DE20221650U1 - Vibrationsdetektor - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter (26) bzw. zur Ermittlung der Dichte oder der Viskosität eines Mediums in dem Behälter (26), wobei zwei schwingfähige Elemente (2, 3) in Form einer Schwinggabel (4) auf der Höhe des vorbestimmten Füllstandes angebracht sind bzw. wobei die Schwinggabel (4) so angebracht ist, daß sie bis zu einer definierten Eintauchtiefe in das Medium eintaucht, wobei eine Antriebs-/Empfangseinheit (16) vorgesehen ist, die die Schwinggabel (4) mit einer vorgegebenen Erregerfrequenz zu Schwingungen anregt und die die Schwingungen der Schwinggabel (4) empfängt, und wobei eine Regel-/Auswerteeinheit vorgesehen ist, die das Erreichen des vorbestimmten Füllstandes erkennt, sobald eine vorgegebene Frequenzänderung auftritt bzw. die anhand der Schwingfrequenz der Schwinggabel die Dichte oder die Viskosität des Mediums ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingfähigen Elemente (2, 3) der Schwinggabel (4) aufgebogen sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Vibrationsdetektors.
  • Von der Anmelderin werden unter den Bezeichnung LIQUIPHANT Vibrationsdetektoren angeboten und vertrieben, die für die Bestimmung und Überwachung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter ebenso geeignet sind wie für die Bestimmung der Dichte oder der Viskosität des zu überwachenden Mediums.
  • Als Füllstandsgrenzschalter ausgebildete Vibrationsdetektoren nutzen den Effekt aus, daß die Schwingungsfrequenz und die Schwingungsamplitude einer schwingfähigen Einheit abhängig sind von dem jeweiligen Bedeckungsgrad der schwingfähigen Einheit: Während die schwingfähige Einheit in Luft frei und ungedämpft seine Schwingungen ausführen kann, erfährt sie eine Frequenz- und Amplitudenänderung, sobald sie teilweise oder vollständig in das Medium eintaucht. Anhand einer vorbestimmten Frequenzänderung (üblicherweise wird die Frequenz gemessen) läßt sich folglich ein eindeutiger Rückschluß auf das Erreichen des vorbestimmten Füllstandes des Mediums in dem Behälter ziehen.
  • Darüber hinaus wird die Dämpfung der Schwingung einer schwingfähigen Einheit auch von der jeweiligen Dichte und er Viskosität des Mediums beeinflußt. Daher besteht bei konstantem Bedeckungsgrad eine funktionale Beziehung zur Dichte bzw. zur Viskosität des Mediums, so daß Vibrationsdetektoren sowohl für die Füllstands- als auch für die Dichte- und Viskositätsbestimmung bestens geeignet sind. In der Praxis werden zwecks Überwachung und Erkennung des Füllstandes bzw. der Dichte des Mediums in dem Behälter die Schwingungen der Membran aufgenommen und mittels zumindest eines Piezoelements in elektrische Empfangssignale umgewandelt.
  • Die elektrischen Empfangssignale werden anschließend von einer Auswerte-Elektronik ausgewertet. Im Falle der Füllstandsbestimmung überwacht die Auswerte-Elektronik die Schwingungsfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude des schwingfähigen Elements und signalisiert den Zustand "Sensor bedeckt" bzw. "Sensor unbedeckt", sobald die Meßwerte einen vorgegebenen Referenzwert unter- oder überschreiten. Eine entsprechende Meldung an das Bedienpersonal kann auf optischem und/oder auf akustischem Weg erfolgen. Alternativ bzw. zusätzlich wird ein Schaltvorgang ausgelöst; so wird etwa ein Zu- oder Ablaufventil an dem Behälter geöffnet oder geschlossen.
  • LIQUIPHANTEN werden zur Bestimmung der gewünschten Prozeßgröße in flüssigen Medien eingesetzt. Der Trend geht in die Richtung, die Abmessungen der Vibrationsdetektoren zu minimieren. Als Folge der Miniaturisierung treten mitunter Probleme auf, wenn die Vibrationsdetektoren zur Überwachung von viskosen Medien eingesetzt werden, die einen hohem Feststoffanteil aufweisen. Als Beispiel sei der Einsatz eines Vibrationsdetektors zur Füllstandsüberwachung bei der Fruchtzubereitung genannt. Konkret kann es sich bei dem Medium um Joghurt oder Konfitüre mit Fruchtstücken handeln. Da die schwingfähigen Elemente der Schwinggabel relativ dicht beisammen stehen, besteht hier verstärkt die Gefahr, daß sich Fruchstücke zwischen den beiden schwingfähigen Elementen verklemmen, so daß der Vibrationsdetektor nachfolgend nur noch das fehlerhafte Signal "Sensor bedeckt" ausgibt. Eine Lösung dieses Problems wäre die komplette Neukonstruktion eines Vibrationsdetektors mit entsprechend weit auseinanderstehenden schwingfähigen Elementen. Es versteht sich von selbst, daß eine derartige Lösung mit einem hohen Aufwand verbunden ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die es erlauben, bei einem Vibrationsdetektor die Standard-Gabelgeometrie nachträglich mechanisch zu verändern, ohne dessen Funktionstüchtigkeit zu beeinflussen. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Vibrationsdetektor vorzuschlagen, der in hochviskosen Medien mit hohem Feststoffanteil eingesetzt werden kann.
  • Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem ersten Schritt die beiden schwingfähigen Elemente in bzw. an oder auf einem Führungsteils positioniert werden; in einem zweiten Schritt wird das erste zu biegende schwingfähige Element in seinem der Membran zugewandten Endbereich fixiert; in einem dritten Schritt wird auf den der Membran abgewandten Endbereich des fixierten schwingfähigen Elements eine Kraft aufgebracht, wodurch dieser Endbereich verbogen wird; anschließend werden die Schritte 1 bis 3 für das zweite schwingfähige Element ausgeführt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf den der Membran abgewandten Endbereich eine Kraft aufgebracht, die zu einem definierten Verbiegen des Endbereiches führt. Ein definiertes Verbiegen ist von großer Wichtigkeit, damit die Symmetrie der Schwinggabel nicht zerstört wird. Eine symmetrisch aufgebaute Schwinggabel und das Anregen von Moden mit gegensinnigen Schwingungen hat den Vorteil, daß sich die von jedem schwingfähigen Element auf die Membran übertragenen Kräfte gegenseitig aufheben. Durch diese Kompensation wird die mechanische Beanspruchung der Einspannung der Membran minimiert, so daß näherungsweise keine Schwingungsenergie auf das Gehäuse oder auf das Befestigungsteil des Vibrationsdetektors übertragen wird. Letztlich wird hierdurch effektiv verhindert, daß das Befestigungsteil des Vibrationsdetektors zu Resonanzschwingungen angeregt werden, die wiederum mit den Schwingungen der schwingfähigen Einheit interferieren und so die Meßgenauigkeit herabsetzen können.
  • Die beiden von der Membran abgewandten Endbereiche der schwingfähigen Elemente werden vorteilhafterweise maximal so weit auseinandergebogen, daß der Abstand der Außenflächen der beiden schwingfähigen Elemente kleiner ist als der Innendurchmesser einer Öffnung in einem Behälter, in der der Vibrationsdetektor befestigt ist. Eine alternative Ausgestaltung schlägt vor, daß der zuvor definierte Abstand kleiner ist als der Außendurchmesser des Befestigungsteils des Vibrationsdetektors. Durch diese Maßnahme wird ein problemloser Ein- und Ausbau des Vibrationsdetektors in einer Behälteröffnung ermöglicht.
  • Anhand von Meßreihen hat sich herausgestellt, daß die Wasserempfindlichkeit von erfindungsgemäß modifizierten schwingfähigen Elementen im Gegensatz zu entsprechenden unmodifizierten schwingfähigen Elementen eines Vibrationsdetektors geringfügig herabgesetzt ist. Dies ist insofern unkritisch, als ein erfindungsgemäßes Verbiegen der schwingfähigen Elemente eines Vibrationsdetektors beim Einsatz in wässrigen Lösungen gerade überflüssig ist. Die Meßreihen zeigen weiterhin, daß eine Änderung der Sensorempfindlichkeit bzw. der Sensordynamik eines Vibrationsdetektors mit erfindungsgemäß modifizierten schwingfähigen Elementen beim Einsatz in hochviskosen Medien nicht meßbar ist. Folglich können für erfindungsgemäß modifizierte Vibrationsdetektoren völlig analog gehandhabt werden wie die nicht-modifizierten Vibrationsdetektoren.
  • Bezüglich der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Fixierungsteil und ein Führungsteil vorgesehen sind, zwischen denen der der Membran zugewandte Endbereich von einem schwingfähigen Element fixiert wird. Weiterhin ist ein beweglicher Stempel vorgesehen, der in einer Halterung geführt ist und der bezüglich des fixierten schwingfähigen Elements derart angeordnet ist, daß er durch Vortrieb eine Biegekraft auf den der Membran abgewandten Endbereich des schwingfähigen Elements ausübt. Mit der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung ist es z. B. möglich, den Abstand der schwingfähigen Elemente der Schwinggabel im empfindlichen Bereich der Gabelspitzen von 10 mm auf 22 mm zu erhöhen, ohne daß eine wie auch immer geartete Belastung der Membran oder des Piezoantriebs auftritt.
  • Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren universell einsetzbar. Es ist möglich, die Modifikation, insbesondere das definierte Auseinanderbiegen der schwingfähigen Elemente, ohne Änderung der Sensorkenndaten sowohl am Ende des Herstellungsprozesses des Vibrationsdetektors als auch bei Bedarf am aktuellen Einsatzort durchzuführen.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß die Längsachse des Führungsteils und die Längsachse des Stempels bzw. der Halterung für den Stempel in einem Winkel zueinander angeordnet sind, der größer ist als 90°.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß dem Vortrieb des Stempels ein einstellbarer Anschlag zugeordnet ist. Hierdurch wird ein definiertes Verbiegen des schwingfähigen Elements ermöglicht.
  • Bei dem Stempel handelt es sich bevorzugt um eine Schraube, die in einer Bohrung einer Halterung drehbar gelagert ist. Bevorzugt ist der Stempel aus einem Material gefertigt, das weicher ist als das Material aus dem die schwingfähigen Elemente bzw. die Beschichtung der schwingfähigen Elemente bestehen bzw. besteht. Beispielsweise ist der Stempel aus Messing gefertigt. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch das Verbiegen von schwingfähigen Elementen mit einer relativ empfindlichen Oberfläche durchzuführen. Erwähnt seien in diesem Zusammenhang Vibrationsdetektoren mit schwingfähigen Elementen, die hochglanzpoliert sind.
  • In einigen Anwendungsfällen ist es erforderlich, die mit dem Medium in Kontakt kommenden schwingfähigen Elemente des Vibrationsdetektors mit einer Sonder-Beschichtung zu versehen. Bei der Beschichtung kann es sich beispielsweise um eine Emaille-Beschichtung handeln. Eine derartige Emaille-Beschichtung muß vor dem erfindungsgemäßen Verbiegen/Modifizieren der schwingfähigen Elemente aufgebracht werden, da durch einen nachfolgenden Biegeprozeß die Emaille-Beschichtung brechen würde. Soll ein Verbiegen/Modifizieren der schwingfähigen Elemente nach der Beschichtung erfolgen, so muß anstelle der Emaille-Beschichtung eine Kunststoffbeschichtung gewählt werden. Als Beschichtungsmaterialien können beispielsweise ECTFE oder PFA zum Einsatz kommen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung handelt es sich bei dem Anschlag um eine Kontermutter oder eine Rändelschraube. Selbstverständlich kann auch jede anderweitige, einer fachlich qualifizierten Person geläufige Ausgestaltung eines Anschlags in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Vibrationsdetektor sind die schwingfähigen Elemente der Schwinggabel aufgebogen. Bevorzugt ist der maximale Abstand der Außenflächen der beiden aufgebogenen schwingfähigen Elemente der Schwinggabel kleiner als der Innendurchmesser einer Öffnung in dem Behälter, in der der Vibrationsdetektor befestigt ist. Hierdurch kann die Montage analog wie bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Vibrationsdetektor durchgeführt werden.
  • Der erfindungsgemäße Vibrationsdetektor hat den Vorteil, daß er auch in hochviskosen Medien mit hohem Feststoffanteil noch zuverlässig arbeitet. Infolge des sich in Richtung der Gabelspitze ständig vergrößernden Abstandes der schwingfähigen Elemente wird der Gefahr, daß sich Feststoffteile zwischen den schwingfähigen Elementen verklemmen, erheblich eingeschränkt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die mit dem Medium in Kontakt kommenden schwingfähigen Elemente mit einer inerten und korrosionsbeständigen Beschichtung versehen. Wird diese Beschichtung vor dem Modifikations- bzw. Biegevorgang auf die schwingfähigen Elemente aufgebracht, so muß sie aus einem flexiblen Material bestehen, damit sie beim Verbiegen nicht bricht. Bevorzugt findet in diesem Zusammenhang eine Beschichtung aus Kunststoff Verwendung. Wird die Beschichtung auf die modifizierten bzw. bereits gebogenen schwingfähigen Elemente aufgebracht, so kann sie beispielsweise auch aus Emaille bestehen.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
  • 1: eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zu bearbeitendem Vibrationsdetektor,
  • 2: eine Draufsicht auf die in 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Vibrationsdetektor,
  • 3: einen Querschnitt gemäß der Kennzeichnung A-A in 1,
  • 4: eine Seitenansicht gemäß der Kennzeichnung B in 1,
  • 5: eine Seitenansicht gemäß der Kennzeichnung C in 1,
  • 6: eine Seitenansicht eines nicht-modifizierten Vibrationsdetektors und
  • 7: eine Seitenansicht einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Vibrationsdetektors.
  • Eine Ausführungsform eines nicht-modifizierten Vibrationsdetektors 1 ist in 6 in Seitenansicht dargestellt. Der Vibrationsdetektor 1 dient zur Feststellung und/oder Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter. Das Medium ist in 6 nicht gesondert dargestellt.
  • Neben der Füllstandserkennung kann der Vibrationsdetektor 1 auch zur Bestimmung der Dichte oder der Viskosität des in dem Behälter befindlichen Mediums herangezogen werden. Während im Fall der Füllstandserkennung die schwingfähigen Elemente 2, 3 nur bei Erreichen des detektierten Grenzfüllstandes in das Medium (→ Überfüllschutz) bzw. nicht in das Medium (→ Trockenlaufschutz) eintauchen, müssen sie zwecks Überwachung bzw. zwecks Bestimmung der Dichte oder der Viskosität kontinuierlich bis zu einer vorbestimmten Eintauchtiefe in Kontakt mit dem Medium sein. Bei dem Behälter kann es sich beispielsweise um einen Tank aber auch um ein Rohr handeln, das von dem Medium durchflossen wird.
  • Der Vibrationsdetektor 1 weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 28 auf. An der Mantelfläche des Gehäuses 28 ist ein Gewinde 17 vorgesehen. Das Gewinde 17 dient zur Befestigung des Vibrationsdetektors 1 in einer entsprechenden Öffnung 27 eines Behälters 26. Es versteht sich von selbst, daß andere Arten der Befestigung, z.B. mittels eines Flansches, das Verschrauben ersetzen können.
  • Das Gehäuse 28 des Vibrationsdetektors 1 ist an seinem in den Behälter 26 hineinragenden Endbereich von der Membran 5 abgeschlossen, wobei die Membran 5 in ihrem Randbereich in das Gehäuse eingespannt ist. An der Membran 5 sind zwei schwingfähige Elemente 2, 3 in Form einer Schwinggabel 4 befestigt.
  • Die Membran 5 wird von einer Antriebs-/Empfangseinheit 16 in Schwingungen mit einer vorgegebenen Erregerfrequenz versetzt. Bei dem Antriebs/Empfangseinheit 16 handelt es sich – wie in 6 skizziert – um einen Stapelantrieb oder um einen Bimorphantrieb. Beide Arten von piezoelektrischen Antriebs-/Empfangseinheiten 16 sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, so daß an dieser Stelle auf eine entsprechende Beschreibung verzichtet werden kann.
  • Aufgrund der Schwingungen der Membran 5 führt auch die Schwinggabel 4 Schwingungen aus, wobei die Schwingfrequenzen unterschiedlich sind, wenn die Schwinggabel 4 mit dem Medium in Kontakt ist und eine Ankopplung an die Masse des Mediums besteht, oder wenn die Schwinggabel 4 frei und ohne Kontakt mit dem Medium schwingen kann.
  • Der Datenaustausch zwischen dem Vibrationsdetektor 1 und einer in der 6 nicht gesondert dargestellten Auswerte-/Anzeigeeinheit erfolgt über die Datenleitungen 21, 22.
  • Wie bereits an vorhergehender Stelle erwähnt, geht der Trend in Richtung einer Miniaturisierung der Vibrationsdetektoren 1. Neben Material- und Kosteneinsparungsgründen spielt hierbei auch eine Ausdehnung der Einsatzmöglichkeiten eine Rolle.
  • Werden Standard-Vibrationsdetektoren 1 mit relativ dicht zusammenstehenden schwingfähigen Elementen 2, 3 in hochviskosen Medien mit hohem Feststoffanteil eingesetzt, besteht die Gefahr, daß sich Feststoffteile zwischen den schwingfähigen Elementen 2, 3 verklemmen; damit funktioniert der Vibrationsdetektor 1 üblicherweise nicht mehr bzw. nicht mehr korrekt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenso wie der erfindungsgemäße Vibrationsdetektor 1 liefern Lösungen für dieses Problem. In den Figuren 1 bis 5 sind unterschiedliche Ansichten einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu sehen.
  • Die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Biege- bzw. Modifikationseinheit sind:
    • – ein Führungsteil 6 mit einer Erhebung 20:
    • – ein Fixierungsteil 7, dessen Längsachse 23 im wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse 10 des Führungsteils 6 angeordnet ist;
    • – ein beweglicher Stempel 8, der in der Bohrung 14 einer Halterung 9 angeordnet ist, wobei die Längsachse 11 des Stempels 8 bzw. der Halterung 9 und die Längsachse des Führungsteils 6 einen Winkel größer als 90° bilden.
  • Bevorzugt sind die einzelnen Komponenten integrale oder aufgesetzte Teile einer Grundplatte 25.
  • Der Vibrationsdetektor 1 wird -wie in 1 dargestellt- in der erfindungsgemäßen Biegeeinheit positioniert. Die Erhebung 20 auf dem Führungsteil 6 ist an die Form der Schwinggabel 4 angepaßt und so ausgestaltet, daß die beiden schwingfähigen Elemente 2, 3 zu beiden Seiten der Erhebung 20 positioniert werden können.
  • Nach der Positionierung des Vibrationsdetektors 1 wird eines der beiden schwingfähigen Elemente – im gezeigten Fall das schwingfähige Element 3 – im Bereich der Wurzel mittels des Fixierungsteils 7 fixiert. Bei dem Fixierungsteil 7 handelt es sich um eine Schraube 18, die in der Bohrung 19 der Halterung 24 geführt ist. Durch die Fixierung des schwingfähigen Elements 3 im Bereich der Wurzel wird sichergestellt, daß beim Aufbiegen der schwingfähigen Elemente 2, 3 keine Kräfte auf die Membran 5 und den Piezoantrieb 16 einwirken.
  • Das Aufbiegen des schwingfähigen Elements 3 erfolgt durch den Vortrieb des bewegbaren Stempels 8. Der Stempel 8 ist in der Bohrung 14 der Halterung 9 geführt. Bezüglich des freien Endbereichs des schwingfähigen Elements 3 ist die Spitze des Stempels 8 derart ausgerichtet, daß eine Kraft F auf den der Membran 5 abgewandten Endbereich des schwingfähigen Elements 3 derart aufgebracht wird, daß dieser nach außen verbogen wird. Bei dem in 1 dargestellten Vibrationsdetektor 1 ist das schwingfähige Element 2 bereits aufgebogen.
  • Damit das Aufbiegen der schwingfähigen Elemente 2, 3 definiert erfolgen kann, läßt sich die Schraube 13 nur bis zu dem Anschlag 12 in die Bohrung 14 hineindrehen. Bei dem Anschlag 12 handelt es sich im gezeigten Fall um eine Kontermutter. Bevorzugt ist der Anschlag 12 einstellbar, wodurch das definierte Aufbiegen der schwingfähigen Elemente 2, 3 an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden kann.
  • In 6 ist ein Standard-Vibrationsdetektor zu sehen. Hier sind die schwingfähigen Elemente 2, 3 im wesentlichen (d.h. mit Ausnahme des Bereichs der Gabelwurzel) parallel zueinander ausgerichtet. Ist der Durchmesser der in einem Medium enthaltenen Feststoffteile vergleichbar mit dem Abstand der Innenflächen der beiden schwingfähigen Elemente 2, 3, so besteht die Gefahr, daß sich die Feststoffteile zwischen den Elementen 2, 3 verklemmen. Dies führt dazu, daß der Vibrationsdetektor 1 permanent den Zustand "Sensor in Kontakt mit dem Medium" ausgibt, womit der Vibrationsdetektors 1 nicht mehr korrekt funktioniert.
  • 7 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vibrationsdetektors 1. Durch die erfindungsgemäße Struktur der Schwinggabel 4 wird eine Fehlfunktion des Vibrationsdetektors 1, die auf zwischen den schwingfähigen Elementen 2, 3 eingeklemmte Feststoffteile zurückzuführen ist, verläßlich ausgeschlossen. Die beiden schwingfähigen Elemente 2, 3 sind erfindungsgemäß so weit aufgebogen sind, daß der Abstand ihrer Innenflächen zumindest außerhalb des Bereichs der Gabelwurzel größer ist als der maximale Durchmesser der Feststoffteile. Beachtet werden sollte, daß die modifizierte Schwinggabel 4 in hohem Maße symmetrisch aufgebaut ist. Nur so kann eine Belastung der Membran 5 und des Piezoantriebs 16 wirkungsvoll vermieden werden. Dies ist bereits an vorhergehender Stelle ausführlich beschrieben.
  • Es versteht sich von selbst, daß das Fertigen, Modifizieren oder Aufbiegen der schwingfähigen Elemente entweder bei der Herstellung der schwingfähigen Elemente 2, 3, oder vor oder nach der Montage des Vibrationsdetektors 1 erfolgen kann. Erfolgt die Modifikation, bevor die schwingfähgien Elemente 2, 3 an der Membran 5 befestigt sind, so kann die Herstellung in jeder beliebigen Art und Weise erfolgen. Erfolgt das Verbiegen bzw. Modifizieren nach der Befestigung an der Membran, so muß darauf geachtet werden, daß die Membran bzw. der Piezoantrieb durch die notwendigen Manipulationen nicht beschädigt wird. Erfolgt das Verbiegen der schwingfähigen Elemente 2, 3 am montierten Vibrationsdetektor 1, so kommt übrigens bevorzugt das bereits zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz, da durch das sukzessive Modifizieren der beiden schwingfähigen Elemente 2, 3 die Membran 5 überhaupt nicht belastet wird.
  • 1
    Vibrationsdetekor
    2
    Schwingfähiges Element
    3
    Schwingfähiges Element
    4
    Schwinggabel
    5
    Membran
    6
    Führungsteil
    7
    Fixierungsteil
    8
    Stempel
    9
    Halterung
    10
    Längsachse des Führungsteils
    11
    Längsachse des Stempels bzw. der Halterung
    12
    Anschlag/Kontermutter
    13
    Schraube
    14
    Bohrung
    15
    Beschichtung
    16
    Piezoantrieb bzw. Antriebs-/Empfangseinheit
    17
    Befestigungsteil
    18
    Schraube
    19
    Bohrung
    20
    Erhebung
    21
    Signalleitung
    22
    Signalleitung
    23
    Längsachse des Fixierungsteils
    24
    Halterung
    25
    Grundplatte
    26
    Behälter
    27
    Öffnung
    28
    Gehäuse

Claims (6)

  1. Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung des Füllstandes eines Mediums in einem Behälter (26) bzw. zur Ermittlung der Dichte oder der Viskosität eines Mediums in dem Behälter (26), wobei zwei schwingfähige Elemente (2, 3) in Form einer Schwinggabel (4) auf der Höhe des vorbestimmten Füllstandes angebracht sind bzw. wobei die Schwinggabel (4) so angebracht ist, daß sie bis zu einer definierten Eintauchtiefe in das Medium eintaucht, wobei eine Antriebs-/Empfangseinheit (16) vorgesehen ist, die die Schwinggabel (4) mit einer vorgegebenen Erregerfrequenz zu Schwingungen anregt und die die Schwingungen der Schwinggabel (4) empfängt, und wobei eine Regel-/Auswerteeinheit vorgesehen ist, die das Erreichen des vorbestimmten Füllstandes erkennt, sobald eine vorgegebene Frequenzänderung auftritt bzw. die anhand der Schwingfrequenz der Schwinggabel die Dichte oder die Viskosität des Mediums ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingfähigen Elemente (2, 3) der Schwinggabel (4) aufgebogen sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schwingfähigen Elemente (2, 3) der Schwinggabel (4) derartig aufgebogen sind, dass die aufgebogene Schwinggabel (4) symmetrisch aufgebaut ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schwingfähigen Elemente (2, 3) der Schwinggabel (4) soweit aufgebogen sind, dass der Abstand der Innenflächen der schwingfähigen Elemente (2, 3) größer ist als ein maximaler Durchmesser von Feststoffteilen in dem Medium.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Abstand (a) der Außenflächen der beiden aufgebogenen schwingfähigen Elemente (2, 3) der Schwinggabel (4) kleiner ist als der Innendurchmesser (b) einer Öffnung (27) in dem Behälter (26), in der der Vibrationsdetektor (1) befestigt ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Medium in Kontakt kommenden schwingfähigen Elemente (2, 3) eine inerten Beschichtung aufweisen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Beschichtung um Kunststoff oder Emaille handelt.
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