圖6中，第一 AC電壓64以及第二 AC電壓68因此以對(duì)應(yīng)于較高填充水平Η2的高振幅(實(shí)線)和對(duì)應(yīng)于較低填充水平Hl的較低振幅(虛線)來(lái)描繪，而測(cè)量電極電壓72被描繪為恒定的。
[0086]在信號(hào)處理布置46的這個(gè)示例性實(shí)施方案的情況下，也可以將控制電壓UR用作輸出信號(hào)36，所述控制電壓與容器14內(nèi)的介質(zhì)16的填充水平Η1、Η2 ;Η1’、Η2’成比例。另夕卜，在信號(hào)處理布置46的這個(gè)示例性實(shí)施方案的情況下，最終將在這個(gè)示例性實(shí)施方案中維持恒定的測(cè)量電極電壓72用作用于確定容器14中的介質(zhì)16的填充水平Hl、Η2 ;Η1’、Η2’
的量度。
[0087]在圖7中，針對(duì)兩個(gè)不同填充水平測(cè)量范圍H、H’示出了控制電壓UR與填充水平Η1、Η2 ;Η1’、Η2’之間的兩個(gè)函數(shù)關(guān)系?？刂齐妷篣R對(duì)應(yīng)于電容性填充水平傳感器10的輸出電壓36。
[0088]另外，在根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)處理布置46的這個(gè)示例性實(shí)施方案的情況下，輸出信號(hào)36當(dāng)然在沒(méi)有用戶(hù)參與信號(hào)處理布置46的情況下比例縮放至例如O至1V或例如4mA至20mA的整個(gè)預(yù)定義范圍，所述輸出信號(hào)與電極單元12的切割長(zhǎng)度無(wú)關(guān)并且因此與設(shè)定的填充水平測(cè)量范圍H、H’無(wú)關(guān)。
[0089]自圖7可見(jiàn)，控制電壓UR或輸出信號(hào)36的低電平對(duì)應(yīng)于低填充水平Hl、H1’，并且控制電壓UR或輸出信號(hào)36的較高電平對(duì)應(yīng)于較高填充水平H2、H2’。借助于實(shí)例再次記錄兩個(gè)不同填充水平Hl、H2 ;H1’、H2’，所述填充水平可針對(duì)兩個(gè)不同填充水平范圍H、H’發(fā)生。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于測(cè)量容器(14)中的介質(zhì)(16)的填充水平(H1、H2 ;H1，、H2，)的電容性填充水平傳感器(10)，所述電容性填充水平傳感器具有電極單元(12)，所述電極單元具有條形測(cè)量電極(22)、條形對(duì)電極(24)和條形屏蔽電極(26、28、40)，其中所述屏蔽電極(26、28,40)至少部分包圍所述測(cè)量電極(22)，其特征在于提供具有預(yù)定義頻率和振幅的第一AC電壓源(60)，所述屏蔽電極(26、28、40)連接至所述第一 AC電壓源，使得在所述屏蔽電極(26、28、40)與所述測(cè)量電極(22)之間形成的屏蔽電容器(54、56、58)具有與所述屏蔽電極(26、28、40)的長(zhǎng)度成比例的屏蔽電容；其特征在于提供相同頻率并且具有預(yù)定義第二振幅的第二 AC電壓源(66)，其中所述第二振幅處于與所述第一振幅相反的相位中，所述對(duì)電極(24)連接至所述第二 AC電壓源，使得在所述對(duì)電極(24)與所述測(cè)量電極(22)之間形成的測(cè)量電容器(52)具有與所述填充水平(H1、H2 ;H1’、H2’ )成比例的測(cè)量電容；并且其特征在于施加至所述測(cè)量電極(22)的所述測(cè)量電極電壓(72)用來(lái)確定所述填充水平(H1、H2 ;H1’、H2’ )。2.如權(quán)利要求1所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述屏蔽電極(26、28、40)具有第三條形屏蔽電極(40)，所述第三條形屏蔽電極布置在所述測(cè)量電極(22)的背離所述容器(14)的后側(cè)上并且覆蓋所述測(cè)量電極(22)。3.如權(quán)利要求2所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述屏蔽電極(26、28、40)還形成為第一條形屏蔽電極(26)和第二條形屏蔽電極(28);其特征在于，所述第一屏蔽電極(26)布置在緊鄰所述測(cè)量電極(22)的一側(cè)上并且所述第二屏蔽電極(28)布置在緊鄰所述測(cè)量電極(22)的另一側(cè)上，并且其特征在于所述第一屏蔽電極(26)、所述第二屏蔽電極(28)和所述第三屏蔽電極(40)彼此電氣連接。4.如權(quán)利要求3所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述對(duì)電極(24)、所述測(cè)量電極(22)以及所述第一屏蔽電極(26)和所述第二屏蔽電極(28)布置在載體層(48)上。5.如權(quán)利要求4所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于至少在一方面所述第三屏蔽電極(40)與另一方面所述第一屏蔽電極(26)、所述測(cè)量電極(22)以及所述第二屏蔽電極(28)之間的區(qū)域中提供絕緣層(50)。6.如權(quán)利要求5所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述絕緣層(50)實(shí)現(xiàn)為泡沫材料粘合帶。7.如權(quán)利要求1所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述第三屏蔽電極(40)和所述對(duì)電極(24)的所述后側(cè)涂有保護(hù)層(42)。8.如權(quán)利要求1所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述電極單元(12)在面向所述容器(14)的側(cè)面上具有粘合層(18)，以將所述電極單元(12)固定在所述容器(14)的所述外壁(20)上。9.如權(quán)利要求1所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述測(cè)量電極(22)、所述對(duì)電極(24)以及所述屏蔽電極(26、28、40)連接在第一電子單元(30)的印刷電路板(44)上，所述第一電子單元直接布置在所述容器(14)上。10.如權(quán)利要求1所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于提供用于連接所述電子單元(30)的插頭連接器(34)。11.如權(quán)利要求1所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述第二AC電壓源(66)實(shí)現(xiàn)為反相器，所述反相器的輸入連接至所述第一 AC電壓源(60)。12.如權(quán)利要求11所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述反相器具有為I的增益因子。13.如權(quán)利要求1所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述AC電壓源(60、66)的所述頻率設(shè)定至介于0.1MHz與30MHz之間的值。14.如權(quán)利要求13所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述頻率設(shè)定至IMHz。15.如權(quán)利要求1所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于提供用于整流發(fā)生在所述測(cè)量電極(22)處的所述測(cè)量電極電壓(72)的整流器(74)，并且其特征在于將發(fā)生在所述整流器(74)的輸出處的所述DC電壓(UDC)用作輸出信號(hào)(36)，所述輸出信號(hào)為用于所述填充水平(H1、H2 ;H1’、H2’)的量度。16.如權(quán)利要求15所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于在所述測(cè)量電極(22)與所述整流器(74)之間提供阻抗變換器(70)。17.如權(quán)利要求15所述的電容性填充水平傳感器，其特征在于所述第一AC電壓源(60)實(shí)現(xiàn)為受控AC電壓源(60)，其中所述第一 AC電壓源(64)的所述振幅可根據(jù)控制電壓(UR)改變；其特征在于提供比較器(84)，所述比較器將所述DC電壓(UDC)與參考電壓(URef)相比較并且根據(jù)所述比較結(jié)果設(shè)定所述控制電壓(UR)，借此產(chǎn)生控制電路，所述控制電路使所述測(cè)量電極電壓(72)維持恒定；并且其特征在于將所述控制電壓(UR)用作輸出信號(hào)(36)，所述輸出信號(hào)為用于所述填充水平(Η1、Η2 ;Η1’、Η2’ )的量度。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量容器(14)中的介質(zhì)(18)的填充水平(H1、H2；H1’、H2’)的電容性填充水平傳感器(10)，所述電容性填充水平傳感器具有電極單元(12)，所述電極單元具有條形測(cè)量電極(22)、條形對(duì)電極(24)和條形屏蔽電極(26、28、40)，所述屏蔽電極(26、28、40)至少部分包圍所述測(cè)量電極(22)。根據(jù)本發(fā)明的所述電容性填充水平傳感器(10)的特征在于提供具有預(yù)定義頻率和預(yù)定義振幅的第一AC電壓源(60)，所述屏蔽電極(26、28、40)連接至所述第一AC電壓源，使得在所述屏蔽電極(26、28、40)與所述測(cè)量電極(22)之間形成的屏蔽電容器(54、56、58)具有與所述屏蔽電極(26、28、40)的長(zhǎng)度成比例的屏蔽電容；特征在于提供相等頻率和預(yù)定義第二振幅的第二AC電壓源(68)，所述第二振幅處于與所述第一振幅相反的相位中，所述對(duì)電極(24)連接至所述第二AC電壓源，使得在所述對(duì)電極(24)與所述測(cè)量電極(22)之間形成的測(cè)量電容器(52)具有與所述填充水平(H1、H2；H1’、H2’)成比例的測(cè)量電容；并且特征在于存在于所述測(cè)量電極(22)處的所述測(cè)量電極電壓(72)用來(lái)確定所述填充水平(H1、H2；H1’、H2’)。
【IPC分類(lèi)】G01F23/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105164505
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480024880
【發(fā)明人】弗蘭克·溫肯斯, 于爾根·格洛克
【申請(qǐng)人】巴魯夫公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2014年4月8日
【公告號(hào)】DE102013005963A1, WO2014166479A2, WO2014166479A3, WO2014166479A4