JP2004286745A - Device for measuring filling level of liquid in vessel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device prevented from the damage of a waveguide even when liquid is frozen by improving the device for measuring the filling level of liquid in a vessel. <P>SOLUTION: The device for measuring the filling level of liquid in the vessel is provided with a vessel bottom face 8, the waveguide 2, and at least one ultrasonic transducer 3 disposed near the end part of the waveguide. The ultrasonic transducer is formed to generate ultrasonic pulses and to receive the ultrasonic pulses reflected in the liquid surface region of the waveguide, and the waveguide 2 is disposed outside the vessel 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、容器中の液体の充填レベルを測定するための装置であって、容器底面と、導波路と、導波路の端部の近傍に配置された少なくとも１つの超音波変換器とが設けられており、この超音波変換器は、超音波パルスを生ぜしめ、導波路の液面の領域で反射する超音波パルスを受け取る形式のものに関する。   The present invention is an apparatus for measuring a filling level of a liquid in a container, comprising: a container bottom surface; a waveguide; and at least one ultrasonic transducer disposed near an end of the waveguide. The ultrasonic transducer is of the type that produces ultrasonic pulses and receives the ultrasonic pulses reflected at a liquid level region of the waveguide.

充填レベルを測定するための装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４２３７８号明細書により公知である。この公知の装置では、超音波変換器が、容器の外側で、容器底面とカバー壁との間に設けられた導波路の端部の近傍に配置されている。超音波変換器は超音波を導波路へと送り、液面において超音波が反射される。反射された超音波は、超音波変換器によって受け取られ、評価ユニットで評価される。超音波の伝搬時間から充填レベルが算出される。容器が例えば水成の液体によって充填される場合には、凝固点よりも低い温度において液体は容器内で少なくとも部分的に凍結する。容器が自動車の部分である場合には、容器内に形成されたアイスブロックが、自動車の走行中に大きな衝撃で導波路を打ちつける恐れがあり、これによりこの導波路を損傷させる恐れがある。さらには、導波路は、凝固時の液体の容積増加により損傷される恐れがある。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４２３７８号明細書 A device for determining the filling level is known from DE-A-19942378. In this known device, an ultrasonic transducer is arranged outside the container, near the end of the waveguide provided between the container bottom and the cover wall. The ultrasonic transducer sends the ultrasonic wave to the waveguide, and the ultrasonic wave is reflected at the liquid surface. The reflected ultrasound is received by an ultrasound transducer and evaluated in an evaluation unit. The filling level is calculated from the propagation time of the ultrasonic wave. If the container is filled with, for example, an aqueous liquid, the liquid will at least partially freeze in the container at temperatures below the freezing point. If the container is part of a motor vehicle, the ice block formed in the container may hit the waveguide with a large impact while the vehicle is running, which may damage the waveguide. Furthermore, the waveguide may be damaged by the increased volume of liquid during solidification.
DE-A-199 2 378

そこで本発明の課題は、冒頭で述べた形式の容器中の液体の充填レベルを測定するための装置を改良して、液体が凍結した場合でも、導波路が損傷することがないような装置を提供することである。   An object of the present invention is to improve a device for measuring the filling level of a liquid in a container of the type described at the outset so that the waveguide is not damaged even when the liquid freezes. To provide.

この課題を解決するために本発明の構成では、導波路が容器の外側に配置されているようにした。   In order to solve this problem, in the configuration of the present invention, the waveguide is arranged outside the container.

本発明の装置によれば、導波路が容器の外側に配置されていることにより、液体の凝固点よりも温度が低い場合に起こり得る導波路の損傷が簡単に回避される。   According to the device of the present invention, the waveguide is located outside the container, so that damage to the waveguide that can occur when the temperature is lower than the freezing point of the liquid is easily avoided.

請求項２以下に、独立請求項に記載の装置の有利な別の構成が記載されている。   Advantageous further configurations of the device according to the independent claim are described below.

導波路が、容器底面の近傍で平行に延びる延在領域を有していると更に有利である。何故ならばこれにより、送られた音波パルスの伝搬時間が延長されるので、本発明による装置は、充填レベルが低い場合でも送波された音波パルスを、反射された音波パルスと区別することができるからである。   It is further advantageous if the waveguide has an extension region extending in parallel near the bottom of the container. Because this extends the propagation time of the transmitted sound pulse, the device according to the invention can distinguish transmitted sound pulses from reflected sound pulses even at low filling levels. Because you can.

導波路が少なくとも１つの基準反射面を有していると更に有利である。何故ならばこのようにして、外乱影響を後から評価ユニットにおいて差し引いて算出できるからである。   It is further advantageous if the waveguide has at least one reference reflecting surface. This is because, in this way, the influence of disturbance can be calculated by subtracting it later in the evaluation unit.

導波路が、側壁の一部であると極めて有利である。何故ならばこれにより、製造と組み付けに関して特に簡単かつ安価になるからである。さらにこれにより、導波路を熱伝導を介して特に良好に、容器内に存在するヒータによって一緒に加熱することができる。   It is very advantageous if the waveguide is part of the side wall. This is particularly simple and inexpensive in terms of manufacturing and assembly. Furthermore, this makes it possible to heat the waveguides together particularly well via heat conduction by means of the heater present in the container.

導波路及び／又は超音波変換器が、絶縁層によって熱的に周囲に対して絶縁されていても有利である。何故ならばこのようにして、導波路内で均一な温度分布が得られるからである。均一な温度分布は、充填レベルの正確な測定のために必要である。   It is also advantageous if the waveguide and / or the ultrasonic transducer are thermally insulated from the surroundings by an insulating layer. This is because a uniform temperature distribution can be obtained in the waveguide in this way. A uniform temperature distribution is necessary for an accurate measurement of the filling level.

導波路の液体が別個の付属ヒータによって加熱可能であると更に有利である。何故ならばこのようにして、導波路における液体の凍結が回避され、もしくは内燃機関の始動時に装置の融解が可能になるからである。   It is furthermore advantageous if the liquid of the waveguide can be heated by a separate auxiliary heater. This is because, in this way, freezing of the liquid in the waveguide is avoided or the device can be thawed when the internal combustion engine is started.

導波路が弾性的なプラスチックから成っていると更に有利である。何故ならばこのようにして、導波路における液体の凍結時に導波路の損傷が回避されるからである。   It is further advantageous if the waveguide is made of an elastic plastic. This is because in this way damage to the waveguide during freezing of the liquid in the waveguide is avoided.

導波路に内側導管が設けられていて、該内側導管にはガス及び／又は発泡材が充填されていると有利である。何故ならばこれにより、液体の体積増加が補償され、ひいては、導波路の損傷が回避されるからである。   Advantageously, the waveguide is provided with an inner conduit, which is filled with gas and / or foam. This compensates for the volume increase of the liquid, and thus avoids damage to the waveguide.

導波路の内面に、長手方向の延在に沿って発泡材料が設けられていると更に有利である。何故ならばこれにより、凍結時の液体の体積増加を補償するための別の構成が得られるからである。   It is further advantageous if the inner surface of the waveguide is provided with a foam material along a longitudinal extension. This provides another arrangement for compensating for the volume increase of the liquid during freezing.

次に図面につき本発明の実施の形態を詳しく説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図面には、本発明による容器中の液体の充填レベルを測定するための装置が示されている。   The drawing shows an apparatus for measuring the filling level of a liquid in a container according to the invention.

本発明の装置は、容器１と、導波路（音波案内通路）２と、超音波変換器３とから成っている。容器１には、任意の液体４、例えば尿素溶液またはアンモニア溶液が、充填レベル５まで入れられている。   The apparatus of the present invention comprises a container 1, a waveguide (sound guide path) 2, and an ultrasonic transducer 3. The container 1 contains an optional liquid 4, for example a urea solution or an ammonia solution, up to a filling level 5.

例えば容器１の容器底面８から、供給導管９が、容器１の外側に配置された圧送ユニット１０にまで延びている。圧送ユニット１０は、液体４を容器１から圧送し、その後に続く任意のプロセス１１、例えば、内燃機関の排ガス通路への噴射装置に供給する。   For example, a supply conduit 9 extends from a container bottom surface 8 of the container 1 to a pumping unit 10 arranged outside the container 1. The pumping unit 10 pumps the liquid 4 from the container 1 and supplies it to any subsequent process 11, for example an injection device into the exhaust gas passage of an internal combustion engine.

尿素溶液またはアンモニア溶液はいわゆる還元剤である。この還元剤は、窒素酸化物エミッションを減じるために内燃機関の排ガス通路へと噴射される。   Urea solutions or ammonia solutions are so-called reducing agents. This reducing agent is injected into the exhaust gas passage of the internal combustion engine to reduce nitrogen oxide emissions.

容器１は、例えば容器１のカバー壁１５に設けられた、容器１を雰囲気に接続する通気導管１２を有している。通気導管１２によって、容器１中に過圧または負圧が生じないことが保証される。   The container 1 has, for example, a ventilation conduit 12 provided on a cover wall 15 of the container 1 for connecting the container 1 to the atmosphere. The ventilation conduit 12 ensures that no overpressure or underpressure occurs in the container 1.

導波路２は、一方の端部で少なくとも間接的に、接続通路１６を介して容器１に接続されていて、他方の端部では通気導管１２に接続されている。接続通路１６は、図示した実施例では、容器１の強度を減じないために容器１に直接には開口していない。その代わりに、接続通路１６は、容器底面８の側の端部で例えば供給導管９に接続されている。しかしながら図示はしていないが、接続通路１６が直接に容器底面８に、ひいては容器１に接続されても良い。   The waveguide 2 is connected at least indirectly at one end to the container 1 via a connection channel 16 and at the other end to a ventilation conduit 12. In the embodiment shown, the connecting passage 16 does not open directly into the container 1 in order not to reduce the strength of the container 1. Instead, the connection passage 16 is connected at the end on the side of the container bottom 8, for example, to the supply conduit 9. However, although not shown, the connection passage 16 may be directly connected to the container bottom surface 8 and thus to the container 1.

導波路２は容器１の外側に配置されている。導波路２は、まず最初に延在領域１７では容器底面８の平面で水平方向に、容器１の側壁２１に対向して延びている。接続通路１６は、導波路２の延在領域１７に開口している。接続通路１６は例えば延在領域１７に対して横方向で延びている。延在領域１７には、導波路２の測定管領域１８が続いている。測定管領域１８は、延在領域１７の側の端部で第１の湾曲部１９を有している。この湾曲部１９は曲率半径２２と変向部２３とを有している。変向部２３は、例えば９０°であるが、９０°よりも小さくてもまたは大きくても良い。変向部２３は所定の角度と理解される。測定管領域１８の第１の湾曲部１９に続いて、測定管領域１８は例えば直線的にカバー壁１５の方向で延びている。しかしながら測定管領域１８は、別の屈曲部を有していても良く、巻き付けられて延びていても良い。   The waveguide 2 is arranged outside the container 1. The waveguide 2 first extends in the extension region 17 in the horizontal direction on the plane of the container bottom surface 8 so as to face the side wall 21 of the container 1. The connection passage 16 is open to the extension region 17 of the waveguide 2. The connection passage 16 extends, for example, in a lateral direction with respect to the extension region 17. The extension region 17 is followed by the measurement tube region 18 of the waveguide 2. The measurement tube region 18 has a first curved portion 19 at the end on the extension region 17 side. The curved portion 19 has a radius of curvature 22 and a turning portion 23. The turning portion 23 is, for example, 90 °, but may be smaller or larger than 90 °. The turning part 23 is understood as a predetermined angle. Following the first curve 19 of the measuring tube region 18, the measuring tube region 18 extends, for example, linearly in the direction of the cover wall 15. However, the measuring tube region 18 may have another bend and may be wound and extend.

導波路２内には、容器１が充填されている場合に液体が充填レベル５．１にまで延在している。いわゆる連通管の公知の流体静力学の法則に従って、導波路２内には、導波路２が少なくとも間接的に容器１に接続されているので、容器１内の液体レベル５と同一である液体レベル５．１が存在している。   In the waveguide 2 the liquid extends to the filling level 5.1 when the container 1 is filled. According to the known hydrostatic laws of so-called communicating tubes, in the waveguide 2 a liquid level which is identical to the liquid level 5 in the container 1 since the waveguide 2 is at least indirectly connected to the container 1 5.1 is present.

接続通路１６を介して、液体は導波路２内へと流入する、もしくは導波路２から流出する。このような流入および流出は充填レベル５．１と充填レベル５．１とが異なる高さになるとすぐに生じる。例えば容器１の充填後に、充填レベル５が充填レベル５．１よりも高い場合には、液体は供給導管９と接続通路１６とを介して導波路２へと流れる。例えば圧送ユニット１０によって容器１から液体を取り出すことにより、充填レベル５．１が充填レベル５よりも高くなる場合には逆に、液体は導波路２から接続通路１６を介して供給導管９へと、または接続通路１６が直接容器１に接続されている場合には容器１へと流れる。   The liquid flows into or out of the waveguide 2 via the connection passage 16. Such inflows and outflows occur as soon as the filling level 5.1 and the filling level 5.1 are at different heights. If, for example, after filling of the container 1, the filling level 5 is higher than the filling level 5.1, the liquid flows via the supply conduit 9 and the connecting passage 16 into the waveguide 2. Conversely, if the filling level 5.1 is higher than the filling level 5 by removing the liquid from the container 1, for example by means of the pumping unit 10, the liquid flows from the waveguide 2 to the supply conduit 9 via the connection passage 16. Or, when the connection passage 16 is directly connected to the container 1, it flows to the container 1.

導波路２は、例えば、センチメートルよりも小さな内径を備えた円形の横断面を有している。この内径は、例えば５ミリメートルである。しかしながら、導波路２の横断面は、楕円形または多角形であっても良い。   The waveguide 2 has, for example, a circular cross section with an inner diameter smaller than centimeters. This inner diameter is, for example, 5 millimeters. However, the cross section of the waveguide 2 may be elliptical or polygonal.

延在領域１７と測定管領域１８とから成る導波路２は、例えば一体に形成されている。   The waveguide 2 including the extension region 17 and the measurement tube region 18 is formed integrally, for example.

超音波変換器３は、導波路２の、接続通路１６側の端部に配置されている。超音波変換器３は例えばパルス・エコー・センサである。このパルス・エコー・センサは、所定のサイクルで短い音波パルスを生ぜしめ、送波し、パルス送波の時点と反射音波パルスの復帰、いわゆるエコーの時点の間の伝搬時間ｔを測定する。しかしながら、例えば継続的に音波を生ぜしめて送波する別のセンサを使用することもできる。この場合、伝搬時間ｔが算出されるのではなく、送波された音波と反射音波との間の位相のずれが測定される。超音波変換器３は例えば、送波器であると同時に受波器である。しかしながら、送波器と受波器とが空間的に分離されている超音波変換器３を使用することもできる。超音波変換器３から発せられる所定の強さをもった音波パルスは、主として、導波路２内の液体へと伝達される。音波パルスは、液体内で音速で、導波路２の方向で拡がり、導波路２の壁によって案内され、充填レベル５．１の高さで、導波路２内の液体の液体表面に到り、ここで反射される。反射した音波パルスは、反対方向で超音波変換器３へと戻される。音速と伝搬時間との積により充填レベル５が検出される。   The ultrasonic transducer 3 is disposed at an end of the waveguide 2 on the connection passage 16 side. The ultrasonic transducer 3 is, for example, a pulse echo sensor. The pulse echo sensor generates and transmits a short sound pulse in a predetermined cycle, and measures the propagation time t between the time of the pulse transmission and the return of the reflected sound pulse, the so-called echo. However, it is also possible to use another sensor, for example, which continuously generates and transmits sound waves. In this case, the phase shift between the transmitted sound wave and the reflected sound wave is measured instead of calculating the propagation time t. The ultrasonic transducer 3 is, for example, a transmitter and a receiver at the same time. However, it is also possible to use an ultrasonic transducer 3 in which the transmitter and the receiver are spatially separated. A sound pulse having a predetermined intensity emitted from the ultrasonic transducer 3 is mainly transmitted to the liquid in the waveguide 2. The acoustic pulse propagates in the liquid at the speed of sound, in the direction of the waveguide 2, is guided by the walls of the waveguide 2, reaches the liquid surface of the liquid in the waveguide 2 at a height of the filling level 5.1, It is reflected here. The reflected sound pulse is returned to the ultrasonic transducer 3 in the opposite direction. The filling level 5 is detected from the product of the sound speed and the propagation time.

導波路２内、例えば延在領域１７には、少なくとも１つの基準反射面２４が設けられている。この基準反射面２４は例えば扁平で、横方向で部分的に導波路２に突入する。基準反射面２４で反射された音波パルスは、基準エコーと言われる。基準エコーの伝搬時間は、所定の温度および所定の圧力で測定されるとすぐに検知され、例えば、電子的な評価ユニット２５に記憶される。この評価ユニット２５は、信号ライン２６を介して超音波変換器３に接続されている。基準反射面２４と超音波変換器３との間の、音波パルスが進んだ距離も検知され、例えば評価ユニット２５に記憶される。音波パルスの伝搬時間は、液体中の音速に依存している。液体中の音速は、液体の密度に依存している。液体の密度はさらに、液体の温度と圧力とに依存している。評価ユニット２５に記憶された基準エコーの伝搬時間と、充填レベルの測定中に測定された、基準エコーの伝搬時間とを比較することにより、例えば液体の温度、圧力、密度の変化のような外乱影響が評価ユニット２５によって後から差し引かれるので、このように修正された充填レベルの測定は、温度や圧力にほぼ関係ない。   At least one reference reflection surface 24 is provided in the waveguide 2, for example, in the extension region 17. The reference reflecting surface 24 is, for example, flat and partially enters the waveguide 2 in the lateral direction. The sound pulse reflected by the reference reflection surface 24 is called a reference echo. The propagation time of the reference echo is detected as soon as it is measured at a given temperature and a given pressure and is stored, for example, in an electronic evaluation unit 25. This evaluation unit 25 is connected to the ultrasonic transducer 3 via a signal line 26. The distance traveled by the sound pulse between the reference reflecting surface 24 and the ultrasonic transducer 3 is also detected and stored, for example, in the evaluation unit 25. The propagation time of a sound pulse depends on the speed of sound in the liquid. The speed of sound in a liquid depends on the density of the liquid. The density of a liquid is further dependent on the temperature and pressure of the liquid. By comparing the propagation time of the reference echo stored in the evaluation unit 25 with the propagation time of the reference echo measured during the measurement of the filling level, disturbances such as changes in the temperature, pressure and density of the liquid can be obtained. Since the influence is later subtracted by the evaluation unit 25, the measurement of the filling level thus corrected is largely independent of temperature and pressure.

測定された基準エコーの伝搬時間と、評価ユニット２５に記憶された基準エコーの伝搬時間とを比較することにより、液体４の温度と容器１内の圧力が公知である場合には、例えば密度のような液体の特性を算出し、チェックすることができる。このようにして例えば、正しい液体４が容器内に充填されているかどうか、又は例えば液体４が尿素溶剤である場合にその濃度が所定の範囲にあるかどうかをチェックすることができる。液体の温度を算出するためには、例えば温度センサが超音波変換器３に組み込まれているか、または温度センサが容器１内に設けられている。   By comparing the measured propagation time of the reference echo with the propagation time of the reference echo stored in the evaluation unit 25, if the temperature of the liquid 4 and the pressure in the container 1 are known, for example, the density The characteristics of such a liquid can be calculated and checked. In this way, it is possible, for example, to check whether the correct liquid 4 is filled in the container or, for example, if the liquid 4 is a urea solvent, its concentration is in a predetermined range. In order to calculate the temperature of the liquid, for example, a temperature sensor is incorporated in the ultrasonic transducer 3 or a temperature sensor is provided in the container 1.

供給導管９における流れ、ひいてはこれに伴う減圧が、容器１における充填レベル５に対する、導波路２における充填レベル５．１に影響を与えないようにするために、供給導管９の横断面は、接続通路１６の領域で例えば膨出部２８によって拡大されている。   In order that the flow in the supply conduit 9 and thus the associated pressure reduction does not affect the filling level 5 in the vessel 1 relative to the filling level 5 in the container 1, the cross section of the supply conduit 9 is connected The area of the passage 16 is enlarged by, for example, a bulging portion 28.

装置が、液体またはその構成成分の凝固点よりも低い温度にさらされている場合、本発明による装置内の液体は凝固する。凝固状態で液体の体積が大きくなると、本発明による装置、例えば容器１および導波路２への負荷は増大する。水成分を含んだ液体は、例えば凝固の際に体積が増大する。尿素溶剤は例えば、約１０％の容積増大が生じる。導波路２がこのような負荷によって損傷されることがないように、導波路２は、例えばＰＴＦＥまたはシリコンのような弾性的なプラスチックから製造されている。別の構成では導波路２には、ガス及び／又は発泡材料が充填された弾性的な内側導管が設けられていてもよい。この内側導管は、液体の凝固の際に押圧され、これにより液体は、導波路２を所定の寸法を超えて拡張させることなく膨張することができる。別の構成では、導波路２の内周面に、導波路２の長手方向の延在に沿って発泡材料を設けてもよい。この発泡材料は、独立気泡体であって、液体を吸収する気泡を有していない。このようにして液体は、凝固時に発泡材の押し込むことにより、導波路２を過負荷することなしに膨張できる。発泡材料は、音波パルスをできるだけ緩衝しないように、できるだけ扁平な表面を有している。   If the device is exposed to a temperature below the freezing point of the liquid or its components, the liquid in the device according to the invention will solidify. As the volume of the liquid increases in the solidified state, the load on the device according to the invention, for example the container 1 and the waveguide 2, increases. The liquid containing the water component increases in volume, for example, during coagulation. Urea solvents, for example, result in a volume increase of about 10%. To prevent the waveguide 2 from being damaged by such loads, the waveguide 2 is made of a resilient plastic such as, for example, PTFE or silicon. Alternatively, the waveguide 2 may be provided with an elastic inner conduit filled with gas and / or foam material. This inner conduit is pressed during the solidification of the liquid, which allows the liquid to expand without expanding the waveguide 2 beyond a certain dimension. In another configuration, a foam material may be provided on the inner peripheral surface of the waveguide 2 along the longitudinal extension of the waveguide 2. This foamed material is a closed cell and does not have cells for absorbing liquid. In this way, the liquid can be expanded without overloading the waveguide 2 by forcing the foam during solidification. The foam material has a surface that is as flat as possible so as to minimize the pulsation of the sound waves.

液体４の凝固を回避するために、もしくは凝固した液体４を再び融解させるために、容器１内、もしくは容器１表面にヒータ２９を設けることができる。このヒータ２９は液体４を例えば電気的に加熱する。ヒータ２９によって導波路２内の液体も加熱するために、導波路２と側壁２１との間の間隔をできるだけ小さく選択する。このように、導波路２の方向での熱伝導は特に効果的である。導波路２は少なくとも部分的に側壁２１に組み込むことができる。このようにすると、導波路２への熱伝導は有利であり、別個の導波路２を容器１に組み付けることは省略できる。   In order to avoid solidification of the liquid 4 or to melt the solidified liquid 4 again, a heater 29 can be provided in the container 1 or on the surface of the container 1. The heater 29 heats the liquid 4, for example, electrically. Since the liquid in the waveguide 2 is also heated by the heater 29, the distance between the waveguide 2 and the side wall 21 is selected as small as possible. Thus, heat conduction in the direction of the waveguide 2 is particularly effective. The waveguide 2 can be at least partially integrated into the side wall 21. In this way, heat conduction to the waveguide 2 is advantageous, and the assembly of a separate waveguide 2 into the container 1 can be omitted.

導波路２の外周面には、導波路２の長手方向の延在に沿って絶縁層３０を取り付けることができる。導波路２が側壁２１に密に配置されているので、絶縁層３０は導波路２を例えばＵ字形に取り囲む。この場合、Ｕの開かれた側で側壁２１に向けられる。この絶縁層３０は、導波路２における液体を周囲に対して絶縁し、導波路２の液体中の均一な温度分布を生ぜしめ、液体が早く凝固してしまうのを回避する。導波路２は、絶縁層３０がＵ形状であるので、容器１の側壁２１に対しては絶縁されていない。絶縁層３０は、例えば超音波変換器３も周囲に対して絶縁している。何故ならばこのようにして、導波路２における液体の温度が、超音波変換器３に組み込まれた温度センサによって正確に算出できるからである。   An insulating layer 30 can be attached to the outer peripheral surface of the waveguide 2 along the longitudinal direction of the waveguide 2. Since the waveguide 2 is densely arranged on the side wall 21, the insulating layer 30 surrounds the waveguide 2 in, for example, a U-shape. In this case, it is directed to the side wall 21 on the open side of U. The insulating layer 30 insulates the liquid in the waveguide 2 from the surroundings, generates a uniform temperature distribution in the liquid in the waveguide 2, and prevents the liquid from solidifying quickly. Since the insulating layer 30 has a U shape, the waveguide 2 is not insulated from the side wall 21 of the container 1. The insulating layer 30 also insulates, for example, the ultrasonic transducer 3 from the surroundings. This is because, in this manner, the temperature of the liquid in the waveguide 2 can be accurately calculated by the temperature sensor incorporated in the ultrasonic transducer 3.

別の構成では、導波路２は付属ヒータ３１を有していてよい。この付属ヒータ３１は導波路２中の液体を長手方向の延在に沿って、例えば、導波路２の壁に設けられた電気的なループ状ヒータによって加熱する。   In another configuration, the waveguide 2 may have an attached heater 31. The attached heater 31 heats the liquid in the waveguide 2 along the longitudinal direction by, for example, an electric loop heater provided on the wall of the waveguide 2.

本発明の、容器内の液体の充填レベルを測定するための装置を示した図である。FIG. 3 is a view showing an apparatus for measuring a filling level of a liquid in a container according to the present invention.

符号の説明Explanation of reference numerals

１ 容器、 ２ 導波路、 ３ 超音波変換器、 ４ 液体、 ５，５．１ 充填レベル、 ８ 容器底面、 ９ 供給導管、 １０ 圧送ユニット、 １１ プロセス、 １２ 排気導管、 １５ カバー壁、 １６ 接続通路、 １７ 延在領域、 １８ 測定管領域、 １９ 湾曲部、 ２１ 側壁、 ２２ 曲率半径、 ２３ 変向部、 ２４ 基準反射面、 ２５ 評価ユニット、 ２６ 信号ライン、 ２８ 膨出部、 ２９ ヒータ、 ３０ 絶縁層、 ３１ 付属ヒータ   Reference Signs List 1 container, 2 waveguide, 3 ultrasonic transducer, 4 liquid, 5, 5.1 filling level, 8 container bottom, 9 supply conduit, 10 pumping unit, 11 process, 12 exhaust conduit, 15 cover wall, 16 connection passage , 17 extension region, 18 measurement tube region, 19 curved portion, 21 side wall, 22 radius of curvature, 23 turning portion, 24 reference reflecting surface, 25 evaluation unit, 26 signal line, 28 bulging portion, 29 heater, 30 insulation Layer, 31 attached heater

Claims (10)

容器中の液体の充填レベルを測定するための装置であって、容器底面と、導波路と、導波路の端部の近傍に配置された少なくとも１つの超音波変換器とが設けられており、この超音波変換器は、超音波パルスを生ぜしめ、導波路の液面の領域で反射する超音波パルスを受け取る形式のものにおいて、
導波路（２）が容器（１）の外側に配置されていることを特徴とする、液体の充填レベルを測定するための装置。 An apparatus for measuring a filling level of a liquid in a container, comprising a container bottom surface, a waveguide, and at least one ultrasonic transducer disposed near an end of the waveguide, The ultrasonic transducer generates an ultrasonic pulse and receives an ultrasonic pulse reflected on a liquid surface region of the waveguide.
Device for measuring the level of liquid filling, characterized in that the waveguide (2) is arranged outside the container (1). 導波路（２）における液体が、接続通路（１６）を介して少なくとも間接的に、容器（１）における液体（４）に接続されている、請求項１記載の装置。   Device according to claim 1, wherein the liquid in the waveguide (2) is connected, at least indirectly, to the liquid (4) in the container (1) via a connection passage (16). 導波路（２）が少なくとも部分的に、容器（１）の側壁（２１）に組み込まれている、請求項１記載の装置。   Device according to claim 1, wherein the waveguide (2) is at least partially integrated into the side wall (21) of the container (1). 導波路（２）が、容器底面（８）の近傍で平行に延びる延在領域（１７）を有している、請求項１記載の装置。   Device according to claim 1, wherein the waveguide (2) has an extending area (17) extending parallel near the container bottom (8). 導波路（２）が少なくとも１つの基準反射面（２４）を有している、請求項１記載の装置。   Device according to claim 1, wherein the waveguide (2) has at least one reference reflecting surface (24). 導波路（２）及び／又は超音波変換器（３）が、絶縁層（３０）によって熱的に周囲に対して絶縁されている、請求項１記載の装置。   2. The device according to claim 1, wherein the waveguide (2) and / or the ultrasonic transducer (3) are thermally insulated from the surroundings by an insulating layer (30). 導波路（２）の液体が別個の付属ヒータ（３１）によって加熱可能である、請求項１記載の装置。   Device according to claim 1, wherein the liquid in the waveguide (2) can be heated by a separate auxiliary heater (31). 導波路（２）が弾性的なプラスチックから成っている、請求項１記載の装置。   2. The device according to claim 1, wherein the waveguide is made of an elastic plastic. 導波路（２）に内側導管が設けられていて、該内側導管にはガス及び／又は発泡材が充填されている、請求項１記載の装置。   Device according to claim 1, wherein the waveguide (2) is provided with an inner conduit, the inner conduit being filled with gas and / or foam. 導波路（２）の内面に、長手方向の延在に沿って発泡材料が設けられている、請求項１記載の装置。   2. The device according to claim 1, wherein the inner surface of the waveguide (2) is provided with a foam material along a longitudinal extension.
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