WO2010010049A1 - Verfahren und vorrichtung zur erkennung und/oder ermittlung einer prozessgrösse - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur erkennung und/oder ermittlung einer prozessgrösse Download PDF

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WO2010010049A1
WO2010010049A1 PCT/EP2009/059248 EP2009059248W WO2010010049A1 WO 2010010049 A1 WO2010010049 A1 WO 2010010049A1 EP 2009059248 W EP2009059248 W EP 2009059248W WO 2010010049 A1 WO2010010049 A1 WO 2010010049A1
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medium
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PCT/EP2009/059248
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Stephan Konrad
Dieter Waldhauser
Thomas Härle
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Endress+Hauser Wetzer Gmbh+Co. Kg
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Publication date
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    • 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
    • G01F23/24—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 variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
    • G01F23/246—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 variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid thermal devices
    • G01F23/247—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 variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid thermal devices for discrete levels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/002—Avoiding undesirable reactions or side-effects, e.g. avoiding explosions, or improving the yield by suppressing side-reactions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/10—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature within piled or stacked materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00182—Controlling or regulating processes controlling the level of reactants in the reactor vessel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00259—Preventing runaway of the chemical reaction
    • B01J2219/00263—Preventing explosion of the chemical mixture

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting and / or determining at least one process variable of a medium in a container, wherein the process variable in particular to the Füilstand the medium and / or in particular to a cavity within the medium in the container and / or in particular is a pest infestation of the medium and / or in particular an ember formation in the medium. Furthermore, the invention relates to a device for detection and / or
  • the process variable is in particular the fill level of the medium and / or in particular a cavity within the medium in the container and / or in particular a pest infestation of the medium and / or or in particular is an ember formation in the medium.
  • the container is, for example, a tank or a silo.
  • the medium is for example a bulk material, a liquid or a gas or a combination of such substances.
  • Bulk goods are often stored in silos.
  • the bulk material is often introduced from above into the silo and removed below.
  • cavities form during discharge of the bulk material in the container, as the bulk material slips down, but above the slipping bulk material but remains a bridge.
  • the material that formed the bridge can fall several meters into the depth. For large silos and large cavities, this can lead to the destruction of internals or the complete silo.
  • it can - depending on the medium - come to pests or gluten in the medium. These are thus unwanted states or general process variables within the medium in the container.
  • the level of the medium is a process variable.
  • the invention has for its object to detect such a process size of the medium in a container or to be determined.
  • the object is achieved with respect to the method in that at least two different measuring locations in the container at least one measured variable is measured, that the at least two measured values of the measured variable are compared with each other, and / or that the measured values of the measured variable with stored target values be compared, and that in the event of a deviation of the measured
  • the presence of the process variable is signaled and / or that based on the measuring location of the measured value, which has a deviation beyond the stored tolerance range, a position of the process variable within the container is determined.
  • the method according to the invention permits spatially resolved recognition of such a state or such a process variable.
  • the method allows spatially resolved detection of the presence of a process variable (bridge formation, pest infestation, formation of glowing nucleation) or the determination of the value assigned to the process variable (fill level).
  • An implementation of the method would have a plurality of sensor elements which are spatially distributed in the medium in the container.
  • Each of the sensors serves to measure the same measurand or the sensors measure different measurands.
  • the measured values of adjacent sensor elements are compared with each other.
  • the measured values are compared with stored desired values.
  • the setpoints are generated and stored, for example during a comparison.
  • each sensor can be heated to a constant temperature delta.
  • the necessary heating energy is a measure of the Ableitiety the environment.
  • a constant heating power or energy can be used as an input signal.
  • the temperature difference achieved is a measure of the medium surrounding the sensor.
  • the inventive method can also be without actively heated
  • a cavity is detected by a different temperature change in the container.
  • the solar radiation on the container in the bulk material may result in a different temperature response, ie the evolution of temperature in one location as a function of time, than in the cavity below the bridge and in the space above or below it and thus in the bulk material.
  • different temperature responses can be set by means of which bridge formation can be detected.
  • An embodiment of the method according to the invention comprises measuring at least one measured variable in at least three different measuring locations in the container, and in each case comparing the measured values which originate from two directly adjacent measuring locations.
  • An embodiment of the method according to the invention provides that at least one reference measurement is made, and that the measured values under consideration of the reference measurement are evaluated.
  • An embodiment of the method according to the invention includes that the temperature is measured as a measured variable.
  • An embodiment of the method according to the invention provides that the heat capacity is measured as the measured variable.
  • An embodiment of the method according to the invention includes that the heat capacity is measured by means of at least one heating process and at least one temperature sensor as the measured variable.
  • a heatable temperature sensor is used.
  • heating is generated at least in the region of the temperature sensor.
  • An embodiment of the method according to the invention provides that the static pressure is measured as the measured variable.
  • An embodiment of the method according to the invention includes measuring the permeability as a measured variable.
  • An embodiment of the method according to the invention provides that the Dieiektriztician is measured as a measured variable.
  • An embodiment of the method according to the invention includes that at least two different measured variables are measured at at least two different locations in the container.
  • An embodiment of the method according to the invention includes that at least one reference measurement is made, and that the measured values are compared with the target values, taking into account the reference measurement.
  • the reference measurement is for example the Measurement of the outside temperature, via which the evaluation of temperature data in the container can be made more reliable.
  • An embodiment of the method according to the invention provides that the reference measurement carries information about at least one state variable outside the container.
  • An embodiment of the method according to the invention includes that in the case of deviations stored state descriptions assigned to the deviations are displayed. State descriptions are thus associated with the deviations. If, for example, a setpoint temperature is undershot, bridge or cavity formation can be displayed. However, if the target temperature is exceeded, e.g. Pest infestation the assigned state description. If the process variable to be detected or determined is the fill level of the medium, the fill level would be the state description.
  • An embodiment of the method according to the invention provides that a profile for the measured variable in the container is determined from the measured values of the measured variable, and that the measured profile is compared with at least one stored desired profile.
  • the object is achieved with respect to the device in that at least one measuring device is provided, wherein the measuring device is configured such that the measuring device at least two different locations in the container
  • the evaluation unit is configured such that the evaluation unit compares the at least two measured values of the measured variable with each other and / or that the evaluation unit compares the measured values of the measured variable with stored setpoint values, and the evaluation unit in the case of a deviation of the measured values from one another and / or in the case of a deviation of the measured values from the setpoint values beyond a stored tolerance range, the presence of the process variable signaled and / or determined based on the measuring location of the measured value, which has a deviation beyond the stored tolerance range addition, a position of the process variable within the container.
  • the device also permits spatially resolved recognition of the condition.
  • the statements set out above for the method according to the invention also apply correspondingly to the device according to the invention.
  • An embodiment of the device according to the invention provides that the measuring device has at least two heatable temperature sensors, which are arranged at different locations along a rope or rod-like unit.
  • An embodiment of the device according to the invention provides that at least one additional sensor is provided for measuring at least one reference measurement.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an implementation of the method according to the invention.
  • a container 1 for example, a silo is shown schematically, which is filled with a bulk material a! S medium 2.
  • a bridge 5 has formed, which leads to a cavity within the medium 2 in the container 1.
  • a measuring device 3 is attached, which here has ten sensors 4.
  • the sensors 4 are mounted along a measuring chain as a rope or rod-like unit 7 at different heights in the container 1 and thus allow with respect to the height within the container a spatially resolved measurement of the respective measured variable. These are, for example, the temperature.
  • target values of the respective measured variable are determined for the implementation of the invention and stored, for example, in a memory unit.
  • a desired profile is determined, which describes the desired course of the measured values in the container.
  • desired values or desired profiles may be dependent on the prevailing conditions, such as, for example, Outside temperature or external pressure or also processes involving the medium 2 in the container 1, e.g. the switching on of a fan or the heating of the medium 2 or a filling or a removal of the medium 2.
  • controlled or process variables have an effect on the measured values or profiles.
  • the profiles also respond to measurable quantities outside the container 1, e.g. the heating by solar radiation. Therefore, if necessary, an additional sensor can be provided, which is a temperature sensor for measuring the outside temperature. By means of this additional sensor, it would thus be possible to carry out an adaptation of the desired values or alternatively of the measured values.
  • the evaluation unit 6 acquires the measured values of the ten sensors 4 and compares them with one another.
  • the measured values of the directly adjacent sensors 4 are compared with one another.
  • the measured variable is, for example, the temperature or the heat capacity of the space surrounding the sensor element 4.
  • a deviation between adjacent sensors means that a process variable or In the example shown, the measured value of the first differs from the second sensor 4 and the third from the first or fourth sensor 4 (counted in each case from the sensor element arranged at the lowest point). It follows for this case that the cavity between the first and the fourth sensor element 4 is located. Because the
  • Measured values of the fourth and the first sensor 4 are in particular the same again, this means that there is a cavity and not that the level of the medium 2 causes the deviation.
  • Evaluation unit 6 also defined tolerance ranges. Deviations beyond the tolerance ranges are then suitably signaled, whereby possibly not only the occurrence of a deviation but also information about the cause of the deviation and thus about the presence of a specific state is displayed.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erkennung und/oder Ermittlung einer Prozessgröße eines Mediums (2) in einem Behälter (1), wobei es sich bei der Prozessgröße insbesondere um den Füllstand des Mediums (2) und/oder um einen Hohlraum und/oder um einen Schädlingsbefall und/oder um Glutbildung handelt. Die Erfindung beinhaltet, dass an zwei Messorten im Behälter (1) eine Messgröße gemessen wird, dass die gemessenen Werte miteinander verglichen werden, und/oder dass die gemessenen Werte mit Soll-Werten verglichen werden, und dass im Fall einer Abweichung der gemessenen Werte voneinander und/oder im Fall einer Abweichung der gemessenen Werte von den Soll-Werten über einen hinterlegten Toleranzbereich hinaus, das Vorliegen der Prozessgröße signalisiert wird und/oder dass eine Position der Prozessgröße innerhalb des Behälters (1) ermittelt wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf eine entsprechende Vorrichtung.

Description

VERFÄHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERKENNUNG UND/ODER ERMITTLUNG EINER PROZESSGRÖSSE
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erkennung und/oder Ermittiung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums in einem Behälter, wobei es sich bei der Prozessgröße insbesondere um den Füilstand des Mediums und/oder insbesondere um einen Hohlraum innerhalb des Mediums im Behälter und/oder insbesondere um einen Schädlingsbefall des Mediums und/oder insbesondere um eine Glutbildung im Medium handelt. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Erkennung und/oder
Ermittlung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums in einem Behälter, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei es sich bei der Prozessgröße insbesondere um den Füllstand des Mediums und/oder insbesondere um einen Hohlraum innerhalb des Mediums im Behälter und/oder insbesondere um einen Schädlingsbefall des Mediums und/oder insbesondere um eine Glutbildung im Medium handelt. Bei dem Behälter handeit es sich beispielsweise um einen Tank oder um ein Silo. Das Medium ist beispielsweise ein Schüttgut, eine Flüssigkeit oder ein Gas oder eine Kombination aus solchen Stoffen.
Schüttgüter werden oft in Silos gelagert. Dabei wird das Schüttgut häufig von oben in das Silo eingebracht und unten entnommen. Vor allem bei kleinkörnigen, pulverartigen oder feuchten Schüttgütern kann es vorkommen, dass sich beim Austragen des Schüttgutes im Behälter Hohlräume bilden, da das Schüttgut unten nachrutscht, über dem abrutschenden Schüttgut aber eine Brücke stehen bleibt. Durch weiteres Austragen oder Einbringen von Material oder durch andere Einflüsse - z.B. Temperaturänderung, Vibrationen usw. - kann es passieren, dass die Brücke einstürzt. Das Material, dass die Brücke bildete, kann dabei mehrere Meter in die Tiefe stürzen. Bei großen Silos und großen Hohlräumen kann dies zur Zerstörung von Einbauten oder des kompletten Silos führen. Teilweise ist es üblich, durch manuelles Klopfen auf die Behälterwand oder durch fest installierte Vibratoren zu versuchen, eine Brückenbüdung zu vermeiden bzw. bestehende Brücken zum Einstürzen zu bringen. Weiterhin kann es - je nach Medium - zu Schädlingsbefall oder zu Glutnestern im Medium kommen. Dies sind somit ungewünschte Zustände oder allgemein Prozessgrößen innerhalb des Mediums im Behälter. Auf der anderen Seite ist der Füllstand des Mediums eine Prozessgröße.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Prozessgröße des Mediums in einem Behälter zu erkennen bzw. zu ermittein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des Verfahrens dadurch gelöst, dass an mindestens zwei unterschiedlichen Messorten im Behälter mindestens eine Messgröße gemessen wird, dass die mindestens zwei gemessenen Werte der Messgröße miteinander verglichen werden, und/oder dass die gemessenen Werte der Messgröße mit hinterlegten Soll-Werten verglichen werden, und dass im Fail einer Abweichung der gemessenen
Werte voneinander und/oder im Fall einer Abweichung der gemessenen Werte von den Soll-Werten über einen hinterlegten Toleranzbereich hinaus, das Vorliegen der Prozessgröße signalisiert wird und/oder dass anhand des Messortes des gemessenen Wertes, welcher eine Abweichung über den hinterlegten Toleranzbereich hinaus aufweist, eine Position der Prozessgröße innerhalb des Behälters ermittelt wird. Insbesondere erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren dabei ein ortsaufgelöstes Erkennen eines solchen Zustands bzw. einer solchen Prozessgröße.
Das Verfahren erlaubt insbesondere ein ortsaufgelöstes Erkennen des Vorliegens einer Prozessgröße (Brückenbildung, Schädlingsbefall, Glutnesterbildung) bzw. die Ermittlung des der Prozessgröße zugeordneten Wertes (Füllstand).
Mit der Erfindung ist es somit beispielsweise mögiich, Brücken im Medium zu erkennen. Auch kann durch das Messprinzip eine Aussage über den Füllstand des Mediums im Behälter, z.B. in einem Silo getätigt werden. D.h. es lassen sich somit ggf. auch zwei Zustände des Mediums erkennen: Füllstand und Brückenbildung in diesem Beispiel. Durch die an unterschiedlichen Orten gewonnenen Messwerte können somit auch ggf. mehrere Aussagen in Bezug auf das Medium getätigt werden.
Eine Umsetzung des Verfahrens würde mehrere Sensorelemente aufweisen, die im Medium im Behälter räumlich verteilt sind. Jeder der Sensoren dient dabei der Messung der gleichen Messgröße oder die Sensoren messen unterschiedliche Messgrößen. In einer Ausgestaltung werden jeweils die gemessenen Werte benachbarter Sensorelemente miteinander verglichen.
Unter der Annahme, dass die Messgröße innerhalb eines gewissen Toleranzoder Unsicherheitsintervalls von Ort zu Ort gleich ist, zeigt somit eine Abweichung an, dass beispielsweise eine Srückenbildung vorliegt, in einer alternativen Ausgestaltung werden die gemessenen Werte mit hinterlegten Soll-Werten verglichen. Die Sollwerte werden dabei beispielsweise bei einem Abgleich erzeugt und hinterlegt.
Zum Beispiel äst es möglich, mit beheizbaren Temperatursensoren die Wärmekapazität an der jeweiligen Messstelle zu messen. Abhängig davon, ob ein Sensor im Schüttgut oder von Luft - im Falle eines Hohlraumes - umgeben ist, wird die Wärme schnell oder langsam abgeleitet. Dieser Unterschied kann sicher und schnei! erkannt werden. Dabei gibt es verschiedene Möglichkeiten der Auswertung: Es kann jeder Sensor auf ein konstantes Temperatur-Delta aufgeheizt werden. Die dafür nötige Heizenergie ist ein Maß für die Ableitfähigkeit der Umgebung. Alternativ kann eine konstante Heizleistung bzw. -energie als Eingangssignal benutzt werden. Hierbei ist die erreichte Temperaturdifferenz ein Maß für das den Sensor umgebende Medium.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auch ohne aktiv beheizbare
Temperatursensoren realisieren: In diesem Fall wird ein Hohlraum durch eine unterschiedliche Temperaturänderung im Behälter festgestellt. Beispielsweise kann die Sonneneinstrahlung auf den Behälter im Schüttgut einen anderen Temperaturgang - d.h. die Entwicklung der Temperatur an einem Ort in Abhängigkeit von der Zeit - zur Folge haben als im Hohlraum unter der Brücke und im Raum darüber bzw. darunter und somit im Schüttgut. Auch während einer Belüftung oder Trocknung des Schüttguts im Behälter können sich unterschiedliche Temperaturgänge einstellen, anhand derer eine Brückenbildung erkannt werden kann.
Jedoch auch andere Materialeigenschaften wie Leitwert, Dielektrizität, Permeabilität oder statischer Druck lassen sich als Indikatoren für einen
Hohlraum und damit eine Brückenbildung verwenden. Daher sind auch andere Messprinzipien möglich bzw. es lassen sich auch unterschiedliche Sensoren kombinieren.
Mit den beschriebenen Sensoranordnungen ist auch eine Füllstandsmessung möglich. Dazu muss die mechanische Lage des Sensorelements innerhalb des Behälters bekannt sein.
Für die Variante mit Temperatursensoren ist es möglich, die „Brückenerkennung" nur nach einem Ausbringen von Material für eine bestimmte Zeit zu aktivieren. Während der restlichen Zeit wird die Vorrichtung zur Temperaturmessung im Schüttgut verwendet, um z.B. Schädlingsbefall, oder Glutnester zu erkennen.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass an mindestens drei unterschiedlichen Messorten im Behälter mindestens eine Messgröße gemessen wird, und dass jeweils die gemessenen Werte miteinander verglichen werden, die von zwei direkt benachbarten Messorten stammen.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass mindestens eine Referenzmessung vorgenommen wird, und dass die gemessenen Werte unter Beachtung der Referenzmessung ausgewertet werden.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass als Messgröße die Temperatur gemessen wird.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass als Messgröße die Wärmekapazität gemessen wird.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass als Messgröße die Wärmekapazität mittels mindestens eines Heizvorganges und mindestens eines Temperatursensors gemessen wird. In einer Ausgestaltung wird dabei ein beheizbarer Temperatursensor verwendet. Allgemein wird zumindest im Bereich des Temperatursensors eine Erwärmung erzeugt.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass als Messgröße der statische Druck gemessen wird.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass als Messgröße die Permeabilität gemessen wird.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass als Messgröße die Dieiektrizität gemessen wird.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass an mindestens zwei unterschiedlichen Orten im Behälter mindestens zwei unterschiedliche Messgrößen gemessen werden.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass mindestens eine Referenzmessung vorgenommen wird, und dass die gemessenen Werte unter Beachtung der Referenzmessung mit den Soll- Werten verglichen werden. Die Referenzmessung dient beispielsweise der Messung der Außentemperatur, über welche die Auswertung von Temperaturdaten im Behälter zuverlässiger erfolgen kann. Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Referenzmessung Informationen über mindestens eine Zustandsgröße außerhalb des Behälters trägt.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass bei Abweichungen den Abweichungen zugeordnete hinterlegte Zustandsbeschreibungen angezeigt werden. Mit den Abweichungen sind somit Zustandsbeschreibungen verbunden. Wird beispielsweise eine Soll- Temperatur unterschritten, so kann Brücken- bzw. Hohlraumbildung angezeigt werden. Wird die Soll-Temperatur jedoch überschritten, so wäre z.B. Schädlingsbefall die zugeordnete Zustandsbeschreibung. Handelt es sich bei der zu erkennenden bzw. zu ermittelnden Prozessgröße um den Füllstand des Mediums, so wäre die Füllhöhe die Zustandsbeschreibung.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass aus den gemessenen Werten der Messgröße ein Profil für die Messgröße im Behälter ermittelt wird, und dass das gemessene Profil mit mindestens einem hinterlegten Soll-Profil verglichen wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich der Vorrichtung dadurch gelöst, dass mindestens eine Messvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Messvorrichtung derartig ausgestaltet ist, dass die Messvorrichtung an mindestens zwei unterschiedlichen Orten im Behälter mindestens eine
Messgröße misst, und dass mindestens eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, wobei die Auswerteeinheit derartig ausgestaltet ist, dass die Auswerteeinheit die mindestens zwei gemessenen Werte der Messgröße miteinander vergleicht und/oder dass die Auswerteeinheit die gemessenen Werte der Messgröße mit hinterlegten Soll-Werten vergleicht, und dass die Auswerteeinheit im Fall einer Abweichung der gemessenen Werte voneinander und/oder im Fall einer Abweichung der gemessenen Werte von den Soll-Werten über einen hinterlegten Toleranzbereich hinaus, das Vorliegen der Prozessgröße signalisiert und/oder anhand des Messortes des gemessenen Wertes, welcher eine Abweichung über den hinterlegten Toleranzbereich hinaus aufweist, eine Position der Prozessgröße innerhalb des Behälters ermittelt.
Die Vorrichtung erlaubt insbesondere auch ein ortsaufgelöstes Erkennen des Zustande. Die oben zum erfindungsgemäßen Verfahren dargelegten Ausführungen gelten entsprechend auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Messvorrichtung mindestens zwei beheizbare Temperatursensoren aufweist, welche an unterschiedlichen Orten entlang einer seil- oder stabähnlichen Einheit angeordnet sind.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass mindestens ein Zusatzsensor zur Messung mindestens einer Referenzmessung vorgesehen ist.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In der Fig. 1 ist schematisch ein Behälter 1 , z.B. ein Silo dargestellt, welches mit einem Schüttgut a!s Medium 2 befüllt ist. in dem Behälter 1 hat sich eine Brücke 5 gebildet, welche zu einem Hohlraum innerhalb des Mediums 2 im Behälter 1 führt. In dem Behälter 1 ist eine Messvorrichtung 3 angebracht, weiche hier über zehn Sensoren 4 verfügt. Die Sensoren 4 sind entlang einer Messkette als seil- oder stabähnliche Einheit 7 auf unterschiedlichen Höhen im Behälter 1 angebracht und erlauben somit in Bezug auf die Höhe innerhalb des Behälters eine ortsaufgelöste Messung der jeweiligen Messgröße. Dabei handelt es sich hier beispielsweise um die Temperatur.
in einer Abgleichsmessung werden für die Umsetzung der Erfindung Soll- Werte der jeweiligen Messgröße ermittelt und beispielsweise in einer Speichereinheit hinterlegt. Alternativ wird ein Soll-Profil ermittelt, welches den Soll-Verlauf der Messwerte im Behälter beschreibt Solche Soll-Werte bzw. Soll-Profile sind ggf. abhängig von den herrschenden Bedingungen wie z.B. Außentemperatur oder Außendruck oder auch Vorgänge, die das Medium 2 im Behälter 1 betreffen, z.B. das Einschalten eines Gebläses oder das Ausheizen des Mediums 2 oder ein Befüllen bzw. eine Entnahme des Mediums 2. Es haben somit einerseits gesteuerte oder Prozessgrößen Auswirkungen auf die Messwerte bzw. Profile. Andererseits reagieren die Profile auch auf messbare Größen außerhalb des Behälters 1 , z.B. die Erwärmung durch Sonneneinstrahlung. Daher kann ggf. ein Zusatzsensor vorgesehen sein, bei welchem es sich hier um einen Temperatursensor zur Messung der Außentemperatur handelt. Über diesen Zusatzsensor wäre es somit möglich, eine Adaption der Soll-Werte bzw. alternativ der gemessenen Werte vorzunehmen.
In der hier dargestellten Ausgestaltung erfasst die Auswerteeinheit 6 die Messwerte der zehn Sensoren 4 und vergleicht diese miteinander. Dabei werden in einer Ausgestaltung insbesondere die Messwerte der direkt benachbarten Sensoren 4 miteinander verglichen. Bei der Messgröße handelt es sich beispielsweise um die Temperatur bzw. um die Wärmekapazität des das Sensorelement 4 umgebenden Raumes. Unter der Annahme, dass die Temperatur innerhalb des Behälters 1 an jedem Ort gleich ist, bedeutet eine Abweichung zwischen benachbarten Sensoren, dass eine Prozessgröße bzw. ein Zustand im Medium 2 vorliegt Im dargestellten Beispiel unterschiedet sich der Messwert des ersten vom zweiten Sensor 4 und des dritten vom ersten bzw. vierten Sensor 4 (gezählt jeweils vom am tiefsten Punkt angeordneten Sensorelement). Daraus ergibt sich für diesen Fall, dass sich der Hohlraum zwischen dem ersten und dem vierten Sensorelement 4 befindet. Da die
Messwerte des vierten und des ersten Sensors 4 insbesondere wieder gleich sind, bedeutet dies, dass ein Hohlraum vorliegt und nicht, dass der Füllstand des Mediums 2 die Abweichung verursacht.
Für den Vergleich bzw. für die Auswertung sind dabei ggf. in der
Auswerteeinheit 6 auch Toleranzbereiche hinterlegt. Abweichungen über die Toleranzbereiche hinaus werden dann passend signalisiert, wobei ggf. nicht nur das Auftreten einer Abweichung, sondern auch eine Information über die Ursache der Abweichung und somit über das Voriiegen eines speziellen Zustande angezeigt wird.
Bezugszeichenliste
Behalter
Medium
Messvorrichtung
Temperatursensor
Brücke
Auswerteeinheit
Seil- oder stabähnliche Einheit

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erkennung und/oder Ermittlung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums (2) in einem Behälter (1 ), wobei es sich bei der Prozessgröße insbesondere um den Füllstand des
Mediums (2) und/oder insbesondere um einen Hohlraum innerhalb des Mediums (2) im
Behälter (1 ) und/oder insbesondere um einen Schädlingsbefall des Mediums (2) und/oder insbesondere um eine Glutbildung im Medium (2) handelt, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens zwei unterschiedlichen Messorten im Behälter (1 ) mindestens eine Messgröße gemessen wird, dass die mindestens zwei gemessenen Werte der Messgröße miteinander verglichen werden, und/oder dass die gemessenen Werte der Messgröße mit hinterlegten Soil-Werten verglichen werden, und dass im Fall einer Abweichung der gemessenen Werte voneinander und/oder im Fall einer Abweichung der gemessenen Werte von den Soll-Werten über einen hinterlegten Toleranzbereich hinaus, das Vorliegen der Prozessgröße signalisiert wird und/oder dass anhand des Messortes des gemessenen
Wertes, welcher eine Abweichung über den hinterlegten Toleranzbereich hinaus aufweist, eine Position der Prozessgröße innerhalb des Behälters (1 ) ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens drei unterschiedlichen Messorten im Behälter (1 ) mindestens eine Messgröße gemessen wird, und dass jeweils die gemessenen Werte miteinander verglichen werden, die von zwei direkt benachbarten Messorten stammen.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Referenzmessung vorgenommen wird, und dass die gemessenen Werte unter Beachtung der Referenzmessung ausgewertet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgröße die Temperatur gemessen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgröße die Wärmekapazität gemessen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgröße die Wärmekapazität mittels mindestens eines Heizvorganges und mindestens eines Temperatursensors gemessen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgröße der statische Druck gemessen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgröße die Permeabilität gemessen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgröße die Dielektrizität gemessen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens zwei unterschiedlichen Orten im Behälter (1 ) mindestens zwei unterschiedliche Messgrößen gemessen werden.
11. Vorrichtung zur Erkennung und/oder Ermittlung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums (2) in einem Behälter (1 ), nach dem Verfahren mindestens einer der vorgehenden Ansprüche, wobei es sich bei der Prozessgröße insbesondere um den Füllstand des
Mediums (2) und/oder insbesondere um einen Hohlraum innerhalb des Mediums (2) im Behälter (1 ) und/oder insbesondere um einen Schädlingsbefall des Mediums (2) und/oder insbesondere um eine Glutbildung im Medium (2) handelt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Messvorrichtung (3) vorgesehen ist, wobei die Messvorrichtung (3) derartig ausgestaltet ist, dass die
Messvorrichtung (3) an mindestens zwei unterschiedlichen Orten im Behälter
(1 ) mindestens eine Messgröße misst, und dass mindestens eine Auswerteeinheit (6) vorgesehen ist, wobei die Auswerteeinheit (6) derartig ausgestaltet ist, dass die
Auswerteeinheit (6) die mindestens zwei gemessenen Werte der Messgröße miteinander vergleicht und/oder dass die Auswerteeinheit (6) die gemessenen
Werte der Messgröße mit hinterlegten Soll-Werten vergleicht, und dass die Auswerteeinheit (6) im Fall einer Abweichung der gemessenen Werte voneinander und/oder im Fall einer Abweichung der gemessenen Werte von den Soll-Werten über einen hinterlegten Toleranzbereich hinaus, das Vorliegen der Prozessgröße signalisiert und/oder anhand des Messortes des gemessenen Wertes, weicher eine Abweichung über den hinterlegten Toleranzbereich hinaus aufweist, eine Position der Prozessgröße innerhalb des Behälters (1 ) ermittelt.
12, Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (3) mindestens zwei beheizbare Temperatursensoren (4) aufweist, welche an unterschiedlichen Orten entlang einer seil- oder stabähnlichen Einheit (7) angeordnet sind.
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