WO2007054513A1 - Vorrichtung zum ermitteln der lage mindestens einer phasengrenze durch auswertung von schallsignalen - Google Patents

Vorrichtung zum ermitteln der lage mindestens einer phasengrenze durch auswertung von schallsignalen Download PDF

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Abstract

Es soll die Lage (x1, x2) einer zumindest im Wesentlichen quer zu einer Messrichtung (x) verlaufenden Phasengrenze (8, 9) zwischen zwei in einem Behälter (1) befindlichen Medien (4, 5, 10) ermittelt werden. Hierzu weist eine Vorrichtung eine Anzahl von Schallsensoren (11) und eine mit den Schallsensoren (11) messtechnisch verbundene Auswertungseinrichtung (12) auf. Die Schallsensoren (11) sind am Behälter (1) derart angeordnet, dass von ihnen im Behälter (1) auftretende Schallsignale erfassbar sind. Die Schallsensoren (11) sind in der Messrichtung (x) gesehen an voneinander verschiedenen Positionen angeordnet. Die von den Schallsensoren (11) erfassten Schallsignale sind der Auswertungseinrichtung (12) zuführbar. Von dieser ist anhand der ihr zugeführten Schallsignale die Lage (x1, x2) der Phasengrenze (8, 9) ermittelbar.

Description

Beschreibung / Description
Vorrichtung zum Ermitteln der Lage mindestens einer Phasengrenze durch Auswertung von Schallsignalen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Er¬ mitteln der Lage einer zumindest im Wesentlichen quer zu einer Messrichtung verlaufenden Phasengrenze zwischen zwei in einem Behälter befindlichen Medien.
Derartige Vorrichtungen sind allgemein bekannt. Soweit dabei eine Phasengrenze zu einem gasförmigen Medium ermittelt wer¬ den soll, wird hierfür im Stand der Technik meistens eine Ra¬ dartechnik oder Ultraschall eingesetzt. Soweit eines der Me- dien flüssig ist, kann die Erfassung der Phasengrenze auch mittels eines Schwimmers erfolgen. Die Lage des Schwimmers kann dann entweder direkt oder aber wieder über Radar oder Ultraschall erfasst werden.
Bei manchen industriellen Trennungsprozessen erfolgt die
Trennung der einzelnen Komponenten durch Flotation. Hierzu wird beispielsweise ein Erz fein gemahlen, so dass das pulve¬ risierte Erz Metall und taubes Gestein enthält. Das pulveri¬ sierte Erz wird einem Behälter zugeführt, dem ferner eine Grundflüssigkeit (meist Wasser) und verschiedene Reagenzien zugeführt werden, beispielsweise ein Schäumungsmittel und ein Haftmittel. In die so gebildete Suspension wird Luft einge¬ blasen und die Suspension so verwirbelt. Das Metall haftet am Haftmittel an und wird durch die sich bildenden Luftblasen und -bläschen an die Oberfläche der Grundflüssigkeit getra¬ gen. Auf Grund des Schäumungsmittels bildet sich auf der Oberfläche der Grundflüssigkeit eine Schaumschicht. Von die¬ ser Schaumschicht wird das am Haftmittel haftende Metall aus der Grundflüssigkeit ausgespült. Das taube Gestein verbleibt in der Suspension und wird kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit entfernt. Zur optimalen Prozesssteuerung ist es wichtig, sowohl den Pegel der Grundflüssigkeit als auch die Höhe der Schaumschicht korrekt einzustellen. Die Grenze zwischen der Grundflüssig¬ keit und der Schaumschicht sowie die Grenze zwischen der Schaumschicht und der Umgebungsluft stellen daher Phasengren¬ zen dar, deren Lage geregelt werden sollte.
Die Erfassung der Lagen der Phasengrenzen ist im Stand der Technik zwar ohne weiteres möglich, bringt aber anderweitig Probleme mit sich. So erfolgt im Stand der Technik die Erfas¬ sung der Lage der Phasengrenze zwischen der Grundflüssigkeit und der Schaumschicht in der Regel mittels eines Schwimmers. Der Schwimmer stellt aber zum Einen eine Verringerung des wirksamen Querschnitts des Behälters dar. Zum Anderen können sich am Schwimmer Partikel absetzen, was sowohl die Erfassungsgenauigkeit der Lage der Phasengrenze als auch die Pro¬ zessqualität negativ beeinflussen kann.
Es wäre zum Erfassen des Flüssigkeitspegels theoretisch na- türlich auch möglich, dies über ein Rohr zu tun, welches an den Behälter angeflanscht ist. Diese Vorgehensweise ist je¬ doch kostenintensiv und umständlich. Insbesondere muss hierzu in den Behälter eine Abzweigung eingebracht werden. Vor allem aber ist diese Vorgehensweise störanfällig. Beispielsweise besteht die Gefahr einer Verstopfung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Ermitteln der Lage einer zumindest im Wesentlichen quer zu einer Messrichtung verlaufenden Phasengrenze zwischen zwei in einem Behälter befindlichen Medien zu schaffen, die auch im Dauerbetrieb zuverlässig und störungsfrei arbeitet. Insbesondere sollen unerwünschte Rückwirkungen auf den Prozess ausgeschlossen sein und soll die Vorrichtung möglichst auch bei bereits bestehenden Behältern nachrüstbar sein.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit folgenden Merkma¬ len gelöst: - Sie weist eine Anzahl von Schallsensoren und eine mit den Schallsensoren messtechnisch verbundene Auswertungseinrichtung auf.
- Die Schallsensoren sind am Behälter derart angeordnet, dass von ihnen im Behälter auftretende Schallsignale erfassbar sind.
- Die Schallsensoren sind in der Messrichtung gesehen an voneinander verschiedenen Positionen angeordnet.
- Die von den Schallsensoren erfassten Schallsignale sind der Auswertungseinrichtung zuführbar.
- Von der Auswertungseinrichtung ist anhand der ihr zugeführten Schallsignale die Lage der Phasengrenze ermittelbar.
Eine Vorrichtung mit den vier ersten der oben genannten Merk- male ist zwar bereits bekannt. Beispielhaft wird auf das „Le¬ xikon der Analysen-, Mess- und Regelungstechnik" von Eberhard Lübler und Rolf Plesch, Siemens AG, Berlin, München, ISBN 3- 8009-1304-6, verwiesen. Die bekannte Vorrichtung wird aber dazu verwendet, die Durchflussgeschwindigkeit eines Mediums durch ein Rohr und die Zusammensetzung des Mediums zu ermitteln. Die Ermittlung einer Phasengrenze ist hingegen nicht vorgesehen .
Wenn die Schallsensoren in der Messrichtung gesehen nicht äquidistant angeordnet sind, kann die Anzahl an verwendeten
Schallsensoren an die lokal jeweils erforderliche Genauigkeit der Lagenbestimmung angepasst werden.
Wenn die Schallsensoren zu Sensorgruppen zusammengefasst sind, vereinfacht dies Montage und Betrieb der Schallsenso¬ ren. Beispielsweise ist es möglich, dass die Sensorgruppen jeweils eine Montageeinheit bilden.
Innerhalb jeder Sensorgruppe sind die Schallsensoren vorzugs- weise äquidistant angeordnet. Eine gegebenenfalls nicht äqui- distante Anordnung der Schallsensoren insgesamt kann in diesem Fall durch die Verwendung unterschiedlich ausgebildeter Sensorgruppen erreicht werden. Wenn die Schallsensoren in der Messrichtung übereinander angeordnet sind, vereinfacht sich die Auswertung der von den Schallsensoren erfassten Signale.
Die Schallsensoren können prinzipiell beliebig aufgebaut sein. Als besonders geeignet haben sich aber Dehnungsmess¬ streifen, Piezoelemente und faseroptische Spannungssensoren erwiesen .
Es ist möglich, dass die Vorrichtung den Schall auswertet, der im Behälter durch einen im Behälter ablaufenden Prozess entsteht. Es ist aber auch möglich, dass sie einen Schallge¬ ber zum Emittieren von Schall in die Medien aufweist.
Je nach konkreter Ausgestaltung können die Schallsensoren alternativ an der Innenseite oder an der Außenseite des Behäl¬ ters angeordnet sein. Die Anordnung an der Innenseite ermög¬ licht eine genauere und störungsfreiere Erfassung insbesonde¬ re schwacher Schallsignale, die Anordnung an der Außenseite hat den Vorteil, dass sie jederzeit nachrüstbar ist und dass die Schallsensoren beispielsweise zu Reparatur-, Wartungs¬ und Inspektionszwecken zugänglich sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist sehr flexibel und uni- verseil einsetzbar. Insbesondere kann die Art der Phasengrenze nahezu beliebig sein. Es ist also möglich, dass die Aus¬ wertungsrichtung derart ausgebildet ist, dass die Phasengren¬ ze, deren Lage von ihr ermittelbar ist, eine Phasengrenze zwischen einer flüssigen und einer gasförmigen Phase, eine Phasengrenze zwischen einer flüssigen Phase und einem Schaum und/oder eine Phasengrenze zwischen einem Schaum und einer gasförmigen Phase ist.
Vorzugsweise ist der Auswertungseinrichtung eine Frequenzfil- tereinrichtung zugeordnet, in welcher die der Auswertungseinrichtung zuzuführenden Schallsignale frequenzfilterbar sind. In diesem Fall ist die Lage der Phasengrenze von der Auswer¬ tungseinrichtung anhand der frequenzgefilterten Schallsignale ermittelbar. Dies ermöglicht eine noch bessere und genauere Bestimmung der Lage der Phasengrenze. Die Abstimmung der Frequenzfiltereinrichtung kann dabei vorab durch Versuche oder durch theoretische Überlegungen ermittelt werden.
Es ist möglich, dass die Lage der Phasengrenze von der Aus¬ wertungseinrichtung anhand eines Vergleichs der ihr zugeführten Schallsignale untereinander ermittelt wird. Es ist aber auch möglich, dass die Lage der Phasengrenze von der Auswer- tungseinrichtung anhand eines Vergleichs der ihr zugeführten Schallsignale mit in der Auswertungseinrichtung hinterlegten Referenzsignalen ermittelt wird.
Wenn der Auswertungseinrichtung eine Schalteinrichtung zuge- ordnet ist, mittels derer die Schallsensoren einzeln zu- und abschaltbar sind, ist die Vorrichtung besonders flexibel und effizient betreibbar.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung:
FIG 1 eine Grundform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, FIG 2 eine mögliche Ausgestaltung der Vorrichtung von FIG 1,
FIG 3 ein Ablaufdiagramm,
FIG 4 eine weitere mögliche Ausgestaltung der Vorrichtung von FIG 1 und FIG 5 ein weiteres Ablaufdiagramm.
Gemäß FIG 1 soll die erfindungsgemäße Vorrichtung beispiels¬ weise im Rahmen eines Flotationsverfahrens eingesetzt werden. Einem Behälter 1 werden daher über einen ersten Anschluss 2 eine Grundflüssigkeit (beispielsweise Wasser) , ein pulveri- siertes Gemisch von Metall und taubem Gestein sowie Reagenzien zugeführt. Die Reagenzien umfassen dabei beispielsweise ein Haftmittel und ein Schäumungsmittel . Über einen zweiten Anschluss 3 wird von unten Luft in die Suspension von Wasser, pulverisiertem Gemisch von Metall und taubem Gestein und Reagenzien eingeblasen. Auf der Suspension 4 bildet sich daher eine Schaumschicht 5, die das ausflotierte Metall enthält. Die Schaumschicht 5 wird dabei allmählich immer höher, bis sie einen Rand 6 des Behälters 1 erreicht. Wenn die Schaum¬ schicht 5 dann noch höher steigt, fließt das Metall über den Rand 6 des Behälters 1 ab. Die Restpulpe, die unter anderem das taube Gestein enthält, fließt über einen dritten An- schluss 7 ab.
Durch die obenstehend beschriebene Vorgehensweise bilden sich zwei Phasengrenzen 8, 9, nämlich zum Einen die Phasengrenze 8 zwischen der Suspension 4 und der Schaumschicht 5, zum Anderen die Phasengrenze 9 zwischen der Schaumschicht 5 und einem gasförmigen Medium 10, z. B. der Umgebungsluft 10. Die Pha¬ sengrenzen 8, 9 verlaufen dabei im vorliegenden Fall im Wesentlichen waagrecht bzw. allgemeiner im Wesentlichen quer zu einer (im vorliegenden Fall vertikalen) Messrichtung x. Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die nachfolgend beschrieben wird, dient der Ermittlung der Lagen xl, x2 der Phasengrenzen 8, 9.
Gemäß FIG 1 weist die Vorrichtung eine Anzahl von Schallsensoren 11 und eine Auswertungseinrichtung 12 auf. Die Schall- sensoren 11 sind dabei mit der Auswertungseinrichtung 12 messtechnisch verbunden. Wie aus FIG 1 sofort und ohne weite¬ res ersichtlich ist, sind die Schallsensoren 11 in der Messrichtung x gesehen an voneinander verschiedenen Positionen angeordnet .
Gemäß FIG 1 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch einen Schallgeber 13 auf. Mittels des Schallgebers 13 kann Schall 14 in die Suspension 4, die Schaumschicht 5 und auch in das gasförmige Medium 10 emittiert werden. Der Schallgeber 13 dient dabei ausschließlich der Erzeugung von Schall 14. Die Erzeugung des Schalls 14 ist also der einzige Zweck des Schallgebers 13, nicht ein Nebeneffekt des Schallgebers 13. Auch der Schallgeber 13 ist mit der Auswertungseinrichtung 12 verbunden. Die Auswertungseinrichtung 12 steuert daher den Schallgeber 13 an, so dass dieser den Schall 14 emittiert.
Die Schallsensoren 11 sind am Behälter 1 derart angeordnet, dass von ihnen im Behälter 1 auftretende Schallsignale er¬ fassbar sind. Die erfassbaren Schallsignale können dabei al¬ ternativ von dem vom Schallgeber 13 emittierten Schall 14 herrühren oder aber in der Suspension 4 (z. B. durch Spru- dein) entstehende Geräusche sein.
Die Schallsensoren 11 führen die von ihnen erfassten Schallsignale der Auswertungseinrichtung 12 zu. Diese ermittelt dann anhand der ihr zugeführten Schallsignale die Lagen xl, x2 der Phasengrenzen 8, 9.
Die Suspension 4 ist ein flüssiges Medium. Die Phasengrenze 8 ist daher eine Phasengrenze 8 zwischen dem flüssigen Medium 4 und der Schaumschicht 5. Die Phasengrenze 9 ist, wie bereits erwähnt, eine Phasengrenze 9 zwischen der Schaumschicht 5 und einem gasförmigen Medium 10, z. B. der Umgebungsluft 10. Die Auswertungseinrichtung 12 ist daher derart ausgebildet, dass sie - beispielsweise durch Pegelanalyse oder Spektralver¬ gleich oder Frequenzanalyse - die Lage xl, x2 derartiger Pha- sengrenzen 8, 9 ermitteln kann. Sie könnte ohne weiteres aber auch eine Phasengrenze direkt zwischen einer flüssigen und einer gasförmigen Phase 4, 10 ermitteln.
Wie aus FIG 1 ersichtlich ist, sind im vorliegenden Fall die Schallsensoren 11 an der Außenseite 15 des Behälters 1 ange¬ ordnet. Sie könnten aber auch, wie in FIG 1 gestrichelt ange¬ deutet, an der Innenseite 16 des Behälters 1 angeordnet sein.
Die Art und Weise der Auswertung von Schallsignalen ist Fach- leuten allgemein bekannt. Beispielsweise ist es möglich, aus dem Spektrum des jeweiligen Schallsignals und/oder aus der Schallgeschwindigkeit auf die Dichte und/oder den Verunreini¬ gungsgrad der Suspension 4, der Schaumschicht 5 oder des gas- förmigen Mediums 10 zu schließen. Auf Grund des Umstands, dass somit für jeden Schallsensor 11 ermittelbar ist, welche Phase (Suspension 4, Schaumschicht 5 oder gasförmiges Medium 10) sich auf seiner Position befindet, kann somit ohne weite- res auch im Rahmen der Messgenauigkeit die Lage xl, x2 der Phasengrenze 8, 9 ermittelt werden.
Wie aus FIG 2 ersichtlich ist, sind die Schallsensoren 11 zu Sensorgruppen 17 zusammengefasst . Jede Sensorgruppe 17 bildet dabei eine Montageeinheit und ist als solche am Behälter 1 befestigbar. Innerhalb jeder Sensorgruppe 17 sind die Schall¬ sensoren 11 dabei äquidistant angeordnet. Von Sensorgruppe 17 zu Sensorgruppe 17 hingegen kann der Abstand a der Schallsensoren 11 variieren. Insgesamt sind die Schallsensoren 11 in der Messrichtung x gesehen daher nicht notwendigerweise äqui¬ distant angeordnet.
Wie aus FIG 2 weiterhin ersichtlich ist, ist zwischen den Schallsensoren 11 und der Auswertungseinrichtung 12 eine Schalteinrichtung 18 angeordnet. Mittels der Schalteinrichtung 18 sind die Schallsensoren 11 von der Auswertungseinrichtung 12 einzeln ansteuerbar. Die Schallsensoren 11 sind daher einzeln zu- und abschaltbar. Der Vollständigkeit halber sei dabei erwähnt, dass die Schalteinrichtung 18 gegebenen- falls softwaretechnisch innerhalb der Auswertungseinrichtung 12 realisiert sein kann.
Aus FIG 1 und noch deutlicher aus FIG 2 ist ersichtlich, dass die Schallsensoren 11 in der Messrichtung x gesehen überein- ander angeordnet sind.
Die Ausbildung der Schallsensoren 11 ist prinzipiell beliebiger Natur. Beispielsweise können sie als Dehnungsmessstrei¬ fen, als Piezoelemente oder als faseroptische Spannungssenso- ren ausgebildet sein. Soweit die Schallsensoren 11 dabei als längliche Elemente ausgebildet sind, sollten sie sich vor¬ zugsweise quer zur Messrichtung x erstrecken. Zum Ermitteln der Lage der Phasengrenzen 8, 9 ist es beispielsweise möglich, dass diese von der Auswertungseinrichtung 12 anhand eines Vergleichs der ihr zugeführten Schall¬ signale untereinander ermittelt wird. Dies wird nachstehend in Verbindung mit FIG 3 näher erläutert.
Gemäß FIG 3 nimmt die Auswertungseinrichtung 12 in einem Schritt Sl zunächst die von den Schallsensoren 11 übermittel¬ ten Schallsignale entgegen. Sodann selektiert die Auswer- tungseinrichtung 12 in einem Schritt S2 das erste und in einem Schritt S3 das nächste der Schallsignale. In einem Schritt S4 vergleicht die Auswertungseinrichtung 12 das se¬ lektierte Schallsignal mit dem vorherigen Schallsignal und setzt eine logische Variable SPRUNG auf den Wert „WAHR", wenn die miteinander verglichenen Schallsignale signifikante Un¬ terschiede aufweisen.
In einem Schritt S5 überprüft die Auswertungseinrichtung 12 sodann den Wert der logischen Variable SPRUNG. Wenn die logi- sehe Variable SPRUNG den Wert „WAHR" aufweist, stellt die
Auswertungseinrichtung 12 in einem Schritt S6 fest, dass sie eine Phasengrenze 8, 9 ermittelt hat. Anderenfalls, wenn also die logische Variable SPRUNG den Wert „UNWAHR" aufweist, geht die Auswertungseinrichtung 12 direkt zu einem Schritt S7 über.
Im Schritt S7 prüft die Auswertungseinrichtung 12, ob sie bereits alle Schallsignale ausgewertet hat. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Auswertungseinrichtung 12 zum Schritt S3 zurück. Anderenfalls geht die Auswertungseinrichtung 12 zu einem Schritt S8 über, in dem sie die ermittelten Lagen xl, x2 der Phasengrenzen 8, 9 ausgibt. Das Ausgeben kann dabei beispielsweise an einen (der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten) Bediener des Flotationsprozesses erfolgen, al- so an einen Menschen. Es ist alternativ oder zusätzlich aber auch möglich, dass die Lagen xl, x2 der Phasengrenzen 8, 9 einer Regeleinrichtung zugeführt werden, welche den Flotati- onsprozess steuert. Es ist möglich - siehe FIG 4 - dass der Auswertungseinrichtung 12 eine Frequenzfiltereinrichtung 19 vorgeordnet ist. Wenn dies der Fall ist, führt die Frequenzfiltereinrichtung 19 eine Frequenzfilterung der von den Schallsensoren 11 über- mittelten Schallsignale durch und führt diese frequenzgefil¬ terten Schallsignale der Auswertungseinrichtung 12 zu. In diesem Fall ermittelt die Auswertungseinrichtung 12 die Lagen xl, x2 der Phasengrenzen 8, 9 selbstverständlich anhand der frequenzgefilterten Schallsignale. Dies ist in FIG 3 dadurch angedeutet, dass zwischen den Schritten Sl und S2 gestrichelt ein Schritt S9 eingezeichnet ist, in welchem die Frequenzfil¬ terung vorgenommen wird. Auch die Frequenzfiltereinrichtung 19 kann gegebenenfalls innerhalb der Auswertungseinrichtung 12 softwaretechnisch realisiert sein.
Alternativ zur Vorgehensweise gemäß FIG 3 ist es gemäß FIG 5 auch möglich, dass die Auswertungseinrichtung 12 die Lagen xl, x2 der Phasengrenzen 8, 9 anhand eines Vergleichs der ihr zugeführten Schallsignale mit Referenzsignalen REF vornimmt, die in der Auswertungseinrichtung 12 hinterlegt sind. Die
Vorgehensweise von FIG 5 entspricht dabei im Wesentlichen der von FIG 3. Soweit Schritte von FIG 5 die gleiche Schrittnum¬ mer aufweisen wie Schritte von FIG 3, erfüllen sie auch die gleiche Funktion. Gemäß FIG 5 werden also die Schritte Sl bis S3 und S5 bis S9 beibehalten. Es wird lediglich zwischen den Schritten S2 und S3 ein Schritt SlO eingefügt und der Schritt S4 durch einen Schritt Sil ersetzt.
Im Schritt SlO vergleicht die Auswertungseinrichtung 12 das selektierte Schallsignal (also das erste Schallsignal) mit den Referenzsignalen und ermittelt dadurch für das selektierte Schallsignal das korrespondierende Medium 4, 5 oder 10. Die gleichen Maßnahmen ergreift die Auswertungseinrichtung 12 auch im Schritt Sil. Im Rahmen des Schrittes Sil ermittelt die Auswertungseinrichtung 12 aber zusätzlich den Wert der logischen Variablen SPRUNG. Die logische Variable SPRUNG nimmt den Wert „WAHR" an, wenn das im Rahmen des Schrittes Sil ermittelte Medium 4, 5 oder 10 ein anderes Medium 4, 5 oder 10 als bei dem unmittelbar zuvor selektierten Schallsignal ist.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist daher auf ein- fache Weise eine zuverlässige Ermittlung der Lagen xl, x2 der Phasengrenzen 8, 9 möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet daher insbesondere deshalb sehr zuverlässig, weil sie keine beweglichen Teile aufweist. Bei Anbringung der Schallsensoren 11 (gegebenenfalls auch des Schallgebers 13) an der Außenseite 15 des Behälters 1 ist dabei ferner auch ein einfaches Nachrüsten möglich.

Claims

Patentansprüche / Patent Claims
1. Vorrichtung zum Ermitteln der Lage (xl, x2) einer zumindest im Wesentlichen quer zu einer Messrichtung (x) verlau- fenden Phasengrenze (8, 9) zwischen zwei in einem Behälter (1) befindlichen Medien (4, 5, 10),
- wobei die Vorrichtung eine Anzahl von Schallsensoren (11) und eine mit den Schallsensoren (11) messtechnisch verbundene Auswertungseinrichtung (12) aufweist, - wobei die Schallsensoren (11) am Behälter (1) derart angeordnet sind, dass von ihnen im Behälter (1) auftretende Schallsignale erfassbar sind,
- wobei die Schallsensoren (11) in der Messrichtung (x) gesehen an voneinander verschiedenen Positionen angeordnet sind,
- wobei die von den Schallsensoren (11) erfassten Schallsignale der Auswertungseinrichtung (12) zuführbar sind,
- wobei von der Auswertungseinrichtung (12) anhand der ihr zugeführten Schallsignale die Lage (xl, x2) der Phasengren- ze (8, 9) ermittelbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallsensoren (11) in der Messrichtung (x) gesehen nicht äquidistant angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallsensoren (11) zu Sen¬ sorgruppen (17) zusammengefasst sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorgruppen (17) jeweils eine Montageeinheit (17) bilden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallsensoren (11) inner¬ halb jeder Sensorgruppe (17) äquidistant angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallsensoren (11) in der
Messrichtung (x) übereinander angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallsensoren (11) als Dehnungsmessstreifen, als Piezoelemente oder als faseroptische Spannungssensoren ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schallgeber (13) zum Emittieren von Schall (14) in die Medien (4, 5, 10) aufweist.
9. Vorrichtung einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallsensoren (11) an der
Innenseite (16) oder an der Außenseite (15) des Behälters (1) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinrichtung (12) derart ausgebildet ist, dass die Phasengrenze (8, 9), deren Lage (xl, x2) von ihr ermittelbar ist, eine Phasengrenze zwi¬ schen einer flüssigen und einer gasförmigen Phase (4, 10), eine Phasengrenze (8) zwischen einer flüssigen Phase (4) und einem Schaum (5) und/oder eine Phasengrenze (9) zwischen ei¬ nem Schaum (5) und einer gasförmigen Phase (10) ist.
11. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswertungseinrichtung (12) eine Frequenzfiltereinrichtung (19) zugeordnet ist, in wel¬ cher die der Auswertungseinrichtung (12) zuzuführenden Schallsignale frequenzfilterbar sind, und dass die Lage (xl, x2) der Phasengrenze (8, 9) von der Auswertungseinrichtung (12) anhand der frequenzgefilterten Schallsignale ermittelbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (xl, x2) der Phasen¬ grenze (8, 9) von der Auswertungseinrichtung (12) anhand eines Vergleichs der ihr zugeführten Schallsignale untereinan- der ermittelbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (xl, x2) der Phasen¬ grenze (8, 9) von der Auswertungseinrichtung (12) anhand ei- nes Vergleichs der ihr zugeführten Schallsignale mit in der Auswertungseinrichtung (12) hinterlegten Referenzsignalen (REF) ermittelbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswertungseinrichtung (12) eine Schalteinrichtung (18) zugeordnet ist, mittels derer die Schallsensoren (11) einzeln zu- und abschaltbar sind.
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