DE102019200359B4 - Verfahren und vorrichtung zum bestimmen eines schwellwerts für einen grenzstandsensor - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Bestimmen eines Schwellwerts (D1) für einen Grenzstandsensor (20), wobei der Grenzstandsensor (20) dazu eingerichtet ist, auf Basis des Schwellwerts (D1), einen gemessenen Messwert entweder einem ersten Medium (M1) oder einem zweiten Medium (M2) zuzuordnen, mit den Schritten:
- Voreinstellen eines ersten Messwerts (V1) des Grenzstandsensors (20), wobei der Grenzstandsensor (20) dazu eingerichtet ist, den ersten Messwert (V1) dem ersten Medium (M1) zuzuordnen;
- Voreinstellen eines vorläufigen Schwellwerts (D2) des Grenzstandsensors (20);
- Anordnen des Grenzstandsensors (20) in dem zweiten Medium (M2);
- Bestimmen eines zweiten Messwerts (V2), mittels des Grenzstandsensors (20), in dem zweiten Medium (M2); und
- Bestimmen des Schwellwerts (D1) aus dem zweiten Messwert (V2) plus einer Funktion der Differenz des ersten Messwerts (V1) und des vorläufigen Schwellwerts (D2), wobei die Schwellwerte (D1, D2) n-Tupel sind, welche eine Schaltschwelle (D1a, D2a) und eine Rückschaltschwelle (D1b, D2b) aufweisen.

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Schwellwerts für einen Grenzstandsensor oder ein Füllstandmessgerät, insbesondere einen Impedanzgrenzschalter. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, ein Programmelement, ein computerlesbares Medium und Verwendungen.
• Hintergrund
• Zur Füllstandmessung oder zur Grenzstandbestimmung, beispielsweise in einem Behälter, werden verschiedene Arten von Messgeräten eingesetzt, z.B. ein medienberührender Grenzstandschalter, wie beispielsweise ein Impedanzgrenzschalter. Diese Sensoren werden insbesondere eingesetzt, um einen bestimmten Pegel eines Füllguts, z.B. in einem Behälter, anzuzeigen, d.h. um anzuzeigen, ob etwa eine vordefinierte obere, untere oder sonstige Grenze des Füllstands in dem Behälter erreicht wurde. Der Behälter kann ein Gefäß oder ein Messtank von beliebiger Form sein. Der Behälter kann auch ein Gerinne, beispielsweise ein Bach- oder Flussbett sein.
• Für die Ermittlung eines Bedeckungszustandes des Sensors mit einem ersten oder einem zweiten Medium können verschiedene Messverfahren verwendet werden, wie z.B. das Frequenzhub-Verfahren. Allerdings muss dafür ein Abgleich, oder auch ein mehrfacher Abgleich, eines Schwellwerts des Sensors durchgeführt werden, um den Bedeckungszustand mit dem ersten oder dem zweiten Medium sicher bestimmen zu können. Bei einer Veränderung z.B. des zweiten Mediums kann ein weiterer Abgleich erforderlich werden.
• Die Druckschrift DE 101 59 336 A1 betrifft ein Verfahren zur Selbstjustierung eines Sensors sowie einen selbstjustierenden Sensor, insbesondere zur kapazitiven Erfassung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter sowie zur Abstandsüberwachung.
  Die Druckschrift DE 195 36 199 A1 betrifft ein Verfahren zur Einstellung des Schaltpunktes bei einem kapazitiven Füllstandsgrenzschalter.
  Die Druckschrift WO 2005 031 268 A2 betrifft eine Messeinrichtung zur Grenzwerterfassung, die einen analogen Messwert auf Überschreiten und Unterschreiten eines Schwellenwertes überwacht.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, um auch bei Veränderung des zweiten Mediums zuverlässig korrekte Ergebnisse bereitzustellen.
• Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.
• Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Schwellwerts für einen Grenzstandsensor, wobei der Grenzstandsensor dazu eingerichtet ist, auf Basis des Schwellwerts, einen gemessenen Messwert entweder einem ersten Medium oder einem zweiten Medium zuzuordnen, mit den Schritten:
• - Voreinstellen eines ersten Messwerts des Grenzstandsensors, wobei der Grenzstandsensor dazu eingerichtet ist, den ersten Messwert dem ersten Medium zuzuordnen. Das Voreinstellen des ersten Messwerts kann z.B. bei einer Herstellung, einer Parametrierung und/oder bei einer Wartung des Grenzstandsensors durchgeführt werden. Das erste Medium kann beispielsweise ein Fluid, wie z.B. Luft, ein anderes Gas, z.B. Schutzgas, oder Wasser, Öl, und/oder andere Chemikalien sein. Das Voreinstellen kann ein Anordnen des Grenzstandsensors in dem ersten Medium umfassen. Das Voreinstellen kann ein einmaliges oder mehrmaliges Messen bei Bedeckung des Grenzstandsensors ausschließlich mit dem ersten Medium beinhalten. Das Voreinstellen kann ein Einlesen eines vordefinierten Werts, z.B. aus einem Speicher des Messgeräts und/oder aus einer Datenbank, beinhalten. Das Voreinstellen kann ein Verifizieren des vordefinierten Werts, z.B. durch Messen des Sensorwerts bei ausschließlicher Bedeckung des Grenzstandsensors mit dem ersten Medium, umfassen. Die Art oder der Typ des ersten Messwerts hängt von der Art des Sensors und/oder des Messgeräts ab. Der erste Messwert kann z.B. eine Frequenz, eine Amplitude, einen Digitalwert und/oder eine andere Art von Messwert, welcher einen Unterschied zwischen dem ersten Medium und dem zweite Medium bestimmt, umfassen.
• - Voreinstellen eines vorläufigen Schwellwerts des Grenzstandsensors. Das Voreinstellen des vorläufigen Schwellwerts kann z.B. bei der Herstellung, der Parametrierung und/oder bei der Wartung des Grenzstandsensors durchgeführt werden. Das Voreinstellen kann ein Einlesen eines vordefinierten Werts für den vorläufigen Schwellwert, z.B. aus einem Speicher des Messgeräts und/oder aus einer Datenbank, beinhalten. Der vorläufige Schwellwert kann z.B. ein Wert sein, bei dem nicht mehr sicher ist, ob der Grenzstandsensor ausschließlich mit dem ersten Medium bedeckt ist.
• - Anordnen des Grenzstandsensors in dem zweiten Medium. Das zweite Medium unterscheidet sich von dem ersten Medium. Das erste Medium kann beispielsweise ein Fluid, wie z.B. Luft, ein anderes Gas, z.B. Schutzgas, oder Wasser, Öl, und/oder andere Chemikalien, und/oder ein Schüttgut, insbesondere ein granuliertes oder pulverförmiges Schüttgut, z.B. Sand, Erz, Mehl, Kunststoffgranulat, Metallpulver, umfassen. Das Anordnen des Grenzstandsensors kann durch Eintauchen in das zweite Medium ausgeführt sein oder wenn das zweite Medium den Grenzstandsensor umflutet, z.B. wenn ein Pegel des zweiten Mediums in dem Behälter so steigt, dass der Sensor ausschließlich mit dem zweiten Medium bedeckt ist.
• - Bestimmen eines zweiten Messwerts, mittels des Grenzstandsensors, in dem zweiten Medium. Nach dem Anordnen des Grenzstandsensors in dem zweiten Medium kann also ein sicherer Wert für das zweite Medium, nämlich der zweite Messwert, bestimmt werden. Der zweite Messwert ist von derselben Art oder demselben Typ wie der erste Messwert.
• - Bestimmen des Schwellwerts aus dem zweiten Messwert, plus einer Funktion der Differenz des ersten Messwerts und des vorläufigen Schwellwerts. Der Schwellwert wird also durch eine Gleichung
$$\text{D}1=\text{V}2+\text{f}\left(\text{V}1-\text{D}2\right)$$

bestimmt, mit

D1:

Schwellwert;

V1, V2:

erster bzw. zweiter Messwert;

D2:

vorläufigen Schwellwert;

f:

Funktion.

• Die Funktion f kann z.B. eine Multiplikation, Division und/oder eine Gewichtung von V1 oder D2 umfassen.
• Nach dem Bestimmen des Schwellwerts kann dieser Schwellwert vorteilhaft dazu verwendet werden, um eine Bedeckung des Grenzstandsensors mit dem ersten Medium oder dem zweiten Medium zu detektieren. Die Funktion f kann z.B. genutzt werden, um eine vordefinierte Empfindlichkeit bzw. einen Abstand des Schwellwerts einzustellen. Mit dem Verfahren ist es möglich, aus vordefinierten Werten und einer einzigen Messung in dem zweiten Medium einen abgleichfreien Betrieb von Grenzstandsensoren zu erreichen.
• In einer Ausführungsform weist das Verfahren einen weiteren Schritt auf:
• - Zuordnen des gemessenen Messwerts zu einem ersten Medium, wenn der gemessene Messwert auf einer ersten Seite des Schwellwerts liegt, wobei die erste Seite des Schwellwerts den ersten Messwert umfasst; oder
• - Zuordnen des gemessenen Messwerts zu einem zweiten Medium, wenn der gemessene Messwert auf einer zweiten Seite des Schwellwerts liegt, wobei die zweite Seite des Schwellwerts den ersten Messwert nicht umfasst.
• Damit ist es möglich, nach dem Bestimmen des Schwellwerts auf flexible und robuste Weise festzustellen, ob der Grenzstandsensor zum Zeitpunkt der Messung in dem ersten Medium oder in dem zweiten Medium angeordnet ist. Wenn beispielsweise der erste Messwert über der Schwelle liegt, dann wird bestimmt, dass der Grenzstandsensor zum Zeitpunkt der Messung in dem ersten Medium angeordnet ist oder war; wenn der gemessene Messwert unter dem Schwellwert liegt, dann wird bestimmt, dass der Grenzstandsensor zum Zeitpunkt der Messung in dem zweiten Medium angeordnet ist oder war. Wenn der gemessene Messwert im Wesentlichen dem Schwellwert entspricht, dann kann der Grenzstandsensor beispielsweise einem Wert „unbestimmt“ oder „Übergang“ zugeordnet werden. Es können auch weitere Maßnahmen eingeführt werden; so kann z.B. der Schwellwert in zwei unterschiedliche Schwellwerte aufgeteilt werden, beispielsweise in „Schwellwert vom ersten Medium kommend“ und „Schwellwert vom zweiten Medium kommend“. Zwischen diesen unterschiedlichen Schwellwerte kann z.B. eine Beziehung in Art einer Hysterese bestehen.
• In einer Ausführungsform ist der Grenzstandsensor als Impedanzgrenzschalter ausgeführt. Bei einem Impedanzgrenzschalter bildet sich zwischen Messelektrode und Bezugselektrode eine Messkapazität aus, welche beispielsweise mit einer diskreten Induktivität eine Serienresonanz erzeugen kann.
• In einer Ausführungsform sind die Messwerte und die Schwellwerte Frequenzen. Die Frequenzen können beispielsweise eine Resonanzfrequenz eines Impedanzgrenzschalters, einer Schwinggabel und/oder eines anderen Messgeräts bezeichnen, wenn das Messgerät unterschiedlichen Medien eine jeweils unterschiedliche Frequenz zuordnen kann.
• In einer Ausführungsform sind die Messwerte und die Schwellwerte Amplituden. Die Amplituden können beispielsweise eine Amplitude eines Impedanzgrenzschalters, einer Schwinggabel und/oder eines anderen Messgeräts bezeichnen, wenn das Messgerät unterschiedlichen Medien eine jeweils unterschiedliche Amplitude zuordnen kann.
• Beispielsweise kann bei einem Impedanzgrenzschalter der Betrag der komplexen Impedanz dieses Schwingkreises (s.o.) ausgewertet werden. Ein Frequenzband für die Resonanzfrequenz kann beispielsweise zwischen 100 MHz und 200 MHz liegen. Befindet sich ein Medium im Bereich der Messsonde, so ändert sich das Impedanzverhalten. Diese Änderung der Impedanz kann für die Auswertung herangezogen werden. Beispielsweise wird das Minimum der Resonanzkurve bezüglich Frequenzänderung und Amplitudenänderung ausgewertet und daraus ein Schaltbefehl generiert.
• In einer Ausführungsform wird bei einer Änderung mindestens einer Eigenschaft des zweiten Mediums das oben beschriebene Verfahren wiederholt, wobei als ein neuer vorläufiger Schwellwert der Schwellwert verwendet wird, welcher mittels des oben beschriebenen Verfahrens bestimmt wird. Die Änderung mindestens einer Eigenschaft kann beispielsweise die Temperatur und/oder die Viskosität des Mediums betreffen. Die Änderung der Eigenschaft kann wesentlich oder geringfügig sein. Es kann auch den Stoff und/oder die Art des Mediums betreffen. Beispielsweise kann zunächst Öl als zweites Medium verwendet werden. Das Öl kann z.B. eine höhere Temperatur annehmen, die Viskosität ändern, es kann durch ein anderes Öl ausgetauscht werden oder z.B. auch durch eine andere Flüssigkeit oder ein Schüttgut. Die Wiederholung des oben beschriebenen Verfahrens kann beispielsweise manuell, etwa durch Knopfdruck, ausgelöst werden. Die Wiederholung kann auch durch einen Sensor, etwa ein Thermometer etc., ausgelöst werden. Durch die Wiederholung des oben beschriebenen Verfahrens kann die Genauigkeit und/oder Robustheit des Verfahrens weiter gesteigert werden.
• In einer Ausführungsform bleiben, bei einer Wiederholung des oben beschriebenen Verfahrens die Eigenschaften des ersten Mediums im Wesentlichen gleich. Beispielsweise kann das erste Medium Luft sein, und es wird nur jeweils das zweite Medium ausgetauscht. In diesem Fall kann der erste Messwert beibehalten werden.
• In einer Ausführungsform besteht die Funktion der Differenz des ersten Messwerts und des vorläufigen Schwellwerts aus einer Multiplikation mit einer Konstante k, insbesondere mit k = 0,5. Der Schwellwert wird also durch eine Gleichung $$\text{D}1=\text{V}2+\text{k}\cdot \left(\text{V}1-\text{D}2\right)$$

  

  bestimmt, mit

D1:

Schwellwert;

V1, V2:

erster bzw. zweiter Messwert;

D2:

vorläufigen Schwellwert;

k:

Konstante.

• In einer Ausführungsform sind die Schwellwerte n-Tupel, welche einen Schaltpunkt und einen Rückschaltpunkt aufweisen. Die Schwellwerte sind z.B. der Schwellwert (z.B. D1) und der vorläufige Schwellwert (z.B. D2).
• Die n-Tupel können z.B. 2-Tupel sein: $$\text{D}1=<\text{D}1\text{a},\text{ D}1\text{b}>;\text{ D}2=<\text{D}2\text{a},\text{ D}2\text{b}>$$

  
• Dabei kann D1a bzw. D2a z.B. einen Schaltpunkt bestimmen. D1b bzw. D2b kann z.B. einen Rückschaltpunkt bestimmen. Wenn z.B. für die folgende Erläuterung angenommen wird, der Wert des ersten Messwerts befinde sich über sämtlichen Schwellwerten, dann kann z.B. der Schaltpunkt unterhalb des Rückschaltpunkts liegen. In diesem Fall wird ein gemessener Messwert solange dem ersten Medium zugeordnet, solange der gemessene Messwert höher ist als der Schaltpunkt. Nach dem Unterschreiten des Schaltpunkts wird ein gemessener Messwert solange dem zweiten Medium zugeordnet, solange der gemessene Messwert niedriger ist als der Rückschaltpunkt. Die Bestimmung des Schaltpunkts kann dann, z.B. mit k = 0,5, gemäß folgender Formel durchgeführt werden: $$\text{D}1\text{a}=\text{V}2+\mathrm{0,5}\cdot \left(\text{V}1-\text{D}2\text{a}\right)$$

  
• Die Bestimmung des Rückschaltpunkts kann analog, z.B. mit k = 0,5, gemäß folgender Formel durchgeführt werden: $$\text{D}1\text{b}=\text{V}2+\mathrm{0,5}\cdot \left(\text{V}1-\text{D}2\text{b}\right)$$

  
• Es kann also durch die Bestimmung des Schaltpunkts und des Rückschaltpunkt eine Art Hysterese realisiert sein, welche vorteilhafterweise die Robustheit der Zuordnung zu dem ersten oder dem zweiten Medium verbessert.
• Die n-Tupel können z.B. 3-Tupel sein: $$\text{D}1=<\text{D}1\text{a},\text{ D}1\text{b},\text{ D}1\text{c}>;\text{ D}2=<\text{D}2\text{a},\text{ D}2\text{b},\text{ D}2\text{c}>$$

  
• Dabei kann D1a bzw. D2a z.B. einen Schaltpunkt bestimmen und D1b bzw. D2b kann z.B. einen Rückschaltpunkt bestimmen. D1c bzw. D2c kann z.B. einen weiteren Schwellwert (oder mehrere weitere Schwellwerte) bestimmen. Beispielsweise kann damit ein Bereich angegeben werden, in dem der gemessene Messwert einem Wert „Übergang“ zugeordnet wird.
• Die n-Tupel können z.B. 4-Tupel sein: $$\text{D}1=<\text{D}1\text{a},\text{ D1b}\text{, D}1\text{d},\text{ D}1\text{e}>;\text{ D}2=<\text{D}2\text{a},\text{ D}2\text{b},\text{ D}2\text{d},\text{ D}2\text{e}>$$

  
• Dabei kann D1a bzw. D2a z.B. einen Schaltpunkt einer Frequenz bestimmen und D1b bzw. D2b kann z.B. einen Rückschaltpunkt einer Frequenz bestimmen. D1d und D1e bzw. D2d und D2e können z.B. einem Schaltpunkt einer Amplitude bzw. einem Rückschaltpunkt einer Amplitude bestimmen. Damit kann beispielsweise die Empfindlichkeit und/oder die Robustheit der Messanordnung weiter verbessert werden.
• Die n-Tupel können z.B. 4-Tupel sein: $$\text{D}1=<\text{D}1\text{a},\text{ D}1\text{b},\text{ D}1\text{f},\text{ D}1\text{g}>;\text{ D}2=<\text{D}2\text{a},\text{ D}2\text{b},\text{ D}2\text{f},\text{ D}2\text{g}>$$

  
• Dabei kann D1a bzw. D2a z.B. einen Schaltpunkt bestimmen und D1b bzw. D2b kann z.B. einen Rückschaltpunkt bestimmen. D1f und D1g bzw. D2f und D2g können z.B. einem Schaltpunkt bzw. einem Rückschaltpunkt eines weiteren Mediums zugeordnet sein. Beispielsweise kann damit in einem Behälter, der oben Luft und weiterhin Wasser und Öl enthält, ein Füllstand und/oder ein Grenzstand der drei Medien ermittelt werden.
• Die n-Tupel können z.B. Mischformen der gezeigten Beispiele sein und/oder weitere Typen von Schwellwerten definieren.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Grenzstandsensor oder Füllstandsensor, welcher zum Durchführen eines Verfahrens wie oben oder im Folgenden beschrieben eingerichtet ist.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Programmelement, welches, wenn es auf einer Prozessoreinheit ausgeführt wird, die Prozessoreinheit anweist, ein Verfahren wie oben oder im Folgenden beschrieben durchzuführen.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement wie oben beschrieben gespeichert ist.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung eines Verfahren wie oben oder im Folgenden beschrieben oder eines Grenzstandsensors oder Füllstandsensors wie oben oder im Folgenden beschrieben zur Messung des Füllstands oder des Grenzstands von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, Öl, Säuren, und anderen Chemikalien, bevorzugt mit einer relativen Permittivität zwischen 1,1 und 158, oder von Schüttgut, insbesondere von granulierten oder pulverförmigen Schüttgütern, z.B. Sand, Erz, Mehl, Kunststoffgranulat, Metallpulver, bevorzugt mit einer relativen Permittivität von größer als 1,1.
• Zur weiteren Verdeutlichung wird die Erfindung anhand von in den Figuren abgebildeten Ausführungsformen beschrieben. Diese Ausführungsformen sind nur als Beispiel, nicht aber als Einschränkung zu verstehen.
• Figurenliste
• Es zeigt:
• 1 eine schematische Skizze eines Behälters mit Sensoren gemäß einer Ausführungsform;
• 2 schematisch ein erstes Messszenario gemäß einer Ausführungsform;
• 3 schematisch ein zweites Messszenario gemäß einer Ausführungsform;
• 4 schematisch ein drittes Messszenario gemäß einer Ausführungsform;
• 5 ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform.
• Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
• 1 zeigt eine schematische Skizze eines Behälters 10 mit Sensoren 20 gemäß einer Ausführungsform. Die Sensoren 20 können beispielsweise als Grenzstandsensor oder als Füllstandsensor ausgeführt sein. Der Behälter 10 weist ein erstes Medium M1 und ein zweites Medium M2 auf. Das erste Medium M1 und das zweite Medium M2 sind durch eine Oberfläche 15 getrennt. Die Sensoren 20 sind beispielsweise in einem oberen Bereich und einem unteren Bereich angeordnet. Dabei ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der obere Sensor 20 mit dem ersten Medium M1 bedeckt, der untere Sensor 20 ist mit dem zweiten Medium M2 bedeckt. Der Behälter 10 kann z.B. einen Abfluss und/oder einen Zufluss (nicht gezeigt) aufweisen, so dass sich der Pegel der Oberfläche 15 ändern kann.
  Auch kann sich die Art und/oder eine Eigenschaft mindestens des zweiten Mediums M2 ändern, beispielsweise durch eine Veränderung der Temperatur des zweiten Mediums M2.
• 2 zeigt ein schematisches Diagramm eines ersten Messszenarios gemäß einer Ausführungsform. In dem Diagramm sind auf der x-Achse eine Frequenz f und auf der y-Achse eine Amplitude A angetragen. Die Werte von f und A sind beliebig; sie können auch Prozentwerte einer vordefinierten Frequenz bzw. Amplitude sein. Das erste Messszenario kann z.B. einem Messszenario entsprechen, das z.B. vor der Auslieferung des Sensors 20 (siehe 1) gemessen wurde bzw. mit dem der Sensor 20 geeicht wurde. Das erste Messszenario kann z.B. einem Messszenario von 1 entsprechen, bei dem der obere Sensor 20 mit dem ersten Medium M1 bedeckt ist. In dem ersten Messszenario befindet sich eine Messspitze des Sensors 20 in dem ersten Medium M1. Wenn der Sensor 20 beispielsweise als Impedanzgrenzschalter ausgeführt ist, dann liegt der erste Messwert V1, also z.B. die Resonanzstelle in dem ersten Medium M1, bei einer Frequenz f=90 und einer Amplitude A=20.
• In den gezeigten Messszenarien sind die Schwellwerte D1 und D2 als 2-Tupel < D1a, D1b > bzw. < D2a, D2b > ausgeführt. Dabei bezeichnet D1a bzw. D2a einen Schaltpunkt und D1b bzw. D2b bezeichnet einen Rückschaltpunkt. Die Schwellwerte D1 und D2 sind als Frequenzen gezeigt. In einem anderen Ausführungsbeispiel können auch oder zusätzlich Amplituden als Schwellwerte D1 und D2 verwendet werden.
• In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind ein vorläufiger Schwellwert D2a (der vorläufige Schaltpunkt) und ein vorläufiger Schwellwert D2b (der vorläufige Rückschaltpunkt) gezeigt, mit D2a=70 und D2b=80. Fällt ein gemessener Messwert unter D2a, dann findet eine Zuordnung statt, dass sich der Sensor 20 nicht mehr in dem ersten Medium M1 befindet, sondern in dem zweiten Medium M2. Eine Zuordnung zu dem ersten Medium M1 findet erst dann wieder statt, wenn der gemessene Messwert den Rückschaltpunkt oder vorläufigen Schwellwert D2b überschreitet.
• 3 zeigt ein schematisches Diagramm eines zweiten Messszenarios. Das zweite Messszenario kann z.B. einem Messszenario entsprechen, bei dem der Sensor 20 in das zweite Medium M2 eingetaucht wurde, oder auch einem Messszenario von 1, bei dem der untere Sensor 20 mit dem zweiten Medium M2 bedeckt ist. Durch die Bedeckung mit dem zweiten Medium M2 ändert sich die Resonanzstelle, d.h. der gemessene zweite Messwert V2, zu einer Frequenz f(V2)=40 und einer Amplitude A(V2)=24. Weil die Frequenz f=40 den Schaltpunkt D2a=70 unterschritten hat, wird der gemessene Messwert nicht mehr dem ersten Medium M1 zugeordnet, sondern dem zweiten Medium M2. Nach dem Unterschreiten des Schaltpunkts vorläufigen D2a wird ein gemessener Messwert solange dem zweiten Medium M2 zugeordnet, solange der gemessene Messwert niedriger ist als der vorläufige Rückschaltpunkt D2b.
• 4 zeigt ein schematisches Diagramm eines dritten Messszenarios. Dabei ist der Sensor 20 nach wie vor in dem zweiten Medium M2 angeordnet. Allerdings wird auf den vorläufigen Schwellwert D2 = < D2a, D2b > eine der oben erläuterten Methoden angewandt und ein Schwellwert D1 = < D1a, D1b > bestimmt. Damit ergibt sich nach (Gl. 4) der Schwellwert für den Schaltpunkt D1a = f(V2) + 0,5 · (f(V1) - f(D2a)) = 40 + 0,5 · (90 - 80) = 45. Nach (Gl. 5) ergibt sich der Schwellwert für den Rückschaltpunkt zu D1b = 40 + 0,5 . (90 - 70) = 50. Nach dem Unterschreiten des (geänderten) Schaltpunkts D1a wird ein gemessener Messwert solange dem zweiten Medium M2 zugeordnet, solange der gemessene Messwert niedriger ist als der Rückschaltpunkt D1b. Damit können vorteilhafterweise Änderungen des Mediums M2 oder der Eigenschaften des Mediums M2 automatisch berücksichtigt werden.
• 5 zeigt ein Flussdiagramm 50 eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform. Dabei wird in einem Schritt 51 ein erster Messwert V1 (siehe 2) eines Sensors 20, z.B. eines Grenzstandsensors (siehe 1), voreingestellt. Dabei wird der erste Messwert V1 dem ersten Medium M1 zugeordnet. In einem Schritt 52 wird ein vorläufiger Schwellwert D2 des Sensors 20 voreingestellt. In einem Schritt 53 wird der Sensor 20 in dem zweiten Medium M2 angeordnet. Mittels des Sensors 20 wird in einem Schritt 54, in dem zweiten Medium M2, ein zweiter Messwert V2 bestimmt. In einem Schritt 55 wird aus dem zweiten Messwert V2 plus einer Funktion der Differenz des ersten Messwerts V1 und des vorläufigen Schwellwerts D2 der Schwellwert D1 bestimmt.
• Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.
• Bezugszeichenliste

10

Behälter

15

Oberfläche

20

Füllstandsensor, Grenzstandsensor, Sensor

50

Flussdiagramm

51-55

Schritt

D1

Schwellwert, n-Tupel

D2

vorläufiger Schwellwert, n-Tupel

D1a, D2a

Schaltpunkt

D1b, D2b

Rückschaltpunkt

M1

erstes Medium

M2

zweites Medium

V1

erster Messwert

V2

zweiter Messwert

Claims (15)

1. Verfahren zum Bestimmen eines Schwellwerts (D1) für einen Grenzstandsensor (20), wobei der Grenzstandsensor (20) dazu eingerichtet ist, auf Basis des Schwellwerts (D1), einen gemessenen Messwert entweder einem ersten Medium (M1) oder einem zweiten Medium (M2) zuzuordnen, mit den Schritten: - Voreinstellen eines ersten Messwerts (V1) des Grenzstandsensors (20), wobei der Grenzstandsensor (20) dazu eingerichtet ist, den ersten Messwert (V1) dem ersten Medium (M1) zuzuordnen; - Voreinstellen eines vorläufigen Schwellwerts (D2) des Grenzstandsensors (20); - Anordnen des Grenzstandsensors (20) in dem zweiten Medium (M2); - Bestimmen eines zweiten Messwerts (V2), mittels des Grenzstandsensors (20), in dem zweiten Medium (M2); und - Bestimmen des Schwellwerts (D1) aus dem zweiten Messwert (V2) plus einer Funktion der Differenz des ersten Messwerts (V1) und des vorläufigen Schwellwerts (D2), wobei die Schwellwerte (D1, D2) n-Tupel sind, welche eine Schaltschwelle (D1a, D2a) und eine Rückschaltschwelle (D1b, D2b) aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellwerte (D1, D2) weiterhin einen Schaltpunkt (D1c) und einen Rückschaltpunkt (D2c) aufweisen, der einem Wert „Übergang“ zugeordnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schaltschwelle (D1a, D2a) und die Rückschaltschwelle (D1b, D2b) Schaltpunkt einer Frequenz sind, und wobei die Schwellwerte weiterhin einen Schaltpunkt einer Amplitude (D1d, D2d) und einen Rückschaltpunkt einer Amplitude (Die, D2e) aufweisen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellwerte weiterhin einen Schaltpunkt eines weiteren Mediums (D1d, D2d) und einen Rückschaltpunkt eines weiteren Mediums (Die, D2e) aufweisen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt: - Zuordnen des gemessenen Messwerts zu einem ersten Medium (M1), wenn der gemessene Messwert auf einer ersten Seite des Schwellwerts (D1) liegt, wobei die erste Seite des Schwellwerts (D1) den ersten Messwert (V1) umfasst; oder - Zuordnen des gemessenen Messwerts zu einem zweiten Medium (M2), wenn der gemessene Messwert auf einer zweiten Seite des Schwellwerts (D1) liegt, wobei die zweite Seite des Schwellwerts (D1) den ersten Messwert (V1) nicht umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Grenzstandsensor (20) als Impedanzgrenzschalter ausgeführt ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 6, wobei die Messwerte (V1, V2) und die Schwellwerte (D1, D2) Frequenzen sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, oder 4 bis 6, wobei die Messwerte (V1, V2) und die Schwellwerte (D1, D2) Amplituden sind.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einer Änderung mindestens einer Eigenschaft des zweiten Mediums (M2) das Verfahren nach Anspruch 1 wiederholt wird, wobei als ein neuer vorläufiger Schwellwert (D2) der Schwellwert (D1) verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei Eigenschaften des ersten Mediums (M1) im Wesentlichen gleich bleiben.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Funktion der Differenz des ersten Messwerts (V1) und des vorläufigen Schwellwerts (D2) aus einer Multiplikation mit einer Konstante k, insbesondere mit k = 0,5, besteht.
12. Grenzstandsensor (20) oder Füllstandsensor (20), welcher zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
13. Programmelement, welches, wenn es auf einer Prozessoreinheit ausgeführt wird, die Prozessoreinheit anweist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen.
14. Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement nach Anspruch 13 gespeichert ist.
15. Verwendung eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder eines Grenzstandsensors (20) oder Füllstandsensors (20) nach Anspruch 12 zur Messung des Füllstands oder des Grenzstands von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, Öl, Säuren, und anderen Chemikalien, bevorzugt mit einer relativen Permittivität zwischen 1,1 und 158, oder von Schüttgut, insbesondere von granulierten oder pulverförmigen Schüttgütern, z.B. Sand, Erz, Mehl, Kunststoffgranulat, Metallpulver, bevorzugt mit einer relativen Permittivität von größer als 1,1.

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