用於檢測容器的料位的裝置和方法及用於填充容器的裝置的製作方法
2023-06-09 14:59:56
專利名稱：用於檢測容器的料位的裝置和方法及用於填充容器的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於檢測容器的料位的裝置、 一種用於填充容器的 裝置以及一種用於檢測容器的料位的方法。
背景技術：
由US 4,188，826和DE 27 23 999 C2已知一種用於電測量導電液體料 位高度的裝置。在此， 一個長的電極浸入到液體中。電極本身的電阻應 該小於從電極到液體的過渡電阻。在兩端上將一個電壓施加到電極上。 通過沿著與液體接觸的電極的不同高的電位，在液體中形成一些洩漏電 流。在洩漏電流的區域之外的電位等於在精確對稱於電極的浸入部分的 中心延伸的洩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洩漏電流的區域之外的電位，具有遠離的容器壁。 通過這個測量裝置給出 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 已知一些用於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，由此通過在兩個觸點之間的短路可以推斷料位。在這裡線性料位 測量是不可能的或只能非常困難地即通過非常多的單個電阻和相應的觸 點實現。但是這些接觸測量的優點是，無需導電的容器壁。
發明內容
本發明的目的是，實現一種用於檢測容器的料位的裝置和方法以及 一種填充容器的裝置，通過它們以儘可能簡單且可靠的方式即使由不導 電容器也可以通過儘可能好的解析度檢測料位。
這個目的通過如權利要求1所述的裝置、如權利要求10所述的裝置 和如權利要求11所述的方法得以實現。在從屬權利要求中公開了優選的 實施形式。
在用於檢測料位的裝置中，設置有一個測量探針，它可以插入到容 器中，並且它包括一個在兩個位置上被電接通的電阻段。通過這個電阻段能夠實現一種用於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 準電位。已經表明，在這種將基準電位電極相對緊密地設置在電阻段上 的配置能夠實現有效的料位測量。不再需要導電的容器壁，由此也可以 使用玻璃瓶或塑料瓶作為可能的容器。
為了使基準電位電極相對於電阻段電絕緣，有利的是，設置有一個 絕緣件。也可以設想僅僅通過粘接劑、密封件或類似方法絕緣。
在此一種配置是特別有利的，其中所述基準電位電極設置在測量探 針的下端部上。在這個區域洩漏電流通過電阻段在液體中相對微小，由 此在測量時實現良好的線性度。
有利的是，所述電阻段由管件構成。這能夠實現電阻段的一種經濟 的且簡單的結構。此外電阻段的這種結構能夠使電導線通過管內部導引 到例如電阻段或基準電位電極並由此使導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絕緣件和/或基準電位電 極封閉。在此有利的是，可以設置有一些相應的密封件，用於使不同的 部件相互密封。
一種配置是特別有利的，其中三根導線接通到電阻段上，其中兩根 導線用於將直流或交流電壓施加到電阻段上而第三根導線用於截取電 位。通過這種配置在很大程度上排除了由於外部散射等的幹擾影響。
為了填充容器， 一個裝置是特別有利的，該裝置具有一個如上所述 的用於檢測料位的裝置。
在所述方法中，首先將測量探針插入到容器中並且逐漸地填充容器。 在填充時，電阻段逐漸與填充物接觸。通過一個基準電位電極確定基準 電位，該基準電位電極浸入到填充物中並且設置在測量探針上。
通過基準電位電極在具有電阻段的測量探針中的配置，能夠實現一 種簡單的操作，只需將探針導入到容器中。
藉助於附圖示出本發明的一種有利的實施形式。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。
具體實施例方式
在圖1中示出一個測量探針l，它設置在一個杆2的端部上。該杆2 可以是導電或不導電的。在杆2的下端部上安置一個管件3，它是導電的 並且其電阻與相對液體的接觸電阻相比要相對更小。所述管2和管件3 也可以一體地由一段管構成，其中管件3通過觸點12限定(見下述)。 該管件3在上面與一個觸點12接通並且在下面與一個觸點13接通。在 觸點12安置一個導體8而在觸點13安置兩個導體9和10。但是代替兩 個導體9和10也可以只設置一個唯一的導體。這意味著，或者去掉導體 9或者去掉導體10。
在管件3的下端部上設有一個密封件6，在其上連接一個絕緣件4。 該絕緣件4在這裡在沿著測量探針的方向具有一個長度，該長度為管件 3長度的1/50至一半之間。優選是一個為管件3長度的1/5至1/10範圍 內的長度。
通過一個密封件7密封地在測量探針1的下端部上設置有一個基準 電位電極5，它由一種導電材料製成。這個基準電位電極5在一個觸點 14上與一個導體11連接。
不同的部件2、 3、 4和5例如可以藉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，用於良好地密封。
為了測量料位，在導體8與9之間施加一個直流或交流電壓。由此 在觸點12與13之間沿著管件3形成一個電壓降。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微小，這個電 壓降相對地獨立於料位。
根據沿著電阻段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。 可以通過基準電位電極5檢測液體的電位。為此例如也可以確定在導體 10與11之間的電壓差，或者如果沒有導線IO，則確定在導線9與11之 間或在導線8與ll之間的電壓差。
由此通過這個測量探針，通過在變化的填充期間的變化的電壓，能夠連續檢測料位高度。
在圖2中示出一個應用示例。在這裡測量探針1浸入到一個瓶子15 中，它被充以一種液體16。所述管件3在這裡部分地浸入到液體16中。 此外還將基準電位電極5浸入到液體中，因為它設置在電阻段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導入到瓶子15中。同時或在此之前開始 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， 接通基準電位電極5並接著接通電阻段3的下端部。在這個狀態下，基 準電位電極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電位電極5進行檢測。 一旦達到所 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 臺旋轉填充^^或者一 臺直線填充機中通 過許多填充站(多於5、 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80、 90或100 個)來實現。
權利要求
1.用於檢測容器例如瓶子的料位的裝置，具有一個測量探針，該測量探針可以插入到容器中，並且該測量探針包括一個在兩個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，其特徵在於，所述測量探針(1)具有一個被電接通的基準電位電極(5)。
2. 如權利要求l所述的裝置，其特徵在於，設置有一個絕緣件(4)， 通過該絕緣件使基準電位電極(5)相對於電阻段(3)電絕緣。
3. 如權利要求l所述的裝置，其特徵在於，所述基準電位電極(5) 通過絕緣件固定在電阻段(3)上。
4. 如權利要求1至3之一所述的裝置，其特徵在於，所述基準電位 電極(5)設置在測量探針(1)的下端部上。
5. 如權利要求1至4之一所述的裝置，其特徵在於，所述電阻段(3) 包括一個管件。
6. 如權利要求5所述的裝置，其特徵在於， 一些電導線(8、 9、 10、 11)設置在管件內部。
7. 如權利要求5或6所述的裝置，其特徵在於，所述管件的下端部 用一個絕緣件(4)和/或基準電位電極(5)封閉。
8. 如權利要求1至7之一所述的裝置，其特徵在於，在可以浸入到 填充物中的各部件之間設置有密封件(6、 7)。
9. 如權利要求1至8之一所述的裝置，其特徵在於，在電阻段(3) 上接通一個附加的測量信號導線(10)。
10. 用於填充容器例如瓶子的裝置，其特徵在於，設置有一個如權 利要求1至9之一所述的用於檢測料位的裝置。
11. 用於檢測容器例如瓶子的料位的方法，具有一個測量探針，該 測量探針包括一個在兩個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並且逐漸地填充容器，使得電阻段在不同的料位高度上與容器的填充物接觸，其特徵在於，通過一個浸入到填充物(16)中 的設置在測量探針(1)上的基準電位電極(5)給出一個電的基準電位。
全文摘要
本發明涉及一個用於檢測容器例如瓶子的料位的裝置，具有一個測量探針，它可以插入到容器中，並且它包括一個在兩個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被電接通的基準電位電極。此外本發明還涉及一種用於填充容器例如瓶子的裝置，其中設有一個上述的用於檢測料位的裝置。本發明還涉及一種用於檢測容器例如瓶子的料位的方法，具有一個測量探針，它包括一個在兩個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並且逐漸地填充容器，使得電阻段在不同的料位高度上與容器的填充物接觸，其中通過一個浸入到填充物中的設置在測量探針上的基準電位電極給出一個電的基準電位。
文檔編號G01F23/24GK101292136SQ200680039256
公開日2008年10月22日 申請日期2006年11月18日 優先權日2005年12月7日
發明者J·察沙爾, R·邁因青格爾 申請人:克羅內斯股份公司