DE102020124971A1 - Sensor zur Erfassung eines Füllstandes oder Grenzstandes mit mindestens einer Entkopplungseinheit, Anordnung eines Sensors an einem Behälter und Adapterelement - Google Patents

Sensor zur Erfassung eines Füllstandes oder Grenzstandes mit mindestens einer Entkopplungseinheit, Anordnung eines Sensors an einem Behälter und Adapterelement Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor (10) zur Erfassung eines Füllstandes oder eines Grenzstandes mit einem Sensorelement (16), einem Sensorgehäuse (14) und einem Prozessanschluss (22).Die zugrundeliegende Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sensor (10) zur Erfassung eines Füllstandes oder Grenzstandes zur Verfügung zu stellen, mittels welchen eine schwingungsbedingte oder vibrationsbedingte Schädigung und Alterung des Sensors (10) möglichst einfach und wirksam vermieden werden kann. Dazu ist außenseitig des Sensors (10) mindestens eine schwingungsdämpfende Entkopplungseinheit (26) angeordnet, welche die Übertragung von Schwingungen auf den Sensor (10) vermindert.Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung eines Sensors (10) zur Bestimmung eines Grenzstandes oder Füllstandes an einem Behälter (12) und ein Adapterelement (32).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Erfassung eines Füllstandes oder Grenzstandes gemäß Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung eines Sensors zur Erfassung eines Füllstandes oder Grenzstandes an einem Behälter gemäß Anspruch 12 und ein Adapterelement gemäß Anspruch 13.
  • Sensoren zur Erfassung von Füllständen oder Grenzständen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Die Sensoren dienen dazu, den Füllstand von Flüssigkeit oder Schüttgut in einem Behälter insbesondere kontinuierlich zu überwachen oder mittels der Überprüfung eines Grenzstandes festzustellen, ob der Füllstand von Flüssigkeit oder Schüttgut in einem Behälter einen Minimalwert unterschreitet oder einen Maximalwert überschreitet.
  • Die Befestigung der Sensoren an oder in dem Behälter erfolgt üblicherweise über den sogenannten Prozessanschluss. Die Befestigung kann dabei unter anderem über eine Flanschbefestigung oder eine Einschraubbefestigung realisiert werden. Bei der Flanschbefestigung weist der Sensor als Prozessanschluss einen tellerförmigen Flansch auf, welcher mit einem entsprechenden Gegenflansch im Bereich einer Öffnung des Behälters verschraubt ist. Bei der Einschraubbefestigung weist der Sensor ein Außengewinde als Prozessanschluss auf und der Sensor ist mit dem Außengewinde in ein entsprechendes Innengewinde in einer Behälteröffnung eingeschraubt. Als Prozessanschluss kann auch eine ebene Montagefläche des Sensors dienen, mittels welcher der Sensor z.B. an einen Behälter geklebt ist.
  • Ferner können Sensoren mittels Montageklammern, Klammerbügeln oder Bajonettverschlüssen an einem Behälter montiert werden.
  • Insbesondere in industriellem Umfeld können durch Motoren oder Pumpen in der Umgebung einer Messstelle Schwingungen verursacht werden. Auch an mobilen Messstellen, wie z.B. in LKWs oder transportfähigen Behältnissen (IBC-Tanks) kann es zu transportbedingten Vibrationen kommen. Treten an der Messstelle Schwingungen und/oder Vibrationen auf, werden diese über den Prozessanschluss direkt auf den Sensor übertragen. Das hat zur Folge, dass der Sensor schneller altert oder Bauteile beschädigt werden.
  • Die zugrundeliegende Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sensor zur Erfassung eines Füllstandes oder Grenzstandes sowie eine Anordnung eines Sensors an einem Behälter und ein Adapterelement zur Verfügung zu stellen, mittels welchen eine schwingungsbedingte oder vibrationsbedingte Schädigung oder Alterung des Sensors möglichst einfach und wirksam vermieden werden kann.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Ein erfindungsgemäßer Sensor zur Erfassung eines Füllstandes oder eines Grenzstandes weist dabei ein Sensorelement, ein Sensorgehäuse und einen Prozessanschluss auf. Der Sensor kann dabei sowohl zur Erfassung eines Füllstandes bzw. Grenzstandes von Flüssigkeiten als auch von Schüttgütern in einem Behälter dienen.
  • Bei einem Sensor zur Erfassung eines Füllstandes handelt es sich insbesondere um einen nach dem Radarprinzip arbeitenden Sensor. Ein solcher Sensor weist insbesondere eine Antenne als Sensorelement auf, über die ein eingekoppeltes HF-Signal in Richtung des Füllgutes abgestrahlt wird. Dieses HF-Signal wird von dem Schüttgut reflektiert und das reflektierte Signal dann von einem kombinierten Sende- und Empfangssystem des Radarfüllstandmessgerätes empfangen und ausgewertet. Dabei erfolgt die Ermittlung des Füllstandes auf Basis der Laufzeit.
  • Alternativ kann für die Füllstandsmessung als Sensorelement ein Stabelement vorgesehen sein, auf welches eine hochfrequente Schwingung aufmodulierbar ist. Dabei werden insbesondere hochfrequente Mikrowellenimpulse entlang der Oberfläche des Stabelementes geführt. Beim Auftreffen auf eine Füllgutoberfläche werden diese Mikrowellenimpulse zumindest teilweise reflektiert und die Laufzeit vom Aussenden bis zum Eintreffen der reflektieren Schwingung kann von einer Messelektronik ausgewertet und ein korrespondierender Füllstand ermittelt werden.
  • Ein Sensor in Form eines Grenzstandsensors weist typischerweise zur Durchführung einer vibronischen Messung eine zu einer Schwingung anregbare Membran auf, mittels der das an der Membran angeordnete bzw. in Wirkverbindung stehendes Sensorelement - in der Regel eine Schwinggabel - zu einer Schwingung anregbar ist. Abhängig von einem Bedeckungsstand des Sensorelementes mit einem Füllgut sowie abhängig von der Viskosität dieses Füllgutes schwingt das Sensorelement mit einer charakteristischen Frequenz, die detektiert und in ein Messsignal umgewandelt werden kann.
  • Wie vorstehend bereits beschrieben, dient der Prozessanschluss zur Befestigung des Sensors in oder an einem Behälter. Insbesondere dient der Prozessanschluss zur unmittelbaren Befestigung des Sensors an dem Behälter. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Prozessanschluss zur mittelbaren Befestigung an dem Behälter dient, wenn - wie im Weiteren noch beschrieben - ein Adapterelement zum Einsatz kommt.
  • Außenseitig des erfindungsgemäßen Sensors ist mindestens eine schwingungsdämpfende Entkopplungseinheit angeordnet, welche die Übertragung von Schwingungen bzw. Vibrationen auf den Sensor vermindert oder möglichst weitgehend verhindert. Es handelt sich hier vor allem um Schwingungen, die von einem Behälter oder mit dem Behälter verbundenen Komponenten auf den Sensor übertragen werden. Es ist auch denkbar, dass Schwingungen, die von angeschlossenen Leitungen oder Kabeln verursacht werden, durch die außenseitige Entkopplungseinheit gedämpft werden. Unter dem Begriff außenseitig wird vorliegend verstanden, dass die Entkopplungseinheit an einer außenliegenden bzw. von außen zugänglichen Fläche des Sensors angeordnet ist. Es sollen hier keine Sensoren gemeint sein, bei welchen elektronische Bauteile z.B. verklebt oder vergossen werden oder bei denen Dämpfungsmatten innerhalb der Sensorik oder Elektronik angebracht werden.
  • Die Anordnung einer schwingungsdämpfenden Entkopplungseinheit dient dabei insbesondere zur schwingungstechnischen Entkopplung eines Behälters und eines daran angeordneten Sensors, so dass auf den Sensor nur gedämpfte oder möglichst keine Schwingungen oder Vibrationen übertragen werden. Dadurch wird die Lebensdauer des Sensors verlängert und die Ausfallsicherheit des Sensors verbessert. Die Anordnung der Entkopplungseinheit auf einer Außenseite des Sensors kann dabei leicht erfolgen und ist insbesondere an die jeweiligen besonderen Gegebenheiten vor Ort anpassbar. Eine Entkopplungseinheit kann vorzugsweise an bereits gefertigten und sogar bereits montierten Sensoren nachgerüstet werden. Der konstruktive Aufwand zum Anbringen einer Entkopplungseinheit außenseitig des Sensors ist dabei erheblich geringer als der Konstruktions- und Produktionsaufwand bei schwingungsfesten Sensoren, die integrierte Dämpfungselemente aufweisen.
  • In einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors ist die mindestens Entkopplungseinheit an einer zur Befestigung an einem Behälter ausgebildeten Montagefläche des Prozessanschlusses angeordnet. Wie im Folgenden noch beschrieben, kann es sich bei der Montagefläche um eine Fläche eines Flansches oder ein Außengewinde handelt. Ferner kann die Montagefläche auch eine für eine Klebung vorgesehene, vorzugsweise ebene Fläche an dem Sensor sein. Die Montagefläche weist in einer Anordnung an dem Behälter zu dem Behälter und bildet die Kontaktfläche zum Behälter. In sämtlichen vorstehenden Fällen ist die Entkopplungseinheit in Einbaulage des Sensors dann zwischen dem Prozessanschluss und dem Behälter angeordnet und kann so bereits eine Übertragung von Schwingungen auf den Prozessanschluss vermindern.
  • Bei einer Flanschverbindung weist der Sensor als Prozessanschluss insbesondere einen tellerförmigen Flansch auf, wobei die Montagefläche die zu dem Behälter gewandte, untere Seite des Flansches ist. Diese Montagefläche des Flansches ist insbesondere mit der mindestens einen Entkopplungseinheit versehen oder mit einer solchen verbunden, so dass die Entkopplungseinheit nach Befestigen des Sensors an dem Behälter zwischen den beiden korrespondierenden Flanschen angeordnet ist.
  • Alternativ ist der Prozessanschluss ein Außengewinde und an einer Montagefläche des Außengewindes ist die mindestens eine Entkopplungseinheit angeordnet. Insbesondere bildet die gesamte Oberfläche des Außengewindes die Montagefläche. Insbesondere ist das Außengewinde in ein Innengewinde einer Entkopplungseinheit eingeschraubt, welche wiederum mit einem ein Außengewinde zum Einschrauben in einen Behälter dient. Entsprechend handelt es sich bei der Entkopplungseinheit um eine Art Adapterelement, welches die Verbindung zwischen dem Behälter und dem Sensor herstellt und schwingungsdämpfende Eigenschaften aufweist.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform ist die mindestens eine Entkopplungseinheit mittels einer Klebeschicht auf der Montagefläche angeordnet. Insbesondere eignet sich hierfür als Montagefläche eine ebene Fläche des Sensors, welche in Richtung des Prozesses gerichtet ist. Dies kann eine vollständige Seitenfläche des Sensors, aber auch eine Fläche des Flansches oder eines Außengewindes sein. Die mittels der Klebeschicht an dem Sensor angeordnete Entkopplungseinheit kann insbesondere auch zur Befestigung an einem Behälter mittels einer Klebeschicht dienen.
  • Vor allem kommen hierfür selbstklebende Entkopplungseinheiten in Frage, die gleichzeitig schwingungsdämpfend und einfach zu befestigen sind. Bei solchen selbstklebenden Entkopplungseinheiten handelt es sich insbesondere um Klebematten oder Klebekissen.
  • Das Anordnen und insbesondere Kleben von Sensoren mittels der Entkopplungseinheit an einem Behälter ist besonders für autarke Sensoren sinnvoll, d.h. für Sensoren ohne kabelgebundene Anschlüsse. Solche Sensoren werden unter anderem bei Intermediate Bulk (IBC) Containern aus Kunststoff eingesetzt, die zum Transport von Füllgütern dienen und bei denen eine flexible Anbindung an dem Behälter erwünscht ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Entkopplungseinheit insbesondere zwischen dem Prozessanschluss und dem Sensorgehäuse angeordnet. Bei einer Flanschverbindung ist dann zwischen der dem Behälter abgewandten Oberseite des Flansches und einem darüber angeordneten Sensorgehäuse die Entkopplungseinheit angeordnet, so dass die Schwingungen möglichst nicht von dem Prozessanschluss auf das Sensorgehäuse mit darin angeordnetem Sensorelement und dazugehöriger Elektronik übertragen werden.
  • Als die mindestens eine Entkopplungseinheit kommen je nach Anwendungsfall verschiedene Elemente in Frage. Bei der mindestens einen Entkopplungseinheit handelt es sich dabei insbesondere um eines der folgenden Elemente.
    • - Es kann mindestens ein Druck- oder Federelement vorgesehen sein, wie z.B. eine Schraubenfeder oder eine Elastomerfeder.
    • - Es kann ein Luftpolster oder ein Gelpolster als Entkopplungseinheit dienen.
    • - Als Entkopplungseinheit kann ferner ein Öl- oder Luftdämpfer zum Einsatz kommen.
    • - Ebenso kann eine Dämpfungsmatte verwendet werden, welche beispielsweise aus Gummi oder Neopren ist.
    • - Auch eine Formgedächtnislegierung kann als Entkopplungseinheit dienen.
    • - Ferner kommt insbesondere ein mechanisches Entkopplungselement, wie z.B. ein Stabilisator oder eine Drehstabfeder, zum Einsatz.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors ist die Entkopplungseinheit derart angeordnet und ausgebildet, dass sie gleichzeitig als Dichtung wirkt, um die Messstelle vom Prozess abzudichten. Die Entkopplungseinheit ist dabei vorzugsweise aus einem elastischen Material, welches sich in den Bereich zwischen Prozessanschluss und Behälter hineinerstreckt, so dass zwischen dem Behälter und dem Prozessanschluss hindurch keine Verunreinigungen in den Prozess gelangen können. Damit wäre eine vorteilhafte Integration von Abdichtung und Schwingungsentkopplung durch nur ein Bauteil erzielt.
  • Weiterhin handelt es sich bei der Entkopplungseinheit insbesondere um eine sogenannte smarte Entkopplungseinheit, deren Dämpfungseigenschaften durch die gezielte Änderung äußerer Parameter, wie z.B. Temperatur und/oder Spannung an verschiedene Umgebungen anpassbar ist. Die Eigenschaften der Entkopplungseinheit können dann zum Beispiel je nach auftretenden Frequenzen der Schwingungen bzw. Vibrationen angepasst werden und so eine optimale Dämpfung bewirken.
  • Die zur Erfassung der Umgebungsbedingungen z.B. der Schwingungsfrequenzen notwendige Sensorik kann ebenfalls dazu genutzt werden, ein Warnsignal auszugeben, falls Schwingungen bzw. Vibrationen mit zu großer Amplitude oder Frequenz detektiert werden, die zu einer möglichen Beschädigung des Sensors führen könnten.
  • Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die „smarte“ Entkopplungseinheit bereits selbst die notwendige Sensorik zur Erfassung der Umgebungsbedingungen aufweist. Insbesondere weist die Entkopplungseinheit eine Schnittstelle auf, über welche dann die Auswertung der Umgebungsbedingungen erfolgen kann. Es wird somit keine zusätzliche Sensorik benötigt.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform kann die Entkopplungseinheit auch zur Niveauregelung dienen. Mittels der Niveauregelung soll der Sensor dauerhaft in seiner Einbaulage gehalten werden. Dabei kann mittels der Sensorik für die smarte Entkopplungseinheit eine Verkippung des Sensors bzw. Behälters detektiert werden und die Entkopplungseinheit anschließend derart ausgerichtet werden, dass der Sensor in seiner Einbaulage relativ zum Behälter oder relativ zur Richtung der Schwerkraft ausgerichtet bleibt.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung mindestens eines Sensors, insbesondere eines wie vorstehend beschriebenen Sensors, zur Bestimmung eines Grenzstandes oder Füllstandes an einem Behälter, wobei zwischen dem mindestens einen Sensor und dem Behälter eine schwingungsdämpfende Entkopplungseinheit angeordnet ist. Verschiedene Anordnungen, wie beispielsweise zwischen einem Flansch am Sensor und einem Flansch am Behälter, zwischen korrespondierenden Gewinden oder dem Sensor und der Außenseite des Behälters wurden vorstehend bereits erläutert und werden auch in Zusammenhang mit den Figuren nochmal im Detail beschrieben. Durch die schwingungsdämpfende Entkopplungseinheit soll vermieden werden, dass Schwingungen bzw. Vibrationen von dem Behälter oder damit verbundenen Einheiten auf den Sensor übertragen werden.
  • Insbesondere können auch mehrere Sensoren an dem Behälter angeordnet sein, wobei die Sensoren jeweils über eine gemeinsame Entkopplungseinheit schwingungsdämpfen gegenüber dem Behälter angeordnet sind.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Adapterelement zur Befestigung an einem Behälter, mit einem ersten Befestigungsmittel zur Befestigung des Adapterelementes am Behälter und einem zweiten Befestigungsmittel zur Befestigung eines Sensors an dem Adapterelement, wobei das Adapterelement als Entkopplungseinheit dient und schwingungsdämpfend wirkt. Bei dem ersten Befestigungsmittel handelt es sich insbesondere um ein Außengewinde, welches mit einem korrespondierenden Innengewinde in einem Behälter verschraubt wird. Das zweite Befestigungsmittel ist insbesondere ein Innengewinde - vorzugweise konzentrisch zu dem Außengewinde angeordnet - in welches der Sensor mit einem Außengewinde eingeschraubt ist. Alternativ können das erste Befestigungsmittel und das zweite Befestigungsmittel ein Flansch sein.
  • Das Adapterelement kann dabei zur Anbindung einer Vielzahl von verschiedenen Sensoren dienen und für diese die Möglichkeit einer Schwingungsentkopplung vom Behälter bereitstellen. Das Adapterelement kann dann an die vorhandene Behältergeometrie angepasst werden, ohne dass die technisch und konstruktiv aufwendigeren Sensoren selbst verändert werden müssen.
  • Das Adapterelement weist insbesondere ein Gehäuse zur Aufnahme eines Sensors auf. Dabei kann ein Sensor in das Gehäuse eingeführt werden und mit dem zweiten Befestigungsmitteln an dem Adapterelement befestigt werden. Der Sensor ist insbesondere zumindest in dem Bereich außerhalb des Behälters vollständig von dem Gehäuse des Adapterelementes umgeben und somit besonders gut gegenüber Schwingungen isoliert. Das Adapterelement weist insbesondere eine Durchgangsöffnung auf, so dass das Sensorelement ausgehend von dem Gehäuse in den Behälter hineinragen kann.
  • Die vorstehend beschriebene Entkopplungseinheit und das vorstehend beschriebene Adapterelement können neben der schwingungsdämpfenden Anordnung eines Sensors auch zur schwingungsdämpfenden Anordnung von Auswerte- und Steuereinheiten, abgesetzten Anzeige- und Bediengeräten oder sonstigem Zubehör, wie z.B. Halterungen oder Montagezubehör, dienen.
  • Weitere praktische Ausführungsformen sind in Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Es zeigen:
    • 1 einen erfindungsgemäßen Sensor in einer ersten Ausführungsform in einer Anordnung an einem Behälter in einer schematischen Seitenansicht,
    • 2 einen erfindungsgemäßen Sensor in einer zweiten Ausführungsform in einer Anordnung an einem Behälter in einer schematischen Seitenansicht,
    • 3 einen erfindungsgemäßen Sensor in einer dritten Ausführungsform in einer Anordnung an einem Behälter in einer schematischen Seitenansicht, und
    • 4 ein Adapterelement und einen Sensor in einer Anordnung an einem Behälter in einer schematischen Seitenansicht.
  • In 1 ist ein Sensor 10 in einer ersten Ausführungsform in einer Anordnung an einem Behälter 12 gezeigt. Bei dem Sensor 10 handelt es sich um einen Füllstandsensor, welcher ein Sensorgehäuse 14 und ein Sensorelement 16 in Form einer Hornantenne aufweist. Die Antenne 16 ragt vorliegend durch eine Öffnung 18 in der Behälterwand in den Behälter 12 hinein und dient zur Aussendung und zum Empfang von Radarstrahlung. Mittels des Sensors 10 kann der Füllstand von Füllgut 20 in dem Behälter 12 ermittelt werden.
  • Der Sensor 10 weist zudem einen Prozessanschluss 22 zur Anbindung an den Behälter 12 auf. Vorliegend ist der Prozessanschluss 22 als tellerförmiger Flansch 24 ausgestaltet. Die Befestigung erfolgt dann über eine Verschraubung des Flansches 24 mit einem korrespondierenden Gegenflansch am Behälter 12 (nicht explizit dargestellt).
  • An der Außenseite des Sensors 10 ist zwischen dem Prozessanschluss 22 und dem Sensorgehäuse 14 eine schwingungsdämpfende Entkopplungseinheit 26 angeordnet. Die Entkopplungseinheit 26 ist dabei auf der dem Behälter 12 abgewandten Seite des Prozessanschlusses 22 bzw. Flansches 24 angeordnet. Schwingungen, welche von dem Behälter 12 auf den Prozessanschluss 22 übertragen werden, werden durch die Entkopplungseinheit 26 gedämpft und gelangen so nicht oder nur in vermindertem Ausmaß zum Sensorgehäuse 14 und zum Sensorelement 16.
  • In 2 ist ein Sensor 10 in einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Im Folgenden werden zur Beschreibung der weiteren Ausführungsformen für identische oder zumindest funktionsgleiche Bauelemente dieselben Bezugszeichen verwendet wie zur Beschreibung der ersten Ausführungsform.
  • Bei dem Sensor 10 in der zweiten Ausführungsform handelt es sich ebenfalls um einen Radarsensor zur Messung eines Füllstandes von Füllgut 20, welcher ein Sensorgehäuse 14, ein Sensorelement 16 in Form einer Hornantenne und einen Prozessanschluss 22 aufweist. Hier ist der Prozessanschluss 22 ebenfalls als tellerförmiger Flansch 24 ausgebildet und dient zur Anbindung an den Behälter 12.
  • Bei dem Sensor 10 gemäß dieser zweiten Ausführungsform ist die Entkopplungseinheit 26 an einer zum Behälter 12 weisenden Montagefläche 28 des Prozessanschlusses 22 - hier der Unterseite des Flansches 24 - angeordnet, so dass die Entkopplungseinheit 26 in Einbaulage zwischen dem Prozessanschluss 22 und dem Behälter 12 angeordnet ist.
  • Der Übertragung von Schwingungen oder Vibrationen am Behälter 12 auf den Sensor 10 wird so direkt am Prozessanschluss 22 entgegengewirkt.
  • In 3 ist ein Sensor 10 in einer dritten Ausführungsform gezeigt. Der Sensor 10 ist vorliegend außen an einem Behälter 12 angeordnet. Der Behälter 12 ist hier ein IBC Behälter aus Kunststoff, welcher vor allem für den Transport von Füllgut verwendet wird.
  • Bei dem Sensor 10 handelt es sich um einen autarken Sensor, welcher keine kabelgebundenen Anschlüsse aufweist. Dieser Sensor 10 ist lediglich außen an dem Behälter 12 befestigt und ragt nicht in den Behälter 12 hinein. Der Sensor 10 weist ein Sensorgehäuse 14 und ein darin angeordnetes Sensorelement (nicht gezeigt) in Form einer Antenne auf. Es handelt sich hier ebenfalls um einen Radarsensor zur Füllstandsmessung, wobei die ausgesandte und empfangene Radarstrahlung die Kunststoffwandungen des Behälters 12 durchdringen kann.
  • Der Prozessanschluss 22 ist hier eine ebene Montagefläche 28 an dem Sensorgehäuse 14, auf welcher die Entkopplungseinheit 26 angeordnet ist. Die Entkopplungseinheit 26 ist außenseitig des Sensors 10 mittels einer Klebeschicht 30 an der Montagefläche 28 des Sensorgehäuses 14 angeordnet. Auch die Befestigung des Sensors 10 an dem Behälter 12 mittels der Entkopplungseinheit 26 erfolgt durch eine Klebeschicht 30. Dabei ist die Entkopplungseinheit 26 selbstklebend, so dass die Montage des Sensors 10 mit der Entkopplungseinheit 26 an dem Behälter 12 besonders einfach ist.
  • In 4 ist eine Anordnung eines Sensors 10 an einem Behälter 12 mit einem Adapterelement 32 gezeigt.
  • Bei dem Sensor 10 handelt es sich hier um einen Grenzstandsensor mit einem Sensorgehäuse 14 und einem Sensorelement 16. Als Sensorelement 16 dient hier eine Schwinggabel, welche in den Behälter 12 hineinragt. Als Prozessanschluss 22 weist der Sensor ein Außengewinde 34 auf, welches gleichzeitig die Montagefläche 28 bildet.
  • Außenseitig des Sensors 10 ist vorliegend als Entkopplungseinheit 26 das Adapterelement 32 angeordnet. Das Adapterelement 32 weist als erstes Befestigungsmittel 36 ein Außengewinde auf, mit welchem das Adapterelement 32 in den Behälter 12 eingeschraubt ist. Als zweites Befestigungsmittel 38 ist ein Innengewinde am Adapterelement 32 ausgebildet, welches zur Befestigung des Sensors 10 mit dem Außengewinde 34 dient.
  • Das Adapterelement 32 weist zudem ein Gehäuse 40 auf, in welches der Sensors 10 aufgenommen ist. Das Gehäuse 40 dient in diesem Fall dem besonderen Schwingungsschutz des Sensors 10 und umgibt den Sensor 10 in einem Bereich außerhalb des Behälters 12 vollständig.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Sensor
    12
    Behälter
    14
    Sensorgehäuse
    16
    Sensorelement
    18
    Öffnung
    20
    Füllgut
    22
    Prozessanschluss
    24
    Flansch
    26
    Entkopplungseinheit
    28
    Montagefläche
    30
    Klebeschicht
    32
    Adapter
    34
    Außengewinde
    36
    erstes Befestigungsmittel, Außengewinde
    38
    zweites Befestigungsmittel, Innengewinde
    40
    Gehäuse

Claims (14)

  1. Sensor zur Erfassung eines Füllstandes oder eines Grenzstandes mit einem Sensorelement (16), einem Sensorgehäuse (14) und einem Prozessanschluss (22), dadurch gekennzeichnet, dass außenseitig des Sensors (10) mindestens eine schwingungsdämpfende Entkopplungseinheit (26) angeordnet ist, welche eine Übertragung von Schwingungen auf den Sensor (10) vermindert.
  2. Sensor nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Entkopplungseinheit (26) an einer zur Befestigung an einem Behälter (12) ausgebildeten Montagefläche (28) des Prozessanschlusses (22) angeordnet ist.
  3. Sensor nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessanschluss (22) ein Flansch (24) vorgesehen ist und an der zum Behälter (12) weisenden Montagefläche (28) des Flansches (24) die mindestens eine Entkopplungseinheit (26) angeordnet ist.
  4. Sensor nach dem vorstehenden Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessanschluss (22) ein Außengewinde (36) vorgesehen ist und das Außengewinde (36) auf einer zum Behälter (12) weisenden Montagefläche (28) mit der mindestens einen Entkopplungseinheit (26) verbunden ist.
  5. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Entkopplungseinheit (26) mittels einer Klebeschicht (30) auf der Montagefläche (28) angeordnet ist.
  6. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Entkopplungseinheit (26) zwischen dem Prozessanschluss (24) und dem Sensorgehäuse (14) angeordnet ist.
  7. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der mindestens einen Entkopplungseinheit (26) um eines der folgenden Elemente handelt: - ein Druck- oder Federelement, - ein Luftpolster oder ein Gelpolster, - einen Öl- oder Luftdämpfer, - eine Dämpfungsmatte, - eine Formgedächtnislegierung, oder - ein mechanisches Entkopplungselement.
  8. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungseinheit (26) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sie gleichzeitig als Dichtung wirkt.
  9. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Entkopplungseinheit (26) durch eine gezielte Veränderung äußerer Parameter an verschiedene Umgebungen anpassbar ist.
  10. Sensor nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungseinheit (26) eine Sensorik zur Erfassung der Umgebungsbedingungen aufweist.
  11. Sensor nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungseinheit (26) als Niveauregelung dient.
  12. Anordnung mindestens eines Sensors (10) zur Bestimmung eines Grenzstandes oder Füllstandes an einem Behälter (12), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mindestens einen Sensor (10) und dem Behälter (12) eine schwingungsdämpfende Entkopplungseinheit (26) angeordnet ist.
  13. Adapterelement mit einem ersten Befestigungsmittel (36) zur Befestigung an einem Behälter (12) und einem zweiten Befestigungsmittel (38) zur Befestigung eines Sensors (10), wobei das Adapterelement (32) als Entkopplungseinheit (26) dient und schwingungsdämpfend wirkt.
  14. Adapterelement nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Gehäuse (40) zur Aufnahme eines Sensors (10) aufweist.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1984000607A1 (en) 1982-07-21 1984-02-16 Nils Jensen An ultrasonic apparatus for measuring product level in tanks or similar storerooms
DE3416254A1 (de) 1984-05-02 1985-11-07 VEGA Grieshaber GmbH & Co, 7620 Wolfach Fuellstandsgrenzmelder
US20110054822A1 (en) 2009-09-03 2011-03-03 Rosemount Inc. Thermowell vibration frequency diagnostic
DE102010039866A1 (de) 2010-08-27 2012-03-01 Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung einer chemischen und/oder physikalischen Prozessgröße mit einem Kupplungssystem
DE102014116674A1 (de) 2014-11-14 2016-05-19 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Feldgerät der Automatisierungstechnik

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