可浸没的自持物位测量系统技术方案

本发明专利技术涉及自持传感器(101、501)和自持传感器的用于检测至少一种介质(106)的填充物位、极限物位或压力或者用于运输容器(102、601)中的介质混合物(502、503)的界面测量的用途。自持传感器包括被配置为浸没在至少一种介质中的封闭壳体(206)以及具有布置在壳体中或上的一个或多个传感器元件(204、205)的传感器元件组件。传感器被设计为在测量期间停留在容器的底部上且/或漂浮在介质混合物的界面上，而没有固定到容器上。此外，本发明专利技术涉及自持的填充物位测量系统、极限物位测量系统或压力测量系统及其用于运输容器中的介质混合物的界面测量的用途、用于检测运输容器中至少一种介质的填充物位、极限物位或压力的方法、程序以及计算机可读介质。及计算机可读介质。及计算机可读介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可浸没的自持物位测量系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年3月18日提交的国际专利申请PCT/EP2020/057457的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及工业环境中的过程测量技术和过程自动化。特别地，本专利技术涉及自持传感器、该自持传感器的用于检测至少一种介质的填充物位、极限物位或压力或用于运输容器中的介质混合物的界面测量的用途、自持物位测量系统、极限物位测量系统或压力测量系统以及该物位测量系统、极限物位测量系统或压力测量系统的用于运输容器中的介质混合物的界面测量的用途。此外，本专利技术涉及用于检测至少一种介质的填充物位或极限物位或压力或用于运输容器中的介质混合物的界面测量的方法、程序和计算机可读介质。

技术介绍

[0004]如今，电子式的极限物位传感器、填充物位传感器或压力传感器被广泛使用，并且可以被配置为自持的。为此，这些传感器具有内部电源，使得它们独立于外部电源。特别地，为了进行通信，可以设置例如WLAN接口或蓝牙接口形式的无线通信接口。
[0005]极限物位传感器、压力传感器或填充物位传感器通常安装在容器开口或容器壁上。然而，尤其当容器是塑料容器(例如，IBC容器)时，这些传感器也可以位于容器外部。
[0006]用于确定极限物位、填充物位或压力的雷达传感器可以穿过塑料容器的壁辐射传输信号，并然后将计算后的测量值无线传送到云端或外部服务器。
[0007]已知的自持物位传感器越来越多地用于监测填充物位并且在移动的、可运输的容器中使用。迄今为止使用的大多数实施例都是根据基于雷达的距离传感器，该距离传感器可以从外部穿过容器壁检测容器中的填充物位，并且通过无线通信装置将其传输到云端。然而，对于迄今为止可用的传感器，通常需要将它们机械地固定在容器上。由于大量现有的、可运输的容器没有用于容纳物位传感器的专用固定装置，因此通常通过粘附、夹紧或捆绑到相应的容器上而进行安装。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于简化对极限物位、压力或填充物位的确定以及对过程容器中的界面监测。
[0009]该目的通过独立权利要求的特征来实现。本专利技术的改进示例在从属权利要求和实施例的以下说明中得出。
[0010]本专利技术的第一方面涉及一种自持传感器，其被配置为检测至少一种介质的填充物位、极限物位或压力或者用于运输容器中的介质混合物的界面测量。自持传感器包括封闭的壳体和具有一个或多个传感器元件的传感器元件组件。封闭的壳体被配置为浸没在至少一种介质中。一个或多个传感器元件布置在壳体中或上。传感器被设计为在测量期间停留
在容器的底部上且/或漂浮在介质混合物的界面上，而没有固定到容器上。
[0011]自持传感器可被设计为使得传感器可以通过容器开口被引入或抛入到容器中，并且可以在重力的作用下沉入到待测量的介质中。换句话说，自持传感器可被配置为在至少一个操作阶段期间被容器内的至少一种介质中的至少一者完全包围。当传感器到达容器底部时，其形状和重量分布导致传感器处于站立位置，在该站立位置上，至少一个传感器元件可以不受容器壁阻碍地进行测量。例如，形状和重量分布被设计为使得传感器(例如以不倒翁的形式)可以始终直立。通过将自持传感器置于容器内，可以提供一种非常容易的安装方式，其中，同时可以可靠地防止运输期间的不受控分离。
[0012]例如，自持传感器可被配置为检测作为介质或填充材料的液体。替代地，介质也可以是松散材料。因此，自持传感器可以在安装到容器内之后逐渐被松散材料覆盖，并且在测量期间穿过松散材料介质无线传输一个或多个测量值。
[0013]壳体可被配置为防止介质渗入自持传感器的内部。
[0014]自持传感器可用于运输容器。例如，运输容器可以是作为最常用的容器类型之一的所谓的中型散装容器(简称为IBC容器)。替代地，自持传感器也可以在其他容器中使用，例如金属容器。
[0015]根据另一实施例，传感器的密度介于水的密度和油的密度之间。
[0016]介质混合物可以是由处于明确分离的相中的至少两种液体或两种介质(例如，由水基介质(例如，水)和碳氢化合物(例如，油))组成的非均相溶液。因此，可以形成具有用于分离不同介质的界面的多层溶液系统。替代地，介质混合物可以包括具有界面的两种松散材料。
[0017]由于介质混合物的不同介质中的密度变化，自持传感器可以布置在容器底部或漂浮在混合物的界面上，以便检测或确定各个介质的填充物位和介质之间的边界层。
[0018]根据另一实施例，传感器元件组件具有彼此相对布置的两个传感器元件。
[0019]根据另一实施例，两个传感器元件是第一压力传感器元件和第二压力传感器元件。第一压力传感器元件被配置为确定至少一种介质的第一测量值，并且第二压力传感器元件被配置为确定至少一种介质的第一测量值和第二测量值。
[0020]自持传感器可以布置在介质中，使得传感器可以直立在容器底板上并且第一压力传感器元件和第二压力传感器元件可以分别处于介质中的不同高度位置。当自持传感器直立在介质中时，第一压力传感器元件和第二压力传感器元件之间的高度差可以对应于两个压力传感器元件之间的距离d。
[0021]通过有针对性地使用不同的物理效应，例如可以利用传感器来检测容器中的介质的填充物位，并使用上级控制系统的有线或无线通信装置将所检测的物位向外部传输。
[0022]根据另一实施例，特别是在极限物位传感器或压力传感器的情况下，壳体的外部形状和自持传感器中的重量分布被设计为使得至少一个传感器元件可以始终不受容器壁阻碍地在填充材料或介质中进行测量。为此，可以在壳体外部或在壳体的上侧和/或下侧上设置隔栅。隔栅也可被配置为在排空容器时通过相应地增大自持传感器的机械尺寸而防止传感器被冲出，并且防止在其中一个测量单元被加载的情况下由于自持传感器可能被停留在容器底部而造成测量值的可能篡改。因此，有利地，自持传感器可以容易且同时安全地装配或安装在容器上或中。
[0023]根据另一实施例，壳体被设计为球形的。
[0024]根据另一实施例，自持传感器(特别是极限物位传感器或压力传感器)的重心在壳体中心点的下方。
[0025]根据另一实施例，壳体具有多边形横截面，特别是六边形或八边形横截面。
[0026]根据另一实施例，壳体包括凹陷部，其中一个传感器元件布置在该凹陷部中。
[0027]根据另一实施例，通过凹陷部保护传感器元件以避免与容器底部接触。
[0028]根据另一实施例，壳体具有镜像对称的设计。
[0029]根据另一实施例，自持传感器还包括评估装置，该评估装置布置在壳体中，并且被配置为基于第一测量值和/或第二测量值来确定第三测量值。
[0030]例如，第一压力传感器元件的第一测量值可以是第一压力值P1，并且第二压力传感器元件的第二测量值可以是第二压力值P2。自持传感器可被配置为将来自两个压力传感器元件的两个压力值传输到评估装置。评估装置可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种自持传感器(101、501)，其被配置为检测至少一种介质(106)的填充物位、极限物位或压力或者用于运输容器(102、601)中的介质混合物(502、503)的界面测量，所述自持传感器包括：封闭的壳体(206)，其被配置为浸没在所述至少一种介质中；以及传感器元件组件，其包括布置在所述壳体中或上的一个或多个传感器元件(204、205)，其中，所述传感器(101、501)被配置为在测量期间停留在所述容器的底部(109)上且/或漂浮在所述介质混合物的界面上，而没有固定到所述容器上。2.根据权利要求1所述的自持传感器(101、501)，其中，所述传感器的密度介于水的密度和油的密度之间。3.根据权利要求1或2所述的自持传感器(101、501)，其中，所述传感器元件组件包括彼此相对地布置的两个传感器元件(204、205)。4.根据权利要求3所述的自持传感器(101、501)，其中，所述两个传感器元件是第一压力传感器元件(204)和第二压力传感器元件(205)，其中，所述第一压力传感器元件被配置为确定所述至少一种介质的第一测量值，并且所述第二压力传感器元件被配置为确定所述至少一种介质的第二测量值。5.根据权利要求4所述的自持传感器(101、501)，其还包括：评估装置(202)，其布置在所述壳体中，并且被配置为基于所述第一测量值和/或所述第二测量值来确定第三测量值。6.根据前述任一项权利要求所述的自持传感器(101、501)，其还包括：通信装置(203)，其布置在所述壳体中，并且被配置为穿过所述壳体将所确定的测量值无线地传输到外部。7.根据权利要求6所述的自持传感器(101、501)，其中，所述通信装置(203)被配置为利用LPWAN或具有低于1GHz的无线电频率的远程窄带无线电技术传输无线电信号。8.根据权利要求6或7所述的自持传感器(101、501)，其还包括：网关(602)，其被配置为布置在所述容器(102、601)上，接收来自所述通信装置(203)的所述无线电信号，并将所述无线电信号传输到所述容器外部的接收器(507)。9.根据前述任一项权利要求所述的自持传感器(101、501)，其还包括：电源(201)，其布置在所述壳体中，并且被配置为通过布置在所述壳体中的计时器(301)以预定的时间间隔来激活。10.根据前述任一项权利要求所述的自持传感器(101、501)，其还包括：倾斜传感器元件(304)，其布置在所述壳体(206)中，并且被配置为确定所述自持传感器的倾斜度。11.根据权利要求1至10中任一项所述的自持传感器(101、501)的用于检测至少一种介质(106)的填充物位、极限物...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗兰，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：