DE102016212264A1 - Level sensor and level detection system - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Füllstandsensor (10) zum Erfassen eines Füllstandes eines Behälters (104) und eine Füllstanderfassungsanordnung mit einem Füllstandsensor (10) vorgeschlagen. Der Füllstandsensor (10) weist einen Schwimmkörper (12), ein Hebelelement (14), eine Energiewandlungseinrichtung (20) und ein Funkmodul (24) auf. Der Schwimmkörper (12) ist an einem ersten Ende (16) des Hebelelements (14) angeordnet, und ein zweites Ende (18) des Hebelelements (14) ist derart angeordnet, dass es bei einer durch eine Füllstandänderung bewirkten Lageänderung des Schwimmkörpers (12) die Energiewandlungseinrichtung (20) betätigt, welche ein mit dem Füllstand korrelierendes elektrisches Signal erzeugt und an das Funkmodul (24) übermittelt, wobei das Funkmodul (24) basierend auf dem elektrischen Signal ein Funksignal an einen Empfänger (110) übermittelt.A fill level sensor (10) for detecting a fill level of a container (104) and a fill level detection arrangement with a fill level sensor (10) are proposed. The level sensor (10) has a floating body (12), a lever element (14), an energy conversion device (20) and a radio module (24). The floating body (12) is arranged at a first end (16) of the lever element (14), and a second end (18) of the lever element (14) is arranged such that it changes position of the floating body (12) as a result of a level change. the energy conversion device (20) is actuated, which generates an electrical signal correlating with the level and transmits it to the radio module (24), wherein the radio module (24) transmits a radio signal to a receiver (110) based on the electrical signal.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet von Füllstandmessungen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Füllstandsensor zum Erfassen eines Füllstandes eines Behälters und eine Füllstanderfassungsanordnung mit einem solchen FüllstandsensorThe invention generally relates to the field of level measurements. In particular, the invention relates to a level sensor for detecting a level of a container and a level detection arrangement with such a level sensor
Technischer HintergrundTechnical background
Als „Energy Harvesting” bzw. „Energie-Ernten” wird allgemein eine Gewinnung kleiner Mengen elektrischer Energie aus Quellen wie Umgebungstemperatur, Vibrationen oder Luftströmungen bezeichnet. Dies kann insbesondere bei mobilen Geräten geringer Leistung zum Einsatz kommen. Dabei können etwa bei Drahtlostcchnologien Einschränkungen durch eine kabelgebundene Stromversorgung oder eine Batterie vermieden werden.Energy harvesting is generally referred to as the recovery of small amounts of electrical energy from sources such as ambient temperature, vibration, or air currents. This can be used in particular for mobile devices of low power. For example, in wireless technologies, limitations of a wired power supply or a battery can be avoided.
Insbesondere in der Sensorik können werden derartige Technologien zunehmend eingesetzt, z. B. bei Drucksensoren, Durchflusssensoren oder Temperatursensoren. Als Energie-Quellen werden dabei in der Regel mechanische Schwingungen, etwa Vibrationen, oder Temperaturunterschiede bzw. Temperaturgradienten genutzt.In particular, in sensor technology such technologies are increasingly used, for. B. pressure sensors, flow sensors or temperature sensors. As sources of energy mechanical vibrations, such as vibrations, or temperature differences or temperature gradients are usually used.
Die
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung einen zuverlässig arbeitenden Füllstandsensor und eine Füllstanderfassungsanordnung mit einem solchen Füllstandsensor bereitzustellen.It is the object of the invention to provide a reliably operating fill level sensor and a fill level detection arrangement with such a fill level sensor.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.This object is solved by the subject matter of the independent claims. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Füllstandsensor zum Erfassen eines Füllstandes eines Behälters, etwa eines Tanks, angegeben. Der Füllstandsensor weist einen Schwimmkörper auf, der dazu ausgelegt ist, bei einer Füllstandänderung eine Lageänderung durchzuführen. Ferner weist der Füllstandsensor ein Hebelelement, eine Energiewandlungseinrichtung und ein Funkmodul zur drahtlosen Übertragung eines Funksignals auf. Der Schwimmkörper ist dabei an einem ersten Ende des Hebelelements angeordnet, und ein zweites Ende des Hebelelements ist derart angeordnet, dass es bei einer durch eine Füllstandänderung bewirkten Lageänderung des Schwimmkörpers die Energiewandlungseinrichtung betätigt, so dass eine potentielle Energie des Schwimmkörpers durch die Energiewandlungseinrichtung in elektrische Energie gewandelt wird. Ferner ist die Energiewandlungseinrichtung dazu eingerichtet, bei Betätigung ein mit dem Füllstand korrelierendes elektrisches Signal zu erzeugen und dem Funkmodul zuzuführen bzw. an das Funkmodul zu übertragen und/oder zu übermitteln, wobei das Funkmodul dazu eingerichtet ist, basierend auf dem elektrischen Signal der Energiewandlungseinrichtung ein mit dem Füllstand korrelierendes Funksignal an einen Empfänger zu übertragen und/oder zu übermitteln.According to one aspect of the invention, a level sensor is provided for detecting a level of a container, such as a tank. The level sensor has a float, which is designed to perform a change in position at a level change. Furthermore, the fill level sensor has a lever element, an energy conversion device and a radio module for the wireless transmission of a radio signal. The float is arranged at a first end of the lever member, and a second end of the lever member is arranged such that it actuates the energy conversion device at a caused by a level change position of the float, so that a potential energy of the float through the energy conversion device into electrical energy is converted. Furthermore, the energy conversion device is set up to generate an electrical signal correlating with the filling level and to transmit it to the radio module and / or transmit it, the radio module being set up based on the electrical signal of the energy conversion device to transmit and / or transmit with the level correlating radio signal to a receiver.
Durch den erfindungsgemäßen Füllstandsensor kann in vorteilhafter Weise eine potentielle Energie, auch Lageenergie genannt, des Schwimmkörpers in einer einem Füllstand entsprechenden Lage des Schwimmkörpers genutzt werden, um einen aktuellen Füllstand bzw. eine aktuelle Füllhöhe bzw. ein aktuelles Füllstandniveau zu erfassen und drahtlos an den Empfänger zu übertragen. Eine Füllstandänderung kann auch eine Änderung der potentiellen Energie, d. h. der Lageenergie, des Schwimmkörpers in einem abgeschlossenen System bedeuten. Aus unterschiedlichen Energiepotenzialen, welche unterschiedlichen Füllständen entsprechen können, kann so durch Betätigung und geeignete Ausbildung der Energiewandlungseinrichtung gemäß dem Energieerhaltungssatz eine Umwandlung der Lageenergie in eine andere physikalische Energieform erfolgen, wie z. B. in elektrische Energie. Diese Energie kann wiederum zur eigentlichen Erfassung des Füllstandes bzw. zur Übermittlung des Funksignals, welches Information bezüglich des Füllstandes umfassen kann, genutzt werden. Das Hebelelement und/oder das zweite Ende des Hebelelements kann dabei außer zur Betätigung der Energiewandlungseinrichtung auch dazu dienen und/oder eingerichtet sein, die potentielle Energie bzw. Lageenergie des Schwimmkörpers an die Energiewandlungseinrichtung zu übertragen.By the level sensor according to the invention, a potential energy, also called potential energy, the float in a corresponding level of the floating body can be used to detect a current level or a current level or a current level level and wirelessly to the receiver in an advantageous manner transferred to. A level change may also involve a change in potential energy, i. H. the positional energy of the float in a closed system. From different energy potentials, which may correspond to different levels, so can be done by actuation and suitable design of the energy conversion device according to the law of conservation of energy conversion of the potential energy into another physical energy form, such. B. in electrical energy. This energy can in turn be used for the actual detection of the fill level or for the transmission of the radio signal, which may include information regarding the fill level. The lever element and / or the second end of the lever element can also serve to serve and / or be adapted to transmit the potential energy or position energy of the floating body to the energy conversion device except for the operation of the energy conversion device.
Der Füllstandsensor ist dabei nur von derjenigen physikalischen Größe abhängig, welche auch bestimmt werden soll, nämlich der Füllhöhe bzw. dem Füllstand bzw. der Lageenergie. Konventionelle Füllstandsensoren, die beispielsweise mit Thermoelementen Temperaturunterschiede zur Energieerzeugung nutzen, sind dagegen von der physikalischen Größe Temperatur abhängig. Ist z. B. bei einer Prozessstörung kein ausreichender Temperaturunterschied vorhanden, so kann unter Umständen keine oder nur eine unzuverlässige Füllstandinformation ermittelt werden.The level sensor is dependent only on that physical size, which is to be determined, namely the level or the level or the potential energy. Conventional level sensors, which use temperature differences for energy generation, for example, with thermocouples, on the other hand depend on the physical quantity of temperature. Is z. B. in a process disturbance is not sufficient temperature difference, it may under certain circumstances no or only an unreliable level information is determined.
Der erfindungsgemäße Füllstandsensor ist bei Befüllung und Entleerung des Behälters vollständig funktionstüchtig und dazu eingerichtet stets Daten in Form des Funksignals zu senden. Die Energie stammt direkt aus der Lageenergie des Füllstandes, weshalb der Füllstandsensor ein sich selbst ladendes System darstellt.The level sensor according to the invention is fully functional upon filling and emptying of the container and always configured to send data in the form of the radio signal. The energy comes directly from the potential energy of the filling level, which is why the level sensor is a self-loading system.
Die „Lageänderung” kann hier und im Folgenden eine Änderung einer Position des Schwimmkörpers zwischen einer ersten Lage bzw. Position und einer zweiten Lage bzw. Position des Schwimmkörpers bezeichnen, wobei die erste und die zweite Lage des Schwimmkörpers jeweils einem Füllstand des Fluids in dem Behälter entsprechen können. Etwa kann bei Absinken und/oder Ansteigen des Füllstandes der Schwimmkörper die Lageänderung durchführen.The "change in position" may here and hereinafter denote a change in a position of the floating body between a first position and a second position of the floating body, wherein the first and the second position of the floating body respectively a level of the fluid in the container can correspond. For example, when sinking and / or rising of the level of the float perform the change in position.
Das „Hebelelement” kann beispielsweise ein starres oder zumindest teilweise flexibles Verbindungselement bezeichnen.The "lever element" may, for example, denote a rigid or at least partially flexible connecting element.
Das „mit dem Füllstand korrelierende elektrische Signal” kann etwa ein Antwortsignal bezeichnen, welches bei Betätigung der Energiewandlungseinrichtung erzeugt und/oder ausgegeben werden kann, um so einen Rückschluss auf einen Füllstand zuzulassen und/oder etwa ein Erreichen eines bestimmten Füllstandes anzuzeigen.The "fill level correlating electrical signal" may, for example, designate a response signal that can be generated and / or output upon actuation of the energy conversion device so as to permit inference to a level and / or to indicate, for example, reaching a certain level.
Gleichsam kann das „mit dem Füllstand korrelierende Funksignal” etwa ein Antwortsignal bezeichnen, welches als Antwort auf das elektrische Signal erzeugt werden kann, um so einen Rückschluss auf einen Füllstand zuzulassen und/oder etwa ein Erreichen eines bestimmten Füllstandes anzuzeigen.Similarly, the "level-correlated radio signal" may refer to, for example, a response signal that may be generated in response to the electrical signal so as to allow inference to a level and / or indicate that a certain level has been reached.
Die Energiewandlungseinrichtung kann insbesondere außerhalb des Schwimmkörpers angeordnet sein. Ferner kann die Energiewandlungseinrichtung dazu ausgeführt sein innerhalb oder außerhalb des Behälters angeordnet zu werden.The energy conversion device can be arranged in particular outside the float. Furthermore, the energy conversion device may be designed to be arranged inside or outside the container.
Das Funkmodul kann innerhalb oder außerhalb des Schwimmkörpers angeordnet sein. Ferner kann das Funkmodul dazu ausgeführt sein, innerhalb oder außerhalb des Behälters angeordnet zu werden.The radio module can be arranged inside or outside the float. Furthermore, the radio module may be designed to be arranged inside or outside the container.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Energiewandlungseinrichtung dazu eingerichtet, das Funkmodul mit dem elektrischen Signal mit elektrischer Energie zu versorgen. Insbesondere kann die Energiewandlungseinrichtung dazu eingerichtet sein, das Funkmodul vollständig mit elektrischer Energie zu versorgen. Derart kann ein unabhängig von einer Stromversorgung und somit zuverlässig arbeitender Füllstandsensor bereitgestellt sein.According to one embodiment, the energy conversion device is configured to supply the radio module with the electrical signal with electrical energy. In particular, the energy conversion device can be configured to supply the radio module completely with electrical energy. In this way, it is possible to provide a fill level sensor which operates independently of a power supply and thus operates reliably.
Mit anderen Worten kann eine für eine Erzeugung und/oder Übertragung des Funksignals notwendige elektrische Energie durch den Füllstandsensor selbst aus der Lageänderung, d. h. der Änderung der potentiellen Energie des Füllstandes bzw. des Schwimmkörpers bei einer Füllstandänderung, erzeugt werden. Derart kann die potentielle Energie bzw. Lageenergie des Füllstandes und/oder des Schwimmkörpers zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt werden, welche wiederum zur Erzeugung und/oder Übertragung des Funksignals genutzt werden kann. Somit kann der Füllstandsensor die für die Übertragung notwendige Energie selbst erzeugen und autark ausgeführt sein bzw. arbeiten.In other words, an electrical energy necessary for generating and / or transmitting the radio signal can be determined by the level sensor itself from the position change, i. H. the change of the potential energy of the level or the float at a level change, are generated. In this way, the potential energy or positional energy of the fill level and / or the floating body can be used to generate electrical energy, which in turn can be used to generate and / or transmit the radio signal. Thus, the level sensor can generate the energy necessary for the transmission itself and be self-sufficient or work.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Energiewandlungseinrichtung wenigstens einen mechanisch betätigbaren Schalter auf, welcher dazu ausgelegt ist, bei wenigstens einem vorbestimmten Füllstand durch das zweite Ende des Hebelelements betätigt zu werden. Bei Betätigung des Schalters aufgrund einer Lageänderung und einer damit einhergehenden Positionsänderung des Schwimmkörpers können so in vorteilhafter Weise zuverlässig bei einem vorbestimmten Füllstand das elektrische Signal und das Funksignal erzeugt werden. Beispielsweise kann der Schalter selbst ein Piezoelement zur Erzeugung des elektrischen Signals aufweisen, wobei das Piezoelement mit dem zweiten Ende des Hebelelements betätigt werden kann. Auch kann der Schalter Teil eines Schaltelements sein, welches wiederum ein Piezoelement zur Erzeugung des elektrischen Signals aufweisen kann. Der Schalter kann etwa ein Kippschalter und/oder ein Druckschalter sein.According to one embodiment, the energy conversion device has at least one mechanically actuable switch, which is designed to be actuated at at least one predetermined fill level by the second end of the lever element. Upon actuation of the switch due to a change in position and a concomitant change in position of the floating body so the electrical signal and the radio signal can be generated in an advantageous manner reliably at a predetermined level. For example, the switch itself may have a piezoelectric element for generating the electrical signal, wherein the piezoelectric element can be actuated with the second end of the lever element. Also, the switch may be part of a switching element, which in turn may have a piezoelectric element for generating the electrical signal. The switch may be about a toggle switch and / or a pressure switch.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Energiewandlungseinrichtung eine Mehrzahl von mechanisch betätigbaren Schaltern auf, welche dazu ausgelegt sind, bei unterschiedlichen Füllständen durch das zweite Ende des Hebelelements betätigt zu werden. Derart können auf zuverlässige Weise mehrere vorbestimmte Füllstände bzw. Füllhöhen, entsprechend einer Anordnung der Mehrzahl von Schaltern, bestimmt werden. Beispielsweise kann ein Schalter vorgesehen sein, welcher bei einem nahezu vollständig gefüllten Behälter betätigt wird, und ein Schalter kann vorgesehen sein, welcher bei einem nahezu entleerten bzw. leeren Behälter betätigt wird.According to one embodiment, the energy conversion device has a plurality of mechanically operable switches, which are designed to be actuated at different filling levels by the second end of the lever element. In this way, a plurality of predetermined fill levels or filling heights, corresponding to an arrangement of the plurality of switches, can be reliably determined. For example, a switch may be provided which is operated in a nearly completely filled container, and a switch may be provided, which is actuated in a nearly empty or empty container.
Gemäß einer Ausführungsform ist wenigstens einer der mechanisch betätigbaren Schalter dazu ausgelegt, bei Bewegung des zweiten Endes des Hebelelements in einer ersten Richtung betätigt zu werden, wobei wenigstens einer der mechanisch betätigbaren Schalter dazu ausgelegt ist, bei Bewegung des zweiten Endes des Hebelelements in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung betätigt zu werden. Die erste Richtung kann dabei eine Bewegungsrichtung des Schwimmkörpers und/oder des Hebelelements bei steigender Füllhöhe bezeichnen, und die zweite Richtung kann eine Bewegungsrichtung des Schwimmkörpers und/oder des Hebelelements bei sinkender bzw. fallender Füllhöhe bezeichnen. Derart kann ein hoher und ein niedriger Füllstand zuverlässig bei Betätigung des jeweiligen Schalters erfasst und/oder ermittelt werden.According to one embodiment, at least one of the mechanically operable switches is adapted to be actuated upon movement of the second end of the lever member in a first direction, wherein at least one of the mechanically actuatable switches is adapted to move the second end of the lever member into one of the first Direction opposite second Direction to be pressed. The first direction may denote a direction of movement of the float and / or the lever element with increasing filling height, and the second direction may denote a direction of movement of the float and / or the lever element at decreasing or falling level. Such a high and a low level can be reliably detected and / or determined upon actuation of the respective switch.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Füllstandsensor ferner eine Eelektronikvorrichtung auf, welche dazu ausgelegt ist, bei Betätigung der Energiewandlungseinrichtung und/oder des mechanisch betätigbaren Schalters das elektrische Signal zu erzeugen und an das Funkmodul zu übermitteln. Die Elektronikvorrichtung kann insbesondere ein Piezoelement und/oder etwa einen Lineargenerator aufweisen.According to one embodiment, the level sensor further comprises an electronic device, which is designed to generate the electric signal upon actuation of the energy conversion device and / or the mechanically actuatable switch and to transmit it to the radio module. The electronic device can in particular have a piezoelectric element and / or approximately a linear generator.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Energiewandlungseinrichtung ein Federelement zur Zwischenspeicherung der potentiellen Energie des Schwimmkörpers auf, wobei das Federelement derart an dem zweiten Ende des Hebelelements angeordnet ist, dass es bei einer Lageänderung des Schwimmkörpers betätigt wird. Das Federelement kann bei der Lageänderung gestaucht oder gespannt werden. Mittels des Federelements können auch langsame Füllstandänderungen und/oder der Füllstand an genau definierten Füllhöhen erfasst und/oder übertragen werden. Beispielsweise kann bei Erreichen einer bestimmten Füllhöhe das Federelement gespannt sein und ausgelöst werden, so dass es schlagartig entspannt wird. Die in dem gespannten Federelement gespeicherte Energie kann dann in elektrische Energie umgewandelt werden. Ein derart aufgebauter Füllstandsensor kann derart ausgelegt sein, dass das Federelement durch eine entgegengesetzte Füllstandänderung wieder „geladen”, d. h. gespannt, werden kann. Der Füllstandsensor kann sich dadurch nur durch den Füllstand bzw. die Füllstandänderung immer wieder selbst laden.According to one embodiment, the energy conversion device has a spring element for temporarily storing the potential energy of the floating body, wherein the spring element is arranged at the second end of the lever element, that it is actuated upon a change in position of the floating body. The spring element can be compressed or stretched during the change in position. By means of the spring element also slow level changes and / or the level can be detected and / or transmitted at precisely defined fill levels. For example, when a certain filling level is reached, the spring element can be tensioned and released, so that it is suddenly released. The stored energy in the tensioned spring element can then be converted into electrical energy. Such a built-up level sensor can be designed such that the spring element again "charged" by an opposite level change, d. H. can be curious. As a result, the fill level sensor can load itself again and again only through the fill level or the fill level change.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Energiewandlungseinrichtung ein Massesystem mit einer Funktionsmasse zur Zwischenspeicherung von Energie auf, wobei das Massesystem derart mit dem zweiten Ende des Hebelelements wirkverbunden ist, dass bei Betätigung der Energiewandlungseinrichtung die potentielle Energie des Schwimmkörpers in Bewegungsenergie der Funktionsmasse gewandelt wird. Ähnlich dem oben beschriebenen Federmechanismus kann eine potentielle Energie in der Funktionsmasse zwischengespeichert sein. Bei Erreichen eines bestimmten Füllstandes und/oder bei Betätigung der Energiewandlungseinrichtung kann die Funktionsmasse freigesetzt und/oder gelost werden, beispielsweise durch einen Klappmechanismus und/oder einen Schnappmechanismus. Die Funktionsmasse kann dann aufgrund von Gravitationskraft eine gewisse Fallhöhe zurücklegen und/oder eine schiefe Ebene hinabgleiten, so dass die potentielle Energie der Funktionsmasse in kinetische Energie gewandelt werden kann. Die kinetische Energie kann dann wiederum zur Erzeugung des elektrischen Signals sowie zur Erzeugung und/oder Übertragung des Funksignals dienen.According to one embodiment, the energy conversion device has a grounding system with a functional mass for intermediate storage of energy, wherein the grounding system is operatively connected to the second end of the lever element, that upon actuation of the energy conversion device, the potential energy of the floating body is converted into kinetic energy of the functional mass. Similar to the spring mechanism described above, a potential energy may be cached in the functional mass. Upon reaching a certain level and / or upon actuation of the energy conversion device, the functional mass can be released and / or released, for example by a folding mechanism and / or a snap mechanism. The functional mass can then fall back due to gravitational force a certain drop height and / or slide down an inclined plane, so that the potential energy of the functional mass can be converted into kinetic energy. The kinetic energy can in turn then be used to generate the electrical signal and to generate and / or transmit the radio signal.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Energiewandlungseinrichtung einen Lineargenerator mit einem Magnetelement und einer Spule auf. Bei Bewegung des Schwimmkörpers und/oder des zweiten Endes des Hebelelements kann etwa das Magnetelement innerhalb der Spule bewegt werden, so dass elektrische Energie durch die Energiewandlungseinrichtung induktiv erzeugt werden kann und der Füllstandsensor sich somit vollständig selbst mit Strom versorgen kann. Der Lineargenerator kann auch in geeigneter Weise mit dem Federelement, dem Massesystem mit Funktionsmasse und/oder dem mechanisch betätigbaren Schalter zur Erzeugung von elektrischer Energie gekoppelt sein.According to one embodiment, the energy conversion device has a linear generator with a magnetic element and a coil. Upon movement of the floating body and / or the second end of the lever member may be moved about the magnetic element within the coil, so that electrical energy can be generated inductively by the energy conversion device and the level sensor thus can supply itself completely with power. The linear generator can also be suitably coupled to the spring element, the mass system with functional mass and / or the mechanically actuated switch for generating electrical energy.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Energiewandlungseinrichtung wenigstens ein Piezoelement zur Erzeugung elektrischer Energie auf. Das Piezoelement kann beispielsweise direkt oder indirekt durch das zweite Ende des Hebelelements gestaucht und/oder zusammengedrückt werden und so das elektrische Signal erzeugen. Das Piezoelement kann auch in geeigneter Weise mit dem Federelement, dem Massesystem mit Funktionsmasse und/oder dem mechanisch betätigbaren Schalter zur Erzeugung von elektrischer Energie gekoppelt sein.According to one embodiment of the invention, the energy conversion device has at least one piezoelectric element for generating electrical energy. The piezoelectric element can be compressed and / or compressed, for example, directly or indirectly by the second end of the lever element and thus generate the electrical signal. The piezoelectric element can also be suitably coupled to the spring element, the mass system with functional mass and / or the mechanically actuatable switch for generating electrical energy.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betritt eine Füllstanderfassungsanordnung zum Erfassen eines Füllstandes. Die Füllstanderfassungsanordnung kann dieselben Elemente und/Merkmale wie der Füllstandsensor so wie obenstehend und untenstehend beschrieben aufweisen.Another aspect of the invention is a level detection arrangement for detecting a level. The level detection arrangement may have the same elements and / or features as the level sensor as described above and below.
Umgekehrt kann der Füllstandsensor dieselben Elemente und Merkmale wie die Füllstanderfassungsanordnung so wie obenstehend und untenstehend beschrieben aufweisen.Conversely, the level sensor may have the same elements and features as the level detection arrangement as described above and below.
Die Füllstanderfassungsanordnung weist wenigstens einen Füllstandsensor so wie obenstehend und untenstehend beschrieben auf. Ferner weist die Füllstanderfassungsanordnung einen zumindest teilweise mit einem Fluid gefüllten Behälter auf, in welchem der Schwimmkörper des Füllstandsensors angeordnet ist. Der Behälter kann etwa einen Tank bezeichnen.The level detection arrangement comprises at least one level sensor as described above and below. Furthermore, the level detection arrangement has a container at least partially filled with a fluid, in which the float of the level sensor is arranged. The container may be about a tank.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Hebelelement des Füllstandsensors an einer Behälterwand des Behälters gelagert. In der Behälterwand kann auch etwa eine geeignete Führung bzw. Durchführung zur Führung und/oder Lagerung des Hebelelements ausgebildet sein. Das Hebelelement kann beispielsweise fluiddicht und beweglich zumindest teilweise in der Führung aufgenommen sein.According to one embodiment, the lever element of the level sensor is on a container wall stored the container. In the container wall may also be formed about a suitable guide or implementation for guiding and / or storage of the lever member. The lever element can be accommodated, for example, in a fluid-tight and movable manner at least partially in the guide.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Energiewandlungseinrichtung und/oder das zweite Ende des Hebelelements zumindest teilweise außerhalb des Behälters angeordnet. Auch das Funkmodul kann zumindest teilweise außerhalb des Behälters angeordnet sein. Derart können Wartungsarbeiten vereinfacht sein und auch etwa eine Funkenbildung im Inneren des Behälters durch Erzeugung des elektrischen Signals kann im Inneren des Behälters zuverlässig vermieden werden.According to one embodiment, the energy conversion device and / or the second end of the lever element is arranged at least partially outside the container. The radio module can also be arranged at least partially outside the container. In this way, maintenance work can be simplified and also sparking inside the container by generating the electrical signal can be reliably avoided inside the container.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Energiewandlungseinrichtung, das Funkmodul und/oder das Hebelelements zumindest teilweise innerhalb des Behälters angeordnet. Mit anderen Worten kann die Energiewandlungseinheit, das Funkmodul und/oder Hebelelement zumindest teilweise in dem Behälter integriert sein. Dies kann insbesondere bei nicht ortsfesten Behältern vorteilhaft sein, da beispielsweise das Funksignal an eine entfernt gelegene Station als Empfänger übermittelt werden kann und so etwa ein Servicetechniker am Ort des Behälters entfallen kann.According to one embodiment, the energy conversion device, the radio module and / or the lever element is at least partially disposed within the container. In other words, the energy conversion unit, the radio module and / or lever element may be at least partially integrated in the container. This may be advantageous, in particular in the case of non-stationary containers, since, for example, the radio signal can be transmitted to a remote station as a receiver and thus, for example, a service technician at the location of the container can be dispensed with.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Füllstanderfassungseinrichtung weiter ein Gehäuse auf, in welchem die Energiewandlungseinrichtung zumindest teilweise aufgenommen ist. Das Gehäuse kann außerhalb oder innerhalb des Behälters angeordnet sein. Derart kann die Elektronik sicher und zuverlässig von dem Fluid in dem Behälter getrennt und/oder geschützt werden.According to one embodiment, the filling level detection device further comprises a housing in which the energy conversion device is at least partially accommodated. The housing may be located outside or inside the container. In this way, the electronics can be reliably and reliably separated and / or protected from the fluid in the container.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse eine Gehäusewand auf, durch welche das zweite Ende des Hebelelements geführt ist. Insbesondere kann das zweite Ende beweglich und fluiddicht in der Gehäusewand, beispielsweise in einer entsprechenden Führung, geführt und/oder aufgenommen sein, so dass weitere Komponenten der Füllstanderfassungsanordnung umfassend gegen Umgebungseinflüsse geschützt sein können.According to one embodiment, the housing has a housing wall, through which the second end of the lever element is guided. In particular, the second end can be movably and fluid-tightly guided and / or accommodated in the housing wall, for example in a corresponding guide, so that further components of the filling level detection arrangement can be comprehensively protected against environmental influences.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Die Darstellungen in den Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.The illustrations in the figures are only schematic and not to scale.
Detaillierte Beschreibung von beispielhaften AusführungsformenDetailed Description of Exemplary Embodiments
Der Füllstandsensor
Der Schwimmkörper
Das Hebelelement
An einem zweiten Ende
Weiter weist der Füllstandsensor
Ferner weist der Füllstandsensor
Bei dem in den
Steigt der Füllstand in dem Behälter
Allgemein wird durch die voranstehend beschriebene und durch die Füllstandänderung bewirkte Lageänderung bzw. Positionsänderung des Schwimmkörpers
Bei dem in den
Sowohl die Elektronikvorrichtung
Ferner kann die Elektronikvorrichtung
Alternativ oder zusätzlich zu dem Lineargenerator
Weiter weist der Füllstandsensor
Voranstehend beschriebenes Ausführungsbeispiel kann dahingehend modifiziert und/oder ergänzt sein, dass bei Erreichen eines bestimmten Füllstandes das Federelement
Alternativ oder zusätzlich zu dem Federelement
Das Hebelelement
Der Füllstandsensor
An dem zweiten Ende
In
Das erste, zweit, dritte und vierte Schaltelement
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend” und „aufweisend” keine anderen Elemente ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eine der obigen Ausführungsformen beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsformen verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "comprehensive" and "comprising" do not exclude other elements and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 202012001128 U1 [0004] DE 202012001128 U1 [0004]
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