DE10328434A1

DE10328434A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung einer Flüssigkeitshöhe

Info

Publication number: DE10328434A1
Application number: DE2003128434
Authority: DE
Inventors: Frank-Michael Jaeger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

Das Verfahren zur Feststellung einer Flüssigkeitshöhe in einem Behälter ist unabhängig von der Behälterform und den Ultraschalleigenschaften der Flüssigkeit. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens durch die Behälterwand. DOLLAR A Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Sendeimpuls des Wandlers eine Rayleigh- und/oder Transversalwelle aussendet und empfängt. Mit einem Fenster und Schwellwert wird die Anwesenheit auch nichtschalltransparenter Flüssigkeiten detektiert. Nicht nur Behälter mit parallelen Wänden sind für die Anwendung dieses Verfahrens geeignet. DOLLAR A Derartige Verfahren werden zur Behälterüberwachung, zur Prozesskontrolle allgemein, aber auch als Pumpenschutzeinrichtung benötigt. DOLLAR A Ein weiteres Einsatzgebiet der Erfindung ist die Überwachung von nichtdurchschallbaren Flüssigkeiten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feststellung einer Flüssigkeitshöhe einem Behälter Derartige Verfahren werden zur Behälterüberwachung, zur Prozesskontrolle allgemein in der Industrie benötigt Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei einem aus der DE 197 14 973 bekannten Verfahren wird mittels eines oberhalb des höchstens zulässigen Füllstandes montierten Ultraschallwandler das Nachschwingen des Ultraschallwandlers nach dem abklingenden Ausgangssignal ausgewertet, um festzustellen ob der Ultraschallwandler von der Flüssigkeit bedeckt ist oder nicht. Die Wirkung dieses Verfahrens beruht darauf, dass das Nachschwingen des Ultraschallwandlers wegen der besseren Ankopplung an die Flüssigkeit wesentlich schneller abklingt, wenn er in eine Flüssigkeit eintaucht, als wenn er in Luft schwingt.
Das beschriebene Verfahren erfordert einen Ultraschallwandler zur Füllstandsmessung für nach dem Laufzeitverfahren arbeitende Füllstandsmesseinrichtungen für Flüssigkeiten. Die dazu benutzten Wandler besitzen auf Grund ihrer für Luft geeigneten Arbeitsfrequenz relativ große Abmessungen und sind für kleine Behälter und Rohre nicht anwendbar Weiterhin sind für den Transport der Ultraschallwellen Gasmoleküle notwendig, die einen absoluten Druck von etwa 0,5 bar erfordern. Nach oben stellen meist 3 bar bis 4 bar die Einsatzgrenze dar.
Ein großer Nachteil ist der direkte Kontakt mit dem im Behälter befindlichen Medium.
Für Anwendungen mit hohen Reinheitsanforderungen, wie zum Beispiel für die Herstellung von Waver in der Halbleiterindustrie, ist dieses Verfahren nicht geeignet.
Der Anwendung in kleinen Behältern steht das eigene Nachschwingen des Wandlers (auch Totzeit oder auch Blockdistanz genannt) entgegen, da die Laufzeit bei kleinen Behältern und Rohren kleiner als die Dauer des Nachschwingens ist.
In DE 195 38 680 wird eine Anordnung beschrieben bei der außen am Behälter angebrachte Ultraschallwandler mit einer Sendefrequenz angeregt werden, die gleich der Dickenresonanzfrequenz der Behälterwand ist. Die beschriebene Anordnung erfordert einen frequenzvariablen piezoelektrischen Schwinger zur Anpassung an die Wanddicke und an das Wandmaterial.
Der Effekt des Dämpfens der Nachschwingung der Behälterwand ist nicht sehr groß und erfordert eine gründliche Anpassung des Wandlers an das Messobjekt.
DE 197 18 965 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung eines Füllgutes in einem Behälter mit Hilfe von zwei Ultraschallwandlern, die auf der Höhe des zu überwachenden Füllstandes derart am Behälter befestigt sind, dass zwischen ihnen ein Zwischenraum besteht, in den das Füllgut eintritt. Der eine Ultraschallwandler ist ein Sendewandler, während der zweite Ultraschallwandler ein Empfangswandler ist. Der entscheidende Nachteil einer Anordnung nach diesem Verfahren beruht darauf, das die Wandler als Körper in den Behälter oder die Rohrleitung hineinragen müssen und dabei als Störkörper für Strömungen und Reinigungsprozesse wirken.
In der DE 100 14 724 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei denen Schwingelemente in das Medium eintauchen und neben der Anwesenheit einer Flüssigkeit auch deren Dichte durch die Frequenzänderung feststellen. Diese Schrift soll stellvertretend für alle Verfahren und Vorrichtungen mit Schwingelementen, unabhängig von deren Ausgestaltung, stehen. Für alle Vorrichtungen, die in das Medium hineinragende Schwingelemente besitzen, gelten die schon oben genannten Nachteile.
DE 196 43 956 beschreibt eine Anordnung zur Kontrolle des Füllstandes in mit Flüssigkeit gefüllten Behältern mit Ultraschall, wo ein als Sender arbeitender Ultraschallwandler und ein als Empfänger arbeitender Ultraschallwandler so am Behälter angeordnet sind, dass ihre akustischen Achsen nicht senkrecht zur Behälterwand stehen. Diese Anordnung soll den störenden Einfluss der Reflexionen in der Rohrwand mindern. Damit die Anordnung funktioniert, ist jedoch ein schalltransparentes Medium erforderlich und ist somit bei Suspensionen und gasbeladenen Flüssigkeiten nicht anwendbar. Bei Anwendungen, die Kompaktsensoren oder leicht von außen zu reinigende Systeme erfordern, ist diese Anordnung nicht praktikabel. Alle Verfahren und Vorrichtungen mit zwei Systemen benötigen erhöhten Fertigungs- und Inbetriebnahmeaufwand.
Ein weiterer wichtige Nachteil aller Verfahren, die nach dem Sende-Empfangs-Prinzip arbeiten, ist die große Abhängigkeit von den Transmissionseigenschaften der Flüssigkeit. Als Beispiel dazu sollen die DE 19900832 und DE 3017 465 dienen.
In allen technischen Prozessen, wo Flüssigkeiten turbulent strömen oder mit Gas beladen sind, führen Phasengrenzen zu großen Störungen der Transmission.
Selbst bei einfachen Einfüllvorgängen können Beruhigungszeiten von mehreren Minuten auftreten.
Die Brauchbarkeit solcher Verfahren beschränkt sich daher meist auf die Kontrolle von Vorratsbehältern oder auf die Messung von Flüssigkeitshöhen entgaster Flüssigkeiten.
Gerade das technisch wichtige Behälter der Behälter und das Überwachen dieses Vorganges, erfordert Verfahren mit kurzen Reaktionszeiten.
Das U. S. Patent 4,316,183 beschreibt einen Niveauschalter für Flüssigkeiten, der im einem röhrenförmigen Gehäuse Ultraschallsignale aussendet und empfängt. Der Ultraschallwandler dieses Niveauschalters detektiert die Ultraschallsignale, die in seinem Sensorgehäuse umlaufen. Dabei werden nach dieser Patentschrift P-Wellen, auch Longitudinalwellen genannt, zur Detektion ausgenutzt.
Der Niveauschalter wird dabei im Inneren des Behälters angebracht und soll einen Durchmesser zwischen 2 und 10 Zentimeter besitzen.
Im Inneren des Sensors sind ein Ultraschallsender und ein Ultraschallempfänger so angebracht, dass sie eine Rückkopplungsschaltung bilden, die bei Abwesenheit einer Flüssigkeit schwingt.
Die Nachteile der Produktberührung und die Notwendigkeit von Öffnungen in der Behälterwand zum Sensoreinbau, treffen für diesen Niveauschalter genauso zu, wie für die schon eingangs beschriebenen vorgeschlagenen Lösungen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs angegebenen Art, das die Feststellung des Füllstandes ohne Produktberührung und unabhängig von den Ultraschall-Übertragungseigenschaften der Flüssigkeit, auch Transmissionsverhalten benannt, ermöglicht.
Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein festgelegter oder variabler Sendeimpuls ein piezoelektrisches Element zum Schwingen anregt. In einem elastischen Körper, in unserem Fall ist es die Behälterwand werden sich im Wesentlichen zwei verschiedene Arten von Wellen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausbreiten. Von Interesse sind hier die longitudinalen P-Wellen und die transversalen S-Wellen. Weiterhin breiten sich auf der Begrenzungsfläche, der inneren und äußeren Behälterwand, noch Rayleighwellen aus. Wird von einem homogenen Körper ausgegangen, kann von einer konstanten Wellengeschwindigkeit ausgegangen werden. Für Behälterwände wird damit die Frequenzabhängigkeit der Geschwindigkeit, die sogenannte Dispersion, außer acht gelassen.
Die Geschwindigkeit der Rayleighwellen entspricht in etwa der von Transversalwellen. Genau genommen ist die Geschwindigkeit der Rayleighwellen etwas geringer als die der Transversalwellen.
Die Teilchen der Oberfläche führen zweidimensionale Schwingungen auf elliptischen Bahnen um ihre Ruhelage aus, so dass die Rayleighwellenausbreitung aus einer longitudinalen und transversalen Komponente zusammengesetzt ist.
Da nur die oberen Atomschichten beteiligt sind, muss also eine Phasenänderung an der Grenzschicht Fest-Gas zu Fest-Flüssig messtechnisch nachweisbar sein.
Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die die eigenen ausgesendeten S-Wellen, auch Transversalwellen genannt und/oder Rayleighwellen, empfängt und deren Bedämpfung, bei Anwesenheit einer Flüssigkeit, auswertet.
Bei den als Behälterwand verwendeten Materialien sind zwei Ausbreitungsgeschwindigkeiten für die P- und S – Wellen zu beachten. Die Longitudinalwellen (P-Wellen) haben eine größere Ausbreitungsgeschwindigkeit als die Transversalwellen (S-Wellen) und Rayleighwellen.
Zur Vereinfachung kann für die Geschwindigkeit der Rayleighwelle, die der Transversalwelle genommen werden. Der Unterschied beträgt ca. 10%. Das heißt die Rayleighwelle besitzt die geringste Geschwindigkeit.
Die Wellen breiten sich in der Behälterwand nach allen Seiten aus. Neben Reflexionen an Schweißnähten, Böden, Rändern oder anderen Einbauten, erfolgen auch Reflexionen zwischen der inneren und äußeren Behälterwand.
Wenn man die vom piezoelektrischen Element ausgesendeten Ultraschallwellen empfängt, wird man feststellen, dass neben den Wandreflexionen unmittelbar nach dem Sendeimpuls und weiteren, schwer zuordenbaren Echos, noch weitere von der Geometrie des Behälters und seines Wandmaterials abhängige Signale empfangen werden können. Diese Empfangsignale sind in der Regel längere Impulspakete, als die zu erwarteten Reflexionen der gegenüberliegenden Behälterwand beim Vorhandensein schalltransparenter Flüssigkeiten.
Misst man den Umfang des Behälters und errechnet aus der gemessenen Zeit die Geschwindigkeit der empfangenen Ultraschallwelle, wird man feststellen, dass diese Geschwindigkeit in etwa der der transversalen Wellengeschwindigkeit entspricht. Die aus der Messung errechnete Geschwindigkeit ist etwas kleiner, als die für den Wandwerkstoff aus der Tabelle entnommene Geschwindigkeit, was auch mit den Rayleighwellen erklärt werden kann.
Weiterhin kann man mit Messungen feststellen, dass mit wachsender Wandstärke die Laufzeit bei gleichem Behälterdurchmesser zunimmt. Ebenso wird das Impulspaket länger. Bei der Vielzahl der komplexen Vorgänge der Reflexionen, kann man es vereinfacht als eine zunehmende Anzahl von Reflexionen und damit mit als einen längeren Weg deuten.
Für die praktische Nutzung sind aber noch weitere Vorgänge von Bedeutung. An jeder Phasengrenzfläche kommt es zu Reflexionen und Transmissionen. Ist der akustische Impedanzsprung an der Phasengrenze groß, wie bei Feststoff Gas, wird relativ viel Ultraschallenergie reflektiert und nur wenig tritt als Ultraschall in den Gasraum.
Beim Vorhandensein einer Flüssigkeit hinter der Wand, wird der reflektierte Anteil der Ultraschallenergie wesentlich kleiner.
Dieser Effekt wird in Höhe des piezoelektrischen Elementes erreicht, wobei die Hysterese kleiner als der Durchmesser des piezoelektrischen Elementes ist.
Bei einem kreisförmigen Behälterquerschnitt liegt der Zeitbereich für die auszuwertenden Ultraschallwellen in der Behälterwand in den weitaus meisten Fällen vor den reflektierten Echos der gegenüberliegenden Behälterwand bei Schalldurchgang in schalltransparenten Flüssigkeiten.
Für einen Beobachter der Echos auf einem Schirm eines Oszilloskopes, werden die Rayleighwellen und die transversalen Wellen den Behälter in beiden Richtungen umlaufen und als ein Echo, vor dem erwarteten Echo der Behälterwand, auftauchen. Bei einem zylindrischen Behälter ergibt sich beispielsweise aus der transversalen Wellengeschwindigkeit VT = 3.250 m/s für Stahl und dem Behälterumfang, eine scheinbare Ultraschallgeschwindigkeit von etwa 2.070 m/s.
Setzt man die Rayleighwellengeschwindigkeit aus der Tabelle ein, erhält man mit VR = 2.970 m/s eine scheinbare Schallgeschwindigkeit für eine Flüssigkeit von etwa 1.892 m/s. In der Praxis werden meist kleinere scheinbare Ultraschallgeschwindigkeiten ermittelt, da eine zunehmende Wandstärke größere Laufzeiten verursacht.
Versucht man zum Beispiel an Behältern mit einem ungünstigen Verhältnis von Wanddicke zum Gesamtdurchmesser, zum Beispiel ein Wasserrohr von 0,5 oder 1 Zoll, Füllstandmessungen nach diesem Verfahren zu betreiben, wird man feststellen, das der Laufzeitunterschied zwischen den beiden Wellen oder Echos messtechnisch kaum verwertbar ist.
Für Behälter, deren Wanddicke << Behälterdurchmesser ist, bereitet das Trennen der Signale keine Schwierigkeiten.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 das Blockschaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung
2 eine schematische Darstellung der Zeitdiagramme zur Funktionsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung
3 eine schematische Darstellung des Schnittes der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Behälterwand
Das in 1 dargestellte Blockschaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält ein piezoelektrisches Element 1, das über den Sende-Empfangs-Umschalter 3 mit dem Sendegenerator 4 und dem Empfangsverstärker 5 verbunden ist. Eine Steuerschaltung 2 steuert den Sendeimpulsgenerator 4 so, dass jeweils für jedes aktive Tor (6 und 7) die dazugehörende Sendeimpulshöhe abgegeben wird. Gleichzeitig wird der Empfangsverstärker 5 auf eine vorbestimmte Verstärkung eingestellt. In den Torschaltungen 6 und 7 wird jeweils geprüft, ob die Laufzeiten T in die Tore 6 oder 7 fallen. Treffen zum Zeitpunkt T₁ Echos vom piezoelektrischen Element in Tor 6 ein, wird zur Steuerschaltung 2 signalisiert, dass keine Flüssigkeit am Wandler 1 ansteht. Für den Fall, dass keine Flüssigkeit vorhanden ist, soll im Tor 7 auch kein Echosignal vorhanden sein. Wird das Tor 7 so eingestellt, dass es zum Zeitpunkt T₂ ein Echo erwartet, kommt es bei Flüssigkeiten mit schlechter Schalltransmission schnell zu Fehlinterpretationen beziehungsweise ein Echo ist nicht feststellbar, weil die Rückwandechos durch Schwebstoffe oder Gasblasen nicht feststellbar sind. Dazu ist jedoch wiederum eine höhere Sendeleistung nicht mehr einstellbar. Die logische Verknüpfung 8 der Ergebnisse der Torschaltungen (6 und 7) liefert das Ausgangssignal für die Feststellung, ob Flüssigkeit vorhanden ist oder nicht. Die notwendigen Eingaben, wie die des Behälterumfanges und der anderen Parameter, erfolgt über die Eingabeeinheit 9.
Das Auftreten der Echos, auch Ereignisse genannt, wird im einfachsten Fall gleich bewertet, bzw. bei pulsierendem oder stochastischem Auftreten geglättet. Das kann in der bekannten Weise über Zeitglieder oder digital erfolgen. Entsprechend der Flüssigkeit und deren Eigenschaften erfolgt die Bewertung vorteilhaft in der Steuerschaltung.
Die Funktionen der einzelnen Schaltungsteile können natürlich auch mit einem elektronischen Schaltkreis realisiert werden. Die Sendeimpulse und die Verstärkung können für jedes Tor getrennt variiert werden.
Die Möglichkeit einer variablen Schwellwertschaltung wird als selbstverständlich betrachtet.
2 zeigt das Zeitdiagramm eines Füllstandschalters bei unterschiedlichen Befüllungen.
In 2a wird die Arbeitsweise bei einem Behälterfüllstand unter dem Sensorniveau gezeigt. Wird ein Ultraschallsignal vom piezoelektrischen Element ausgesendet, werden Ultraschallwellen als Longitudinalwellen senkrecht durch die Behälterwand in die Flüssigkeit eingekoppelt. Nach dem Sendeimpuls 5 sind die Mehrfachreflexionen R des Ultraschallsignals in der Behälterwand zu sehen. Zum Zeitpunkt T₁ wird innerhalb eines Zeitbereiches ZB₁, die 1. Rayleigh- und Transversalwelle ET₁ empfangen. In dem Zeitbereich ZB₁ der vom Tor 6 überwacht wird, liegt ET₁ über einen Schwellwert SW.
Je nach Sendeimpulshöhe S und Verstärkung können weitere mehrfache Umläufe der Rayleigh- und Transversalwellen als ET₂ usw. empfangen werden.
In einem zweiten Zeitbereich ZB₂, wo bei Anwesenheit einer Flüssigkeit unter Umständen das Echo der gegenüberliegenden Behälterwand zu sehen wäre, ist kein Signal vorhanden. Liegt der Behälterfüllstand über dem Niveau des Sensors mit dem piezoelektrischem Element, wird das Signal der Rayleigh- und Transversalwelle ET₁ unter einen Schwellwert SW sinken oder ganz verschwinden (2b). Ist die Flüssigkeit ein schalltransparentes Medium, wird sofort das Echo der gegenüberliegenden Behälterwand EF₁ im Zeitbereich ZB₂ erscheinen. Auch hier können weitere Mehrfachechos, wie EF₂, sichtbar sein.
In der Praxis ist dieser Idealfall selten anzutreffen. Strömt die Flüssigkeit turbulent in den Behälter, ist sie meist mit Gasblasen oder Luftblasen beladen. Bei Windkesseln oder Behältern zur Beladung eines Gases mit Flüssigkeitskomponenten ist oft minutenlang kein Rückwandecho zu sehen. Damit ist die Füllstandsteuerung über das Rückwandecho nicht möglich.
Auch relativ einfache Messprobleme, wie der maximale Füllstand von normalem Trinkwasser in einem Edelstahlbehälter kann problematisch sein, da kleine Gasblasen auf der Behälterwand jede Impuls-Echo-Messung scheitern lassen.
Ein geradezu klassisches Problem ist das Auftreten von Mikroblasen bei der Kavitation. Bei Pufferbehältern in Zirkulationskreisläufen führt das Unterschreiten eines Minimalstandes zu einem Notaus der Anlage. Das Wegbleiben des Rückwandechos führt gerade zu diesen Anlagenzustand. Mit der primären Auswertung des Zeitbereiches ZB₁ werden alle diese Fehlsteuerungen vermieden.
Bei vielen praktischen Messproblemen wird das Tor 7, das den Zeitbereich ZB₂ überwacht, kein Echo EF₁ zum Zeitpunkt T₂ feststellen.
Auf eine separate Darstellung diese Anwendungsfalles wurde verzichtet.
In 2c ist das Zeitdiagramm eines im Querschnitt vom Kreis abweichenden Behälters angegeben. Ist der Behälterfüllstand über dem Sensorniveau, kann das Rückwandecho EF₁ vor der 1. Rayleigh- und/oder Transversalwelle kommen.
3 zeigt den Querschnitt von solchen Behältern mit großem Rayleigh- und/oder Transversalwellenweg L₂ gegenüber kleinem Weg L₁ durch die Flüssigkeit vom piezoelektrischen Element 1.
Um Störungen bei schalltransparenten Flüssigkeiten zu vermeiden, ist eine Abschätzung der Zeitbereiche leicht aus der Geometrie des Behälters, Umfang in Messniveauhöhe und Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeit, möglich. Der Einfluss der unterschiedlichen Stahlsorten ist weniger gravierend, da die Geschwindigkeit der Rayleigh- und Transversalwelle meist zwischen 2.900 m/s und 3.300 m/s liegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch bei von außen beschichteten Behältern, zum Beispiel mit aufgeklebter Wärmeisolation, anwendbar. Die Benetzung der Behälterwand mit der Flüssigkeit reicht für eine auswertbare Änderung der empfangenen Amplitude der umlaufenden Wellen aus.

Claims

Verfahren zur Feststellung einer Flüssigkeitshöhe in einem Behälter mit einem Ultraschallwandler, der in der Höhe des festzustellenden Füllstandes an der Behälterwand montiert ist und ein piezoelektrisches Element enthält, das bei Erregung mit einem Impuls vorgegebener Länge und Amplitude einen Ultraschall-Sendeimpuls erzeugt, der den dahinter liegenden Raum auf Anwesenheit einer Flüssigkeit überwacht, dadurch gekennzeichnet, dass das piezoelektrische Element Ultraschallimpulse aussendet, die sich in der Behälterwand als Rayleigh- und/oder Transversalwellen fortpflanzen und empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude der empfangenen Rayleigh- und/oder Transversalwellen vom Vorhandensein einer Flüssigkeit abhängt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Feststellung herangezogene Zeitbereich der empfangenen Rayleigh- und/oder Transversalwellen in direkter Abhängigkeit zum Weg der Ultraschallwellen in der der zu beobachtenden Flüssigkeitshöhe umgebenden Behälterwand steht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Feststellung herangezogene Zeitbereich der empfangenen Rayleigh- und/oder Transversalwellen in direkter Abhängigkeit zum Weg der Ultraschallwellen in der der zu beobachtenden Flüssigkeitshöhe umgebenden Behälterwand steht, auch mehrfach nacheinander überwacht wird und diese mehrfache Registrierung der ausgesendeten umlaufenden Rayleigh- und/oder Transversalwellen in direkten Zusammenhang zum Vorhandensein einer Flüssigkeit steht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem zur Feststellung herangezogenem Zeitbereich empfangenen Rayleigh- und/oder Transversalwellen zur Selbstkontrolle der Vorrichtung genutzt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfenster nicht permanent zur Feststellung und/oder Überwachung ausgewertet werden, sondern die Dauer der Gültigkeit der getroffenen Auswertung veränderbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilität der in den Zeitfenstern getroffenen Aussagen einzeln bewertet wird.
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Ultraschallwandler, der in Höhe des zu überwachenden Füllstandes auf der Behälterwand montiert ist und ein piezoelektrisches Element enthält, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrolleinheit zur Kontrolle von Zeitfenstern mit dem piezoelektrischen Element verbunden ist, die die in der Behälterwand umlaufenden Rayleigh- und/oder Transversalwellen empfängt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass optisch eine Bereitschaftsmeldung im Wandlergehäuse integriert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle zur Impulserzeugung und Impulsauswertung notwendigen Schaltungsteile im Wandlergehäuse oder in einer Kontrolleinheit integriert sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Eingabe der Behältergeometrie notwendigen Schaltungsteile im Wandlergehäuse oder in einer Kontrolleinheit integriert sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulslänge und Impulsamplitude einzeln oder gemeinsam analog oder digital über eine Datenleitung von einer entfernten Kontrollstelle einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen Impulse über eine Datenleitung zu einer entfernten Kontrollstelle übertragen werden.