DE20318337U1 - Capacitive level sensor, has two clamps for tensioning a hose of the measurement element along a common horizontal axis and a connection element for connection to control and output units - Google Patents

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Abstract

Capacitive level sensor has a capacitive measurement element (2) that has two clamps for tensioning a hose along a shared axis, a housing connected to the measurement element and a measurement device (3) within the housing. The measurement device comprises a sensor connection element (5) for generating a signal from the measurement element and a control unit (4) that is connected to a signal output component.

Description

Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Füllstandssensor, insbesondere zur Detektion eines fließfähigen Mediums in einem Schlauch oder einer Rohrleitung.The The invention relates to a capacitive level sensor, in particular for the detection of a flowable medium in a hose or pipe.

Die Verwendung eines kapazitiven Sensors zur Messung des Füllstands des Tanks eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise aus der DE 36 39 455 A1 bekannt. Darüber hinaus können kapazitive Sensoren beispielsweise auch für die Messung des Füllstands der Kühlflüssigkeit oder des Schmieröls eines Motors eingesetzt werden. Üblicherweise wird die sich aus der Beaufschlagung des Sensors mit dem zu messenden Medium ergebende Kapazititätsänderung in eine Änderung eines Frequenzsignals umgesetzt. In Abhängigkeit insbesondere von der Dielektrizitätskonstante des Mediums werden kapazitive Füllstandssensoren mit verschiedensten Messparametern betrieben. Weitere einsatzspezifische Parameter eines kapazitiven Füllstandssensors sind beispielsweise eine Signalverzögerung sowie das Format der Ausgangsdaten. Insgesamt bedingen die unterschiedlichen Anwendungsfälle eine große Zahl verschiedener Varianten von Füllstandssensoren, die sich hauptsächlich hinsichtlich deren Parametrierung unterscheiden. Den gebräuchlichen Füllstandssensoren der genannten Anwendungsgebiete ist gemeinsam, dass ein kapazitives Messelement, insbesondere in Form von Elektrodenplatten oder eines Zylinderkondensators, direkt von von der zu überwachenden Flüssigkeit beaufschlagt wird.The use of a capacitive sensor for measuring the level of the tank of a motor vehicle is for example from DE 36 39 455 A1 known. In addition, capacitive sensors can be used for example for the measurement of the level of the cooling liquid or the lubricating oil of a motor. Usually, the capacitance change resulting from the application of the sensor to the medium to be measured is converted into a change of a frequency signal. Depending in particular on the dielectric constant of the medium capacitive level sensors are operated with a variety of measurement parameters. Further application-specific parameters of a capacitive level sensor are, for example, a signal delay and the format of the output data. Overall, the different applications require a large number of different variants of level sensors, which differ mainly with regard to their parameterization. The common level sensors of the aforementioned application areas have in common that a capacitive measuring element, in particular in the form of electrode plates or a cylindrical capacitor, is acted upon directly by the liquid to be monitored.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Füllstandssensor anzugeben, welcher bei zuverlässiger Funktion auf einfache Weise bei unterschiedlichen, auch aggresiven, fließfähigen Medien einsetzbar ist.Of the Invention has for its object to provide a level sensor, which at more reliable Function in a simple way with different, also aggresive, flowable media used is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Füllstandssensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der Füllstandssensor umfasst ein kapazitives Messelement, welches zwei längs einer gemeinsamen Achse nebeneinander an geordnete, zum Einspannen eines Schlauches oder einer Rohrleitung vorgesehene Schellen aufweist. Die Schellen bilden die Elektroden eines Kondensators, dessen Kapazität von der Dielektrizitätskonstante des in dem Schlauch befindlichen Mediums, welches flüssig oder ein Schüttgut sein kann, abhängig ist. Die Schellen erfüllen damit sowohl eine mechanische Funktion, nämlich die Herstellung einer mechanischen Verbindung zwischen dem Schlauch beziehungsweise der Rohrleitung und dem gesamten Füllstandssensor, als auch eine elektrische Funktion. Vorzugsweise haben beide Schellen gleiche Abmessungen und sind im Vergleich zur deren axialer Ausdehnung nur gering von einander beabstandet.These The object is achieved by a level sensor with the features of claim 1. The level sensor comprises a capacitive Measuring element, which two longitudinal a common axis next to each other to order, for clamping Having a hose or a pipe provided clamps. The clamps form the electrodes of a capacitor, the capacity of which permittivity of the medium in the tube, which is liquid or a bulk material can be dependent is. Meet the clamps Thus both a mechanical function, namely the production of a mechanical connection between the hose or the Pipeline and the entire level sensor, as well as an electrical function. Preferably, both have clamps same dimensions and are compared to the axial extent only slightly separated from each other.

Die das kapazitive Messelement bildenden Schellen sind mit einem Gehäuse verbunden, in welchem eine ein Sensor-Anschlusselement, eine Steuereinheit und ein Signalausgangsbauteil umfassende Messvorrichtung angeordnet ist. Das an das Messelement angeschlossene Sensor-Anschlusselement liefert ein von der Füllung des Schlauches und damit kapazitätsabhängiges Frequenzsignal an die Steuereinheit, welche weiter mit dem Signalausgangsbauteil verknüpft ist.The the capacitive measuring element forming clamps are connected to a housing, in which a sensor connection element, a control unit and a signal output device comprehensive measuring device arranged is. The sensor connection element connected to the measuring element supplies one of the stuffing of the hose and thus capacity-dependent frequency signal to the control unit, which continues with the signal output component connected is.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Steuereinheit eine mit dieser verbundene oder in diese integrierte Parametriervorrichtung mit einem magnetfeldabhängigen Bauteil auf, welches eine drahtlose Parametrierung des Füllstandssensors von außen ermöglicht. Die Parametrierung erfolgt dabei vorzugsweise bei komplett zusammengebautem Füllstandssensor. Durch den Verzicht auf eine drahtgebundene Zuleitung von Parametrierungsdaten sind entsprechende Kontaktierungs- und Abdichtungsprobleme prinzipiell ausgeschlossen. Zugleich ist eine sehr hohe Variabilität des Füllstandssensors, insbesondere eine Eignung für verschiedene zu messende flüssige Medien gegeben. Als besonders rationell zu fertigendes magnetfeldabhängiges Bauteil wird vorzugsweise ein Reed-Kontakt verwendet. Alternativ ist beispielsweise auch die Verwendung eines Hall-Sensors möglich, welcher im Vergleich zum Reed-Kontakt bei geringeren Magnetfeldstärken anspricht, jedoch aufwändiger zu fertigen ist.To an advantageous development, the control unit with a this connected or integrated in this parameterization with a magnetic field dependent Component on which a wireless parameterization of the level sensor from the outside allows. The parameterization is preferably carried out at completely assembled level sensor. By dispensing with a wired supply of parameterization data are corresponding contacting and sealing problems in principle locked out. At the same time, a very high level of variability of the level sensor, in particular aptitude for different liquid to be measured Given media. As a particularly efficient to be manufactured magnetic field dependent component preferably a reed contact used. Alternatively, for example also the use of a Hall sensor possible, which in comparison responds to reed contact at lower magnetic field strengths, but consuming too finished is.

Das mit dem kapazitiven Messelement verbundene Sensor-Anschlusselement liefert in bevorzugter Ausgestaltung ein Frequenzsignal von mindestens 150 kHz und maximal 800 kHz, insbesondere ein Signal zwischen 300 kHz und 450 kHz. Das Nutzsignal-Intervall, d.h. die Differenz zwischen der höchsten Frequenz des Messbereichs, welche auftritt, wenn kein zu messendes Medium nicht am kapazitiven Messelement anliegt, und der niedrigsten Frequenz des Messbereichs, welche auftritt, wenn wenn das zu messende Medium das kapazitive Element vollständig beaufschlagt, beträgt vorzugsweise mindestens 20 kHz und maximal 200 kHz, insbesondere 50 kHz bis 100 kHz. Damit ist eine sehr hohe Detektionssicherheit des Füllstandssensors gegeben.The Sensor connection element connected to the capacitive measuring element provides in a preferred embodiment, a frequency signal of at least 150 kHz and a maximum of 800 kHz, in particular a signal between 300 kHz and 450 kHz. The payload interval, i. the difference between the highest Frequency of the measuring range, which occurs when no measured Medium is not applied to the capacitive measuring element, and the lowest frequency the measuring range, which occurs when the medium to be measured the capacitive element completely charged preferably at least 20 kHz and at most 200 kHz, in particular 50 kHz to 100 kHz. This is a very high detection security of the level sensor given.

Die per moduliertem Magnetfeld übermittelten Parametrierungsdaten werden an den Füllstandssensor vorzugsweise als vier Byte aufweisende Parametrierungsdatensätze übertragen, welche jeweils ein Kennungs-Byte, zwei Parameter-Bytes und ein Checksummen-Byte umfassen. Die Empfangsimpulsbreite der mittels des magnetfeldabhängigen Bauteils empfangenen Impulse beträgt bevorzugt mindestens zwei Millisekunden und höchsten 200 Millisekunden. Dies stellt auch bei einem einfach, kostengünstigen magnetfeldabhängigen Bauteil, insbesondere einem Reed-Kontakt, eine ausreichende Übertragungsrate bei zugleich zuverlässiger Übertragung sicher.The parameterization data transmitted via the modulated magnetic field are preferably transmitted to the fill level sensor as four-byte parameterization data sets, which each comprise an identifier byte, two parameter bytes and a checksum byte. The received pulse width of the pulses received by means of the magnetic-field-dependent component is preferably at least two milliseconds and at most 200 milliseconds. This is also in a simple, inexpensive magnetic field dependent component, in special a reed contact, a sufficient transmission rate at the same time reliable transmission safe.

Die durch das modulierte Magnetfeld übertragenen Parametrierungsdaten können prinzipiell sämtliche Betriebsparameter des Füllstandssensors betreffen. Dies sind insbesondere ein Schaltpunkt des Sensors, eine einstellbare Fehlermeldeverzögerung sowie eine Kontrollzeit, während der nach Anlegen der Spannungsversorgung das Ausgangssignal erscheint und damit die Funktionsbereitschaft des Füllstandssensors signalisiert.The transmitted through the modulated magnetic field Parameterization data can in principle all Affect operating parameters of the level sensor. These are in particular a switching point of the sensor, an adjustable Error message delay as well as a control time while the output signal appears after the voltage supply has been applied and thus signals the functional readiness of the level sensor.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:following is an embodiment of Invention explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:

1 ein Blockschaltbild eines kapazitiven Füllstandssensors, 1 a block diagram of a capacitive level sensor,

2a bis 2e den kapazitiven Füllstandssensor in verschiedenen Ansichten. 2a to 2e the capacitive level sensor in different views.

Einander entsprechende oder gleich wirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding or equivalent parts are in all figures with provide the same reference numerals.

Ein kapazitiver Füllstandssensor 1, dessen Funktion anhand der schematischen Darstellung nach 1 im Folgenden erläutert wird, ist zum wahlweisen Einsatz als Sensor für ein beliebiges in einer Rohrleitung oder einem Schlauch befindliches Medium, beispielsweise Wasser, Öl, Kraftstoff oder andere Flüssigkeiten vorgesehen und umfasst ein kapazitives Messelement 2, an welches eine Messvorrichtung 3 angeschlossen ist. Der auch als Schlauchsensor bezeichnete Füllstandssensor 1 ist durch die im Weiteren noch näher beschriebene Parametrierung auf den jeweiligen Einsatzzweck einstellbar.A capacitive level sensor 1 , whose function is based on the schematic representation 1 is explained below, is provided for optional use as a sensor for any in a pipe or hose located medium, such as water, oil, fuel or other liquids and includes a capacitive sensing element 2 to which a measuring device 3 connected. The level sensor, also referred to as a hose sensor 1 is adjustable to the particular application by the parameterization described in more detail below.

Die Messvorrichtung 3 weist einen Microcontroller als Steuereinheit 4 auf, an welche über ein auch als Sensor-Interface bezeichnetes Sensor-Anschlusselement 5 das kapazitive Messelement 2 angeschlossen ist, welches die zu überwachende Leitung zumindest teilweise umgreift. Das Sensor-Anschlusselement 5 nutzt die vom Grad der Füllung der Leitung mit dem beispielsweise strömenden Medium abhängige Kapazität des Messelementes 2 zur Erzeugung eines Frequenzsignals, welches bei ca. 400 kHz – 410 kHz im Fall der nicht mit dem Medium gefüllten Leitung und bei ca. 330 kHz – 340 kHz im Fall der vollständig gefüllten Leitung liegt. Das Nutzsignal-Intervall beträgt damit ca. 70 kHz. In der Regel weist der Füllstandssensor 1 lediglich einen einzigen Messpunkt auf, um eine Unterscheidung zwischen einer leeren und einer gefüllten, insbesondere durchströmten, Leitung zu ermöglichen, kann jedoch ebenso einen ausgedehnten Messbereich aufweisen, um auch eine teilweise gefüllte Leitung als solche zu detektieren. Der Messpunkt, das heißt die Ansprechschwelle, des Füllstandssensors 1 ist ebenso wie dessen Auslegung auf ein bestimmtes zu überwachendes Medium ohne Änderung der Hardware im weitesten Sinne festlegbar.The measuring device 3 has a microcontroller as a control unit 4 on, via which via a sensor interface also referred to as sensor connection element 5 the capacitive measuring element 2 is connected, which surrounds the line to be monitored at least partially. The sensor connection element 5 uses the capacity of the measuring element which depends on the degree of filling of the line with the medium flowing, for example 2 for generating a frequency signal which is at about 400 kHz - 410 kHz in the case of the line not filled with the medium and at about 330 kHz - 340 kHz in the case of the completely filled line. The useful signal interval is thus approximately 70 kHz. In general, the level sensor points 1 However, only a single measuring point in order to allow a distinction between an empty and a filled, in particular through-flow, line, but may also have an extended measuring range in order to detect a partially filled line as such. The measuring point, that is the threshold, of the level sensor 1 is as well as its design for a particular medium to be monitored without changing the hardware in the broadest sense fixable.

Weiter sind an die Steuereinheit 4 eine Parametriervorrichtung 6 sowie ein Signalausgangsbauteil 7 angeschlossen, wobei sich die Parametriervorrichtung 6 aus einem Programmiermodul 8, einem Parametriermodul 9 und einem magnetfeldabhängigen Bauteil 10, insbesondere einem Reed-Kontakt oder einem Hall-Sensor, zusammensetzt. Die Module bzw. Bauteile 8, 9, 10 können hierbei auch in Form eines einzigen Bauteils realisiert sein, wobei im Weiteren nicht zwischen den Funktionen des Programmiermoduls 8 und den Funktionen des Parametriermoduls 9 unterschieden wird und die Begriffe Programmieren und Parametrieren synonym verwendet werden. Analog können die Elemente 4, 5, 6, 7 der Messvorrichtung 3 in beliebiger Weise zusammengefasst sein. Zur Spannungsversorgung der Messvorrichtung 3 weist diese eine Spannungsversorgungseinrichtung 11 auf, welcher eine Schutzeinrichtung 12 mit einem Verpolschutz 13 und einer EMV-Gehäusemassung 14 vorgeschaltet ist. Als Anschlüsse weist der kapazitive Füllstandssensor 1 Spannungsanschlüsse 15,16 sowie einen Signalanschluss 17 auf. Das vom Signalanschluss 17 gelieferte Signal ist, festlegbar durch die Parametrierung des Füllstandssensors 1, wahlweise zum Beispiel ein 4 – 20 mA Signal, ein 0,5 – 4,5 V Signal oder ein sonstiges, insbesondere digitales Signal.Next are to the control unit 4 a parameterization device 6 and a signal output component 7 connected, with the parameterization 6 from a programming module 8th , a parameterization module 9 and a magnetic field dependent component 10 , in particular a reed contact or a Hall sensor composed. The modules or components 8th . 9 . 10 can also be realized in the form of a single component, wherein not further between the functions of the programming module 8th and the functions of the parameterization module 9 a distinction is made and the terms programming and parameterization are used interchangeably. Analog can be the elements 4 . 5 . 6 . 7 the measuring device 3 be summarized in any way. To power the measuring device 3 this has a voltage supply device 11 on which a protective device 12 with a reverse polarity protection 13 and an EMC housing 14 upstream. As terminals, the capacitive level sensor 1 voltage connections 15 . 16 as well as a signal connection 17 on. That from the signal connection 17 The signal supplied is definable by the parameterization of the level sensor 1 , optionally, for example, a 4-20 mA signal, a 0.5-4.5 V signal or other, in particular digital, signal.

Zur Parametrierung des in den 2a bis 2e näher dargestellten Schlauchsensors oder Füllstandssensors 1 wird eine Magnetspule 22 verwendet, die in geringem Abstand von einigen mm bis cm neben dem fertig installierten Füllstandssensor 1 angeordnet wird. Das zwischen der Magnetspule 22 und dem von einer Gehäusewandung verdeckten, in 2c gestrichelt angedeuteten, magnetfeldabhängigen Bauteil 10, in diesem Ausführungsbeispiel einem Reed-Kontakt, existierende Magnetfeld ist durch einzelne Magnetfeldlinien symbolisiert. Die Modulierung des Magnetfeldes zum Zweck der Parametrierung des Füllstandssensors 1 geschieht derart, dass die Parametrierungsdaten als vier Bytes, nämlich jeweils ein Kennungs-Byte, zwei Parameter-Bytes und ein Checksummen-Byte umfassende Parametrierungsdatensätze an die Parametriervorrichtung 6, welche hermetisch im Gehäuse 21 eingeschlossen ist, übertragen werden. Hierbei beträgt die Empfangsimpulsbreite der Low-Bits 5 ms bis 35 ms und die Empfangsimpulsbreite der High-Bits 50 ms bis 85 ms. Die übertragenen Parametrierungsdaten werden mittels eines Speicherelementes, beispielsweise eines EEPROM's in der Messvorrichtung 3 gespeichert. Die gesamte Parametrierung des Füllstandssensors 1 nimmt bei einer Übertragungsrate von 10 Hz etwa drei Sekunden in Anspruch.To parameterize the in the 2a to 2e Hose sensor or level sensor shown in detail 1 becomes a magnetic coil 22 used, which is a small distance of a few mm to cm next to the fully installed level sensor 1 is arranged. That between the magnetic coil 22 and covered by a housing, in 2c indicated by dashed lines, magnetic field-dependent component 10 , in this embodiment a reed contact, existing magnetic field is symbolized by individual magnetic field lines. The modulation of the magnetic field for the purpose of parameterizing the level sensor 1 happens such that the parameterization data as four bytes, namely in each case one identifier byte, two parameter bytes and a checksum byte parameterization data sets to the parameterization 6 , which hermetically in the housing 21 is included. Here, the received pulse width of the low bits is 5 ms to 35 ms and the received pulse width of the high bits 50 ms to 85 ms. The transmitted parameterization data are by means of a memory element, for example an EEPROM in the measuring device 3 vomit chert. The entire parameterization of the level sensor 1 takes about three seconds at a transfer rate of 10 Hz.

Die per moduliertem Magnetfeld übermittelten Parametrierungsdaten betreffen neben dem zu detektierenden Medium, charakterisiert durch dessen Dielektrizitätskonstante, insbesondere die Betriebsart des Füllstandssensors 1. Beispielsweise kann der Füllstandssensors 1 wahlweise nach dem Arbeitsstromprinzip oder nach dem Ruhestromprinzip betrieben werden, wobei in letzgenanntem Fall, in welchem der Signalanschluss 16 im fehlerfreien Zustand aktiv, das heißt durchgesteuert ist, unabhängig vom Ausgangssignal der Ausfall der Versorgungsspannung oder Drahtbruch als Fehler signalisiert wird.The parameterization data transmitted via modulated magnetic field relate, in addition to the medium to be detected, characterized by its dielectric constant, in particular, to the operating mode of the filling level sensor 1 , For example, the level sensor 1 be operated according to the working current principle or the closed-circuit principle, in the latter case, in which the signal terminal 16 active in the fault-free state, that is to say, is controlled, regardless of the output signal, the failure of the supply voltage or wire break signaled as an error.

Der Füllstandssensor 1 wird derart betrieben, dass entweder Pluspotential oder Minuspotential an den Signalanschluss 16 geschalten ist (High Side Switch bzw. Low Side Switch). Per Parametrierung sind in beiden Fällen die Funktionsvarianten „Minimum" oder „Maximum", jeweils mit oder ohne Kontrollfunktion, einstellbar. Bei der Einstellung „Minimum mit Kontrollfunktion" erscheint bei mittels des Messelementes 2 detektiertem Medium, das heißt bei gefüllter Leitung, das Ausgangssignal für eine einstellbare Kontrollzeit von bis zu fünf Sekunden, beispielsweise zwei Sekunden und signalisiert damit die Funktionsbereitschaft des Füllstandssensors 1. Umgekehrt erscheint das Ausgangssignal bei der Einstellung „Maximum mit Kontrollfunktion" während der Kontrollzeit, sofern das Messelement 2 das Medium nicht detektiert beziehungsweise der Füllstand oder Füllgrad, insbesondere im Fall einer Zwei-Phasen-Strömung in der überwachten Leitung, unterhalb einer einstellbaren Schwelle ist. Ist die beschriebene Kontrollfunktion, für deren Realisierung ein Selbsttestmodul 18 innerhalb der Messvorrichtung 3 vorgesehen ist, nicht gewählt, so geht der Füllstandssensor 1 in jeder Funktionsvariante ohne Selbstüberwachung sofort in den Messbetrieb.The level sensor 1 is operated in such a way that either positive potential or negative potential to the signal terminal 16 switched (high side switch or low side switch). By parameterization, the function variants "minimum" or "maximum" can be set in both cases, each with or without a control function. With the setting "Minimum with control function" appears by means of the measuring element 2 detected medium, that is, when the line is filled, the output signal for an adjustable control time of up to five seconds, for example two seconds and thus signals the operational readiness of the level sensor 1 , Conversely, the output signal appears at the setting "maximum with control function" during the control period, if the measuring element 2 the medium is not detected or the level or degree of filling, in particular in the case of a two-phase flow in the monitored line, is below an adjustable threshold. Is the described control function, for its realization a self-test module 18 within the measuring device 3 is provided, not selected, the level sensor goes 1 in any function variant without self-monitoring, immediately into measuring mode.

Um ein unbeabsichtigtes Ansprechen des Füllstandssensors 1 bei kurzzeitigen, nicht relevanten Änderungen des Füllzustandes der überwachten Leitung zu verhindem, ist eine Fehlermeldeverzögerung, beispielsweise im Bereich zwischen Null und 3600 Sekunden, einstellbar. Die Fehlermeldeverzögerung, welche steuerungstechnisch mittels eines Signalmeldeverzögerungsmoduls 19 als Teil der Steuereinheit 4 realisiert ist, wird ebenso wie alle weiteren einstellbaren Parameter erst nach vollständiger Montage des Füllstandssensor 1 in der Messvorrichtung 3 gespeichert. Diese ermöglicht eine besonders rationelle Fertigung des Füllstandssensors 1 bei gleichzeitig hoher Flexibilität.Inadvertent response of the level sensor 1 in the case of short-term, irrelevant changes in the filling state of the monitored line, an error message delay, for example in the range between zero and 3600 seconds, can be set. The error message delay, which control technology means of a signal delay module 19 as part of the control unit 4 is realized, as well as all other adjustable parameters only after complete installation of the level sensor 1 in the measuring device 3 saved. This allows a particularly efficient production of the level sensor 1 with high flexibility at the same time.

Das kapazitive Messelement 2 des Schlauchsensors 1 weist zwei gleich dimensionierte, längs einer gemeinsamen Achse A in geringem Abstand nebeneinander angeordnete, zum Einspannen eines in 2a gestrichelt angedeuteten Schlauches 24 vorgesehene Schellen 25 auf, welche an einer Schmalseite 26 des Gehäuses 21 befestigt und in Längsrichtung dieser Schmalseite 26 ausgerichtet sind. An die Dichtheit des Gehäuses 21 werden unabhängig vom überwachten Medium keine besonderen Anforderungen gestellt, da der Schlauchsensor 1 nicht direkt mit dem zu detektierenden Medium, welches auch gasförmig sein kann, beaufschlagt wird. Die beiden Schellen 25 bilden die Elektroden eines Kondensators als Messelement 2. Der Schlausensor 1 ist grundsätzlich für beliebige Schlauchleitungen oder Rohrleitungen geeignet, welche in verschiedenen Betriebszuständen mit Medien, beispielsweise entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit, unterschiedlicher Dielektrizitätskonstanten gefüllt sein können. Das im Wesentliche quaderförmige Gehäuse 21 des Schlauchsensors 1 weist im Ausführungsbeispiel zwei Befestigungsbuchsen 27 auf. Auf der den das kapazitive Messelement 2 bildenden Schellen 25 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 21 ist ein Anschlusskabel 28 herausgeführt. Auf der selben Gehäuseseite sind weiter eine Anzeigevorrichtung 29, nämlich eine LED-Anzeige, und ein Potentiometer 30, allgemein als Einstellvorrichtung bezeichnet, sichtbar. Das Potentiometer 30 ermöglicht Einstellungen am Füllstandssensor 1, die wahlweise auch durch die Parametrierung mittels moduliertem Magnetfeld vorgenommen werden können und ist optional vorhanden.The capacitive measuring element 2 of the hose sensor 1 has two identically dimensioned, along a common axis A at a small distance juxtaposed, for clamping an in 2a indicated by dashed lines hose 24 provided clamps 25 on, which on a narrow side 26 of the housing 21 attached and in the longitudinal direction of this narrow side 26 are aligned. To the tightness of the housing 21 No special requirements are made regardless of the monitored medium, as the hose sensor 1 not directly with the medium to be detected, which may also be gaseous, is applied. The two clamps 25 form the electrodes of a capacitor as a measuring element 2 , The strap sensor 1 is basically suitable for any hose lines or pipelines, which can be filled in different operating conditions with media, for example either a gas or a liquid, different dielectric constants. The essentially cuboid housing 21 of the hose sensor 1 has in the exemplary embodiment two mounting sockets 27 on. On the the the capacitive measuring element 2 forming clamps 25 opposite side of the housing 21 is a connection cable 28 led out. On the same side of the housing are still a display device 29 namely an LED display and a potentiometer 30 , commonly referred to as adjusting, visible. The potentiometer 30 allows adjustments to the level sensor 1 , which can optionally be made by the parameterization by means of modulated magnetic field and is optionally available.

11
Füllstandssensorlevel sensor
22
Messelementmeasuring element
33
Messvorrichtungmeasuring device
44
Steuereinheitcontrol unit
55
Sensor-AnschlusselementSensor connection element
66
ParametriervorrichtungParametriervorrichtung
77
SignalausgangsbauteilSignal output device
88th
Programmiermodulprogramming module
99
Parametriermodulparameter module
1010
Bauteilcomponent
1111
SpannungsversorgungseinrichtungPower supply means
1212
Schutzeinrichtungguard
1313
VerpolschutzReverse polarity protection
1414
EMV-GehäusemassungEMC Gehäusemassung
1515
Spannungsanschlussvoltage connection
1616
Spannungsanschlussvoltage connection
1717
Signalanschlusssignal connection
1818
SelbsttestmodulSelf-test module
1919
SignalmeldeverzögerungsmodulSignal detection delay module
2121
Gehäusecasing
2222
Magnetspulesolenoid
2424
Schlauchtube
2525
Schelleclamp
2626
Schmalseitenarrow side
2727
Befestigungsbuchsemounting bushing
2828
Anschlusskabelconnection cable
2929
Anzeigevorrichtungdisplay device
3030
Einstellvorrichtungadjustment
AA
Achseaxis

Claims (11)

Kapazitiver Füllstandssensor mit – einem kapazitiven Messelement (2), welches zwei längs einer gemeinsamen Achse (A) nebeneinander angeordnete, zum Einspannen eines Schlauches (24) vorgesehene Schellen (25) aufweist, – einem mit dem kapazitiven Messelement (2) verbundenen Gehäuse (21), – einer im Gehäuse (21) angeordneten Messvorrichtung (3), umfassend – ein zur Erzeugung eines Frequenzsignals mittels des kapazitiven Messelementes (2) vorgesehenes Sensor-Anschlusselement (5), – eine mit dem Sensor-Anschlusselement (5) verbundene Steuereinheit (4), – ein an die Steuereinheit (4) angeschlossenes Signalausgangsbauteil (7).Capacitive level sensor with - a capacitive measuring element ( 2 ), which two along a common axis (A) arranged side by side, for clamping a hose ( 24 ) provided clamps ( 25 ), - one with the capacitive measuring element ( 2 ) connected housing ( 21 ), - one in the housing ( 21 ) arranged measuring device ( 3 ), comprising - a for generating a frequency signal by means of the capacitive measuring element ( 2 ) provided sensor connection element ( 5 ), - one with the sensor connection element ( 5 ) connected control unit ( 4 ), - one to the control unit ( 4 ) connected signal output component ( 7 ). Kapazitiver Füllstandssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (3) eine mit der Steuereinheit (4) verbundene Parametriervorrichtung (6) mit einem zur Aufnahme von Parametrierungsdaten vorgesehene magnetfeldabhängigen Bauteil (10) aufweist.Capacitive level sensor according to claim 1, characterized in that the measuring device ( 3 ) one with the control unit ( 4 ) associated parameterization device ( 6 ) with a magnetic field-dependent component provided for recording parameterization data ( 10 ) having. Kapazitiver Füllstandssensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetfeldabhängige Bauteil (10) ein Reed-Kontakt ist.Capacitive level sensor according to claim 2, characterized in that the magnetic field-dependent component ( 10 ) is a reed contact. Kapazitiver Füllstandssensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetfeldabhängige Bauteil (10) ein Hall-Sensor ist.Capacitive level sensor according to claim 2, characterized in that the magnetic field-dependent component ( 10 ) is a Hall sensor. Kapazitiver Füllstandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine zur Anzeige eines Betriebszustandes der Messvorrichtung (3) vorgesehene Anzeigevorrichtung (29).Capacitive level sensor according to one of claims 1 to 4, characterized by a for displaying an operating state of the measuring device ( 3 ) provided display device ( 29 ). Kapazitiver Füllstandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine zur Einstellung eines Parameters der Messvorrichtung (29) vorgesehene mechanisch betätigbare Einstellvorrichtung (30).Capacitive level sensor according to one of claims 1 to 4, characterized by a for setting a parameter of the measuring device ( 29 ) provided mechanically operable adjusting device ( 30 ). Kapazitiver Füllstandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21) im Wesentlichen quaderförmig ist.Capacitive level sensor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the housing ( 21 ) is substantially cuboid. Kapazitiver Füllstandssensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die das Messelement (2) bildenden Schellen (25) auf einer Schmalseite (26) des Gehäuses (21) angeordnet sind.Capacitive level sensor according to claim 7, characterized in that the measuring element ( 2 ) forming clamps ( 25 ) on a narrow side ( 26 ) of the housing ( 21 ) are arranged. Kapazitiver Füllstandssensor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (A) der Schellen (25) in Längsrichtung einer Schmalseite (26) des Gehäuses (21) angeordnet ist.Capacitive level sensor according to claim 7 or 8, characterized in that the axis (A) of the clamps ( 25 ) in the longitudinal direction of a narrow side ( 26 ) of the housing ( 21 ) is arranged. Kapazitiver Füllstandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein Selbsttestmodul (18) innerhalb der Messvorrichtung (3).Capacitive level sensor according to one of Claims 1 to 9, characterized by a self-test module ( 18 ) within the measuring device ( 3 ). Kapazitiver Füllstandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein Signalmeldeverzögerungsmodul (19) innerhalb der Messvorrichtung (3).Capacitive level sensor according to one of claims 1 to 10, characterized by a signal delay module ( 19 ) within the measuring device ( 3 ).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102010015154A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Device for storing a working fluid for a motor vehicle

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US3744314A (en) * 1971-01-27 1973-07-10 C Lenny Fuel gauges

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Einfach anclipsen:Der Schlauchsensor TLS100 erkennt und meldet den Flüssigkeitsstand in Schläuchen, E-T-A Elektronische Apparate GmbH, Altdorf, 19.11.2003 *
Einfach anclipsen:Der Schlauchsensor TLS100 erkennt und meldet den Flüssigkeitsstand in Schläuchen, E-T-A Elektronische Apparate GmbH, Altdorf, 19.11.2003;
E-T-A Schlauchsensor TLS100,E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf, Druckvermerk 03/04a,S.155,156 *
E-T-A Schlauchsensor TLS100,E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf, Druckvermerk 03/04a,S.155,156;

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