DE19581067C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren der Restmenge eines Gases in einem Gaszylinder vom Kassettentyp - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren der Restmenge in einem Gaszylinder vom Kassettentyp sowie eine dazuge­ hörige Detektiervorrichtung. Damit soll bei einem Kassetten-Gaszylinder eines Gasgeräts, beispielsweise einem tragbaren Gasofen oder der­ gleichen, die Menge an Flüssiggas, die beim Verbrauch abnimmt, bei einer spezifischen Restgasmenge nachgewiesen werden.

Es sind Geräte bekannt, bei denen Gas nicht von einem Stadtgasanschluß über einen Gasschlauch zugeführt wird, sondern Gaszylinder vom Kassetten-Typ (Gasflaschen) mit Flüssiggasbrennstoff, in einem Tisch­ gasbrenner und dergleichen eingesetzt sind. Ein derartiger Gaszylinder wird auch bei verschiedenen anderen Typen von Gasvorrichtungen ein­ gesetzt, beispielsweise tragbaren Brennern oder Öfen zur Verwendung im Freien.

Wenn in einem Gasgerät, mit Gaszylinder Maßnahmen getroffen sind, um die in dem Gaszylinder verbliebene Restgasmenge festzustellen, so kann man ohne weiteres reagieren, wenn das Gas verbraucht ist. Ist hingegen die Menge des Restgases nicht bekannt, so ergeben sich Probleme in Verbindung mit der Sicherheit und der Entsorgung, da der Gaszylinder möglicherweise ausgetauscht und weggeworfen wird, ob­ schon er noch Restgas enthält.

Um die Restgasmenge in einem solchen Gaszylinder festzustellen, ist ein Verfahren bekannt, gemäß dem Gewichtsänderungen des Gaszylinders gemessen werden (vgl. japanische offengelegte Patentanmeldungen 4- 270811 und 5-203143, etc.), außerdem ein Verfahren, bei dem der Gasdruck festgestellt wird (vgl. japanische offengelegte Gebrauchs­ musteranmeldung 62-97399), sowie ein Verfahren, bei dem die Ver­ brennungszeit gemessen wird (siehe japanische offengelegte Gebrauchs­ musteranmeldung 5-8243). Allerdings ist bei derartigen Ausgestaltungen ein genaues, stabiles Nachweisen sehr kleiner Restmengen schwierig, und es werden komplizierte und teuere Mechanismen und Steuersysteme benötigt, um die Meßgenauigkeit zu verbessern.

Außerdem wurden als Verfahren zum Messen des Flüssigkeitspegels in einer Flasche, einem Tank oder einem Hochdruckzylinder verschiedene Methoden vorgeschlagen, welche die Resonanz eines solchen Behälters oder die Hohlraumresonanz des Behälterinneren ausnutzen (vgl. japanische offengelegte Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 3-76129 und japanische offengelegte Patentanmeldungen Nr. 5-223612 und 50- 132960).

Insbesondere ist dort ein Verfahren offenbart, nach welchem die Re­ sonanzfrequenz eines Behälters dann bestimmt wird, wenn sich der Flüssigkeitsstand einer speziellen Stelle im Inneren des Behälters nähert, wobei Tonwellen dieser Frequenz erzeugt werden und der Flüssigkeits­ stand an dem Punkt nachgewiesen wird, an welchem der Behälter in Resonanz geht. Dabei wird die Hohlraumresonanz eines Behälters aus­ genutzt, um den Flüssigkeitsstand über den Resonanzton des Behälters zu erkennen, wobei die Besonderheit ausgenutzt wird, daß, wenn der Flüssigkeitsstand fällt und der Hohlraum im Inneren des Behälters größer wird, dies mit einer Verschiebung der Resonanzfrequenz zu einer niedrigeren Frequenz einhergeht.

Allerdings kann dieses Verfahren unter Ausnutzung des Hohlraum­ resonanztons eines Behälters zum Feststellen des Flüssigkeitsstands nicht direkt verwendet werden, um die restliche Flüssigkeitsgasmenge in einem Kassetten-Gaszylinder festzustellen.

Bei dem oben erläuterten herkömmlichen Verfahren nämlich sind Gestalt und Aufbau des Behälters einfach, das Resonanzverhalten des Behälters ist einfach und liefert einen deutlichen Resonanzvorgang, so daß eine Restmenge in einfacher Weise anhand des Resonanztons des Behälters festgestellt wird.

Verfahren zum Detektieren von Flüssiggas-Restmengen in Gasbehältern sind außerdem bekannt aus der EP-0 119 790 A1, der WO 83/02001 A1 und der DD-PS 213 995. Auch bei diesem Stand der Technik wird eine bestimmte Resonanzfrequenz erfaßt, die spezifisch für einen bestimmten Füllstand ist.

Gemäß der EP' 790 wird eine etwa proportionale Abhängigkeit zwischen dem Füllstand im Gaszylinder und der Resonanzfrequenz ausgewertet. Nach der WO' 001 wird das Gasvolumen in einem Behälter gemessen, indem Druckwellen in einem vom Behälter aufgenommenen Gas erzeugt werden. Von einem ersten Wandler werden Druckwellen durch das Gas oberhalb des Flüssigkeitspegels gesendet, ein zweiter Wandler empfängt die Druckwellen. Die Meßanordnung ist Bestandteil des Behälters selbst, weil Sender und Empfänger in direkte Berührung mit dem Gas in dem Behälter stehen müssen. Das von dem Empfänger gemessene Signal wird mit einem Referenzwert verglichen.

Aus der DD' 995 ist ebenfalls eine Vorrichtung bekannt, bei der die Resonanzfrequenz ermittelt wird und anhand der gemessenen Resonanz­ frequenz mit Hilfe von Eichwerten der Füllstand in dem Behälter ermittelt wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist bei einem Kassetten-Gaszylinder ein Dosenkörper 2 eines Gaszylinders 1 ein Element, bei dem ein Stahlblech rund gewickelt und durch Elektroschweißen ein Stoßschweißabschnitt 2a gebildet ist, eine zu einer Halbkugelform gepreßte Bodenplatte und ein Deckelabschnitt 4 auf entgegengesetzte Enden dieses zylindrischen Dosenkörpers 2 aufgebördelt sind, und an dem Deckelabschnitt 4 ein Lagerungsdeckel 6 mit einem zum Aussprühen verflüssigten Gasbrenn­ stoffs geöffneten und geschlossenen Ventil 5 befestigt wird. Der zu dem Ventil 5 führende Gaskanal wird durch ein L-förmiges Gehäuseteil 7 gebildet, wobei sich die innere Öffnung dieses L-förmigen Gehäuses 7 in der Nähe der Wandfläche des Dosenkörpers 2 befindet. In dem Lagerungsdeckel 6 ist entsprechend der Biegerichtung des L-förmigen Gehäuses 7 eine eingeschnitte Ausnehmungszone 6a gebildet. 5a ist eine Dichtung, 5b eine Feder und 8 eine Deckeldichtung.

Der oben beschriebene Kassetten-Gaszylinder 1 wird horizontal in ein Gasgerät so eingesetzt, daß die ausgeschnittene Ausnehmungszone 6a sich oben befindet. Die Ausgestaltung ist derart, daß es stets zu einem Aussprühen von verdampften Gas aus dem Gasraum innerhalb des Gas­ zylinders 1 kommt und der Brennstoff niemals geliefert wird, wenn er sich noch in flüssigem Zustand befindet. Hierbei ist die Einstellung derart, daß die Schweißzone 2a des Dosenkörpers 2 sich stets in einer Soll-Lage befindet, insbesondere an einer Stelle am Boden, die gegen­ über der Vertikalen um 20° versetzt ist.

Es wurde herausgefunden, daß die Resonanzmoden eines Gaszylinders 1 bei einem Aufbau, wie er oben beschrieben wurde, extrem komplex sind, und daß die Kennwerte nicht derart beschaffen sind, daß sich die Resonanzfrequenz einfach entsprechend der Restmenge an Flüssigbrenn­ gas ändert.

Mit fortlaufendem Gebrauch des Gasgeräts sinkt der Pegel des in dem Kassetten-Gaszylinder 1 enthaltenen Flüssiggases, und die Oberfläche der Flüssigkeit berührt den Dosenkörper 1 an den Stellen, die in Fig. 3 mit 20 g, 10 g und 5 g bezeichnet sind. Der Gaszylinder 1 besteht aus dünnem Stahlblech (mit einer Dicke von 0,2 mm), so daß sich als Re­ sonanz bei leerem Gaszylinder 1 ein Schwingungstyp an der Schweiß­ zone 2a ausbildet, da diese Schweißzone 2a stark ist, und sich zu­ sammen damit eine komplexe Resonanz an symmetrischen Stellen zeigt, die bezüglich der Stelle (0°) gegenüber der Schweißzone 2a des Dosenkörpers 2 zentriert sind. Da außerdem der Gaszylinder 1 leicht und das Metallblech dünn ist, ist der Einfluß des Flüssigkeitspegels auf die Resonanz des Gaszylinders 1, wenn Flüssiggas vorhanden ist, be­ trächtlich; es wurde herausgefunden, daß dann, wenn der Pegel des Flüssiggases niedrig ist, der Effekt noch stärker in Erscheinung tritt und die Schwingung verschiedener Zonen des Dosenkörpers noch komplexer wird (vgl. Fig. 8 bis 10, die unten erläutert werden). Um daher den Flüssigkeitsstand in einem Kassetten-Gaszylinder zu messen, ist es also nicht möglich, diese Messung mit konventionellen, bekannten Verfahren unter Verwendung eines simplen Resonanztons bei der Resonanzfrequenz eines Behälters vorzunehmen. Auch im Hinblick auf die Analyse der Resonanzwellenform-Frequenz kann dieses Verfahren nicht zum Messen der Restmenge in einem Kassetten-Gaszylinder verwendet werden, da sich die Frequenz abhängig von den Stellen des Sende-Lautsprechers und des Resonanzempfangs-Mikrofons ändert und folglich die Situation völlig verschieden ist von der Situation, in der die Behälterform einfach ist und unabhängig von den Meßbedingungen immer ähnliche Frequenzanalyse- Wellenformen erhalten werden.

Wenn ein Behälter eine einfache Schwingung vollzieht, ist es im all­ gemeinen möglich, den Flüssigkeitsstand dadurch zu ermitteln, daß man die Resonanzfrequenz feststellt, falls es eine Korrelation zwischen dem Flüssigkeitsstand und der Resonanzfrequenz in einem Einzel­ schwingungsmodus gibt, oder der Flüssigkeitsstand kann anhand von Frequenzanalyse-Wellenformmessungen festgestellt werden, wenn es eine Korrelation zwischen dem Flüssigkeitsstand und den Frequenzanalyse- Wellenformen bei Resonanzfrequenzen in einer Anzahl von Schwingungsmoden gibt. Wenn allerdings ein Behälter wie ein Kassetten-Gaszylinder vorliegt, bei dem ein durch Verschweißen von dünnem Stahlblech gebildeter Zylinder als Dosenkörper verwendet wird, dessen einander abgewandten Enden auf eine halbkugelförmige Boden­ platte und einen Deckel aufgeschrumpft sind, so sind die Schweißzonen und die fixierten Abschnitte an den beiden Enden stark und schränken das Vibrieren des Behälters selbst stark ein, so daß ein Schwingen nicht in Form einer einfachen Bewegung stattfindet.

Da außerdem der Behälter aus dünnem Stahlblech besteht, wird, wenn sich in dem Behälter Flüssiggas befindet, seine Resonanzfrequenz sehr stark von dem Flüssiggas beeinflußt; allerdings wurde herausgefunden, daß Änderungen in diesem Fall nicht in Beziehung stehen zu der Menge an Flüssiggas. Während im Fall eines Behälters, der eine einfache Schwingung vollzieht, wie es oben erläutert wurde, Schwingungs­ änderungen zustande kommen, die in Korrelation mit der enthaltenen Materialmenge stehen, gibt es bei einem Kassetten-Gaszylinder eine komplexe Resonanz, und es wurden keinen Änderungen der Resonanz­ frequenz in Korrelation mit der Restmenge an Flüssiggas beobachtet.

Angesichts der oben aufgezeigten Situation ist es Aufgabe der Er­ findung, ein Verfahren zum Detektieren einer Restmenge Flüssiggas für einen Gaszylinder vom Kassettentyp sowie eine Restmengen-Detektier­ vorrichtung anzugeben, die unter Verwendung von Resonanzfrequenzen die Möglichkeit bieten, von außen her festzustellen, wann die Restmenge an innerem Flüssiggas einen Sollzustand erreicht, auch wenn der Kassetten-Gaszylinder ein solcher ist, der komplexe Resonanzmoden aufweist.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. des Anspruchs 6.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß in einem Gaszylinder vom Kassettentyp mit dem oben beschriebenen Aufbau sich die Resonanz­ frequenz nicht abhängig von der Restgasmenge ändert. Bei dem Ver­ fahren werden ein Sender, der den Gaszylinder anregt, und ein Empfänger, der die Schwingung des Gaszylinders nachweist, an solchen Stellen installiert, für die jeweils die Stelle, die der Schweißzone des Dosenkörpers des Gaszylinders gegenüberliegt, als Bezug genommen wird, und an denen, wenn es eine spezifische Resonanzfrequenz gibt und eine Restgasmenge gemessen werden soll, das Empfangsausgangssignal des Empfängers größer als ein Sollwert wird. Der Sender sendet Signale der spezifischen Resonanzfrequenz sendet, und die Zeit, zu der das Empfangsausgangssignal des Empfängers größer als der Sollwert wird, ist eine Angabe dafür, daß die Menge an Flüssiggas in dem Gaszylinder die genannte Restgasmenge ist.

Was die Installationsstellen für den Sender und Empfänger und die Einstellung der Resonanzfrequenzen angeht, wird ein Flüssiggas ent­ haltender Kassetten-Gaszylinder in ein Gasgerät eingesetzt, und in diesem Zustand werden der den Gaszylinder erregende Sender und der das Schwingen des Gaszylinders erfassende Empfänger in der Nähe des Dosenkörpers des Gaszylinders installiert, die Frequenz der Anregungs­ signale, die durch den Sender abgegeben wird, wird variiert, und die Resonanzfrequenzen, die in dem Gaszylinder ohne Relation zu der Menge an Flüssiggas innerhalb des Gaszylinders erzeugt werden, werden festgestellt. Indem als Referenz die Stelle hergenommen wird, die der Schweißzone des Dosenkörpers des Gaszylinders gegenüberliegt, werden die Relationen der Sender- und Empfänger-Positionen und der Empfangsausgangssignale in Bezug auf die Flüssiggasmenge in dem Gaszylinder bei den Resonanzfrequenzen bestimmt, und diese Relationen werden dann dazu benutzt, die Installationsstellen des Senders und des Empfängers festzustellen, bei denen, wenn es eine spezielle Restgas­ menge gibt, die erkannt werden soll, das von dem Empfänger erzeugte Empfangsausgangssignal größer als ein Sollwert ist.

Vorzugsweise wird die Frequenz der von dem Sender erzeugten Anre­ gungssignale auf 1,3 bis 1,5 kHz, 1,6 bis 1,8 kHz, 2,1 bis 2,3 kHz oder 3,6 bis 3,8 kHz eingestellt. Es ist ebenfalls möglich, von dem Sender Signale abzustrahlen, in denen mehrere zusätzliche Resonanzfrequenzen überlagert sind, bei welchen das Empfangsausgangssignal größer als ein Sollwert ist, wenn es eine spezifische Restgasmenge gibt, um festzu­ stellen, daß die Menge Restgas die spezifische Restgasmenge ist, wenn das Empfangsausgangssignal größer als der Sollwert bei jeder Resonanz­ frequenz wird. Wenn außerdem die Lage von Sender und Empfänger und Resonanzfrequenzen mit einem Verhalten, bei dem das Empfangs­ ausgangssignal über den Sollwert bei mehreren Restgasmengen ansteigt, eingestellt werden, ist es möglich, mehrere Restgasmengen zu messen.

Eine Weiterbildung sieht vor, daß der Empfänger mit einer Rückkopplungs­ schaltung verbunden ist, die einen Teil der Resonanzfrequenz-Empfangs­ signale an die Sendeschaltung zurückkoppelt.

Als Sender kommen in Betracht: ein Sendelautsprecher, ein Gerät, welches durch eine Sendespule gebildet wird, und mit dem ein durch einen magnetischen Körper gebildeter Gaszylinder-Dosenkörper angeregt wird durch Beaufschlagung mit einem magnetischen Wechselfeld, welches von der Sendespule erzeugt wird; oder ein Gerät, welches durch einen elektromagnetischen Treiber-Vibrator oder eine piezoelektrisches Element gebildet wird, dessen Schwingung einen Dosenkörper und dergleichen anregt. Eine Anordnung, bei der der Sender durch eine Sendespule und der Empfänger durch ein Empfangsmikrofon gebildet wird, ist besonders bevorzugt.

Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeich­ net, daß als Ergebnis der Einstellung einer Resonanzfrequenz und der Einstellung der Anbringungsstellen eines Senders und eines Empfängers das Empfangs-Ausgangssignal größer als ein Sollwert ist, wenn es eine spezielle Restgasmenge gibt; wenn die in einem Behälter enthaltene Brennstoffmenge größer als die Restgasmenge ist, die festgestellt werden soll, so ist selbst dann, wenn der Gaszylinder mit von dem Sender kommenden Resonanzfrequenzsignalen angeregt wird, das Ausmaß der Resonanz gering und das Resonanzfrequenz-Empfangsausgangssignal am Empfänger niedrig, so daß in diesem Zustand das Empfangsausgangs­ signal nicht größer als der Sollwert wird und folglich nicht festgestellt wird, daß der Restbetrag des Flüssiggases so ist, daß der spezifische Flüssigkeitsstand erreicht ist. Wenn andererseits die Restmenge des Flüssiggases den eingestellten Wert erreicht, wird das Ausmaß der Resonanz bei der von dem Sender abgesendeten Resonanzfrequenz groß, das Empfangsausgangssignal bei der Resonanzfrequenz, wie es von dem Empfänger empfangen wird, wird ebenfalls groß, und folglich wird als Ergebnis des Umstands, das dieses Ausgangssignal den Sollwert über­ steigt, festgestellt, daß ein Abfall auf die eingestellte Restgasmenge erfolgt ist, wobei die spezifische Restgasmenge präzise nachgewiesen werden kann. Hierdurch ist es möglich, den vollständigen Verbrauch an Brennstoff zu einem unerwarteten Zeitpunkt zu verhindern, auch dann, wenn der Kassetten-Gaszylinder komplexe Schwingungsarten aufweist.

In einer separat angeregten Vorrichtung zum Messen einer Restmenge, bei der Sender und Empfänger an solchen Stellen eingebaut sind, an denen das von dem Empfänger bei einer Resonanzfrequenz erzeugte Empfangsausgangssignal entsprechend der in dem Gaszylinder verbliebenen Flüssiggasmenge größer als der Sollwert wird, ist an den Sender eine Oszillatorschaltung angeschlossen, welche Signale bei der spezifischen Resonanzfrequenz erzeugt, außerdem ist an den Empfänger eine Überwachungsschaltung angeschlossen, die feststellt, wann das Empfangsausgangssignal bei der obigen Resonanzfrequenz größer als ein Sollwert ist, es erfolgt das Feststellen und Speichern etwa zu der Zeit, zu der eine spezifische Restmenge erreicht ist. Diese Restmengenbestimmung erfolgt mit einem einfachen Schaltungsaufbau.

Außerdem ist bei einer Restmengen-Detektiervorrichtung mit Eigener­ regung der Sender sowie der Empfänger an einer solchen Stelle angeordnet, an der das bei der Resonanzfrequenz von dem Empfänger entsprechend der in dem Gaszylinder verbliebenen Flüssiggasmenge erzeugte Empfangsausgangssignal größer als ein Sollwert wird. An den Sender ist eine Oszillatorschaltung angeschlossen, an den Empfänger ist eine Überwachungsschaltung angeschlossen, die feststellt, daß das Resonanzfrequenz-Empfangsausgangssignal größer als der Sollwert ist, und eine Rückkopplungsschaltung koppelt einen Teil der Resonanz­ frequenz-Empfangssignale an die Sendeschaltung zurück. Hiermit ist es möglich, exakt einen Zustand nachzuweisen, in welchem die eingestellte Restgasmenge erreicht ist, auch wenn die von dem Sender erzeugten An­ regungssignale schwach sind.

Besonders eignet sich die Ausbildung des Sensors durch eine Sende­ spule, während der Empfänger durch ein Empfangsmikrofon gebildet wird, da der Dosenkörper des Gaszylinders berührungsfrei angeregt wird, Signale nicht direkt von dem Sender in den Empfänger eingegeben werden, und somit kaum ein ungenauer Betrieb stattfinden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Schaltungsdiagramm, welchen des allgemeinen Aufbau einer Vorrichtung zum Feststellen einer Restmenge in einem Kassetten-Gaszylinder als ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung zeigt,

Fig. 2 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung eines Kassetten-Gaszylinders,

Fig. 3 ist eine anschauliche Skizze eines Beispiels für die Anordnung eines Senders und eines Empfängers bei der Vorrichtung zur Restmengenerfassung gemäß Fig. 1 für einen Kassetten-Gas­ zylinder,

Fig. 4 bis 6 sind Kennliniendarstellungen, welche die Relationen zwischen den Gasmengen in einem Kassetten-Gaszylinder und Empfangs­ mikrofon-Ausgangssignalen bei verschiedenen Meßbedingungen veranschaulichen,

Fig. 7 zeigt graphische Darstellungen von Meßbeispielen der Re­ sonanzfrequenz entsprechend den Gasmengenänderungen,

Fig. 8 bis 10 sind Kontur-Kennlinien, die die Meßergebnisse von Empfangs­ mikrofon-Ausgangssignalen in Entsprechung zu Änderungen der Gasmenge für den Fall zeigen, daß die Lage des Sendelaut­ sprechers und die des Empfangsmikrofons geändert wurden,

Fig. 11 zeigt Kontur-Kennlinien von Änderungen des Empfangs­ mikrofon-Ausgangssignals in Entsprechung zu Änderungen der Empfangsmikrofon-Stellung und der Gasmenge, als der Sende­ lautsprecher sich in spezifischen Stellungen befand,

Fig. 12 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm der Restmengen- Detektiervorrichtung bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 13 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm eines dritten Bei­ spiels, welches eine Modifizierung des Senders zeigt,

Fig. 14 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm eines vierten Beispiels, welches eine Modifizierung des Senders zeigt,

Fig. 15 ist ein schematisches Blockdiagramm der Restmengen-Detek­ tiervorrichtung eines fünften Beispiels,

Fig. 16 ist eine graphische Darstellung von Beispielen der Meßkenn­ linien nach Fig. 15, und

Fig. 17 ist eine graphische Darstellung eines Beispiels der Meßkenn­ linien für ein sechstes Beispiel.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Beispiele der Erfindung beschrieben.

Beispiel 1

Fig. 1 zeigt den allgemeinen Aufbau der Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens zum Detektieren der Restgasmenge in einem Kassetten- Gaszylinder nach diesem Beispiel, wobei dieses Detektieren hier auch als "Messen" bezeichnet werden soll.

Ein Gaszylinder 1 wird gebildet durch einen Dosenkörper 2, eine Boden­ platte 3, ein Deckelteil 4 und eine Ventil 5 etc., wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, und er ist in einem nicht dargestellten Gasgerät horizontal eingesetzt.

Die Restmengen-Meßvorrichtung 10 ist ebenfalls in diesem Gasgerät untergebracht und ist ausgestattet mit einem Sender 11, der sich in der Nähe des Dosenkörpers des Gaszylinders 1 befindet und den Gaszylinder 1 anregt, ferner mit einem Empfänger 12, der das Schwingen des Gas­ zylinders 1 erfaßt. In der Praxis sind der Sender 11 und der Empfänger 12 etwa bei der Mitte in Längsrichtung des Gaszylinders 1 angeordnet und befinden sich in solchen Winkelstellungen am Umfang, daß der Sender 11 im Beispiel nach Fig. 3 sich an der Stelle bei 90° und der Empfänger sich an der Stelle bei -90° befindet.

Das in Fig. 3 gezeigte Konstruktionsbeispiel betrifft einen Fall, in welchem die Restmenge festgestellt wird, wenn die Restmenge Flüssig­ gas in dem Gaszylinder 1 sich in der Nähe von 0 g befindet (z. B. 2 g beträgt). Die Einbauwinkel des Senders 11 und des Empfängers 12 sind dargestellt als positiver Winkel auf der rechten und als negativer Winkel auf der linken Seite, wobei als Referenzpunkt 0° die der Schweißzone 2a des Dosenkörpers 2 des Gaszylinders 1 um 180° gegenüberliegende Stelle hergenommen ist.

Der Sender 11 wird durch einen Sendelautsprecher gebildet, und von einer Oszillatorschaltung 14 kommende Schwingungssignale werden über einen Verstärker 15 in den Sender 11 eingespeist, um den Dosenkörper 2 des Gaszylinders 1 anzuregen. Der Empfänger 12 wird durch ein Empfangsmikrofon gebildet, das Empfangsausgangssignal, welches von dem Empfänger 12 gemessen wird, wird über ein Bandpassfilter 16 in eine Überwachungsschaltung 17 eingegeben.

Die Oszillatorschaltung 14 ist eine Einheit, die, wenn sie den Gas­ zylinder bei einer spezifischen Resonanzfrequenz anregt, ihre Schwingungsfrequenz mit der Resonanzfrequenz in Übereinstimmung bringt, und wenn auf der Meßseite eine Resonanzfrequenz ausgewählt wird, sie breitbandige Schwingungssignale ausgibt. Das Bandpassfilter 16 ist derart eingestellt, daß es die Resonanzfrequenz-Ausgangssignale an die Überwachungsschaltung 17 liefert, und die Überwachungs­ schaltung 17 besitzt als Anzeigemittel eine Leuchtdiode 20.

Mit dem oben beschriebenen Aufbau werden Signale der Oszillator­ schaltung 14 über den Verstärker 15 an den Sender 11 gegeben, um den Gaszylinder 1 anzuregen, und von dem Empfänger 12 gemessene Signale laufen über das Bandpassfilter 16, welches zusätzlich einen korrekten Betriebsablauf gewährleisten soll, wobei das Empfangsaus­ gangssignal aus einer spezifischen Frequenzkomponente besteht und auf einen Transistor 19 der Überwachungsschaltung 17 gegeben wird, so daß der Transistor 19 entsprechend der Spannung an seinem Ausgang gesteuert und die Leuchtdiode 20 von einer Spannungsversorgung 18 zum Leuchten gebracht wird.

Etwa zu der Zeit, zu der die Flüssiggas-Restmenge einen Sollwert erreicht, steigt die Resonanz des Gaszylinders 1 an, und die Spannung des Empfangsausgangssignals des Empfängers 12 geht über einen Soll­ wert hinaus. Wenn damit einhergehend die Ausgangsspannung den Soll­ wert übersteigt, steigt die von der Leuchtdiode 20 abgestrahlte Licht­ menge allmählich an, beginnend etwa zu der Zeit, zu der die Restgas­ menge erreicht ist, die festgestellt werden soll, um schließlich am Resonanzpunkt maximal zu werden. Die Emission von Licht durch die Leuchtdiode 20 und die Lichtmenge machen es möglich, festzustellen, daß die spezifische Restgasmenge an Flüssiggas erreicht worden ist.

Beispiele für die Relationen zwischen der Flüssiggas-Restmenge, die man festzustellen wünscht, und den Resonanzfrequenzwerten sowie den Einbaustellungen des Senders 11 und des Empfängers 12 sind in der Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

In Fig. 4 sind Meßbeispiele für die Kennlinien der Änderung des Empfangsmikrofon-Ausgangssignals für den Fall dargestellt, daß sich die Restgasmenge in unterschiedlichen Beispielen ändert, bei denen die nachzuweisende Restgasmenge in der Nähe bei 0 g liegt, und in ähnlicher Weise sind in Fig. 5 Meßbeispiele für den Fall dargestellt, daß sich die Restgasmenge in der Nähe bei 5 g befindet, während Fig. 6 Meß­ beispiele für den Fall zeigt, daß die Restgasmenge sich in der Nähe von 10 g befindet.

Im folgenden wird das Verfahren zum Auswählen der oben angegebenen Restmengen-Meßbedingungen erläutert. Es wurde herausgefunden, daß dann, wenn erstens die Resonanzfrequenz des Kassetten-Gaszylinders 1, wenn dieser in ein Gasgerät, beispielsweise einen tragbaren Brenner und dergleichen eingesetzt ist, festgestellt wird, wobei die Stellung, die der Schweißzone 2a des Dosenkörpers 2 des Gaszylinders 1 nach Fig. 3 um 180° gegenüber versetzt ist, als Basispunkt 0° hergenommen wird, der Sender (Sendelautsprecher) und der Empfänger 12 (Empfangs­ mikroskop) an verschiedenen Stellen angeordnet werden, die in dem Bereich von 90° auf der linken bzw. auf der rechten Seite dieses Basis­ punkts liegen und bei diesem Beispiel gleichzeitig um 22,5° versetzt sind, wobei der Gaszylinder 1 durch Abstrahlung seitens des Senders 11 angeregt wird, während die Frequenz variiert wird, es eine Resonanz­ frequenz an vier Punkten in der Nähe von 1,4 kHz, 1,7 kHz, 2,2 kHz und 3,7 kHz gibt. Die Stärke der Empfangs-Ausgangssignale variiert abhängig von den Stellungen des Senders 11 und den Empfängers 12, allerdings gibt es Resonanz bei gemeinsamen Frequenzen unabhängig davon, wie diese Stellungen aussehen.

Die obigen Resonanzfrequenzen ändern sich durch Fehlereinflüsse in der Form des Kassetten-Gaszylinders 1 und in seiner Festigkeit sowie aufgrund von Effekten der Zimmertemperatur und dergleichen. Da unter den aktuellen Bedingungen ein Fehler etwa ±0,1 kHz beträgt, treten diese Frequenzen in den Bereichen 1,3-1,5 kHz; 1,6-1,8 kHz, 2,1-2,3 kHz und 3,6-3,8 kHz auf, und die für den Sender 11 oder den Empfänger 12 in Entsprechung zu den obigen Frequenzen eingestellten Resonanzfrequenzen haben ebenfalls Werte in diesen Bereichen.

Als die Änderung der Resonanzfrequenz bei der Restmenge an Flüssig­ gas in dem Gaszylinder gemessen wurde, stellte sich heraus, daß gemäß Fig. 7(A)-(B) die Frequenz unabhängig von der Menge an Flüssiggas konstant war, sich aber die Stärke des Ausgangssignals änderte. In anderen Worten: wenngleich der Wert der Resonanzfrequenz eines Be­ hälters einfacher Gestalt sich abhängig von der enthaltenen Flüssigkeits­ menge ändert und die Restmenge nachgewiesen werden kann, indem man die Frequenz feststellt, bei der es zu Resonanz kommt, ändert sich im Fall eines Kassetten-Gaszylinders 1 die Frequenz, bei der Resonanz stattfindet, nicht bei Änderungen der Restgasmenge, so daß es nicht möglich ist, die Flüssigkeitsmenge einfach dadurch festzustellen, daß man die Frequenz bestimmt.

Die Fig. 8(A)-(D) zeigen in Form von Kontur-Kennlinien die Er­ gebnisse, als die Stellungen des Senders 11 und des Empfängers 12 in der oben beschriebenen Weise geändert wurden, die Abstrahlung seitens des Senders bei einer Frequenz von z. B. 1,4 kHz oder das Messen der 1,4 kHz betragenden Frequenzkomponente im Empfänger 12 erfolgte, und die Ausgangssignale des Empfangsmikrofons bei Ändern der Flüssiggas-Restmenge gemessen wurden. (A) gilt für den Fall, daß die Restgasmenge 0 g beträgt, (B) gilt für 5 g, (C) gilt für 10 g und (D) gilt für 20 g. H in den Skizzen bedeutet die Hochpunkte im Empfangs-Aus­ gangssignal, L bedeutet die niedrigen Punkte.

In ähnlicher Weise zeigen die Fig. 9(A)-(D) die Ergebnisse für den Fall, daß die Resonanzfrequenz 1,7 kHz betrug, Fig. 10(A)-(D) zeigen die Ergebnisse für den Fall, daß die Resonanzfrequenz 2,2 kHz betrug. Die Darstellung des Falls des Gaszylinders bei 3,7 kHz ist fort­ gelassen.

Wie aus den Fig. 8 bis 10 ersichtlich ist, schwingt, wenn die Flüssiggas-Restmenge 0 g beträgt, der Dosenkörper 2 symmetrisch mit Zentrum am Basispunkt 0°, d. h., der der Schweißzone 2a gegenüber­ liegenden Stelle; wenn es allerdings eine Restgasmenge gibt, schwingt der Gaszylinder 1 deshalb, weil die Schweißung an einer Stelle fixiert ist, die gegenüber der Vertikalen um 20° versetzt ist, und die Ober­ fläche des Flüssiggases horizontal verläuft, in einer Schwingungsart, in der die Symmetrie wegen dieser Flüssigkeitsoberfläche gestört ist.

Betrachtet man die Grundlage der Erkenntnisse gemäß den Fig. 8(A)-(D), so ist für den Fall einer Resonanzfrequenz von 1,4 kHz bei Auf­ zeichnung der Flüssiggas-Restmenge auf der Abszisse die Stellung des Empfangsmikrofons auf der Ordinate aufgetragen, und Konturlinien des Empfangsmikrofon-Ausgangssignals sind für jede Sendelautsprecher- Stellung aufgezeichnet, wobei die Vibrationsänderungen bei Änderungen der Gasmenge deutlich werden; Beispiele hierfür sind in den Fig. 11(A) und (B) dargestellt. (A) steht für den Fall, daß die Stellung des Sendelautsprechers - 45° beträgt, (B) entspricht dem Fall, daß sie bei -67,5° liegt. Darstellungen von Situationen bei anderen Sendelaut­ sprecher-Stellungen sind nicht gezeigt.

In ähnlicher Weise sind auf der Grundlage der Erkenntnisse gemäß den Fig. 9 und 10 die Konturen der Ausgangssignale des Empfangslaut­ sprechers für jede Sendelautsprecher-Stellung für den Fall aufge­ zeichnet, daß die Resonanzfrequenz 1,7 kHz beträgt, außerdem für den Fall 2,2 kHz und den Fall 3,7 kHz (in der Zeichnung nicht dargestellt).

Die Untersuchung der Fig. 11 macht es möglich, Bedingungen auf­ zufinden, unter denen das Empfangsmikrofon-Ausgangssignal in Ent­ sprechung zu Änderungen der Gasmenge Ausgangsspannungs-Spitzen in Abhängigkeit der Stellungen des Sendelautsprechers und des Empfangs­ mikrofons für spezifische Gasmengen zeigt. Wenn z. B. die Stellung des Sendelautsprechers in Fig. 11(A) -45° beträgt, liegen die Zone, wo die in der Nähe von 5 g liegenden Restgasmenge eine Spitze bildet und die Empfangsmikrofon-Stellungen, welche die Ausgangssignale bei den übrigen Restgasmengen niedrig machen und die Höhendifferenzen groß machen, bei 67,5°, 22,5° und -67,5°. Ist die Empfangsmikrofon- Stellung -45°, erhält die Zone, wo die Restgasmenge in der Nähe von 10 g liegt, eine Spitze, und die Ausgangssignale bei den übrigen Restgas­ mengen sind niedrig. Wenn die Sendelautsprecher-Stellung -67,5° beträgt, wie in Fig. 11(B) gezeigt ist, liegen die Zone, wo die Restgas­ menge in der Nähe von 5 g eine Spitze bildet, und die Empfangs­ mikrofon-Stellungen niedrige Ausgangssignale und große Höhen­ differenzen bei anderen Restgasmengen liefern, bei 45°, 0° und -67,5°.

Beispiele für die Auswahl von Bedingungen sind in Tabelle 1 gezeigt. Wenn der Sender 11 und der Empfänger 12 entsprechend den ver­ schiedenen Bedingungen in ihren spezifischen Stellungen eingestellt sind und die Kennlinien der Änderung der Empfangsmikrofon-Ausgangs­ signale bei Änderungen der Gasmenge bestimmt werden, so erhält man die in den obigen Fig. 4 bis 6 dargestellten Erkenntnisse, nach welchen die Ausgangsspannung des Empfangsmikrofons ansteigt oder ein Maximum erreicht und einen Schwellenwert übersteigt, wenn die Rest­ gasmenge sich in der Nähe von 0 g, 5 g bzw. 10 g befindet. Wenn weiter­ hin graphische Darstellungen ähnlich derjenigen nach Fig. 8 in Ent­ sprechung zu jeder Resonanzfrequenz und Sendelautsprecher-Position in ähnlicher Weise dazu benutzt werden, die Bedingungen herauszufinden, unter denen das Ausgangssignal des Empfangsmikrofons ansteigt oder maximal wird und einen Sollwert bei spezifischen Gasmengen übersteigt, lassen sich die Bedingungen zur Messung dieser Gasmengen bestimmen.

Basierend auf der Auswahl der Meßbedingungen, wie es oben ausgeführt wurde, werden die Sendefrequenz des Senders 11 und die Frequenz des Bandbassfilters 16 des Empfängers 12 eingestellt, und der Sender 11 und der Empfänger 12 werden in bestimmte Stellungen angebracht, und es wird die Spannung für den Beginn der Lichtabgabe durch die Leucht­ diode 20 in Abhängigkeit von der Stärke der Empfangsspannung einge­ stellt, um auf diese Weise einen Aufbau zu erhalten, mit dem die Rest­ menge festgestellt und dementsprechend eine Anzeige geliefert wird, wenn die eingestellte Restmenge erreicht ist.

Da die Dimensionen und dergleichen der Kassetten-Gaszylinder 1 durch Normen spezifiziert sind, besitzen sie im allgemeinen die gleichen Schwingungskennlinien auch dann, wenn die Hersteller der Gaszylinder 1 verschieden sind, so daß die Restmengen mit ein und demselben Meß­ verfahren nachgewiesen werden können.

Beispiel 2

Fig. 12 zeigt den allgemeinen Aufbau der Vorrichtung zum Erfassen der Restgasmenge gemäß diesem Beispiel, und im Gegensatz zu der separat angeregten Detektorschaltung nach Fig. 1 zeigt dieses Beispiel eine Detektierschaltung mit Eigenerregung.

In der Vorrichtung 24 zum Messen einer Restmenge nach diesem Bei­ spiel ist wie beim vorhergehenden Beispiel ein Gaszylinder 1 vom Kassettentyp in ein Gasgerät eingesetzt, und ein Sender 11 (Sendelaut­ sprecher) sowie ein Empfänger (Empfangsmikrofon) sind in vorbe­ stimmten Stellungen entsprechend der Flüssiggas-Restmenge angeordnet, die man feststellen möchte. Der Sender 11 empfängt zu seiner An­ steuerung Schwingungssignale, die von einer Filter- und Phasenschieber­ schaltung 25 über einen Verstärker 15 zugeführt werden, während die Ausgangssignale des Empfängers 12 über ein Rückkopplungsschaltung 26 zu der Filter- und Phasenschieberschaltung 25 zurückgeführt werden, wodurch eine Rückkopplungs-Verstärkerschaltung gebildet wird.

In der Rückkopplungsschaltung 26 werden bei der Rückkopplung der empfangenen Signale die Signale verstärkt, und anschließend wird ein Teil davon an eine Überwachungsschaltung 17 geliefert, während die übrigen Signale in ihrem Pegel eingestellt und zurückgeführt werden. In der Überwachungsschaltung 17 wird ein Transistor 19 nur während Schwingungen angesteuert und veranlaßt eine Leuchtdiode 20 zur Lichtabgabe und mithin zur Anzeige einer Schwingung, d. h., es erfolgt der Nachweis einer Restmenge. Der Frequenzgang der Filter- und Phasenschieberschaltung 25 ist auf eine Resonanzfrequenz eingestellt, die der festzustellenden Restmenge entspricht. Der Sendevorgang wird ein­ geleitet durch Rauschkomponenten innerhalb der Schaltung.

Wenn also die Menge Flüssiggas in dem Gaszylinder 1 einer Sollwert­ menge nahekommt und das Empfangsausgangssignal des Empfängers 12 ansteigt und größer als ein Sollwert wird, gibt es eine Schwingung, wenn durch das Verstärkungsverhältnis und das Rückkopplungsverhältnis festgelegte Schwingungsbedingungen erfüllt sind, so daß bei Auftreten einer Schwingung die Restmenge nachgewiesen und diesbezüglich eine Anzeige geliefert wird. Wenngleich die am meisten effiziente Schwingung dann entsteht, wenn die Eingangssignale des Senders 11 zum Anregen des Gaszylinders 1 und die Ausgangssignale des Empfängers 12, der die Schwingung erfaßt, gleiche Phase besitzen, so haben sie in der Praxis jedoch nicht immer die gleiche Phase, und dies ist der Grund dafür, daß die Phasenschieberschaltung 25 zum Zweck der Phasenanpassung vorhanden ist. Wenn allerdings die zurückgekoppelten Signale ausreichend groß sind, kann es auch dann zur Anregung einer Schwingung kommen, wenn keine Phasenschieberschaltung 25 vorhanden ist.

Beispiel 3

Dieses Beispiel ist in Fig. 13 dargestellt, und es handelt sich um ein Beispiel in Form einer Modifizierung des Senders, wozu der Sender durch eine Sendespule 29 gebildet wird, im Gegensatz zu einem Sende­ lautsprecher im Fall der vorausgehenden Beispiele. Was den Empfänger 12 angeht, so kann dieser in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 aus­ gebildet sein, es kann sich um eine separat angeregte oder um eine Schaltung mit Eigenanregung handeln.

Der Dosenkörper 2 des Gaszylinders 1 besteht aus einem Stahlblech (magnetischer Körper), und er wird direkt als Schwinger eingesetzt. Die Sendespule befindet sich in der Nähe des Dosenkörpers 2 des Gaszylinders 1, es werden Treibersignale aus einer Oszillatorschaltung 14 in die Sendespule 29 über einen Verstärker 15 eingespeist, und das Anregen des Dosenkörpers 2 erfolgt durch Beaufschlagung mit einem magnetischen Wechselfeld durch die Sendespule 29.

Bei dem Sender 29 nach diesem Beispiel wird ein Dosenkörper 2 nicht durch die Bildung von Schallwellen zum Schwingen angeregt, wie dies der Fall bei den Sendern 11 der früheren Beispiele ist, sondern ein durch einen magnetischen Körper gebildeter Dosenkörper 2 wird als Schwinger von der Sendespule 29 angeregt, so daß hierdurch der Vorteil gegeben ist, daß die Nachweisgenauigkeit verbessert ist, weil der Ablauf nicht darin besteht, daß von dem Sender 29 Schallwellen abgesendet werden, während der Empfänger 12 die Schwingung erfaßt, die sich von dem Sender 29 direkt durch die Luft ausbreitet, sondern lediglich die Schwingung des Dosenkörpers 2 nachgewiesen wird.

Eine Anordnung, die sich besonders gut im Hinblick auf berührungsfreie Anregung und Unterbindung eines fehlerhaften Betriebs eignet, ist eine solche, welche den durch die Sendespule 29 nach diesem Beispiel gebildeten Sender kombiniert mit einem Empfänger 12, der wie bei den vorausgehenden Beispielen durch ein Empfangsmikrofon gebildet wird. Der Aufbau des oben erläuterten Senders 29 unter Verwendung einer Spule kann ohne Modifizierung als Empfänger eingesetzt werden, und er kann auch als Empfänger bei den übrigen Beispielen eingesetzt werden, da er die Schwingung eines aus einem magnetischen Körper gebildeten Dosenkörpers 2 aufgrund von Änderungen in den Spulensignalen nach­ weisen kann.

Beispiel 4

Dieses Beispiel ist in Fig. 14 dargestellt, und es ist ein Beispiel, bei dem ein Sender 30 aus einem elektromagnetischen Treiberschwinger 30 gebildet ist. Bei diesem Sender 30 befindet sich ein bewegliches Element 32 am Umfang eines Magneten 31 in einer solchen Weise, daß es von einem flexiblen Element 33 verlagert werden kann. Am vorderen Ende des beweglichen Elements 33 befindet sich ein Schwingungskontakt 34, und um das bewegliche Element 33 herum befindet sich eine Treiber­ spule 35, die folglich auch den Magneten 31 umgibt. Diese Treiberspule 35 ist in der Weise verschaltet, daß Wechselsignale (Schwingungs­ signale) eingegeben werden können.

Der Aufbau ist so, daß das Vorderende des Schwingungskontakts 34 in Berührung mit dem Dosenkörper 2 eines Gaszylinders 1 gebracht wird und der Dosenkörper 2 durch direkte Schwingungsbeaufschlagung angeregt wird.

Der Aufbau dieses Elektromagnet-Antrieb-Schwingers ist derart beschaffen, daß ein Elektromagnet dazu dient, einen Schwinger anzu­ regen, wobei ein konventioneller, bekannter Aufbau verwendet werden kann. Darüber hinaus kann ein Bauelement unter Verwendung eines piezoelektrischen Elements und dergleichen als Treiberelement so, wie es ist, eingesetzt werden.

Auch der Aufbau dieses Senders 30, der aus einem Schwinger besteht, kann direkt als Empfänger in Form eines Aufnehmers eingesetzt werden; er ermöglicht das Erfassen der Schwingungen eines den Dosenkörper 2 berührenden Schwingers mit Hilfe eines elektromagnetischen oder piezo­ elektrischen Elements und dergleichen, der in anderen Fällen auch für den Empfänger eingesetzt werden kann.

Beispiel 5

Der grundlegende Aufbau der Restmengen-Detektiervorrichtung 40 nach diesem Beispiel ist ein Beispiel, bei dem gemäß Fig. 15 das Feststellen der Restmenge dadurch erfolgt, daß ein Sender 11 mit Schwingungs­ signalen betrieben wird, in welchem zwei Resonanzfrequenzen einander überlagert sind.

Der Sender 11 und der Empfänger 12 der Restmengen-Detektiervor­ richtung 40 sind relativ zu dem Dosenkörper 2 eines Gaszylinders 1 in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 angeordnet. Die Schwingungs­ signale einer ersten und einer zweiten Oszillatorschaltung 14A und 14B, die Schwingungssignale unterschiedlicher Frequenzen abgeben, werden von einer Addierschaltung 41 überlagert und addiert, um über eine Verstärkerschaltung 15 in den Sender 11 eingegeben zu werden und diesen zu betreiben, wodurch der Gaszylinder 1 bei zwei Resonanzfre­ quenzen angeregt wird.

Die Ausgangssignale des Empfängers 12 werden zu einem ersten und einem zweiten Bandpassfilter 16A bzw. 16B geliefert, welche den zwei Schwingungsfrequenzen entsprechen, so daß die Frequenzkomponenten der Ausgangssignale von einer ersten und einer zweiten Vergleicher­ schaltung 42A bzw. 42B mit einem Referenzwert verglichen werden, und wenn es ein Resonanzausgangssignal von einer der Frequenzkom­ ponenten gibt, welches größer als der Referenzwert ist, wird von einer UND-Schaltung 53 ein Ausgangssignal an eine Überwachungsschaltung 17 geliefert, um dadurch eine Restmenge nachzuweisen und anzuzeigen.

Der Sender 11 und der Empfänger 12 sind an solchen Stellen (in beiden Fällen 22,5°) angeordnet, daß gemäß Fig. 16 bei beiden Resonanz­ frequenzen (1,4 kHz und 3,7 kHz) das Empfangsausgangssignal maximal wird und einen Sollwert bei der gleichen Restgasmenge (5 g) übersteigt, ansprechend auf Änderungen der Restgasmenge innerhalb des Gas­ zylinders. Referenzwerte sind als Ansprech-Pegel in den Vergleicher­ schaltungen 42A und 42B entsprechend den Beträgen der Empfangsaus­ gangssignale für die jeweiligen Frequenzkomponenten eingestellt.

Wenn, wie durch die Detektier-Kennlinien gemäß Fig. 4 dargestellt ist, der Sendelautsprecher bei 90° und das Empfangsmikrofon bei -90° angeordnet ist, kann die Einstellung in ähnlicher Weise derart erfolgen, daß zwei Frequenzen addiert werden, da eine Restgasmenge in der Nähe von 0 g sowohl bei einer Resonanzfrequenz von 1,4 kHz also auch von 1,7 kHz festgestellt werden kann.

Da bei diesem Beispiel das Erkennen, wann eine eingestellte Restgas­ menge erreicht ist, auf der Grundlage der Ausgangssignale zweier Re­ sonanzfrequenzen erfolgt, ist die Zuverlässigkeit des Erkennungsvor­ gangs besser als bei Erkennung unter Verwendung lediglich einer einzigen Resonanzfrequenz. D. h.: das Einstellen von zwei Resonanz­ frequenzen eröffnet die Möglichkeit, ein nicht korrektes Erkennen bei von dem Sollwert abweichenden Restgasmengen zu vermeiden, wobei ein solches fehlerhaftes Erkennen darauf zurückzuführen ist, daß das Ausgangssignal des Empfängers 12 deshalb zunimmt, weil abhängig von der Umgebung des Gasgeräts der Gaszylinder 1 durch Schwingungen angeregt wird, die von einer externen Schwingungsquelle stammen, oder weil Störeffekte vorhanden sind und eine eingestellte einzelne Resonanz­ frequenz und die Störfrequenz nahe nebeneinander liegen.

Beispiel 6

Die Restmengen-Detektiervorrichtung nach diesem Beispiel ist der­ jenigen nach Beispiel 1 ähnlich; die Detektier-Kennlinie ist in Fig. 17 dargestellt.

Die Restmengen-Detektierkennlinie ist bei diesem Beispiel derart be­ schaffen, daß das Empfangsausgangssignal bei mehreren Restgasmengen ansteigt und auch mehrmals die Feststellung der Restmenge erfolgt. Fig. 17 veranschaulicht den Fall, daß das Feststellen der Restmenge dann erfolgt, wenn die Restgasmenge 5 g und 20 g beträgt, wobei die Resonanzfrequenzen und die Einbaulagen des Senders 11 und des Empfängers 12 derart gewählt sind, daß man diese Detektier-Kennlinie erhält. Als Ergebnis können Nachweis und Anzeige von Restgasmengen in zwei Stufen erfolgen.

Claims (14)

1. Verfahren zum Detektieren einer Restmenge Flüssiggas in einem in ein Gasgerät eingesetzten Gaszylinder vom Kassettentyp, bei dem
ein Sender, der den Gaszylinder anregt, und ein Empfänger, der ein Schwingen des Gaszylinders detektiert, an solchen Winkelstellungen an dem Umfang des Gaszylinders bezüglich eines Referenzpunktes ange­ ordnet werden, wobei der Referenzpunkt der Schweißzone des Dosenkörpers des Gaszylinders gegenüberliegt, daß bei einer spezifischen Resonanzfrequenz sowie einer vorbestimmten Restgas­ menge, die nachgewiesen werden soll, das Empfangsausgangssignal des Empfängers größer als ein eingestellter Wert wird, und
der Sender Signale mit der spezifischen Resonanzfrequenz sendet und die Zeit, zu der das Empfangsausgangssignal des Empfängers größer als der eingestellte Wert wird, als Anzeige dafür detektiert wird, daß die Menge Flüssiggas in dem Gaszylinder der Restgasmenge entspricht.

2. Verfahren zum Detektieren einer Restmenge nach Anspruch 1, bei dem der Flüssiggas enthaltende Kassetten-Gaszylinder in ein Gas­ gerät eingesetzt ist und in diesem Zustand der Sender, der den Gas­ zylinder anregt, und der Empfänger, der eine Schwingung des Gas­ zylinders erfaßt, in der Nähe des Dosenkörpers des Gaszylinders an­ geordnet sind, wobei die Frequenz der von dem Sender abgegebenen Anregungssignale variiert wird, und die Resonanzfrequenzen, die in dem Gaszylinder ohne Relation zu der Menge Flüssiggas in dem Gaszylinder erzeugt werden, bestimmt werden,
die Stelle, die der Schweißzone des Dosenkörpers des Gaszylinders gegenüberliegt, als Referenzpunkt hergenommen wird und die Relationen der Sender- und Empfängerstellungen sowie die Empfangsausgangs­ signale in Bezug auf die Menge Flüssiggas in dem Gaszylinder bei den Resonanzfrequenzen bestimmt werden, und
diese Relationen dazu benutzt werden, die Einbaustellungen des Senders und Empfängers zu bestimmen, bei denen, wenn es eine spezifische Restgasmenge gibt, die detektiert werden soll, das von dem Empfänger erzeugte Empfangsausgangssignal größer als ein eingestellter Wert wird.

3. Verfahren zum Detektieren der Restmenge nach Anspruch 1, bei dem die Frequenz der Anregungssignale, die von dem Sender er­ zeugt werden, auf 1,3-1,5 kHz, 1,6-1,8 kHz, 2,1-2,3 kHz oder 3,6-3,8 kHz eingestellt wird.

4. Verfahren zum Detektieren der Restmenge nach Anspruch 1, bei dem Signale, in denen mehrere Resonanzfrequenzen durch Addition einander überlagert sind, bei welchen das Empfangsausgangssignal größer als ein eingestellter Wert wird, wenn es eine spezifische Restgas­ menge gibt, von dem Sender gesendet werden, und nachgewiesen wird, daß die Menge Flüssiggas die spezifische Restgasmenge ist, wenn das Empfangsausgangssignal bei jeder der Resonanzfrequenzen größer als der eingestellte Wert wird.

5. Verfahren zum Detektieren der Restmenge nach Anspruch 1, bei dem die Einbaustellungen von Sender und Empfänger und die Resonanzfrequenzen mit der Kennlinie, gemäß der das Empfangsaus­ gangssignal bei mehreren Restgasmengen ansteigt, eingestellt werden und die mehreren Restgasmengen detektiert werden.

6. Restmengen-Detektiervorrichtung für Gaszylinder vom Kassettentyp, bei der ein Flüssiggas enthaltender Kassetten-Gaszylinder in ein Gasgerät eingesetzt ist, bei der
ein Sender, der den Gaszylinder anregt und ein Empfänger, der die Gaszylinder-Schwingung detektiert, in der Nähe des Dosenkörpers des Gaszylinders an solchen Winkelstellungen an dem Umfang des Dosenkörpers bezüglich eines Referenzpunktes angeordnet sind, wobei der Referenzpunkt der Schweißzone des Dosenkörpers gegenüberliegt, bei denen das Empfangsausgangssignal des Empfängers dann größer als ein eingestellter Wert wird, wenn es eine spezifische Resonanzfrequenz und eine vorbestimmte Restgasmenge gibt, die nachgewiesen werden soll,
eine Oszillatorschaltung, die Signale der spezifischen Resonanzfrequenz erzeugt, an den Sender angeschlossen ist, und an den Empfänger eine Überwachungsschaltung angeschlossen ist, die feststellt, wann das Empfangsausgangssignal bei der Resonanzfrequenz größer als der einge­ stellte Wert ist.

7. Detektiervorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Empfänger außerdem mit einer Rückkopplungsschaltung verbunden ist, die einen Teil der Resonanzfrequenz-Empfangssignale zu der Senderschaltung zurückführt.

8. Detektiervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der der Sender ein Sendelautsprecher ist und den Gaszylinder mit Schalldruck anregt.

9. Detektiervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der der Sender eine Sendespule ist und einen Gaszylinder-Dosenkörper, der durch einen magnetischen Körper gebildet wird, anregt, indem dieser mit einem magnetischen Wechselfeld beaufschlagt ist.

10. Detektiervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der der Sender ein elektromagnetischer Treiber-Schwinger oder ein piezo­ elektrisches Element ist, dessen Schwingung den Dosenkörper des Gas­ zylinders anregt.

11. Detektiervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der der Empfänger ein Empfangsmikrofon ist.

12. Detektiervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der der Empfänger eine Empfangsspule ist.

13. Detektiervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der der Empfänger ein piezoelektrisches Element ist.

14. Detektiervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der der Sender durch eine Sendespule und der Empfänger durch ein Empfangs­ mikrofon gebildet wird.