DE4025326A1

DE4025326A1 - Level measurement, esp. in vehicle engine sump - using detection of ultrasonic pulses transmitted through liquid and reflected back from surface

Info

Publication number: DE4025326A1
Application number: DE19904025326
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Doernhoefer; Gunther Prof Dr Ing Krieg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1991-11-14
Anticipated expiration: 2010-08-11
Also published as: DE4025326C2

Abstract

The method sends an ultrasonic pulse through the liquid to be reflected at the surface and received by the same transducer. The pulse transmission involves stimulating the transducer to oscillate briefly and relax. A switching curve is generated which corresp. to the envelope curve of the transmission pulse. The transmitter and received signals are compared with the envelope curve or the corresp. difference is formed. USE/ADVANTAGE - Esp. for measuring level of oil in motor vehicle engine sump. Enables reliable and rapid measurement despite displacement of the liquid, e.g. because of vehicle tilt, cornering, acceleration and deceleration.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter, wie einer Ölwanne, einem Tank in Kraftfahrzeu gen oder dergleichen.The invention relates to a method and a device for measuring the level of a liquid in one Containers such as an oil pan, a tank in motor vehicles gene or the like.

Füllstandsmesser sind an sich bekannt. Es gibt Füllstands messer mit einem Schwimmer, deren Höhe im Behälter in geeigneter Weise abgenommen wird. Weiterhin kann die durch Änderung des Füllstandes bedingte Kapazitätsänderung ei nes senkrecht in der Flüssigkeit befindlichen Kondensators gemessen werden. Zeitliche und räumliche Schwankungen des Tankinhalts können durch zeitliche Mittelwertbildung, z. B. durch elektronische Integration ausgeglichen werden, so daß im Mittel ein richtiger Füllstand, unabhängig von der Bewegung des Mediums, angezeigt wird. Ein Nachteil besteht darin, daß rasche Änderungen im Füllstand nicht erkannt werden können. Letzteres kann zu nicht rechtzeitig erkennbaren Verseuchungen von Erdreich und Grundwasser durch ausfließendes Öl oder Chemikalien bei entsprechen den Behältern führen. Bei Verbrennungsmotoren kann ein plötzlicher Ölverlust infolge von Leckagen oder defekten Teilen im Motorraum nicht rechtzeitig erkannt werden, so daß irreversible Schäden in beträchtlicher Höhe am Motor entstehen können. Letzteres gilt insbesondere für moderne Motoren mit Ölwannen, deren Volumen insbesondere zur Reduzierung des Luftwiderstandbeiwertes, aber auch zur Reduzierung der bei einem Ölwechsel erforderlichen Ölmenge stark reduziert wurde.Level meters are known per se. There is level knife with a float, the height of which is in the tank appropriately removed. Furthermore, the through Change in level due to change in capacity a vertical condenser in the liquid be measured. Temporal and spatial fluctuations of the tank contents can be determined by averaging over time, e.g. B. be compensated for by electronic integration, so that on average a correct level, regardless of the movement of the medium is displayed. A disadvantage is that rapid changes in the level do not can be recognized. The latter cannot be done in time recognizable contamination of soil and groundwater due to leaking oil or chemicals the containers. With internal combustion engines, a Sudden loss of oil due to leakage or faulty Parts in the engine compartment are not recognized in time, so that irreversible damage at a considerable amount on Engine can arise. The latter applies in particular to modern engines with oil pans, their volume in particular to reduce the drag coefficient, but also to reduce the oil change required The amount of oil was greatly reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine zuverlässige und schnelle Füllstandsmessung auch bei zeitlichen und örtlichen Verlagerungen der Füllflüssigkeit, beispiels weise infolge von Schräglage, Kurvenfahrt, Beschleuni gungen und Verzögerungen ermöglichen.The invention has for its object a method and to provide a device that is reliable and fast level measurement even with time and local displacements of the filling liquid, for example wise due to inclination, cornering, acceleration Enable delays and delays.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Ver fahren der eingangs genannten Art gelöst, welches da durch gekennzeichnet ist, daß zumindestens ein Ultra schallimpuls durch die Flüssigkeit vom Bodenbereich oder vom Seitenwandbereich zu deren Oberfläche gesandt und nach Reflexion wieder empfangen wird. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung sieht zur Lösung der Aufgabe vor, daß der Sendeimpuls mittels einer Sendeimpulsunterdrückung aus geblendet wird. Die Wandler sind vorzugsweise am Boden des Behälters angeordnet, können aber auch an allen vier Seitenwänden der Ölwanne als Ultraschallarrays angeordnet sein. Die Sendefrequenz ist derart, daß die Zeit zwischen der Aussendung zweier Ultraschallimpulse größer ist als die maximal mögliche Laufzeit des einmal reflektierten Impulses, der alleine ausgewertet wird. According to the invention, this object is achieved by a ver driving of the type mentioned solved, which there is characterized by that at least one Ultra sound impulse through the liquid from the floor area or sent from the side wall area to its surface and after Reflection is received again. An inventive To solve the problem, the device provides that the Send pulse by means of a send pulse suppression is blinded. The transducers are preferably on the ground the container arranged, but can also on all four Side walls of the oil pan arranged as ultrasound arrays be. The transmission frequency is such that the time between the transmission of two ultrasound pulses is greater than the maximum possible runtime of the once reflected Impulse that is evaluated alone.

Bevorzugte Weiterentwicklungen sehen vor, daß mehrere Ultraschallwandler am Boden oder an der Behälterwand an geordnet sind und daß der mittlere Füllstand bzw. das tatsächliche Füllvolumen aus den einzelnen Laufzeiten der verschiedenen Wandler jeweils ermittelt wird. Weite re Ausgestaltungen sehen vor, daß der Impuls derart aus gesandt wird, daß ein Ultraschallwandler lediglich kurz zeitig zum Schwingen angestoßen (angeregt) wird und an schließend ausschwingt und daß eine Schaltkurve erzeugt wird, die der Hüllkurve des Sendeimpulses entspricht und daß Sende- und Empfangssignal mit der Schaltkurve ver glichen bzw. die entsprechende Differenz gebildet wird, wobei sich eine Weiterbildung dadurch auszeichnet, daß die Schaltkurve um einen negativen Wert gegenüber der Nullinie des Sendeimpulses verschoben wird.Preferred further developments provide that several Ultrasonic transducers on the floor or on the container wall are ordered and that the average level or actual filling volume from the individual terms of the various converters is determined in each case. Vastness re configurations provide that the pulse looks like this is sent that an ultrasonic transducer only briefly is prompted to vibrate (stimulated) and on finally swings out and that produces a switching curve which corresponds to the envelope of the transmission pulse and that send and receive signal ver with the switching curve equal or the corresponding difference is formed, a further training is characterized in that the switching curve by a negative value compared to the Zero line of the transmission pulse is shifted.

Zur weiteren Auswertung des bereinigten Signals kann ent weder zunächst eine analoge Weiterverarbeitung vorgesehen sein, indem über die Laufzeit des Ultraschallsignals eine zeitliche Integration eines Spannungswertes derart erfolgt, daß der integrierte Wert ein Maß für die Laufzeit und damit die Füllhöhe ist oder aber eine digitale Weiterverarbeitung, indem durch den Sendeimpuls ein Zähler gestartet und durch den Empfangsimpuls der Zähler gestoppt wird. Eine andere Ausgestaltung sieht darüber hinaus vor, daß das Empfangs signal über einen Vergleich mit einem Schwellwert einen Stoppimpuls für den Zähler erzeugt wird.For further evaluation of the cleaned signal, ent no analogue processing is initially provided be a by the duration of the ultrasonic signal time integration of a voltage value takes place in such a way that the integrated value is a measure of the term and thus the fill level is or digital processing, by starting a counter by the transmission pulse and by the counter receiving pulse is stopped. Another Design also provides that the reception signal via a comparison with a threshold value Stop pulse is generated for the counter.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeich net, daß im unteren Bereich des Behälters mindestens ein Ultraschallwandler angeordnet ist, dessen Sendesignal zur Oberfläche der Flüssigkeit gerichtet ist, deren Füll höhe bestimmt werden soll. Während grundsätzlich nur ein Wandler vorgesehen sein kann, sieht eine bevorzugte Aus gestaltung vor, daß mehrere Ultraschallwandler im unteren Bereich des Behälters angeordnet sind. Die Wandler kön nen dabei, wie schon oben angedeutet, derart eingesetzt werden, daß sie sowohl Ultraschallsender als auch -emp fänger sind; das von einem als Sender fungierenden Ultra schallwandler ausgesendete Signal kann aber von einem anderen Wandler als Empfänger empfangen werden, wobei beide nur die jeweilige entsprechende Funktion ausüben; in diesem Falle ist ein elektronisches Ausblenden des Sendeimpulses, wie es oben erläutert wurde, nicht not wendig, kann aber eine aufwendigere Elektronik verlangen.The device according to the invention is characterized net that at least one in the lower part of the container Ultrasonic transducer is arranged, the transmission signal is directed to the surface of the liquid, its filling height should be determined. While basically only one Transducer can be provided, looks a preferred design that several ultrasonic transducers in the lower Area of the container are arranged. The converters can NEN, as already indicated above, used in this way that they are both ultrasonic transmitters and -emp are catchers; that of an Ultra acting as a transmitter sound transducer emitted signal can from a other transducer can be received as a receiver, whereby both only perform the corresponding function; in this case it is necessary to hide the Transmit pulse, as explained above, not necessary agile, but can require more elaborate electronics.

In konstruktiver Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Ultraschallwandler an der Bodenfläche des Behälters an geordnet sind oder daß Ultraschallwandler im unteren Be reich der Seitenwandung des Behälters angeordnet sind und im Inneren des Behälters Umlenkeinrichtungen zur Umlenkung des von den Wandlern ausgesandten Ultraschallsignals zur Oberfläche der Flüssigkeit angebracht sind. Die Befesti gung der Ultraschallwandler am Behälter kann auf ver schiedene Weise erfolgen, nämlich durch Kleben, Klemmen, Schrauben, zum Teil auch in Kombination der verschiedenen Befestigungsweisen.In constructive training it is provided that the Ultrasonic transducers on the bottom surface of the container are ordered or that ultrasonic transducer in the lower Be richly arranged the side wall of the container and deflection devices for deflection inside the container of the ultrasound signal emitted by the transducers Surface of the liquid are attached. The fasteners supply of the ultrasonic transducers on the container can be reduced to ver different ways, namely by gluing, clamping, Screws, sometimes in combination of the different Fastening methods.

Andere Weiterbildungen sehen vor, daß mehrere Ultraschall sender matrixartig am Boden des Behälters angeordnet sind und daß in der Nähe der Eckpunkte des Bodens des Behälters jeweils ein, also insgesamt vier Ultraschallwandler an geordnet sind.Other developments provide that several ultrasounds transmitters are arranged in a matrix at the bottom of the container and that near the corner points of the bottom of the container one, i.e. a total of four ultrasonic transducers are ordered.

Eine weitere konkrete Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß oberhalb der Ultraschallwandler zur Flüssig keitsoberfläche hin offene Hohlzylinder angeordnet sind, die im unteren Bereich ihrer Wandung zumindestens eine Öffnung zum Restbehälter hin aufweisen. Eine solche Ausge staltung ist insbesondere vorteilhaft, wenn ein Wandler so wohl als Sender als auch Empfänger für die von ihm aus gesandten und an der Flüssigkeitsoberfläche reflektierten Signal dient. Wenn ein entsprechender Leitzylinder nicht vorhanden ist, so kann der Wandler Signale empfangen, wenn ein von seinem Sendeimpuls erreichtes Flüssigkeits oberflächensegment senkrecht zu der Sendeimpulsrichtung steht, was, wie sich herausgestellt hat, bei einer "ge schüttelten" Flüssigkeit hinreichend oft der Fall ist. Die Wahrscheinlichkeit könnte in einer solchen Ausgestal tung darüber hinaus noch dadurch erhöht werden, daß über dem Wandler eine Ultraschallinse angeordnet ist, die den vom Wandler ausgesandten Ultraschallimpuls zerstreut, so daß er eine größere Fläche der Oberfläche der Flüs sigkeit bestreicht, wodurch die Wahrscheinlichkeit er höht wird, daß die Reflexionsbedingung erfüllt ist.Another concrete embodiment is characterized by this from that above the ultrasonic transducer to liquid open hollow cylinders are arranged on the surface, at least one in the lower area of its wall Have an opening to the waste container. Such a Ausge Staltung is particularly advantageous if a converter like this probably as a sender as well as a receiver for those of him sent and reflected on the liquid surface Serves signal. If a corresponding master cylinder is not is present, the converter can receive signals when a liquid reached by its transmit pulse surface segment perpendicular to the transmit pulse direction stands, which, as it turned out, in a "ge shook "liquid sufficiently often. The probability could be in such a configuration tion are further increased by the fact that the transducer an ultrasound lens is arranged, the scattered ultrasound pulse emitted by the transducer, so that it has a larger area of the surface of the rivers brushed, reducing the likelihood of it is increased that the reflection condition is met.

Wenn aber, wie in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, ein Zylinder vorgesehen ist, der durch ein Loch in sei ner Seitenwandung mit dem Restbehälter in Flüssigkeits verbindung steht, so kann das an der vom Zylindermantel umschlossenen Flüssigkeitsoberfläche reflektierte Signal wiederholt durch die Zylinderwandungen zurückreflektiert werden, bis es den Wandler wieder erreicht. Der durch die Mehrfachreflexion und den hierdurch vergrößerten Rücklaufweg bedingte Fehler kann dadurch ausgeschaltet werden, daß mehrere entsprechende Anordnungen vorhanden sind.If, however, as provided in a preferred embodiment, a cylinder is provided which is through a hole in ner side wall with the residual container in liquid connection is established, this can be done on the cylinder jacket enclosed liquid surface reflected signal repeatedly reflected back through the cylinder walls until it reaches the converter again. The through the multiple reflection and the magnification thereby This can eliminate errors caused by the return path that there are several corresponding arrangements are.

Der Ultraschallwandler ist vorzugsweise ein Piezokristall. Eine weitere bevorzugte Augestaltung sieht vor, daß am Ultraschallwandler ein Differenzverstärker nachgeordnet ist, dessen anderen Eingang das Ausgangssignal eines Schaltkurvengenerators zugeführt ist.The ultrasonic transducer is preferably a piezo crystal. Another preferred eye design provides that on Ultrasonic transducers downstream of a differential amplifier whose other input is the output signal of a Switching curve generator is supplied.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung, in der in bevorzugter Ausgestaltung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:Further advantages and features of the invention result from the claims from the following description, in the preferred embodiment with reference to the drawings are explained in detail. It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Flüs sigkeitsbehälter mit an dessen Unterseite angeordneten Ultra schallwandlern; Fig. Transducers 1 a section through a fluid reservoir with flues arranged on the underside of Ultra;

Fig. 2 eine Sicht auf die Unterseite des Behälters der Fig. 1; Fig. 2 is a view of the underside of the container of Fig. 1;

Fig. 3 die Detaildarstellung eines mit einer akustischen Linse versehe nen Ultraschallwandlers; Figure 3 shows the detailed view of an ultrasonic transducer provided with an acoustic lens.

Fig. 4 einen Darstellung eines Flüssig keitsbehälters ähnlich der Dar stellung der Fig. 1 mit einer Vielzahl von an der Bodenseite angebrachten Ultraschallwandlern; Fig. 4 is an illustration of a liquid keitsbehälters similar to the Dar position of Figure 1 with a plurality of ultrasonic transducers attached to the bottom.

Fig. 5 ebenfalls eine Darstellung eines Flüssigkeitsbehälters ähnlich der der Fig. 1 mit mit Leitzylindern versehenen Ultraschallwandlern; FIG. 5 also shows a liquid container similar to that of FIG. 1 with ultrasonic transducers provided with guide cylinders;

Fig. 6a, b Schallumlenkeinrichtungen zum Einsatz bei der Anbringung der Schallwandler an einer Seiten wand des Behälters; Fig. 6a, b sound deflection devices for use in attaching the sound transducer to a side wall of the container;

Fig. 7 eine Ausgestaltung zur Erzeu gung eines Referenzsignals; FIG. 7 shows an embodiment for the generation supply a reference signal;

Fig. 8 die Befestigung eines Ultra schallwandlers mittels Klem mung; Fig. 8 the attachment of an ultra sound transducer by means of clamping;

Fig. 9 die Befestigung eines Ultra schallwandlers mittels einer Spannschraube; Fig. 9 the attachment of an ultra sound transducer by means of a clamping screw;

Fig. 10 ein Blockschaltbild der erfin dungsgemäßen Elektronik zum Erzeugen eines Ultraschallsen designals und der elektronischen Weiterverarbeitung des empfange nen Ultraschallsignals; FIG. 10 is a block diagram of the electronics OF INVENTION to the invention for generating a Ultraschallsen designals and the electronic processing of the receive NEN ultrasonic signal;

Fig. 11 eine detailliertere Darstellung einer Schaltung; FIG. 11 is a more detailed representation of a circuit;

Fig. 12 eine Signaldarstellung; und FIG. 12 is a signal representation; and

Fig. 13 ein Blockschaltbild ähnlich der Fig. 10 für eine erfindungsgemäße Elektronik mit laufzeitabhängiger Verstärkung des Signals. FIG. 13 is a block diagram similar to FIG. 10 for an electronic device according to the invention with a time-dependent gain of the signal.

Am Boden 1a eines Flüssigkeitsbehälters 1, wie beispiels weise der Ölwanne eines Kraftfahrzeugs, sind Ultraschall wandler 3 angebracht. Zwischen dem Wandler 3 und dem Bo den 1a des Behälters ist vorzugsweise ein Koppelmedium 3a vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die Wandler 3 mittels Kleber 3a an der Unterseite 1a des Behälters 1 festgeklebt, so daß der Kleber das Koppelme dium 3a bildet. Im Flüssigkeitsbehälter 1 befindet sich eine Flüssigkeit 5 an deren Oberfläche 5a von den Wand lern 3 ausgesandte Ultraschallimpulse 3b entsprechend dem Reflexionsgesetz reflektiert werden. Wenn der Be hälter 1 sich in Ruhe befindet mit horizontal ausge richtetem Boden 1a, so ist die Oberfläche 5a der Flüs sigkeit 5 ebenfalls horizontal und eben, so daß der aus gesandte Ultraschallimpuls 3b auf den gleichen Wandler 3 wieder reflektiert wird und das an diesem empfangene Signal weiterverarbeitet werden kann. Befindet sich aber der Behälter 1 und damit die Flüssigkeit 5 sowie deren Oberfläche 5a in Bewegung, so werden ausgestrahlte Schall impulse 3a zum Teil in Richtung reflektiert (3c) bei denen der Impuls nicht mehr auf einen Wandler 3 trifft. Aufgrund der unruhigen, bewegten Flüssigkeitsoberfläche 5a in diesem Fall treffen Ultraschallimpulse 3b aber in hinreichendem Umfange auf horizontal gerichtete Flüssigkeitsoberflächen- Elemente (bei 5c), so daß ein Strahl 3a vertikal auf den Ultraschallwandler 3 zurückreflektiert wird. Das Empfangs signal kann dann ebenfalls wieder ausgewertet werden. Die "gestreuten" Impulse 3c, die nicht auf einen Wand ler 3 treffen, stören nicht.At the bottom 1 a of a liquid container 1 , such as the oil pan of a motor vehicle, ultrasonic transducers 3 are attached. Between the converter 3 and the Bo den 1 a of the container, a coupling medium 3 a is preferably provided. In the embodiment of Fig. 1, the transducer 3 a a of the container 1, adhered by means of adhesive 3 on the underside of 1 so that the adhesive forms the Koppelme dium 3 a. In the liquid container 1 there is a liquid 5 on the surface 5 a of the wall learners 3 emitted ultrasonic pulses 3 b are reflected according to the law of reflection. If the loading container 1 is at rest with horizontally aligned bottom 1 a, the surface 5 a of the liquid 5 is also horizontal and flat, so that the ultrasound pulse 3 b sent from the same transducer 3 is reflected again and that can be further processed on this received signal. However, if the container 1 and thus the liquid 5 and its surface 5 a are in motion, then emitted sound pulses 3 a are partially reflected in the direction ( FIG. 3 c) in which the pulse no longer strikes a transducer 3 . Due to the restless, moving liquid surface 5 a in this case, ultrasonic pulses 3 b meet in sufficient extent on horizontally directed liquid surface elements (at 5 c), so that a beam 3 a is vertically reflected back on the ultrasonic transducer 3 . The received signal can then also be evaluated again. The "scattered" impulses 3 c, which do not hit a wall 3 , do not interfere.

Aufgrund der Laufzeit des ausgesandten Ultraschallimpul ses 3a und des zum Wandler 3 reflektierten Impulsanteils 3b, kann die Füllstandshöhe bei dem jeweiligen Wandler 3 durch Multiplikation der halben Gesamtlaufzeit mit der Schallgeschwindigkeit im Medium der Flüssigkeit 5 bestimmt werden. Bei ruhigem, stationären Behälter 1 reicht im Prinzip ein Wandler. Bei bewegten Behältern 1, wie dies bei Ölwannen oder Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen der Fall ist, wird man mehrere, mindestens zwei, vorzugsweise aber mindestens vier Wandler vorsehen, wie dies für einen Behälter 1 aus der Darstellung der Unterseite desselben in der Fig. 2 erkennbar ist. Die Wandler 3 sind dort in den Eckbereichen der Bodenfläche 1a des Behälters 1 ange ordnet. Bei Reflexion an einer zum Boden geneigten Flüs sigkeitsoberfläche und Empfang des reflektierten Signals 3b durch einen in einer Entfernung a angeordneten Empfänger ergibt sich die Flüssigkeitshöhe über dem Sender 3 durchDue to the transit time of the emitted ultrasonic pulse 3 a and the pulse component 3 b reflected to the transducer 3 , the fill level in the respective transducer 3 can be determined by multiplying half the total transit time by the speed of sound in the medium of the liquid 5 . In principle, a converter is sufficient for a calm, stationary container 1 . With moving containers 1 , as is the case with oil pans or fuel tanks of motor vehicles, several, at least two, but preferably at least four transducers will be provided, as can be seen for a container 1 from the illustration of the underside of the same in FIG. 2 . The transducers 3 are there in the corner areas of the bottom surface 1 a of the container 1 is arranged. Upon reflection on a liquid surface inclined to the ground and reception of the reflected signal 3 b by a receiver arranged at a distance a, the liquid level above the transmitter 3 results from

wobei T die Signalgesamtlaufzeit und c die Schallgeschwindigkeit im Medium ist. Um ein Abbild der gesamten Flüssigkeitsoberfläche zu erhalten, können alle vorhandenen Ultraschallwandler als Sender abgefragt werden.where T is the total signal transit time and c is the speed of sound in the medium. To an image of the entire liquid surface queried all existing ultrasonic transducers as transmitters will.

Gegebenenfalls kann auch der Boden 1a des Behälters 1 im Bereich des Ultraschallwandlers 3 mit einer akusti schen (Streu-) Linse 6 versehen sein, die den Impuls des Wandlers 3 auffächert und in mehrere Richtungen streut. Während ein Teil des Schall dadurch seitlich fortreflek tiert wird (bei 7a), wird hierdurch die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß Schallanteile 7b zunächst zur akustischen Linse 6 zurück und durch diese zum Wandler 3 zurückreflektiert werden (Fig. 3), da die Wahrscheinlichkeit, daß Bereiche des Sendeimpulses senkrecht auch eine schief stehende Flüssigkeitsoberfläche 5a treffen, durch die akustische Linse 6 erhöht wird.Optionally, the bottom 1 a of the container 1 in the area of the ultrasonic transducer 3 can be provided with an acoustic (scatter) lens 6 , which fans out the pulse of the transducer 3 and scatters in several directions. While part of the sound is laterally reflected (at 7 a), this increases the probability that sound components 7 b are first reflected back to the acoustic lens 6 and back to the transducer 3 ( FIG. 3), since the probability that areas of the transmission pulse perpendicular also meet a slanted liquid surface 5 a, is increased by the acoustic lens 6 .

Während vorstehend jeder Wandler 3 sowohl als Ultraschall sender als auch als Ultraschallempfänger dient, könnte auch vorgesehen sein, daß die Funktionen körperlich-räum lich getrennt und in unterschiedlichen Wandlern verwirk licht sind, wobei jeweils ein Sender und ein Empfänger unmittelbar nebeneinander angeordnet sind.While each transducer 3 above serves both as an ultrasound transmitter and as an ultrasound receiver, it could also be provided that the functions are physically and spatially separated and realized in different transducers, with a transmitter and a receiver being arranged directly next to one another.

Bei der Ausgestaltung der Fig. 4 sind am Boden 1a des Behältnisses 1 matrixartig eine Vielzahl von Ultraschall wandlern 3 angeordnet, deren Sende- und Empfangsfunktio nen ebenfalls getrennt oder aber jeweils in einem Wand ler 3 verwirklicht sein können. Hierdurch wird der Sen deimpuls 3a zu einem anderen Wandler hinreflektiert, der das reflektierte Signal als Empfangssignal aufnimmt und der Weiterverarbeitung zuführt. Die in Fig. 4 gezeigte Ultraschallwandleranordnung kann sich über die gesamte Bodenfläche des Behälters 1 erstrecken, um eine sichere Signaldetektion zu ermöglichen. In the embodiment of Fig. 4, a plurality of ultrasonic transducers 3 are at the bottom 1a of the container 1 arranged like a matrix, the transmitting and Empfangsfunktio also NEN separately or each ler in a wall 3 can be realized. As a result, the Sen deimpuls 3 a is reflected towards another transducer, which receives the reflected signal as a received signal and feeds it to further processing. The ultrasound transducer arrangement shown in FIG. 4 can extend over the entire bottom surface of the container 1 in order to enable reliable signal detection.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung (Fig. 5) sind Leit zylinder 2 oder Ultraschall-Führungsrohre angeordnet, die zum Angleich der Füllstände in ihnen an den Füll stand im Restbehälter 1a in ihrem unteren Wandungsbereich jeweils mindestens eine Bohrung 4 in ihrem Mantel aufwei sen. Steht die Flüssigkeitsoberfläche 5a nicht parallel zum Wandler 3, so wird der von diesem ausgesandte Sende impuls 3 dann, wenn er von der Flüssigkeitsfläche 5a, 2 zur Seite reflektiert wird, auf die Wandung des Zylinders 2 treffen, von dieser wieder reflektiert werden, bis der reflektierte Impuls zum Wandler 3 gelangt und dort wieder detektiert und der Weiterverarbeitung zugeführt werden kann.According to a further embodiment ( Fig. 5) guide cylinder 2 or ultrasonic guide tubes are arranged, which stood for matching the fill levels in them to the fill in the residual container 1 a in their lower wall area in each case at least one bore 4 in their jacket. If the liquid surface 5 a is not parallel to the transducer 3 , then the transmission pulse 3 emitted by it will hit the wall of the cylinder 2 when it is reflected to the side by the liquid surface 5 a, 2 , and will be reflected again by the latter. until the reflected pulse reaches transducer 3 , where it can be detected again and fed to further processing.

Auch hier sind vorzugsweise wieder mehrere, insbesondere vier Wandler vorgesehen. Durch Messungen mit allen vier Wandlern kann nicht nur der mittlere Füllstand bestimmt, sondern auch durch die unterschiedlichen Laufzeiten bei verschiedenen Wandlern die mittlere Neigung der Flüssig keitsoberfläche relativ zum Boden bestimmt und hierdurch die durch die Mehrfachreflexion bedingte Laufzeitverlän gerung berücksichtigt bzw. kompensiert werden.Again, there are preferably several, in particular four converters are provided. By measurements with all four Transducers can not only determine the average level, but also due to the different terms different transducers the average slope of the liquid surface determined relative to the ground and thereby the runtime extension due to multiple reflection taken into account or compensated for.

Während bisher die Wandler 3 immer an der Unterseite bzw. dem Boden 1a des Behälters angebracht wurden und zwar derart, daß sie im Ruhezustand des Behälters horizontal ausgerichtet sind, kann, wenn die Einbauverhältnisse dies erfordern, in besonderen Fällen auch vorgesehen werden, daß die Wandler 3 an Seitenwandungen 1b des Behälters 1 befestigt werden. In diesem Falle müssen aber Umlenk einrichtungen 8 vorgesehen sein, die den vom Wandler 3 zunachst horizontal oder nahezu horizontal durch die Wan dung 1b gestrahlten Sendeimpuls 3b senkrecht nach oben lenken. Eine derartige Umlenkeinrichtung 8 kann in einer an der Innenseite des Behälters in geeigneter Weise aus gebildeten Nase bestehen. Alternativ kann die Umlenkein richtung auch aus einem an der Innenseite des Behälters befestigten, insbesondere festgeschweißten Umlenkblech bestehen, wie dies in der Fig. 6b dargestellt ist.So far, the transducers 3 have always been attached to the underside or the bottom 1 a of the container and in such a way that they are aligned horizontally in the idle state of the container, if the installation conditions so require, it can also be provided in special cases that the Transducer 3 are attached to side walls 1 b of the container 1 . In this case, however, deflecting devices 8 must be provided, which initially direct the transducer 3 b horizontally or almost horizontally through the wall 1 b of the transmitted pulse 3 b vertically upward. Such a deflection device 8 can consist of a nose formed in a suitable manner on the inside of the container. Alternatively, the deflection device can also consist of a deflection plate which is fastened to the inside of the container, in particular welded firmly, as is shown in FIG. 6b.

Um Schallgeschwindigkeitsänderungen aufgrund von Visko sitätsänderungen der Flüssigkeit, insbesondere aufgrund von Temperaturänderungen berücksichtigen zu können, kann mit Abstand zu einem Wandler 3 im Inneren des Behälters 1 eine definierte Reflexionsfläche 9 an einem Referenz reflektor 10 vorgesehen sein. Hierdurch ist eine vorge gebene Laufstrecke für einen Teil des Ultraschallsignals gegeben, mit der die zur Bestimmung des Prüfstandes er forderliche Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeit kalibriert werden kann. Während im dargestellten Aus führungsbeispiel ein Teil der vom Wandler 3 ausgesandten Ultraschallwelle 3b zur Bestimmung des Referenzwertes genutzt wird, könnte hierzu auch ein separater Ultra schallwandler vorgesehen sein, der vollständig durch die Referenzfläche 9 überdeckt ist.In order to be able to take into account changes in the speed of sound due to changes in the viscosity of the liquid, in particular due to changes in temperature, a defined reflection surface 9 can be provided on a reference reflector 10 at a distance from a transducer 3 inside the container 1 . This provides a pre-given running distance for part of the ultrasonic signal, with which the speed of sound required in the liquid for determining the test bench can be calibrated. While in the exemplary embodiment shown, part of the ultrasound wave 3 b emitted by the transducer 3 is used to determine the reference value, a separate ultrasound transducer could also be provided for this purpose, which is completely covered by the reference surface 9 .

Wie schon oben dargelegt, wird das Ultraschallsignal nach Durchlaufen der doppelten Füllstands-Wegstrecke als Emp fangssignal am hierzu elektrischen Ultraschallwandler detektiert. Das Maximum des von der elektronischen Sig nalverarbeitung modifizierten Signals wird zeitlich er faßt und durch die aufsteigende Flanke eines Rechteck signals zeitlich markiert. Durch eine "Schaltkurve" wer den die durch die endliche Breite des Sendesignals sowie durch Schallschwächungseffekte des flüssigen Mediums be wirkten Störungen eliminiert.As already explained above, the ultrasound signal is reduced Running through the double level distance as Emp Start signal at the electrical ultrasonic transducer detected. The maximum of the from the electronic sig nalverarbeitung modified signal is temporal and by the rising flank of a rectangle signals marked in time. Through a "switching curve" who which by the finite width of the transmission signal as well due to sound attenuation effects of the liquid medium interference was eliminated.

Während die Ultraschallwandler grundsätzlich in der be schriebenen Weise mittels Kleber am Behälter 1 befestigt sein können, können auch andere Befestigungsmöglichkeiten vorgesehen werden, insbesondere wenn eine lösbare Befe stigung der Wandler 3 gewünscht wird. So können die Wand ler klemmend oder mittels Verschraubung befestigt werden, wie dies in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist. Bei der Ausgestaltung der Fig. 8 sind am Behältnis 1 (insbeson dere Boden des Behältnisses 1) mit Hinterschneidungen 11 versehene Ansätze 12 vorgesehen, zwischen denen der Wandler 3 ebenfalls unter Zwischenanordnung eines Kopp lungsmittels 3a, das hier ein Gel, Silikon oder derglei chen sein kann, an der Unterseite 1a des Behältnisses angebracht wird. Die Hinterschneidungen 11 werden durch Ränder 13 einer Feder 14 hintergriffen, die mit ihrem Mittelteil 15 gegen den Wandler 3 und diesen damit gegen die Unterseite 1a des Behälters drückt. Bei einer ande ren Ausgestaltung (Fig. 8) ist der Boden 1a des Behäl ters 1 ebenfalls mit Ansätzen oder Vorsprüngen 12 ver sehen, die vorzugsweise eine Ausnehmung 16 umgeben, in der der Wandler 3 unter Zwischenlage der Kopplungsschicht 3a angeordnet ist. Es ist weiterhin eine Andrückplatte 17 vorgesehen, die zum Wandler 3 gerichtete Ansätze 18 aufweist und mittels einer Schraube (die nur gestrichelt dargestellt ist) gegen den Boden 1a und damit mit seinen Ansätzen 18 gegen den Wandler 3 gespannt werden kann, so daß dieser gegen den Boden 1a des Behälters gedrückt wird.While the ultrasonic transducers can in principle be attached to the container 1 in the manner described by means of adhesive, other attachment options can also be provided, in particular if a detachable attachment of the transducer 3 is desired. So the wall can be clamped or fastened by screwing, as shown in FIGS. 8 and 9. In the embodiment of Fig. 8 are provided on the container 1 (in particular the bottom of the container 1) provided with undercuts 11 approaches 12 between which the transducer 3 is also with interposition of a coupler averaging means 3 a that is designed to here a gel, silicone or derglei can be attached to the bottom 1 a of the container. The undercuts 11 are gripped by edges 13 of a spring 14 which presses with its central part 15 against the transducer 3 and thus against the underside 1 a of the container. In another design ( Fig. 8), the bottom 1 a of the container 1 is also seen with lugs or projections 12 ver, which preferably surround a recess 16 in which the transducer 3 is arranged with the interposition of the coupling layer 3 a. There is also a pressure plate 17 which has the lugs 18 directed towards the transducer 3 and can be clamped against the bottom 1 a and thus with its lugs 18 against the transducer 3 by means of a screw (which is only shown in dashed lines), so that the latter against the bottom 1 a of the container is pressed.

Die Elektronik 60 zur elektronischen Signalverarbeitung (Fig. 10) enthält zunächst einen Taktgenerator 66. Die ser weist einen Oszillator mit Frequenzen im Bereich von 1 bis 10 MHz auf. Der Takt wird heruntergeteilt, bis ei ne Periode größer ist als die doppelte Laufzeit des Ul traschallsignals und damit auf einen Wert in der Größen ordnung von wenigen KHz, wie beispielsweise 2,5 KHz. Es ist ein Verstärker 74 zur Verstärkung der Taktgenerator signale vorgesehen. Mit dem Ausgang des Verstärkers wird ein Piezokristall des Ultraschallwandlers 76 angesteuert und zu gedämpften Schwingungen angeregt, die sich als Ultraschallsignal in der Flüssigkeit 5 fortsetzen, an der Oberfläche 5a der Flüssigkeit reflektiert und vom Wandler 76 wieder empfangen werden. Dem Wandler 76 ist ein Empfangsverstärker 75 nachgeordnet, der die von der Oberfläche der Flüssigkeit reflektierten und empfangenen Signale verstärkt und sie auf einen Eingang eines Diffe renzverstärkers 69 gibt. Der andere Eingang des Diffe renzverstärkers 69 erhält sein Eingangssignal über eine Schaltpegelanpassungseinrichtung 68 von einem Schalt kurvengenerator 67. Der Schaltkurvengenerator 67 kann ein Rechteckgenerator sein, der gegebenenfalls mit einem Kondensator derart verbunden ist, daß am Eingang des Dif ferenzverstärkers 69 nach einer Vorlaufzeit (die der Brei te des Recktecksignals entspricht) dann zunächst ein ex ponentiell abfallendes Signals 29 anliegt (Fig. 12). Die "Schaltkurve" ist dabei in geeigneter Weise wählbar und wird derart gewählt, daß sie die Sendeschwingung 30 des Wandlers 76 im wesentlichen einhüllt, so daß im Zeitbereich der Sendeschwingung der Differenzverstärker 69 nahezu oder praktisch ein Nullsignal ergibt. Die "Schaltkurve" ist demgegenüber während der Laufzeit des Ultraschallsignals auf nahezu Null abgefallen, so daß der Differenzverstärker das Empfangssignal 31 wesentlich als solches weitergibt.Electronics 60 for electronic signal processing ( FIG. 10) initially contains a clock generator 66 . The water has an oscillator with frequencies in the range from 1 to 10 MHz. The clock is divided down until a period is greater than twice the transit time of the ultrasound signal and thus to a value in the order of a few kHz, such as 2.5 kHz. An amplifier 74 is provided for amplifying the clock generator signals. With the output of the amplifier, a piezo crystal of the ultrasound transducer 76 is driven and excited to damped vibrations, which continue as an ultrasound signal in the liquid 5 , are reflected on the surface 5 a of the liquid and are received again by the transducer 76 . The transducer 76 is followed by a receiving amplifier 75 , which amplifies the signals reflected and received by the surface of the liquid and gives them to an input of a differential amplifier 69 . The other input of the differential amplifier 69 receives its input signal via a switching level adjustment device 68 from a switching curve generator 67 . The switching curve generator 67 can be a square wave generator, which is optionally connected to a capacitor such that at the input of the differential amplifier 69 after a lead time (which corresponds to the width of the square wave signal), an exponentially falling signal 29 is then present ( FIG. 12) . The “switching curve” can be selected in a suitable manner and is selected such that it essentially envelops the transmission oscillation 30 of the transducer 76 , so that the differential amplifier 69 almost or practically produces a zero signal in the time range of the transmission oscillation. In contrast, the “switching curve” has dropped to almost zero during the transit time of the ultrasound signal, so that the differential amplifier essentially passes on the received signal 31 as such.

Das am Ausgang des Differenzverstärkers 69 liegende Sig nal 33 wird bei Durchlaufen eines Tiefpasses 70 geglättet und erzeugt über eine Schaltschwelle einen Stoppimpuls 35 für einen Zähler 72 (Fig. 13), dessen Zählerstand proportional der Laufzeit des reflektierten Ultraschall signals ist. Der Zählwert kann in einem Rechner 64 weiter verarbeitet und das Meßergebnis über eine Anzeige 73 an gezeigt werden. The present at the output of the differential amplifier 69 Sig nal 33 is smoothed when running through a low-pass filter 70 and generates a switching threshold a stop pulse 35 for a counter 72 (Fig. 13) whose count the running time of the reflected ultrasound is proportional signal. The count value can be further processed in a computer 64 and the measurement result can be shown on a display 73 .

Der Taktgenerator 66 weist einen Binärzähler 81 (IC 4440) als Teiler auf, dem eine RC-Kombination 82 als Differen zierglied nachgeschaltet ist, das die vom Teiler 81 ge lieferten Rechteckimpulse in kurzzeitige Spitzen umwan delt, die einen nachfolgenden Transistor 83 durchschal ten, wodurch der Piezo-Schallwandler 76 über einen Über trager 84 kurzzeitig angeregt wird. Der Piezo-Wandler schwingt nach der erfolgten Anregung gedämpft aus.The clock generator 66 has a binary counter 81 (IC 4440) as a divider, which is followed by an RC combination 82 as a differentiator, which converts the rectangular pulses supplied by the divider 81 into short-term peaks which switch through a subsequent transistor 83 , thereby the piezo sound transducer 76 is briefly excited via a transformer 84 . The piezo transducer swings out damped after the excitation has taken place.

Dem Wandler 76 ist der durch Inverter (IC 4069) gebilde te invertierende Empfangsverstärker 65 nachgeordnet, dem der Differenzverstärker 69 folgt, auf dessen anderen Ein gang die erwähnte Schaltkurve gelegt ist.The converter 76 is arranged by the inverter (IC 4069) te inverting receiving amplifier 65 , which is followed by the differential amplifier 69 , on the other input of which the switching curve mentioned is laid.

Der Schaltkurvengenerator 67 weist einen Multivibrator auf (IC 4047) auf dessen positiven Triggereingang der Ausgang des Teilers 81 gegeben ist und dessen Ausgang (hier Q) einer Komperatoren und Potentiometer aufweisen den Schaltpegelanpassung 68 zugeführt ist, wobei durch die Potentiometer die "Schaltkurve" einstellbar und ins besondere als Hüllkurve an die Ausschwingkurve des Wand lers 76 anpaßbar ist, das heißt insbesondere hinsicht lich der Breite ihres exponentiellen Abfalls sowie hin sichtlich ihrer Nullverschiebung.The switching curve generator 67 has a multivibrator (IC 4047) on the positive trigger input of which the output of the divider 81 is given and the output (here Q) of a comparator and potentiometer having the switching level adjustment 68 fed, the "switching curve" being adjustable by the potentiometer and is particularly adaptable as an envelope to the swing-out curve of the converter 76 , that is to say in particular with regard to the width of its exponential drop and in terms of its zero displacement.

Durch den Differenzverstärker 69 wird wiederum ein Recht ecksignal geschaffen, daß eine Flanke bei empfangenem und reflektiertem Impuls aufweist. Dieses Signal wird über einen Tiefpaß 70 auf den Rücksetzeingang eines stabilen Multivibrators 71 zur Erzeugung eines Stoppimpulses für einen Zähler 72 gegeben, wobei der Startimpuls wieder vom Ausgang des Teilers 81 abgeleitet und auf den posi tiven Triggereingang des Multivibrators 71 gegeben ist. Die Zählimpulse werden (nach Teilung mit einem geringeren Teiler) ebenfalls vom Teiler 81 abgeleitet und über NAND- Gatter (IC 4011) mit Start- und Stoppimpuls des Multi vibrators 71 verknüpft zum Zähler 72 geleitet, dem eine Parallelschnittstelle 86 zur weiteren Übertragung zwecks Weiterverarbeitung des Zählergebnisses nachgeordnet ist (Fig. 11).The differential amplifier 69 in turn creates a rectangular signal that has an edge when the pulse is received and reflected. This signal is given via a low-pass filter 70 to the reset input of a stable multivibrator 71 for generating a stop pulse for a counter 72 , the start pulse being derived again from the output of the divider 81 and being given to the positive trigger input of the multivibrator 71 . The counting pulses (after division with a smaller divider) are also derived from the divider 81 and linked via NAND gates (IC 4011) with the start and stop pulse of the multi-vibrator 71 to the counter 72 , which has a parallel interface 86 for further transmission for further processing of the Counting result is subordinate ( Fig. 11).

Während in der Darstellung der Fig. 10 und 11 ledig lich die Verarbeitungselektronik für einen Wandler 3 bzw. 76 dargestellt wurde, können entsprechende Schaltungen für sämtliche Wandler vorgesehen sein, deren Ergebnisse sämtlich in den Rechner 64 einlaufen. Stattdessen kann die unter Bezugnahme auf die Fig. 10 beschriebene Schal tung auch im Multiplex wechselweise von den einzelnen Sensoren beaufschlagt werden. Ein externes Korrektursig nal oder ein aus dem Referenzsignal (Fig. 7) abgeleite tes Signal kann unter anderem die mediumabhängige Ultra schallgeschwindigkeit dem Rechner übermitteln, damit die se berücksichtigt wird.While in the representation of FIGS. 10 and 11 single Lich the processing electronics for a transducer 3 and 76 shown, corresponding circuits may be provided for all transducers, the results of all enter into the computer 64. Instead, the switching device described with reference to FIG. 10 can also be acted upon in multiplex alternately by the individual sensors. An external correction signal or a signal derived from the reference signal ( FIG. 7) can transmit the medium-dependent ultrasonic speed to the computer, among other things, so that this is taken into account.

Am Taktgenerator wird über Teiler ein Meßtaktsignal abge leitet, das durch eine RC-Kombination differenziert wird. Das differenzierte Signal schaltet einen Transistor für sehr kurze Zeit durch, wodurch der Piezokristall zum Schwin gen angeregt wird. Gleichzeitig mit dem Aussenden des Signals des Schallwandlers wird die erwähnte Schaltkurve geschaffen, sowie ein Zähler in Lauf gesetzt. Über den erwähnten Differenzverstärker wird das Differenzsignal aus Empfangssignalen und Schaltkurve gebildet. Das analoge Empfangssignal wird so umgeformt, daß es als Stoppimpuls für den Zähler dienen kann.At the clock generator a measuring clock signal is abge via divider leads, which is differentiated by an RC combination. The differentiated signal switches a transistor for through a very short time, causing the piezo crystal to vibrate gene is stimulated. Simultaneously with the sending of the The transducer signal becomes the switching curve mentioned created, and a counter started. On the mentioned differential amplifier, the difference signal is made Received signals and switching curve formed. The analog Received signal is converted so that it is a stop pulse can serve for the counter.

Statt eines digitalen Arbeitens mit einem Zähler kann in alternativer Ausgestaltung des erfindunsgemäßen Ver fahrens auch vorgesehen sein, daß mit Aussenden des Sen deimpulses eine konstante Spannung integriert wird, bis das Empfangssignal empfangen wird, so daß der integrierte Wert ein Maß für die Laufzeit ergibt; dieser kann in ei ner Sample- und Hold-Schaltung gehalten werden.Instead of working digitally with a counter in an alternative embodiment of the Ver driving can also be provided that with sending Sen deimpulses a constant voltage is integrated until the received signal is received, so that the integrated Value gives a measure of the term; this can be in an egg ner sample and hold circuit are held.

Da das Empfangssignal besonders bei höherem Füllstand und längerer Laufzeit oft ein sehr geschwächtes Signal ist, kann in bevorzugter Ausgestaltung weiterhin vorgesehen sein, daß eine von der Amplitude des Empfangssignals (um gekehrt proportionale) abhängige Verstärkung des Empfangs signals erfolgt. Da die Intensität des Empfangssignals mit der Laufzeit abnimmt, kann auch vorgesehen sein, daß eine von der Laufzeit des Schaltsignals (direkt) abhängige Verstärkung durchgeführt wird. Eine entsprechende Schal tung ist in Fig. 13 dargestellt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 10 bezeichnet. Dem Taktgenerator 66 ist ein Teiler 66a nachgeordnet. Einem nun spannungsgesteuerten Empfangsverstärker 75a ist ein Integrierer 81 zugeordnet, der von einer Vorspannungs quelle 82 verfolgt wird. Die Verstärkung nimmt also mit der Laufzeit zu. Es ist weiter eine Sendeimpulsunterdrük kung 83 vorgesehen. Dieser schließt sich ein Komparator 84 an, den nur das reflektierte empfangene Signal erreicht, und der über 84a einen Stoppimpuls für den Takt des Takt generators 66 zählenden Zählers 72 sowie ein Zurücksetzen des Integrierers 81 bewirkt.Since the received signal is often a very weakened signal, particularly at a higher fill level and a longer transit time, it can further be provided in a preferred embodiment that the received signal is amplified as a function of the amplitude of the received signal (inversely proportional). Since the intensity of the received signal decreases with the transit time, it can also be provided that an amplification which is (directly) dependent on the transit time of the switching signal is carried out. A corresponding scarf device is shown in Fig. 13. The same parts are designated with the same reference numerals as in FIG. 10. The clock generator 66 is followed by a divider 66 a. An now voltage-controlled receive amplifier 75 a is assigned an integrator 81 , which is followed by a bias voltage source 82 . The gain increases with the term. There is also a transmission pulse suppression 83 is provided. This is followed by a comparator 84 , which only reaches the reflected received signal, and which causes a stop pulse for the clock of the clock generator 66 counting counter 72 and a reset of the integrator 81 via 84 a.

Fehlmessungen können dadurch ausgeschaltet bzw. reduziert werden, indem ein Meßtor geöffnet ist, das lediglich so lang ist, wie die Laufzeit des Ultraschallsignals bei maximalem Ölstand, so daß später empfangene Signale aus gesperrt werden und das Meßergebnis nicht verfälschen können.Incorrect measurements can thus be switched off or reduced be opened by opening a measuring gate that is only so is long, like the transit time of the ultrasound signal maximum oil level so that later received signals off be blocked and do not falsify the measurement result can.

Claims

1. A method for measuring the level of a liquid speed in a container, in particular in the oil pan of a motor vehicle, characterized in that at least one ultrasonic pulse is sent by the liquid to the surface thereof and is received again after reflection.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the ultrasonic pulse from the same transducer is sent and received.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the pulse is sent out in such a way that an ultrasonic transducer only for a short time, preferably in a shock pulse, to vibrate is initiated (stimulated) and then off swings.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that a switching curve is generated, which corresponds to the envelope of the transmission pulse and that transmit and receive signal with the switching curve compared or the corresponding difference det.

5. The method according to claim 4, characterized in that the switching curve against a negative value is shifted above the zero line of the transmission pulse.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that over the term of the Ultrasound signal an integration of a voltage value takes place in such a way that the integrated value Measure of the term is.

7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that a count by the transmission pulse ler started and by the reception pulse of the count is stopped.

8. The method according to claim 7, characterized in that that the received signal is low pass filtered and through a comparison with a threshold Stop pulse generated for the counter.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that several ultrasound Broadcast signals at various points on the floor area of the container are generated and the Mit the difference between the measured terms Lichen transmitter-receiver arrangements is calculated.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the transmission pulse by means of a Transmission pulse suppression is hidden.

11. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized characterized that over the life of the Ultra sound signal an integration of a voltage value tes such that the integrated value as Control voltage for a voltage controlled emp capture amplifier is used.

12. Device for measuring the level in a loading container, such as in particular the oil level of a motor vehicle, characterized in that at least one ultrasonic transducer ( 3 ) is arranged on the container, in particular in the lower region of the container ( 1 ), the transmission signal of which to the surface ( 5 a) the liquid speed ( 5 ) is directed, the fill level to be determined.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that a plurality of ultrasonic transducers ( 3 ) are arranged in the lower region of the container ( 1 ).

14. The apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the ultrasonic transducers on the bottom surface ( 1 a) of the container ( 1 ) are arranged.

15. The apparatus of claim 12 or 13, marked net by ultrasonic transducers ( 3 ) in the lower region of the side wall ( 1 b) of the container ( 1 ) deflecting devices ( 8 ) and inside the container ( 1 ) for deflecting the transducers ( 3 ) emitted ultrasound signal ( 3 a) to the surface ( 5 a) of the liquid ( 5 ), the level of which is to be examined in the container ( 1 ).

16. The device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the ultrasonic transducers ( 3 ) on the container ( 1 ) are glued.

17. The device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the transducers ( 3 ) are elastically clamped against the container wall.

18. Device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the transducers ( 3 ) are braced against the container wall by means of screws.

19. Device according to one of claims 12 to 18, characterized in that a plurality of ultrasonic transmitters ( 3 ) are arranged in a matrix at the bottom ( 1 a) of the container ( 1 ).

20. Device according to one of claims 12 to 19, characterized in that in the vicinity of the Eckpunk te of the bottom ( 1 a) of the container one, that is a total of four ultrasonic transducers ( 3 ) are arranged.

21. Device according to one of claims 12 to 20, characterized in that the ultrasonic transducers ( 3 ) are designed as separate transmitters and receivers.

22. Device according to one of claims 12 to 21, characterized in that above the ultrasonic transducer ( 3 ) to the liquid surface ( 5 a) open hollow cylinders ( 2 ) are arranged, which at least one opening ( 4 ) in the lower region of its wall Have a residual container ( 1 ).

23. The device according to one of claims 12 to 21, characterized in that the ultrasonic transducers are piezoelectric crystals.

24. Device according to one of claims 12 to 23, characterized in that a coupling medium is arranged between the transducer ( 3 ) and the wall of the container ( 1 ).

25. Device according to one of claims 12 to 24, characterized in that a differential amplifier ( 69 ) is arranged downstream of the ultrasonic transducer ( 3 , 76 ), the other input of which is fed to the output signal of a switching curve generator ( 67 ).

26. The device according to one of claims 12 to 25, characterized by a clock generator ( 66 ) startable and by the received signal of the sensor ( 3 , 76 ) stopable counter ( 72 ).

27. The device according to one of claims 12 to 26, characterized in that before the ultrasound transducer an acoustic lens is arranged.