KR20150032883A - 유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150032883A
KR20150032883A KR20157002377A KR20157002377A KR20150032883A KR 20150032883 A KR20150032883 A KR 20150032883A KR 20157002377 A KR20157002377 A KR 20157002377A KR 20157002377 A KR20157002377 A KR 20157002377A KR 20150032883 A KR20150032883 A KR 20150032883A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
propagation time
fluid
reference element
transmitter
delta
Prior art date
Application number
KR20157002377A
Other languages
English (en)
Inventor
페터 메이어
칼-프리드리히 파이퍼
Original Assignee
콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
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 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 filed Critical 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Publication of KR20150032883A publication Critical patent/KR20150032883A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating 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
    • G01F23/28Indicating 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
    • G01F23/296Acoustic waves
    • G01F23/2962Measuring transit time of reflected waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/80Arrangements for signal processing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

본 발명은, 유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하기 위한 방법 및 장치로서, 유체 용기 내의 유체 내에 제1 기준 요소(24)와 제2 기준 요소(26)가 제공되고, 제1 기준 요소(24)는 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터 제1 거리(D1)를 갖고, 제2 기준 요소(26)는 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터 제2 거리(D2)를 가지며, 송신기 및 수신기를 갖춘 음 측정 변환기(20)가 제공되고, 송신기는 음 신호를 방출하고, 유체 레벨(L)에서 그리고 기준 요소(24, 26)에서 반사된 음 신호가 수신기에 의해 수신되며, 수신기에 의해 수신된 음 신호에 대해, 송신기에 의해 방출된 그리고 제1 기준 요소(24)에서 반사된 음 신호의 제1 전파 시간(Δt1)과 송신기에 의해 방출된 그리고 제2 기준 요소(26)에서 반사된 음 신호의 제2 전파 시간(Δt2) 사이의 제1 전파 시간 차이(Δt_A)가 결정되고, 송신기에 의해 방출된 그리고 유체 레벨(L)에서 반사된 음 신호의 제3 전파 시간(Δt3)과 제1 전파 시간(Δt1) 또는 제2 전파 시간(Δt2) 사이의 제2 전파 시간 차이(Δt_B)가 결정되는 방법 및 장치에 관한 것이다. 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨(L)의 높이(H)가 제1 전파 시간 차이(Δt_A), 제2 전파 시간 차이(Δt_B) 및 제1 거리(D1)에 따라 결정된다.

Description

유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING A HEIGHT OF A FLUID LEVEL IN A FLUID CONTAINER}
본 발명은 유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위한 방법 및 상응하는 장치에 관한 것이다.
특히 음향 측정 장치가 유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 음향 측정 장치의 음 변환기(sound transducer)가 음 발생기(sound generator) 및 음 수신기(sound receiver) 둘 모두로서 작동할 수 있다. 유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위해 음 펄스(sound pulse)가 음 변환기에 의해 측정될 유체 내로 방출될 수 있다. 음 펄스는 또 다른 매질에 대한 유체의 계면에서 반사될 수 있다. 음 펄스의 전파 시간으로부터 유체 용기 내의 유체 레벨의 높이에 관한 결정이 도출될 수 있다.
본 발명의 목적은 유체 레벨을 결정할 때 높은 수준의 정확도를 가능하게 하는, 유체 용기 내의 유체 레벨을 결정하기 위한 방법 및 상응하는 장치를 개발하는 것이다.
이러한 목적은 독립항의 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 개발이 종속항에 특징지어진다.
제1 태양에 따르면, 본 발명은, 유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위한 방법 및 상응하는 장치로서, 유체 용기 내의 유체 내에 제1 기준 요소와 제2 기준 요소가 제공되고, 제1 기준 요소는 유체 용기의 기저부 섹션으로부터 제1 거리를 갖고, 제2 기준 요소는 유체 용기의 기저부 섹션으로부터 제2 거리를 가지며, 송신기(transmitter) 및 수신기(receiver)를 포함하는 음 측정 변환기(sound measurement transducer)가 제공되고, 송신기는 음 신호를 방출하고, 유체 레벨에서 그리고 기준 요소에서 반사된 음 신호가 수신기에 의해 기록되는 방법 및 상응하는 장치에 의해 구별된다. 수신기에 의해 기록된 음 신호에 대해, 송신기에 의해 방출된 그리고 제1 기준 요소에서 반사된 음 신호의 제1 전파 시간과 송신기에 의해 방출된 그리고 제2 기준 요소에서 반사된 음 신호의 제2 전파 시간 사이의 제1 전파 시간 차이가 결정된다. 송신기에 의해 방출된 그리고 유체 레벨에서 반사된 음 신호의 제3 전파 시간과 제1 전파 시간 사이의 제2 전파 시간 차이가 결정된다. 유체 용기의 기저부 섹션 위로의 유체 레벨의 높이가 제1 전파 시간 차이, 제2 전파 시간 차이 및 유체 용기의 기저부 섹션으로부터의 제1 기준 요소의 제1 거리에 의존하여 결정된다.
송신기에 의해 방출된 그리고 음 측정 변환기의 수신기로 반사된 음 신호의 전파 시간과 전파 시간 차이는 각각의 경우에 음 신호가 송신기로부터 기준 요소 또는 유체 레벨에 도달하는데 필요로 하는 시간의 길이의 2배이다.
이의 이점은 음 신호의 전파 시간을 변화시킬 수 있는 요소 또는 중간 층이 음 측정 변환기와 유체 사이에 배치되더라도, 유체 레벨의 높이가 매우 정확하게 결정될 수 있다는 것이다. 음 신호의 전파 시간에 대한 그러한 요소 또는 중간 층의 영향이 이러한 방법에 의해 배제될 수 있다. 특히, 그러한 요소 또는 중간 층의 온도-의존적 영향이 회피될 수 있다. 또한, 그러한 요소 또는 중간 층의 제조 및/또는 조립 공차가 측정에 영향을 미치는 것을 회피할 수 있다. 또한, 그러한 요소 또는 중간 층의 두께 또는 재료가 변화되는 경우에 레벨의 결정을 조정하는 것을 필요 없게 할 수 있다.
유리한 실시 형태에서, 제1 전파 시간 차이와 제1 기준 요소와 제2 기준 요소 사이의 거리에 의존하여 유체 내에서 음속(speed of sound)이 확립되고, 유체 용기의 기저부 섹션 위로의 유체 레벨의 높이가 유체 내에서의 음속, 제2 전파 시간 차이 및 유체 용기의 기저부 섹션으로부터의 제1 기준 요소의 제1 거리에 의존하여 결정된다. 이의 이점은 이것이 유체 레벨의 높이가 매우 정확하게 결정되도록 허용한다는 것이다. 유체 레벨의 높이 결정시의 부정확성이 시간 측정 결정시의 부정확성, 음속 결정시의 부정확성 및 제1 또는 제2 기준 요소의 위치 결정시의 부정확성으로 제한될 수 있다.
제2 태양에 따르면, 본 발명은, 유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위한 방법 및 상응하는 장치로서, 유체 용기 내의 유체 내에 제1 기준 요소와 제2 기준 요소가 제공되고, 제1 기준 요소는 유체 용기의 기저부 섹션으로부터 제1 거리를 갖고, 제2 기준 요소는 유체 용기의 기저부 섹션으로부터 제2 거리를 가지며, 송신기 및 수신기를 포함하는 음 측정 변환기가 제공되고, 송신기는 음 신호를 방출하고, 유체 레벨에서 그리고 기준 요소에서 반사된 음 신호가 수신기에 의해 기록되는 방법 및 상응하는 장치에 의해 구별된다. 수신기에 의해 기록된 음 신호에 대해, 송신기에 의해 방출된 그리고 제1 기준 요소에서 반사된 음 신호의 제1 전파 시간과 송신기에 의해 방출된 그리고 제2 기준 요소에서 반사된 음 신호의 제2 전파 시간 사이의 제1 전파 시간 차이가 결정된다. 송신기에 의해 방출된 그리고 유체 레벨에서 반사된 음 신호의 제3 전파 시간과 제2 전파 시간 사이의 제3 전파 시간 차이가 결정된다. 유체 용기의 기저부 섹션 위로의 유체 레벨의 높이가 제1 전파 시간 차이, 제3 전파 시간 차이 및 유체 용기의 기저부 섹션으로부터의 제2 기준 요소의 제2 거리에 의존하여 결정된다.
제2 태양의 이점은 제1 태양의 그것에 상응한다.
제2 태양의 유리한 실시 형태에서, 제1 전파 시간 차이와 제1 기준 요소와 제2 기준 요소 사이의 사전결정된 거리에 의존하여 유체 내에서 음속이 확립되고, 유체 용기의 기저부 섹션 위로의 유체 레벨의 높이가 유체 내에서의 음속, 제3 전파 시간 차이 및 유체 용기의 기저부 섹션으로부터의 제2 기준 요소의 제2 거리에 의존하여 결정된다.
제1 및 제2 태양에 따른 또 다른 유리한 실시 형태에서, 음 측정 변환기는 초음파 측정 변환기이다. 이의 이점은 유체 용기 내의 유체 레벨이 초음파에 의해 매우 잘 측정될 수 있다는 것이다.
본 발명에 의하면, 유체 레벨을 결정할 때 높은 수준의 정확도를 가능하게 하는, 유체 용기 내의 유체 레벨을 결정하기 위한 방법 및 상응하는 장치가 제공된다.
이하에서는 본 발명의 예시적인 실시 형태가 개략적인 도면에 기초하여 설명된다.
도 1은 음 측정 변환기 및 유체 레벨의 높이를 결정하기 위한 장치를 갖춘 유체 용기의 개략도를 도시한다.
도 2는 유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위한 프로그램의 순서도를 도시한다.
동일한 설계 또는 기능을 갖는 요소에는 모든 도면에서 동일한 도면 부호가 부여되었다.
도 1은 유체 레벨(L)을 갖는 유체(12)를 함유하는 유체 용기(10)를 도시한다. 유체 용기(10)는 기저부 섹션(14)을 포함한다. 도 1은 또한 음 측정 변환기(20)를 도시한다. 음 측정 변환기(20)는 바람직하게는 초음파 측정 변환기로서 구현된다. 음 측정 변환기(20)는 음파를 방출하고 수신하도록 구현되는 송신 및 수신 요소를 포함한다. 음 측정 변환기(20)는 또한 변환기로도 지칭된다.
중간 층(22)이 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)과 음 측정 변환기(20) 사이에 배치된다. 중간 층(22)은 바람직하게는 접착제 층으로서 또는 유체 용기(10)의 벽 요소로서 구현된다. 특히, 중간 층(22)은 음 변환기(20)를 기저부 섹션(14)에 결합시키는 역할을 할 수 있다. 특히, 중간 층(22)은 예컨대 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)과 음 변환기(20)의 작은 불균일함을 보상할 수 있다.
또한, 제1 기준 요소(24)와 제2 기준 요소(26)가 유체(12) 내에 그리고 유체 용기(10) 내에 배치된다. 기준 요소(24, 26)는 바람직하게는 플레이트형 설계를 갖는다. 기준 요소(24, 26)는 바람직하게는 금속을 포함하는 재료로 제조된다. 또 다른 실시 형태에서, 기준 요소(24, 26)는 또한 플라스틱 또는 세라믹을 포함하는 재료로 제조될 수 있다. 기준 요소(24, 26)는 방출된 음 신호의 일부를 음 측정 변환기(20)의 방향으로 반사한다. 여기에 도시된 바람직한 실시 형태에서, 기준 요소(24, 26)는 음 측정 변환기(20) 및 유체 레벨(L)과 직선을 따라 배치된다. 또 다른 실시 형태에서, 장치는 또한 음을 반사할 수 있는 편향 요소를 포함할 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 음 측정 변환기(20), 기준 요소(24, 26) 및 유체 레벨의 배치는 또한 직선을 따른 배치로부터 벗어날 수 있다.
제1 기준 요소(24)는 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터 제1 거리(D1)를 갖는다. 제2 기준 요소(26)는 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터 제2 거리(D2)를 갖는다.
도 1은 또한 유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하기 위한 장치(30)를 도시한다. 다양한 측정 변수를 검출하는 그리고 각각 측정 변수의 값을 확립할 수 있는 센서가 장치(30)에 할당된다. 장치(30)는 측정 변수 중 적어도 하나에 의존하는 값을 확립하도록 구현되며, 이러한 값에 의해 유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)가 확립될 수 있다.
이하에서는 유체 용기(10)에서의 음 측정 변환기(20)의 기능이 간단히 예시될 것이다:
음파가 음 측정 변환기(20)에 의해 방출되고, 중간 층(22)과 유체 용기(10)를 통해 유체(12) 내에 도달한다. 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터의 기준 요소(24, 26)의 거리(D1, D2)와 유체 레벨(L)의 높이(H)에 따라, 음 측정 변환기(20)의 송신기(transmitter)에 의한 음 신호의 방출로부터 시작되고 음 측정 변환기(20)의 수신기(receiver)에서의 음 신호의 수신으로 종료되는 음 신호의 상이한 전파 시간(Δt1, Δt2, Δt3)이 유체 용기(10)에서 얻어진다. 개선된 명확성을 위해, 음 신호의 전파 시간(Δt1, Δt2, Δt3)이 각각의 경우에 외향 및 복귀 경로에 대해 별도로 도시된다. 이하에서는 유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하는 것이 더욱 상세히 설명된다.
유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하기 위한 장치(30)를 작동시키기 위한, 도 2에 개략적으로 도시된 프로그램은 바람직하게는 장치(30)의 저장 매체에 저장된다.
프로그램은 바람직하게는 필요시 변수가 초기화되는 단계(S10)에서 시작된다. 이는 바람직하게는 음 측정 변환기(20)가 작동될 때 수행된다.
유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)과 제1 기준 요소(24) 사이의 제1 거리(D1)가 단계(S12)에서 제공된다. 또한, 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)과 제2 기준 요소(26) 사이의 제2 거리(D2)가 제공된다. 프로그램 수행이 이어서 단계(S14)에서 계속된다.
단계(S14)에서, 제1 기준 요소(24)에서 반사된 음 신호의 제1 전파 시간(Δt1)이 음 측정 변환기(20)에 의해 결정된다. 또한, 제2 기준 요소(24)에서 반사된 음 신호의 제2 전파 시간(Δt2)이 음 측정 변환기(20)에 의해 결정된다. 또한, 유체 레벨(L)에서 반사된 음 신호의 제3 전파 시간(Δt3)이 결정된다. 프로그램 수행이 이어서 단계(S16)에서 계속된다.
단계(S16)에서, 제1 전파 시간(Δt1)과 제2 전파 시간(Δt2) 사이의 제1 전파 시간 차이(Δt_A)가 결정된다. 또한, 유체 레벨(L)에서 반사된 음 신호의 제3 전파 시간(Δt3)과 제1 전파 시간(Δt1) 사이의 제2 전파 시간 차이(Δt_B)가 결정된다. 제2 전파 시간 차이(Δt_B)에 대한 대안으로서, 유체 레벨(L)에서 반사된 음 신호의 제3 전파 시간(Δt3)과 제2 전파 시간(Δt2) 사이의 제3 전파 시간 차이(Δt_C)가 결정된다. 프로그램 수행이 이어서 단계(S18)에서 계속된다.
단계(S18)에서, 제1 전파 시간 차이(Δt_A)와 제1 기준 요소(24)와 제2 기준 요소(26) 사이의 거리(D12)에 의존하여 유체 내에서 음속(c_S)이 확립된다. 특히, 음속(c_S)은 방정식 c_S = 2*D12/Δt_A에 따라 계산된다. 프로그램 수행이 이어서 단계(S20)에서 계속된다.
단계(S20)에서, 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨의 높이(H)가 유체 내에서의 음속(c_S), 제2 전파 시간 차이(Δt_B) 및 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터의 제1 기준 요소(24)의 제1 거리(D1)에 의존하여 결정된다. 대안적으로, 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨의 높이(H)는 유체 내에서의 음속(c_S), 제3 전파 시간 차이(Δt_C) 및 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터의 제2 기준 요소(26)의 제2 거리(D2)에 의존하여 결정된다. 특히, 유체 레벨의 높이(H)는 방정식 H = c_S*Δt_B/2+D1에 따라 또는 방정식 H = c_S*Δt_C/2+D2에 따라 계산된다. 프로그램 수행이 이어서 단계(S22)에서 계속된다.
단계(S22)에서 프로그램이 종료된다. 그러나, 프로그램은 바람직하게는 음 측정 변환기(20)의 작동 중에 규칙적으로 수행된다.
이점은 우선 음속(c_S)이 제1 전파 시간 차이(Δt_A)에 의해 잘 결정될 수 있다는 사실로 구성된다. 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 중간 층(22)과 관계없이 최대한 정확하게 결정하기 위해서, 제2 전파 시간 차이(Δt_B) 또는 제3 전파 시간 차이(Δt_C)가 또한 음속(c_S)을 결정하기 위해 확립된다. 따라서, 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨(L)의 높이(H)의 결정의 정확도가 단지 여전히 계시(timekeeping)의 정확도, 음속(c_S)의 결정의 정확도 및 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터의 제1 기준 요소(24) 또는 제2 기준 요소(26)의 거리(D1, D2)의 결정의 정확도에 의존한다.
따라서, 음 측정 변환기(20)와 유체 레벨(L) 사이에서의 음 신호의 전파 시간에 대한 중간 층(22)의 영향이 배제될 수 있다. 이는 음 측정 변환기(20)와 유체 레벨(L) 사이에서의 음 신호의 전파 시간에 대한 중간 층(22)의 영향이 또한 온도에 의존할 수 있기 때문에 특히 유리하다. 이는 중간 층(22)의 제조 또는 조립 공차가 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨(L)의 높이(H)의 결정에 영향을 미치지 못하도록 방지하는 것을 가능하게 한다. 특히, 예를 들어 중간 층(22)의 재료 또는 두께가 설계 또는 제조상의 이유로 변화되는 경우에 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨(L)의 높이(H)의 결정을 조정하는 것을 필요 없게 할 수 있다.
10: 유체 용기 14: 기저부 섹션
20: 음 측정 변환기 24: 제1 기준 요소
26: 제2 기준 요소 H: 높이
L: 유체 레벨 D1: 제1 거리
D2: 제2 거리 Δt1: 제1 전파 시간
Δt2: 제2 전파 시간 Δt3: 제3 전파 시간
Δt_A: 제1 전파 시간 차이 Δt_B: 제2 전파 시간 차이
Δt_C: 제3 전파 시간 차이 c_S: 음속

Claims (7)

  1. 유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하기 위한 방법으로서,
    - 유체 용기 내의 유체 내에 제1 기준 요소(24)와 제2 기준 요소(26)가 제공되고, 제1 기준 요소(24)는 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터 제1 거리(D1)를 갖고, 제2 기준 요소(26)는 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터 제2 거리(D2)를 가지며,
    - 송신기 및 수신기를 포함하는 음 측정 변환기(20)가 제공되고,
    - 송신기는 음 신호를 방출하고, 유체 레벨(L)에서 그리고 기준 요소(24, 26)에서 반사된 음 신호가 수신기에 의해 기록되며,
    - 수신기에 의해 기록된 음 신호에 대해, 송신기에 의해 방출된 그리고 제1 기준 요소(24)에서 반사된 음 신호의 제1 전파 시간(Δt1)과 송신기에 의해 방출된 그리고 제2 기준 요소(26)에서 반사된 음 신호의 제2 전파 시간(Δt2) 사이의 제1 전파 시간 차이(Δt_A)가 결정되고,
    - 송신기에 의해 방출된 그리고 유체 레벨(L)에서 반사된 음 신호의 제3 전파 시간(Δt3)과 제1 전파 시간(Δt1) 사이의 제2 전파 시간 차이(Δt_B)가 결정되고,
    - 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨(L)의 높이(H)가 제1 전파 시간 차이(Δt_A), 제2 전파 시간 차이(Δt_B) 및 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터의 제1 기준 요소(24)의 제1 거리(D1)에 의존하여 결정되는 것을 특징으로 하는 유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    - 제1 전파 시간 차이(Δt_A)와 제1 기준 요소(24)와 제2 기준 요소(26) 사이의 사전결정된 거리(D12)에 의존하여 유체 내에서 음속(c_S)이 확립되고,
    - 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨의 높이(H)가 유체 내에서의 음속(c_S), 제2 전파 시간 차이(Δt_B) 및 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터의 제1 기준 요소(24)의 제1 거리(D1)에 의존하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하기 위한 방법으로서,
    - 유체 용기 내의 유체 내에 제1 기준 요소(24)와 제2 기준 요소(26)가 제공되고, 제1 기준 요소(24)는 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터 제1 거리(D1)를 갖고, 제2 기준 요소(26)는 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터 제2 거리(D2)를 가지며,
    - 송신기 및 수신기를 포함하는 음 측정 변환기(20)가 제공되고,
    - 송신기는 음 신호를 방출하고, 유체 레벨(L)에서 그리고 기준 요소(24, 26)에서 반사된 음 신호가 수신기에 의해 기록되며,
    - 수신기에 의해 기록된 음 신호에 대해, 송신기에 의해 방출된 그리고 제1 기준 요소(24)에서 반사된 음 신호의 제1 전파 시간(Δt1)과 송신기에 의해 방출된 그리고 제2 기준 요소(26)에서 반사된 음 신호의 제2 전파 시간(Δt2) 사이의 제1 전파 시간 차이(Δt_A)가 결정되고,
    - 송신기에 의해 방출된 그리고 유체 레벨(L)에서 반사된 음 신호의 제3 전파 시간(Δt3)과 제2 전파 시간(Δt2) 사이의 제3 전파 시간 차이(Δt_C)가 결정되고,
    - 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨(L)의 높이(H)가 제1 전파 시간 차이(Δt_A), 제3 전파 시간 차이(Δt_C) 및 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터의 제2 기준 요소(26)의 제2 거리(D2)에 의존하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    - 제1 전파 시간 차이(Δt_A)와 제1 기준 요소(24)와 제2 기준 요소(26) 사이의 사전결정된 거리(D12)에 의존하여 유체 내에서 음속(c_S)이 확립되고,
    - 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨의 높이(H)가 유체 내에서의 음속(c_S), 제3 전파 시간 차이(Δt_C) 및 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터의 제2 기준 요소(26)의 제2 거리(D2)에 의존하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    음 측정 변환기(20)는 초음파 측정 변환기인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하기 위한 장치로서,
    - 유체 용기 내의 유체 내에 제1 기준 요소(24)와 제2 기준 요소(26)를 제공하도록 - 제2 기준 요소(26)는 제1 기준 요소(24)로부터 제1 거리(D1)를 그리고 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터 제2 거리(D2)를 가짐 - ;
    - 송신기 및 수신기를 포함하는 음 측정 변환기(20)를 제공하도록;
    - 송신기에 의해 음 신호를 방출하고, 유체 레벨(L)에서 그리고 기준 요소(24, 26)에서 반사된 음 신호를 수신기에 의해 기록하도록;
    - 수신기에 의해 기록된 음 신호에 대해, 송신기에 의해 방출된 그리고 제1 기준 요소(24)에서 반사된 음 신호의 제1 전파 시간(Δt1)과 송신기에 의해 방출된 그리고 제2 기준 요소(26)에서 반사된 음 신호의 제2 전파 시간(Δt2) 사이의 제1 전파 시간 차이(Δt_A)를 결정하도록;
    - 송신기에 의해 방출된 그리고 유체 레벨(L)에서 반사된 음 신호의 제3 전파 시간(Δt3)과 제1 전파 시간(Δt1) 사이의 제2 전파 시간 차이(Δt_B)를 결정하도록; 그리고
    - 제1 전파 시간 차이(Δt_A), 제2 전파 시간 차이(Δt_B) 및 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터의 제1 기준 요소(24)의 제1 거리(D1)에 의존하여 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하도록
    구현되는 것을 특징으로 하는 유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하기 위한 장치.
  7. 유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하기 위한 장치로서,
    - 유체 용기 내의 유체 내에 제1 기준 요소(24)와 제2 기준 요소(26)를 제공하도록 - 제2 기준 요소(26)는 제1 기준 요소(24)로부터 제1 거리(D1)를 그리고 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터 제2 거리(D2)를 가짐 - ;
    - 송신기 및 수신기를 포함하는 음 측정 변환기(20)를 제공하도록;
    - 송신기에 의해 음 신호를 방출하고, 유체 레벨(L)에서 그리고 기준 요소(24, 26)에서 반사된 음 신호를 수신기에 의해 기록하도록;
    - 수신기에 의해 기록된 음 신호에 대해, 송신기에 의해 방출된 그리고 제1 기준 요소(24)에서 반사된 음 신호의 제1 전파 시간(Δt1)과 송신기에 의해 방출된 그리고 제2 기준 요소(26)에서 반사된 음 신호의 제2 전파 시간(Δt2) 사이의 제1 전파 시간 차이(Δt_A)를 결정하도록;
    - 송신기에 의해 방출된 그리고 유체 레벨(L)에서 반사된 음 신호의 제3 전파 시간(Δt3)과 제2 전파 시간(Δt2) 사이의 제3 전파 시간 차이(Δt_C)를 결정하도록; 그리고
    - 제1 전파 시간 차이(Δt_A), 제3 전파 시간 차이(Δt_C) 및 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14)으로부터의 제2 기준 요소(26)의 제2 거리(D2)에 의존하여 유체 용기(10)의 기저부 섹션(14) 위로의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하도록
    구현되는 것을 특징으로 하는 유체 용기(10) 내의 유체 레벨(L)의 높이(H)를 결정하기 위한 장치.
KR20157002377A 2012-07-12 2013-06-27 유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위한 방법 및 장치 KR20150032883A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012212210.9A DE102012212210A1 (de) 2012-07-12 2012-07-12 Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Höhe eines Fluidniveaus in einem Fluidbehälter
DE102012212210.9 2012-07-12
PCT/EP2013/063489 WO2014009165A1 (de) 2012-07-12 2013-06-27 Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer höhe eines fluidniveaus in einem fluidbehälter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150032883A true KR20150032883A (ko) 2015-03-30

Family

ID=48703501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20157002377A KR20150032883A (ko) 2012-07-12 2013-06-27 유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위한 방법 및 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150168204A1 (ko)
EP (1) EP2872858A1 (ko)
KR (1) KR20150032883A (ko)
CN (1) CN104428640A (ko)
DE (1) DE102012212210A1 (ko)
WO (1) WO2014009165A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105299473B (zh) * 2015-09-21 2017-12-12 武汉特瑞升电子科技有限公司 一种管道声纳视频两栖检测方法及系统
DE102015120736B4 (de) * 2015-11-30 2022-07-14 Endress+Hauser SE+Co. KG Verfahren und Füllstandsmessgerät zur Bestimmung des Füllstands eines in einem Behälter befindlichen Füllgutes
CN107144245B (zh) * 2017-06-28 2023-05-16 深圳市多精彩电子科技有限公司 测量高度的系统及测量高度的方法
DE102019216039B3 (de) * 2019-10-17 2021-02-04 Vitesco Technologies Germany Gmbh Anordnung und Verfahren zum Feststellen eines Mindestfüllstands eines Fluids in einem Fluidbehälter
CN117545990A (zh) * 2021-08-25 2024-02-09 拉伯赛特股份有限公司 使用反射声学信号确定样本容器和其中的流体样本的声学特性

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4158964A (en) * 1978-05-10 1979-06-26 The Foxboro Company Method and apparatus for determining liquid level
DE59009904D1 (de) * 1989-08-22 1996-01-04 Siemens Ag Messeinrichtung und verfahren zur bestimmung des füllstandes in flüssigkeitsbehältern, vorzugsweise für tankanlagen.
US5127266A (en) * 1990-09-19 1992-07-07 Vista Research, Inc. Methods for liquid measurement using quasi-static reference subsystem
GB2265005B (en) * 1992-03-10 1995-06-21 Smiths Industries Plc Liquid-level gauging
GB9206202D0 (en) * 1992-03-21 1992-05-06 Smiths Industries Plc Liquid-level gauging
GB9218425D0 (en) * 1992-08-29 1992-10-14 Smiths Industries Plc Liquid-level gauging
WO1999032858A1 (en) * 1997-12-23 1999-07-01 Simmonds Precision Products, Inc. Ultrasonic liquid gauging system
DE19932344A1 (de) * 1999-07-10 2001-01-11 Sonotec Dr Zur Horst Meyer & M Anordnung zur kontinuierlichen Füllstandsmessung in Kraftstoffbehältern
JP2001108507A (ja) * 1999-10-12 2001-04-20 Masahiro Nishikawa ターゲット式液面測定方法
KR20020024493A (ko) * 2000-09-25 2002-03-30 장학수,유병준 음파 수위 측정 방법 및 장치
DE102004028547B4 (de) * 2004-06-12 2008-02-14 Werner Turck Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung des Füllstandes in einem Tank
DE102004036645A1 (de) * 2004-07-28 2006-02-16 Landis+Gyr Gmbh Ultraschall-Niveausensorvorrichtung
US20070180903A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-09 Alcon, Inc. Acoustic fluid level sensor
EP1826539A3 (de) * 2006-02-24 2014-02-19 Baumer Electric AG Verfahren und Sensorvorrichtung zur Bestimmung der Dichte und des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter
WO2008101339A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-28 Sensotech Inc. Fluid level measuring method and system therefor
GB0714060D0 (en) * 2007-07-20 2007-08-29 Airbus Uk Ltd Ultrasonic fluid measurement method
CN101842672A (zh) * 2007-08-30 2010-09-22 感测技术股份有限公司 用于丙烷储罐等的液位传感器系统
CN101769777A (zh) * 2008-12-30 2010-07-07 广州昉时工业自动控制系统有限公司 自带气体声速实时校准的超声波液位计
DE102011087981A1 (de) * 2011-12-08 2013-06-13 Continental Automotive Gmbh Füllstandssensor zur Erfassung des Füllstands einer Flüssigkeit in einem Behälter
DE102012207724A1 (de) * 2012-05-09 2013-11-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Messen des Füllstandes einer Flüssigkeit
JP5814886B2 (ja) * 2012-08-13 2015-11-17 株式会社Adeka 液体用容器及びこれを用いた液面レベルの測定方法
KR20150091140A (ko) * 2012-12-14 2015-08-07 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 액체의 충전 레벨을 초음파로 측정하는 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20150168204A1 (en) 2015-06-18
DE102012212210A1 (de) 2014-01-16
EP2872858A1 (de) 2015-05-20
WO2014009165A1 (de) 2014-01-16
CN104428640A (zh) 2015-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7010974B2 (en) Method for measuring a fill level
US10281315B2 (en) System and method for measuring a speed of sound in a liquid or gaseous medium
US5309763A (en) Liquid-level gauging
KR20150032883A (ko) 유체 용기 내의 유체 레벨의 높이를 결정하기 위한 방법 및 장치
CN109154521B (zh) 具有反射体的超声波液位传感器及一种用于校准超声波换能器的方法
EP2153182B1 (en) Distance measurement apparatus and related methods
US8248888B1 (en) Bottom up contact type ultrasonic continuous level sensor
WO2006016224A3 (de) Ultraschall-niveausensorvorrichtung
US11181414B2 (en) Apparatus for measuring residual amount of fuel in fuel tank using ultrasonic sensor
CN109564193A (zh) 用于超声传感器中的功率管理的系统和方法
RU2005119202A (ru) Способ и устройство для определения и/или контроля объемного и/или массового потока
US6584860B1 (en) Flow probe insertion gauge
US8061196B2 (en) Bottom up contact type ultrasonic continuous level sensor
CN108139469B (zh) 具有单片的超声波阵列的传感器
RU2580907C1 (ru) Ультразвуковой волноводный уровнемер жидкости
US9851232B2 (en) Ultrasonic flow meter
WO2013013395A1 (en) Device and method for measuring liquid level
KR101304373B1 (ko) 초음파 트랜스듀서로 컨테이너 내의 액체 레벨을 측정하기 위한 장치
KR20150009546A (ko) 유체의 충전 레벨을 측정하기 위한 방법
US20220090955A1 (en) System and method for measuring the filling level of a fluid container by means of acoustic waves
CN109870216B (zh) 超声流体测量校准探头
CN112798465A (zh) 用于确定容器中的液体性质的测量系统
JP3375899B2 (ja) バイパスパイプ式液面計
RU2692409C1 (ru) Способ измерения уровня жидкости
RU2195635C1 (ru) Способ измерения уровня жидких и сыпучих сред

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid