專利名稱：用于檢測容器的料位的裝置和方法及用于填充容器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測容器的料位的裝置、 一種用于填充容器的 裝置以及一種用于檢測容器的料位的方法。
背景技術(shù)：
由US 4,188，826和DE 27 23 999 C2已知一種用于電測量導(dǎo)電液體料 位高度的裝置。在此， 一個(gè)長的電極浸入到液體中。電極本身的電阻應(yīng) 該小于從電極到液體的過渡電阻。在兩端上將一個(gè)電壓施加到電極上。 通過沿著與液體接觸的電極的不同高的電位，在液體中形成一些泄漏電 流。在泄漏電流的區(qū)域之外的電位等于在精確對(duì)稱于電極的浸入部分的 中心延伸的泄漏電流情況下電極的浸入到液體中的部分的中心的電位。 為了檢測在浸入電極的泄漏電流的區(qū)域之外的電位，具有遠(yuǎn)離的容器壁。 通過這個(gè)測量裝置給出 一種在測量電壓與料位之間的線性曲線。
由EP 0 658 511 Bl ， DE 43 22 088 Al ， AT 338640和EP 0 598 892 Bl 已知一些用于檢測在瓶子中的液體料位的裝置，其中，電極可以與液體 接觸，由此通過在兩個(gè)觸點(diǎn)之間的短路可以推斷料位。在這里線性料位 測量是不可能的或只能非常困難地即通過非常多的單個(gè)電阻和相應(yīng)的觸 點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。但是這些接觸測量的優(yōu)點(diǎn)是，無需導(dǎo)電的容器壁。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，實(shí)現(xiàn)一種用于檢測容器的料位的裝置和方法以及 一種填充容器的裝置，通過它們以盡可能簡單且可靠的方式即使由不導(dǎo) 電容器也可以通過盡可能好的分辨率檢測料位。
這個(gè)目的通過如權(quán)利要求1所述的裝置、如權(quán)利要求10所述的裝置 和如權(quán)利要求11所述的方法得以實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中公開了優(yōu)選的 實(shí)施形式。
在用于檢測料位的裝置中，設(shè)置有一個(gè)測量探針，它可以插入到容 器中，并且它包括一個(gè)在兩個(gè)位置上被電接通的電阻段。通過這個(gè)電阻段能夠?qū)崿F(xiàn)一種用于檢測料位的線性的測量方法。
但是將電極組合到測量探針本身中，通過電極可以檢測液體中的基 準(zhǔn)電位。已經(jīng)表明，在這種將基準(zhǔn)電位電極相對(duì)緊密地設(shè)置在電阻段上 的配置能夠?qū)崿F(xiàn)有效的料位測量。不再需要導(dǎo)電的容器壁，由此也可以 使用玻璃瓶或塑料瓶作為可能的容器。
為了使基準(zhǔn)電位電極相對(duì)于電阻段電絕緣，有利的是，設(shè)置有一個(gè) 絕緣件。也可以設(shè)想僅僅通過粘接劑、密封件或類似方法絕緣。
在此一種配置是特別有利的，其中所述基準(zhǔn)電位電極設(shè)置在測量探 針的下端部上。在這個(gè)區(qū)域泄漏電流通過電阻段在液體中相對(duì)微小，由 此在測量時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的線性度。
有利的是，所述電阻段由管件構(gòu)成。這能夠?qū)崿F(xiàn)電阻段的一種經(jīng)濟(jì) 的且簡單的結(jié)構(gòu)。此外電阻段的這種結(jié)構(gòu)能夠使電導(dǎo)線通過管內(nèi)部導(dǎo)引 到例如電阻段或基準(zhǔn)電位電極并由此使導(dǎo)線保持與填充物分開。
在此有利的是，使所述管件的下端部用一個(gè)絕緣件和/或基準(zhǔn)電位電 極封閉。在此有利的是，可以設(shè)置有一些相應(yīng)的密封件，用于使不同的 部件相互密封。
一種配置是特別有利的，其中三根導(dǎo)線接通到電阻段上，其中兩根 導(dǎo)線用于將直流或交流電壓施加到電阻段上而第三根導(dǎo)線用于截取電 位。通過這種配置在很大程度上排除了由于外部散射等的干擾影響。
為了填充容器， 一個(gè)裝置是特別有利的，該裝置具有一個(gè)如上所述 的用于檢測料位的裝置。
在所述方法中，首先將測量探針插入到容器中并且逐漸地填充容器。 在填充時(shí)，電阻段逐漸與填充物接觸。通過一個(gè)基準(zhǔn)電位電極確定基準(zhǔn) 電位，該基準(zhǔn)電位電極浸入到填充物中并且設(shè)置在測量探針上。
通過基準(zhǔn)電位電極在具有電阻段的測量探針中的配置，能夠?qū)崿F(xiàn)一 種簡單的操作，只需將探針導(dǎo)入到容器中。


借助于附圖示出本發(fā)明的一種有利的實(shí)施形式。附圖中 圖l 測量探針的示意截面圖，圖2 測量探針在容器中的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出一個(gè)測量探針l，它設(shè)置在一個(gè)桿2的端部上。該桿2 可以是導(dǎo)電或不導(dǎo)電的。在桿2的下端部上安置一個(gè)管件3，它是導(dǎo)電的 并且其電阻與相對(duì)液體的接觸電阻相比要相對(duì)更小。所述管2和管件3 也可以一體地由一段管構(gòu)成，其中管件3通過觸點(diǎn)12限定(見下述)。 該管件3在上面與一個(gè)觸點(diǎn)12接通并且在下面與一個(gè)觸點(diǎn)13接通。在 觸點(diǎn)12安置一個(gè)導(dǎo)體8而在觸點(diǎn)13安置兩個(gè)導(dǎo)體9和10。但是代替兩 個(gè)導(dǎo)體9和10也可以只設(shè)置一個(gè)唯一的導(dǎo)體。這意味著，或者去掉導(dǎo)體 9或者去掉導(dǎo)體10。
在管件3的下端部上設(shè)有一個(gè)密封件6，在其上連接一個(gè)絕緣件4。 該絕緣件4在這里在沿著測量探針的方向具有一個(gè)長度，該長度為管件 3長度的1/50至一半之間。優(yōu)選是一個(gè)為管件3長度的1/5至1/10范圍 內(nèi)的長度。
通過一個(gè)密封件7密封地在測量探針1的下端部上設(shè)置有一個(gè)基準(zhǔn) 電位電極5，它由一種導(dǎo)電材料制成。這個(gè)基準(zhǔn)電位電極5在一個(gè)觸點(diǎn) 14上與一個(gè)導(dǎo)體11連接。
不同的部件2、 3、 4和5例如可以借助一種螺栓連接分別與相鄰的 部件連接。所述密封件6、 7通過旋到一起壓緊到一起，用于良好地密封。
為了測量料位，在導(dǎo)體8與9之間施加一個(gè)直流或交流電壓。由此 在觸點(diǎn)12與13之間沿著管件3形成一個(gè)電壓降。通過使電阻段3的電 阻與在電阻段3與包圍它的液體之間的過渡電阻相比相對(duì)微小，這個(gè)電 壓降相對(duì)地獨(dú)立于料位。
根據(jù)沿著電阻段3的液體料位多高而定，液體與電阻段的部件接觸， 它們具有不同高的電位。由此液體本身的電位隨著料位的增加而變化。 可以通過基準(zhǔn)電位電極5檢測液體的電位。為此例如也可以確定在導(dǎo)體 10與11之間的電壓差，或者如果沒有導(dǎo)線IO，則確定在導(dǎo)線9與11之 間或在導(dǎo)線8與ll之間的電壓差。
由此通過這個(gè)測量探針，通過在變化的填充期間的變化的電壓，能夠連續(xù)檢測料位高度。
在圖2中示出一個(gè)應(yīng)用示例。在這里測量探針1浸入到一個(gè)瓶子15 中，它被充以一種液體16。所述管件3在這里部分地浸入到液體16中。 此外還將基準(zhǔn)電位電極5浸入到液體中，因?yàn)樗O(shè)置在電阻段3的下端 部以下。
在圖2中為了清晰起見未示出填充閥以及填充管，通過它將液體16 加入到瓶子15中。所述填充管可以大致設(shè)置在4笨針旁邊或者與4笨針同心。
在所述方法中，測量探針1導(dǎo)入到瓶子15中。同時(shí)或在此之前開始 填充過程，其中使液體16充入到瓶子15中。隨著液面15的逐漸上升， 接通基準(zhǔn)電位電極5并接著接通電阻段3的下端部。在這個(gè)狀態(tài)下，基 準(zhǔn)電位電極5具有與電阻段3下端部相同的電位。隨著液面17的逐漸上 升，液體16的電位向如同通過觸點(diǎn)12(參見圖l)給定的電位方向變化。 液體的這種變化的電位可以通過基準(zhǔn)電位電極5進(jìn)行檢測。 一旦達(dá)到所 期望的料位，這可以通過簡單的電壓測量確定，則停止填充。接著從容 器15中取出測量探針。
這種瓶子填充例如可以在一 臺(tái)旋轉(zhuǎn)填充^^或者一 臺(tái)直線填充機(jī)中通 過許多填充站(多于5、 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80、 90或100 個(gè))來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于檢測容器例如瓶子的料位的裝置，具有一個(gè)測量探針，該測量探針可以插入到容器中，并且該測量探針包括一個(gè)在兩個(gè)位置上被電接通的電阻段，其中電阻段可以在不同的料位高度上與容器的填充物接觸，其特征在于，所述測量探針(1)具有一個(gè)被電接通的基準(zhǔn)電位電極(5)。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有一個(gè)絕緣件(4)， 通過該絕緣件使基準(zhǔn)電位電極(5)相對(duì)于電阻段(3)電絕緣。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)電位電極(5) 通過絕緣件固定在電阻段(3)上。
4. 如權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)電位 電極(5)設(shè)置在測量探針(1)的下端部上。
5. 如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置，其特征在于，所述電阻段(3) 包括一個(gè)管件。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于， 一些電導(dǎo)線(8、 9、 10、 11)設(shè)置在管件內(nèi)部。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述管件的下端部 用一個(gè)絕緣件(4)和/或基準(zhǔn)電位電極(5)封閉。
8. 如權(quán)利要求1至7之一所述的裝置，其特征在于，在可以浸入到 填充物中的各部件之間設(shè)置有密封件(6、 7)。
9. 如權(quán)利要求1至8之一所述的裝置，其特征在于，在電阻段(3) 上接通一個(gè)附加的測量信號(hào)導(dǎo)線(10)。
10. 用于填充容器例如瓶子的裝置，其特征在于，設(shè)置有一個(gè)如權(quán) 利要求1至9之一所述的用于檢測料位的裝置。
11. 用于檢測容器例如瓶子的料位的方法，具有一個(gè)測量探針，該 測量探針包括一個(gè)在兩個(gè)位置上被電接通的電阻段，包括步驟將測量探針插入到容器中并且逐漸地填充容器，使得電阻段在不同的料位高度上與容器的填充物接觸，其特征在于，通過一個(gè)浸入到填充物(16)中 的設(shè)置在測量探針(1)上的基準(zhǔn)電位電極(5)給出一個(gè)電的基準(zhǔn)電位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個(gè)用于檢測容器例如瓶子的料位的裝置，具有一個(gè)測量探針，它可以插入到容器中，并且它包括一個(gè)在兩個(gè)位置上被電接通的電阻段，其中電阻段可以在不同的料位高度上與容器的填充物接觸，其中所述測量探針具有一個(gè)被電接通的基準(zhǔn)電位電極。此外本發(fā)明還涉及一種用于填充容器例如瓶子的裝置，其中設(shè)有一個(gè)上述的用于檢測料位的裝置。本發(fā)明還涉及一種用于檢測容器例如瓶子的料位的方法，具有一個(gè)測量探針，它包括一個(gè)在兩個(gè)位置上被電接通的電阻段，包括步驟將測量探針插入到容器中并且逐漸地填充容器，使得電阻段在不同的料位高度上與容器的填充物接觸，其中通過一個(gè)浸入到填充物中的設(shè)置在測量探針上的基準(zhǔn)電位電極給出一個(gè)電的基準(zhǔn)電位。
文檔編號(hào)G01F23/24GK101292136SQ200680039256
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2006年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月7日
發(fā)明者J·察沙爾, R·邁因青格爾 申請(qǐng)人:克羅內(nèi)斯股份公司