EP2329233A1 - Verfahren zur fertigung einer kapazitiven messvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur fertigung einer kapazitiven messvorrichtung

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EP2329233A1
EP2329233A1 EP09781725A EP09781725A EP2329233A1 EP 2329233 A1 EP2329233 A1 EP 2329233A1 EP 09781725 A EP09781725 A EP 09781725A EP 09781725 A EP09781725 A EP 09781725A EP 2329233 A1 EP2329233 A1 EP 2329233A1
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EP
European Patent Office
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unit
probe unit
probe
received signal
coated
Prior art date
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Application number
EP09781725A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Dreyer
Armin Wernet
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Endress and Hauser SE and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser SE and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser SE and Co KG filed Critical Endress and Hauser SE and Co KG
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Ceased legal-status Critical Current

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    • Y10T29/4908—Acoustic transducer

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a measuring device for the capacitive determination and / or monitoring at least the level of a medium, wherein the measuring device has at least one probe unit, wherein the measuring device has at least one electronic unit, wherein the electronic unit, the probe unit in a measurement with atrussigna! acted upon and receives a received signal from the probe unit, and wherein the electronic unit from the received signal determines at least one of a level of the medium assignable capacitance value.
  • the medium is, for example, a bulk material or a liquid or a gas or a combination of these media.
  • Capacitive level gauges are known in the art.
  • the measuring principle is that a probe unit, which is either a rod or a rope, and a second probe or the wall of the container in which the medium is located, form the two electrodes of a capacitor with the medium as a dielectric. Since the capacity of this capacitor depends, inter alia, on the level of the medium, it can be concluded from the capacity to the level.
  • the different possibilities for measuring the capacitance can be found, for example, in the published patent applications DE 101 57 762 A1 or DE 101 61 069 A1 of the applicant.
  • the probe is usually supplied with an excitation signal, which is an electrical alternating voltage of a predeterminable frequency.
  • the detachable from the probe unit received signal as a response signal is usually a current signal, which is usually converted into an AC voltage for the evaluation. From the received signal results in the capacitance of the capacitor and hence the level.
  • the probe unit is usually coated with an electrically insulating insulating layer, which is a continuous measurement of the level in conductive media allowed. An embodiment of the isolation is described for example in the published patent application DE 10 2005 053 330 A1.
  • a known Probiematik is that the medium adheres to the probe unit and forms an approach. Such an approach usually falsifies the measurement results or even prevents the measurement.
  • Another problem is that the measured capacitance value is not only dependent on the level, but also on the dielectric constant and the conductivity of the medium. Since the conductivity is e.g. This is influenced by the temperature or humidity
  • the probe unit can have a distinctly different length, which also accompanies a significantly different bandwidth of the capacitance values occurring in each case.
  • the electronic unit is designed for the maximum value of the probe capacity. This applies thus on the longest probe and also on the tolerances, which can occur for example in the insulation sheath.
  • the probe lengths are usually between a few centimeters and about 30 meters.
  • the tolerances of the insulation can be very large.
  • a large measuring range is provided in the electronic module, which, however, is not fully utilized in all combinations of the electronic unit with different probe units.
  • the actual measurement is usually only realized with a much smaller measuring range.
  • the resolution and the possible sensitivities are therefore not fully exploited. It also increases the susceptibility to EMC interference.
  • One possibility is the subdivision into several measuring ranges.
  • the invention has for its object to propose a manufacturing method, via which an optimized measuring range of a capacitive measuring device is achieved.
  • the probe unit is coated with an insulating layer that the coated probe unit is connected to the electronic unit that the coated probe unit is placed in a container with a balancing medium, that the coated probe unit substantially completely covered by the adjustment medium is that with the substantially complete coverage, an associated received signal is obtained, and that is adjusted with the associated received signal at least one adjustable component of the electronic unit.
  • the adjustment or optimization of the measuring range of the electronic unit is thus effected only when the electronic unit and the associated probe unit are connected to one another.
  • the Measuring range of the electronics unit is particularly optimally adapted to the probe.
  • the optimization is carried out, for example, by adapting the probe voltage, by evaluating the measuring current or by adapting the transducer range of the analog-to-digital converter, which converts the analogue received signal into a digital signal.
  • the aim is to set the electronics so that they work preferably with their maximum possible resolution, accuracy and maximum immunity to interference from EMC interference.
  • the manufacturing tolerances of the probe can thus be eliminated in a simple manner.
  • Another advantage is that the electronics are adjusted or a pre-adjustment of the probe unit is carried out in an Arbeuschsgang and at the same time a functional test of the complete device takes place. Previously, the electronics and the probe had previously been tested separately.
  • the electronic unit is thus adjusted in particular as a function of the effective length of the probe unit for the measurement. That the electronic units are each conditioned to the sites of the probe unit.
  • the analog digital converter in particular, which digitizes the received signal which can be picked up by the probe unit or an analog signal dependent thereon (eg a voltage signal), is calibrated to the respective effective probe length, ie, for example, in each case the analogue Digital converter completely availed signal range, ie in each case completely related to the probe length or to the given at the given probe length signal amplitudes. In other words, the resolution is essentially completely utilized for the probe lengths. If the settings are stored in a data memory, eg an EEPROM, the settings can be adopted by the new electronics in the event of a repair.
  • a data memory eg an EEPROM
  • An embodiment provides that based on the substantially complete coverage of the largest possible capacity value is determined. In particular, the dependence on the nature of the medium is taken into account.
  • An embodiment includes that with the associated received signal, a resolution of an arranged in the electronic unit analog Digitai- converter is set.
  • the associated received signal refers to the Empfangssigna !, Which can be tapped at full coverage. In this case, such optimization takes place that essentially the entire resolution range available from the analog-to-digital converter is used and this with respect to the respective probe length.
  • An embodiment provides that the probe unit is coated with an insulating layer such that the thickness of the insulating layer is in the micrometer range.
  • An embodiment includes that the component of the electronic unit is set with the associated received signal, which determines the amplitude of the excitation signal.
  • An embodiment provides that the amplitude of the excitation signal is adjusted such that a resolution range of the analog-to-digital converter is substantially fully utilized.
  • An embodiment provides that with the associated received signal at least one adjustable component of the electronic unit such is set that the amplitude of the received signal is at full coverage maximum.
  • Fig. 1 a schematic representation of an application of a measuring device according to the invention.
  • FIGS. 2 and 3 two applications of differently designed measuring devices with schematic representations of occurring measuring voltages.
  • Fig. 1 shows an application of the measuring device 1 for measuring the level of a medium 10 in a container 11.
  • the probe unit 2 is here a rod, but alternatively it may also be a rope. There are also
  • the probe unit 2 is surrounded by an insulating layer 6.
  • the probe unit 2, the wall of the container 11 and the medium 10 form a capacitor.
  • the probe unit 2 is acted upon by the electronics unit 3 with an electrical drive signal. Usually, this is an electrical alternating voltage. From the response signal of the probe unit 2, this is usually a current signal, which is converted into a voltage in the electronic unit 3, then the capacitance is determined.
  • an analog-to-digital converter 5 is provided for this purpose in the electronics unit 3, which converts the analog signal into a digital signal. From this digital signal amplitude and phase of the received signal are then determined.
  • a microprocessor may be provided in the electronics unit 3.
  • the capacitance value is then determined from the values of the response signal.
  • the reference assignment between the capacitance value and fill level value stored in the memory unit 4 results in the fill level of the medium 10 in the container 11.
  • the Fign. 2 and 3 each show a schematic representation of an application of a measuring device according to the invention with an exemplary signal reversal, wherein the probes are each substantially completely covered by the medium. Also shown are in each case the voltage with which the measuring probe is acted upon: U Probe and the measuring voltage, which are picked up by the probe and from which the fill level of the medium is determined: U Meas. In the respective curve of the received signal U measurement, the resolution range available from the analog-to-digital converter 10 is indicated by dashed lines.
  • the probe voltage is increased to an optimum until the measurement voltage resulting from the measurement voltage almost fully utilizes the analog-to-digital converter range (indicated by [5 the dashed lines). Since the probe voltage is limited in its control range, the evaluation resistance for the measuring voltage can be adjusted to assist. Due to this setting, the electronics are always optimally adapted to the probe conditions with regard to resolution and interference immunity. 0
  • the probe unit is coated with an insulating layer during the production of the capacitive measuring devices.
  • the type of insulation layer is configured, for example, as described in the published patent application DE 10 2005 053 330 A1. With such very thin layers, it is partly not possible due to the production or the material used to optimally limit the tolerance of the strength of the insulation.
  • the coated probe unit is connected to the electronics unit, ie the required electrical and / or mechanical contact is established. In this step, therefore, essentially the components of the actual measuring device are brought together
  • the coated probe unit is introduced into a container with a calibration medium.
  • the coated probe unit is essentially completely covered by the balancing medium and the received signal associated therewith (in each case the lower graph with U Mess).
  • the electron tracking unit is then optimized, the capacitance value possibly also being used, which occurs when the probe is uncovered.
  • the excitation signal shown under U probe
  • the excitation signal is also optimized.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fertigung einer Messvorrichtung (1) zur kapazitiven Bestimmung und/oder Überwachung des Füllstands eines Mediums (10), wobei die Messvorrichtung (1) eine Sondeneinheit (2)und eine Elektronikeinheit (3) aufweist, wobei die Elektronikeinheit (3) die Sondeneinheit (2) bei einer Messung mit einem Anregungssignal beaufschlagt und von der Sondeneinheit (2) ein Empfangssignal empfängt, aus welchem die Elektronikeinheit (3) einen Kapazitätswert ermittelt. Die Erfindung beinhaltet, dass die Sondeneinheit (2) mit einer Isolationsschicht (6) beschichtet wird, dass die beschichtete Sondeneinheit (2) mit der Elektronikeinheit (3) verbunden und in einen Behälter (11) mit einem Abgleichmedium eingebracht wird, dass die beschichtete Sondeneinheit (2) vollständig von dem Abgleichmedium bedeckt und ein zugehöriges Empfangssignal gewonnen wird, und dass mit dem zugehörigen Empfangssignal eine einsteilbare Komponente der Elektronikeinheit (3) eingestellt wird.

Description

Verfahren zur Fertigung einer kapazitiven Messvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fertigung einer Messvorrichtung zur kapazitiven Bestimmung und/oder Überwachung mindestens des Füllstands eines Mediums, wobei die Messvorrichtung mindestens eine Sondeneinheit aufweist, wobei die Messvorrichtung mindestens eine Elektronikeinheit aufweist, wobei die Elektronikeinheit die Sondeneinheit bei einer Messung mit einem Anregungssigna! beaufschlagt und von der Sondeneinheit ein Empfangssignal empfängt, und wobei die Elektronikeinheit aus dem Empfangssignal mindestens einen einem Füllstand des Mediums zuordbaren Kapazitätswert ermittelt. Bei dem Medium handelt es sich beispielsweise um ein Schüttgut oder um eine Flüssigkeit oder um ein Gas oder um eine Kombination aus diesen Medien.
Kapazitive Füllstandsmessgeräte sind im Stand der Technik bekannt. Das Messprinzip besteht darin, dass eine Sondeneinheit, welche entweder ein Stab oder ein Seil ist, und eine zweite Sonde oder die Wandung des Behälters, in welchem sich das Medium befindet, die beiden Elektroden eines Kondensators mit dem Medium als Dielektrikum bilden. Da die Kapazität dieses Kondensators u.a. vom Füllstand des Mediums abhängig ist, kann aus der Kapazität auf den Füllstand geschlossen werden. Die unterschiedlichen Möglichkeiten zur Messung der Kapazität lassen sich beispielsweise den Offenlegungsschriften DE 101 57 762 A1 oder DE 101 61 069 A1 der Anmelderin entnehmen. Für die Messung wird die Sonde üblicherweise mit einem Anregungssignal beaufschlagt, bei welchem es sich um eine elektrische Wechselspannung einer vorgebbaren Frequenz handelt. Das von der Sondeneinheit abnehmbare Empfangssignal als Antwortsignal wiederum ist üblicherweise ein Stromsignal, welches für die Auswertung meist in eine Wechselspannung umgewandelt wird. Aus dem Empfangssignal ergibt sich die Kapazität des Kondensators und daraus der Füllstand. Die Sondeneinheit ist zumeist mit einer elektrisch isolierenden Isolationsschicht überzogen, welche eine kontinuierliche Messung des Füllstands in leitfähigen Medien erlaubt. Eine Ausgestaltung der Isolation ist beispielsweise beschrieben in der Offenlegungsschrift DE 10 2005 053 330 A1.
Eine bekannte Probiematik besteht darin, dass das Medium an der Sondeneinheit anhaftet und einen Ansatz bildet. Ein solcher Ansatz verfälscht üblicherweise die Messergebnisse oder verhindert sogar die Messung. Weiterhin problematisch ist, dass der gemessene Kapazitätswert nicht nur vom Füllstand, sondern auch von der Dielektrizitätskonstanten und der Leitfähigkeit des Mediums abhängig ist. Da die Leitfähigkeit z.B. von der Temperatur oder der Luftfeuchtigkeit beeinflusst wird, führen diese
Abhängigkeiten zu Messunsicherheiten bzw. Beschränkungen in Hinsicht auf die Anwendung. Weiterhin haben auch die Geometrie des Behälters und z.B. Ansatz an der Sondeneinheit Auswirkungen auf die gemessenen Werte.
Eine weitere Problematik liegt durch die multiple Abhängigkeit von den beteiligten Größen in der Zuordnung zwischen dem aus der Messung bestimmten Kapazitätswert und dem zugeordneten und eigentiich interessierenden Füllstandswert. Daher ist meist ein sog. Abgleich erforderlich, bei welchem nach dem Einbau des Messgerätes mit dem zu messenden Medium unterschiedliche Füllstände angefahren und die sich dabei ergebenden Kapazitätswerte abgespeichert werden. Ein solcher Abgleich ist jedoch sehr aufwendig und verhindert eine direkte Inbetriebnahme des Messgerätes nach dem Einbau. Zu diesem Thema seien zu nennen die Patentschrift DE 195 36 199 C1 oder die Offenlegungsschrift WO 2006/034959 A2.
Weiterhin liegt ein Problem im Bereich der Kombination von Sondeneinheit und Elektronikeinheit. Die Sondeneinheit kann je nach Art der Anwendung und dem zu erfüllenden Bedarf eine deutlich unterschiedliche Länge aufweisen, womit auch jeweils eine deutlich unterschiedliche Bandbreite der auftretenden Kapazitätswerte einhergeht. Die Elektronikeinheit gleichwohl ist für den maximal auftretenden Wert der Sondenkapazität ausgelegt. Dies bezieht sich somit auf die längste Sonde und auch auf die Toleranzen, welche beispielsweise bei der Isolationsschächt auftreten können. Die Sondenlängen liegen zumeist zwischen wenigen Zentimetern und ca. 30 Meter. Gleichfalls können auch die Toleranzen der Isolationen sehr groß sein. Dies führt dazu, dass ein großer Messbereich in der Eiektronikeänheit vorgesehen wird, welcher jedoch nicht in allen Kombinationen der Elektronikeinheit mit unterschiedlichen Sondeneinheiten vollständig ausgenutzt wird. Die eigentliche Messung wird zumeist nur mit einem deutlich kleineren Messbereich realisiert. Die Auflösung und die damit prinzipiell mögliche Empfindlichkeiten werden somit nicht voll ausgenutzt. Gleichfalls erhöht sich damit die Anfälligkeit gegen EMV-Störungen. Eine Möglichkeit besteht in der Unterteilung in mehrere Messbereiche.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fertigungsverfahren vorzuschlagen, über welches ein optimierter Messbereich eines kapazitiven Messgerätes erreicht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Sondeneinheit mit einer Isolationsschicht beschichtet wird, dass die beschichtete Sondeneinheit mit der Elektronikeinheit verbunden wird, dass die beschichtete Sondeneinheit in einen Behälter mit einem Abgleichmedium eingebracht wird, dass die beschichtete Sondeneinheit im Wesentlichen vollständig von dem Abgleichmedium bedeckt wird, dass bei der im Wesentlichen vollständigen Bedeckung ein zugehöriges Empfangssignal gewonnen wird, und dass mit dem zugehörigen Empfangssignal mindestens eine einstellbare Komponente der Elektronikeinheit eingestellt wird.
Bei der Erfindung erfolgt somit der Abgleich bzw. die Optimierung des Messbereichs der Elektronikeinheit erst, wenn die Eiektronikeinheit und die zugehörige Sondeneinheit miteinander verbunden sind. Durch die
Voilbedeckung der Sonde mit leitfähigem Medium wird der maximal für die vorliegende Sondeneänheit erreichbare Kapazitätswert ermittelt und der Messbereich der Elektronikeinheit wird insbesondere optimal auf die Sonde angepasst. Die Optimierung erfolgt z.B. durch Anpassung der Sondenspannung, durch eine Bewertung des Messstromes oder auch durch eine Anpassung des Wandlerbereiches des Analog-Digital-Wandlers, welcher das analoge Empfangssignal in ein digitales Signal umwandelt. Ziel ist es dabei, die Elektronik so einzustellen, dass sie vorzugsweise mit ihrer maximal möglichen Auflösung, Genauigkeit und ihrer maximalen Störunempfindlichkeit gegen EMV-Störungen arbeitet.
Die Fertigungstoieranzen der Sonde können somit auf einfache Weise eliminiert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass in einem Arbeätsgang die Elektronik eingestellt bzw. ein Vorabgleich der Sondeneinheit durchgeführt wird und zugleich ein Funktionstest des kompletten Gerätes erfolgt. Bislang wurden die Elektroniken und die Sonde zuvor separat getestet.
In einer Ausgestaltung wird somit die Elektronikeinheit insbesondere in Abhängigkeit von der für die Messung wirksamen Länge der Sondeneinheit abgeglichen. D.h. die Elektronikeinheiten werden jeweils auf die Lände der Sondeneinheit konditioniert.
In einer Ausgestaltung wird insbesondere der Anaiog-Digital-Wandler, welcher das von der Sondeneinheit abgreifbare Empfangssignal bzw. ein davon abhängiges analoges Signal (z.B. ein Spannungssignal) digitalisiert, auf die jeweilige effektive Sondenlänge abgeglichen, d.h. es wird beispielsweise insbesondere der jeweils vom Analog-Digital-Wandler zur Verfügung stehende Signalbereich vollständig ausgenutzt, d.h. jeweils vollständig auf die Sondenlänge bzw. auf die bei der gegebenen Sondenlänge möglichen Signalamplituden bezogen. Mit anderen Worten: Die Auflösung wird jeweils für die Sondenlängen im Wesentlichen vollständig ausgenutzt. Werden die Einstellungen in einem Datenspeicher, z.B. einem EEProm abgelegt, so kann in einem Reparaturfall die Einstellungen von der neuen Elektronik übernommen werden.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass anhand der im Wesentlichen vollständigen Bedeckung der größte mögliche Kapazitätswert ermittelt wird. Insbesondere wird dabei auch die Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Mediums berücksichtigt.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mit dem zugehörigen Empfangssignal eine Auflösung eines in der Elektronikeinheit angeordneten Analog-Digitai- Wandlers eingestellt wird. Das zugehörige Empfangssignal bezieht sich dabei auf das Empfangssigna!, welches bei vollständiger Bedeckung abgreifbar ist. Dabei findet eine derartige Optimierung statt, dass im Wesentlichen der ganze vom Analog-Digital-Wandler zur Verfügung stehende Auflösungsbereich genutzt wird und dies bezogen auf die jeweilige Sondenlänge.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Sondeneinheit mit einer Isolationsschicht derartig beschichtet wird, dass die Stärke der Isolationsschicht im Mikrometerbereich liegt.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mit dem zugehörigen Empfangssignal die Komponente der Elektronikeinheit eingestellt wird, welche die Amplitude des Anregungssignals bestimmt.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Amplitude des Anregungssignals derartig eingestellt wird, dass ein Auflösungsbereich des Analog-Digital- Wandlers im Wesentlichen vollständig ausgenutzt wird.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mit dem zugehörigen Empfangssignal mindestens eine einstellbare Komponente der Elektronikeinheit derartig eingestellt wird, dass die Amplitude des Empfangssignals bei vollständiger Bedeckung maximal ist.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Anwendung eines erfindungsgemäßen Messgerätes, und
Fign. 2 und 3: zwei Anwendungen unterschiedlich ausgestalteter Messgeräte mit schematischen Darstellungen von auftretenden Messspannungen.
Fig. 1 zeigt eine Anwendung des Messgerätes 1 zur Messung des Füllstandes eines Mediums 10 in einem Behälter 11. Die Sondeneinheit 2 ist hier ein Stab, alternativ kann es sich jedoch auch um ein Seil handeln. Es gibt auch
Anordnungen mit mehreren Messstäben bzw. -seilen. Die Sondeneinheit 2 ist von einer isolationsschicht 6 umgeben. Die Sondeneinheit 2, die Wand des Behälters 11 und das Medium 10 bilden einen Kondensator. Zur Bestimmung der Kapazität wird die Sondeneinheit 2 von der Elektronikeinheit 3 mit einem elektrischen Ansteuersignal beaufschlagt Üblicherweise handelt es sich um eine elektrische Wechselspannung. Aus dem Antwortsignal der Sondeneinheit 2, dabei handelt es sich meist um ein Stromsignal, welches in der Elektronikeinheit 3 in eine Spannung umgewandelt wird, wird dann die Kapazität bestimmt. Vorteilhafterweise ist dafür in der Elektronikeinheit 3 ein Analog-Digital-Wandler 5 vorgesehen, welcher das analoge Signal in ein digitales Signal umwandelt. Aus diesem digitalen Signal werden dann Amplitude und Phase des Empfangssignais ermittelt. Vorteilhafterweise kann ein Mikroprozessor in der Elektronikeinheit 3 vorgesehen sein. Aus den Werten des Antwortsignals wird dann der Kapazitätswert bestimmt. Über die Referenzzuordnung zwischen Kapazitätswert und Füllstandswert, welche in der Speichereinheit 4 hinterlegt ist, ergibt sich daraus der Füllstand des Mediums 10 im Behälter 11. Die Fign. 2 und 3 zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer Anwendung eines erfindungsgemäßen Messgerätes mit beispielhaftem SignalverJauf, wobei die Sonden jeweils im Wesentlichen vollständig vom s Medium bedeckt sind. Dargestellt sind weiterhin jeweils die die Spannung, mit welcher die Messsonde beaufschlagt wird: U Sonde und die Messspannung, welche von der Sonde abgegriffen und aus welcher der Füllstand des Mediums ermittelt wird: U Mess. In der jeweiligen Kurve des Empfangssignals U Mess ist jeweils gestrichelt der vom Analog-Digital-Wandler zur Verfügung 10 stehende Auflösungsbereich angedeutet.
Bei der Umsetzung der Erfindung wird die Sondenspannung auf ein Optimum erhöht, bis die aus der Messkapazität resultierend Messspannung den Analog/Digital-Wandler-Bereich nahezu vollständig ausnutzt {zu erkennen an [5 den gestrichelten Linien). Da die Sondenspannung in ihrem Regelbereich begrenzt ist, kann zur Unterstützung der Bewertungswiderstand für die Messspannung angepasst werden. Durch diese Einstellung wird die Elektronik immer optimal im Bezug auf Auflösung und StÖrunempfindlichkeit auf die Sondenverhältnisse angepasst. 0
Erfindungsgemäß wird bei der Fertigung der kapazitiven Messgeräte die Sondeneinheit mit einer Isolationsschicht beschichtet. Die Art der Isolationsschicht ist dabei beispielsweise ausgestaltet wie in der Offenlegungsschrift DE 10 2005 053 330 A1 beschrieben. Bei solchen sehr5 dünnen Schichten ist es teilweise durch die Herstellung bzw. das verwendete Material bedingt nicht möglich, die Toleranz der Stärke der Isolation optimal zu begrenzen.
Anschließend wird die beschichtete Sondeneinheit mit der Elektronikeinheit verbunden, d.h. es wird der erforderliche elektrische und/oder mechanische0 Kontakt hergestellt. In diesem Schritt werden somit im Wesentlichen die Bauteile des eigentlichen Messgerätes zusammengebracht Für den anschließenden Abgleich wird die beschichtete Sondeneinheit in einen Behälter mit einem Abgleichmedium eingebracht. Um den in Abhängigkeit von der Art des Mediums bzw. Abgleichmediums bei der Ausgestaltung, insbesondere der Länge der Sondeneinheit zu erwartenden größten Kapazitätswert zu ermitteln, wird die beschichtete Sondeneinheit im Wesentlichen vollständig von dem Abgleichmedium bedeckt und es wird das zu diesem Füllstand zugehörige Empfangssignal (jeweils die untere Graphik mit U Mess) gewonnen.
Ausgehend diesem Empfangssignal wird dann die Elektronäkeinheit optimiert, wobei ggf. auch der Kapazitätswert verwendet wird, welcher bei unbedeckter Sonde auftritt. So wird beispielsweise auch das Anregungssignal (dargestellt unter U Sonde) optimiert.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Fertigung einer Messvorrichtung (1 ) zur kapazitiven
Bestimmung und/oder Überwachung mindestens des Füllstands eines Mediums (10), wobei die Messvorrichtung (1 ) mindestens eine Sondeneinheit (2) aufweist, wobei die Messvorrichtung (1 ) mindestens eine Elektronikeinheit (3) aufweist, wobei die Elektronikeinheit (3) die Sondeneinheit (2) bei einer Messung mit einem Anregungssigna! beaufschlagt und von der Sondeneinheit (2) ein Empfangssignal empfängt, und wobei die Elektronikeinheit (3) aus dem Empfangssignal mindestens einen einem Füllstand des Mediums (1 ) zuordbaren Kapazitätswert ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sondeneinheit (2) mit einer Isolationsschicht (6) beschichtet wird, dass die beschichtete Sondeneinheit (2) mit der Elektronikeinheät (3) verbunden wird, dass die beschichtete Sondeneinheit (2) in einen Behälter (11 ) mit einem
Abgleichmedäum eingebracht wird, dass die beschichtete Sondeneinheit (2) im Wesentlichen vollständig von dem
Abgleichmedium bedeckt wird, dass bei der im Wesentlichen vollständigen Bedeckung ein zugehöriges
Empfangssignal gewonnen wird, und dass mit dem zugehörigen Empfangssignal mindestens eine einstellbare
Komponente der Elektronikeinheit (3) eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass anhand der im Wesentlichen vollständigen Bedeckung der größte mögliche Kapazitätswert ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem zugehörigen Empfangssignal eine Auflösung eines in der Eiektronikeinheit (3) angeordneten Analog-Digital-Wandlers (5) eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sondeneinheit (2) mit einer Isolationsschicht (6) derartig beschichtet wird, dass die Stärke der Isolationsschicht (6) im Mikrometerbereich liegt
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem zugehörigen Empfangssignal die Komponente der Elektronikeinheit (3) eingestellt wird, welche die Amplitude des Anregungssignals bestimmt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude des Anregungssignals derartig eingestellt wird, dass ein Auflösungsbereich des Analog-Dägital-Wandlers (5) im Wesentlichen vollständig ausgenutzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem zugehörigen Empfangssignal mindestens eine einstellbare Komponente der Elektronikeinheit (3) derartig eingestellt wird, dass die Amplitude des Empfangssignals bei vollständiger Bedeckung maximal ist.
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