DE19808940A1 - Vorrichtung zum Messen der Qualität eines Fluids in einem Gefäß - Google Patents

Vorrichtung zum Messen der Qualität eines Fluids in einem Gefäß

Info

Publication number
DE19808940A1
DE19808940A1 DE19808940A DE19808940A DE19808940A1 DE 19808940 A1 DE19808940 A1 DE 19808940A1 DE 19808940 A DE19808940 A DE 19808940A DE 19808940 A DE19808940 A DE 19808940A DE 19808940 A1 DE19808940 A1 DE 19808940A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
measuring
circuit
compensation
vessel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19808940A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard Mulder
Cornelis Wijnand Schoenmakers
Marian Jozef Walter Slezak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MERIDIAN INSTR BV
Original Assignee
MERIDIAN INSTR BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MERIDIAN INSTR BV filed Critical MERIDIAN INSTR BV
Publication of DE19808940A1 publication Critical patent/DE19808940A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/24Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/06Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • G01N27/07Construction of measuring vessels; Electrodes therefor

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen des Zustandes eines Fluids in einem Raum mit
  • - einer Meßelektrode, die sich innerhalb des Raums er­ streckt,
  • - einer zweiten Elektrode, die in dem Raum angeordnet ist, und
  • - einer Meßschaltung zum Messen der Impedanz zwischen der Meßelektrode und der zweiten Elektrode und zum Berechnen des Zustandes des Fluids aus der Impedanz.
Ein derartiges Gerät ist aus der WO-96/24823 bekannt.
Das bekannte Gerät liefert exzellente Resultate bei der Messung der Qualität wie dem Füllgrad oder der dielektri­ schen Konstanten des Fluids, das sich in dem Gefäß befin­ det. Unter Fluid wird hier nicht nur ein Gas oder eine Flüssigkeit verstanden, sondern auch andere Substanzen, die sich als Fluid verhalten, wie Granulate und Substanzen in Pulverform.
Das bekannte Gerät mißt nicht nur die Kapazität zwischen Meßelektrode und der zweiten Elektrode, sondern auch den Ohmschen Widerstand, der dazu parallel geschaltet ist, oder die Leitfähigkeit des Produkts zwischen der Meßelektrode und der zweiten Elektrode. Es ist offensichtlich, daß da­ durch das Meßergebnis beeinflußt wird.
Es besteht somit ein Bedarf für ein Gerät zum Messen von Substanzen mittels anderer Eigenschaften als dem Ohmschen Widerstand. Dies ist beispielsweise auch der Fall bei Sub­ stanzen, deren dielektrische Konstante sich nur wenig von Luft unterscheidet.
Das bekannte Gerät hat weiterhin den Nachteil, daß, wenn die dielektrische Konstante der im Raum vorhandenen Sub­ stanz nicht präzise bekannte ist, das Meßsignal eine Funk­ tion der dielektrischen Konstante der Substanz und des Füllgrades ist.
Es ist selbstverständlich möglich, eine separate Meßelek­ trode für diesen Zweck anzuordnen, die immer in die Sub­ stanz eingetaucht ist und die zum Kompensieren der dielek­ trischen Konstante dient, obwohl dieses Ergebnis kostenauf­ wendig und somit eine weniger attraktive Lösung ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt deshalb in der Schaffung einer solchen Vorrichtung, die mehr Möglichkeiten zum Messen elektrischer Eigenschaften der in dem Raum vor­ handenen Substanz bietet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sich eine Meßelek­ trode zumindest teilweise unbedeckt in den Raum erstreckt.
Es soll hier angemerkt werden, daß die aus der WO-96/24823 bekannte Vorrichtung bereits mit einer Elektrode versehen ist, die mit einer externen Schutzschicht versehen ist. So­ mit ist es damit nicht möglich, beispielsweise den Ohmschen Widerstand der im Gefäß vorhandenen Substanz zu messen, da der Ohmsche Widerstand des Schutzmaterials normalerweise so hoch ist, daß der Widerstand des damit in Reihe geschalte­ ten Materials kaum meßbar ist und selbstverständlich nicht zu Meßsignalen der erforderlichen Genauigkeit führen kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann für einen Raum ver­ wendet werden, der durch ein Gefäß begrenzt wird, wobei die zweite Elektrode durch zumindest einen leitfähigen Teil der Gefäßwandung gebildet wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch in einem Raum angewendet werden, in dem die zweite Elektrode durch Masse oder durch eine Hilfselektrode gebildet ist, die sich um die Meßelektrode herum erstreckt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung deshalb mit einer Meßschaltung versehen, die zum Messen der Ohmschen Impedanz zwischen der Meßelektrode und der Hilfs­ elektrode angepaßt ist. Wie angemerkt ermöglicht dies die Option der Messung der Impedanz der im Gefäß vorhandenen Substanz, so daß durch die Feststellung der Materialeigen­ schaft es möglich ist, zu einem besseren und genauerem Meßergebnis zu kommen.
Es soll hier festgestellt werden, daß die vorliegende Er­ findung es auch ermöglicht, die Kapazität zwischen der Elektrode und der zweiten Elektrode festzustellen. Bei ei­ ner solchen Vorrichtung ist es somit einerseits möglich, das geeignetste Meßverfahren auszuwählen, während die Op­ tion für das andere beibehalten wird, um beide Meßverfahren abwechselnd anzuwenden.
Für eine solche Situation ist es lediglich erforderlich, daß der unbedeckte Teil der Meßelektrode sich über nur einen Teil der Höhe des Raums erstreckt. Es ist dann nur erforderlich, festzustellen, ob die Qualität des Fluids oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes liegt.
Die Elektrode ist vorzugsweise in einem Träger aufgenommen, wobei die Meßelektrode von den geerdeten Teilen des Gefäßes durch eine Kompensationselektrode getrennt ist, die mit der Kompensationsschaltung verbunden ist. Dies bezieht sich auf die Maßnahme, die an sich aus der obengenannten internatio­ nalen Patentanmeldung bekannt ist, wobei allerdings die Verwendung zur Messung des Ohmschen Widerstandes neu ist.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform hat die Kompensa­ tionselektrode eine Funktion zum mechanischen Stützen, und die Meßelektrode ist mit der Kompensationselektrode mittels eines isolierenden Verbindungselementes verbunden, wobei eine elektrische Verbindung zwischen der Meßelektrode und der Meßschaltung sich durch die Kompensationselektrode er­ streckt, die als hohle Form ausgebildet ist.
In einigen Situationen ist es wünschenswert, zu bestimmen, ob der Pegel des Materials im Gefäß oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes liegt. Dies ist beispiel­ weise in speziellen Prozeßsteuerungen wichtig oder kann bei Sicherheitsmaßnahmen wichtig sein.
Anderer bevorzugte Ausführungsformen sind aus den verblei­ benden Unteransprüchen ersichtlich.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die beigefüg­ ten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Perspektivansicht eines Gefäßes, in dem eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ange­ ordnet ist,
Fig. 2 eine teilweise Schnittdarstellung einer Elektrode zur Verwendung bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 3 eine Darstellung einer Variante einer Elektrode mit einer Hilfselektrode gemäß der Erfindung, teilweise im Querschnitt,
Fig. 4 ein Diagramm der elektrischen Schaltung gemäß der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Gefäß 1, das aus leitfähigem Material ge­ bildet ist und auf dem eine Abdeckung 2 angeordnet ist. In der Abdeckung ist eine Elektrode 3 angeordnet, die durch eine tatsächliche Meßelektrode 4 und eine Schutzelektrode 5 gebildet ist. Die Kompensationselektrode 5 hat eine Hohl­ form, und eine elektrische Verbindung 6 erstreckt sich durch die Kompensationselektrode 5 zu einem Übergangskasten 7, der an der Oberfläche der Abdeckung vorgesehen ist. Die in Hohlform ausgebildete Kompensationselektrode ist mit dem Übergangskasten mit einer Verbindung 8 verbunden. Um die Verbindungen 6, 8 ist eine weitere Schutzelektrode 9 ange­ ordnet, die mit dem Rest des Gehäuses 1, insbesondere mit der Abdeckung 2 verbunden ist. Die gesamte Anordnung des Gefäßes 1, der Abdeckung 2 und der Elektrode 9 ist geerdet. Eine mögliche Kathodenschutzvorrichtung ist hier weggelas­ sen. Selbst wenn eine solche kathodische Schutzvorrichtung vorhanden ist, wird die gesamte obengenannte Anordnung als in Bezug auf das Meßsystem geerdet angesehen.
Wie bereits bemerkt ist die tatsächliche Meßelektrode 4 nicht mit einer Schutzschicht wie im Fall der bekannten Meßvorrichtung versehen. Dies hat die Folge, daß, wie bei der bekannten Technik, die Elektrode zum Messen der Kapazi­ tät zwischen der Gefäßwandung und der Elektrode verwendet werden kann, aber auch zur Messung des Ohmschen Widerstan­ des zwischen der Gefäßwandung und der Elektrode. Der damit verbundene Vorteil wurde in der Beschreibungseinleitung aufgezeigt.
Es soll hier festgestellt werden, daß die Schutzschicht aus isoliermaterial normalerweise die Funktion des Schützens der Elektrode gegen aggressive Substanten hatte, die in dem Gefäß aufgenommen sind, und die sog. "Adhäsion" von granu­ latartigen Substanzen an der Elektrode verhindert, wenn sich das Gefäß leert.
Es soll hier festgestellt werden, daß diese Probleme insbe­ sondere an den Übergängen zwischen der tatsächlichen Meß­ elektrode und der Kompensationselektrode auftraten und zwi­ schen der Kompensationselektrode und dem geerdeten Teil des Gefäßes. Diese Probleme werden durch Einsatz bestimmter Aufbauten vermieden.
Ein solcher Aufbau wird mit Bezug auf Fig. 2 erläutert.
Fig. 2 zeigt die Elektrode 3 in ihrer Gesamtheit, wobei die gesamte Anordnung der Meßelektrode 4, der Kompensati­ onselektrode 5 und der Schutzelektrode 9 über eine Durch­ führung 10 mit dem Kasten 7 verbunden ist. Es ist ersicht­ lich, daß die Durchführung 10 eine Hohlform einnimmt, da die Verbindungen 6 und 8 sich dadurch zum Kasten 7 erstrec­ ken müssen. Die Durchführung 10 ist normalerweise in leit­ fähigem Material ausgebildet und mit der Schutzelektrode 9 mittels beispielsweise einer Schweißverbindung 11 verbun­ den. Die Kompensationselektrode 5 muß natürlich in elek­ trisch isolierender Weise relativ zur Schutzelektrode 9 eingesetzt werden. Zu diesem Zweck wird ein Kupplungsstück 12 eingesetzt, das in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus keramischem Material gebaut ist. Solche Kupplungsstücke aus Keramikmaterial sind mit einem Wulst oder eine Schiene 13 versehen, um Brückenbildung aus Pulvermaterial oder Granulatmaterial oder aus Flüssigkeiten bei einem Potenti­ alübergang zwischen der Schutzelektrode 9 und der Kompensa­ tionselektrode 5 zu vermeiden. Zum Fixieren der beiden Elektroden 9 bzw. 5 an dem Kupplungsstück 12 können ver­ schiedene Techniken eingesetzt werden; es ist somit mög­ lich, eine Löttechnik einzusetzen, die seit kurzem einsetz­ bar ist und die Lotverbindungen zwischen Keramikmaterial und Metall ermöglicht. Es ist weiterhin möglich, eine Klemm- oder Schrumpfverbindung einzusetzen, während es schließlich möglich ist, Klebverbindungen einzusetzen. An­ dere Verfahren zum Verbinden sind jedoch in keiner Weise ausgeschlossen.
Eine ähnliche Überlegung gilt für das Verbindungsstück 14, das zwischen der Kompensationselektrode 5 und der tatsächli­ chen Meßelektrode 4 angeordnet ist. Dieselben Verbindungs­ verfahren können auch hier verwendet werden.
Es soll festgestellt werden, daß die Erfindung nicht auf den Einsatz von keramischen Kupplungen beschränkt ist; es ist in gleicher Weise möglich, Verbindungsstücke aus ande­ ren Materialarten, beispielsweise Kunststoffe, einzusetzen.
Was jedoch wesentlich ist, ist, daß sie die erforderliche mechanische Robustheit aufweisen, vielen Substanzen wider­ stehen können und eine ausreichende mechanische Stärke schaffen.
Es soll hier auch festgestellt werden, daß in der vorlie­ genden Erfindung die Meßelektrode 4 sich über nur eine kurze Länge erstreckt. Dies bezieht sich auf eine spezielle Anwendung der Erfindung, wobei alles, was festgestellt wird, die Tatsache ist, ob eine Qualität der Substanz ober­ halb oder unterhalb eines festgelegten Punktes liegt; ein Beispiel dafür ist, ob der Füllgrad des Gefäßes mit einer speziellen Substanz einen vorgegebenen Schwellwert über­ schreitet oder nicht. Eine solche Vorrichtung kann auch zum Messen der dielektrischen Konstanten verwendet werden bzw. des Widerstandes eines bestimmten Materials. Eine solche Messung kann beispielsweise in Prozeßsteuerung von Bedeu­ tung sein.
Die Erfindung ist jedoch in keiner Weise darauf beschränkt; es ist sehr wohl beispielsweise möglich, obwohl nicht not­ wendig, ein Signal mit einer längeren Meßelektrode zu er­ zeugen, wobei eine Eigenschaft des Signals eine Qualität der Substanz angibt, die in dem Gefäß aufgenommen ist.
Auch ist die Erfindung nicht auf den dargestellten Elektro­ denaufbau beschränkt. Es ist möglich, Masse als zweite Elektrode einzusetzen; die Meßschaltung mißt dann gegen Erde.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Hilfs­ elektrode als zweite Elektrode eingesetzt. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt.
Eine Hilfselektrode in Form eines Hohlzylinders ist dort um die Elektrode 3 angeordnet. Dieser hohle Zylinder 25 ist aus leitfähigem Material hergestellt und mit Erde in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Flansch 26 ver­ bunden.
Löcher 27 sind in dem Hohlzylinder 25 angeordnet. Die Lö­ cher dienen dazu, daß der Pegel des Materials in dem Raum zwischen der Elektrode 3 und dem Hohlzylinder 25 soweit wie möglich derselbe ist wie der Pegel des Fluids im Raum außerhalb des Hohlzylinders. Dies ist in jedem Fall wichtig zum Durchführen einer Messung, die soweit wie möglich für einen aktuellen Pegel repräsentativ sein soll. Die Anwesen­ heit des fraglichen Materials im Raum zwischen der Elek­ trode und dem Hohlzylinder ist natürlich auch wichtig für eine Messung der Eigenschaften des Fluids.
Die wichtigste Funktion des Hohlzylinders besteht darin, den Abstand zwischen der Meßelektrode und der zweiten Elek­ trode kleiner zu gestalten. Dies ermöglicht die Option der Durchführung einer zuverlässigen Messung innerhalb des Meßbereichs der Vorrichtung selbst in dem Fall von hohen Werten des elektrischen spezifischen Widerstandes oder von geringen Werten der dielektrischen Konstante des Fluids.
Eine sekundäre Funktion liegt in dem mechanischen Schutz der tatsächlichen Meßelektroden, insbesondere aber nicht ausschließlich, in fließenden Fluiden.
Alle obengenannten Ausführungsbeispiele haben einen Meß­ elektrodenkörper, der starr auf dem Gefäß oder der Abdec­ kung des Gefäßes montiert ist. Es ist jedoch auch möglich, den Elektrodenkörper an einem Kabel aufzuhängen. Nur die tatsächliche Meßelektrode muß hier aufgehängt werden; hin­ sichtlich des großen Abstandes zwischen der Gefäßwandung und der Meßelektrode kann die Kompensationselektrode wegge­ lassen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Schaltung zur Durchführung der Messungen ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. Hier wird eine Schaltung eingesetzt, die beispielsweise in dem Über­ gangskasten 7 aufgenommen ist; es ist jedoch sehr wohl mög­ lich, die Meßschaltung an einem anderen Ort vorzusehen.
Die Schaltung umfaßt im wesentlichen eine Sicherheitsschal­ tung 15, eine Versorgung und eine Wandlerschaltung 16 und einen Mikroprozessor 17. Es soll hier festgestellt werden, daß die Sicherheitsschaltung 15 mit den Versorgungsverbin­ dungen 19 über zwei Schmelzelektroden 18 verbunden ist. Die Schmelzsicherungen sind in jedem Fall erforderlich, da dies eine Zwangsanordnung der Sicherheitsregelungen in einer großen Anzahl von Ländern ist. Im Fall des Fehlers einer solchen Schmelzsicherung, die in der Schaltung normaler­ weise an sehr schlecht zugreifbaren Orten angeordnet ist, z. B. damit vergossen, muß die gesamte Schaltung entfernt werden. Um dies zu verhindern, ist eine elektronische Si­ cherheitsschaltung 15 eingesetzt, die bereits ab einem niedrigen Strom oder Spannungspegel anspricht, wodurch sie die Schaltung schützt und ein Durchschmelzen der Sicherun­ gen 18 verhindert.
Die Spannungsversorgungsschaltung 16 dient zur Wandlung des Versorgungssignals auf einen Wert, mit dem der Mikroprozes­ sor 17 und die anderen Schaltungen versorgt werden können.
Eine solche Schaltung ist im Prinzip bereits in der obenge­ nannten Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 96/24823 beschrieben.
Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Meßschaltung 20 zum Mes­ sen der Kapazität und zum Messen des Ohmschen Widerstandes. Die Meßschaltung 20 zum Messen der Kapazität wurde im we­ sentlichen bereits beschrieben. Eine Meßschaltung zum Mes­ sen der Kapazität ist bereits in der obengenannten interna­ tionalen Patentveröffentlichung beschrieben. Zum Messen des Ohmschen Widerstandes wird dieselbe Schaltung 20 einge­ setzt, die auch beispielsweise mit einer klassischen Meßbrücke versehen sein kann. Es ist hier möglich, zahlrei­ che Meßprinzipien einzusetzen, die dem Durchschnittsfach­ mann geläufig sind. Es soll hier festgestellt werden, daß die Meßschaltung somit zum abwechselnden Durchführen beider Meßfunktionen geeignet ist, d. h. der Messung der Kapazität zwischen den Elektroden und der Messung des Widerstandes zwischen den Elektroden. Die Meßvorrichtung umfaßt weiter­ hin eine Hilfsschaltung 21, die das von der Meßschaltung 20 erhaltene Signal in ein Signal wandelt, das den Ohmschen Widerstand angibt.
Beide Meßschaltungen 20 und 21 werden durch eine Selektor­ schaltung 22 gesteuert, die bewirken kann, daß die Meß­ schaltung 20 den Ohmschen Widerstand oder die Kapazität mißt.
Es soll hier festgestellt werden, daß die Elektrode 4, die Kompensationselektrode 5 und die Massenelektrode 9 mit der Meßschaltung 20 verbunden sind. Hier wird eine Massenver­ bindung 23 eingesetzt.
Es ist offensichtlich, daß es mit der dargestellten Vor­ richtung möglich ist, sowohl die Kapazität als auch den Ohmschen Widerstand zu messen.
In einigen Situationen ist es nicht erforderlich, beide Größen zu messen; der relevante Teil der Schaltung kann dann weggelassen werden. In anderen Situationen ist es wün­ schenswert, beide Elemente zu messen; zu diesem Zweck kann der Mikroprozessor 17 derart programmiert werden, daß die Meßschaltung 20 abwechselnd den Ohmschen Widerstand und die Kapazität mißt. Die daraus resultierenden Meßsignale können in dem Mikroprozessor 17 verarbeitet werden und in zugeord­ nete Informationssignale gewandelt werden, die über Versor­ gungsleitungen 19 an die Zentralverarbeitungsschaltung übermittelt werden, die in den Zeichnungen nicht darge­ stellt ist.
Es soll hier festgestellt werden, daß das Diagramm die Schaltung nur sehr schematisch zeigt; es ist offensicht­ lich, daß die Schaltung in größerem Detail umgesetzt wird; das für diesen Zweck erforderliche Fachwissen ist jedoch dem Durchschnittsfachmann bekannt.
Es soll ferner festgestellt werden, daß zwischen dem Mikro­ prozessor 17 und den Meßschaltungen 20, 21 und 22 natürlich eine galvanische Trennung vorhanden ist, um eine erforder­ liche galvanische Trennung zwischen dem geerdeten Gefäß und anderen Meßsignalen zu erhalten. Diese galvanische Trennung kann anderenfalls auch an anderen Orten in der Schaltung angeordnet sein.
Es soll schließlich festgestellt werden, daß es natürlich möglich ist, unbenutzte Komponenten von diesen Schaltungen wegzulassen.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Bestimmen des Zustandes eines Fluids in einem Raum mit:
einer Meßelektrode, die sich in den Raum erstreckt,
einer zweiten Elektrode, die in dem Raum angeordnet ist, und
einer Meßschaltung zum Messen der Impedanz zwischen der Meßelektrode und der zweiten Elektrode und zum Berechnen der Bedingung aus der Impedanz,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektrode sich zumindest teilweise unbedeckt in dem Raum erstreckt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum ein Ge­ fäß ist und die zweite Elektrode durch zumindest einen lei­ tenden Teil der Gefäßwandung gebildet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elek­ trode durch Masse gebildet wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elek­ trode durch eine Hilfselektrode gebildet ist, die die Meß­ elektrode umgibt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung zur Messung der Ohmschen Impedanz zwischen der Meßelektrode und der zweiten Elektrode ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der unbedeckte Teil der Meßelektrode sich über nur einen Teil der Höhe des Gefäßes erstreckt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode in einem Träger aufgenommen ist, wobei die Meßelektrode von den geerdeten Teilen der Gefäßwandung durch eine Kompensa­ tionselektrode getrennt ist, die mit einer Kompensations­ schaltung verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensati­ onselektrode eine mechanische Trägerfunktion hat, wobei die Meßelektrode mit der Kompensationselektrode mittels eines isolierenden Verbindungselements verbunden ist, und wobei eine elektrische Verbindung zwischen der Meßelektrode und der Meßschaltung sich durch die Kompensationselektrode er­ streckt, die in Hohlform ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensati­ onselektrode mit der Gefäßwandung mittels eines isolieren­ den Verbindungselementes und einer hohlen Massenelektrode verbunden ist, die eine Trägerfunktion aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungs­ element aus Keramikmaterial gefertigt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektrode und die Kompensationselektrode mit dem Verbindungselement mittels Löten verbunden sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit dem Verbindungselement mittels einer Schrumpfverbindung verbunden sind.
13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung ausgebildet ist, um festzustellen, ob die Qualität des Fluids oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Schwell­ wertes liegt.
14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung zum Messen der Kapazität zwischen der Meßelektrode und der zweiten Elektrode ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektrode zum wechselweisen Messen der Kapazität und des Ohmschen Wi­ derstandes und zum Berechnen daraus der Qualität des Fluids ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode mit der Meßschaltung mittels eines Kabels verbunden ist und daß zwischen der Meßschaltung und dem Kabel eine zusätzli­ che, elektronisch ausgebildete Sicherheitsschaltung vorge­ sehen ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungs­ schaltung auf Werte reagiert, die geringer sind als die Re­ aktionswerte eines thermisch ausgelegten Sicherheitsele­ ments, das in Übereinstimmung mit Sicherheitsregeln ausge­ bildet ist.
DE19808940A 1997-03-03 1998-03-03 Vorrichtung zum Messen der Qualität eines Fluids in einem Gefäß Withdrawn DE19808940A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1005421A NL1005421C2 (nl) 1997-03-03 1997-03-03 Verbeterde inrichting voor het meten van de hoedanigheid van een fluïdum in een vat.
US09/031,690 US5992231A (en) 1997-03-03 1998-02-27 Apparatus for measuring the quality of a fluid in a vessel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19808940A1 true DE19808940A1 (de) 1998-10-08

Family

ID=26642548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19808940A Withdrawn DE19808940A1 (de) 1997-03-03 1998-03-03 Vorrichtung zum Messen der Qualität eines Fluids in einem Gefäß

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5992231A (de)
CA (1) CA2230867C (de)
DE (1) DE19808940A1 (de)
NL (1) NL1005421C2 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1098197A2 (de) * 1999-11-03 2001-05-09 Eaton Corporation Überwachung des Zustandes einer Flüssigkeit durch eine Öffnung
FR2919719A1 (fr) * 2007-08-01 2009-02-06 Atlantic Ind Soc Par Actions S "dispositif de determination d'une quantite d'eau chaude restante"
DE102013102055A1 (de) * 2013-03-01 2014-09-18 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines vorgegebenen Füllstands eines Mediums in einem Behälter
DE102013104781A1 (de) * 2013-05-08 2014-11-13 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Überwachung zumindest einer medienspezifischen Eigenschaft eines Mediums
DE102014107927A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-17 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter
DE102020120921A1 (de) 2020-08-07 2022-02-10 AST (Advanced Sensor Technologies) International GmbH Sensoranordnung zur Bestimmung einer Qualität einer Flüssigkeit und Verfahren

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6904800B2 (en) * 2001-05-24 2005-06-14 Potter Electric Signal Company Low-water cut-off system
US7243540B2 (en) * 2001-05-24 2007-07-17 Potter Electric Signal Company Low-water cut-off system
US6734686B2 (en) * 2002-04-08 2004-05-11 Nanmat Technology Co. Ltd. Method for detecting quantity variation of high purity liquid chemicals and devices to carry out the method
US6634113B1 (en) 2002-05-17 2003-10-21 Delphi Technologies, Inc. Tilt sensor and method of forming such device
DE102005025576A1 (de) * 2005-06-03 2006-12-07 Gestra Ag Kapazitive Niveausonde
US7992437B2 (en) * 2006-02-14 2011-08-09 Savannah River Nuclear Solutions, Llc Liquid level detector
US7317993B2 (en) * 2006-03-15 2008-01-08 Potter Electric Signal Company Fluid detector recognizing foam and surge conditions
DE102008054479A1 (de) * 2008-12-10 2010-06-17 Brita Gmbh Leitfähigkeitsmessvorrichtung und Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung
PL2343514T3 (pl) * 2009-12-22 2013-09-30 Endress Hauser Wetzer Gmbh Co Kg Armatura montażowa do prętowej sondy
US9523652B2 (en) * 2010-10-08 2016-12-20 Poet Research, Inc. Method and apparatus for measuring moisture content
GB201205074D0 (en) * 2012-03-22 2012-05-09 Airbus Operations Ltd Sensor device and method for communicating with sensor devices
US10906379B1 (en) 2016-11-29 2021-02-02 TSI Products, Inc. Compact air conditioning apparatus, cord harness and method of use thereof
EP3696539A1 (de) * 2019-02-15 2020-08-19 Evonik Operations GmbH Vorrichtung und verfahren zum messen der elektrischen leitfähigkeit und/oder des elektrischen potentials eines aggressiven, zähflüssigen mediums unter harschen bedingungen

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1279204A (en) * 1970-03-19 1972-06-28 L T H Electronics Ltd Shot blasting of liquid conductivity cell electrodes
DE3328210C2 (de) * 1983-08-04 1986-01-09 Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg Kapazitiver Sensor
US4757252A (en) * 1985-10-25 1988-07-12 Drexelbrook Controls, Inc. Probe system for measuring the condition of materials
US4806847A (en) * 1986-12-09 1989-02-21 Caterpillar Inc. Dielectric liquid level sensor and method
DE4118715C2 (de) * 1991-06-07 1995-02-23 Endress Hauser Gmbh Co Vorrichtung zur elektrisch isolierten und druckdichten Befestigung einer Sondenelektrode in der Öffnung eines Gehäuses
EP0589873B1 (de) * 1991-06-18 1999-08-25 Minntech Corporation Vorrichtung zur automatischen Verdünnung von Peressigsäure und Wasserstoffperoxid
US5546005A (en) * 1995-01-09 1996-08-13 Flowline Inc. Guarded capacitance probe and related measurement circuit
NL9500217A (nl) * 1995-02-06 1996-09-02 Meridian Instr Bv Capacitieve meetinrichting.

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1098197A2 (de) * 1999-11-03 2001-05-09 Eaton Corporation Überwachung des Zustandes einer Flüssigkeit durch eine Öffnung
EP1098197A3 (de) * 1999-11-03 2001-06-27 Eaton Corporation Überwachung des Zustandes einer Flüssigkeit durch eine Öffnung
US6377052B1 (en) 1999-11-03 2002-04-23 Eaton Corporation Monitoring fluid condition through an aperture
FR2919719A1 (fr) * 2007-08-01 2009-02-06 Atlantic Ind Soc Par Actions S "dispositif de determination d'une quantite d'eau chaude restante"
EP2026045A3 (de) * 2007-08-01 2009-03-04 Atlantic Industrie Vorrichtung zur Bestimmung der Restmenge an heißem Wasser
US10281312B2 (en) 2013-03-01 2019-05-07 Endress+Hauser Se+Co.Kg Method and apparatus for monitoring a predefined filling level of a medium in a container
EP2962074A1 (de) * 2013-03-01 2016-01-06 Endress+Hauser GmbH+Co. KG Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines vorgegebenen füllstands eines mediums in einem behälter
DE102013102055A1 (de) * 2013-03-01 2014-09-18 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines vorgegebenen Füllstands eines Mediums in einem Behälter
EP2962074B1 (de) * 2013-03-01 2021-10-27 Endress+Hauser SE+Co. KG Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines vorgegebenen füllstands eines mediums in einem behälter
DE102013104781A1 (de) * 2013-05-08 2014-11-13 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Überwachung zumindest einer medienspezifischen Eigenschaft eines Mediums
US10422680B2 (en) 2013-05-08 2019-09-24 Endress+Hauser Se+Co.Kg Method for monitoring at least one media-specific property of a medium
DE102014107927A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-17 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter
US10416020B2 (en) 2014-06-05 2019-09-17 Endress+Hauser Se+Co.Kg Method and apparatus for monitoring fill level of a medium in a container
DE102020120921A1 (de) 2020-08-07 2022-02-10 AST (Advanced Sensor Technologies) International GmbH Sensoranordnung zur Bestimmung einer Qualität einer Flüssigkeit und Verfahren

Also Published As

Publication number Publication date
NL1005421C2 (nl) 1998-09-18
CA2230867A1 (en) 1998-09-03
CA2230867C (en) 2004-10-26
US5992231A (en) 1999-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19808940A1 (de) Vorrichtung zum Messen der Qualität eines Fluids in einem Gefäß
DE19516809C1 (de) Kapazitiver Füllstandsensor
DE10296835B4 (de) Kraftstoffsensor und Verfahren für die Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs
EP0288806B1 (de) Wärmeübergangsmessgerät, insbesondere Strömungswächter
EP1435524A1 (de) Batteriesensorvorrichtung
EP1797437B1 (de) Gerät zum ermitteln von elektrischen grössen
DE1916584B2 (de) Kapazitive Sonde
DE2941652C2 (de) Vorrichtung zur kapazitiven Füllstandsmessung
DE4111049C2 (de) Steckverbindung für eine schichtförmige Elektrode zur Ionenkonzentrationsmessung
DE102016125350A1 (de) Verbindungselement und Transmittergehäuse mit darin eingesetzten Verbindungselement
DE19646826C5 (de) Vorrichtung zur Temperaturmessung an Kochstellen
EP3230700A1 (de) Sondeneinheit
DE10063557B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Pegelständen
DE102012005638A1 (de) Messgerät
EP3741011B1 (de) Schutzvorrichtung für eine steckverbindung
DE202007004799U1 (de) Modulares Messgerät
DE102011102698A1 (de) Vorratsbehälter für eine Flüssigkeit und Verfahren zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit einer Flüssigkeit
EP1204301B1 (de) Aufbau zur Bildung einer Eingangsschaltung zur Aufnahme und Verarbeitung eines elektrischen Signals
DE102012012528A1 (de) Messvorrichtung zum Bestimmen einer Prozessgröße
EP2729252B1 (de) Küvettenmodul mit elektrisch leitfähigem küvettenträger
DE3718172A1 (de) Umkapselung eines elektronischen bauelements
DE102018217554A1 (de) Batteriesensor und Verfahren zur Herstellung eines Batteriesensors
DE102015100661A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums
DE102019122661A1 (de) Elektronisches Gerät für einen Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen und Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Geräts für einen Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen
EP0357903B1 (de) Wärmeübergangsmessgerät, insbesondere Strömungswächter

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee