描述和示出了一种用于通过测量装置(14)将目标体积填充到容器(3)中的方法(1)，其中测量装置(14)具有：至少一个流量计(2)，用于测量流入所述容器(3)中的介质的流量；至少一个执行器(5)；和至少一个控制单元(6)，其中流量计(2)具有计算单元(4)，其中通过操纵所述执行器(4)可以开始和结束填充过程，其中控制单元(6)通过通信系统(15)与执行器(5)和流量计(2)连接，并且其中所述控制单元(6)这样设置，使得在达到与目标体积有相关性的填充体积的所设定极限值的情况下所述控制单元在运行中向所述执行器(5)发送控制命令，用于结束所述填充过程。程。程。
【技术实现步骤摘要】
将目标体积填充到容器中的方法、测量装置和流量计
[0001]本专利技术基于一种用于通过测量装置将目标体积填充到容器中的方法，其中该测量装置具有至少一个用于测量流入容器的介质的流量的流量计、至少一个执行器和至少一个控制单元，
[0002]其中流量计具有计算单元，
[0003]其中能够通过操纵执行器来开始和结束填充过程，
[0004]其中控制单元通过通信系统与执行器和流量计连接，并且其中控制单元以这样的方式设置，使得在达到与目标体积有相关性(korrelieren mit..)的填充体积的所设定极限值的情况下控制单元在运行中向执行器发送用于结束填充过程的控制命令。
[0005]此外，本专利技术涉及一种用于将目标体积填充到容器中的测量装置，所述测量装置具有：至少一个流量计，用于测量流入至少一个容器中的介质的流量；至少一个执行器；至少一个控制单元，
[0006]其中流量计具有计算单元，
[0007]其中通过操纵执行器而可以开始和结束填充过程，
[0008]其中控制单元通过通信系统与执行器和流量计连接，并且其中控制单元以这样的方式设置，使得在达到与目标体积有相关性的填充体积的所设定极限值的情况下控制单元在运行中向执行器发送用于结束填充过程的控制命令。
[0009]此外，本专利技术涉及一种用于在根据本专利技术的测量装置中使用的流量计。
[0010]本专利技术涉及流量计在计量体积或质量的应用中的使用。一个特殊的应用示例是通过饮料灌装中的阀门对预给定目标体积进行计量。由于测量设备的实际上受限的采样率以及中央控制单元与阀门或测量设备之间的数据传输的运行时间而产生填充过程关断延迟。这种时间上的量化导致过量填充，因为在阀门的理想关闭时间和经延迟的关闭时间之间会有额外的介质溢出。如果最后一次采样的测量值恰好未导致达到目标体积，则过量填充为最大值，而如果最后一次采样的测量值刚好足够，则过量填充为最小。
技术介绍
[0011]在数字化过程工艺的设施中，流量计和执行器通过基于数据包的数字现场总线与中央控制单元连接。控制单元基于所接收到的流量计测量值而决定：由执行器进行的调节干预(Regeleingriff)是否必要以及是怎样必要的。测量设备的受限的采样率和数据传输的有限运行时间在此导致与理想行为的偏差。通常，控制单元可以这样设计，尽管行为不理想，但控制单元还是以可容忍的误差控制填充过程。用于最小化上述误差的一种可能性是通过加大使用硬件来降低测量设备的采样率和数据传输的运行时间，直到实现令人满意的结果。
[0012]在目标体积计量的情况下，除了这些确定性误差之外还出现非确定性误差。这些非确定性误差是基于这样一个事实：达到所期望目标体积的时间点与流量计的填充消息的发送周期没有固定的相关性，而是取决于连续的波动的过程变量。
[0013]利用足够小的增量(Schrittweite)或高采样率也可以理论上任意减小非确定性误差。然而，这种方式由于更高质量的硬件而导致成本过度增加，并且在某种程度上受到技术可能性的限制。因此，这样的方式不是对所有应用情况而言都是目标明确的，或者说有时是不可行的。
[0014]出版物DE 10307672A1涉及一种用于将介质填充到容器中的方法，其中介质的填充以多个填充步骤进行，其方式为，在第一个填充步骤中，通过关闭阀门来中断填充以确定在关闭阀门期间发生的介质的拖尾(Nachlauf)，并且其中在考虑到所述拖尾的情况下确定用于结束填充过程的终值。
[0015]此外，从出版物DE 102019125329A1中已知一种用于将介质填充到容器中的方法，其中容器被突然填充，使得不可能在定期检测当前填充体积的意义上监控填充过程。为了改进填充过程准确性，检测并在设置填充参数时考虑影响到填充目标变量、尤其是填充液位的影响变量。
技术实现思路
[0016]从所描述的现有技术出发，本专利技术基于的目的在于，说明一种用于填充目标体积的方法从而可以减少非确定性的过量填充。此外，本专利技术基于的目的还在于，说明一种用于执行根据本专利技术的方法的相应测量装置以及一种用于该测量装置的流量计。
[0017]根据本专利技术的第一教导，上述目的通过开头所述的用于填充介质的方法来实现，因为该方法具有以下步骤：
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开始填充过程，
[0019]‑
通过对所测量的流量测量值进行积分由流量计的计算单元计算出当前填充体积，
[0020]‑
由流量计使用当前填充体积以定义的时间间隔向控制单元发送填充消息，
[0021]‑
由流量计的计算单元预测直至达到填充体积的极限值为止的剩余时间，
[0022]‑
由流量计的计算单元检查：在发送流量计的下一个填充消息之前是否达到填充体积的极限值，
[0023]‑
如果在发送流量计的下一个填充消息之前达到填充体积的极限值，则在下一个填充消息之前在预测时间点向控制单元发送带有填充体积的极限值的附加消息，并且
[0024]‑
通过控制单元的控制命令结束填充过程。
[0025]根据本专利技术认识到了可以通过如下方式改进所填充的目标体积的准确性：替代于提高采样率而通过流量计的计算单元预测何时达到用于结束填充过程的填充体积的极限值，以及根据这种预测而在适当的时间点传送附加消息，尤其是在流量计的发送节奏(Senderhythmus)之外传送附加消息，以便能够尽可能接近于达到目标体积的时间地操纵执行器以结束填充过程。
[0026]如果执行器根据一个设计方案而被构造为阀门，则例如通过打开阀门而开始填充过程。流量计识别出填充过程正在开始或由控制单元通知它。
[0027]根据该方法的一个设计方案，以规律的、也即时间上恒定的间隔将填充消息发送到控制单元。替代地，发送各个填充消息之间的间隔也可以在填充过程进行中改变。例如，能够设想：直到容器具有一半的填充体积之前并不发送填充消息，并且从该时间点开始要
么定期地要么以缩短的时间间隔发送填充消息。
[0028]所述至少一个流量计向控制单元发送填充消息所采用的发送节奏特别优选地对应于流量计的采样率。
[0029]除了所测量的流量之外，计算单元特别优选地考虑至少一个其他过程变量，例如待填充介质的粘度和/或温度和/或压力，以确定当前填充体积。根据该设计方案，存在至少一个其他传感器用于检测所述至少一个其他过程变量。这种设计方案的优点是：特别准确地确定当前填充体积。特别地，根据该设计方案而考虑：填充过程经受波动，该波动应归因于过程变量的波动，例如介质的粘度和/或温度和/或压力的波动。
[0030]根据一个设计方案，对直至达到填充体积的极限值为止的剩余时间的预测基于如下假设来执行：流量对应于最后测量的值并且保持恒定。替代地，还可以在考虑多个所测量的流量值的情况下，例如基于所测量的流量值的平均来确定对直至达到填充体积的极限值为止的剩余时间的预测。
[0031]特别优选地，通过关闭构造为阀门的执行本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.用于通过测量装置(14)将目标体积填充到容器(3)中的方法(1)，其中所述测量装置(14)具有：至少一个流量计(2)，用于测量流入所述容器(3)中的介质的流量；至少一个执行器(5)；和至少一个控制单元(6)，其中，所述流量计(2)具有计算单元(4)，其中能够通过操纵所述执行器(5)来开始和结束填充过程，其中所述控制单元(6)通过通信系统(15)与所述执行器(5)和/或所述流量计(2)连接，并且其中所述控制单元(6)以这样的方式设置，使得在达到与目标体积有相关性的填充体积的所设定极限值的情况下所述控制单元在运行中向所述执行器(5)发送控制命令，用于结束所述填充过程，其特征在于，所述方法(1)包括以下步骤：
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开始所述填充过程(7)，
‑
通过对所测量的流量测量值进行积分由所述流量计(2)的所述计算单元(4)计算出当前填充体积(8)，
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由所述流量计(2)使用所述当前填充体积以定义的时间间隔向所述控制单元(6)发送填充消息(9)，
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由所述流量计(2)的所述计算单元(4)预测直至达到填充体积的极限值为止的剩余时间(10)，
‑
由所述流量计(2)的所述计算单元(4)检查：在发送所述流量计(2)的下一个填充消息之前是否达到所述填充体积的极限值(11)，
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如果在发送所述流量计(2)的下一个填充消息之前达到所述填充体积的极限值，则在下一个填充消息之前在预测时间点向所述控制单元(6)发送带有所述填充体积的极限值的附加消息(12)，
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通过所述控制单元(6)的控制命令结束所述填充过程(13)。2.根据权利要求1所述的方法(1)，其特征在于，在考虑数据传输的传输持续时间和/或所述控制单元(6)的反应时间和/或所述执行器(5)的反应时间的情况下发送所述附加消息。3.根据权利要求1或2所述的方法(1)，其特征在于，在达到所述填充体积的极限值之前发送所述附加消息，其中所述时间差考虑到数据传输的传输持续时间和/或所述控制单元(6)的反应时间和/或所述执行器(5)的反应时间。4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：克洛纳测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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