专利名称：用于测量容器中填料填充位置的装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于测量容器中填料填充位置的装置。
为了确定容器中填料的填充位置，设置了测量系统，可用来测量不同的物理量。根据这些物理量可推导出与填充位置相关的信息。这里除机械探测器外，还可采用电容式、电感式或流体静力学测量探测器，以及基于超声波、微波或辐射的检测器。
在利用电容法确定容器中填料填充位置时，电容式探测器与容器壁形成了电容器的电极。如容器壁不可导，需要在容器内或容器外设置一个分立的第二电极。容器中介质的填充位置决定了两个电极之间是空气还是介质，因为这两种物质的介电常数不同，这也体现在测量电容值的变化中。显然，每次的测量电容值还取决于容器中介质的填充位置，因为“填充位置”与“测量电容值”两者之间存在函数关系。因而电容式探测器不仅可测量填充位置临界值，还可用于连续地确定填充位置。一种电容式填充位置探测器例如由DE 195 36 199 C2已知。
在利用所传导的电磁高频脉冲(如TDR方法或脉冲雷达方法)或调频连续微波(例如FMCW雷达方法)的延时方法中，将测量信号耦合输入到可导元件或波导上，并借助于波导引入装有填料的容器中。人们已知可采用不同的波导根据Sommerfeld或Goubau的表面波导，以及Lecher波导。
这种测量方法利用了这种物理效应两种不同的介质，在例如空气和油或者空气和水之间的临界面上，由于两种介质的介电常数突变(非连续地改变)，导致所引入的高频脉冲或微波发生部分反射，并经过可导元件反向引入到接收装置中。两种介质的介电常数差别越大，所反射的部分(有效回波信号)就越大。根据高频脉冲或CN信号中反射部分(回波信号)的延时可确定到填料表面的距离。
电容式测量系统与利用所传导的电磁测量信号的测量系统相比各有利弊对于填料的表面晃动，电容式传感器的测量几乎不受影响。即便是起泡的填料或电容式传感器上附着物的成分对其影响也不大。然而为了实现高精度的填充位置测量，需要对电容式测量系统在至少两个水平位置进行校正，这样会因为容器大小和填料性质而造成时间浪费，在极端情况下，电容式传感器会发生断路。电容式测量系统的另一缺点是，对不可导填料的测量会受到介电常数的影响。
利用高频测量信号的测量系统的缺点在于填充位置测量在被称为阻塞测距的区域内不能进行，因为在此区域内有效回波信号淹没在干扰信号中。例如，在将测量信号引入到可导元件的区域中，测量信号的反射会导致干扰信号，或者干扰信号可能在测量信号与用于固定测量系统的套接管(在阻塞测距之上)之间的相互作用中产生。另一种限制测量区域的干扰信号来自可导元件的自由端(在阻塞测距之下)。
利用高频测量信号的测量系统也有其优越之处能得到高精度的测量结果，并且通常无需校正，更不需要电容式测量系统中必需的二点校正。此外，借助于所引入的测量信号的测量过程不受填料介电常数影响，即便介电常数比较小，仍保持良好的测量性能。
本发明的目的是提供一种可实现容器中的优化填充位置确定和/或填充位置监控的装置。
该目的这样来实现，该装置包括传感器和控制/分析单元。其中这样来设计传感器，使得它能够与至少两种不同的测量方法相关地工作，或者在至少两种不同的驱动模式下工作，其中控制/分析单元分别根据两种测量方法中的一种或在两种驱动模式中的一种下驱动传感器，并且其中控制/分析单元借助于传感器通过至少一种测量方法或者在至少一种驱动模式下得到的测量数据来确定容器中填料填充位置。根据本发明提供的方案，可在任意时间选择使用电容式测量方法或利用高频测量信号的测量方法来得到测量数据，也可同时使用两种方法，即并行地得到数据。这样例如可根据待测填料的特性实现测量系统的最优匹配，在给定条件下也可得到最好的测量结果。如果由电容式测量系统和利用所传导的测量信号的测量系统所得到的测量值集中位于很短的时间内，则可以进行似然校验。
本发明所述装置的特别有利之处在于，可以在整个容器高度上进行高精度填充位置测量，其中分别得到的测量值几乎不受被测填料的特性和种类的影响。在整个容器高度上的高精度测量由此来实现当一种测量系统测量性能较差时，就可用另一种方法来代替。此外，其中一种系统所得到的测量值也可根据另一种测量系统得到的测量值进行校正。例如，电容式测量系统测量值可通过利用所传导的测量信号的测量系统得到的测量值来校正。
根据本发明所述装置的一种优选改进型，传感器为至少一个插入到容器中的可导元件。该可导元件例如可以是至少一根杆或是至少一根线缆。
根据本发明所述装置的一种具有优点的实施例，采用至少一个可导元件，有选择性地用于实施电容式测量方法或延时测量法，其中在电容式测量方法中，至少一个可导元件形成了电极；在延时方法中，高频测量信号沿着至少一个可导元件被传导。
根据本发明所述装置的一种具有优点的改进型，设置了一个输入/输出单元，通过它分别输入所希望的传感器驱动模式。操作人员就可使所采用的测量系统最优地匹配待测或待监控的填料的特性。
可选地，设置了一个开关单元，使传感器可在两种运行模式之间切换。特别地，开关单元为一个电子开关，优选地为一个MOSFET晶体管。如上所述，通过开关可交替地启动两种测量系统，从而可为填充位置的确定/监控获取两种测量系统的测量值。
此外根据本发明所述装置的一种优选改进型，控制/分析单元中设置了用于控制传感器的程序，通过它传感器可以交替地或者根据预先给定的开关规则在至少两种不同的驱动模式之间切换。特别地，控制/分析单元可根据至少两种不同测量方法得到的填充位置值进行似然校验。
此外，根据本发明所述装置的一种具有优点的实施方式，可以这样来控制传感器，使得它可同时或近似于同时测量或准备好根据至少两种方法得到的测量值。
下面借助
图1对本发明做更详细的说明。
图1为本发明所述装置的原理图。
填料12位于容器11内。其中填料12可以为固体或液体。传感器3插入到容器11中，传感器在容器11的盖14上的一个孔13中，例如一个套接管中被固定。传感器2的主要部件是可导元件3。可导元件3可以设计为线缆或杆。可导元件3最好伸到容器11的整体高度以上。
这里的传感器2可以交替地或同时通过电容式测量或利用高频测量信号的延时测量得到填充位置值。如果传感器3在“延时法”驱动模式下工作，高频测量信号沿传感器3引入或引出容器11。
图1所示为发明所示装置1的一种实施例，在这里可以有选择性地通过两种可能的测量方法中的一种来得到填充位置值。这种有选择性的控制可以通过控制/分析单元4与开关单元7来实现。在图中所示的情况下，电容式传感器的控制电路5恰好通过开关单元7与传感器2相连接，即通过电容式测量测得填充位置值。在经过一段给定的时间之后，例如由控制/分析单元4进行控制之后，将用于利用所传导的测量信号的传感器2的控制电路6通过开关单元7与传感器2相连接。这样就可通过测量所传导的高频测量信号的延时来得到容器11中填料12的填充位置。
这两种测量技术无论交替使用还是同时使用，都可进行似然校验。如两种测量方法所得到的测量值之间的偏差超出了预先给定的容差范围，输入/输出单元10例如将向操作人员给出相应提示。附带地可启动警报。
此外，这样来应用这两种测量系统，使得它们可以相互弥补缺点。例如，借助于利用所传导的信号的测量系统来补偿电容式测量系统。另外在利用所传导的测量信号的测量系统中的阻塞测距区域，就可通过电容式测量系统来确定填充位置值。
显然，这里传感器2可采用通用的传感器。由于电容式与确定所传导的高频测量信号的延时这两种测量方法的相互补充，可根据实际应用的情况利用这两种测量方法得到更好的测量结果。例如，与待测填料12的特性相关地，仅根据两种可能的测量技术之一来进行工作。传感器2所希望的功能可由操作人员通过输入/输出单元10来设置。
附图标记列表1本发明所述装置2传感器3可导元件4控制/处理单元5电容式传感器的控制电路6利用所传导的测量信号的传感器的控制电路7开关单元8连接导线9输入耦合10输入/输出单元11容器12填料13孔14盖
权利要求
1.用于测量容器中填料填充位置的装置，由传感器和控制分析单元构成，其特征在于，这样来设计传感器(2)，使得它与至少两种不同的测量方法相关地工作，或者使传感器(2)在至少两种驱动模式下工作，控制/分析单元(4)分别根据两种测量方法中的一种，或者在两种驱动模式中的至少一种驱动模式下驱动传感器(2)，并且控制/分析单元(4)借助于传感器(2)通过至少一种测量方法或者在至少一种驱动模式下得到的测量值来确定容器(11)中填料(12)的填料。
2.如权利要求1所述的装置，特征在于，传感器(2)为至少一个插入到容器(11)中的可导元件(3)。
3.如权利要求2所述的装置，特征在于，可导元件(3)为至少一根杆或至少一根线缆。
4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，至少一个可导元件(3)有选择性地用于电容式测量方法或用于延时方法，其中在电容式测量方法的情况下，至少一个可导元件(3)形成电极，在延时方法的情况下，高频测量信号沿着至少一个可导元件(3)被传导。
5.如权利要求1、2、3或4所述的装置，其特征在于，设置了输入单元(10)，通过它可分别输入所希望的传感器(2)的驱动模式。
6.如权利要求3、4或5所述的装置，其特征在于，设置了开关单元(7)，通过它传感器(2)可在两种驱动模式之间切换。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，开关单元(7)为电子开关，优选地为MOSFET晶体管。
8.如权利要求1或4所述的装置，其特征在于，在控制/分析单元(4)中设置了用于控制传感器(2)的程序，通过它传感器(2)可以有选择性地、或者根据预先给定的开关规则在至少两种不同的驱动模式之间连续地切换。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，控制/分析单元(4)利用根据至少两种不同的测量方法所得到的填充位置的值进行似然校验。
10.如以上权利要求中的一项或几项所述的装置，其特征在于，控制/分析单元(4)这样来控制传感器(2)，使得可以同时或者近似于同时地测量根据至少两种测量方法所得到的测量数据。
全文摘要
本发明涉及一种用于测量容器(11)中填料(12)的填充位置的装置，包括传感器(2)和控制/分析单元(4)。本发明的目的是提供一种在容器(11)中进行优化填充位置确定和/或填充位置监控的装置。为此，传感器(2)能够至少在两种不同的测量过程中相关地使用，或者至少在两种不同操作模式下工作，而控制/分析单元(4)在至少一个测量过程中，或在至少一个操作模式中，利用由传感器(2)所获取的测量数据来确定容器(11)中填料(2)的填充位置。
文档编号G01F23/26GK1443302SQ01813170
公开日2003年9月17日 申请日期2001年7月25日 优先权日2000年8月2日
发明者约奇穆·纽豪斯, 迈克·克劳斯, 尤都·格瑞特克, 歌德·沃特曼 申请人:恩德莱斯和豪瑟尔两合公司