一种用于获取关于储存流体的容器的填充水平的信息的设备，该容器配备有填充和/或抽取管路以及布置在该填充和/或抽取管路中的填充和/或抽取配件，该设备配备有：布置在该填充和/或抽取管路上的麦克风，该麦克风用于获取在流体流经该填充和/或抽取管路时的声学信号；用于将由该麦克风获取到的声学信号传输给评估单元的装置；以及评估单元。该评估单元包括：存储器单元，该存储器单元用于存储包含关于特性参数随容器内容物量的变化的信息的特征曲线；计算机单元，该计算机单元用于根据由该麦克风获取到的声学信号来得出特性参数；比较单元，该比较单元用于将所得出的特性参数与该特征曲线进行比较并且用于确定关于该容器内容物量的信息；以及显示单元，该显示单元使关于该容器内容物量的信息可视化。关于该容器内容物量的信息可视化。关于该容器内容物量的信息可视化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】获取关于储存流体的容器的填充水平的信息的设备和方法
[0001]本专利技术涉及一种用于获取关于储存流体的容器的填充水平的信息的设备以及方法。
[0002]对于经过管路的流体(诸如液体、气体或散装物料)的流量测量来说存在各种技术，诸如孔板测量、椭圆齿轮测量计或者浮子流量计。这些方法中的很多方法需要测量设备与流体直接接触。因此对于处于压力或高温下的、有侵蚀性的流体(即，尤其是有磨蚀性、爆炸性、易燃性、腐蚀性或氧化性的流体，或上述因素的组合的流体)而言需要采取预防措施，这导致这样的测量设备成本较高。
[0003]还存在用于无需介质接触地进行测量的系统，诸如磁感应工作的系统、科里奥利(Coriolis)质量流量计或超声测量系统，但是这些系统受到一定的限制并且同样成本较高。例如从DE 10 2014 106 706 A1、EP 1 413 858 A1或US 5 546 813 B1已知用超声来工作的用于进行流量测量的器具。
[0004]为了测量填充了流体的容器中的填充水平，使用测量容器中的或者从容器引出的管路中的压力的测量系统。已知的系统能够高精度地得出容器压力并且借此高精度地得出容器的填充水平，但是需要传感器与储存在容器中的流体直接接触，出于上述原因，这有缺点且有时成本巨大。还使用其他测量原理，例如质量测量或者相边界的超声测量，这些测量原理各有特定的优点和缺点。
[0005]在很多情况下，根本无需知道容器中的填充水平的确切值。如果想将关于容器中的填充水平的信息例如仅用于确认容器是否几乎被排空并且必须尽快更换，那么根据容器压力或填充水平的非常粗略的值就已经可以获得该信息。
[0006]因而，本专利技术所基于的目的在于：提供一种构造简单且实现起来成本低廉的设备，该设备允许获得关于填充流体的容器的填充水平的信息。
[0007]这个目的通过具有专利权利要求1的特征的设备来实现。
[0008]一种根据本专利技术的用于获取关于储存流体的容器的填充水平的信息的设备，该容器配备有填充和/或抽取管路以及布置在该填充和/或抽取管路中的填充和/或抽取配件，该设备包括：布置在填充和/或抽取管路或者该容器的主体上的麦克风，该麦克风用于获取在流体流经该填充和/或抽取管路时的声学信号；用于将由麦克风获取到的声学信号传输给评估单元的装置，该评估单元包括存储器单元、计算机单元和比较单元，该存储器单元用于存储包含关于特性参数随容器压力以及必要时流体温度的变化的信息的特征曲线，该计算机单元根据由麦克风探测到的声学信号来得出该特性参数的当前值，该比较单元将这样得出的特性参数的当前值与存储在存储器中的特征曲线进行比较并且据此来计算出关于容器内容物量的信息；以及集成在该评估单元中或者与该评估单元处于数据连接的显示单元，利用该显示单元可以向操作人员显示关于容器内容物量的信息。
[0009]该特性参数是要从声谱得出的特征参量，例如频率、多个频率的组合或具有最大振幅的频率范围、总信号的强度，或者该特性参数是其他谱特性。对于该特性参数来说重要的是：该特性参数随着流体经过填充和/或抽取管路的流量变化而同样发生变化(通俗地说，这可能被描述为流量的“声学指纹”)。如果流体的流量发生变化，则该特性参数的值同
时随之发生变化，因此该值适合用于提供关于容器中的填充水平(这里还被称为“容器内容物量”)的信息。
[0010]根据利用本专利技术设备得出的填充水平的值，不一定可以得出容器内容物量的确切值。但是，在很多应用情况下，该值完全足以向操作人员提供该操作人员所需的关于容器中的填充水平的信息，诸如关于容器中现有的流体量是否预计仍足以完成预期任务的信息。与此相对应地，对于显示单元来说，非常粗略地显示填充水平就完全够用，例如显示成最大填充水平的百分比值或者分数或者以颜色编码来显示。
[0011]优选地，根据本专利技术的设备用于：在将气体填充到容器中或者从容器抽取气体期间获得关于加压气瓶或加压气瓶束的填充水平的信息。这样的加压气体容器是已知的，并且例如被用于储存空气气体，如氮气、氧气或氩气、二氧化碳或气体混合物、尤其是焊接气体混合物。这些加压气体容器的最大工作压力通常在10bar与500bar之间、尤其是大约200bar或大约300bar，并且这些加压气体容器的体积在1l与150l之间，并且这些加压气体容器具有借以进行对气体的填充和抽取的阀作为填充和/或抽取配件(以下称为“阀”)。然而，本专利技术此外还能够被用于较大的容器，例如可容纳数千升的立式罐或安装在拖车上的罐。在加压气瓶的情况下，麦克风和/或评估单元例如可以直接安装在阀上，或者评估单元与显示单元一起位于固定地安装在加压气瓶上的、用于阀的保护装置中并且与安装在阀上或安装在与阀连接的管路区段上的麦克风处于数据连接。在加压气瓶束的情况下，麦克风优选地布置在使该束加压气瓶彼此连接的集合管路上，并且评估单元布置在围绕该束加压气瓶的束框架内。
[0012]本专利技术的一个优选设计方案提出：该评估单元与至少一个传感器处于数据连接，该传感器用于获取环境温度和/或该抽取管路的温度和/或该容器中的流体的温度。这些温度可能影响流经填充和/或抽取管路的流体的声学信号并且因此使计算出的填充水平的值失真。对这些温度的获取能够实现对在比较单元中计算出的针对容器压力或容器中的填充水平的值的对应校正。
[0013]便利地，麦克风配备有隔声装置，该隔声装置用于屏蔽来自抽取管路外部的来源并且可能干扰测量信号的声学信号。
[0014]在本专利技术的优选的第一设计方案中，评估单元同样布置在容器上并且例如经由线缆连接与麦克风处于数据连接。在本专利技术的另一实施方式中，给麦克风分配发射器，并且给评估单元分配接收单元，该接收器用于接收从发射器发射的信号。在该设计方案中，评估单元也可以与麦克风在空间上分开布置，例如布置在控制中心的计算机中或者布置在用户的智能电话上。以这种方式，能够实现对填充水平的远程监测。如果评估单元被安装在智能电话或者其他移动设施上，则建议将发射器和接收单元设计成使得能够经由蓝牙或其他短距离数据传输来进行通信。根据本专利技术的设备的再另一设计方案提出：麦克风和/或评估单元安装在移动设施中。在此，这两个元件可以安装在相同的或不同的设施中。例如，这两个元件可以安装在智能电话中，其中优选地将已经预先安装在智能电话中的麦克风被用作就本专利技术而言的麦克风，或者使用移动麦克风，该移动麦克风经由线缆或无线地与评估单元安装在其中的智能电话处于数据连接。同样可设想的是：显示单元与评估单元分开并且与该评估单元经由适合的、例如无线的数据连接来保持联系。
[0015]在本专利技术的另一有利设计方案中，评估单元被设计成使得利用该评估单元可以确
定经过填充和/或抽取管路的流体的流动方向。例如，为此在评估单元的存储器中附加地还存在针对填充过程的特征曲线或者特性参数变化曲线，借助于这些曲线可以确定流动方向。
[0016]根据本专利技术的用于使用根据本专利技术的设备来获取关于储存流体的容器的填充水平的信息的方法的特征在于如下步骤：
[0017]a.在通过打开填充和/或抽取配本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于获取关于储存流体的容器(2)的填充水平的信息的设备，该容器配备有填充和/或抽取管路(8)以及布置在该填充和/或抽取管路(8)中的填充和/或抽取配件(5)，该设备具有：布置在该填充和/或抽取管路(8)或者该容器(2)的主体(3)上的麦克风(9)，该麦克风用于获取在流体流经该填充和/或抽取管路(8)时的声学信号；用于将由该麦克风(9)获取到的声学信号传输给评估单元(10)的装置，该评估单元包括存储器单元(13)、计算机单元(11)和比较单元(12)，该存储器单元用于存储包含关于特性参数随容器内容物量的变化的信息的特征曲线，该计算机单元用于根据由该麦克风(9)获取到的声学信号来得出该特性参数，该比较单元用于将所得出的特性参数与该特征曲线进行比较并且确定关于该容器内容物量的信息；以及与该评估单元(10)数据连接或者集成在该评估单元中的显示单元(14)，该显示单元用于显示关于该容器内容物量的信息。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，提供加压气瓶或加压气瓶束作为容器(2)。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，该评估单元(10)与至少一个传感器(16)处于数据连接，该传感器用于获取环境温度和/或该抽取管路(8)的温度和/或该容器(2)中的流体的温度。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，该麦克风(9)配备有隔声装置(17)，该隔声装置用于屏蔽来自该填充或抽取管路(8)或者该容器(2)外部的声学信号。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，该麦克风(9...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大，
申请(专利权)人：梅塞尔气体包装有限公司，
类型：发明
国别省市：
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