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Title:
METHOD FOR DETERMINING A LINEARIZATION CURVE FOR DETERMINING THE FILL LEVEL IN A CONTAINER AND USE OF A FILL-LEVEL MEASURING DEVICE FOR SAID METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/216462
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for determining a linearization curve (L) for determining the fill level (F) in a container (10) from a fill height (h) by means of a radar measuring device (1) and comprises the following steps: - acquiring three-dimensional data of the container (10) by means of the radar measuring device (1), by systematically scanning an interior of the container (10) and built-in components (3) by means of the radar measuring device (1); - determining a three-dimensional model of the container (10); - determining the linearization curve (L) from the three-dimensional model.

Inventors:
ALLGAIER STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/085758
Publication Date:
October 29, 2020
Filing Date:
December 17, 2019
Export Citation:
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Assignee:
GRIESHABER VEGA KG (DE)
International Classes:
G01F25/00; G01F17/00; G01F22/00; G01F23/284; G01S13/42
Foreign References:
US20100212397A12010-08-26
FR2777084A11999-10-08
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE BAUER VORBERG KAYSER PARTGMBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Ermittlung einer Linearisierungskurve (L) zur Ermittlung des Füllstandes (F) in einem Behälter (10) aus einer Füllhöhe (h) mit einem Radarmessgerät (1),

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Erfassen dreidimensionaler Daten des Behälters (10) mit dem Radar messgerät (1), durch systematisches Abtasten eines Innenraums des Be hälters (10) mittels des Radarmessgeräts (1),

- Ermitteln eines dreidimensionalen Modells des Behälters (10),

- Ermitteln der Linearisierungskurve (L) aus dem dreidimensionalen Mo dell.

2. Verfahren gemäß Patentanspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Erfassen der dreidimensionalen Daten des Behälters (10) durch ein Verändern der Hauptabstrahlrichtung (H) des Radarmessgerätes (1) er folgt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Verändern durch eine entsprechende Ansteuerung einer Antenne eines Radarmessgeräts (1) erfolgt.

4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Lage des Behälters (10) erfasst wird.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die dreidimensionale Erfassung des Behälters (10) durch eine Datenbank mit dreidimensionalen Daten möglicher Einbauten (3) unterstützt wird.

6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das Verfahren zyklisch oder ereignisorientiert durchlaufen wird und ein Vergleich mit einem Ergebnis aus einem vorhergehenden Verfahren er folgt.

7. Verwendung eines 3D-Radarmessgeräts zur Durchführung eines Verfah rens gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6.

8. Radarmessgerät (1) zur Bestimmung eines Füllstandes (F) in einem Behäl ter (10),

dadurch gekennzeichnet, dass

das Radarmessgerät (1) als 3D-Radarmessgerät ausgebildet ist und einge richtet ist zur Ermittlung einer Linearisierungskurve (L), wobei das 3D-Ra- darmessgerät Mittel zur Erfassen dreidimensionaler Daten des Behälters (10), durch systematisches Abscannen eines Innenraums des Behälters (10) aufweist, und in einer Recheneinheit Algorithmen zur Ermittlung eines dreidimensionalen Modells des Behälters (10) abgelegt sind.

9. Radarmessgerät (1) gemäß Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

in der Recheneinheit ferner ein Zugriff auf eine Datenbank mit dreidimen sionalen Daten möglicher Einbauten (3) hinterlegt.

10. Computerprogrammcode, der wenn es von einer Recheneinheit eines 3D- Radarmessgeräts (1) ausgeführt wird, das Radarmessgerät (1) dazu ver anlasst folgende Schritte auszuführen :

- Erfassen dreidimensionaler Daten des Behälters (10) mit dem Radar messgerät (1), durch systematisches Abscannen eines Innenraums des Behälters (10) mittels des Radarmessgeräts (1) sowie von Einbauten 3,

- Ermitteln eines dreidimensionalen Modells des Behälters (10) inklusive aller Einbauten,

- Ermitteln der Linearisierungskurve (L) zur Ermittlung eines Füllstandes (F) aus einer gemessenen Füllhöhe aus dem dreidimensionalen Modell.

11. Computerprogrammcode gemäß Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Erfassen der dreidimensionalen Daten des Behälters (10) ein Verän dern der Hauptabstrahlrichtung (H) des Radarmessgerätes (1) umfasst.

Description:
Verfahren zur Ermittlung einer Linearisierungskurve zur Ermittlung des Füllstands in einem Behälter und Verwendung eines Füllstandmess-ge- räts für dieses Verfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Linearisie rungskurve zur Ermittlung des Füllstands in einem Behälter aus einer Füllhöhe ge mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie die Verwendung eines Füll standmessgeräts für dieses Verfahren gemäß Patentanspruch 8.

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Prozessmesstechnik und hier ins besondere der Füllstandmesstechnik. In der Füllstandmesstechnik ist es üblich, zur Ermittlung eines Füllstands in einem Behälter ausgehend von einer Füllhöhe eine Berechnung des Füllstands vorzunehmen. Die Füllhöhe kann dabei auf verschie dene Art und Weise ermittelt werden. Bekannte Verfahren zur Ermittlung der Füll höhe in einem Behälter sind einerseits ausgehend von einem Behälterboden die hydrostatische Ermittlung eines durch das Füllmedium verursachten Drucks, aus gehend von einer Decke des Behälters die Ermittlung eines zwischen einer Sen sorposition und einer Oberfläche des Füllgutes befindlichen Abstands mittels Ra dar, geführtem Radar, Ultraschall, auf kapazitive Weise oder mittels anderer ge eigneter Verfahren, oder die Ermittlung von diskreten Grenzständen innerhalb des Behälters ausgehend von beispielsweise einer Seitenwandung des Behälters.

Sämtlichen vorgenannten Verfahren ist es gemein, dass durch die angegebenen Messmethoden kein Füllstand des Behälters, sondern lediglich eine Füllhöhe inner halb des Behälters ermittelbar ist. Der Zusammenhang zwischen einer Füllhöhe und dem Füllstand wird durch eine sogenannte Linearisierungskurve beschrieben, die, abhängig von einer Behältergeometrie sowie eventuell in dem Behälter be findlichen Einbauten eine Funktion für die Umrechnung der Füllhöhe in den Füll stand beschreibt. Entsprechende Linearisierungskurven können in der Zeit nur äu ßerst ungenau anhand von händischen Messungen und mit Hilfe von Linearisie rungstabellen ermittelt werden. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren hierzu ist es beispielsweise nicht oder nur sehr bedingt möglich, Unre gelmäßigkeiten innerhalb des Behälters und/oder die Auswirkungen von Einbauten in Behältern bei der Ermittlung des Füllstandes zu berücksichtigen. Aufgrund ihrer Präzision und Robustheit gegenüber äußeren Einflüssen haben sich im Stand der Technik Radarfüllstandmessgeräte immer mehr durchgesetzt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung einer Linearisierungskurve anzugeben, das nach Möglichkeit keine manuellen Eingaben oder zusätzliche Messgeräte benötigt.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, die Verwendung eines 3D-Radarmessgeräts gemäß Patentanspruch 7, ein Ra darfüllstandmessgerät gemäß Patentanspruch 8 sowie einen Computerprogramm code gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegen stand abhängiger Patentansprüche.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ermittlung einer Linearisierungskurve zur Ermittlung des Füllstandes in einem Behälter aus einer Füllhöhe mit einem Radar messgerät zeichnet sich dadurch aus, dass dreidimensionaler Daten des Behälters mit dem Radarfüllstandmessgerät, durch systematisches Abtasten eines Innen raums des Behälters mittels des Radarmessgeräts erfasst, ein dreidimensionales Modell des Behälters ermittelt und die Linearisierungskurve zur Ermittlung eines Füllstandes aus einer gemessenen Füllhöhe aus dem dreidimensionalen Modell be stimmt wird. Als dreidimensionales Modell des Behälters soll vorliegend ein digita lisiertes Abbild eines Innenraumes des Behälters, insbesondere der Begrenzungs wandungen und innerhalb dieser angeordneten Einbauten verstanden werden. Die äußere Erscheinung des Behälters und etwaige Anbauten, die keinen Einfluss auf das Innenvolumen des Behälters haben sollen davon insbesondere nicht umfasst sein.

Die Ermittlung des Füllstandes erfolgt dabei auf Basis einer Füllhöhe bzw. auf Basis eines Abstands einer Füllgutoberfläche von dem Radarmessgerät.

Es ist mit dem Verfahren der vorliegenden Anmeldung also möglich, eine Lineari sierungskurve zur Füllstandbestimmung ohne zusätzlich Geräte oder aufwändige manuelle Eingaben allein mit dem Radarmessgerät zu ermitteln. Das Abtasten des Innenraums des Behälters kann automatisiert, bspw. bei einer Inbetriebnahme des Radarmessgeräts erfolgen und/oder zyklisch und/oder ereignisorientiert durchge führt werden.

Auf diese Weise kann direkt bei der Inbetriebnahme des Radarmessgeräts ein tat sächlicher Innenraum des Füllstandmessgerätes ermittelt und für den Messbetrieb verwendet werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da ein tatsächlicher Innen raum aufgrund von zusätzlichen Einbauten häufig von einer Planung abweichen kann. Eine Erfassung des Füllgutvolumens ist auch dann möglich, wenn die Ab messungen des Behälters nicht von vornherein bekannt sind, sondern erst bei der Inbetriebnahme ermittelt werden.

Bevorzugt wird ein Radarfüllstandmessgerät zur Durchführung des Verfahrens ver wendet.

Das Erfassen der dreidimensionalen Daten des Behälters kann vorteilhafterweise durch ein Verändern der Hauptabstrahlrichtung des Radarmessgerätes relativ zu dem Behälter erfolgen.

Eine solche Veränderung der Hauptabstrahlrichtung kann bspw. durch mechani sche oder elektronische Mittel erfolgen. Bspw. kann das Radarmessgerät mecha nisch verschwenkt oder die Hauptabstrahlrichtung durch entsprechende Reflek toren oder Strahlformungseinrichtungen, bspw. Linsen oder Prismen, verändert werden.

Zusätzlich oder alternativ kann die Hauptabstrahlrichtung des Radarmessgeräts auch durch eine entsprechende Ansteuerung einer Antenne des Radarmessgeräts erfolgen. Eine Veränderung der Hauptabstrahlrichtung ist bspw. bei sogenannten Phased Array Antennen möglich. Bei diesen Antennen mit einer Mehrzahl von in einem Array angeordneten Patchelementen kann durch eine geschickte Ansteue rung der einzelnen Patchelemente ein Verschwenken der Hauptabstrahlrichtung erreicht werden. Auf diese Weise kann der Innenraum eines Behälters besonders einfach abgetastet werden.

Ferner kann eine Lage des Behälters erfasst werden. Beispielsweise bei beweglichen Behältern kann auf diese Weise eine Änderung ei ner Ausrichtung des Behälters erkannt und direkt in die Berechnung des Füllstan des oder eines Füllgutvolumens einfließen. Da auf diese Weise die Behältergeo metrie, die Einbauposition des Füllstandsensors sowie die Lage des Behälters be kannt sind können Änderungen des Verhältnisses zwischen Füllhöhe und Füllstand bzw. Füllgutvolumen direkt berücksichtigt werden. Auch Auswirkungen auf den Füllstand bzw. das Füllgutvolumen durch mehr oder weniger eingetauchte Einbau ten auf Grund der geänderten Lage des Behälters können entsprechend berück sichtigt werden. Eine Erfassung der Lage kann durch einen Lagesensor, der bspw. als Beschleunigungssensor ausgebildet sein kann, aber insbesondere bei Flüssig keiten auch durch eine Erfassung einer Ausrichtung der Oberfläche der Flüssigkeit, erfolgen.

Die dreidimensionale Erfassung des Behälters kann durch eine Datenbank mit drei dimensionalen Daten möglicher Einbauten unterstützt werden. Durch eine entspre chende Datenbank, in der bspw. Reflexions-Signaturen von bestimmten Einbauten abgelegt sein können, kann eine Erkennung der Einbauten ermöglicht und so eine Berücksichtigung der gesamten Einbauten anstelle nur der sichtbaren Bereiche re alisiert werden.

Eine Form der Einbauten kann dabei durch ein Abtasten mit dem Radarmessgerät ermittelt werden.

Das vorliegende Verfahren wird bevorzugt zyklisch oder ereignisorientiert durch laufen, wobei ein Vergleich mit einem Ergebnis aus einem vorhergehenden Durch lauf des Verfahrens erfolgen kann.

Ein zyklisches Durchlaufen des vorliegenden Verfahrens kann bspw. ein erstmali ges Durchlaufen des Verfahrens bei der Inbetriebnahme des Radarmessgeräts und anschließend ein erneutes Durchlaufen des Verfahrens in vorgegebenen oder vor- gebbaren Zeitabständen bedeuten. Ein ereignisorientiertes Durchlaufen des Ver fahrens kann bspw. bei der Inbetriebnahme des Radarmessgerätes und anschlie ßend immer dann, wenn ein minimaler Füllstand erreicht wird, bedeuten. Natürlich ist auch eine Kombination aus einem zyklischen und einem ereignisorientierten Durchlaufen des Verfahrens möglich. Erfindungsgemäß wird ein 3D-Radarmessgerät, vorzugsweise ein 3D- Radarfüll standmessgerät, zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der obigen Beschrei bung verwendet.

Unter einem 3D-Radarmessgerät wird ein Radarmessgerät verstanden, das Mes sungen in unterschiedliche Richtungen durchführen kann. Bspw. kann dies durch eine Veränderung der Hauptabstrahlrichtung des Radarmessgeräts erfolgen, wodurch eine Abtastung des Innenraums des Behälters ermöglicht wird. Eine sol che Veränderung der Hauptabstrahlrichtung kann, wie oben beschrieben, bspw. durch mechanische oder elektronische Mittel erfolgen.

Ein erfindungsgemäßes Radarfüllstandmessgerät zur Bestimmung eines Füllstan des in einem Behälter zeichnet sich dadurch aus, dass das Radarfüllstandmessge rät als 3D-Radarmessgerät ausgebildet ist und eingerichtet ist zur Ermittlung einer Linearisierungskurve, wobei das 3D-Radarmessgerät Mittel zur Erfassen dreidi mensionaler Daten des Behälters, durch systematisches Abtasten eines Innen raums des Behälters aufweist, und in einer Recheneinheit Algorithmen zur Ermitt lung eines dreidimensionalen Modells des Behälters abgelegt sind.

Mit dem vorliegenden Radarmessgerät lässt sich damit automatisiert die Lineari sierungskurve zur Bestimmung eines Füllstandes oder Füllgutvolumens aus einer Füllhöhe bzw. aus einem Abstand einer Füllgutoberfläche von dem Radarmessge rät, ermitteln.

Zur Unterstützung der Berechnung der Linearisierungskurve kann in der Rechen einheit ferner ein Zugriff auf eine Datenbank mit dreidimensionalen Daten mögli cher Einbauten hinterlegt sein. Die Datenbank kann in dem Radarmessgerät, der Recheneinheit oder damit verbundenen Geräten hinterlegt sein, oder auch online zur Verfügung stehen. Durch eine solche Datenbank können verschiedene Einbau ten anhand ihrer Reflexionssignatur, also anhand der Art und Weise wie elektro magnetische Strahlung von ihnen reflektiert wird, klassifiziert und bei der Berech nung der Linearisierungskurve berücksichtigt werden. Ein erfindungsgemäßer Computerprogrammcode, der wenn er von einer Rechen einheit eines 3D-Radarmessgeräts ausgeführt wird, das 3D-Radarmessgerät dazu veranlasst folgende Schritte auszuführen :

- Erfassen dreidimensionaler Daten des Behälters mit dem Radarfüllstandmessge rät, durch systematisches Abscannen einer Innenhülle des Behälters mittels des Radarmessgeräts,

- Ermitteln eines dreidimensionalen Modells des Behälters,

- Ermitteln der Linearisierungskurve zur Ermittlung eines Füllstandes aus einer gemessenen Füllhöhe aus dem dreidimensionalen Modell.

Ferner kann der Computerprogrammcode, wenn er von der Recheneinheit des 3D- Radarmessgeräts ausgeführt wird, zum Erfassen der dreidimensionalen Daten des Behälters durch ein Verändern der Hauptabstrahlrichtung des Radarmessgerätes veranlassen.

Der Computerprogrammcode gemäß der vorliegenden Anmeldung kann insbeson dere so ausgestaltet sein, dass er, wenn er von einer Recheneinheit eines 3D- Radarmessgeräts ausgeführt wird, das 3D-Radarmessgerät dazu veranlasst das Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6 auszuführen.

Der Computerprogrammcode kann ferner auf einem computerlesbaren Datenträ ger gespeichert sein. Die Anmeldung umfasst damit auch einen computerlesbaren Datenträger, auf dem ein Computerprogramm mit Computerprogrammcode ge speichert ist, das eine Recheneinheit eines 3D-Radarmessgeräts dazu veranlasst, das Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6 auszuführen.

Die Radarmessgeräte gemäß der vorliegenden Anmeldung sind vorzugsweise als Radarfüllstandmessgeräte ausgebildet.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren eingehend erläutert. Es zeigen :

Figur 1 eine Prinzipskizze einer ersten Messanordnung mit einem Radarmess gerät, bei dem das Verfahren der vorliegenden Anmeldung zum Ein satz kommt, Figur 2 die Messanordnung aus Figur 1 mit zusätzlichen Ab- und Anlagerun gen,

Figur 3a) eine Prinzipskizze einer zweiten Messanordnung, bei der das Verfah ren gemäß der vorliegenden Anmeldung zum Einsatz kommt,

Figur 3b) die Messanordnung aus Figur 3a) in gekipptem Zustand,

Figur 4 einen möglichen Verfahrensablauf des Verfahrens der vorliegenden

Anmeldung und

Figur 5 eine beispielhafte Linearisierungskurve.

In den Figuren bezeichnen - soweit nicht anders angegeben - gleiche Bezugszei chen gleiche Komponenten mit gleicher Funktion.

Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze einer ersten Messanordnung 100 mit einem Radar messgerät 1, bei dem das Verfahren der vorliegenden Anmeldung zum Einsatz kommt.

Das Radarmessgerät 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als 3D-Radarfüll- standmessgerät ausgebildet und oberseitig an einem Behälter 10 angeordnet, so- dass das Radarmessgerät 1 mit einer Hauptabstrahlrichtung H in Richtung eines Füllgutes 5 ausgerichtet ist. Durch das aussenden von Radarwellen in Richtung der Hauptabstrahlrichtung H kann so mittels des Radarmessgeräts 1 ein Abstand a zwischen dem Radarmessgerät 1 und einer Füllgutoberfläche 50 ermittelt werden. In Kenntnis einer Behältergeometrie, insbesondere eines Abstands von dem Ra darmessgerät 1 zu einem Boden 12 des Behälters 10 kann auf diese Weise eine Füllhöhe h des Füllguts 5 in dem Behälter 10 ermittelt werden. Ausgehend von der Füllhöhe h kann in Kenntnis einer Linearisierungskurve L ein in dem Behälter 10 befindliches Füllgutvolumen V bestimmt werden.

In dem Behälter 10 sind in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ver schiedene Einbauten 3 in Form einer Leiter 31 sowie eines Rührwerks 32 angeord net. Diese Einbauten 3 sowie die konkrete Geometrie des Behälters 10 sind bei der Erstellung der Linearisierungskurve L zu berücksichtigen, da diese einen wesentli chen Einfluss auf das in dem Behälter 10 befindliche Füllgutvolumen V haben.

Zur Ermittlung eines Füllstands F, der das Füllgutvolumen V beispielsweise als Bruchteil eines maximalen Füllgutvolumens Fmax angibt, wird die Füllhöhe h mittels einer Linearisierungskurve L in den Füllstand F umgerechnet. Die Linearisierungs kurve L wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein Erfassen dreidimensi onaler Daten des Behälters 10 mit dem Radarmessgerät 1 durch systematisches Abtasten eines Innenraums des Behälters 10 mit dem Radarmessgerät 1 ermittelt. Aus den dreidimensionalen Daten des Behälters 10 wird ein dreidimensionales Mo dell des Behälters 10 ermittelt, aus dem dann die Linearisierungskurve L berechnet wird. Die Linearisierungskurve L gibt dann die mathematische Beziehung zwischen der Füllhöhe h und dem Füllstand F wieder.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die dreidimensionalen Daten des Be hälters 10 mit dem Radarmessgerät 1, das vorliegend als 3D-Radarmessgerät aus gebildet ist ermittelt. Zu diesem Zweck wird die Hauptabstrahlrichtung H des Ra darmessgeräts 1 systematisch verändert, sodass mittels des Radarmessgeräts 1 eine Abtastung des Innenraums des Behälters 10 erfolgt. Auf diese Weise kann für jeden Punkt der Abstand einer Seitenwandung 11 sowie des Bodens 12 des Behäl ters 10 von dem Radarmessgerät 1 ermittelt werden, woraus dann das dreidimen sionale Modell des Behälters 10 ermittelt werden kann. Die Ermittlung des dreidi mensionalen Modells des Behälters 10 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Datenbank mit dreidimensionalen Daten möglicher Einbauten unter stützt. Die verschiedenen Einbauten 3, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel symbolisch als Leiter 31 und Rührwerk 32 dargestellt sind können anhand ihrer jeweils spezifischen Reflexionssignatur erkannt und so in der Berechnung des drei dimensionalen Modells berücksichtigt werden. Die Abmessungen der verschiede nen Einbauten 3 könnten auch direkt mit Hilfe des Radarmessgeräts 1 durch Ab tasten ermittelt werden. Beispielsweise kann eine für das Radarmessgerät 1 sicht bare Außenkontur solcher Einbauten 3 beim Abtasten des Innenraums des Behäl ters 10 erfasst werden.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Linearisierungskurve L erstmals bei einer Inbetriebnahme des Radarmessgeräts 1 und dann ereignisori entiert jeweils bei Erreichen eines minimalen Füllstandes F, d. h. vorliegend bei Erreichen eines maximalen Abstands a zwischen dem Radarmessgerät 1 und der Füllgutoberfläche 50 durchgeführt. Ein minimaler Füllstand F bzw. ein maximaler Abstand a wird hierfür bereits angenommen, wenn beispielsweise 90 % des Ab stands zwischen dem Radarmessgerät 1 und dem Boden 12 erreicht werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass ein Update der Linearisierungskurve L auch dann stattfindet, wenn der Behälter 10 im laufenden Betrieb niemals komplett ent leert wird. Diese Situation kann beispielsweise aufgrund von Ablagerungen am Bo den 12 des Behälters 10 oder aus wirtschaftlichen Gründen, aus denen der Behäl ter 10 nie vollständig entleert wird, der Fall sein.

In Figur 2 ist die Messanordnung 100 aus Figur 1 nochmals dargestellt, wobei in den Figur 2 gezeigten Abbildung die Einbauten 3 in Form der Leiter 31 und des Rührwerks 32 mit Anlagerungen 51 behaftet sind. Am Boden 12 des Behälters 10 sind ferner Ablagerungen 52 eingezeichnet, die beispielsweise durch Sedimentie- rung aus dem Füllgut 5 auftreten können. Dadurch, dass das Verfahren zur Ermitt lung der Linearisierungskurve L bei Erreichen eines minimalen Füllstands F immer wieder durchlaufen wird, können diese Anlagerungen 51 sowie die Ablagerungen 52 erkannt werden. Dies erfolgt durch einen Vergleich des dreidimensionalen Mo dells des Behälters 10 zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Radarmessgeräts 1 mit einem aktuell ermittelten dreidimensionalen Modell. Je nach Anwendungsfall können bei der Detektion von Anlagerungen 51 oder Ablagerungen 52 Warnmel dungen und/oder Fehlermeldungen ausgegeben werden, sodass das Betriebsper sonal beispielsweise eine Reinigung des Behälters 10 initiieren kann.

In den Figuren 3a) und 3b) ist eine Prinzipskizze einer zweiten Messanordnung 100, bei der das Verfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung zum Einsatz kommt gezeigt, wobei der Behälter 10 in Figur 3b) im Verhältnis zu dem Behälter 10 in Figur 3a) um einen Winkel a verkippt dargestellt ist. Durch einen in dem Radarmessgerät 1 integrierten Beschleunigungssensor kann eine solche Schräg stellung der Messanordnung 100 festgestellt und kompensiert werden, sodass trotz eines geänderten Abstands a zwischen dem Radarmessgerät 1 und der Füllgut oberfläche 50 ein korrekter Füllstand F ausgegeben wird. Anstelle eines Beschleu nigungssensor kann das Verkippens des Behälters 10 auch durch ein zyklisches Durchlaufen des Verfahrens zur Ermittlung der Linearisierungskurve L ermittelt werden. Wird dieses Verfahren nämlich in der in Figur 3b) dargestellten Situation durchlaufen, so wird die im Vergleich zu Figur 3a) anders verlaufende Füllgutober fläche 50 detektiert werden, sodass aufgrund dieser auf das Verkippens des Be hälters 10 geschlossen werden kann.

In Figur 4 ist eine möglicher Verfahrensablauf des Verfahrens der vorliegenden Anmeldung dargestellt.

In einem ersten Schritt wird das Verfahren gestartet und es werden Radarimpulse von dem Radarmessgerät 1 ausgesendet und entsprechende Empfangssignale er fasst. Anschließend wird überprüft ob eine Abtastung des Innenraums des Behäl ters 10 vollständig ist und für den Fall, dass die Abtastung noch nicht vollständig ist die Hauptabstrahlrichtung H des Radarmessgeräts 1 verändert und erneut zu dem gerade absolvierten Schritt des Aussenden von Radarimpulsen und Erfassen von Empfangssignal - nun mit der entsprechend veränderten Hauptabstrahlrich tung H - gewechselt. Diese Schleife wird solange wiederholt, bis eine vollständige Abtastung des Innenraums des Behälters 10 vorliegt.

Wann eine Abtastung als vollständig anzusehen ist kann jeweils anwendungsspe zifischen definiert werden, beispielsweise kann dies durch das Vorgeben einer be stimmten Rasterung beim Verändern der Hauptabstrahlrichtung H des Radarmess geräts 1 erreicht werden.

Wenn eine vollständige Abtastung des Innenraums des Behälters 10 vorliegt, wird aus dieser ein dreidimensionales Modell des Behälters ermittelt. Die Ermittlung des dreidimensionalen Modells des Behälters 10 erfolgt mit Unterstützung einer Da tenbank mit dreidimensionalen Daten möglicher Einbauten 3, sodass ein möglichst vollständiges und korrektes dreidimensionales Modell des Behälters 10 errechnet wird.

Aus dem dreidimensionalen Modell des Behälters 10 wird in einem weiteren Schritt die Linearisierungskurve L zur Ermittlung des Füllstands F auf Basis einer Füllhöhe h, die aus dem Abstands a zwischen dem Radarmessgerät 1 und der Füllgutober fläche 50 ermittelt wird, berechnet. Anschließend wird eine reguläre Füllstandmessung mit regulärer Hauptabstrahl- richtung H - in der Regel ist diese senkrecht zur Füllgutoberfläche 50 ausgerichtet - durchgeführt und ein mittels der Linearisierungskurve L ermittelten Füllstand F ausgegeben. Anschließend wird entweder im regulären Messbetrieb eine weitere Füllstandmessung durchgeführt und der entsprechend ermittelten Füllstand F aus gegeben oder durch einen Timer oder ein entsprechendes Ereignis getriggert, d. h. zyklisch oder ereignisorientiert das Verfahren zur Ermittlung der Linearisie rungskurve erneut gestartet. In Figur 5 ist beispielhaft eine Linearisierungskurve L dargestellt. Die Linearisie rungskurve L zeigt dabei den funktionalen Zusammenhang, wie aus der Füllhöhe h der Füllstand F ermittelt werden kann. Der Füllstand F ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem Bereich von 0-100 % angegeben, wobei abhängig von der Form des Behälters 10 sowie der Anzahl und Form der in dem Behälter 10 angeordneten Einbauten 3 auch andere Verläufe der Linearisierungskurve L auf- treten können.

Bezugszeichenliste

I Radarmessgerät

3 Einbauten

5 Füllgut

10 Behälter

II Seitenwände

12 Boden

31 Leiter

32 Rührwerk

50 Füllgutoberfläche

51 Füllgutablagerungen

52 Füllgutanlagerungen

100 Messanordnung a Abstand

h Füllhöhe

F Füllstand

H Hauptabstrahlrichtung

L Linearisierungskurve

V Füllgutvolumen




 
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