DE102022102056A1 - Level measurement system and method for determining a level - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Füllstandmessgerät (40), ein Füllstandmesssystem (10) und ein Verfahren zur Bestimmung eines Füllstands eines Füllgutes (28) in einem Behälter (20). Das Füllstandmesssystem (10) weist den Behälter (20) auf, wobei mindestens eine erste Wand (22) des Behälters (20) eine Vielzahl von Retroreflektoren (30) aufweist, und ein Füllstandmessgerät (40). Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
anordnen einer Vielzahl von Retroreflektoren (30) an einer ersten Wand (22) des Behälters (20);
anordnen eines Sensors (42) an einer zweiten Wand (24) des Behälters (20), wobei die zweite Wand (24) im Wesentlichen gegenüber der ersten Wand (22) angeordnet ist;
senden eines Signals (45) an eine erste Untermenge (32) aus der Vielzahl von Retroreflektoren (30);
empfangen des reflektierten Signals (47) von einer zweiten Untermenge (34) von Retroreflektoren (30), wobei die zweite Untermenge (34) aus den Retroreflektoren (30) der ersten Untermenge (32) besteht, die das reflektierte Signal (47) zurücksenden; und
bestimmen des Füllstands als eine Funktion der ersten Untermenge (32) von Retroreflektoren (30) und der zweiten Untermenge (32) von Retroreflektoren (30).
The invention relates to a fill level measuring device (40), a fill level measuring system (10) and a method for determining the fill level of a filling material (28) in a container (20). The fill level measuring system (10) has the container (20), wherein at least a first wall (22) of the container (20) has a multiplicity of retroreflectors (30), and a fill level measuring device (40). The procedure has the following steps:
placing a plurality of retroreflectors (30) on a first wall (22) of the container (20);
placing a sensor (42) on a second wall (24) of the container (20), the second wall (24) being disposed substantially opposite the first wall (22);
sending a signal (45) to a first subset (32) of the plurality of retroreflectors (30);
receiving the reflected signal (47) from a second subset (34) of retroreflectors (30), the second subset (34) consisting of the retroreflectors (30) of the first subset (32) returning the reflected signal (47); and
determining the fill level as a function of the first subset (32) of retroreflectors (30) and the second subset (32) of retroreflectors (30).
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die Erfindung betrifft ein Füllstandmesssystem und ein Verfahren zur Bestimmung eines Füllstands eines Füllgutes in einem Behälter. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Programmelement, ein computerlesbares Medium und eine Verwendung.The invention relates to a filling level measuring system and a method for determining the filling level of a filling material in a container. Furthermore, the invention relates to a program element, a computer-readable medium and a use.
Hintergrundbackground
Bei zumindest einigen Typen von Behältern kann sich eine Bestimmung eines Füllstands schwierig gestalten. Als Beispiele können z.B. ein Bauschuttdepot oder Behälter in einem Wertstoffhof, z.B. für Kartonagen oder Sperrmüll, oder auch Müllcontainer genannt werden. In diesen Behältern kann das Füllgut sehr unstrukturiert angeordnet sein, so Messmethoden wie eine Füllstandsmessung oder eine Mittelung einer Topologiemessung sich aufwändig gestalten können.In at least some types of containers, determining a fill level can be difficult. Examples include a building rubble depot or containers in a recycling center, e.g. for cardboard boxes or bulky waste, or garbage containers. The filling material can be arranged in a very unstructured manner in these containers, so measuring methods such as filling level measurement or averaging a topology measurement can be complex.
ZusammenfassungSummary
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Standes der Technik wenigstens teilweise überwindet. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.It is the object of the invention to provide a device and a method which at least partially overcome the disadvantages of the prior art. This object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Further developments of the invention result from the dependent claims and the following description.
Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Füllstands eines Füllgutes in einem Behälter mittels eines Füllstandmesssystems wie oben und/oder nachfolgend beschrieben, mit den Schritten:
- anordnen einer Vielzahl von Retroreflektoren an einer ersten Wand des Behälters; anordnen eines schwenkbaren Sensors an einer zweiten Wand oder einem Reflektorträger des Behälters, wobei die zweite Wand im Wesentlichen gegenüber der ersten Wand angeordnet ist;
- senden eines Signals an eine erste Untermenge aus der Vielzahl von Retroreflektoren; empfangen des reflektierten Signals von einer zweiten Untermenge von Retroreflektoren, wobei die zweite Untermenge aus den Retroreflektoren der ersten Untermenge besteht, die das reflektierte Signal zurücksenden; und
- bestimmen des Füllstands als eine Funktion der ersten Untermenge von Retroreflektoren und der zweiten Untermenge von Retroreflektoren.
- placing a plurality of retroreflectors on a first wall of the container; arranging a pivotable sensor on a second wall or a reflector support of the container, the second wall being arranged substantially opposite the first wall;
- sending a signal to a first subset of the plurality of retroreflectors; receiving the reflected signal from a second subset of retroreflectors, the second subset consisting of the retroreflectors of the first subset returning the reflected signal; and
- determining the fill level as a function of the first subset of retroreflectors and the second subset of retroreflectors.
Das Verfahren kann beispielsweise mittels eines Füllstandmessgeräts mit einem Sensor und einer Vielzahl von Retroreflektoren durchgeführt werden, wobei die Retroreflektoren auf den Sensor abgestimmt sind. Werden in oder von dem Sensor des Füllstandmessgeräts z.B. Radarwellen verwendet, so können die Abmessungen der Retroreflektoren größer sein als bei einem Sensor, der Licht verwendet. Die Retroreflektoren können in einem Behälter angeordnet sein, insbesondere in oder an einer Wand des Behälters. Die Retroreflektoren gewährleisten, dass von der ersten Wand für jeden möglichen Abstrahlwinkel des Sensors ein definiertes Echo entsteht. Der Behälter kann z.B. ein Bauschuttdepot (mit Wänden) oder ein Behälter in einem Wertstoffhof, z.B. für Kartonagen oder Sperrmüll, sein, oder auch ein Müllcontainer, ein Mülleimer oder ein Silo von beliebiger Form.The method can be carried out, for example, using a fill level measuring device with a sensor and a large number of retroreflectors, the retroreflectors being matched to the sensor. For example, if radar waves are used in or by the sensor of the level gauge, the dimensions of the retroreflectors can be larger than for a sensor using light. The retroreflectors can be arranged in a container, in particular in or on a wall of the container. The retroreflectors ensure that a defined echo is created from the first wall for every possible beam angle of the sensor. The container can be, for example, a building rubble depot (with walls) or a container in a recycling center, e.g. for cardboard boxes or bulky waste, or also a garbage container, a garbage can or a silo of any shape.
Das Füllstandmessgerät, oder zumindest der Sensor des Füllstandmessgeräts, kann an einer zweiten Wand des Behälters angeordnet sein, im Wesentlichen gegenüber der ersten Wand. Der Sensor kann in zumindest einigen Ausführungsformen schwenkbar ausgeführt sein. Das Füllstandmessgerät, bzw. der Sensor, kann an der zweiten Wand schräg, d.h. mit einem Abstrahlwinkel z.B. zwischen 0° und 75°, insbesondere zwischen 15° und 45° zur Waagrechten, angeordnet sein. Diese Aspekte der Anordnung haben den Zweck, dass der Sensor innerhalb seines Signalaussendebereichs - bei einem schwenkbaren Sensor: innerhalb seines Schwenkbereichs - das Signal an möglichst viele der Retroreflektoren senden kann. Der Signalaussendebereich kann dementsprechend in vertikaler Richtung vom Boden des Behälters - oder auch beginnend von einem höheren Niveau - bis zu einer Oberkante und/oder einer „Maximum-Markierung“ des Behälters reichen. Der Signalaussendebereich kann in horizontaler Richtung so breit gewählt werden, dass damit eine gewisse „statistische Mittelung“ erreicht werden kann; d.h. der horizontale Signalaussendebereich sollte vorteilhafterweise nicht so eng gewählt werden, dass ein einzelner Gegenstand alle Retroreflektoren in einer bestimmten Höhe abdecken („verschatten“) kann.The level gauge, or at least the sensor of the level gauge, can be arranged on a second wall of the container, essentially opposite the first wall. In at least some embodiments, the sensor may be pivotable. The fill level measuring device, or the sensor, can be arranged on the second wall at an angle, i.e. with a radiation angle, for example between 0° and 75°, in particular between 15° and 45° to the horizontal. The purpose of these aspects of the arrangement is that the sensor can send the signal to as many of the retroreflectors as possible within its signal transmission range—in the case of a pivotable sensor: within its pivoting range. Accordingly, the signal emission area can extend in the vertical direction from the bottom of the container—or also starting from a higher level—to an upper edge and/or a “maximum marking” of the container. The signal transmission range can be selected so wide in the horizontal direction that a certain "statistical averaging" can be achieved; i.e. the horizontal signal emission range should not be chosen so narrowly that a single object can cover (“shadow”) all retroreflectors at a certain height.
Die durch den Schwenkbereich erreichbaren Retroreflektoren bilden die erste Untermenge. Die erste Untermenge muss nicht notwendigerweise alle Retroreflektoren umfassen. Die erste Untermenge kann durch eine erste Messung oder „Eich-Messung“ bestimmt werden, z.B. immer nachdem der Behälter geleert wurde. Wenn der Behälter leer ist, dann kann der schwenkbare Sensor an alle Retroreflektoren der ersten Untermenge das Signal senden und empfängt von allen Retroreflektoren der ersten Untermenge das reflektierte Signal. Wenn der Behälter zumindest teilweise gefüllt ist, dann kann der schwenkbare Sensor zwar in die Richtungen aller Retroreflektoren der ersten Untermenge das Signal senden; ein Teil der Retroreflektoren ist in diesem Fall jedoch von dem Füllgut verdeckt, so dass nicht alle Retroreflektoren der ersten Untermenge das Signal zurücksenden können. Diejenigen Retroreflektoren, die das reflektierte Signal zurücksenden, bilden die zweite Untermenge der Retroreflektoren. Der Füllstands des Füllgutes in dem Behälter kann dann als Funktion der ersten Untermenge und einer zweiten Untermenge von Retroreflektoren bestimmt werden. Ein einfaches Beispiel für eine derartige Funktion ist z.B. ein Quotient aus der Anzahl der Retroreflektoren der ersten Untermenge und der Anzahl der Retroreflektoren der zweiten Untermenge. Die Berechnung der Funktion kann in der Auswerteeinheit durchgeführt werden. Die Auswerteeinheit kann in dem Füllstandmessgerät angeordnet sein, insbesondere kann die Auswerteeinheit in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Sensor angeordnet sein.The retroreflectors that can be reached through the swivel range form the first subset. The first subset need not necessarily include all retroreflectors. The first subset can be determined by a first measurement or "calibration measurement", eg always after the container has been emptied. When the container is empty, the pivotable sensor can transmit the signal to all retroreflectors of the first subset and receive the reflected signal from all retroreflectors of the first subset. If the container is at least partially filled, then the pivotable sensor can send the signal in the directions of all retroreflectors of the first subset; In this case, however, some of the retroreflectors are covered by the filling material, so that not all of the retroreflectors in the first subset can send back the signal. Those retroreflectors that return the reflected signal form the second subset of retroreflectors. The filling level of the filling material in the container can then be determined as a function of the first subset and a second subset of retroreflectors. A simple example of such a function is, for example, a quotient of the number of retroreflectors in the first subset and the number of retroreflectors in the second subset. The function can be calculated in the evaluation unit. The evaluation unit can be arranged in the filling level measuring device, in particular the evaluation unit can be arranged in a common housing with the sensor.
Mit dieser Vorrichtung kann nicht nur die Bestimmung eines Füllstands sehr vereinfacht werden, sondern auch der Sensor und/oder die Auswerteeinheit kann gegenüber Geräten vom Stand der Technik vereinfacht werden. So kann beispielsweise bei Verwendung eines Radarsensors darauf verzichtet werden, die gesamte Hüllkurve für jeden Raumpunkt vom Sensor bis zur Behälterwand und dahinter zu ermitteln, nur um sicherzustellen, dass sich das Füllstandecho im Messbereich befindet. Darüber hinaus stellen Materialien, die schlecht reflektieren - wie z.B. Papier, Kunststoffe, organisches Material wie Blätter, usw. - kein Problem mehr dar, sondern unterstützen vielmehr die Effizienz der Messung, gerade weil sie kein so deutliches reflektiertes Signal zurücksenden wie einer der Retroreflektoren. Diese vereinfachte Auswertung der Sensordaten und (z.B.) die einfache Quotientenbildung können weiterhin zu einer Vereinfachung der Auswerteeinheit führen, und dadurch dazu beitragen, einen Energiebedarf des Füllstandmessgeräts zu reduzieren.With this device, not only can the determination of a filling level be greatly simplified, but the sensor and/or the evaluation unit can also be simplified compared to devices from the prior art. For example, when using a radar sensor, there is no need to determine the entire envelope curve for each point in space from the sensor to the container wall and beyond, just to ensure that the level echo is within the measuring range. In addition, materials that reflect poorly - such as paper, plastics, organic material such as leaves, etc. - no longer pose a problem, but rather help the efficiency of the measurement precisely because they do not return a reflected signal as clearly as one of the retroreflectors. This simplified evaluation of the sensor data and (e.g.) the simple formation of the quotient can also lead to a simplification of the evaluation unit and thereby contribute to reducing the energy requirement of the fill level measuring device.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Funktion einen Quotienten, insbesondere einen gewichteten Quotienten, der Anzahl der ersten Untermenge zu der zweiten Untermenge von Retroreflektoren. Dabei sei angemerkt, dass die „Anzahl“ von Elementen in einer Menge auch Mächtigkeit oder Kardinalität der Menge genannt wird.In some embodiments, the function includes a quotient, in particular a weighted quotient, of the number of the first subset to the second subset of retroreflectors. It should be noted that the "number" of elements in a set is also called the cardinality of the set.
Eine einfache Bestimmung des Füllstands könnte dann folgendermaßen erfolgen: Sei als Kardinalität der ersten Untermenge K1 = 5 * 4 = 20 (5 Elemente breit, 4 Elemente hoch) und als Kardinalität der zweiten Untermenge K2 = 8 angenommen, dann ergibt sich als Füllstand F:
Ein alternatives Füllstandmesssystem, das nur zur Bestimmung eines Grenzstands eingerichtet ist, könnte nur auf einer bestimmten Höhe - der Höhe des Grenzstands - Retroreflektoren angeordnet haben. Dementsprechend kann für ein derartiges „Grenzstandmesssystem“ der Signalaussendebereich bzw. Schwenkbereich auf nur in horizontales Senden bzw. Schwenken beschränkt sein.An alternative level measuring system, which is only set up to determine a limit level, could only have retroreflectors arranged at a certain height—the height of the limit level. Accordingly, the signal transmission range or pivoting range can be limited to only horizontal transmission or pivoting for such a “limit level measuring system”.
Werden Retroreflektoren nicht beginnend vom Boden des Behälters, sondern beginnend von einem höheren Niveau angeordnet, dann kann die Berechnung des Füllstands modifiziert werden. Wird, als Modifikation des obigen Beispiels, auf die untere Reihe der Retroreflektoren verzichtet (d.h. K1 = 5 * 3 = 15) dann kann der Füllstand F mit einem Offset „off“ beispielsweise folgendermaßen berechnet werden:
In einigen Ausführungsformen ist die Funktion ein gewichteter Quotient der Signalintensität der reflektierten Signale von der ersten Untermenge zu der Signalintensität der reflektierten Signale von der zweiten Untermenge von Retroreflektoren. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die erste Wand z.B. mit Licht angestrahlt wird und das reflektierte Licht gemessen wird. Der Füllstand kann dann aus dem gewichteten Quotienten des reflektierten Lichts zu dem gesandten Licht bestimmt werden.In some embodiments, the function is a weighted quotient of the signal intensity of the reflected signals from the first subset to the signal intensity of the reflected signals from the second subset of retroreflectors. This can be realized, for example, by illuminating the first wall with light, for example, and measuring the reflected light. The level can then be determined from the weighted quotient of the reflected light to the emitted light.
In einigen Ausführungsformen ist der schwenkbare Sensor in einem oberen Bereich der zweiten Wand des Behälters angeordnet. Der Abstrahlwinkel des Sensors bzw. das Füllstandmessgerät kann z.B. in einem schrägen Winkel in oder an der zweiten Wand angeordnet sein, so dass der Abstrahlwinkel des Geräts z.B. vom Boden des leeren Behälters bis zum Rand der gegenüberliegenden ersten Wand des Behälters reicht. Der schräge Winkel oder Abstrahlwinkel kann z.B. zwischen 0° und 75°, insbesondere zwischen 15° und 45° zur Waagrechten, z.B. etwa 10 %, 20 %, 30 % oder 45 % von der Waagerechten betragen.In some embodiments, the pivotable sensor is located in an upper portion of the second wall of the container. The beam angle of the sensor or the fill level measuring device can be arranged, for example, at an oblique angle in or on the second wall, so that the beam angle of the device eg from the bottom of the empty container to the edge of the opposite first wall of the container. The oblique angle or beam angle can be, for example, between 0° and 75°, in particular between 15° and 45°, to the horizontal, for example approximately 10%, 20%, 30% or 45% of the horizontal.
In einigen Ausführungsformen ist der schwenkbare Sensor an einer Stelle etwa kleiner 20 %, kleiner 10 %, kleiner 5 %, kleiner 2 %, kleiner 1 %, oder gleich 0 %, unterhalb einer Oberkante der zweiten Wand des Behälters angeordnet. Der schwenkbare Sensor kann auch - wenn es die Art des Behälters zulässt - oberhalb der Oberkante der zweiten Wand des Behälters angeordnet sein.In some embodiments, the pivotable sensor is located at a location approximately less than 20%, less than 10%, less than 5%, less than 2%, less than 1%, or equal to 0% below a top edge of the second wall of the container. If the type of container allows it, the pivotable sensor can also be arranged above the upper edge of the second wall of the container.
In einigen Ausführungsformen wird das Signal des Sensors mittels Radarwellen und/oder mittels Licht gesendet. Die Radarwellen können z.B. in einem Frequenzbereich von 60 GHz bis 300 GHz gesandt werden. Der Radarsensor kann z.B. ein kontinuierliches Signal, Pulse oder ein FMCW-Prinzip (FMCW: frequency modulated continuous wave radar) verwenden. Dies kann z.B. so realisiert werden, das die Hüllkurve des Echos nur in dem Bereich der Wand ausgewertet wird, an dem - z.B. bei einer ersten Messung - ein Retroreflektor detektiert wurde. Ein Vorteil der Verwendung von Radarwellen kann sein, dass die Messungen nicht sehr empfindlich gegenüber Verschmutzung sind, insbesondere wenn längere Wellenlängen verwendet werden.In some embodiments, the signal from the sensor is sent using radar waves and/or using light. For example, the radar waves can be sent in a frequency range from 60 GHz to 300 GHz. The radar sensor can, for example, use a continuous signal, pulses or an FMCW principle (FMCW: frequency modulated continuous wave radar). This can be realized, for example, by only evaluating the envelope curve of the echo in the area of the wall where - e.g. during a first measurement - a retroreflector was detected. An advantage of using radar waves can be that the measurements are not very sensitive to pollution, especially when longer wavelengths are used.
Bei Verwendung von Licht kann z.B. eine oder mehrere Frequenzen zwischen Infrarot und Ultraviolett verwenden. Das Licht kann z.B. kontinuierlich oder gepulst gesendet werden. Ein Vorteil der Verwendung von Licht kann eine kostengünstigere Gestaltung der Retroreflektoren sein und/oder eine einfachere Abwaschbarkeit, insbesondere wenn eine Folie die Funktion der Retroreflektoren einnimmt.For example, when using light, one or more frequencies between infrared and ultraviolet can be used. For example, the light can be sent continuously or in a pulsed manner. An advantage of using light can be a more cost-effective design of the retroreflectors and/or easier washability, especially if a film assumes the function of the retroreflectors.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Kamera verwendet werden. Die Anzahl der Messpunkte wird z.B. durch die Anzahl der Pixel bestimmt werden. Die Erkennung, ob die erste Wand sichtbar ist oder nicht, kann dabei - statt durch die Retroreflektoren - durch ein Muster an der Wand (z.B. ein Gitter), oder durch eine Farbkodierung (z.B. rot-grün kariert) erfolgen. Bei dieser Ausführungsform kann der Füllstand z.B. als Funktion der Anzahl der sichtbaren und erkannten roten Quadrate bestimmt werden.Alternatively or additionally, a camera can be used. The number of measuring points will be determined e.g. by the number of pixels. The detection of whether the first wall is visible or not can be done - instead of by the retroreflectors - by a pattern on the wall (e.g. a grid) or by color coding (e.g. red-green checkered). In this embodiment, the fill level can be determined, for example, as a function of the number of visible and detected red squares.
In einigen Ausführungsformen ist der Sensor als ein mechanisch und/oder elektronisch schwenkbarer Sensor ausgeführt. Eine mechanische Schwenkbarkeit kann z.B. mittels eines Motors realisiert werden. Eine elektronische Schwenkbarkeit kann z.B. mittels „Beam-Forming“ (bei Radar) realisiert werden. Eine mechanische und/oder elektronische Schwenkbarkeit kann z.B. mittels Lichtanlagen, wie sie bei neueren Fahrzeugen zum Einsatz kommen, realisiert werden.In some embodiments, the sensor is designed as a mechanically and/or electronically pivotable sensor. Mechanical swiveling can be implemented using a motor, for example. Electronic swiveling can be implemented, for example, by means of "beam forming" (in the case of radar). Mechanical and/or electronic swiveling can be implemented, for example, using lighting systems such as those used in newer vehicles.
Ein Aspekt betrifft ein Füllstandmessgerät, das dazu eingerichtet ist, zumindest Teile des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen, das Füllstandmessgerät wobei dabei auf:
- einen schwenkbaren Sensor, der in dem Behälter an einer zweiten Wand angeordnet ist, wobei die zweite Wand im Wesentlichen gegenüber der ersten Wand angeordnet ist, und der dazu eingerichtet ist, ein Signal an eine erste Untermenge aus der Vielzahl von Retroreflektoren zu senden und ein reflektiertes Signal von der ersten Untermenge der Retroreflektoren zu empfangen; und
- eine Auswerteeinheit, welche dazu eingerichtet ist, den Füllstand zu bestimmen als eine Funktion der ersten Untermenge von Retroreflektoren und einer zweiten Untermenge von Retroreflektoren, wobei die zweite Untermenge aus den Retroreflektoren der ersten Untermenge besteht, die das reflektierte Signal zurücksenden.
- a pivotable sensor disposed in the container on a second wall, the second wall being disposed substantially opposite the first wall and configured to transmit a signal to a first subset of the plurality of retroreflectors and a reflected one receive signal from the first subset of retroreflectors; and
- an evaluation unit configured to determine the filling level as a function of the first subset of retroreflectors and a second subset of retroreflectors, the second subset consisting of the retroreflectors of the first subset that return the reflected signal.
In einigen Ausführungsformen ist das Füllstandmessgerät als ein autarkes Feldgerät ausgeführt. Ein derartiges autarkes Feldgerät kann z.B. eine Batterie, ein Solarmodul und/oder einen Akku aufweisen, und es kann drahtlose Kommunikationsprotokolle unterstützen. In zumindest einigen Fällen kann bei dem autarken Feldgerät ein niedriger Stromverbrauch wesentlich sein; dies wird auch in dem hier beschriebenen Füllstandmesssystem unterstützt.In some embodiments, the fill level measuring device is designed as an autonomous field device. Such a self-sufficient field device can have a battery, a solar module and/or an accumulator, for example, and it can support wireless communication protocols. In at least some cases, low power consumption can be essential for the self-sufficient field device; this is also supported in the level measurement system described here.
Ein Aspekt betrifft ein Füllstandmesssystem zur Bestimmung eines Füllstands eines Füllgutes in einem Behälter. Das Füllstandmesssystem weist dabei den Behälter auf, wobei mindestens eine erste Wand des Behälters eine Vielzahl von Retroreflektoren aufweist, und ein Füllstandmessgerät wie oben und/oder nachfolgend beschrieben. Die Retroreflektoren können eine auf das Füllstandmessgerät, insbesondere von dessen Sensorik, abgestimmte Gestaltung aufweisen. Werden in dem Sensor des Füllstandmessgeräts z.B. Radarwellen verwendet, so können die Abmessungen der Retroreflektoren größer sein als bei einem Sensor, der Licht verwendet. Der Sensor kann zum Beispiel ein Hochfrequenzfrontend, insbesondere einen Radarsensor, ein Ultraschallfrontend, ein LiDAR- oder ein Laserfrontend aufweisen. Die Anzahl der Retroreflektoren kann z.B. von der Größe des Behälters, von der Art des Füllgutes und/oder von anderen Faktoren abhängig sein. Die Retroreflektoren können beispielsweise als Tripelspiegel, als Tripelprismen oder als linsenähnliche Ausführungen gestaltet sein. Die Retroreflektoren gewährleisten, dass von der ersten Wand für jeden möglichen Abstrahlwinkel des Sensors ein definiertes Echo entsteht. Der Behälter kann z.B. ein Bauschuttdepot (mit Wänden) oder ein Behälter in einem Wertstoffhof, z.B. für Kartonagen oder Sperrmüll, sein, oder auch ein Müllcontainer, ein Mülleimer oder ein Silo von beliebiger Form.One aspect relates to a filling level measuring system for determining a filling level of a filling material in a container. The filling level measuring system has the container, wherein at least a first wall of the container has a multiplicity of retroreflectors, and a filling level measuring device as described above and/or below. The retroreflectors can have a design that is matched to the filling level measuring device, in particular to its sensor system. If, for example, radar waves are used in the sensor of the level measuring device, the dimensions of the retroreflectors can be larger than in the case of a sensor that uses light. The sensor can, for example, be a high-frequency front end, in particular a radar sensor, an ultrasonic front end, a LiDAR or a laser front end. The number of retroreflectors can depend, for example, on the size of the container, on the type of filling material and/or on other factors. The retroreflectors can be designed, for example, as triple mirrors, as triple prisms or as lens-like designs. The retroreflectors ensure that a defined echo is created from the first wall for every possible beam angle of the sensor. The container can be, for example, a building rubble depot (with walls) or a container in a recycling center, for example for cardboard boxes or bulky waste, or a garbage container, a garbage can or a silo of any shape.
Ein Aspekt betrifft eine Verwendung eines Füllstandmesssystems wie oben und/oder nachfolgend beschrieben zur Bestimmung eines Füllstands eines Füllgutes in einem Behälter.One aspect relates to the use of a filling level measuring system as described above and/or below to determine a filling level of a filling material in a container.
Ein Aspekt betrifft eine Vielzahl von Retroreflektoren, die zur Anordnung an mindestens einer ersten Wand eines Behälters eingerichtet sind, wobei die Retroreflektoren auf einen Sensor eines Füllstandmessgeräts wie oben und/oder nachfolgend beschrieben abgestimmt sind.One aspect relates to a multiplicity of retroreflectors, which are designed to be arranged on at least a first wall of a container, the retroreflectors being matched to a sensor of a level measuring device as described above and/or below.
Ein Aspekt betrifft einen Behälter, aufweisend eine Vielzahl von Retroreflektoren wie oben und/oder nachfolgend beschrieben.One aspect relates to a container having a multiplicity of retroreflectors as described above and/or below.
Ein Aspekt betrifft ein Programmelement, welches, wenn es auf einer Auswerteeinheit eines Füllstandmessgeräts und/oder auf einer anderen Recheneinheit ausgeführt wird, die Auswerteeinheit und/oder die Recheneinheit anweist, das Verfahren wie oben und/oder nachfolgend beschrieben durchzuführen.One aspect relates to a program element which, when it is executed on an evaluation unit of a filling level measuring device and/or on another processing unit, instructs the evaluation unit and/or the processing unit to carry out the method as described above and/or below.
Ein Aspekt betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem das hier beschriebene Programmelement gespeichert ist.One aspect relates to a computer-readable medium on which the program element described herein is stored.
Es sei noch angemerkt, dass die verschiedenen oben und/oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können.It should also be noted that the various embodiments described above and/or below can be combined with one another.
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.For further clarification, the invention is described using the embodiments shown in the figures. These embodiments are meant to be exemplary only and not limiting.
Figurenlistecharacter list
Dabei zeigt:
-
1 schematisch ein Füllstandmesssystem gemäß einer Ausführungsform; -
2 schematisch ein Füllstandmessgerät gemäß einer Ausführungsform; -
3 schematisch ein Füllstandmesssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform; -
4 schematisch ein Füllstandmesssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform; -
5a bis5c schematisch eine Behälterwand gemäß einer weiteren Ausführungsform; -
6 ein Flussdiagramm mit einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform.
-
1 schematically a level measurement system according to an embodiment; -
2 schematically a fill level measuring device according to an embodiment; -
3 schematically a level measurement system according to a further embodiment; -
4 schematically a level measurement system according to a further embodiment; -
5a until5c schematically a container wall according to a further embodiment; -
6 FIG. 12 is a flowchart showing a method according to an embodiment.
Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed Description of Embodiments
Ein unterer Teil der
Der untere Teil von
Es sei angemerkt, dass die erste Untermenge 32 nicht sämtliche vorhandenen Retroreflektoren 30 umfassen muss. Werden weniger vertikale Reihen von Retroreflektoren 30 erfasst - z.B. nur vier statt fünf Reihen -, dann kann die erste Untermenge 32 weniger Retroreflektoren 30 umfassen, in diesem Fall also 4 x 4. Werden weniger horizontale Reihen erfasst, dann kann mit einem Offset gerechnet werden; siehe das Beispiel unten.It should be noted that the
Aus
Ein Ausführungsbeispiel, bei dem die erste Behälterwand 22 nicht mit Retroreflektoren 30 bis zu einem Boden des Behälters 20 ausgestattet ist, ist in
An diesem Beispiel wird außerdem deutlich, dass ein Füllstand kleiner 25 % mit einer Anordnung von
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Füllstandmesssystemlevel measurement system
- 2020
- Behältercontainer
- 2222
- erste Behälterwandfirst container wall
- 2424
- zweite Behälterwandsecond container wall
- 2525
- Oberkante der zweiten BehälterwandTop edge of the second container wall
- 2626
- oberer Bereich der zweiten Behälterwandupper area of the second container wall
- 2828
- Füllgutcontents
- 3030
- Retroreflektorenretroreflectors
- 3232
- erste Untermenge von Retroreflektorenfirst subset of retroreflectors
- 3434
- zweite Untermenge von Retroreflektorensecond subset of retroreflectors
- 4040
- Füllstandmessgerätlevel gauge
- 4242
- Sensorsensor
- 4444
- SenderChannel
- 4545
- Signalsignal
- 4646
- EmpfängerRecipient
- 4747
- reflektiertes Signalreflected signal
- 4848
- Auswerteeinheitevaluation unit
- 100100
- Flussdiagrammflow chart
- 102 - 110102 - 110
- Schrittesteps
Claims (15)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102022102056.8A DE102022102056A1 (en) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | Level measurement system and method for determining a level |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022102056.8A DE102022102056A1 (en) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | Level measurement system and method for determining a level |
Publications (1)
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---|---|
DE102022102056A1 true DE102022102056A1 (en) | 2023-08-03 |
Family
ID=87160747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022102056.8A Pending DE102022102056A1 (en) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | Level measurement system and method for determining a level |
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---|---|
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-
2022
- 2022-01-28 DE DE102022102056.8A patent/DE102022102056A1/en active Pending
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---|---|---|---|
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