用于測(cè)量容器內(nèi)液體水平的測(cè)量裝置和方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種用于測(cè)量容器內(nèi)的液體水平的測(cè)量裝置，包括傳感器線路，其具有沿著測(cè)量路徑彼此分隔開(kāi)一定距離布置的至少兩個(gè)磁場(chǎng)感應(yīng)傳感器構(gòu)件，并且包括浮子，其產(chǎn)生磁場(chǎng)、并且其能夠從第一測(cè)量位置移動(dòng)到至少一個(gè)第二測(cè)量位置，在第一測(cè)量位置中，浮子假定相對(duì)于傳感器線路的第一位置，在第二測(cè)量位置中，浮子假定相對(duì)于傳感器線路的第二位置，獨(dú)立于測(cè)量路徑。在第一位置，當(dāng)浮子位于第一測(cè)量位置時(shí)，由浮子產(chǎn)生的磁場(chǎng)基本上平行于測(cè)量路徑沿著傳感器線路延伸，并且在第二位置，當(dāng)浮子位于第二測(cè)量位置時(shí)，由浮子產(chǎn)生的磁場(chǎng)基本上平行于測(cè)量路徑沿著傳感器線路延伸。傳感器線路的至少一個(gè)傳感器構(gòu)件使用磁阻效應(yīng)或者是霍爾效應(yīng)傳感器。

Measuring device and method for measuring liquid level in container

The invention relates to a measuring device for measuring liquid level in a container, comprises a sensor circuit, having at least two magnetic induction sensor component along the measurement path separated from each other in a certain distance. The float, and includes, its magnetic field, and it can be moved from a first position to at least one measuring second measurement positions at first, the measuring position, the float assumes a first position relative to sensor line, measured at second locations, the float sensor line assumed to be relative to the second position, independent of the measuring path. In the first position, when the float is in the first position measurement, the magnetic field generated by the float basically parallel to the measuring path along the sensor line extension, and in the second position, when the float is located at second measuring position, the magnetic field generated by the float basically parallel to the measurement path along the sensor line extension. At least one sensor component of the sensor line uses magnetoresistive effects or a Holzer effect sensor.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種測(cè)量容器內(nèi)的液體水平的測(cè)量裝置和測(cè)量容器內(nèi)的液體水平的方法。本專(zhuān)利技術(shù)同樣地涉及這種測(cè)量裝置和測(cè)量方法的使用。
技術(shù)介紹
在多個(gè)
中，需要測(cè)量液體表面相比于參考高度的高度。從現(xiàn)有技術(shù)中，已知使用浮在液體上的浮子以及通過(guò)確定浮子在容器內(nèi)的位置來(lái)得到液體水平的結(jié)論。從現(xiàn)有技術(shù)中，已知在用于測(cè)量液體水平的測(cè)量裝置中使用磁感應(yīng)傳感器構(gòu)件。從DE10156479A1，已知的是采用可旋轉(zhuǎn)的支承桿臂，該支承桿臂的一端附接有浮子，該支承桿臂的可旋轉(zhuǎn)支承端連接至環(huán)形磁體，并且已知使用一傳感器，其中，當(dāng)該桿移動(dòng)時(shí)，環(huán)形磁體與其一起移動(dòng)，使得其改變作用在傳感器上的磁影響，這帶來(lái)了對(duì)應(yīng)于液體水平的輸出信號(hào)。采用可編程的霍爾效應(yīng)傳感器作為傳感器。從DE19935652A1已知的是，將磁體連接至浮子，以及在浮子的移動(dòng)路徑的外側(cè)提供一傳感器，該傳感器可測(cè)量在由磁體生成的磁場(chǎng)的磁力線的方向上取決于被浮子移動(dòng)的磁體的位置和/或定位而產(chǎn)生的變化，并且該傳感器可將其電子地重現(xiàn)在顯示器上。從DE19925185A1已知的是，提供了繞旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地支承的浮子，并且在浮子的旋轉(zhuǎn)軸線處安裝一磁體，該磁體安裝為與設(shè)置在管內(nèi)的磁場(chǎng)傳感器相反，并且設(shè)置為經(jīng)由電線向評(píng)估設(shè)備發(fā)射信號(hào)，該信號(hào)取決于浮子的角度位置。從US3982087、GB1395075和DE3241250A1，測(cè)量裝置已知用于測(cè)量容器內(nèi)的液體水平，其中簧片觸頭被用作磁感應(yīng)傳感器構(gòu)件。簧片觸頭具有可移動(dòng)的部件。因此，這些測(cè)量裝置并且特別合適用于安裝在車(chē)輛中的容器內(nèi)。在行進(jìn)過(guò)程中的振動(dòng)可能導(dǎo)致簧片觸頭被損壞。在使用簧片觸頭的測(cè)量裝置中，簧片觸頭的簧片觸頭的范圍通常是用于從液體密封的殼體中。液體的水平通過(guò)相應(yīng)簧片觸頭的開(kāi)關(guān)而檢測(cè)。系統(tǒng)的精確度從而取決于在測(cè)量路徑的每段上的簧片觸頭的尺寸和其數(shù)量。通過(guò)具有簧片觸頭的測(cè)量裝置，通常獲得10-20mm的精確度。針對(duì)該背景，本專(zhuān)利技術(shù)基于該問(wèn)題，提出了一種用于測(cè)量容器內(nèi)的液體水平的測(cè)量裝置和測(cè)量方法，其可以更高的精度來(lái)測(cè)量容器內(nèi)的液體的水平。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
該問(wèn)題通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1和2的測(cè)量裝置和根據(jù)權(quán)利要求10的測(cè)量方法來(lái)解決。優(yōu)選的實(shí)施例復(fù)現(xiàn)在從屬權(quán)利要求中以及復(fù)現(xiàn)在隨后的說(shuō)明書(shū)中。本專(zhuān)利技術(shù)基于起始于這樣的基本思想，即在傳感器線路中采用不包含可移動(dòng)部件的磁感應(yīng)傳感器構(gòu)件，特別地在傳感器線路中不采用具有簧片觸頭的傳感器構(gòu)件。特別地，當(dāng)傳感器線路的至少一個(gè)傳感器構(gòu)件使用磁阻效應(yīng)或者是霍爾效應(yīng)傳感器或磁阻器或EMR傳感器時(shí)，來(lái)實(shí)現(xiàn)上述思想。特別優(yōu)選地，在傳感器線路上使用這樣一種傳感器構(gòu)件，其使用磁阻效應(yīng)或其為霍爾傳感器或磁阻器或EMR傳感器，并且在其下游沒(méi)有安裝有觸發(fā)器(特別是D觸發(fā)器)。在傳感器構(gòu)件下游安裝的觸發(fā)器可以被認(rèn)為是簧片觸頭的電子實(shí)現(xiàn)方式。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的用于測(cè)量容器內(nèi)的液體水平的測(cè)量裝置具有這樣一種傳感器線路，其具有沿著測(cè)量路徑彼此分隔開(kāi)布置的兩個(gè)磁場(chǎng)感應(yīng)傳感器構(gòu)件。特別優(yōu)選地，傳感器線路具有不止兩個(gè)，特別優(yōu)選地不止三個(gè)，以及特別優(yōu)選地不止五個(gè)，以及特別優(yōu)選的不止10個(gè)傳感器構(gòu)件，特別優(yōu)選地不止15個(gè)傳感器構(gòu)件。所提供的傳感器構(gòu)件的數(shù)量特別地取決于測(cè)量路徑的長(zhǎng)度，使用的發(fā)射磁體幾何形狀以及由其引起的傳感器平行磁場(chǎng)分布，以及所需要的精度。在優(yōu)選的實(shí)施例中，傳感器構(gòu)件彼此之間等距而對(duì)沿著測(cè)量路徑設(shè)置。然而，其他實(shí)施例也是可以想到的，其中在測(cè)量路徑的一些區(qū)段中的傳感器構(gòu)件相比于傳感器路徑的其他區(qū)段中設(shè)置為更接近彼此。例如，能夠想到這樣的實(shí)施例，其中在測(cè)量路徑的一些區(qū)段中需要特別高的精度，例如，在測(cè)量路徑的下端，在該下端處，容器內(nèi)液體的水平可能接近于容器的全空狀態(tài)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，傳感器線路中的所有傳感器構(gòu)件使用磁阻效應(yīng)。傳感器構(gòu)件可具有“各向異性-磁阻效應(yīng)”(AMR效應(yīng))，或是“巨大”的磁阻效應(yīng)(GMR效應(yīng))。然而，傳感器構(gòu)件也可具有其他效應(yīng)，諸如巨磁阻抗效應(yīng)(GMI)或隧道磁阻效應(yīng)(TMR)。傳感器構(gòu)件可類(lèi)似地為霍爾效應(yīng)傳感器。傳感器構(gòu)件可類(lèi)似地為基于“異常磁阻”效應(yīng)(EMR效應(yīng))的傳感器或磁阻器。這里，磁阻器(也被稱(chēng)為磁相關(guān)阻抗(MDR))被理解為由半導(dǎo)體構(gòu)成的傳感器，其相對(duì)于通過(guò)電阻變化產(chǎn)生的磁場(chǎng)起作用。下文的效應(yīng)也被稱(chēng)為Gauss效應(yīng)或是稱(chēng)為T(mén)homson效應(yīng)(以WilliamThomson命令)。通過(guò)使用具有磁阻效應(yīng)或是為霍爾效應(yīng)傳感器的傳感器構(gòu)件帶來(lái)了這樣的額外的優(yōu)勢(shì)，它們的模擬信號(hào)性能還允許在兩個(gè)傳感器構(gòu)件之間的區(qū)域的浮子位置的內(nèi)插。在優(yōu)選的實(shí)施例中，使用具有螺旋條狀紋結(jié)構(gòu)的磁阻傳感器構(gòu)件。在該情況下，能夠想到采用支持場(chǎng)(supportfield)裝置，以確保穩(wěn)定的操作狀態(tài)，特別是當(dāng)沒(méi)有發(fā)射磁體時(shí)，當(dāng)發(fā)射磁體處于被移除狀態(tài)時(shí)，或是當(dāng)發(fā)射磁體非常弱時(shí)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，使用的磁阻傳感器構(gòu)件包含僅兩種不同類(lèi)型的阻抗，其中阻抗帶取向?yàn)榕c測(cè)量路徑基本垂直以及與測(cè)量路徑基本成直角。這種設(shè)計(jì)的特別的優(yōu)點(diǎn)在于，可獲得的傳感器阻抗和傳感器表面之間的關(guān)系，傳感器表面相比于螺旋條狀紋和旋轉(zhuǎn)傳感器來(lái)說(shuō)特別地大。這種傳感器構(gòu)件的特征線是單極的，即不區(qū)分由其檢測(cè)的磁場(chǎng)的北對(duì)齊和南對(duì)齊。與南北軸線平行于測(cè)量路徑對(duì)齊的浮子相互作用，這種傳感器構(gòu)件可確保與浮子的安裝位置無(wú)關(guān)的函數(shù)，至少如果該浮子具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，AMR傳感器(通過(guò)集成具有不同的溫度性能的阻抗材料而形成)具有輸出信號(hào)的這樣的溫度性能，在特征線的至少中間部分，在第一接近方向上，帶來(lái)了輸出信號(hào)的溫度獨(dú)立性。在優(yōu)選的實(shí)施例中，將可產(chǎn)生正弦類(lèi)型或余弦類(lèi)型的場(chǎng)的角度相關(guān)的傳感器信號(hào)的磁阻旋轉(zhuǎn)傳感器用作傳感器線路的傳感器構(gòu)件。使用旋轉(zhuǎn)傳感器具有這樣的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)確定傳感器位置的磁場(chǎng)角度時(shí)，傳感器輸出幅值的溫度相關(guān)性對(duì)角度的確定沒(méi)有影響，從而對(duì)發(fā)射器位置沒(méi)有影響。在根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的裝置中的這種傳感器類(lèi)型的進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)在于，能夠通過(guò)與磁場(chǎng)方向無(wú)關(guān)的MR信號(hào)幅值以及通過(guò)與該參數(shù)有關(guān)的溫度，通過(guò)兩個(gè)通道的輸出信號(hào)的平方和的根拉來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量，而無(wú)需使用額外的溫度傳感器。在優(yōu)選的實(shí)施例中，相應(yīng)的傳感器構(gòu)件具有磁阻元件的全橋布置(惠斯頓電橋)或是這些磁阻元件的半橋電路。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，可為每個(gè)傳感器構(gòu)件通過(guò)額外的全橋電路或額外的半橋電路。通過(guò)磁場(chǎng)感應(yīng)傳感器的適當(dāng)?shù)臉?gòu)造，獲得了初始地依賴(lài)于磁場(chǎng)方向的兩個(gè)正弦類(lèi)型和余弦類(lèi)型的信號(hào)。在該情況下，能夠想到采用支持場(chǎng)裝置，以確保穩(wěn)定的操作狀態(tài)，特別是當(dāng)沒(méi)有發(fā)射磁體時(shí)，當(dāng)發(fā)射磁體處于被移除狀態(tài)時(shí)，或是當(dāng)發(fā)射磁體非常弱時(shí)。額外地或替代地，在根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的裝置中，傳感器線路的至少一個(gè)傳感器構(gòu)件，以及特別優(yōu)選的所有的傳感器構(gòu)件，具有產(chǎn)生第一中間信號(hào)的第一部分和產(chǎn)生第二中間信號(hào)的第二部分，第一中間信號(hào)的進(jìn)程與第二中間信號(hào)的進(jìn)程依賴(lài)于外部產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向和/或強(qiáng)度，并且第一中間信號(hào)大致具有正弦類(lèi)型的進(jìn)程且第二中間信號(hào)大致具有余弦類(lèi)型的進(jìn)程，并且第一部分的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)于第二部分的中點(diǎn)。通過(guò)產(chǎn)生正弦類(lèi)型信號(hào)的第一部分相對(duì)于產(chǎn)生余弦類(lèi)型信號(hào)的第二部分的這種布置方式，可以有利地實(shí)現(xiàn)這樣的效果，可從兩個(gè)中間信號(hào)的分析推導(dǎo)出瞬時(shí)的信號(hào)幅值。該信息可例如用于確定浮子的粗略位置(以本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于測(cè)量容器內(nèi)液體水平的測(cè)量裝置，具有傳感器線路(4、14、24、34、44、54)，所述傳感器線路具有沿著測(cè)量路徑彼此分隔開(kāi)的至少兩個(gè)磁場(chǎng)感應(yīng)傳感器構(gòu)件(3、13、23、33、43、53、63)，浮子(1、11、21、31、41、51)，其產(chǎn)生磁場(chǎng)、并且能夠沿著測(cè)量路徑從第一測(cè)量位置移動(dòng)到至少第二測(cè)量位置，在第一測(cè)量位置中，浮子(1、11、21、31、41、51)占據(jù)相對(duì)于傳感器線路(4、14、24、34、44、54)的第一相對(duì)位置，在第二測(cè)量位置中，浮子(1、11、21、31、41、51)占據(jù)相對(duì)于傳感器線路(4、14、24、34、44、54)的第二相對(duì)位置，其中，當(dāng)浮子(1、11、21、31、41、51)位于第一測(cè)量位置時(shí)，由浮子(1、11、21、31、41、51)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在第一位置沿著基本平行于測(cè)量路徑的傳感器線路(4、14、24、34、44、54)延伸，并且，當(dāng)浮子(1、11、21、31、41、51)位于第二測(cè)量位置時(shí)，由浮子(1、11、21、31、41、51)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在第二位置沿著基本平行于測(cè)量路徑的傳感器線路(4、14、24、34、44、54)延伸，其特征在于，傳感器線路(4、14、24、34、44、54)的至少一個(gè)傳感器構(gòu)件(3、13、23、33、43、53、63)使用磁阻效應(yīng)，或者是霍爾效應(yīng)傳感器或者磁阻器或者EMR傳感器。...

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】2014.05.02 DE 102014006276.71.一種用于測(cè)量容器內(nèi)液體水平的測(cè)量裝置，具有傳感器線路(4、14、24、34、44、54)，所述傳感器線路具有沿著測(cè)量路徑彼此分隔開(kāi)的至少兩個(gè)磁場(chǎng)感應(yīng)傳感器構(gòu)件(3、13、23、33、43、53、63)，浮子(1、11、21、31、41、51)，其產(chǎn)生磁場(chǎng)、并且能夠沿著測(cè)量路徑從第一測(cè)量位置移動(dòng)到至少第二測(cè)量位置，在第一測(cè)量位置中，浮子(1、11、21、31、41、51)占據(jù)相對(duì)于傳感器線路(4、14、24、34、44、54)的第一相對(duì)位置，在第二測(cè)量位置中，浮子(1、11、21、31、41、51)占據(jù)相對(duì)于傳感器線路(4、14、24、34、44、54)的第二相對(duì)位置，其中，當(dāng)浮子(1、11、21、31、41、51)位于第一測(cè)量位置時(shí)，由浮子(1、11、21、31、41、51)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在第一位置沿著基本平行于測(cè)量路徑的傳感器線路(4、14、24、34、44、54)延伸，并且，當(dāng)浮子(1、11、21、31、41、51)位于第二測(cè)量位置時(shí)，由浮子(1、11、21、31、41、51)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在第二位置沿著基本平行于測(cè)量路徑的傳感器線路(4、14、24、34、44、54)延伸，其特征在于，傳感器線路(4、14、24、34、44、54)的至少一個(gè)傳感器構(gòu)件(3、13、23、33、43、53、63)使用磁阻效應(yīng)，或者是霍爾效應(yīng)傳感器或者磁阻器或者EMR傳感器。2.用于測(cè)量容器內(nèi)液體水平的測(cè)量裝置，具有傳感器線路(4、14、24、34、44、54)，所述傳感器線路具有沿著測(cè)量路徑彼此分隔開(kāi)的至少兩個(gè)磁場(chǎng)感應(yīng)傳感器構(gòu)件(3、13、23、33、43、53、63)，浮子(1、11、21、31、41、51)，其產(chǎn)生磁場(chǎng)、并且能夠沿著測(cè)量路徑從第一測(cè)量位置移動(dòng)到至少第二位置，在第一測(cè)量位置中，浮子(1、11、21、31、41、51)占據(jù)相對(duì)于傳感器線路(4、14、24、34、44、54)的第一相對(duì)位置，在第二位置中，浮子(1、11、21、31、41、51)占據(jù)相對(duì)于傳感器線路(4、14、24、34、44、54)的第二相對(duì)位置，其中，當(dāng)浮子(1、11、21、31、41、51)位于第一測(cè)量位置時(shí)，由浮子(1、11、21、31、41、51)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在第一位置沿著基本平行于測(cè)量路徑的傳感器線路(4、14、24、34、44、54)延伸，并且，當(dāng)浮子(1、11、21、31、41、51)位于第二測(cè)量位置時(shí)，由浮子(1、11、21、31、41、51)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在第二位置沿著基本平行于測(cè)量路徑的傳感器線路(4、14、24、34、44、54)延伸，特別優(yōu)選地根據(jù)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：A巴托斯，A梅森伯格，A沃斯，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：泰連感應(yīng)德國(guó)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：德國(guó);DE