[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102005011376A1 - Liquid/bulk material fill level measuring device for use in motor vehicle tank, has transmitter and receiver in the form of piezo-foils, where device is formed as dip senso, and foils have length of fill level range that is to be detected - Google Patents

Liquid/bulk material fill level measuring device for use in motor vehicle tank, has transmitter and receiver in the form of piezo-foils, where device is formed as dip senso, and foils have length of fill level range that is to be detected Download PDF

Info

Publication number
DE102005011376A1
DE102005011376A1 DE200510011376 DE102005011376A DE102005011376A1 DE 102005011376 A1 DE102005011376 A1 DE 102005011376A1 DE 200510011376 DE200510011376 DE 200510011376 DE 102005011376 A DE102005011376 A DE 102005011376A DE 102005011376 A1 DE102005011376 A1 DE 102005011376A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
receiver
piezo
transmitter
measuring device
foils
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE200510011376
Other languages
German (de)
Inventor
Rudolf Dr. Gensler
Balint Sipos
Heinrich Dr. Zeininger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE200510011376 priority Critical patent/DE102005011376A1/en
Publication of DE102005011376A1 publication Critical patent/DE102005011376A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296Acoustic waves
    • G01F23/2968Transducers specially adapted for acoustic level indicators
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296Acoustic waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

The device has a transmitter and a receiver in the form of piezo-foils (1, 2), where the device is formed as a dip sensor. The foils have a length of fill level range that is to be detected. An ultrasound signal emitted by the transmitter is controlled by a sound transmission media for the receiver. A connection is made between the transmitter and receiver piezo-foils that are provided in a pile, by a double-sided adhesive strip.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung, insbesondere einen Sensor zur Erfassung des Füllstands schallübertragender Flüssigkeiten und/oder schallübertragenden Schüttguts.The The invention relates to a device for level measurement, in particular a sensor to detect the level noise-transferring liquids and / or sound transmitting Bulk material.

Bekannt sind stufenlose Füllstandsanzeigen z.B. in Fahrzeugtanks, die schwimmerbetätigte Potentiometer als Messwertgeber verwenden. Aber auch Füllstandsmesser, die Piezo-Schwingköpfe und Ultraschall-Technologie einsetzen, sind bekannt. Dabei wird entweder ein Abstand aus der Laufzeit des Signals errechnet (Echolot-Prinzip) oder ein Grenzwert aus dem Dämpfungsverhalten des Ultraschalls (Flüssigkeit vorhanden/nicht vorhanden) ermittelt (z.B. Ultraschall-Sensorik der Fa. Waycon).Known are stepless level indicators e.g. in vehicle tanks, the float-operated potentiometer as a transmitter use. But also level gauge, the piezo oscillating heads and ultrasound technology are known. It will either a distance calculated from the running time of the signal (sonar principle) or a threshold value from the damping behavior of the ultrasound (liquid present / absent) (e.g., ultrasonic sensor the company Waycon).

Nachteilig an den bekannten Technologien ist insbesondere, dass sie nur mit einem hohen Aufwand in die Produkte integriert werden können, deren Störanfälligkeit, sowie der relativ ungenauen Messung.adversely in particular, the known technologies is that they only with a high effort can be integrated into the products whose susceptibility, and the relatively inaccurate measurement.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Realisierung einer Vorrichtung zur stufenlosen und linearen Erfassung des Füllstands von Flüssigkeiten und/oder Schüttgut, die einfach in ein Produkt integrierbar ist und eine zuverlässige Füllstandsanzeige ermöglicht.task The present invention is therefore the realization of a device for stepless and linear detection of the level of liquids and / or bulk material, which can be easily integrated into a product and a reliable level indicator allows.

Gegenstand der Erfindung ist eine Füllstandsmessvorrichtung für schallübertragende Medien, zumindest einen akustischen Sender und zumindest einen akustischen Empfänger in Form von Piezofolien umfassend, wobei ein vom Sender ausgestrahltes Ultraschallsignal durch das schallübertragende Medium zum Empfänger geleitet wird.object The invention is a level measuring device for sound transmitting Media, at least one acoustic transmitter and at least one acoustic receiver in the form of piezo films, wherein a radiated from the transmitter Ultrasound signal passed through the sound-transmitting medium to the receiver becomes.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist zumindest eine der Piezofolien streifenförmig.To an embodiment According to the invention, at least one of the piezo films is strip-shaped.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung haben Sendepiezofolie und Empfängerpiezofolie die gleiche geometrische Form, und sind parallel nebeneinander in kleinem Abstand so angeordnet, dass bei beiden Folienstreifen der gleiche Längenabschnitt von dem schall- leitenden Medium umgeben wird. Diese Ausführungsform liefert einen besonders linearen Zusammenhang zwischen Empfängersignal und Pegelstand. Die Gesamtlänge der Folienstreifen, und damit des Sensors, entspricht der zu messenden Pegelhöhe. Der Sensor ist im Behälter (Tauchsensor), oder an der Behälterwand (externer Sensor) so positioniert, dass das Medium zwischen Sender und Empfänger eine Schall leitende Verbindung herstellt.To an advantageous embodiment In the invention, the transmission piezo film and the receiver piezo film have the same geometric shape, and are parallel to each other at a small distance arranged so that in both film strips the same length section surrounded by the sound-conducting medium. This embodiment provides a particularly linear relationship between the receiver signal and level. The total length the film strip, and thus the sensor, corresponds to the one to be measured Level height. Of the Sensor is in the container (Immersion sensor), or on the container wall (external sensor) positioned so that the medium between transmitter and receiver creates a sound conductive connection.

Der Sender ist mit einem Oszillator verbunden und wird mit einem Erregersignal, vorzugsweise sinusförmig im Ultraschallbereich, gespeist. Der Sender wirkt dann als Ultraschallsender. Bevorzugt hat das Erregersignal eine konstante Amplitude. Es können Frequenzen im Bereich eines niedrigen hörbaren Schalls (einige 10Hz, beispielsweise 30 bis 40 Hz) bis weit über 1MHz verwendet werden.Of the Transmitter is connected to an oscillator and is supplied with an exciter signal, preferably sinusoidal in the ultrasonic range, fed. The transmitter then acts as an ultrasonic transmitter. Preferably, the excitation signal has a constant amplitude. There may be frequencies in the range of a low audible Sound (some 10Hz, for example 30 to 40 Hz) to well over 1MHz be used.

Der Empfänger erfasst das Signal, das ihm über das zu messende schallübertragende Medium zugeleitet wird. Wenn kein Medium vorhanden ist, findet keine Übertragung statt und am Empfänger kann kein Signal oder nur das Grundsignal (siehe unten) erkannt werden. Wird jedoch ein Teil des Empfängers mit schallübertragendem Medium bedeckt, so kann ein intensiveres Signal am Empfänger detektiert werden, wobei die Zunahme der Empfangssignalamplitude linear proportional zur mit Medium bedeckten Sensorfläche ist.Of the receiver captures the signal that passes to him the sound-transmitting Medium is supplied. If there is no medium, there is no transmission instead of and at the receiver No signal or only the basic signal (see below) can be detected become. However, a part of the receiver with sound transmitting Medium covered, so a more intense signal can be detected at the receiver be, with the increase of the received signal amplitude linearly proportional to the medium-covered sensor surface is.

Über eine Kalibriermessung kann dem Sensorsignal (Pegelstand) das Volumen des schallübertragenden Mediums, beispielsweise Flüssigkeit, im Behälter zugeordnet werden. Dadurch ist die Bestimmung des Behälterinhalts, beispielsweise des Tankinhalts eines Fahrzeuges, auch bei komplexerer Behälterform z. B. in Liter möglich.Over a Calibration measurement can give the sensor signal (water level) the volume the sound transmitting Medium, for example liquid, in the container be assigned. This is the determination of the container contents, for example, the tank contents of a vehicle, even with more complex vessel form z. B. in liters possible.

Thermische, mechanische oder andere Störeinflüsse können z.B. durch Anpassung der Erregerparameter kompensiert werden. Ty pische Störsignale (Z.B. von der KFZ- Zündanlage) können leichter gefiltert werden, wenn das Nutzsignalfrequenz (Erregerfrequenz) in einen störsignalfreien Bereich des Frequenzspektrums von ca. 1 MHz gelegt wird.thermal, mechanical or other interference may occur e.g. be compensated by adjusting the exciter parameters. Ty pical noise (Eg from the car ignition system) can easier to filter when the useful signal frequency (exciter frequency) in a noise-free Range of the frequency spectrum of about 1 MHz is placed.

Um elektromagnetische Störfelder abzuschirmen, kann entweder die jeweils außen liegende Piezoelektrodenschicht an Masse gelegt werden, oder eine zusätzliche äußere Abschirmschicht mit Masseverbindung verwendet werden.In order to shield electromagnetic interference fields, either the respective outer piezoelectric electrode layer can be grounded, or an additional outer shielding layer with ground connection be used.

Im Folgenden wird die Erfindung noch anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:in the The invention will be described below on the basis of exemplary embodiments explained in more detail:

1 zeigt einen Tauchsensor mit zwei parallelen Piezofolien, die in einen Flüssigkeitsbehälter eingetaucht werden. 1 shows a submersible sensor with two parallel Piezo films, which are immersed in a liquid container.

2 zeigt eine Graphik, die die Linearität des Spannungsanstiegs des Sensorsignals mit dem Anstieg des zu messenden schallübertragenden Mediums vor Augen führt, 2 shows a graph showing the linearity of the voltage rise of the sensor signal with the rise of the sound-transmitting medium to be measured,

3 zeigt einen Behälter mit zwei Füllstandsmessvorrichtungen, eine an der Behälterwand befestigte und einen Tauchsensor, 3 shows a container with two level measuring devices, one attached to the container wall and a submersible sensor,

4 schließlich zeigt zwei alternative Möglichkeiten der Gestaltung einer erfindungsgemäßen Füllstandsmessvorrichtung an einer Behälterwand. 4 Finally, two alternative ways of designing a level measuring device according to the invention on a container wall.

1 zeigt im Bereich des zu erfassenden Füllstandbereichs eines Behälters zwei zueinander parallel verlaufende Piezofolienstreifen 1 und 2 mit konstantem Abstand. 1 shows in the region of the fill level range of a container to be detected two mutually parallel piezo foil strips 1 and 2 at a constant distance.

Im Behälter sind diese Piezofolienstreifen so angeordnet, dass sie von dem zu messenden Medium umspült werden. Bei aggressiven Medien ist beispielsweise eine akustisch leitende Schutzummantelung vorgesehen.in the container These piezo film strips are arranged so that they from the zu washing medium flows around become. For aggressive media, for example, is an acoustic conductive protective sheath provided.

Nach der in 1 gezeigten Ausführungsform umfasst der Sensor einen Piezofolienstreifen 1 als Ultraschallsender und einen gleich langen weiteren Piezofolienstreifen 2 als Ultraschallempfänger. Beide Folien sind miteinander mechanisch mit einem konstanten Abstand über die gesamte Länge parallel und porenfrei verbunden, beispielsweise verklebt, und damit ganzflächig akustisch gekoppelt, so dass bei Erregung des Senders auch bei leerem Behälter vom Empfänger ein Grundsignal (Leerlaufsignal) weitergeleitet wird. Dieses konstante Grundsignal wird bei der nachfolgenden Signalauswertung zu Nullwert (leerer Behälter) kompensiert. Durch diesen Aufbau ist gewährleistet, dass alle akustisch relevante Parameter konstant gehalten werden, und das Sensorsignal nur mit dem Pegelstand variiert. Der Piezofolienverbund, der dadurch gebildet wird, muss mindestens so lang sein wie die zu erfassende Flüssigkeitshöhe. Jede Teilfläche der Empfängerfolie 2 erfasst somit die zugehörige Teilfläche der Senderfolie 1.After the in 1 In the embodiment shown, the sensor comprises a piezo foil strip 1 as an ultrasonic transmitter and an equally long further Piezo film strip 2 as an ultrasonic receiver. Both foils are mechanically connected to one another with a constant distance over the entire length parallel and non-porous, for example glued, and thus acoustically coupled over the entire surface, so that when the transmitter is energized, even when the container is empty, a basic signal (idling signal) is forwarded by the receiver. This constant basic signal is compensated in the subsequent signal evaluation to zero value (empty container). This design ensures that all acoustically relevant parameters are kept constant, and the sensor signal varies only with the level. The piezofilm bond that is formed by this must be at least as long as the liquid height to be detected. Each subarea of the receiver foil 2 thus captures the associated subarea of the transmitter film 1 ,

Am oberen Ende sind die Piezofolienstreifen mit Leitungen 3 und 4 versehen.At the upper end are the piezo film strips with cables 3 and 4 Mistake.

Der Piezostreifen 1 wird mit einer Wechselspannung, beispielsweise über einen Oszillator konstanter Amplitude und Frequenz über die Leitung 3 erregt und dient als akustischer Sender. Der Frequenzbereich, der praktisch benutzt werden kann, reicht von einigen 10 Hz bis über 1 MHz. Die zweite Piezofolie 2 dient als akustischer Empfänger und erfasst das akustische Signal bereits durch die schwache Kopplung über die Verklebung oder die Abstandsschicht 9 und setzt es in ein Wechselspannungssignal um, das über die Leitung 4 weitergeleitet wird. Diese Signalamplitude entspricht dem Füllstand „Null" und wird als Grundsignal bezeichnet. Werden die Piezostreifen teilweise oder ganz mit einem schallübertragendem Medium wie Flüssigkeit und/oder Schüttgut umspült, erhöht sich die akustische Kopplungsintensität in diesem Bereich, und die Signalamplitude wächst linear proportional zum Pegelstand (siehe 2).The piezo strip 1 is supplied with an AC voltage, for example via a constant amplitude oscillator and frequency over the line 3 energized and serves as an acoustic transmitter. The frequency range that can be practically used ranges from a few 10 Hz to over 1 MHz. The second piezo film 2 serves as an acoustic receiver and detects the acoustic signal already by the weak coupling on the bond or the spacer layer 9 and converts it into an AC signal that goes through the line 4 is forwarded. This signal amplitude corresponds to the level "zero" and is referred to as a basic signal.When the piezo strips are partially or completely immersed in a sound-transmitting medium such as liquid and / or bulk material, the acoustic coupling intensity increases in this range, and the signal amplitude increases linearly proportional to the water level ( please refer 2 ).

In 2 ist eine Graphik gezeigt, in der das Sensor-Signal 5 eines externen Sensors in mV (Millivolt) gegen das Behäl tervolumen 6 in ml (Milliliter), gemessen durch eine Behälterwand von 2 mm, aufgetragen ist. Die Empfindlichkeit eines Tauchsensors mit einer 200 μm dicken Schutzummantelung ist mehr als zwei Größenordnungen besser, d.h. Sensorsignal als Funktion der Pegelhöhe ist ca. 7mv/mm. Diese Werte gelten unter folgenden Bedingungen:
U(erreger) = 10 Vpp
f(erreger) = 20 kHz
Breite der Piezostreifen = 12 mm
Medium: Wasser
In 2 a graph is shown in which the sensor signal 5 of an external sensor in mV (millivolts) against the tank volume 6 in ml (milliliters), measured through a container wall of 2 mm. The sensitivity of a dip sensor with a 200 μm thick protective coating is more than two orders of magnitude better, ie sensor signal as a function of level level is about 7mv / mm. These values are valid under the following conditions:
U (exciter) = 10 Vpp
f (exciter) = 20 kHz
Width of the piezo strip = 12 mm
Medium: water

3 zeigt in einem Behälter einen Tauchsensor 7, wie in 1 gezeigt und einen Sensor 8, der an der Behälterwand angebracht oder in die Behälterwand eingegossen ist. Der Sensor 8 kann sowohl außen als auch innen an der Behälterwand angebracht sein, weil Laborversuche gezeigt haben, dass der Sensor, selbst wenn er an der Gefäßwand (z.B. Kunststoffbehälter) außen angebracht ist, noch ein ausreichend hohes Messsignal liefert. Die Sendeintensität kann bei Bedarf durch Verwendung mehrerer Sendefolien im Stapel erhöht werden. 3 shows in a container a submersible sensor 7 , as in 1 shown and a sensor 8th , which is attached to the container wall or poured into the container wall. The sensor 8th can be both outside as also be mounted on the inside of the container wall, because laboratory tests have shown that the sensor, even if it is attached to the outside of the vessel wall (eg plastic container), still provides a sufficiently high measurement signal. The transmission intensity can be increased if necessary by using several transmission foils in the stack.

Der Sensor ist, wie bereits erwähnt, unter Umständen an der Außenwand von Kunststoffgefäßen angebracht. Bei Wanddicken bis ca. 2 mm konnten noch sehr gut auswertbare Signale erkannt werden.Of the Sensor is, as already mentioned, in certain circumstances on the outside wall attached by plastic containers. With wall thicknesses up to approx. 2 mm still very well evaluable signals could be recognized.

Ebenso kann der Sensor in der Wand von Kunststoffgefäßen eingegossen sein.As well The sensor can be embedded in the wall of plastic containers.

Die zumindest zwei Piezofolien 1 und 2 sind miteinander, mit einem gemeinsamen Substrat und/oder mit der Behälterwand über einen Klebstoff 9 verbunden. Bei der Ausführungsform beispielsweise des Sensors 8 aus 3, bei der Sender 1 und Empfänger 2 ohne umgebendes schallübertragendes Medium unter Umständen keine akustisch leitende Verbindung haben, ist kein Grundsignal vorhanden.The at least two piezo films 1 and 2 are with each other, with a common substrate and / or with the container wall via an adhesive 9 connected. For example, in the embodiment of the sensor 8th out 3 , at the transmitter 1 and receiver 2 Without surrounding sound-transmitting medium may have no acoustically conductive connection, no basic signal is present.

In 4 sind weitere Ausführungsformen der Erfindung schematisch wiedergegeben.In 4 Further embodiments of the invention are shown schematically.

Der Sensor 10 ist an oder in der Behälterwand (innen oder außen) so gestaltet, dass Sendepiezofolie 11 und Empfängerpiezofolie 12 seitlich nebeneinander auf einem gemeinsamen Substrat 13 angeordnet sind. Zur Erhöhung der Sendesignalintensität und/oder zur Optimierung der Symmetrie sind hier beispielsweise zwei Sendepiezofolien 11 zu beiden Seiten der Empfängerpiezofolie 12 angebracht.The sensor 10 is on or in the container wall (inside or outside) designed so that Sendepiezofolie 11 and receiver piezo foil 12 side by side on a common substrate 13 are arranged. To increase the transmission signal intensity and / or to optimize the symmetry are here, for example, two Sendepiezofolien 11 on both sides of the receiver film 12 appropriate.

Gemäß 4b sind die beiden Piezofolien 11 und 12 auf einem gemeinsamen Substrat 13 an der Behälterwand, innen oder außen, aufeinander geschichtet, beispielsweise derart, dass auf dem Substrat 13 als untere Schicht die Sendepiezofolie 11 aufgebracht ist, die ihrerseits seitlich die Empfängerfolie 12, die die obere Schicht bildet, weit überragt. Die überstehende Fläche 12 wirkt als Sendefläche. Beim Schichtaufbau auf einem Substrat 13 könnten herstellungstechnische Vorteile eine Rolle spielen.According to 4b are the two piezo films 11 and 12 on a common substrate 13 on the container wall, inside or outside, layered on each other, for example, such that on the substrate 13 as a lower layer the Sendepiezofolie 11 is applied, which in turn laterally the receiver film 12 , which forms the upper layer, far surmounted. The protruding surface 12 acts as a transmission area. When layering on a substrate 13 manufacturing advantages could play a role.

Statt der planaren Anordnung können Sende- und Empfängerfolie auch koaxial angeordnet sein.Instead of the planar arrangement can Transmitter and receiver foil also be arranged coaxially.

Bei Gefäßen mit Metallwand ist ein Tauchsensor vorzuziehen, da hier das akustische Messsignal bereits in der Wand kurzgeschlossen wäre.at Vessels with Metal wall is preferable to a diving sensor, since here the acoustic Measuring signal would already be shorted in the wall.

Die Sende-Signalparameter (Amplitude und/oder Frequenz), die Empfangssignalverarbeitung sowie die geometrische Gestaltung des Sensors oder der Füllstandsmessvorrichtung werden zweckmäßigerweise an die jeweilige Anwendung angepasst. Die Flexibilität der Folien ermöglicht auch eine Anordnung der Folien auf gekrümmten Behälteroberflächen.The Transmit signal parameters (amplitude and / or frequency), receive signal processing as well as the geometric design of the sensor or the level measuring device Be appropriate to adapted the respective application. The flexibility of the films allows also an arrangement of the films on curved container surfaces.

Sofern die Länge der Piezostreifen fertigungsbedingt begrenzt ist, können für die Erfassung hoher Pegelstände mehrere Einzelsensoren aneinander gereiht werden, und durch die nachfolgenden Auswerteelektronik zu einem Gesamtpegel verknüpft werden.Provided the length the piezo strip is limited due to production, can for the detection high water levels several individual sensors are strung together, and by the subsequent evaluation electronics are linked to a total level.

Beim Einsatz in bewegten Systemen (Fahrzeug) kann eine Fehlmessung, die durch Beschleunigung oder starke Neigung hervorgerufen wird, mit zwei oder mehr Sensoren, die differentiell arbeiten, kompensiert werden. Vibriert oder schwappt die Flüssigkeitsoberfläche zu stark, kann das Messsignal mit einem Kondensator geglättet werden.At the Use in moving systems (vehicle) can be a wrong measurement, the caused by acceleration or strong inclination, with two or more sensors that work differentially, be compensated. If the surface of the liquid vibrates or spills too much, the measuring signal can be smoothed with a capacitor.

Beim Einsatz in chemisch aggressiver Umgebung ist der Sensor mit einer gut schallübertragenden aber chemisch resistenten Ummantelung versehen.At the Use in chemically aggressive environment is the sensor with a good sound transmitting but chemically resistant sheath provided.

Als piezoaktive Material wird beispielsweise eine Polymerfolie mit Piezoeffekt (vor allem PVDF), Piezokeramikfaser-Laminate und PZT-Schichten auf Metallfolien eingesetzt.When Piezo-active material, for example, a polymer film with piezo effect (especially PVDF), piezoceramic fiber laminates and PZT layers on metal foils used.

Zur Verbindung von Sender- und Empfängerfolie/-film eignen sich z.B. doppelseitige Klebebänder oder dünne Transferklebstofffilme, die kommerziell beispielsweise von 3M, insbesondere das Produkt 468MP, erhältlich sind.to Connection of transmitter and receiver foil / film are suitable e.g. double-sided adhesive tapes or thin transfer adhesive films, the commercial example of 3M, especially the product 468MP, available are.

In Tabelle werden Eigenschaften von Piezo-Werkstoffen zusammengefasst.In Table summarizes properties of piezo materials.

Figure 00080001
Figure 00080001

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Füllstandsmessung, insbesondere einen Sensor zur Erfassung des Füllstands schallübertragender Flüssigkeiten und/oder schallübertragenden Schüttguts. Dabei werden zumindest zwei Piezofolien eingesetzt, von denen eine als Sender wirkt, die ein Signal über die zu messende Flüssigkeit an die zweite Folie, den Empfänger sendet.The invention relates to a device for level measurement, in particular a sensor for Erfas tion of the level of sound-transmitting liquids and / or sound-transmitting bulk material. In this case, at least two piezo films are used, one of which acts as a transmitter which sends a signal about the liquid to be measured to the second film, the receiver.

Claims (6)

Füllstandsmessvorrichtung oder Sensor für schallübertragende Medien, zumindest einen Sender und zumindest einen Empfänger in Form zumindest einer Piezofolien umfassend, wobei ein vom Sender ausgestrahltes Ultraschallsignal durch das schallübertragende Medium zum Empfänger geleitet wird.Level measuring device or sensor for sound transmitting Media, at least one transmitter and at least one receiver in Form comprising at least one piezofilms, one of the transmitter emitted ultrasonic signal through the sound-transmitting Medium to the receiver is directed. Füllstandsmessvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Piezofolien streifenförmig sind, und zumindest die Länge des zu erfassenden Füllstandsbereichs haben.Level measuring device according to claim 1, in which the piezo films are strip-shaped, and at least the length of the fill level range to be detected to have. Füllstandsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, der an der Behälterwand angebracht oder als Tauchsensor ausgebildet ist.Level measuring device according to one of the claims 1 or 2, on the container wall attached or designed as a dip sensor. Füllstandsmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die zumindest eine Piezofolie, ausgewählt aus der Gruppe folgender Materialien für Polymerfolien mit Piezoeffekt: PVDF, Piezokeramikfaser-Laminat und PZT-Schichten auf Metallfolien, sowie beliebige Kombinationen der genannten Materialien, umfasst.Level measuring device according to one of the preceding claims, comprising at least one piezo film selected from the group of the following materials for polymer films with piezo effect: PVDF, piezoceramic fiber laminate and PZT layers on metal foils, as well as any combinations of said materials. Füllstandsmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Verbindung von Sender- und Empfängerfolie/-film durch ein doppelseitiges Klebeband und/oder einen dünnen Transferklebstofffilm hergestellt wird.Level measuring device according to any one of the preceding claims, wherein the compound of Transmitter and receiver foil / film produced by a double-sided adhesive tape and / or a thin transfer adhesive film becomes. Füllstandsmessvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mehrere Sende- und/oder Empfängerfolien im Stapel und/oder vergrößerte Sende- und/oder Empfängerfolien zur Erhöhung der Sendeintensität vorgesehen sind.Level measuring device according to one of the preceding claims, wherein a plurality of transmitting and / or receiver films in the stack and / or enlarged transmission and / or receiver sheets to increase the transmission intensity are provided.
DE200510011376 2005-03-11 2005-03-11 Liquid/bulk material fill level measuring device for use in motor vehicle tank, has transmitter and receiver in the form of piezo-foils, where device is formed as dip senso, and foils have length of fill level range that is to be detected Ceased DE102005011376A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510011376 DE102005011376A1 (en) 2005-03-11 2005-03-11 Liquid/bulk material fill level measuring device for use in motor vehicle tank, has transmitter and receiver in the form of piezo-foils, where device is formed as dip senso, and foils have length of fill level range that is to be detected

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510011376 DE102005011376A1 (en) 2005-03-11 2005-03-11 Liquid/bulk material fill level measuring device for use in motor vehicle tank, has transmitter and receiver in the form of piezo-foils, where device is formed as dip senso, and foils have length of fill level range that is to be detected

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005011376A1 true DE102005011376A1 (en) 2006-09-14

Family

ID=36914744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510011376 Ceased DE102005011376A1 (en) 2005-03-11 2005-03-11 Liquid/bulk material fill level measuring device for use in motor vehicle tank, has transmitter and receiver in the form of piezo-foils, where device is formed as dip senso, and foils have length of fill level range that is to be detected

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005011376A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013005963A1 (en) * 2013-04-09 2014-10-09 Balluff Gmbh Capacitive level sensor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8431413U1 (en) * 1984-10-25 1986-08-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Ultrasonic detection sensor in hybrid structure with associated electronic circuit
DE3710339C2 (en) * 1987-03-28 1993-05-13 Karl Deutsch Pruef- Und Messgeraetebau Gmbh + Co Kg, 5600 Wuppertal, De
DE19621760A1 (en) * 1995-06-29 1997-01-02 Whitaker Corp Ultrasonic liquid level detector
DE19954020C2 (en) * 1999-11-10 2002-02-28 Fraunhofer Ges Forschung Method of manufacturing a piezoelectric transducer
DE20308982U1 (en) * 2003-06-10 2003-09-18 Jäger, Frank-Michael, 04416 Markkleeberg Measuring and monitoring system for level of fluid in container uses piezoelectric transmission electrode sending ultrasonic waves through fluid to receiving electrode on other side of container

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8431413U1 (en) * 1984-10-25 1986-08-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Ultrasonic detection sensor in hybrid structure with associated electronic circuit
DE3710339C2 (en) * 1987-03-28 1993-05-13 Karl Deutsch Pruef- Und Messgeraetebau Gmbh + Co Kg, 5600 Wuppertal, De
DE19621760A1 (en) * 1995-06-29 1997-01-02 Whitaker Corp Ultrasonic liquid level detector
DE19954020C2 (en) * 1999-11-10 2002-02-28 Fraunhofer Ges Forschung Method of manufacturing a piezoelectric transducer
DE20308982U1 (en) * 2003-06-10 2003-09-18 Jäger, Frank-Michael, 04416 Markkleeberg Measuring and monitoring system for level of fluid in container uses piezoelectric transmission electrode sending ultrasonic waves through fluid to receiving electrode on other side of container

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013005963A1 (en) * 2013-04-09 2014-10-09 Balluff Gmbh Capacitive level sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0718596B1 (en) Procedure and device to determine dynamically the thickness and/or the weight of a moving object
EP2247927B1 (en) Method for checking the state of a pipette, pipetting method, pipetting device, and suction tube for a pipetting device
DE102007045494B4 (en) ultrasonic sensor
EP1308750B1 (en) Method and device for measuring distance and pressure inside an air spring
DE102011089685B4 (en) Measuring arrangement for determining a fill level and / or a concentration of a liquid
WO2007028365A1 (en) Device for detecting the level of a fluid in a container
DE102018209563B3 (en) Multifunctional sensor for the process industry
EP3063513A2 (en) Apparatus and method for determining a level of a fluid surface in a fluid container
DE102011013687B4 (en) Method for calibrating a level sensor
DE3241033A1 (en) Method for measuring the level of liquids in containers
DE10350084B4 (en) Sensor device for detecting a level and method for operating the sensor device
EP3314210B1 (en) Field device having a compensation circuit for eliminating environmental influences
EP1774269A1 (en) Synchronous pressure and temperature determination
DE102005011376A1 (en) Liquid/bulk material fill level measuring device for use in motor vehicle tank, has transmitter and receiver in the form of piezo-foils, where device is formed as dip senso, and foils have length of fill level range that is to be detected
DE102012212210A1 (en) Method and apparatus for determining a height of a fluid level in a fluid container
CH683375A5 (en) Detecting presence, level or condition of fluid - using evaluation circuit to register frequency of diaphragm inserted flush into wall of vessel
DE10112583C2 (en) Method for temperature compensation and device for measuring the specific density
EP1922529A1 (en) Method for measuring the level and inclination of the surface of a liquid
EP3676576A1 (en) Device for determining the quality of a fluid
DE102018105267B3 (en) Damping element for an ultrasonic sensor
DE102016112679A1 (en) Method and arrangement for analyzing gas properties
EP0677742A1 (en) Apparatus and method for measuring the lift-off of a measuring head during the non-destructive testing of metal pieces with electromagnetic ultrasonic transducers
DE102020116149A1 (en) DETERMINING THE LEVEL IN A FLUID CONTAINER
DE102022110405B3 (en) Vibronic level sensor with sound detector
DE102018214297A1 (en) Method for operating a fluid sensor device and fluid sensor device

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection