DE102019202137A1 - ANGLE CORRECTED LEVEL DETERMINATION - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung (100) zur Füllstandsermittlung. Die Vorrichtung (100) weist unter anderem eine an einem Behälter (11) anbringbare Distanzmessvorrichtung (10) auf, die ausgestaltet ist, um eine Distanz (d) zu einer ein Füllstandsniveau (L) definierenden Oberfläche (14) im Inneren (13) des Behälters (11) zu messen. Die Vorrichtung (100) west ferner einen Lagesensor (15) auf, der ausgestaltet ist, um einen von der Lage der Distanzmessvorrichtung (14) abhängigen Neigungswinkel (α) gegenüber einer Bezugsebene (16) zu ermitteln, sowie eine Steuerung (19), die ausgestaltet ist, um das Messen der Distanz mittels der Distanzmessvorrichtung (10) unter Berücksichtigung des ermittelten Neigungswinkels (α) auszuführen, um ein winkelkorrigiertes Messergebnis (H) zu erhalten, und um einen aktuellen Füllstand des Behälters (11) basierend auf dem winkelkorrigierten Messergebnis (H) zu ermitteln.The invention relates to a method and a device (100) for determining fill level. The device (100) has, inter alia, a distance measuring device (10) which can be attached to a container (11) and is designed to measure a distance (d) to a surface (14) in the interior (13) of the tank that defines a level (L) Measure container (11). The device (100) also has a position sensor (15) which is designed to determine an angle of inclination (α) relative to a reference plane (16) that is dependent on the position of the distance measuring device (14), as well as a controller (19) which is designed to measure the distance by means of the distance measuring device (10) taking into account the determined angle of inclination (α) in order to obtain an angle-corrected measurement result (H), and to determine a current filling level of the container (11) based on the angle-corrected measurement result ( H) to be determined.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Füllstandsermittlung eines Behältnisses, und insbesondere eine winkelkorrigierte Füllstandsermittlung der vorgenannten Art.The invention relates to a device and a method for determining the fill level of a container, and in particular an angle-corrected fill level determination of the aforementioned type.
In verschiedenen Bereichen des Alltags kann es wünschenswert sein, den aktuellen Füllstand von bestimmten Behältnissen zu ermitteln. Beispielsweise kann der Flüssigkeitsfüllstand in einem Glas oder einer Flasche, die Füllstandshöhe von Schüttgut in einem Container, oder der Füllstand eines Abfallbehälters von Interesse sein. Hierfür kann in vielen Fällen eine einfache Sichtprüfung ausreichend sein.In various areas of everyday life, it can be desirable to determine the current level of certain containers. For example, the liquid level in a glass or a bottle, the level of bulk material in a container, or the level of a waste container can be of interest. A simple visual inspection can be sufficient for this in many cases.
Falls aber eine Sichtprüfung nicht möglich sein sollte, zum Beispiel wenn das Behältnis nicht transparent oder schwer zugänglich ist, müssen andere Lösungen zur Füllstandsermittlung gefunden werden. Hierfür sind automatisierte Füllstandsmesser bekannt, wobei man zwischen Füllstandsensoren und Füllstandgrenzschaltern unterscheidet.However, if a visual inspection should not be possible, for example if the container is not transparent or difficult to access, other solutions for determining the fill level must be found. Automated level meters are known for this purpose, a distinction being made between level sensors and level limit switches.
Ein Füllstandgrenzschalter kann beispielsweise mit einer senkrecht zur Oberfläche des Füllgutes ausgerichteten Lichtschranke arbeiten. Wenn das Füllgut eine bestimmte Höhe erreicht hat, unterbricht es die Lichtschranke und der Füllstandgrenzschalter gibt ein entsprechendes Signal aus.A fill level limit switch can work, for example, with a light barrier aligned perpendicular to the surface of the fill material. When the filling material has reached a certain height, it interrupts the light barrier and the filling level limit switch emits a corresponding signal.
Füllstandsensoren hingegen können den jeweils aktuellen Füllstand des Füllgutes im Behälter kontinuierlich ermitteln. Bekannte Vorrichtungen hierfür sind zum Beispiel Schwimmer, die insbesondere bei Flüssigkeiten zum Einsatz kommen. Des weiteren sind elektronische Füllstandsmesser bekannt, die beispielsweise Optik, Ultraschall, Mikrowellen oder RADAR nutzen.Level sensors, on the other hand, can continuously determine the current level of the product in the container. Known devices for this purpose are, for example, swimmers, which are used in particular with liquids. Furthermore, electronic level meters are known which use optics, ultrasound, microwaves or RADAR, for example.
Insbesondere die elektronischen Füllstandsmesser erzielen gute bis sehr gute Ergebnisse bei der automatisierten Füllstandsüberwachung. Allerdings müssen diese Füllstandsmesser an vordefinierten Montagepositionen an dem zu überwachenden Behälter montiert werden, um korrekte Ergebnisse zu liefern. Einige dieser Füllstandsmesser müssen zudem vor Inbetriebnahme kalibriert werden. Darüber hinaus sind, je nach Anforderung, teils hochauflösende Füllstandsmesser nötig, die entsprechend teuer sind. Bekannte Füllstandsmesser können den Füllstand bei geradestehendem Behälter sehr gut ermitteln. The electronic level meters in particular achieve good to very good results in automated level monitoring. However, these level meters must be mounted at predefined mounting positions on the container to be monitored in order to provide correct results. Some of these level meters also need to be calibrated before being used. In addition, depending on the requirements, some high-resolution level meters are required, which are correspondingly expensive. Known level gauges can determine the level very well when the container is upright.
Wird der Behälter jedoch gekippt, so ändert sich das Füllstandsniveau an den jeweiligen Seitenwänden des Behälters. Insbesondere bei seitlich angebrachten Füllstandsmessern kann dies dazu führen, dass der tatsächliche Füllstand bei verkipptem Behälter nicht mehr korrekt detektiert wird.However, if the container is tilted, the level on the respective side walls of the container changes. This can lead to the fact that the actual fill level is no longer correctly detected when the container is tilted, particularly with fill level gauges attached to the side.
Es wäre demnach wünschenswert, bekannte Füllstandsmesser dahingehend zu verbessern, dass diese unabhängig von deren jeweiliger Montageposition und/oder unabhängig von eventuellen Verkippungen des Behälters genaue Ergebnisse liefern und gleichzeitig einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aufweisen.It would therefore be desirable to improve known level gauges so that they deliver accurate results regardless of their respective mounting position and / or regardless of any tilting of the container and at the same time have a simple and inexpensive design.
Daher werden eine Vorrichtung zur Füllstandsermittlung mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Füllstandsermittlung mit den Merkmalen von Anspruch 14 vorgeschlagen. Ausführungsformen und weitere vorteilhafte Aspekte sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen genannt.Therefore, a device for level determination with the features of claim 1 and a method for level determination with the features of
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine an einem Behälter anbringbare Distanzmessvorrichtung auf. Die Distanzmessvorrichtung ist ausgestaltet, um eine Distanz zu einer ein Füllstandsniveau definierenden Oberfläche im Inneren des Behälters zu messen. Der Behälter kann dabei ein beliebiges Behältnis sein, das ausgestaltet ist, um mit Füllgut befüllt zu werden. Als Füllgut können sämtliche flüssigen, festen oder gasförmigen Komponenten bezeichnet werden, mit denen das jeweilige Behältnis zumindest teilweise befüllt werden kann. Das Füllgut kann beispielsweise ein Schüttgut oder eine Flüssigkeit sein. Die Oberfläche des Füllgutes innerhalb des Behälters bestimmt dabei den auch als Füllstandshöhe oder als Füllstandsniveau bezeichneten Füllstand des Behälters. Falls der Behälter leer sein sollte, so bestimmt die Oberfläche des Behälterbodens das Füllstandsniveau. In diesem Falle wäre das Füllstandsniveau gleich Null. Die das aktuelle Füllstandsniveau definierende Oberfläche im Inneren des Behälters kann also die Oberfläche des Füllgutes (bei ganz oder teilweise gefülltem Behälter) oder eine Oberfläche des Behältnisses, zum Beispiel der Behälterboden, (bei leerem Behälter) sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner einen Lagesensor auf. Der Lagesensor ist ausgestaltet, um die Lage der Distanzmessvorrichtung relativ zu einer Bezugsebene zu bestimmen und einen Neigungswinkel gegenüber dieser Bezugsebene zu ermitteln. Hierfür kann der Lagesensor mit der Distanzmessvorrichtung physisch gekoppelt sein, sodass der Lagesensor eine Lageänderung der Distanzmessvorrichtung und eine damit verbundene Winkelabweichung der Distanzmessvorrichtung relativ zu der Bezugsebene vorzeitweise in Echtzeit detektieren kann. Die Bezugsebene kann eine Referenzebene sein, die als Referenz zur Distanzmessung zu der das Füllstandsniveau definierenden Oberfläche dient. Sofern die Distanzmessvorrichtung in einem bestimmten Winkel zu der Bezugsebene verkippt sein sollte, kann der Lagesensor diesen bestimmten Winkel als einen entsprechenden Neigungswinkel gegenüber der Bezugsebene ermitteln. Der Neigungswinkel gibt also die geometrische Lageabweichung der Distanzmessvorrichtung gegenüber der als Referenz verwendbaren Bezugsebene an. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner eine Steuerung auf, die ausgestaltet ist, um das Messen der Distanz mittels der Distanzmessvorrichtung unter Berücksichtigung des ermittelten Neigungswinkels auszuführen. Die Messung unter Berücksichtigung des Neigungswinkels führt zu einem winkelkorrigierten Messergebnis, in welchem das Messergebnis um den zuvor ermittelten Neigungswinkel korrigiert ist. Somit verhält sich das Messergebnis vergleichbar zu einer Referenzmessung in der Bezugsebene. Das heißt, wenn die Distanzmessvorrichtung schräg zu der das Füllstandsniveau definierenden Oberfläche ausgerichtet ist, kann das Messergebnis der Distanzmessung im Vergleich zu einer Referenz-Distanzmessung zur Bezugsebene um den entsprechenden Neigungswinkel abweichen. Der gemessene Füllstand kann demnach vom tatsächlichen Füllstand abweichen. Um dies zu kompensieren wird erfindungsgemäß das Messergebnis um den zuvor ermittelten Neigungswinkel korrigiert und das entsprechend winkelkorrigierte Messergebnis der Distanzmessung wird anschließend verwendet, um hierüber den tatsächlichen Füllstand des Behälters zu ermitteln. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist also eine Winkelkorrektur auf, um Winkelabweichungen der Distanzmessvorrichtung relativ zu der Bezugsebene zu korrigieren. Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt unter anderem darin, dass der Lagesensor die momentane Lage bzw. räumliche Orientierung der Distanzmessvorrichtung relativ zu der Bezugsebene zu jeder Zeit bestimmen kann. Somit ist keine aufwändige Kalibrierung der Vorrichtung nötig, nachdem diese an dem Behälter angebracht wurde.The device according to the invention has a distance measuring device that can be attached to a container. The distance measuring device is designed to measure a distance to a surface defining a filling level in the interior of the container. The container can be any container that is designed to be filled with filling material. All liquid, solid or gaseous components with which the respective container can be at least partially filled can be referred to as filling material. The filling material can, for example, be a bulk material or a liquid. The surface of the filling material within the container determines the filling level of the container, also referred to as the filling level or the filling level. If the container should be empty, the surface of the container bottom determines the level. In this case the level would be zero. The surface in the interior of the container that defines the current fill level can thus be the surface of the product (when the container is completely or partially filled) or a surface of the container, for example the container bottom (when the container is empty). The device according to the invention also has a position sensor. The position sensor is designed to determine the position of the distance measuring device relative to a reference plane and to determine an angle of inclination with respect to this reference plane. For this purpose, the position sensor can be physically coupled to the distance measuring device so that the position sensor can detect a change in position of the distance measuring device and an associated angular deviation of the distance measuring device relative to the reference plane in real time. The reference plane can be a reference plane that serves as a reference for measuring the distance to the surface defining the fill level. If the distance measuring device should be tilted at a specific angle to the reference plane, the position sensor can determine this specific angle as a corresponding angle of inclination with respect to the reference plane. The angle of inclination therefore gives the geometric positional deviation of the distance measuring device compared to that used as a reference usable reference plane. The device according to the invention also has a control which is designed to carry out the measurement of the distance by means of the distance measurement device, taking into account the inclination angle determined. The measurement taking into account the angle of inclination leads to an angle-corrected measurement result in which the measurement result is corrected by the previously determined angle of inclination. The measurement result is therefore comparable to a reference measurement in the reference plane. That is, if the distance measuring device is aligned obliquely to the surface defining the filling level, the measurement result of the distance measurement can differ by the corresponding angle of inclination compared to a reference distance measurement to the reference plane. The measured level can therefore deviate from the actual level. To compensate for this, the measurement result is corrected according to the invention by the previously determined inclination angle and the corresponding angle-corrected measurement result of the distance measurement is then used to determine the actual fill level of the container. The device according to the invention thus has an angle correction in order to correct angular deviations of the distance measuring device relative to the reference plane. A major advantage of the device according to the invention is, among other things, that the position sensor can determine the current position or spatial orientation of the distance measuring device relative to the reference plane at any time. Thus, no complex calibration of the device is necessary after it has been attached to the container.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Lagesensor ausgestaltet sein, um einen statischen Neigungswinkel der Distanzmessvorrichtung relativ zu der Bezugsebene zu bestimmen, wobei der statische Neigungswinkel aus der Montagelage der Distanzmessvorrichtung an dem Behälter resultiert. Die Distanzmessvorrichtung kann also beispielsweise schräg in Bezug auf die Referenz- bzw. Bezugsebene an dem Behälter montiert sein. Dies führt zu einer dauerhaften Winkelabweichung der Distanzmessvorrichtung relativ zur Bezugsebene, d.h. die Distanzmessvorrichtung ist dauerhaft um einen bestimmten Neigungswinkel relativ zur Bezugsebene verkippt. Dieser Neigungswinkel ist dauerhaft (zumindest für den Zeitraum der Montage der Distanzmessvorrichtung an dem Behälter) vorhanden und somit statisch, sodass sich ein statischer Messfehler ergibt, der mittels der erfindungsgemäßen Winkelkorrektur herausgerechnet und korrigiert werden kann. According to one embodiment, the position sensor can be designed to determine a static angle of inclination of the distance measuring device relative to the reference plane, the static angle of inclination resulting from the mounting position of the distance measuring device on the container. The distance measuring device can for example be mounted on the container at an angle with respect to the reference plane. This leads to a permanent angular deviation of the distance measuring device relative to the reference plane, i.e. the distance measuring device is permanently tilted by a certain angle of inclination relative to the reference plane. This angle of inclination is permanent (at least for the period during which the distance measuring device is mounted on the container) and is therefore static, so that a static measurement error results which can be calculated and corrected using the angle correction according to the invention.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Lagesensor ausgestaltet sein, um einen dynamischen Neigungswinkel der Distanzmessvorrichtung relativ zu der Bezugsebene zu bestimmen, wobei der dynamische Neigungswinkel aus einer Verkippung des Behälters resultiert und sich mit variierender Verkippung des Behälters ändert. Alternativ oder zusätzlich zu dem vorgenannten statischen Neigungswinkel kann also auch ein dynamischer Neigungswinkel bestimmt werden. Wenn also beispielsweise der Behälter gekippt wird, dann ändert sich beim Kippen die Ausrichtung des Distanzmesselements dynamisch zu der Bezugsebene. Dies ist insbesondere und vor allem dann der Fall, wenn sich beim Kippen die Ausrichtung des Füllguts innerhalb des Behälters ändert. Beispielsweise bleiben Flüssigkeitsoberflächen beim Kippen eines Glases immer in der Horizontalen, sodass die Flüssigkeitsoberfläche auf der einen Seite des Glases ansteigt und gleichzeitig auf der gegenüberliegenden Seite des Glases absinkt. Man kann auch sagen, während das Glas aus der Horizontalen herausgekippt wird, bleibt die Flüssigkeit in ein und derselben Orientierung, nämlich in der Horizontalen. Eine an dem Behälter montierte Distanzmessvorrichtung würde zusammen mit dem Behälter kippen und somit gegenüber der in der Horizontalen verbleibenden Flüssigkeitsoberfläche um einen mit der Kippung veränderlichen bzw. dynamischen Neigungswinkel ausgelenkt werden. Somit ergibt sich ein dynamischer bzw. zeitlich variabler Messfehler, der mittels der erfindungsgemäßen Winkelkorrektur herausgerechnet und korrigiert werden kann.According to a further exemplary embodiment, the position sensor can be designed to determine a dynamic angle of inclination of the distance measuring device relative to the reference plane, the dynamic angle of inclination resulting from a tilting of the container and changing as the tilting of the container varies. As an alternative or in addition to the aforementioned static angle of inclination, a dynamic angle of inclination can also be determined. If, for example, the container is tilted, the orientation of the distance measuring element changes dynamically with respect to the reference plane. This is especially and especially the case when the orientation of the filling material changes within the container when it is tilted. For example, when a glass is tilted, liquid surfaces always remain horizontal, so that the liquid surface rises on one side of the glass and at the same time drops on the opposite side of the glass. One can also say that while the glass is tilted out of the horizontal, the liquid remains in one and the same orientation, namely in the horizontal. A distance measuring device mounted on the container would tilt together with the container and would thus be deflected with respect to the liquid surface remaining in the horizontal by an angle of inclination that changes or dynamic with the tilt. This results in a dynamic or temporally variable measurement error which can be calculated out and corrected by means of the angle correction according to the invention.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Steuerung ausgestaltet sein, um den dynamischen Neigungswinkel und den statischen Neigungswinkel miteinander zu kombinieren, um einen gemeinsamen Neigungswinkel zu bestimmen, und um das Messen der Distanz mittels der Distanzmessvorrichtung unter Berücksichtigung des gemeinsamen Neigungswinkels auszuführen, um das winkelkorrigierte Messergebnis zu erhalten. Beispielsweise kann die Distanzmessvorrichtung in eine erste Richtung relativ zur Bezugsebene verkippt am Behälter angeordnet sein und eine entsprechende statische Winkelabweichung aufweisen. Wenn der Behälter nun in ebendiese Richtung gekippt wird, so führt die Verkippung zu einer Zunahme der Winkelabweichung der Distanzmessvorrichtung relativ zu der Bezugsebene. Die Steuerung kann in diesem Fall den aktuellen (d.h. zu einem Zeitpunkt t1 betrachteten) dynamischen Neigungswinkel und den statischen Neigungswinkel miteinander addieren, um einen gemeinsamen Neigungswinkel zu erhalten. Dieser gemeinsame Neigungswinkel bildet dann die Grundlage für die Winkelkorrektur. Wenn der Behälter hingegen in die entgegengesetzte Richtung gekippt wird, dann führt diese Verkippung zu einer Abnahme der Winkelabweichung der Distanzmessvorrichtung relativ zu der Bezugsebene. Die Steuerung kann in diesem Fall den aktuellen (d.h. zu einem Zeitpunkt t1 betrachteten) dynamischen Neigungswinkel von dem statischen Neigungswinkel subtrahieren, um einen gemeinsamen Neigungswinkel zu bestimmen. Dieser gemeinsame Neigungswinkel bildet dann die Grundlage für die Winkelkorrektur. Im besten Fall können sich die Winkelabweichungen bzw. der dynamische und der statische Neigungswinkel gegenseitig kompensieren.According to a further exemplary embodiment, the controller can be designed to combine the dynamic angle of inclination and the static angle of inclination with one another in order to determine a common angle of inclination, and to carry out the measurement of the distance by means of the distance measuring device taking into account the common angle of inclination in order to obtain the angle-corrected measurement result receive. For example, the distance measuring device can be arranged tilted in a first direction relative to the reference plane on the container and have a corresponding static angular deviation. If the container is now tilted in this same direction, the tilting leads to an increase in the angular deviation of the distance measuring device relative to the reference plane. In this case, the controller can add the current (ie considered at a point in time t 1 ) dynamic inclination angle and the static inclination angle to one another in order to obtain a common inclination angle. This common angles of inclination then forms the basis for the angle correction. If, on the other hand, the container is tilted in the opposite direction, this tilting leads to a decrease in the angular deviation of the distance measuring device relative to the reference plane. In this case, the control can subtract the current (ie considered at a point in time t 1 ) dynamic inclination angle from the static inclination angle in order to determine a common inclination angle. This common angle of inclination then forms the basis for the angle correction. In the best case, the angular deviations or the dynamic and static angles of inclination can compensate each other.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Bezugsebene eine waagrecht verlaufende Horizontalebene sein. Als waagrecht verlaufende Horizontalebene wird eine sich im Erdschwerefeld im Wesentlichen waagrecht erstreckende Ebene verstanden, die sich im Wesentlichen am Horizont orientiert sowie senkrecht zum Lot im Erdschwerefeld steht. Dies ist insbesondere bei Flüssigkeiten, aber auch bei anderem Füllgut, dass sich beispielsweise wie Schüttgut verhalten kann, von Vorteil, da sich diese Art von Füllgut auch beim Kippen des Behälters immer versucht an der waagrecht verlaufenden Horizontalebene auszurichten. Somit kann die waagrecht verlaufende Horizontalebene sehr gut als Referenz zur Bestimmung des Neigungswinkels dienen, um eine erfindungsgemäße winkelkorrigierte Füllstandsmessung von Füllgut, das sich im Wesentlichen wie Schüttgut verhält, durchzuführen.According to a further exemplary embodiment, the reference plane can be a horizontal plane running horizontally. A horizontal plane running horizontally is understood to be a plane which extends essentially horizontally in the earth's gravity field, which is essentially oriented on the horizon and is perpendicular to the perpendicular in the earth's gravity field. This is particularly advantageous for liquids, but also for other filling goods that can behave like bulk goods, for example, since this type of filling material always tries to align itself with the horizontal plane even when the container is tilted. Thus, the horizontally running horizontal plane can serve very well as a reference for determining the angle of inclination in order to carry out an angle-corrected fill level measurement according to the invention of filling material which behaves essentially like bulk material.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Steuerung ausgestaltet sein, um einen oder mehrere Behälterbereiche, die außerhalb der das Füllstandsniveau definierenden Oberfläche liegen, zu erkennen und diese ein oder mehreren Behälterbereiche beim Messen der Distanz unberücksichtigt zu lassen. Ein solcher außerhalb der Oberfläche liegender Behälterbereich kann beispielsweise eine Behälterwand sein. Da bei der Distanzmessung der Abstand zur Oberfläche des Füllgutes gemessen werden soll, interessiert die Behälterwand in der Regel nicht, da sie nicht zur Distanzmessung der Füllgutoberfläche beiträgt. Insbesondere bei einfach aufgebauten Distanzmessvorrichtungen kann das Einbeziehen der Behälterwand bei der Distanzmessung zur Füllgutoberfläche sogar zu falschen Messergebnissen bei der Füllstandsermittlung führen. Um dies auszuschließen kann die Steuerung diese Behälterbereiche erkennen und diese bei der Distanzmessung unberücksichtigt lassen. Somit wird also nur die Distanz zur tatsächlichen Füllgutoberfläche gemessen. Das Erkennen der Behälterwand kann beispielsweise durch Vergleich mehrerer Distanzmessergebnisse untereinander durchgeführt werden. Wenn beispielsweise zwei oder mehr Messpunkte eine annähernd ähnliche, oder vorzugsweise gleiche lotrechte Distanz zur Füllgutoberfläche aufweisen, deutet dies darauf hin, dass beide Messpunkte auf derselben Oberfläche, z.B. auf der Füllgutoberfläche, liegen. Weicht ein anderer Messpunkt hiervon ab, so kann dies darauf hindeuten, dass dieser Messpunkt nicht auf der interessierenden Oberfläche sondern auf anderen Behälterbereichen, wie zum Beispiel auf einer Behälterwand, liegt. Dies wird hierin auch als Randerkennung bezeichnet.According to a further exemplary embodiment, the controller can be designed to recognize one or more container areas that are outside the surface defining the filling level and to leave these one or more container areas unconsidered when measuring the distance. Such a container area lying outside the surface can be, for example, a container wall. Since the distance to the surface of the product is to be measured when measuring the distance, the container wall is generally of no interest, since it does not contribute to the distance measurement of the product surface. In particular in the case of simply constructed distance measuring devices, the inclusion of the container wall in the distance measurement to the product surface can even lead to incorrect measurement results when determining the fill level. In order to exclude this, the control can recognize these container areas and ignore them in the distance measurement. Thus, only the distance to the actual product surface is measured. The container wall can be identified, for example, by comparing several distance measurement results with one another. If, for example, two or more measuring points have an approximately similar or preferably the same perpendicular distance to the product surface, this indicates that both measuring points are on the same surface, e.g. on the product surface. If another measuring point deviates from this, this can indicate that this measuring point is not on the surface of interest but on other container areas, for example on a container wall. This is also referred to herein as edge detection.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Distanzmessvorrichtung eine optische Distanzmesseinrichtung aufweisen, die mindestens eine Emittervorrichtung und mindestens eine Detektorvorrichtung aufweist, wobei die Emittervorrichtung ausgestaltet ist, um elektromagnetische Strahlung in das Innere des Behälters auszusenden und wobei die Detektorvorrichtung ausgestaltet ist, um an der das Füllstandsniveau definierenden Oberfläche reflektierte Anteile der ausgesendeten Strahlung zu detektieren. Die Emittervorrichtung kann beispielsweise eine oder mehrere Lichtquellen, wie zum Beispiel lichtemittierende LEDs (engl.: Light Emitting Diode) oder Oberflächenemitter bzw. VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser) Dioden aufweisen. Die Detektorvorrichtung kann beispielweise eine oder mehrere Lichtdetektoren, wie zum Beispiel Fotodioden und insbesondere SPADs (single-photon avalanche diode) oder Multipixel-Bildsensoren aufweisen. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Konzepts liegt unter anderem darin, dass sehr günstige Bauteile, wie die vorgenannten SPADs, als Detektoren genutzt werden können. Somit besteht kein zwingender Bedarf am Einsatz einer teuren Kamera.According to a further exemplary embodiment, the distance measuring device can have an optical distance measuring device which has at least one emitter device and at least one detector device, the emitter device being designed to emit electromagnetic radiation into the interior of the container and the detector device being designed to be at the level defining the level Surface to detect reflected portions of the emitted radiation. The emitter device can, for example, have one or more light sources, such as, for example, light-emitting LEDs (Light Emitting Diode) or surface emitters or VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser) diodes. The detector device can, for example, have one or more light detectors, such as photodiodes and, in particular, SPADs (single-photon avalanche diodes) or multipixel image sensors. One advantage of the concept according to the invention is, among other things, that very inexpensive components, such as the aforementioned SPADs, can be used as detectors. There is thus no compelling need to use an expensive camera.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Steuerung ausgestaltet sein, um die Distanz zu der das Füllstandsniveau definierenden Oberfläche im Inneren des Behälters mittels Triangulation oder mittels einer Laufzeitmessung der elektromagnetischen Strahlung zu bestimmen. Bei der Triangulation wird elektromagnetische Strahlung an einer ersten Stelle ausgesendet und an der Füllgutoberfläche reflektierte Anteile der elektromagnetischen Strahlung werden an einer zweiten Stelle detektiert. Mittels der Distanz zwischen der ersten und zweiten Stelle und dem Eintritts- und/oder Austrittswinkel der elektromagnetischen Strahlung kann die Distanz zur Füllgutoberfläche und hierüber der aktuelle Füllstand bestimmt werden. Bei der Laufzeitmessung, die auch als Time-of-Flight (ToF) Messung bezeichnet werden kann, werden gepulste Lichtblitze in das Innere des Behälters und auf die Füllgutoberfläche ausgesendet. Die Laufzeit, die ein ausgesendeter Lichtpuls benötigt, um beim Detektor anzukommen bestimmt die Distanz zur Füllgutoberfläche, worüber der aktuelle Füllstand ermittelt werden kann.According to a further exemplary embodiment, the controller can be designed to determine the distance to the surface in the interior of the container that defines the filling level by means of triangulation or by means of a transit time measurement of the electromagnetic radiation. With triangulation, electromagnetic radiation is emitted at a first point and portions of the electromagnetic radiation reflected on the surface of the product are detected at a second point. By means of the distance between the first and second point and the angle of entry and / or exit of the electromagnetic radiation, the distance to the surface of the product and the current level can be determined. With the transit time measurement, which can also be referred to as time-of-flight (ToF) measurement, pulsed light flashes are emitted into the interior of the container and onto the surface of the product. The transit time that a transmitted light pulse needs to arrive at the detector determines the distance to the product surface, from which the current fill level can be determined.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Emittervorrichtung ausgestaltet sein, um die elektromagnetische Strahlung in Form eines gerichteten Einzelstrahls auszusenden und die Steuerung kann ausgestaltet sein, um das Messen der Distanz zu der das Füllstandsniveau definierenden Oberfläche basierend auf einer Laufzeitmessung des gerichteten Einzelstrahls auszuführen. Diese Art von Emittervorrichtungen werden auch als eindimensionale Emittervorrichtungen bezeichnet. Ein punktförmiger Lichtstrahl wird, vorzugsweise gepulst, in das Innere des Behälters emittiert. Der an der Füllgutoberfläche teilreflektierte Anteil des Lichtstrahls wird von der Detektorvorrichtung detektiert und die Laufzeit des Lichtstrahls wird ermittelt. Hierüber kann die Distanz zur Füllgutoberfläche und somit der aktuelle Füllstand ermittelt werden.According to a further exemplary embodiment, the emitter device can be designed to emit the electromagnetic radiation in the form of a directed single beam and the controller can be designed to measure the distance to the surface defining the fill level based on a transit time measurement of the directed single beam. These types of emitter devices are also referred to as one-dimensional emitter devices. A point-like light beam, preferably pulsed, is emitted into the interior of the container. The one at the Part of the light beam partially reflected on the product surface is detected by the detector device and the transit time of the light beam is determined. This can be used to determine the distance to the product surface and thus the current level.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Emittervorrichtung ausgestaltet sein, um die elektromagnetische Strahlung in Form eines Strahlkegels auszusenden und die Steuerung kann ausgestaltet sein, um das Messen der Distanz zu der das Füllstandsniveau definierenden Oberfläche basierend auf einer Laufzeitmessung auszuführen, die auf einer Belichtung der das Füllstandsniveau definierenden Oberfläche mittels des Strahlkegels basiert. Vorzugsweise handelt es sich um eine gepulste elektromagnetische Strahlung mittels derer das Innere des Behälters und somit die das Füllstandsniveau definierende Oberfläche angeblitzt wird. Die Emittervorrichtung kann einen Öffnungswinkel aufweisen, der so dimensioniert ist, dass der emittierte Strahlkegel den Behälterboden vollständig bedeckt. Es ist auch denkbar, dass die Emittervorrichtung einen Öffnungswinkel aufweist, der so dimensioniert ist, dass der emittierte Strahlkegel nicht nur den Behälterboden sondern auch Abschnitte der Behälterwände bedeckt, wodurch eine größere Fläche innerhalb des Behälters, auch bei Schrägstellung desselbigen, vermessen werden kann. Je größer beispielsweise die Verkippung des Behälters ist, umso vorteilhafter ist ein großer Öffnungswinkel. Da jedoch die Behälterwände nicht zur Vermessung der Füllgutoberfläche beitragen, und die Distanzmessung sogar verfälschen können, kann dies erfindungsgemäß mittels der zuvor beschriebenen Randerkennung erkannt werden, sodass die erkannten Behälterwandabschnitte bei der Distanzmessung unberücksichtigt bleiben.According to a further embodiment, the emitter device can be designed to emit the electromagnetic radiation in the form of a beam cone and the controller can be designed to measure the distance to the surface defining the fill level based on a transit time measurement based on an exposure of the fill level defining surface by means of the jet cone. It is preferably a pulsed electromagnetic radiation by means of which the interior of the container and thus the surface defining the fill level is flashed. The emitter device can have an opening angle which is dimensioned such that the emitted beam cone completely covers the container bottom. It is also conceivable that the emitter device has an opening angle which is dimensioned such that the emitted beam cone covers not only the container bottom but also sections of the container walls, whereby a larger area within the container can be measured, even if it is tilted. For example, the greater the tilting of the container, the more advantageous a large opening angle. However, since the container walls do not contribute to the measurement of the product surface and can even falsify the distance measurement, this can be recognized according to the invention using the edge recognition described above, so that the recognized container wall sections are not taken into account in the distance measurement.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Detektorvorrichtung eine Vielzahl von in einem Array angeordneten Detektorelementen aufweisen. Dies vergrößert die potentielle Detektionsfläche und ist insbesondere bei Verwendung einer Strahlkegel-aussendenden Emittervorrichtung vorteilhaft. Beispielsweise kann das Array eine Anordnung von 15x15 Detektorelementen (z.B. SPADs) aufweisen. Die Emittervorrichtung (z.B. VCSEL) kann beispielsweise mittig in dem Array angeordnet sein.According to a further exemplary embodiment, the detector device can have a multiplicity of detector elements arranged in an array. This increases the potential detection area and is particularly advantageous when using an emitter device which emits a beam cone. For example, the array can have an arrangement of 15x15 detector elements (e.g. SPADs). The emitter device (e.g. VCSEL) can for example be arranged centrally in the array.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Lagesensor ein Beschleunigungssensor sein. Derartige Beschleunigungssensoren sind heutzutage sehr kostengünstig verfügbar. Vorzugsweise handelt es sich um einen dreidimensionalen Beschleunigungssensoren, der die Beschleunigung in allen drei Raumrichtungen misst. Sofern keine Bewegung des Beschleunigungssensors stattfindet, misst der Beschleunigungssensor lediglich die Erdbeschleunigung und liefert ein Signal, das die Orientierung im Raum repräsentiert. Sofern der Beschleunigungssensor mit der Distanzmessvorrichtung funktional gekoppelt ist, kann der Beschleunigungssensor somit auch die Lage der Distanzmessvorrichtung im Raum anzeigen.According to a further exemplary embodiment, the position sensor can be an acceleration sensor. Such acceleration sensors are available very inexpensively nowadays. It is preferably a three-dimensional acceleration sensor which measures the acceleration in all three spatial directions. If there is no movement of the acceleration sensor, the acceleration sensor only measures the acceleration due to gravity and delivers a signal that represents the orientation in space. If the acceleration sensor is functionally coupled to the distance measuring device, the acceleration sensor can thus also display the position of the distance measuring device in space.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können der Lagesensor und die Distanzmessvorrichtung auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet sein. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um ein starres Substrat, wie zum Beispiel eine Leiterplatte bzw. PCB (engl.: Printed Circuit Board). Nach Durchführung einer Kalibrierung des Lagesensors relativ zur Distanzmessvorrichtung auf dem gemeinsamen Substrat kann der Lagesensor die räumliche Orientierung des Substrats und somit die räumliche Orientierung des Lagesensors und der Distanzmessvorrichtung auf dem Substrat anzeigen.According to a further exemplary embodiment, the position sensor and the distance measuring device can be arranged on a common substrate. This is preferably a rigid substrate, such as a printed circuit board or PCB. After performing a calibration of the position sensor relative to the distance measuring device on the common substrate, the position sensor can display the spatial orientation of the substrate and thus the spatial orientation of the position sensor and the distance measuring device on the substrate.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein entsprechendes Verfahren zur Füllstandsermittlung. Das Verfahren beinhaltet unter anderem das Messen einer Distanz zu einer ein Füllstandsniveau definierenden Oberfläche im Inneren eines Behälters mittels einer an dem Behälter angebrachten Distanzmessvorrichtung. Ein weiterer Schritt des Verfahrens beinhaltet das Bestimmen der Lage der Distanzmessvorrichtung relativ zu einer Bezugsebene und Ermitteln eines Neigungswinkels der Distanzmessvorrichtung gegenüber dieser Bezugsebene. Erfindungsgemäß erfolgt das Messen der Distanz unter Berücksichtigung des ermittelten Neigungswinkels, um ein winkelkorrigiertes Messergebnis zu erhalten. Erfindungsgemäß wird ein aktueller Füllstand des Behälters basierend auf dem winkelkorrigierten Messergebnis ermittelt.Another aspect relates to a corresponding method for determining the fill level. The method includes, inter alia, measuring a distance to a surface defining a fill level inside a container by means of a distance measuring device attached to the container. A further step of the method includes determining the position of the distance measuring device relative to a reference plane and determining an angle of inclination of the distance measuring device with respect to this reference plane. According to the invention, the distance is measured taking into account the determined angle of inclination in order to obtain an angle-corrected measurement result. According to the invention, a current fill level of the container is determined based on the angle-corrected measurement result.
Einige Ausführungsbeispiele sind exemplarisch in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Füllstandsermittlung gemäß einem Beispiel, -
2A-2C schematische Ansichten einer Vorrichtung zur Füllstandsermittlung gemäß einem weiteren Beispiel, -
3A ,3B Draufsichten auf eine Distanzmessvorrichtung und einen damit funktional gekoppelten Lagesensor, -
4A-4D schematische Ansichten einer Vorrichtung zur Füllstandsermittlung gemäß einem weiteren Beispiel, -
5A ,5B schematische Ansichten einer Vorrichtung zur Füllstandsermittlung zur Erläuterung der Winkelkorrektur gemäß einem Beispiel, -
6A-6D schematische Ansichten einer Vorrichtung zur Füllstandsermittlung gemäß einem weiteren Beispiel, und -
7 ein schematisches Blockdiagramm zur Verdeutlichung eines Verfahrens zur Füllstandsermittlung gemäß einem Beispiel.
-
1 a schematic view of a device for level determination according to an example, -
2A-2C schematic views of a device for level determination according to a further example, -
3A ,3B Top views of a distance measuring device and a position sensor functionally coupled therewith, -
4A-4D schematic views of a device for level determination according to a further example, -
5A ,5B schematic views of a device for level determination to explain the angle correction according to an example, -
6A-6D schematic views of a device for level determination according to a further example, and -
7th a schematic block diagram to illustrate a method for level determination according to an example.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Figuren näher beschrieben, wobei Elemente mit derselben oder ähnlichen Funktion mit denselben Bezugszeichen versehen sind.In the following, exemplary embodiments are described in more detail with reference to the figures, elements with the same or similar function being provided with the same reference symbols.
Verfahrensschritte, die in einem Blockdiagramm dargestellt und mit Bezugnahme auf das selbige erläutert werden, können auch in einer anderen als der abgebildeten beziehungsweise beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Außerdem sind Verfahrensschritte, die ein bestimmtes Merkmal einer Vorrichtung betreffen mit ebendiesem Merkmal der Vorrichtung austauschbar, was ebenso anders herum gilt.Method steps that are shown in a block diagram and explained with reference to the same can also be carried out in a sequence other than that shown or described. In addition, method steps that relate to a specific feature of a device are interchangeable with this same feature of the device, which also applies the other way around.
In einigen Ausführungsbeispielen werden optische Distanzmessvorrichtungen genannt, die Distanzen mittels elektromagnetischer Strahlung messen können. Hierbei wird Licht als Beispiel einer elektromagnetischen Strahlung genannt. Dieses Licht kann sowohl Anteile im sichtbaren, als auch im ultravioletten und infraroten Spektralbereich aufweisen. Dementsprechend werden hierin beispielhaft LEDs und Laserdioden zum Aussenden von Licht beschrieben. Es kann aber auch elektromagnetische Strahlung in anderen Wellenlängenbereichen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung genutzt werden, z.B. Hochfrequenzwellen wie Mikrowellen. Anstelle von elektromagnetischer Strahlung können auch Schallwellen genutzt werden. Dementsprechend wären dann Systeme mit entsprechenden Emittervorrichtungen und Detektorvorrichtungen einzusetzen, wie zum Beispiel Radar-, Sonar- oder Ultraschallsysteme.In some exemplary embodiments, optical distance measuring devices are mentioned that can measure distances by means of electromagnetic radiation. Here light is mentioned as an example of electromagnetic radiation. This light can have proportions in the visible as well as in the ultraviolet and infrared spectral range. Accordingly, LEDs and laser diodes for emitting light are described herein by way of example. However, electromagnetic radiation in other wavelength ranges can also be used with the device according to the invention, e.g. High frequency waves such as microwaves. Instead of electromagnetic radiation, sound waves can also be used. Accordingly, systems with corresponding emitter devices and detector devices would then have to be used, such as radar, sonar or ultrasound systems.
Die Distanzmessvorrichtung
Die Distanzmessvorrichtung
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
In dem in
Die
Die waagrecht verlaufende Bezugsebene
In
Aufgrund des z.B. montagebedingt vorhandenen Neigungswinkels αS weicht die mittels der Distanzmessvorrichtung
Der in
Da die Verkippung des Behälters
Der dynamische Neigungswinkel αD kann alternativ oder zusätzlich zu dem eingangs beschriebenen statischen Neigungswinkel αS auftreten. In dem in
Um eine Winkelkorrektur durchzuführen, sollten der dynamische und der statische Neigungswinkel αD, αS in diesem Fall gemeinsam berücksichtigt werden. Das heißt, der dynamische und der statische Neigungswinkel αD, αS können in diesem Fall zu einem gemeinsamen Neigungswinkel αG kombiniert werden. Beispielsweise können der dynamische und der statische Neigungswinkel αD, αS hierfür aufaddiert oder voneinander subtrahiert werden. Aufaddiert werden der dynamische und der statische Neigungswinkel αD, αS in der Regel dann, wenn beide Neigungswinkel αD, αS dasselbe mathematische Vorzeichen aufweisen, zum Beispiel wenn die Verkippung des Behälters
Wie eingangs erwähnt, strebt die Füllgutoberfläche
Die Erkennung eines leeren Behälters
Prinzipiell kann sich also der Neigungswinkel α aus einem statischen Neigungswinkel αS und einem dynamischen Neigungswinkel αD zusammensetzen. Der Neigungswinkel α kann beispielsweise einen Winkel zwischen der Bezugsebene
Der von der Distanzmessvorrichtung
Der Lagesensor
Die Emittervorrichtung
Alternativ oder zusätzlich zu der in den
Die (hier nicht explizit abgebildete) Steuerung
Wie in
Je nach Montagelage der Distanzmessvorrichtung
Einige der Strahlabschnitte
Andere Abschnitte
Diese Abschnitte
Gemäß denkbaren Ausführungsbeispielen kann die Steuerung
Zur näheren Erläuterung sei hierfür vorübergehend auf die
Der erste Strahlabschnitt
In Kenntnis der jeweiligen Neigungswinkel α, β, γ, δ, ε kann die tatsächliche Distanz
Zurückkommend auf
Die Strahlabschnitte
Zurückkommend auf
Bei einer mehrdimensionalen Emittervorrichtung
Wie in den
Das in den
In
Zur Winkelkorrektur bei den mit den einzelnen Strahlabschnitten
In
Da die Emittervorrichtung
In Block
In Block
In Block
Nachfolgend soll die Erfindung nochmals in anderen Worten zusammenfassend erläutert werden:
- Das erfinderische Konzept beschreibt eine selbstnivellierende Multizonen-basierte Füllstandsermittlung.
- The inventive concept describes a self-leveling multi-zone-based level determination.
Eine Kalibrierung eines einfachen ein- oder dreidimensionalen Distanzsensors
So zeigen beispielsweise die
Die
Die Korrektur der Randbereiche erfordert eine vorherige Erkennung der Randbereiche. Die
Die Rechnung ist mit den Winkeln β, γ, δ, ε und den entsprechenden Distanzwerten „
Legt man zugrunde, dass mindestens zwei nebeneinanderliegende Messwerte im Messfeld die gleiche Distanz haben, kann eine Ebene angenommen werden, die dem tatsächlichen Füllstand entspricht. Somit können die Randbereiche als solche ermittelt und in der Abstandsberechnung ausgeschlossen werden.Assuming that at least two adjacent measured values in the measuring field have the same distance, a level can be assumed that corresponds to the actual level. The edge areas can thus be determined as such and excluded from the distance calculation.
Die in
Die
Damit die Lage des Distanzmesselements
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The above-described embodiments are merely illustrative of the principles of the present invention. It is to be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to other skilled persons. It is therefore intended that the invention be limited only by the scope of protection of the following patent claims and not by the specific details presented herein with reference to the description and explanation of the exemplary embodiments.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.Although some aspects have been described in connection with a device, it goes without saying that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Analogously, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or details or features of a corresponding device.
Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder einer elektronischen Schaltung durchgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.Some or all of the method steps can be performed by hardware apparatus (or using hardware apparatus) such as a microprocessor, programmable computer, or electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important process steps can be performed by such apparatus.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software oder zumindest teilweise in Hardware oder zumindest teilweise in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer BluRay Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.Depending on the specific implementation requirements, exemplary embodiments of the invention can be implemented in hardware or in software or at least partially in hardware or at least partially in software. The implementation can be carried out using a digital storage medium such as a floppy disk, a DVD, a BluRay disk, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or a FLASH memory, a hard disk or some other magnetic or optical memory Memory are carried out on which electronically readable control signals are stored, which can interact with a programmable computer system or cooperate in such a way that the respective method is carried out. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.
Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.Some exemplary embodiments according to the invention thus include a data carrier which has electronically readable control signals which are able to interact with a programmable computer system in such a way that one of the methods described herein is carried out.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.In general, embodiments of the present invention can be implemented as a computer program product with a program code, the program code being effective to carry out one of the methods when the computer program product runs on a computer.
Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.The program code can for example also be stored on a machine-readable carrier.
Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinen-lesbaren Träger gespeichert ist. Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.Other exemplary embodiments include the computer program for performing one of the methods described herein, the computer program being stored on a machine-readable carrier. In other words, an exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for carrying out one of the methods described here when the computer program runs on a computer.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. Der Datenträger oder das digitale Speichermedium oder das computerlesbare Medium sind typischerweise greifbar und/oder nicht flüchtig.A further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program for performing one of the methods described herein is recorded. The data carrier or the digital storage medium or the computer-readable medium are typically tangible and / or non-transitory.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.A further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals which represents or represents the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals can, for example, be configured to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.Another exemplary embodiment comprises a processing device, for example a computer or a programmable logic component, which is configured or adapted to carry out one of the methods described herein.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another exemplary embodiment comprises a computer on which the computer program for performing one of the methods described herein is installed.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.A further exemplary embodiment according to the invention comprises a device or a system which is designed to transmit a computer program for performing at least one of the methods described herein to a receiver. The transmission can take place electronically or optically, for example. The receiver can be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device. The device or the system can for example comprise a file server for transmitting the computer program to the recipient.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.In some exemplary embodiments, a programmable logic component (for example a field-programmable gate array, an FPGA) can be used to carry out some or all of the functionalities of the methods described herein. In some exemplary embodiments, a field-programmable gate array can interact with a microprocessor in order to carry out one of the methods described herein. In general, in some exemplary embodiments, the methods are performed by any hardware device. This can be universally applicable hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the method such as an ASIC.
Claims (15)
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