包含优化的电源的填充物位测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于获取填充至某物中的材料的表面的拓扑的物位指示器，所述物位指示器包括转动天线设备。安装在所述天线设备上的蓄能器在第一时间段内被充电，并且在测量期间供给高频单元所需的能量。因此，在测量过程中无需送至转动传感器部件的无线能量传输，这样测量不会因EMC干扰而失真。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及填充物位测量。更具体地，本专利技术涉及用于连接至填充物位测量装置的天线设备、包括天线设备的填充物位测量装置、天线设备或填充物位测量装置的用于确定液体的粘性的用途、这种类型的天线设备或填充物位测量装置的用于确定输送带上的散装材料的质量流(mass flow)的用途，来以及用于确定填充料或散装材料的表面拓扑(topology)的方法。
技术介绍
例如被用于监测物体领域中的填充物位测量装置和其它测量装置是已知的，并且它们以传输信号的形式发射电磁波或超声波，这些波至少部分地从填充料表面或对应物体反射。接着，可以由测量装置的天线单元接收至少部分被反射的传输信号(测量信号)，并由与其连接的电子器件对所述传输信号进行分析。通过扫描填充料或物体的表面，能够分别确定填充料表面或物体的拓扑。在填充物位测量领域，“拓扑”被理解为表示填充料或散装材料的表面的形状。在这种情况下，可以使用术语“形貌(topography)”。为了向测量装置供给电能并将所获得的数据传输至外部装置，测量装置可以配备有被称为“四线接口”的部件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开一种能够检测填充料表面的拓扑并产生高质量测量结果的填充物位测量装置。该目的由独立权利要求的特征实现。从属权利要求和以下说明可以对本专利技术进行展开。本专利技术的第一方面涉及用于连接至填充物位测量装置的天线设备。天线设备包括天线单元、驱动轴以及第一能量储存器。天线单元被设计成朝向填充料表面或散装材料表面发射测量信号，并接收从填充料或散装材料表面反射的所述测量信号。在测量过程中，所述驱动轴使所述天线单元绕着驱动轴的纵轴转动。第一能量储存器用于向天线设备供给其操作所需的电能。除产生、发射并接收传输信号外，所述操作还能够部分地包括后续的信号处理。为此，所述第一能量储存器连接至所述天线设备，例如，直接连接至所述天线单元的后部，使得当所述天线单元被所述驱动轴转动时，该第一能量储存器与所述天线单元一起转动。例如，所述天线单元为单独的辐射体元件的阵列，所述阵列被用来发射测量信号并接收反射的所述测量信号。所述阵列中的所述辐射体元件能够被布置在如下平面中：例如，该平面与所述天线单元的转动轴形成非90°的角度α。例如，角度α介于30°至60°之间，例如为45°。通过为天线和填充料表面之间的垂直直接连接线设置非90°的角度α，能够扩大天线的测量范围。由于测量范围被扩大，能够高质量地对大范围的填充物位检测填充料表面的形貌。例如，如果天线设备安装在填充物位测量装置上并且填充物位测量装置安装在含有填充料的容器中或容器上，那么转动轴线(驱动轴的纵长方向)可以为垂直转动轴线。例如，辐射体元件基本为二维平坦块体。然而，也可以提供以不同方式设计的辐射体形式的辐射体元件。例如，所述阵列为包括单列辐射体元件的一维阵列。然而，所述阵列也可以为具有分别由个体辐射体元件组成的多个平行列和与这些平行列垂直布置的多个行的二维阵列。根据本专利技术的实施例，天线设备包括用于产生测量信号的高频单元，高频单元集成在天线单元中，或者附接至所述天线单元。高频单元也可以集成在驱动轴的驱动单元中。根据本专利技术的另一个实施例，天线设备包括评估电子器件，当驱动单元使天线单元转动时，所述评估电子器件与所述天线单元一起转动。例如，所述评估电子器件位于所述天线单元的后部上，即，位于背对填充料的一侧。根据本专利技术的另一个实施例，所述评估电子器件集成在天线单元中或驱动单元中。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于检测拓扑的填充物位测量装置，该填充物位测量装置仅通过两线连接来吸取其进行检测所需的能量，并且所述两线连接被设计用于通信，尤其用于输出至少一个拓扑测量值或从其导出的测量值(例如，容器中的容量)。根据本专利技术的另一个实施例，填充物位测量装置被设计用来确定填充料的填充物位以及用来确定填充料(或散装材料)的表面的拓扑。一旦确定了表面的拓扑，就能够以更高的准确度来确定填充物位。填充物位测量装置包括主体，该主体具有用于向测量装置供给能量的电源和用于与外部装置进行通信的通信单元。另外，设置有电动马达，所述电动马达也能够附接在主体中或附接至主体。此外，填充物位测量装置包括如上和如下所述的天线设备。如果所述天线设备附接至所述填充物位测量装置，则所述天线设备的驱动轴能够连接至所述主体的所述电动马达。因此，所述电动马达能够转动所述驱动轴并由此转动天线单元。根据本专利技术的另一个实施例，填充物位测量装置包括电源和用于将电源和通信单元连接至两线线路或四线线路的通信接口，由此能够向填充物位测量装置供给测量操作所需的能量，并且能够将测量数据从填充物位测量装置传输至远程控制单元。根据本专利技术的另一个实施例，填充物位测量装置包括第一定子-转子线圈对，所述第一定子-转子线圈对被设计成用于从主体的电源和通信单元向天线设备无线地传输对第一能量储存器进行充电所需的能量。换言之，因此能够无线地传输充电能量。由于在进行测量时天线设备将会相对于主体进行转动，因此这是有利的。根据本专利技术的另一个实施例，填充物位测量装置包括第二定子-转子线圈对，其用于将由天线设备接收的测量信号从所述天线设备无线地传输至所述主体的电源和通信单元。因此，不需要滑动接触。根据本专利技术的另一个实施例，填充物位测量装置包括第二能量储存器，其用于向电动马达供给转动所述天线单元所需的能量。第二能量储存器例如布置在填充物位测量装置的所述主体中，并且特别地，位于所述填充物位测量装置的固定部分中。根据本专利技术的另一个实施例，所述主体的所述电源和通信单元被设
计成在测量开始之前对所述第一能量储存器和所述第二能量储存器进行充电。填充物位测量装置能够被编程为使得直到两个能量储存器被充分充电才进行测量，从而由于所需的能量仅由两个能量储存器提供，因此无需外部电源即可测量实际拓扑和/或填充物位。本专利技术的另一方面详细说明了如上和如下所述的天线设备或如上和如下所述的填充物位测量装置的用于确定移动液体的其它物理特性的用途。例如，当搅拌器的几何形状和速度为已知时，能够基于液体表面的拓扑来确定移动的液体的粘性和/或密度。本专利技术的另一方面详细说明了如上和如下所述的天线设备或如上和如下所述的填充物位测量装置的用于确定输送带上的散装材料的质量流的用途。本专利技术的另一方面详细说明了用于确定填充料或散装材料的表面的拓扑的方法。首先，对布置在填充物位测量装置的可转动区域中的第一能量储存器进行充电。在此以前、与此同时或在此之后，对布置在填充物位测量装置的固定区域中的第二能量储存器进行充电。可以通过外部电源提供充电操作所需的能量。然后，使用存储在所述第二能量储存器中的电能转动填充物位测量装置的天线单元。在所述天线单元的转动期间，使用存储在所述第一能量储存器中的能量产生并发射测量信号。接着，所述天线单元接收从填充料或散装材料的表面反射的所述测量信号，并且运算单元(也被称为信号处理单元)通过分析被接收的反射的所述测量信号，基于接收的测量数据对填充料表面的拓扑进行计算。接着，能够将计算得到的测量值通过两线线路传输至远程控制单元，所述能量储存器通过所述两线线路还能够被供给有测量操作所需的能量。可替代两线线路地或除两线线路之外地，也可以提供任意其它通信链路。特别地，可以经由无线电传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连接至填充物位测量装置(201)的天线设备，所述天线设备包括：天线单元(111)，所述天线单元用于朝向填充料表面发射测量信号，并接收从所述填充料表面反射的所述测量信号；驱动轴(109)，在所述测量信号被发射时，所述驱动轴使所述天线单元绕着驱动轴线转动；第一能量储存器(203)，所述第一能量储存器用于为所述天线设备供给所述天线设备的操作所需的电能，其中，所述天线单元包括辐射体元件的阵列，所述阵列被设计用来发射所述测量信号并接收被反射的所述测量信号，并且，所述第一能量储存器附接至所述天线设备，使得当所述天线单元被所述驱动轴转动时，所述第一能量储存器与所述天线单元一起转动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于连接至填充物位测量装置(201)的天线设备，所述天线设备包括：天线单元(111)，所述天线单元用于朝向填充料表面发射测量信号，并接收从所述填充料表面反射的所述测量信号；驱动轴(109)，在所述测量信号被发射时，所述驱动轴使所述天线单元绕着驱动轴线转动；第一能量储存器(203)，所述第一能量储存器用于为所述天线设备供给所述天线设备的操作所需的电能，其中，所述天线单元包括辐射体元件的阵列，所述阵列被设计用来发射所述测量信号并接收被反射的所述测量信号，并且，所述第一能量储存器附接至所述天线设备，使得当所述天线单元被所述驱动轴转动时，所述第一能量储存器与所述天线单元一起转动。2.根据权利要求1所述的天线设备，还包括：高频单元(110)，所述高频单元用于生成所述测量信号。3.根据权利要求2所述的天线设备，其中，所述高频单元(110)集成至所述天线单元(111)中，或附接至所述天线单元。4.一种用于确定填充料或散装材料的表面的拓扑的填充物位测量装置(201)，所述填充物位测量装置包括：主体(212)，所述主体具有电源和通信单元(102)和电动马达(103)；根据权利要求1-3中任一项所述的天线设备，其中，所述天线设备的驱动轴(109)被设计成用于连接至所述电动马达。5.根据权利要求4所述的填充物位测量装置(201)，还包括：电源和通信接口(210)，所述电源和通信接口用于将所述电源和通信单元(102)连接至两线线路，通过所述两线线路能够向所述填充物位测量装置供给测量操作所需的能量，并且能够将测量数据传输至远程控制单元(211)。6.根据权利要求4或5所述的填充物位测量装置(201)，还包括：第一定子-转子线圈对(105，120)，所述第一定子-转子线圈对用于从所述主体(212)的所述电源和通信单元(102)向所述天线设备无线地传输对所述第一能量储存器...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱温·迪特尔勒，罗兰·韦勒，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE