[發明專利]確定或監測容器中介質的料位的設備

有效

• 申請號: 201480060863.6
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN105705913B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 托馬斯·布勒德特;彼得·克勒費爾
• 申請（專利權）人: 恩德萊斯和豪瑟爾歐洲兩合公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張煥生;謝麗娜

本發明涉及確定或監測容器(2)中介質(3)的料位(h、H)或者特定限位的設備，包括：自激發系統，該自激發系統由產生特定頻段內的電磁波的振蕩產生單元、具有電極(4)的至少一個傳感器(1)和反饋回路組成，所述傳感器被布置成關于容器(2)的縱軸成特定角度，其中所述電磁波被施加于所述電極(4)，其中所述至少一個傳感器(1)相對于所述介質(3)被布置以使得在介質(3)的界面處反射的電磁波的相位位置在介質(3)的影響下改變，所述反饋回路將電磁波反饋給所述至少一個傳感器(1)，由此確定所述自激發系統的頻率；頻率檢測器，所述頻率檢測器記錄電磁波的頻率；和評價單元(28、29)，所述評價單元基于所檢測的頻率確定依賴于特定料位的介質(3)的相對介電常數(DK_meas)和/或滲透率，并且基于所確定的介質(3)的相對相對介電常數(DK_meas)或滲透率而確定容器(2)中的介質(3)的料位(h)或特定限位的到達。

技術領域

本發明涉及一種確定或監測容器中介質的料位或者預定限位的設備。

背景技術

申請人制造和銷售了大量的用于工業自動化的料位測量裝置。

各種測量原理被應用于確定容器中介質的料位。例如，超聲波或者雷達測量裝置通過超聲波或者微波信號的行進時間而確定容器中的填料的料位。在這些所謂的行進時間方法的情況下，采用行進距離等于行進時間乘以波的傳播速度的乘積的物理定律。在料位測量的情況下，行進距離相應于天線和填料的表面之間的間距的兩倍。然后，能夠從天線與容器底部的已知間距和通過測量確定的填料的表面與天線的間距之間的差確定料位。

當雷達料位測量裝置被應用于小容器，尤其是小于1m的容器時，雷達料位測量裝置的缺點變得明顯。位置分辨率、測量的精度相對地小，并且空白距離大。在這種情況下，術語“空白距離”的意思是離天線的最小距離，之后——考慮到天線的輻射特性——開始可能可靠地測量。能夠通過適當的信號調節，例如通過使用重現性導波傳播而部分地補償空白距離的影響。相應的料位測量裝置為TDR(時域反射技術)裝置。

激光測量裝置也能夠被應用于測量小距離，但是其實現昂貴。

還有被應用于料位測量的是電容式測量探頭和流體靜力學壓力探頭。在電容式測量探頭的情況下，探頭上的沉積物能夠降低測量的精確性。流體靜力學壓力探頭受尤其是在填充小型容器的情況下發生的壓力變化的影響相對地強。此外，存在用于確定料位的間接方法。在這一點上，值得一提的例如為置于輸液袋上的計滴器。

一種用于料位測量的成本有效系統由響應于容器的相應限定高度范圍的多個互相互連的限位開關組成。如果在容器的高度上分布有固定數目的限位開關，則容器越大，測量不精確性越大。在應用11個限位開關的情況下，系統能夠以10％的步驟求解。另外，依賴于測量方法，多個限位測量點能夠昂貴；同樣地，依賴于原理，多個限位測量點能夠彼此影響。

發明內容

本發明的目標在于提供一種用于確定容器尤其是小型容器中的介質的料位或者限位的設備。

通過一種確定或監測容器中介質的料位或者預定限位的設備實現該目標，該設備包括：

自激發系統，該自激發系統由下列組件組成：

-用于產生預定頻段內的電磁波的振蕩產生單元，

-具有電極的至少一個傳感器，其中傳感器被布置成關于容器的縱軸成預定角度，其中電極被供以電磁波，其中該至少一個傳感器被相對于介質布置使得在介質的界面處反射的電磁波的相位在介質的影響下改變，和

-反饋回路，該反饋回路將電磁波反饋給至少一個傳感器，由此確定自激發系統的頻率，

頻率檢測器，該頻率檢測器記錄電磁波的頻率，和