EP4136413A1 - Autarke anzeige für füll- und grenzstandmessgeräte - Google Patents

Autarke anzeige für füll- und grenzstandmessgeräte

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Publication number
EP4136413A1
EP4136413A1 EP20720424.9A EP20720424A EP4136413A1 EP 4136413 A1 EP4136413 A1 EP 4136413A1 EP 20720424 A EP20720424 A EP 20720424A EP 4136413 A1 EP4136413 A1 EP 4136413A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
display device
sensor
display
measurement data
measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20720424.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian KRÄMER
Patrick HEIZMANN
Stefan Allgaier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vega Grieshaber KG
Original Assignee
Vega Grieshaber KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vega Grieshaber KG filed Critical Vega Grieshaber KG
Publication of EP4136413A1 publication Critical patent/EP4136413A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/80—Arrangements for signal processing
    • G01F23/802—Particular electronic circuits for digital processing equipment
    • G01F23/804—Particular electronic circuits for digital processing equipment containing circuits handling parameters other than liquid level
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/14—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measurement of pressure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/80—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
    • H04Q2209/84—Measuring functions

Definitions

  • the invention relates to a sensor arrangement for level or limit level measurement of a product or pressure measurement in a container, a display device for displaying measurement data of a level or limit level measurement by means of a sensor arrangement, a control unit for configuring an independent display device of a sensor arrangement for level or limit level measurement a product or the pressure measurement in a container, the use of a self-sufficient display device of a sensor arrangement for the level or limit level display of a product or the pressure measurement in a container, for the display of a status of the sensor or for the detection of the container, a method for the level - or limit level measurement of a product or the pressure measurement in a container, a program element, a computer-readable medium and a control unit.
  • measurement sensors are used to detect a target object and / or to determine specific measurement data, for example for a level or limit level measurement.
  • the measurement data can either be through a wired display unit directly on site or via mobile devices such as B. a smartphone or a tablet can be displayed.
  • the sensor arrangement comprises a sensor, which is set up to transmit and receive a measurement signal and to calculate measurement data, and a display device.
  • the display device is spatially separated from the sensor and is designed to be attached to or in the container.
  • the display device has a receiving unit, which is set up to wirelessly receive the measurement data from the sensor, and a signal display, which is set up to display the measurement data from the sensor.
  • the sensor can be, for example, a radar sensor, in particular a contactlessly measuring radar sensor for process automation in an industrial environment or for object recognition.
  • the sensor can be arranged above the product, inside or outside the process container, in such a way that the measurement signal transmitted by the sensor propagates in the direction of the product and can be reflected by the surface of the product. If the sensor is arranged outside of the container, the container can be made of a material that Can penetrate the measurement signal.
  • the container is an IBC (intermediate bulk container) tank made of plastic.
  • the senor can also be a radiometric sensor which is arranged to the side of the container.
  • the sensor can also be a pressure, temperature or flow sensor, for example.
  • the display device can be an autonomous display device.
  • the display device can be connected to the sensor via a cable.
  • the display device or the self-sufficient display device which is provided separately from the sensor, can be flexible, i. H. be arranged independently of the arrangement of the sensor.
  • the self-sufficient display device can be mounted individually.
  • the self-sufficient display device can be arranged within the container or on or in the filling material or the medium so that the self-sufficient display device can, for example, float on the filling material or be sunk or immersed in the filling material.
  • the self-sufficient display device can be arranged outside the container, on the side of the container or on an outside of a frame to which the container is attached, so that the self-sufficient display device can be easily recognized or read from the outside.
  • the self-sufficient display device can be connected wirelessly to the sensor by means of the receiving unit and can receive the measurement data from the sensor. Compared to a wired, possibly removable indicator such. B. VEGAMET or VEGADIS, the sensor arrangement with the wireless, self-sufficient display device can be used more flexibly and easily, for example for monitoring or maintaining a process vessel in a system.
  • the signal display of the display device of the sensor arrangement is set up for the optical and / or acoustic display of the measurement data of the sensor and / or the status of the sensor.
  • the measurement data of the sensor namely the fill level or the limit level of the fill substance or the pressure within the container
  • the change in the measurement data of the sensor, namely the fill level, the limit level or the pressure can be displayed visually.
  • the measurement data can be specifically signaled, for example, by outputting an acoustic signal or by sending out an acoustic warning signal when a specific fill level or a defined limit level is exceeded.
  • the acoustic display can take place via broadcast.
  • the visual display can also be combined with the acoustic display.
  • the signal display of the sensor arrangement can be set up to identify the container assigned to the sensor.
  • the signal display of the display device or the self-sufficient display device for visual detection of the container for identifying the container or for recognizing the location of the container, which is located, for example, in a system with several other containers and in which the sensor for detecting the fill level or the Limit level is arranged to be set up.
  • the status of the sensor can be, for example, switching it on or off, measuring, data processing or a fault in the sensor.
  • the signal display can be used to display individual or combined information, such as B. the filling material or the medium of the container assigned to the sensor or the oldest filling date, an order number that is entered or stored on a cloud platform, for example.
  • the signal display is an illuminated display.
  • an illuminated display which is set up to emit a light signal can be provided in the display device.
  • the light signal can correspond to the measurement data of the sensor.
  • the illuminated display is configured so that it can be configured using several colors in order to visually visualize the measurement data of the sensor, the status of the sensor or the switching states of the sensor.
  • the illuminated display of the display device can be configured in such a way that the illuminated display of the display device lights up in several colors and can specifically display or signal the measurement results of the sensor when it lights up or when a colored light signal is emitted.
  • a certain color e.g. red
  • the illuminated display can be configured in such a way that the lighting occurs according to a predefined color gradient and can thus indicate a specific measured value or a specific change in the measured value of the measurement data during the level or limit level measurement.
  • the illuminated display can also be configured in such a way that the illuminated display can output a defined signal pattern.
  • the lighting can for example be permanent, cyclical with a predetermined time interval or with a predetermined frequency or after a specific request, such as. B. by a trigger signal, a button or a defined level or limit level change.
  • the configurability of the illuminated display in several colors or according to the predefined color gradient or a defined signal pattern is important and advantageous, especially if several containers or IBC tanks are arranged in a large system or warehouse and the sensor arrangement has several sensors, each individually in the several Containers are installed, have.
  • the sensors can be of the same type for this purpose. Or the sensors can be different sensors for level or limit level measurement, pressure measurement or for some other measurement such as e.g. B. be the temperature or flow measurement.
  • several display devices, which are each assigned to the several sensors or the several containers, can be provided and arranged individually.
  • a clear assignment of the multiple containers in a system can be made possible or simplified in that the multiple illuminated displays of the multiple display devices can be assigned by a special color or a characteristic signal pattern.
  • the containers that have the identical filling data or are filled with the same medium can be grouped and identified.
  • the sensor arrangement further comprises a master display device which is set up in the form of a master illuminated display to display the measurement data from a plurality of sensors individually, in combination or in summary.
  • the display device can be set up for combined or linked display of the measurement data of a fill level sensor and a limit level sensor.
  • the display device can be configured to continuously visualize the fill level via a color gradient in normal operation and to signal the limit level by means of a flashing signal only when the limit switch is switched on or the fill level exceeds a certain fill level.
  • a display device or an autarkic display device which can also serve as a common master display device that is used by several sensors, can be provided and set up to display the measurement data of the several sensors individually, in combination or in summary. This enables simultaneous monitoring and visualization of the status of the multiple sensors, the filling or limit levels of the filling goods in the multiple containers and / or the filling data of the multiple containers.
  • the illuminated display can be configured in such a way that the display of a critical sensor status, such as e.g. B. the fault of the sensor, or a critical measured value of the measured data of the sensor, can be prioritized.
  • the light display can be configured at the factory or on site in the system. This means that the assignment of the self-sufficient display device to the sensor, the sensor arrangement and / or the container, the integration of the self-sufficient display device in the cloud system and / or the connection to the other display devices in the networked system for displaying the measurement data of the sensor and / or or can be preconfigured at the factory for addressing the container or set on site.
  • a communication device for example for a picking system, or a monitoring device can be provided in the system, which has a mobile eye-catching module and can be set up to receive and evaluate the displayed signal of the illuminated display of the sensor arrangement.
  • the communication device can be designed to be mobile.
  • the display device has an encapsulation which is designed to encapsulate the display device in order to arrange the display device within the container or on or in the product.
  • the encapsulation can be designed to be watertight in order to enclose the display device.
  • the encapsulation can serve to protect the display device from the ingress of water.
  • one of the multiple containers can be assigned, even if the illuminated displays of the display devices are arranged inside the container, on or in the product.
  • the containers can let the colored light rays of the light displays through.
  • the self-sufficient display device comprises an energy supply which has a rechargeable battery or a battery. Furthermore, the energy supply is arranged in the self-sufficient display device and is set up to provide the energy required to operate the self-sufficient display device.
  • the self-sufficient display device is a display device which can draw the energy that is required to operate the display device not in a wired manner from an external energy source, but from an internal energy source.
  • the energy supply can be arranged or built into the self-sufficient display device as an internal component in the form of a rechargeable battery or a battery.
  • the energy supply or the battery can be charged inductively from the outside or wirelessly using energy harvesting. Alternatively, the energy supply can be charged by cable at a charging station and the self-sufficient display device with the charged energy supply can be used for level or limit level measurement.
  • the self-sufficient display device is set up to be connected to the sensor via a direct radio connection or a cloud system.
  • the measurement data of the sensor can be found via a found link, such as B. LPWAN, Bluetooth, WLAN, LoraWan, NB-IOT can be transmitted to the self-sufficient display device.
  • a found link such as B. LPWAN, Bluetooth, WLAN, LoraWan, NB-IOT can be transmitted to the self-sufficient display device.
  • the wireless connection or communication between the self-sufficient display device and the sensor can take place via a cloud system, a central computer or a control level.
  • the measurement data of the sensor can be transmitted from the sensor to the cloud system and then from the cloud system to the corresponding self-sufficient display device. It can also be possible that the measurement data transmitted by the sensor can be further processed on the cloud system, so that only a selected part of the measurement data can be transmitted to the self-sufficient display device for display.
  • the cloud system can advantageously enable the connection of the multiple sensors in a system with the multiple autonomous display devices and / or with a master display device.
  • a networked system with the multiple process containers can thus be formed by means of the sensor arrangement.
  • the sensor arrangement can advantageously be used or used in the process industry, process automation and / or automation technology.
  • the term automation technology is understood to be a sub-area of technology that includes all measures for operating machines and systems without human involvement.
  • One goal of the related process automation is to automate the interaction of individual components of a plant in the chemical, food, pharmaceutical, petroleum, paper, cement, shipping or mining sectors.
  • a large number of sensors can be used for this, which are particularly adapted to the specific requirements of the process industry, such as mechanical stability, insensitivity to contamination, extreme temperatures and extreme pressures. Measured values from these sensors are usually transmitted to a control room, in which process parameters such as level, limit level, flow, pressure or density can be monitored and settings for the entire plant can be changed manually or automatically.
  • a sub-area of automation technology relates to logistics automation.
  • processes within a building or within a single logistics system are automated in the field of logistics automation.
  • Typical applications are, for example, systems for logistics automation in the area of baggage and freight handling at airports, in the area of traffic monitoring (toll systems), in trade, parcel distribution or in the area of building security (access control).
  • ToF time of flight
  • Another sub-area of automation technology relates to factory / production automation.
  • Applications for this can be found in a wide variety of industries such as automobile production, food production, the pharmaceutical industry or in general in the field of packaging.
  • goal of Factory automation is to automate the production of goods by machines, production lines and / or robots, ie to let them run without human involvement.
  • the sensors used here and specific requirements with regard to the measurement accuracy when recording the position and size of an object are comparable to those in the previous example of logistics automation. Therefore, sensors based on optical measurement methods are usually used on a large scale in the field of factory automation.
  • Optical sensors have so far dominated both in the field of logistics automation and in the field of factory automation and safety technology. These are fast (fast filling processes with more than 10 measurements / second) and inexpensive and can reliably determine the position and / or the distance to an object due to the relatively easily focusable optical radiation on which the measurement is based.
  • the sensor arrangement has a control unit.
  • the control unit is set up to connect to the display device in a wired or wireless manner and to configure the display device in order to activate the display device cyclically at a predetermined time interval or by a trigger signal.
  • the control unit can be connected on site to the display device by wire or cable in order to configure the self-sufficient display device. For this purpose, a corresponding connection can be provided in the display device in order to accommodate the control unit. Alternatively or additionally, the control unit can connect wirelessly to the display device by radio or via the cloud system.
  • the control unit can be designed as a mobile operating device and can be integrated in the networked system or in the networked sensor arrangement.
  • the control unit can be set up to configure the display device of the sensor arrangement in such a way that the signal display can display the measurement data of the sensor, the status of the sensor optically and / or acoustically, and the light display with a defined color, according to a specific signal pattern or color gradient, cyclically a predetermined time interval and / or by a trigger signal, such as. B. a broadcast command to signal specifically.
  • control unit is set up to send out a broadcast command.
  • display device or the master display device is set up to display the measurement data of the sensor or of the plurality of sensors simultaneously by means of the broadcast command.
  • control unit can be designed as a master operating device and thus be connected to the multiple autonomous display devices.
  • control unit may receive a signal transmitted by the cloud system as a trigger signal for activating one or more of the display devices.
  • a master display device can be integrated in the control unit. The data reception from the cloud system and the configuration of the plurality of display devices can thus be controlled in a uniform manner on the basis of the received measurement data. The automation of the sensor arrangement in the process plant can thus be optimized.
  • Another aspect of the present disclosure relates to a display device for displaying measurement data of a fill level or limit level measurement or a pressure measurement by means of a sensor arrangement.
  • Another aspect of the present disclosure relates to a control unit for configuring an autonomous display device of a sensor arrangement for level or limit level measurement of a product or for pressure measurement in a container.
  • Another aspect of the present disclosure relates to the use of an autonomous display device of a sensor arrangement for the level or limit level display of a product or the pressure display in a container, for displaying a status of the sensor or for detecting the container.
  • Another aspect of the present disclosure relates to a method for level or limit level measurement of a product or a pressure measurement in a container. The method comprises the following steps: sending and receiving a measurement signal by means of a sensor and calculating measurement data, separate provision of a display device for displaying the measurement data of the sensor, wireless reception of the measurement data from the sensor by means of a receiving unit of the display device, and display of the measurement data of the sensor by means of a signal display of the display device.
  • the method further comprises the following steps: wired or wireless connection of a control unit to the display device and configuration of the display device and activation of the display device cyclically with a predetermined time interval or by a trigger signal.
  • Another aspect of the invention relates to a program element which, when executed on a processor of a sensor arrangement, instructs the sensor arrangement to carry out the following steps: sending and receiving a measurement signal by means of a sensor and calculating measurement data, separate provision of a display device for displaying the Measurement data of the sensor, wireless reception of the measurement data of the sensor by means of a receiving unit of the display device, and display of the measurement data of the sensor by means of a signal display of the display device.
  • the program element can instruct the sensor arrangement to carry out the further steps: wired or wireless connection of a control unit to the display device and configuration of the display device and activation of the display device cyclically at a predetermined time interval or by a trigger signal.
  • Another aspect of the invention relates to a computer-readable medium on which a program element is stored.
  • Another aspect of the invention relates to a control unit on which a program element is stored.
  • a control unit on which a program element is stored.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a sensor arrangement for level or limit level measurement according to an embodiment.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a sensor arrangement for level or limit level measurement according to a further embodiment.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of an autarkic display device according to an embodiment.
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of the communication paths within a sensor arrangement according to an embodiment.
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of the arrangement of an autarkic display device in a system according to an embodiment.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the arrangement of a control unit in a system according to an embodiment.
  • FIG. 7 shows a flow diagram of a method for measuring the fill level or limit level measurement of a fill substance according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a sensor arrangement 900 for measuring the level or limit level of a product 55 in a container 50.
  • the sensor arrangement 900 comprises a sensor 20 and a display device or an autarkic display device 100, which is provided separately from the sensor 20 and is wirelessly connected to the sensor 20.
  • the sensor 20 is set up to transmit and receive a measurement signal and to calculate measurement data.
  • the sensor 20 can be a radar sensor.
  • the measurement signal emitted by the sensor 20 can propagate in the direction of the product 55 or the medium that is located in an IBC container 50, for example, and can be reflected by the surface of the product 55.
  • the IBC container 50 is arranged and fastened in a steel frame 10 or a strut and has a lid 52 in order to form a closed interior space for the filling material 55.
  • the IBC container 50 can consist of a plastic so that the wall of the container 50 can let the measurement signal of the sensor 20 through.
  • the sensor 20 can communicate wirelessly with the autarkic display device 100, which can be provided separately from the sensor 20 as an independent component of the sensor arrangement 900.
  • the self-sufficient display device 100 can be flexibly arranged independently of the arrangement of the sensor 20, namely inside the container 50, as shown in FIG. 1, or outside the container 50, as shown in FIG. 2.
  • the self-sufficient display device 100 has a receiving unit 110, which is set up to wirelessly receive the measurement data from the sensor 20, and a signal display 180, which is set up to display the measurement data from the sensor 20.
  • a receiving unit 110 which is set up to wirelessly receive the measurement data from the sensor 20
  • a signal display 180 which is set up to display the measurement data from the sensor 20.
  • the self-sufficient display device 100 can be arranged within the container 50 or in such a way that the self-sufficient display device 100 can be arranged on or in the filling material 55 or the medium.
  • the self-sufficient display device 100 can float on the filling material 55 or be sunk into the filling material.
  • the autarkic display device 100 can have an encapsulation which is set up to encapsulate the autarkic display device 100 in order to protect the display device 100 in a watertight manner.
  • the self-sufficient display device 100 arranged on or in the filling material 55 can have an illuminated display and be set up, based on the measurement data received from the sensor 20, a light signal 101 in the form of a light beam or to emit and signal a beam of light through the container 50.
  • the self-sufficient display device 100 can be arranged outside the container 55.
  • the self-sufficient display device 100 in FIG. 2 can be arranged laterally on the container 50 or on the outside of the frame 10.
  • the sensor arrangement 900 can thus advantageously simplify the display of the measurement data from the sensor 20 and optimize the recognizability or readability of the autarkic display device 100.
  • the measurement data from the sensor 20 via a radio link can be transmitted to the self-sufficient display device 100.
  • a radio link such as. B. Bluetooth, WLAN, LoraWan, NB-IOT
  • the wireless communication between the autarkic display device 100 and the sensor 20 can take place via a cloud system 200, a central computer or a control level.
  • the autarkic display device 100 of the sensor arrangement 900.
  • the autarkic display device 100 also has a power supply 120 and electronics 150.
  • the receiving unit 110 of the autonomous display device 100 can be set up to wirelessly receive the measurement data from the sensor 20, for example by radio or via a cloud system 200.
  • the reception can be carried out permanently, cyclically with a predetermined time interval or activated by a trigger signal.
  • the electronics 150 of the autonomous display device 100 can be designed, for example, in the form of a circuit board so that the receiving unit 110, the power supply 120 and the signal display 180 can be arranged on the electronics 150 and be electrically connected via the electronics 150.
  • the energy supply 120 is a built-in self-sufficient energy supply unit that is arranged within the display device 100 is to provide the energy required to operate the self-sufficient display device 100 wirelessly.
  • the energy supply 120 can have a battery or a rechargeable battery that can, for example, be inductively charged from the outside. Alternatively or additionally, the battery can be charged using energy harvesting. It is also possible for the self-sufficient display device 100 to be charged in a wired manner by means of the power supply 120 at a charging station and then to be able to be used to display the measurement data.
  • the signal display 180 of the autonomous display device 100 can be set up to display the measurement data of the sensor 20.
  • the signal display 180 can be set up to visually and / or acoustically display the measurement data from the sensor 20, and / or to visually and / or acoustically display the status of the sensor 20, and / or to identify the container 50 assigned to the identification of the sensor 20 .
  • the signal display 180 of the autonomous display device 100 can be an illuminated display.
  • the illuminated display can be configured to be configurable by several colors in order to visually visualize the measurement data of the sensor 20 or the switching states of the sensor 20.
  • the illuminated display 100 can be permanent, cyclical or by a trigger signal, such as. B. a radio signal, a button, a defined level or limit level change can be activated or switched on.
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of the communication paths within a sensor arrangement 900.
  • the sensor arrangement for level or limit level measurement also includes a control unit 310, 320, which is set up to connect wired or wirelessly to the autarkic display device 100 and thus to configure the autarkic display device 100 in order to cycle the autarkic display device 100 at a predetermined time interval or activated by a trigger signal.
  • the control unit 320 can be connected to the autonomous display device 100 on site.
  • the control unit 310 can be connected wirelessly to the autarkic display device 100 by radio or via a cloud system 200.
  • the self-sufficient display device 100 can wirelessly connect to the sensor 20 or a cloud system 200, which is also wirelessly connected to the sensor 20 and can receive the measurement data from the sensor 20 by radio.
  • the autonomous display device 100, the sensor 20 and the control unit 310, 320 of the sensor arrangement 900 can thus be provided and arranged separately from one another.
  • the flexible usability of the sensor arrangement in a system with the plurality of containers to be monitored and the mobility of the sensor arrangement can advantageously be increased.
  • FIG. 5 shows, for example, a schematic representation of the arrangement of an autarkic master display device 106 in a system.
  • the sensor arrangement 900 in FIG. 5 comprises a plurality of sensors in the system, which are each arranged in one of the plurality of containers 50, 60, 70, and a plurality of self-sufficient display devices 100, each of which is one of the plurality of sensors and / or one of the plurality of containers 50, 60, 70 are assigned.
  • the sensors can be identical or different sensors for level or limit level measurement or, for example, for pressure, temperature or flow measurement.
  • the multiple sensors and the multiple autonomous display devices can be wirelessly connected via a cloud system or an IOT cloud platform and a networked system can thereby be formed.
  • the sensor arrangement can thus enable the multiple sensors to transmit the determined or calculated measurement data to the cloud system 200 and the multiple autarkic display devices assigned to the sensors to receive the measurement data from the cloud system 200 and to display the measurement data from the multiple sensors individually, in combination or in summary .
  • the sensor arrangement can furthermore have a further autarkic display device, which can be designed as a master display device 106 in order to display the measurement data of the plurality of sensors via the cloud system 200.
  • the master display device 106 is provided outside of the plurality of containers 50, 60, 70. Since the measurement data of the plurality of sensors are accessible in the cloud system 200, the master display device 106 can be set up, the measurement data or the sensor status a specific sensor or in a network of several sensors and to monitor the level or the limit level in a certain container or in the several containers.
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of the arrangement of a control unit 300 in a system according to an embodiment.
  • the sensor arrangement 900 in the system comprises a plurality of sensors, each of which is arranged in one of the plurality of containers 50, 60, 70, and a plurality of self-sufficient display devices 100, each of which is one of the plurality of sensors and / or one of the plurality of containers 50, 60, 70 are assigned.
  • the multiple sensors and the multiple autonomous display devices can be wirelessly connected via a cloud system. It is thus possible for the multiple sensors to transmit the determined or calculated measurement data to the cloud system 200 and for the multiple autarkic display devices assigned to the sensors to receive the measurement data from the cloud system 200 and to display the measurement data individually.
  • the control unit 300 in FIG. 6 is set up to connect wired or wirelessly to the multiple autarkic display devices and to configure the multiple autarkic display devices 100 in order to activate the autarkic display device cyclically at a predetermined time interval or by a trigger signal.
  • the control unit 300 can be designed in the form of a master operating device.
  • the connection between the control unit 300 and the multiple autonomous display devices, which are each assigned to the multiple containers 50, 60, 70, can take place via cable or wirelessly by radio.
  • control unit 300 can be set up to be wirelessly connected to the cloud system 200 and to receive a signal transmitted by the cloud system 200 as a trigger signal for activating a display device or the multiple autonomous display devices.
  • a master display device 106 as shown in FIG. 3, can be integrated in the control unit 300.
  • the data can be received from the cloud system 200 and the configuration of the plurality of autonomous display devices can be based on the received measurement data can be controlled uniformly.
  • step 701 a measurement signal is transmitted and received by means of a sensor 20 of a sensor arrangement 900 and the measurement data are calculated using the measurement signal.
  • step 702 an autonomous display device 100, which has a receiving unit 110 and a signal display 180, is provided separately for the sensor arrangement 900 for displaying the measurement data of the sensor.
  • the self-sufficient display device 100 can thus be arranged flexibly inside or outside the container independently of the arrangement of the sensor 20.
  • the measurement data are received wirelessly from the sensor 20 by means of the receiving unit 110 of the autarkic display device 100. The reception can take place via a radio link or a cloud system 200.
  • step 704 the measurement data of the sensor 20 are displayed by means of the signal display 180 of the autarkic display device 100.
  • a control unit 300, 310, 320 of the sensor arrangement 900 is connected to the autonomous display device 100 in a wired or wireless manner in step 705. Subsequently, in step 706, the autonomous display device 100 is configured by the control unit 300, 310, 320 and activated cyclically with a predetermined time interval or a trigger signal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (900) für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts (55) oder die Druckmessung in einem Behälter (50). Die Sensoranordnung (900) umfasst einen Sensor (20) und eine Anzeigeeinrichtung (100). Der Sensor (20) ist zum Aussenden und Empfangen eines Messsignals und zum Berechnen von Messdaten eingerichtet. Die Anzeigeeinrichtung (100) ist separat von dem Sensor vorgesehen und weist eine Empfangseinheit (110), die zum drahtlosen Empfangen der Messdaten des Sensors (20) eingerichtet ist, und eine Signalanzeige (180), die zum Anzeigen der Messdaten des Sensors (20) eingerichtet ist, auf.

Description

Autarke Anzeige für Füll- und Grenzstandmessgeräte
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts oder die Druckmessung in einem Behälter, eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen von Messdaten einer Füllstand- oder Grenzstandmessung mittels einer Sensoranordnung, eine Steuereinheit zum Konfigurieren einer autarken Anzeigeeinrichtung einer Sensoranordnung für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts oder die Druckmessung in einem Behälter, die Verwendung einer autarken Anzeigeeinrichtung einer Sensoranordnung für die Füllstand- oder Grenzstandanzeige eines Füllguts oder die Druckmessung in einem Behälter, für die Anzeige eines Status des Sensors oder für die Detektion des Behälters, ein Verfahren für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts oder die Druckmessung in einem Behälter, ein Programmelement, ein computerlesbares Medium und eine Steuereinheit.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In der modernen Messtechnik werden Messsensoren verwendet, um ein Zielobjekt zu detektieren und/oder bestimmte Messdaten, beispielsweise für eine Füllstand oder Grenzstandmessung, zu ermitteln. Die Messdaten können entweder durch eine drahtgebundene Anzeigeeinheit direkt vor Ort oder über mobile Endgeräte wie z. B. ein Smartphone oder ein Tablet angezeigt werden.
Insbesondere wenn die Messsensoren in mehreren Prozessbehältern in einer Anlage verteilt installiert sind, ist es für einen Nutzer nicht immer einfach, den Überblick zu behalten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine alternative Messanordnung anzugeben, welche dem Benutzer das Sammeln wichtiger Informationen erleichtert.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüche und der folgenden Beschreibung.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Sensoranordnung für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts in einem Behälter. Die Sensoranordnung umfasst einen Sensor, der zum Aussenden und Empfangen eines Messsignals und zum Berechnen von Messdaten eingerichtet ist, und eine Anzeigeeinrichtung. Die Anzeigeeinrichtung ist räumlich von dem Sensor getrennt und zur Anbringung an oder in dem Behälter eingerichtet. Die Anzeigeeinrichtung weist eine Empfangseinheit, die zum drahtlosen Empfangen der Messdaten des Sensors eingerichtet ist, und eine Signalanzeige, die zum Anzeigen der Messdaten des Sensors eingerichtet ist, auf.
Der Sensor kann beispielsweise ein Radarsensor, insbesondere ein berührungslos messender Radarsensor zur Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld oder zur Objekterkennung sein.
Der Sensor kann oberhalb des Füllguts, innerhalb oder außerhalb des Prozessbehälters derart angeordnet sein, dass sich das von dem Sensor ausgesendete Messsignal in Richtung des Füllguts ausbreiten und von der Oberfläche des Füllguts reflektiert werden kann. Ist der Sensor außerhalb des Behälters angeordnet, kann der Behälter aus einem Material bestehen, das das Messsignal durchdringen kann. Beispielsweise ist der Behälter ein IBC (intermediate bulk container)-Tank, der aus Kunststoff besteht.
Alternativ kann der Sensor auch ein radiometrischer Sensor sein, der seitlich von dem Behälter angeordnet wird. Darüber hinaus kann der Sensor beispielsweise auch ein Druck-, Temperatur- oder Durchflusssensor sein.
Die Anzeigeeinrichtung kann eine autarke Anzeigeeinrichtung sein. Alternativ kann die Anzeigeeinrichtung über ein Kabel mit dem Sensor verbunden sein.
Die Anzeigeeinrichtung oder die autarke Anzeigeeinrichtung, die von dem Sensor getrennt vorgesehen ist, kann flexibel, d. h. unabhängig von der Anordnung des Sensors angeordnet sein. Insbesondere kann die autarke Anzeigeeinrichtung individuell montiert werden. Beispielsweise kann die autarke Anzeigeeinrichtung innerhalb des Behälters bzw. an oder in dem Füllgut oder dem Medium angeordnet sein, damit die autarke Anzeigeeinrichtung auf dem Füllgut beispielsweise schwimmen oder im Füllgut versenkt oder eingetaucht werden kann. Alternativ kann die autarke Anzeigeeinrichtung außerhalb des Behälters, seitlich an dem Behälter oder an einer Außenseite eines Gestells, an dem der Behälter befestigt ist, angeordnet sein, damit die autarke Anzeigeeinrichtung von außen ohne weiteres erkennbar oder auslesbar ist.
Die autarke Anzeigeeinrichtung kann drahtlos mit dem Sensor mittels der Empfangseinheit verbunden sein und die Messdaten von dem Sensor empfangen. Im Vergleich zu einem drahtgebundenen, gegebenenfalls absetzbaren Anzeiger wie z. B. VEGAMET oder VEGADIS kann die Sensoranordnung mit der kabellosen autarken Anzeigeeinrichtung beispielsweise zur Überwachung oder Wartung eines Prozessbehälters in einer Anlage flexibler und einfacher eingesetzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Signalanzeige der Anzeigeeinrichtung der Sensoranordnung zum optischen und/oder akustischen Anzeigen der Messdaten des Sensors, und/oder des Status des Sensors eingerichtet.
Durch das optische Anzeigen mittels der Signalanzeige können die Messdaten des Sensors, nämlich der Füllstand oder der Grenzstand des Füllguts oder der Druck innerhalb des Behälters, visuell dargestellt werden. Beispielsweise können die Änderung der Messdaten des Sensors, nämlich des Füllstands, des Grenzstands oder des Drucks visuell angezeigt werden. Beim akustischen Anzeigen können die Messdaten beispielsweise durch das Ausgeben eines akustischen Signals, durch das Aussenden eines akustischen Warnsignals beim Überschreiten eines bestimmten Füllstands oder eines definierten Grenzstands, gezielt signalisiert werden. Alternativ kann das akustische Anzeigen per Broadcast erfolgen. Auch kann die optische Anzeige mit der akustischen Anzeige kombiniert werden.
Darüber hinaus kann die Signalanzeige der Sensoranordnung zum Identifizieren des dem Sensor zugeordneten Behälters eingerichtet sein. Dazu kann die Signalanzeige der Anzeigeeinrichtung oder der autarken Anzeigeeinrichtung zur visuellen Detektion des Behälters, zur Identifizieren des Behälters oder zur Erkennung des Standorts des Behälters, die sich beispielsweise in einer Anlage mit mehreren weiteren Behältern befindet und in dem der Sensor zur Detektieren des Füllstands oder des Grenzstands angeordnet ist, eingerichtet sein.
Der Status des Sensors kann beispielsweise das Ein- oder Ausschalten, das Messen, die Datenbearbeitung oder eine Störung des Sensors sein.
Alternativ oder zusätzlich kann die Signalanzeige zum Anzeigen einzelner oder kombinierter Informationen, wie z. B. das Füllguts oder das Medium des dem Sensor zugeordneten Behälters oder das älterste Befülldatum, eine Auftragsnummer, die beispielsweise auf einer Cloudplattform eingetragen oder gespeichert sind, eingerichtet sein.
Gemäß einerweiteren Ausführungsform ist die Signalanzeige eine Leuchtanzeige.
Alternativ oder zusätzlich kann in der Anzeigeeinrichtung eine Leuchtanzeige, die zum Aussenden eines Lichtsignals eingerichtet ist, vorgesehen sein. Hierzu kann das Lichtsignal der Messdaten des Sensors entsprechen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Leuchtanzeige durch mehrere Farben konfigurierbar ausgebildet, um die Messdaten des Sensors, den Status des Sensors oder Schaltzustände des Sensors optisch zu visualisieren. Die Leuchtanzeige der Anzeigeeinrichtung kann derart konfigurierbar sein, dass die Leuchtanzeige der Anzeigeeinrichtung in mehreren Farben leuchten und beim Leuchten oder beim Aussenden eines farbigen Lichtsignals die Messergebnisse des Sensors gezielt darstellen oder signalisiert kann. Beispielsweise kann eine bestimmte Farbe, z.B. rot, für einen vordefinierten Wertbereich der Messdaten der Füllstandmessung charakteristisch sein, als ein Warnsignal auf das Überschreiten des Grenzstands bei der Grenzstandmessung hinweisen oder einem bestimmten Schaltzustand des Sensors, z.B. das Ein- oder Ausschalten, entsprechen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Leuchtanzeige derart konfigurierbar sein, dass das Leuchten nach einem vordefinierten Farbverlauf erfolgen und somit sich auf einen bestimmten Messwert oder eine bestimmte Messwertänderung der Messdaten bei der Füllstand- oder Grenzstandmessung hinweisen kann.
Die Leuchtanzeige kann auch derart konfigurierbar sein, dass die Leuchtanzeige ein definiertes Signalmuster ausgeben kann.
Das Leuchten kann beispielsweise dauerhaft, zyklisch mit einem vorgegebenen Zeitabstand oder mit einer vorgegebenen Frequenz oder nach einer bestimmten Aufforderung, wie z. B. durch ein Triggersignal, einen Taster oder eine definierte Füllstands- oder Grenzstandsänderung erfolgen.
Die Konfigurierbarkeit der Leuchtanzeige in den mehreren Farben oder nach dem vordefinierten Farbverlauf oder einem definierten Signalmuster ist bedeutend und vorteilhaft, insbesondere wenn mehrere Behälter oder IBC-Tanks in einer großen Anlage oder Lagerhalle angeordnet sind und die Sensoranordnung mehrere Sensoren, die jeweils individuell in den mehreren Behältern installiert sind, aufweisen. Hierzu können die Sensoren gleichartig sein. Oder die Sensoren können unterschiedliche Sensoren für die Füllstand- oder Grenzstandmessung, die Druckmessung oder für eine anderweitige Messung wie z. B. die Temperatur- oder Durchflussmessung sein. Hierzu können mehrere Anzeigeeinrichtungen, die jeweils den mehreren Sensoren oder den mehreren Behältern zugeordnet sind, vorgesehen und individuell angeordnet sein.
Beispielsweise kann eine klare Zuordnung der mehreren Behälter in einer Anlage dadurch ermöglicht bzw. vereinfacht werden, dass die mehreren Leuchtanzeigen der mehreren Anzeigeeinrichtungen durch eine spezielle Farbe oder ein charakteristisches Signalmuster zugeordnet sein können. Somit können beispielsweise die Behälter, die die identischen Befülldaten aufweisen oder mit dem gleichen Medium befüllt sind, gruppiert und identifiziert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sensoranordnung weiterhin eine Master-Anzeigeeinrichtung, die in Form einer Master-Leuchtanzeige eingerichtet ist, die Messdaten von mehreren Sensoren einzeln, in Verbund oder zusammenfassend anzuzeigen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Anzeigeeinrichtung zum kombinierten oder verknüpften Anzeigen der Messdaten eines Füllstandsensors und eines Grenzstandsensors eingerichtet sein kann. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung derart konfiguriert sein, im Normalbetrieb den Füllstand kontinuierlich über einen Farbverlauf zu visualisieren und den Grenzstand, erst wenn der Grenzschalter eingeschaltet ist oder der Füllstand einen bestimmten Füllhöhe überschreitet, mittels eines Blinksignals zu signalisieren.
Weiterhin kann eine Anzeigeeinrichtung oder eine autarke Anzeigeeinrichtung, die auch als eine gemeinsame Master-Anzeigeeinrichtung dienen kann, die von mehreren Sensoren verwendet wird, vorgesehen und eingerichtet sein, die Messdaten der mehreren Sensoren einzeln, in Verbund oder zusammenfassend anzuzeigen. Somit kann eine gleichzeitige Überwachung und die Visualisierung der Status der mehreren Sensoren, der Füll- oder Grenzstände der Füllgüter in den mehreren Behältern und/oder der Befülldaten der mehreren Behältern ermöglichen.
Die Leuchtanzeige kann derart konfigurierbar sein, dass das Anzeigen eines kritischen Sensorstatus, wie z. B. die Störung des Sensors, oder eines kritischen Messwerts der Messdaten des Sensors, priorisiert werden kann. Das Konfigurieren der Leuchtanzeige kann ab Werk oder vor Ort in der Anlage durchgeführt werden. Das bedeutet, dass die Zuordnung der autarken Anzeigeeinrichtung zu dem Sensor, der Sensoranordnung und/oder dem Behälter, das Einbinden der autarken Anzeigeeinrichtung in dem Cloudsystem und/oder das Verbinden mit den weiteren Anzeigeeinrichtungen in der vernetzten Anlage zum Anzeigen der Messdaten des Sensors und/oder zum Adressieren des Behälters ab Werk vorkonfiguriert oder vor Ort eingestellt werden kann.
Darüber hinaus kann ein Kommunikationsgerät, beispielsweise für ein Kommisionierungssystem, oder ein Überwachungsgerät in der Anlage vorgesehen werden, das eine mobile Blickfangmodule aufweist und eingerichtet sein kann, das angezeigten Signal der Leuchtanzeige der Sensoranordnung aufzunehmen und auszuwerten. Das Kommunikationsgerät kann mobil ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Anzeigeeinrichtung eine Kapselung auf, die zum Einkapseln der Anzeigeeinrichtung eingerichtet ist, um die Anzeigeeinrichtung innerhalb des Behälters bzw. an oder in dem Füllgut anzuordnen.
Die Kapselung kann wasserdicht ausgebildet sein, um die Anzeigeeinrichtung zu umhüllen. Insbesondere wenn die Anzeigeeinrichtung an oder in dem Füllgut innerhalb des Behälters angeordnet ist, kann die Kapselung dazu dienen, die Anzeigeeinrichtung vor dem Eindringen des Wassers zu schützen.
In der Anlage mit den mehreren Behältern kann die Zuordnung eines der mehreren Behälter erfolgen, auch wenn die Leuchtanzeigen der Anzeigeeinrichtungen innerhalb des Behälters, an oder in dem Füllgut angeordnet sind. Die Behälter können die farbigen Lichtstrahlen der Leuchtanzeigen durchlassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die autarke Anzeigeeinrichtung eine Energieversorgung, die einen Akku oder eine Batterie aufweist. Weiterhin ist die Energieversorgung in der autarken Anzeigeeinrichtung angeordnet und zum Bereitstellen der zum Betrieb der autarken Anzeigeeinrichtung erforderlichen Energie eingerichtet. Bei der autarken Anzeigeeinrichtung handelt es sich um eine Anzeigeeinrichtung, die die Energie, die zum Betrieb der Anzeigeeinrichtung benötigt wird, nicht drahtgebunden von einer externen Energiequelle, sondern von einer internen Energiequelle beziehen kann. Die Energieversorgung kann als ein interner Bauteil in Form eines Akkus oder einer Batterie in der autarken Anzeigeeinrichtung angeordnet bzw. eingebaut sein. Die Energieversorgung bzw. der Akku kann induktiv von außen oder mittels Energie-Harvesting kabellos geladen werden. Alternativ kann die Energieversorgung kabelgebunden an einer Ladestation geladen werden und die autarke Anzeigeeinrichtung mit der geladenen Energieversorgung zur Füllstand- oder Grenzstandmessung eingesetzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die autarke Anzeigeeinrichtung eingerichtet, über eine direkte Funkverbindung oder ein Cloudsystem mit dem Sensor verbunden zu werden.
Die Messdaten des Sensors können über eine Fundverbindung, wie z. B. LPWAN, Bluetooth, WLAN, LoraWan, NB-IOT an die autarke Anzeigeeinrichtung übertragen werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die drahtlose Verbindung oder Kommunikation zwischen der autarken Anzeigeeinrichtung und dem Sensor über ein Cloudsystem, einen Zentralrechner oder eine Leitebene erfolgen. Die Messdaten des Sensors können von dem Sensor an das Cloudsystem und dann von dem Cloudsystem an die entsprechende autarke Anzeigeeinrichtung übertragen werden. Es kann auch möglich sein, dass die von dem Sensor übertragenen Messdaten auf dem Cloudsystem weiterbearbeitet werden können, dass nur ein ausgewählter Teil der Messdaten an die autarke Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen übertragen werden kann.
Das Cloudsystem kann vorteilhaft die Verbindung der mehreren Sensoren in einer Anlage mit den mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen und/oder mit einer Master- Anzeigeeinrichtung ermöglichen. Somit kann sich eine vernetzte Anlage mit den mehreren Prozessbehältern mittels der Sensoranordnung bilden. Kombiniert mit der Konfigurierbarkeit der Master-Anzeigeeinrichtung und/oder der mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen kann die Sensoranordnung in der Prozessindustrie, der Prozessautomation und/oder der Automatisierungstechnik, in vorteilhafter Weise eingesetzt oder verwendet werden.
Unter dem Begriff Automatisierungstechnik wird ein Teilgebiet der Technik verstanden, welches alle Maßnahmen zum Betrieb von Maschinen und Anlagen ohne Mitwirkung des Menschen beinhaltet. Ein Ziel der damit zusammenhängenden Prozessautomatisierung ist es, das Zusammenspiel einzelner Komponenten einer Werksanlage in den Bereichen Chemie, Lebensmittel, Pharma, Erdöl, Papier, Zement, Schifffahrt oder Bergbau zu automatisieren. Hierzu können eine Vielzahl an Sensoren eingesetzt werden, welche insbesondere an die spezifischen Anforderungen der Prozessindustrie, wie bspw. mechanische Stabilität, Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung, extremen Temperaturen und extremen Drücken, angepasst sind. Messwerte dieser Sensoren werden üblicherweise an eine Leitwarte übermittelt, in welcher Prozessparameter wie Füllstand, Grenzstand, Durchfluss, Druck oder Dichte überwacht und Einstellungen für die gesamte Werksanlage manuell oder automatisiert verändert werden können.
Ein Teilgebiet der Automatisierungstechnik betrifft die Logistikautomation. Mit Hilfe von Distanz- und Winkelsensoren werden im Bereich der Logistikautomation Abläufe innerhalb eines Gebäudes oder innerhalb einer einzelnen Logistikanlage automatisiert. Typische Anwendungen finden z.B. Systeme zur Logistikautomation im Bereich der Gepäck- und Frachtabfertigung an Flughäfen, im Bereich der Verkehrsüberwachung (Mautsysteme), im Handel, der Paketdistribution oder aber auch im Bereich der Gebäudesicherung (Zutrittskontrolle). Gemein ist den zuvor aufgezählten Beispielen, dass eine Präsenzerkennung in Kombination mit einer genauen Vermessung der Größe und der Lage eines Objektes von der jeweiligen Anwendungsseite gefordert wird. Hierfür können Sensoren auf Basis optischer Messverfahren mittels Laser, LED, 2D-Kameras oder 3D-Kameras, die nach dem Laufzeitprinzip (time of flight, ToF) Abstände erfassen, verwendet werden.
Ein weiteres Teilgebiet der Automatisierungstechnik betrifft die Fabrik- /Fertigungsautomation. Anwendungsfälle hierzu finden sich in den unterschiedlichsten Branchen wie Automobilherstellung, Nahrungsmittelherstellung, Pharmaindustrie oder allgemein im Bereich der Verpackung. Ziel der Fabrikautomation ist, die Herstellung von Gütern durch Maschinen, Fertigungslinien und/oder Roboter zu automatisieren, d. h. ohne Mitwirkung des Menschen ablaufen zu lassen. Die hierbei verwendeten Sensoren und spezifischen Anforderungen im Hinblick auf die Messgenauigkeit bei der Erfassung der Lage und Größe eines Objektes sind mit denen der im vorigen Beispiel der Logistikautomation vergleichbar. Üblicherweise werden daher auch im Bereich der Fabrikautomation im großen Stil Sensoren auf Basis optischer Messverfahren eingesetzt.
Sowohl im Bereich der Logistikautomation, als auch im Bereich der Fabrikautomation und der Sicherheitstechnik dominieren bislang optische Sensoren. Diese sind schnell (schnelle Befüllvorgänge mit mehr als 10 Messungen / Sekunde) und preisgünstig und können die Lage und/oder den Abstand zu einem Objekt aufgrund der relativ einfach fokussierbaren optischen Strahlung, welche der Messung zu Grunde liegt, zuverlässig ermitteln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Sensoranordnung eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit ist eingerichtet, sich drahtgebunden oder drahtlos mit der Anzeigeeinrichtung zu verbinden und dieAnzeigeeinrichtung zu konfigurieren, um die Anzeigeeinrichtung zyklisch mit einem vorgegebenen Zeitabstand oder durch ein Triggersignal zu aktivieren.
Die Steuereinheit kann vor Ort mit der Anzeigeeinrichtung draht- oder kabelgebunden verbunden sein, um die autarke Anzeigeeinrichtung zu konfigurieren. Dazu kann ein entsprechender Anschluss in der Anzeigeeinrichtung vorgesehen sein, um die Steuereinheit aufzunehmen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit per Funk oder über das Cloudsystem drahtlos mit der Anzeigeeinrichtung verbinden. Die Steuereinheit kann als ein mobiles Betriebsgerät ausgebildet sein und in der vernetzten Anlage bzw. in der vernetzten Sensoranordnung integriert sein.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Anzeigeeinrichtung der Sensoranordnung derart zu konfigurieren, dass die Signalanzeige die Messdaten des Sensors, den Status des Sensors optisch und/oder akustisch anzeigen kann und die Leuchtanzeige mit einer definierten Farbe, nach einem bestimmten Signalmuster oder Farbverlauf, zyklisch mit einem vorgegebenen Zeitabstand und/oder durch ein Triggersignal, wie z. B. einen Broadcast-Befehl, gezielt zu signalisieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit eingerichtet, einen Broadcast-Befehl auszusenden. Alternativ oder zusätzlich ist die Anzeigeeinrichtung oder die Master-Anzeigeeinrichtung eingerichtet, durch den Broadcast-Befehl die Messdaten des Sensors oder der mehreren Sensoren gleichzeitig anzuzeigen.
In der Anlage mit den mehreren Behältern und der Sensoranordnung mit den mehreren Anzeigeeinrichtungen kann die Steuereinheit als ein Master-Bediengerät ausgebildet sein und somit mit den mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen verbunden sein.
Ferner kann es möglich sein, dass die Steuereinheit ein von dem Cloudsystem ausgesendetes Signal als ein Triggersignal zum Aktivieren eines oder die mehreren von den Anzeigeeinrichtungen zu empfangen. Alternativ kann in der Steuereinheit eine Master-Anzeigeeinrichtung integriert sein. Somit kann das Datenempfangen von dem Cloudsystem und das Konfigurieren der mehreren Anzeigeeinrichtungen anhand der empfangenen Messdaten einheitlich gesteuert werden. Somit kann die Automatisierung der Sensoranordnung in der Prozessanlage optimiert werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen von Messdaten einer Füllstand- oder Grenzstandmessung oder einer Druckmessung mittels einer Sensoranordnung.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Steuereinheit zum Konfigurieren einer autarken Anzeigeeinrichtung einer Sensoranordnung für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts oder die Druckmessung in einem Behälter.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft die Verwendung einer autarken Anzeigeeinrichtung einer Sensoranordnung für die Füllstand- oder Grenzstandanzeige eines Füllguts oder die Druckanzeige in einem Behälter, für die Anzeige eines Status des Sensors oder für die Detektion des Behälters. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts oder eine Druckmessung in einem Behälter. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Aussenden und Empfangen eines Messsignals mittels eines Sensors und Berechnen von Messdaten, separates Vorsehen einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der Messdaten des Sensors, drahtloses Empfangen der Messdaten von dem Sensor mittels einer Empfangseinheit der Anzeigeeinrichtung, und Anzeigen der Messdaten des Sensors mittels einer Signalanzeige der Anzeigeeinrichtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin folgende Schritte: drahtgebundenes oder drahtloses Verbinden einer Steuereinheit mit der Anzeigeeinrichtung und Konfigurieren der Anzeigeeinrichtung und Aktivieren der Anzeigeeinrichtung zyklisch mit einem vorgegebenen Zeitabstand oder durch ein Triggersignal.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Programmelement, das, wenn es auf einem Prozessor einer Sensoranordnung ausgeführt wird, die Sensoranordnung anweist, die folgenden Schritte auszuführen: Aussenden und Empfangen eines Messsignals mittels eines Sensors und Berechnen von Messdaten, separates Vorsehen einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der Messdaten des Sensors, drahtloses Empfangen der Messdaten des Sensor mittels einer Empfangseinheit der Anzeigeeinrichtung, und Anzeigen der Messdaten des Sensors mittels einer Signalanzeige der Anzeigeeinrichtung.
Ferner kann das Programmelement die Sensoranordnung anweisen, die weiteren Schritte auszuführen: drahtgebundenes oder drahtloses Verbinden einer Steuereinheit mit der Anzeigeeinrichtung und Konfigurieren der Anzeigeeinrichtung und Aktivieren der Anzeigeeinrichtung zyklisch mit einem vorgegebenen Zeitabstand oder durch ein Triggersignal.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinheit, auf der ein Programmelement gespeichert ist. Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung gleiche Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Sensoranordnung für die Füllstand- oder Grenzstandmessung gemäß einer Ausführungsform.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Sensoranordnung für die Füllstand- oder Grenzstandmessung gemäß einerweiteren Ausführungsform.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer autarken Anzeigeeinrichtung gemäß einer Ausführungsform.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Kommunikationswege innerhalb einer Sensoranordnung gemäß einer Ausführungsform.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung einer autarken Anzeigeeinrichtung in einer Anlage gemäß einer Ausführungsform.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung einer Steuereinheit in einer Anlage gemäß einer Ausführungsform.
Fig. 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts gemäß einer Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Sensoranordnung 900 für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts 55 in einem Behälter 50.
Die Sensoranordnung 900 umfasst einen Sensor 20 und eine Anzeigeeinrichtung bzw. eine autarke Anzeigeeinrichtung 100, die separat von dem Sensor 20 vorgesehen und drahtlos mit dem Sensor 20 verbunden ist. Um die Füllstand- oder Grenzstandmessung durchzuführen, ist der Sensor 20 zum Aussenden und Empfangen eines Messsignals und zum Berechnen von Messdaten eingerichtet. Der Sensor 20 kann ein Radarsensor sein. Das von dem Sensor 20 ausgestrahlte Messsignal kann sich in Richtung des Füllguts 55 oder des Mediums, das sich beispielsweise in einem IBC-Behälter 50 befindet, ausbreiten und von der Oberfläche des Füllguts 55 reflektiert werden. Der IBC-Container 50 ist in einem Stahlgestell 10 oder einer Strebe angeordnet und befestigt und weist einen Deckel 52 auf, um einen geschlossenen Innenraum für das Füllgut 55 zu bilden. Der IBC- Behälter 50 kann aus einem Kunststoff bestehen, damit die Wandung des Behälters 50 das Messsignal des Sensors 20 durchlassen kann.
Mit der autarken Anzeigeeinrichtung 100, die als ein unabhängiger Bauteil der Sensoranordnung 900 getrennt von dem Sensor 20 vorgesehen sein kann, kann der Sensor 20 drahtlos kommunizieren. Dadurch kann die autarke Anzeigeeinrichtung 100 unabhängig von der Anordnung des Sensors 20, flexibel, nämlich innerhalb des Behälters 50, wie in Fig. 1 gezeigt, oder außerhalb des Behälters 50, wie in Fig. 2 gezeigt, angeordnet sein.
Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die autarke Anzeigeeinrichtung 100 eine Empfangseinheit 110, die zum drahtlosen Empfangen der Messdaten von dem Sensor 20 eingerichtet ist, und eine Signalanzeige 180, die zum Anzeigen der Messdaten des Sensors 20 eingerichtet ist, auf. Die schematische Darstellung der autarken Anzeigeeinrichtung 100 gemäß Fig. 3 ist unten näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt weiterhin, dass die autarke Anzeigeeinrichtung 100 innerhalb des Behälters 50 oder derart angeordnet sein, dass die autarke Anzeigeeinrichtung 100 an oder in dem Füllgut 55 oder dem Medium angeordnet sein kann. Beispielsweise kann die autarke Anzeigeeinrichtung 100 auf dem Füllgut 55 schwimmen oder im Füllgut versenkt werden. Dazu kann die autarke Anzeigeeinrichtung 100 eine Kapselung aufweisen, die zum Einkapseln der autarken Anzeigeeinrichtung 100 eingerichtet ist, um die Anzeigeeinrichtung 100 wasserdicht zu schützen. Die an oder in dem Füllgut 55 angeordnete autarke Anzeigeeinrichtung 100 kann eine Leuchtanzeige aufweisen und eingerichtet sein, basierend auf den von dem Sensor 20 empfangenen Messdaten ein Lichtsignal 101 in Form eines Lichtstrahls oder eines Lichtbündels durch den Behälter 50 hinaus auszusenden und zu signalisieren.
Alternativ kann die autarke Anzeigeeinrichtung 100 außerhalb des Behälters 55 angeordnet sein. Im Vergleich zu Fig. 1 kann die autarke Anzeigeeinrichtung 100 in Fig. 2 seitlich an dem Behälter 50 bzw. an der Außenseite des Gestells 10 angeordnet sein. Somit kann die Sensoranordnung 900 vorteilhaft das Anzeigen der Messdaten des Sensors 20 zu vereinfachen und die Erkennbarkeit bzw. die Ablesbarkeit der autarken Anzeigeeinrichtung 100 zu optimieren.
In Fig. 1 können die Messdaten von dem Sensor 20 über eine Funkverbindung, wie z. B. Bluetooth, WLAN, LoraWan, NB-IOT, an die autarke Anzeigeeinrichtung 100 übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann, wie in Fig. 2 gezeigt, die drahtlose Kommunikation zwischen der autarken Anzeigeeinrichtung 100 und dem Sensor 20 über ein Cloudsystem 200, einen Zentralrechner oder eine Leitebene erfolgen.
Fig. 3 zeigt die schematische Darstellung der autarken Anzeigeeinrichtung 100 der Sensoranordnung 900. Die autarke Anzeigeeinrichtung 100 weist neben der Empfangseinheit 110 und der Signalanzeige 180 weiterhin eine Energieversorgung 120 und eine Elektronik 150 auf.
Die Empfangseinheit 110 der autarken Anzeigeeinrichtung 100 kann zum drahtlosen Empfangen der Messdaten von dem Sensor 20, beispielsweise per Funk oder über ein Cloudsystem 200, eingerichtet sein. Das Empfangen kann dauerhaft, zyklisch mit einem vorgegebenen Zeitabstand oder durch ein Triggersignal aktivierend durchgeführt werden.
Die Elektronik 150 der autarken Anzeigeeinrichtung 100 kann beispielsweise in Form einer Platine ausgebildet sein, damit die Empfangseinheit 110, die Energieversorgung 120 und die Signalanzeige 180 auf der Elektronik 150 angeordnet sein können und über die Elektronik 150 elektrisch verbunden sein.
Bei der Energieversorgung 120 handelt es sich um eine eingebaute der autarken Energieversorgungseinheit, die innerhalb der Anzeigeeinrichtung 100 angeordnet ist, um die zum Betrieb der autarken Anzeigeeinrichtung 100 erforderlichen Energie kabellos bereitzustellen. Die Energieversorgung 120 kann eine Batterie oder einen Akku, der beispielsweise induktiv von außen geladen werden kann, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Akku mittels Energie-Harvesting geladen werden. Es ist auch möglich, dass die autarken Anzeigeeinrichtung 100 mittels der Energieversorgung 120 kabelgebunden an einer Ladestation geladen werden und dann zum Anzeigen der Messdaten eingesetzt werden kann.
Die Signalanzeige 180 der autarken Anzeigeeinrichtung 100 kann zum Anzeigen der Messdaten des Sensors 20 eingerichtet sein. Dazu kann die Signalanzeige 180 zum optischen und/oder akustischen Anzeigen der Messdaten des Sensors 20, und/oder zum optischen und/oder akustischen Anzeigen des Status des Sensors 20, und/oder zum Identifizieren des zum Identifizieren dem Sensor 20 zugeordneten Behälters 50 eingerichtet sein.
Alternativ oder zusätzlich kann die Signalanzeige 180 der autarken Anzeigeeinrichtung 100 eine Leuchtanzeige sein. Dabei kann die Leuchtanzeige durch mehrere Farben konfigurierbar ausgebildet sein, um die Messdaten des Sensors 20 oder Schaltzustände des Sensors 20 optisch zu visualisieren. Beispielsweise kann die Leuchtanzeige 100 dauerhaft, zyklisch oder durch ein Triggersignal, wie z. B. ein Funk-Signal, einen Taster, eine definierte Füllstands oder Grenzstandsänderung aktiviert bzw. eingeschaltet werden.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Kommunikationswege innerhalb einer Sensoranordnung 900.
Die Sensoranordnung für die Füllstand- oder Grenzstandmessung umfasst weiterhin eine Steuereinheit 310, 320, die eingerichtet ist, sich drahtgebunden oder drahtlos mit der autarken Anzeigeneinrichtung 100 zu verbinden und somit die autarke Anzeigeeinrichtung 100 zu konfigurieren, um die autarke Anzeigeeinrichtung 100 zyklisch mit einem vorgegebenen Zeitabstand oder durch ein Triggersignal zu aktivieren. Die Steuereinheit 320 kann vor Ort mit der autarken Anzeigeeinrichtung 100 verbunden sein. Alternativ kann die Steuereinheit 310 per Funk oder über ein Cloudsystem 200 drahtlos mit der autarken Anzeigeeinrichtung 100 verbunden sein. Außer mit der Steuereinheit 310, 320 kann die autarke Anzeigeeinrichtung 100 drahtlos mit dem Sensor 20 oder einem Cloudsystem 200, das auch mit dem Sensor 20 drahtlos verbunden ist und die Messdaten des Sensors 20 per Funk empfangen kann, verbinden. Somit kann die autarke Anzeigeeinrichtung 100, der Sensor 20 und die Steuereinheit 310, 320 der Sensoranordnung 900 separat voneinander vorgesehen und getrennt angeordnet sein. Dadurch kann vorteilhaft die flexible Einsatzbarkeit der Sensoranordnung in einer Anlage mit den mehreren zu überwachenden Behältern und die Mobilität der Sensoranordnung erhöht werden.
Fig. 5 zeigt beispielsweise eine schematische Darstellung der Anordnung einer autarken Master-Anzeigeeinrichtung 106 in einer Anlage.
Die Sensoranordnung 900 in Fig. 5 umfasst in der Anlage mehrere Sensoren, die jeweils in einem der mehreren Behälter 50, 60, 70 angeordnet sind, und mehrere autarke Anzeigeeinrichtungen 100, die jeweils einem der mehreren Sensoren und/oder einem der mehreren Behälter 50, 60, 70 zugeordnet sind. Die Sensoren können gleichartige oder unterschiedliche Sensoren zur Füllstand- oder Grenzstandmessung oder beispielsweise zur Druck-, Temperatur- oder Durchflussmessung sein. Die mehreren Sensoren und die mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen können über ein Cloudsystem oder eine IOT-Cloud-Plattform drahtlos verbunden sein und eine vernetzte Anlage lässt sich dadurch bilden. Somit kann die Sensoranordnung ermöglichen, dass die mehreren Sensoren die ermittelten oder berechneten Messdaten auf das Cloudsystem 200 übertragen werden und die den Sensoren zugeordneten mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen die Messdaten von dem Cloudsystem 200 empfangen und die Messdaten der mehreren Sensoren einzeln, in Verbund oder zusammenfassend anzeigen können.
Darüber hinaus kann die Sensoranordnung weiterhin eine weitere autarke Anzeigeeinrichtung aufweisen, die als eine Master-Anzeigeeinrichtung 106 ausgebildet sein kann, um die Messdaten der mehreren Sensoren über das Cloudsystem 200 anzuzeigen. In Fig. 5 ist die Master-Anzeigeeinrichtung 106 außerhalb der mehreren Behälter 50, 60, 70 vorgesehen. Da die Messdaten der mehreren Sensoren in dem Cloudsystem 200 zugreifbar sind, kann die Master- Anzeigeeinrichtung 106 eingerichtet sein, die Messdaten oder den Sensorstatus eines gezielten Sensors oder im Verbund mehrerer Sensoren anzuzeigen und den Füllstand oder den Grenzstand in einem bestimmten Behälter oder in den mehreren Behältern zu überwachen.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung einer Steuereinheit 300 in einer Anlage gemäß einer Ausführungsform.
Ähnlich wie im Fig. 5 umfasst die Sensoranordnung 900 in der Anlage mehrere Sensoren, die jeweils in einem der mehreren Behälter 50, 60, 70 angeordnet sind, und mehrere autarke Anzeigeeinrichtungen 100, die jeweils einem der mehreren Sensoren und/oder einem der mehreren Behälter 50, 60, 70 zugeordnet sind. Die mehreren Sensoren und die mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen können über ein Cloudsystem drahtlos verbunden sein. Somit ist es möglich, dass die mehreren Sensoren die ermittelten oder berechneten Messdaten auf das Cloudsystem 200 übertragen werden und die den Sensoren zugeordneten mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen die Messdaten von dem Cloudsystem 200 empfangen und die Messdaten individuell anzeigen können.
Die Steuereinheit 300 in der Fig. 6 ist eingerichtet, sich drahtgebunden oder drahtlos mit den mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen zu verbinden und die mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen 100 zu konfigurieren, um die autarke Anzeigeeinrichtung zyklisch mit einem vorgegebenen Zeitabstand oder durch ein Triggersignal zu aktivieren. In anderen Worten kann die Steuereinheit 300 in Form eines Master-Bediengeräts ausgebildet sein. Die Verbindung zwischen der Steuereinheit 300 und den mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen, die jeweils den mehreren Behältern 50, 60, 70 zugeordneten sind, kann über Kabel oder drahtlos per Funk erfolgen.
Ferner kann die Steuereinheit 300 eingerichtet sein, drahtlos mit dem Cloudsystem 200 verbunden zu sein und ein von dem Cloudsystem 200 ausgesendetes Signal als ein Triggersignal zum Aktivieren einer Anzeigeeinrichtung oder der mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen zu empfangen. Alternativ kann in der Steuereinheit 300 eine Master-Anzeigeeinrichtung 106, wie in Fig. 3 gezeigt, integriert werden. Somit kann das Datenempfangen von dem Cloudsystem 200 und das Konfigurieren der mehreren autarken Anzeigeeinrichtungen anhand der empfangenen Messdaten einheitlich gesteuert werden.
Fig. 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts 55 in einem Behälter 50. In dem ersten Schritt 701 wird ein Messsignal mittels eines Sensors 20 einer Sensoranordnung 900 ausgesendet und empfangen und die Messdaten werden anhand des Messsignals berechnet. In Schritt 702 wird eine autarke Anzeigeeinrichtung 100, die eine Empfangseinheit 110 und eine Signalanzeige 180 aufweist, der Sensoranordnung 900 zum Anzeigen der Messdaten des Sensors separat vorgesehen. Die autarke Anzeigeeinrichtung 100 kann somit unabhängig von der Anordnung des Sensors 20 flexible innerhalb oder außerhalb des Behälter angeordnet werden. In Schritt 703 werden die Messdaten von dem Sensor 20 mittels der Empfangseinheit 110 der autarken Anzeigeeinrichtung 100 drahtlos empfangen. Dabei kann das Empfangen über eine Funkverbindung oder ein Cloudsystem 200 erfolgen. In Schritt 704 werden die Messdaten des Sensors 20 mittels der Signalanzeige 180 der autarken Anzeigeeinrichtung 100 angezeigt.
Weiterhin wird eine Steuereinheit 300, 310, 320 der Sensoranordnung 900 in Schritt 705 mit der autarken Anzeigeeinrichtung 100 drahtgebunden oder drahtlos verbunden. Darauffolgend wird in Schritt 706 die autarken Anzeigeeinrichtung 100 durch die Steuereinheit 300, 310, 320 konfiguriert und zyklisch mit einem vorgegebenen Zeitabstand oder ein Triggersignal aktiviert.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ oder „aufweisen“ keine anderen Elemente ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsformen beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsformen verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Sensoranordnung (900) für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts (55) oder die Druckmessung in einem Behälter (50), umfassend: einen Sensor (20), der zum Aussenden und Empfangen eines Messsignals und zum Berechnen von Messdaten eingerichtet ist; eine Anzeigeeinrichtung (100), die separat von dem Sensor vorgesehen ist, zur Anbringung an oder in dem Behälter eingerichtet ist, und eine Empfangseinheit (110), eingerichtet zum drahtlosen Empfangen der Messdaten des Sensors (20), und eine Signalanzeige (180), eingerichtet zum Anzeigen der Messdaten des Sensors (20), aufweist.
2. Sensoranordnung (900) nach Anspruch 1, wobei die Anzeigeeinrichtung (100) eine autarke Anzeigeeinrichtung ist.
3. Sensoranordnung (900) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Signalanzeige (180) zum optischen und/oder akustischen Anzeigen der Messdaten des Sensors (20), und/oder des Status des Sensors (20) eingerichtet ist; und/oder wobei die Signalanzeige (180) zum Identifizieren des dem Sensor zugeordneten Behälters (50) eingerichtet ist.
4. Sensoranordnung (900) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Signalanzeige (180) eine Leuchtanzeige ist.
5. Sensoranordnung (900) nach Anspruch 4, wobei die Leuchtanzeige durch mehrere Farben konfigurierbar ausgebildet ist, um die Messdaten des Sensors (20), den Status des Sensors (20) oder Schaltzustände des Sensors (20) optisch zu visualisieren.
6. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassende: eine Master-Anzeigeeinrichtung (106); wobei die Master-Anzeigeeinrichtung als eine Master-Leuchtanzeige eingerichtet ist, die Messdaten von mehreren Sensoren einzeln, in Verbund oder zusammenfassend anzuzeigen.
7. Sensoranordnung (900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzeigeeinrichtung (100) eine Kapselung aufweist, die zum Einkapseln der Anzeigeeinrichtung (100) eingerichtet ist, um die Anzeigeeinrichtung (100) innerhalb des Behälters (50) oder an oder in dem Füllgut (55) anzuordnen.
8. Sensoranordnung (900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzeigeeinrichtung (100) eine Energieversorgung (120) umfasst, die einen Akku oder eine Batterie aufweist, die in der Anzeigeeinrichtung (100) angeordnet ist und zum Bereitstellen der zum Betrieb der Anzeigeeinrichtung (100) erforderlichen Energie eingerichtet ist.
9. Sensoranordnung (900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzeigeeinrichtung (100) eingerichtet ist, über eine direkte Funkverbindung oder ein Cloudsystem (200) mit dem Sensor (20) verbunden zu werden.
10. Sensoranordnung (900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: eine Steuereinheit (300, 310, 320); wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, sich drahtgebunden oder drahtlos mit der Anzeigeeinrichtung (100) zu verbinden und die Anzeigeeinrichtung (100) zu konfigurieren, um die Anzeigeeinrichtung (100) zyklisch mit einem vorgegebenen Zeitabstand oder durch ein Triggersignal zu aktivieren.
11. Sensoranordnung (900) nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit (300, 310, 320) eingerichtet ist, einen Broadcast- Befehl auszusenden; und/oder wobei die Anzeigeeinrichtung (100) und/oder die Master-Anzeigeeinrichtung (106) eingerichtet ist, durch den Broadcast-Befehl die Messdaten des Sensors oder der mehreren Sensoren gleichzeitig anzuzeigen.
12. Autarke Anzeigeeinrichtung (100) zum Anzeigen von Messdaten einer Füllstand oder Grenzstandmessung oder einer Druckmessung mittels einer Sensoranordnung (900) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
13. Steuereinheit (300, 310, 320) zum Konfigurieren einer Anzeigeeinrichtung (100) einer Sensoranordnung (900) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für die Füllstand oder Grenzstandmessung eines Füllguts (55) oder die Druckmessung in einem Behälter (50).
14. Verwendung einer autarken Anzeigeeinrichtung (100) einer Sensoranordnung (900) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für die Füllstand- oder Grenzstandanzeige eines Füllguts (55) oder die Druckanzeige in einem Behälter (50), für die Anzeige eines Status des Sensors oder für die Detektion des Behälters (50).
15. Verfahren für die Füllstand- oder Grenzstandmessung eines Füllguts (55) oder die Druckmessung in einem Behälter (50), umfassend die Schritte:
Aussenden und Empfangen (701) eines Messsignals mittels eines Sensors (20) und Berechnen von Messdaten; separates Vorsehen (702) einer Anzeigeeinrichtung (100) zur Anzeige der Messdaten des Sensors (20); drahtloses Empfangen (703) der Messdaten des Sensors (20) mittels einer Empfangseinheit (110) der Anzeigeeinrichtung (100); und
Anzeigen (704) der Messdaten des Sensors (20) mittels einer Signalanzeige (180) der Anzeigeeinrichtung (100).
16. Verfahren nach Anspruch 15, weiterhin umfassend: drahtgebundenes oder drahtloses Verbinden (705) einer Steuereinheit (300, 310, 320) mit der Anzeigeeinrichtung (100);
Konfigurieren (706) der Anzeigeeinrichtung (100) und Aktivieren der Anzeigeeinrichtung (100) zyklisch mit einem vorgegebenen Zeitabstand oder durch ein Triggersignal.
17. Programmelement, das, wenn es auf einem Prozessor einer Sensoranordnung (100) ausgeführt wird, die Sensoranordnung (100) anweist, das Verfahren nach Anspruch 15 oder 16 auszuführen.
18. Computerlesbares Medium, auf dem das Programmelement nach Anspruch 17 gespeichert ist.
19. Steuereinheit (310), auf der ein Programmelement nach Anspruch 17 gespeichert ist.
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