeutischen, chemischen und/oder lebensmittelverarbeitenden Industrie ist aufgrund von hohen Sicherheitsanforderungen oftmals eine sehr genau Kenntnis über das tatsächlich im Behälter vorliegende Volumen des Prozessmediums vonnöten. Daher wird hier, in der Regel vor Inbetriebnahme des Prozesses, ein Testmedium mit bekanntem Volumen in den Behälter eingeströmt, ein vom Füllstandsmessgerät angezeigter Messwert bestimmt und mit dem bekannten Volumen korreliert. Anhand der Korrelation unterschiedlicher derartiger Volumen/Füllstand-Wertepaare wird eine Volumen-Füllstands-Tabelle bzw. der Volumen-Füllstands-Funktion erstellt und bspw. in einer Regel-/Auswerteeinheit hinterlegt. Anhand der Volumen-Füllstands-Tabelle ist im Messbetrieb der vom Füllstandsmessgerät ermittelte Füllstand in ein Volumen umrechenbar. Das Einströmen des Testmediums und das Erstellen einer Volumen-Füllstands-Tabelle bzw. der Volumen-Füllstands-Funktion wird im Stand der Technik oftmals als eine sogenannte „Linearisierung“ bezeichnet, wobei der Zusammenhang zwischen Füllstand und Volumen je nach Behältergeometrie und/oder Ausgestaltung von Behälter-Einbauten selbstverständlich auch nicht-linear sein kann. Aufgrund der hygienischen Anforderungen in den vorstehend genannten Industrien wird als Testmedium bei der Linearisierung in der Regel besonders gereinigtes Wasser, bsp. Wasser für Injektionszwecke (englisch: Water for injection, kurz: WFI) verwendet, dass in einen vollständig entleerten Behälter (ggf. gereinigt, insb. sterilisiert) geleitet wird.
  • Im Stand der Technik wird das Volumen des Testmediums und der ermittelte Füllstand manuell übertragen, bspw. in eine Eingabeeinheit, die zur Ansteuerung der Regel-/Auswerteeinheit, insb. des Füllstandsmessgeräts ausgestaltet ist. Eine manuelle bzw. halb-automatische Linearisierung, die das Mitwirken eines Anwendungstechnikers benötigt, führt zum einen zu langen Standzeiten, welche durch die damit einhergehenden Produktionsausfälle in der Regel hohe Kosten verursachen und ist zum anderen prinzipiell fehleranfällig.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur automatisierten Linearisierung anzugeben.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle und eine Vorrichtung zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle.
  • Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle für ein einem Behälter zugeordnetes, insbesondere an dem Behälter angebrachtes, Füllstandsmessgerät, das zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Füllstands eines Prozessmediums in dem Behälter ausgestaltet ist, wobei mittels der Volumen-Füllstand-Tabelle in einem Messbetrieb aus einem von dem Füllstandsmessgerät gemessenen Füllstand des Prozessmediums in dem Behälter ein dazugehöriges Volumen des Prozessmediums in dem Behälter bestimmbar ist, umfassend zumindest die Schritte:
    1. A) Einströmen eines Testmedium durch einen Zulauf in den Behälter, wobei mittels eines an dem Zulauf angebrachten Durchflussmessgeräts ein Gesamtvolumen des Testmediums in dem Behälter ermittelt wird
    2. B) Übermitteln des Gesamtvolumens an eine Regel-/Auswerteeinheit;
    3. C) Messen des Füllstands des Testmediums in dem Behälter mit dem Füllstandsmessgerät und Übermitteln des gemessenen Füllstands an die Regel-/Auswerteei nheit;
    4. D) Wiederkehrendes Durchführen der Schritte A) bis C) für verschiedene Gesamtvolumina;
    5. E) Automatisiertes Erstellen der Volumen-Füllstands-Tabelle von der Regel-/Auswerteeinheit und Hinterlegen der Volumen-Füllstands-Tabelle in der Regel-/Auswerteeinheit.
  • Beim Wiederkehrenden Durchführen der Schritte A) bis C) für verschiedene Gesamtvolumina werden mehrere Volumen- Füllstand Wertepaare ermittelt, insbesondere zumindest zwei. Hierzu wird zunächst ein erstes Volumen des Testmediums durch den Zulauf in den Behälter eingeströmt und mittels des an dem Zulauf angebrachten Durchflussmessgeräts das Gesamtvolumen des Testmediums in dem Behälter ermittelt und das Gesamtvolumen an die die Regel-/Auswerteeinheit übermittelt sowie der zu dem ersten Volumen gehörige Füllstand mit dem Füllstandsmessgerät ermittelt und an die Regel-/Auswerteeinheit übermittelt. Anschließend wird ein zweites Volumen des Testmediums durch den Zulauf in den Behälter eingeströmt, so dass das Gesamtvolumen in dem Behälter sich auf die Summe des ersten Volumens plus dem zweiten Volumen vergrößert. Gegebenenfalls wird dies durch ein weiteres anschließendes Einströmen des Testmediums für weitere Volumen-Füllstand Wertepaare wiederholt.
  • Bei der Regel-/Auswerteinheit handelt es sich um einer zur Regelung- und/oder Auswertung ausgestaltet Einheit. Diese kann bspw. einem der Messgeräte (i.e. das Durchflussmessgerät und das Füllstandsmessgerät) zugeordnet sein und hierfür bspw. einen Mikroprozessor umfassen, oder aber auch Teil einer übergeordneten Steuerungseinheit sein (siehe nachstehend aufgeführte Ausgestaltungen). Dadurch, dass sowohl das Durchflussmessgerät, als auch das Füllstandsmessgerät ihre Werte der Regel-/Auswerteinheit übermitteln, wird ein automatisiertes Erstellen der Volumen-Füllstands-Tabelle ermöglicht.
  • Bei dem Verfahren handelt es sich vorteilhaft um ein im Wesentlichen vollständig automatisierbares Verfahren.
  • In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst dieses die Schritte:
    • - Vorgabe mehrerer Soll-Volumina oder Soll-Füllstände;
    • - Ansteuerung einer an dem Zulauf angeordneten und von der Regel-/Auswerteeinheit ansteuerbaren Ventileinheit derart, dass in dem Behälter zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten das Gesamtvolumen mit einem jeweiligen Soll-Volumen übereinstimmt oder dass in dem Behälter der zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten gemessene Füllstand mit einem jeweiligen Soll-Füllstand übereinstimmt.
  • Die Vorgabe der Soll-Volumina oder Soll-Füllstände kann initial einmalig erfolgen, oder aber mittels des Zugriffs auf einer Datenbank, bspw. in einer Cloud, erfolgen. Die, insb. höchstens anfängliche, Vorgabe der Soll-Volumina oder Soll-Füllstände kann durch einen Anwender erfolgen. Ansonsten ist das erfindungsgemäße Verfahren vollständig automatisierbar.
  • Die von der Regel-/Auswerteeinheit ansteuerbare Ventileinheit ist beispielsweise angrenzend zu dem Durchflussmessgerät angeordnet, vorzugsweise vor dem Durchflussmessgerät, in Bezug auf die Einströmrichtung des Testmediums in den Behälter. Dadurch wird Testmedium, welches das Durchflussmessgerät durchströmt und damit bei der Bilanzierung des Volumens des Testmediums berücksichtigt ist, in jedem Fall auch in den Behälter geleitet.
  • In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wir mittels der Volumen-Füllstands-Tabelle eine, insb. parametrierbare, Volumen-Füllstands-Funktion erstellt. Die Erstellung erfolgt insbesondere automatisiert. Bei der Erstellung der Volumen-Füllstands-Funktion wird auf aus dem Stand der Technik bekannte Interpolationsmethoden zurückgegriffen, bspw. mittels Splines und/oder unter Annahme eines vorgegebenen oder vorgebbaren funktionellen Zusammenhangs zwischen Volumen und Füllstand.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird/werden das ermittelte Gesamtvolumen, der gemessene Füllstand, die Volumen-Füllstand-Tabelle, die Volumen-Füllstands-Funktion und/oder die Stellung der Ventileinheit mittels eines Kommunikationsnetzwerks, vorzugsweise einen Feldbus der Automatisierungstechnik und/oder über Ethernet, drahtgebunden und/oder drahtlos, zwischen dem Durchflussmessgerät, dem Füllstandsmessgerät, der Regel-/Auswerteeinheit und/oder der Ventileinheit übermittelt.
  • Für den Fall, dass das Kommunikationsnetzwerk als ein drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk ausgestaltet ist, kann es sich zum Beispiel um einen drahtgebundenen Feldbus der Automatisierungstechnik, beispielsweise Foundation Fieldbus, Profibus PA, Profibus DP, HART, CANBus, etc. handeln. Es kann aber auch um ein modernes industrielles Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise um einen „Industrial Ethernet“-Feldbus, insbesondere Profinet, HART-IP oder Ethernet/IP oder um ein aus dem Kommunikationsbereich bekanntes Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise Ethernet nach dem TCP/IP-Protokoll, handeln.
  • Für den Fall, dass das Kommunikationsnetzwerk als ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk ausgestaltet ist, kann es sich zum Beispiel um ein Bluetooth, ZigBee-, WLAN-, GSM-, LTE-, UMTS-Kommunikationsnetzwerk oder aber auch eine drahtlose Version eines Feldbusses, insbesondere 802.15.4 basierte Standards wie WirelessHART handeln.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird/werden. wobei die Volumen-Füllstands-Tabelle und/oder die Volumen-Füllstands-Funktion von der Regel-/Auswerteeinheit in einer Speichereinheit hinterlegt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird/werden das ermittelte Gesamtvolumen, der gemessene Füllstand, die Volumen-Füllstand-Tabelle, die Volumen-Füllstands-Funktion und/oder die Stellung der Ventileinheit zu einer übergeordneten Steuerungseinheit übermittelt,selbstständig und/oder auf Anfrage der übergeordneten Steuerungseinheit.
  • Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle für ein einem Behälter zugeordnetes, insbesondere an dem Behälter angebrachtes, Füllstandsmessgerät, das zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Füllstands eines Prozessmediums in dem Behälter ausgestaltet ist, umfassend ein an einem Zulauf des Behälters angeordnetes Durchflussmessgerät und eine Regel-/Auswerteeinheit, die dazu ausgestaltet sind, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
  • In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Regel-/Auswerteeinheit dem Füllstandsmessgerät, dem Durchflussmessgerät und/oder der übergeordneten Steuerungseinheit zugeordnet.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind das Füllstandsmessgerät, das Durchflussmessgerät, die Ventileinheit und/oder die übergeordnete Steuerungseinheit über ein Kommunikationsnetzwerk, insbesondere über einen Feldbus der Automatisierungstechnik und/oder über Ethernet, drahtgebunden und/oder drahtlos, miteinander verbunden.
  • In einer weiteren Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese zumindest eine Anzeige-/Eingabeeinheit auf, die zur Anzeige des ermittelten Gesamtvolumens, des gemessenen Füllstands, der Volumen-Füllstand-Tabelle, und/oder der Volumen-Füllstands-Funktion ausgestaltet ist und/oder die zur Eingabe der Soll-Volumina und/oder der Soll-Füllstände ausgestaltet ist.
  • In einer Ausgestaltung dieser Weiterbildung weist das Füllstandsmessgerät, das Durchflussmessgerät, die übergeordnete Steuerungseinheit und/oder ein mit dem Kommunikationsnetzwerk verbindbares mobiles Endgeräts, insbesondere ein Laptop, Tablet, Smartphone und/oder eine Datenbrille, die zumindest eine Anzeige-/Eingabeeinheit auf.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Füllstandsmessgerät, das Durchflussmessgerät, die übergeordnete Steuerungseinheit und/oder ein mit dem Kommunikationsnetzwerk verbindbares mobiles Endgeräts, insbesondere ein Laptop, Tablet, Smartphone und/oder eine Datenbrille, die Speichereinheit auf.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich bei dem Füllstandsmessgerät um ein berührungslos arbeitendes Füllstandsmessgerät.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich bei dem Durchflussmessgerät um ein Coriolis-Durchflussmessgerät.
  • Das Volumen des in den Behälter eingebrachten Testmediums wird anhand der Bilanzierung des durch den Zulauf in den Behälter geströmten Testmediums mittels des Durchflussmessgeräts bestimmt. Die Genauigkeit des Verfahrens wird durch die Genauigkeit der Durchflussmessung beeinflusst. Die Verwendung eines Coriolis-Messgeräts als des Durchflussmessgerät ist aufgrund seiner hohen Genauigkeit vorteilhaft. Selbstverständlich ist im Rahmen der Erfindung die Verwendung anderer aus dem Stand der Technik bekannter Durchflussmessgeräte, bspw. Ultraschall-Durchflussmessgeräte, thermische Durchflussmessgeräte, magnetisch-induktiver Durchflussmessgeräte etc. auch möglich.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, nicht maßstabsgetreuen Figur näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • 1: Eine schematische Ansicht einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • 1 zeigt einen Behälter 1 mit einem Laufzeitbasierten Radar- Füllstandsmessgerät 6. Dieses sendet elektromagnetische Wellen aus, die an der Füllgutoberfläche (bzw. dem Behälterboden im Falle eines leeren Behälters) reflektiert und anschließend von dem Füllstandsmessgerät 6 wieder empfangen werden. Die Laufzeit zwischen ausgesandten und empfangen Messsignal ist ein Maß für den Abstand zwischen Füllstandsmessgerät 6 und Füllgutoberfläche bzw. Behälterbodenfläche. Dieser Abstand entspricht - bis auf eine konstante Verschiebung - im Wesentlichen dem Füllstand L eines Mediums, insb. eines Prozessmediums oder eines Testmediums TM in dem Behälter 1. Die konstante Verschiebung ist entweder bekannt oder wird anfänglich mittels des Ausmessens des leeren Behälters 1 mit dem Füllstandsmessgerät 6 ermittelt und/oder mittels eines auf einer vorbestimmbaren Höhe angebrachten Grenzstandmessgeräts, bspw. mit einer mechanisch schwingfähigen Einheit (hier nicht gezeigt) ermittelt. Das Grenzstandmessgerät überwacht das Erreichen des Füllstands auf einer vorbestimmbaren Höhe, auf der das Grenzstandmessgerät angebracht ist,
  • Um in einem Messbetrieb den von dem Füllstandsmessgerät 6 angezeigten Füllstand L in ein Volumen des Mediums in dem Behälter Vmed umrechnen zu können, muss auf eine genaue Volumen-Füllstands-Tabelle VFT oder sogar auf eine aus der Volumen-Füllstands-Tabelle VFT bestimmbare Volumen-Füllstands-Funktion VFF zurückgegriffen werden. Diese wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Wesentlichen vollständig automatisiert ermittelt.
  • Hierzu wird hochreines WIF-Wasser als Testmedium TM verwendet.
  • Dieses wird zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten durch einen Zulauf 2 in den Behälter 1 eingeströmt. An dem Behälter ist ein (hier: Coriolis-) Durchflussmessgerät 3 angeordnet, mit dem das Gesamtvolumen des in den Behälter 1 eingeströmten Testmediums TM bestimmbar ist.
  • Durch das immer weitere Einströmen des Testmediums TM in den Behälter 1 liegen in diesem zu den aufeinanderfolgenden Zeitpunkten verschiedene Soll-Volumina Vmedsoll1, Vmedsoll2, Vmedsoll3,... des Testmediums TM vor.
  • Selbstverständlich kann anstelle der Vorgabe der Soll-Volumina Vmedsoll1, Vmedsoll2, Vmedsoll3,... auch eine Vorgabe der Soll-Füllstände Lsoll1, Lsoll2, ... erfolgen. Die Vorgabe der Soll-Volumina Vmedsoll1, Vmedsoll2, Vmedsoll3,... oder der Soll-Füllstände Lsoll1, Lsoll2, ... erfolgt entweder über eine Eingabe durch einen Anwender 13, bspw. an einer Anzeige-/Eingabeeinheit 9 eines der Messgeräte (i.e. dem Füllstandsmessgerät 6 oder dem Durchflussmessgerät 3) oder an einem mit der Regel-/Auswerteinheit 5 über ein Kommunikationsnetzwerk 7 verbundenes mobiles Endgerät 11 mit einer Anzeige-/Eingabeeinheit 9.
  • Vorteilhaft läuft das Verfahren vollständig automatisiert ab, ggf. bis auf diese initiale Eingabe. In einer weiteren Ausgestaltung können die Sollwerte auch aus einer mit übergeordneten Steuerungseinheit 8 entnommen werden, bspw. einer Speichereinheit 10 der übergeordneten Steuerungseinheit 8 oder in einer mit dem Kommunikationsnetzwerk 7 verbindbaren Cloud 12. In letzterem Fall handelt es sich um ein voll-automatisiert ablaufendes Verfahren.
  • Eine Ventileinheit 4, welche in Einströmrichtung vor dem Durchflussmessgerät 3 angeordnet ist, wird nun von der Regel-/Auswerteeinheit 5 derart angesteuert, dass zu den aufeinanderfolgenden Zeitpunkten durch das Durchflussmessgerät 3 jeweils als Gesamtvolumen das jeweilige Soll-Volumen Vmedsoll1, Vmedsoll2, Vmedsoll3,... geströmt ist. Der Füllstand L des Testmediums TM in dem Behälter 1 wird zu den aufeinanderfolgenden Zeitpunkten gemessen und automatisiert über das Kommunikationsnetzwerk an die Regel-/Auswerteeinheit übermittelt. Anhand des von dem Durchflussmessgerät 3 ermittelten Gesamtvolumen Vmed und dem von dem Füllstandsmessgerät 6 ermittelten Füllstand wird eine Volumen-Füllstands-Tabelle VFT erstellt und in einer Speichereinheit 10 abgelegt. Ggf. kann anhand der für die Volumen-Füllstands-Tabelle VFT verwendeten Wertepaare auch eine Volumen-Füllstands-Funktion VFF erstellt werden. Bspw. kann bei der Erstellung der Volumen-Füllstands-Funktion VFF auf einen bekannten parametrierbaren funktionellen Zusammenhang zurückgegriffen werden, welcher bspw. in der Speichereinheit 10 und/oder der Cloud 12 hinterlegt ist. Auf diese Volumen-Füllstands-Tabelle VFT oder der Volumen-Füllstands-Funktion VVF kann in einem Messbetrieb zurückgegriffen werden, um den in im Messbetrieb ermittelten Füllstand L in ein Volumen umzurechnen.
  • In dieser Ausgestaltung sind die Regel-/Auswerteinheit 5 und die Speichereinheit 10 der übergeordneten Steuerungseinheit 8 zugeordnet. Selbstverständlich kann die Regel-/Auswerteinheit 5 und/oder die Speichereinheit 10 auch einem der Messgeräte (i.e. dem Füllstandsmessgerät 6 oder dem Durchflussmessgerät 3) zugeordnet sein, bspw. indem sie in deren Mikroprozessor integriert ist. Ferner kann die Speichereinheit 10 auch der mit dem Kommunikationsnetzwerk 7 verbindbaren Cloud 12 zugeordnet sein.
  • Der Behälter 1 kann auch einen Ablauf (hier nicht dargestellt) aufweisen, mittels dem das Testmedium TM wieder aus dem Behälter 1 ausströmbar ist. Ggf. kann auch an diesem Ablauf ein weiteres mit dem Kommunikationsnetzwerk 7 verbindbares Durchflussmessgerät angeordnet sein, mit dem das in dem Behälter 1 vorhandene Volumen bei dem Ausströmen aus dem Behälter 1 zusätzlich überprüft wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Behälter
    2
    Zulauf
    3
    Durchflussmessgerät
    4
    Ventileinheit
    5
    Regel-/Auswerteeinheit
    6
    Füllstandsmessgerät
    7
    Kommunikationsnetzwerk
    8
    übergeordnete Steuerungseinheit
    9
    Anzeige-/Eingabeeinheit
    10
    Speichereinheit
    11
    mobiles Endgerät
    12
    Cloud
    13
    Anwender
    TM
    Testmedium
    Vmed
    Volumen des Testmediums
    Vmedsoll1, Vmedsoll2,...
    Soll-Volumina
    L
    Füllstand
    Lsoll1, Lsoll2
    Soll-Füllstände
    VFT
    Volumen-Füllstands-Tabelle
    VFF
    Volumen-Füllstands-Funktion

Claims (14)

  1. Verfahren zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle (VFT) für ein einem Behälter (1) zugeordnetes, insbesondere an dem Behälter (1) angebrachtes, Füllstandsmessgerät (6), das zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Füllstands (L) eines Prozessmediums in dem Behälter (1) ausgestaltet ist, wobei mittels der Volumen-Füllstand-Tabelle (VFT) in einem Messbetrieb aus einem von dem Füllstandsmessgerät (6) gemessenen Füllstand (L) des Prozessmediums in dem Behälter ein dazugehöriges Volumen des Prozessmediums in dem Behälter (1) bestimmbar ist, umfassend zumindest die Schritte: C) Einströmen eines Testmedium (TM) durch einen Zulauf (2) in den Behälter (1), wobei mittels eines an dem Zulauf (1) angebrachten Durchflussmessgeräts (3) ein Gesamtvolumen (Vmed) des Testmediums (TM) in dem Behälter (1) ermittelt wird D) Übermitteln des Gesamtvolumens (Vmed) an eine Regel-/Auswerteeinheit (5); C) Messen des Füllstands (L) des Testmediums in dem Behälter (1) mit dem Füllstandsmessgerät (3) und Übermitteln des gemessenen Füllstands (L) an die Regel-/Auswerteeinheit (5); D) Wiederkehrendes Durchführen der Schritte A) bis C) für verschiedene Gesamtvolumina (Vmed); E) Automatisiertes Erstellen der Volumen-Füllstands-Tabelle (VFT) von der Regel-/Auswerteeinheit (5) und Hinterlegen der Volumen-Füllstands-Tabelle (VFT )in der Regel-/Auswerteeinheit (5).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte: - Vorgabe mehrerer Soll-Volumina (Vmedsoll1, Vmedsoll2, ...) oder Soll-Füllstände (Lsoll1, Lsoll2, ...); - Ansteuerung einer an dem Zulauf angeordneten und von der Regel-/Auswerteeinheit (5) ansteuerbaren Ventileinheit (4) derart, dass in dem Behälter (1) zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten das Gesamtvolumen (Vmed) mit einem jeweiligen Soll-Volumen (Vmedsoll1; Vmedsoll2; ...) übereinstimmt oder dass in dem Behälter (1) der zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten gemessene Füllstand (L) mit einem jeweiligen Soll-Füllstand (Lsoll; Lsoll2; ...) übereinstimmt.
  3. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei mittels der Volumen-Füllstands-Tabelle (VFT) eine, insb. parametrierbare, Volumen-Füllstands-Funktion (VFF) erstellt wird.
  4. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei das ermittelte Gesamtvolumen (Vmed), der gemessene Füllstand (L), die Volumen-Füllstand-Tabelle (VFT), die Volumen-Füllstands-Funktion (VFF) und/oder die Stellung der Ventileinheit (4) mittels eines Kommunikationsnetzwerks (7), vorzugsweise einen Feldbus der Automatisierungstechnik und/oder über Ethernet, drahtgebunden und/oder drahtlos, zwischen dem Durchflussmessgerät (3), dem Füllstandsmessgerät (6), der Regel-/Auswerteeinheit (5) und/oder der Ventileinheit (4) übermittelt werden/wird.
  5. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Volumen-Füllstands-Tabelle (VFT) und/oder die Volumen-Füllstands-Funktion (VFF) von der Regel-/Auswerteeinheit (5) in einer Speichereinheit (10) hinterlegt wird/werden.
  6. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei das ermittelte Gesamtvolumen (Vmed), der gemessene Füllstand (L), die Volumen-Füllstand-Tabelle (VFT), die Volumen-Füllstands-Funktion (VFF) und/oder die Stellung der Ventileinheit (4) zu einer übergeordneten Steuerungseinheit (8) übermittelt werden/wird, selbstständig und/oder auf Anfrage der übergeordneten Steuerungseinheit (8).
  7. Vorrichtung zur Erstellung einer Volumen-Füllstand-Tabelle (VFT) für ein einem Behälter (1) zugeordnetes, insbesondere an dem Behälter (1) angebrachtes, Füllstandsmessgerät (6), das zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Füllstands (L) eines Prozessmediums in dem Behälter (1) ausgestaltet ist, umfassend ein an einem Zulauf (2) des Behälters (2) angeordnetes Durchflussmessgerät (3) und eine Regel-/Auswerteeinheit (5), die dazu ausgestaltet sind, das Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche durchzuführen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Regel-/Auswerteeinheit (5) dem Füllstandsmessgerät (6), dem Durchflussmessgerät (6) und/oder der übergeordneten Steuerungseinheit (8) zugeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche 7 oder 8, wobei das Füllstandsmessgerät (6), das Durchflussmessgerät (3) die Ventileinheit (4) und/oder die übergeordnete Steuerungseinheit (8) über ein Kommunikationsnetzwerk (7), insbesondere über einen Feldbus der Automatisierungstechnik und/oder über Ethernet, drahtgebunden und/oder drahtlos, miteinander verbunden sind.
  10. Vorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 9, aufweisend zumindest eine Anzeige-/Eingabeeinheit (9), die zur Anzeige des ermittelten Gesamtvolumens (Vmed), des gemessenen Füllstands (L), der Volumen-Füllstand-Tabelle (VFT), und/oder der Volumen-Füllstands-Funktion (VFF) ausgestaltet ist, und/oder die zur Eingabe der Soll-Volumina (Vmedsoll1, Vmedsoll2, ...) und/oder Soll-Füllstände (Lsoll1, Lsoll2, ...) ausgestaltet ist.
  11. Vorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 10, wobei das Füllstandsmessgerät (6), das Durchflussmessgerät (3), die übergeordnete Steuerungseinheit (8) und/oder ein mit dem Kommunikationsnetzwerk (7) verbindbares mobiles Endgeräts (11), insbesondere ein Laptop, Tablet, Smartphone und/oder eine Datenbrille, die zumindest eine Anzeige-/Eingabeeinheit (9) aufweist.
  12. Vorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 11, wobei das Füllstandsmessgerät (6), das Durchflussmessgerät (3), die übergeordnete Steuerungseinheit (8) und/oder das mit dem Kommunikationsnetzwerk (7) verbindbare mobiles Endgeräts (11), insbesondere ein Laptop, Tablet, Smartphone und/oder eine Datenbrille, die Speichereinheit (10) aufweist.
  13. Vorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 12, wobei es sich bei dem Füllstandsmessgerät (6) um ein berührungslos arbeitendes Füllstandsmessgerät (6) handelt.
  14. Vorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 13, wobei es sich bei dem Durchflussmessgerät (3) um ein Coriolis-Durchflussmessgerät handelt
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