[发明专利]用于测量容器内液体水平的测量装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量容器内的液体水平的测量装置和测量容器内的液体水平的方法。本发明同样地涉及这种测量装置和测量方法的使用。

背景技术

在多个技术领域中，需要测量液体表面相比于参考高度的高度。

从现有技术中，已知使用浮在液体上的浮子以及通过确定浮子在容器内的位置来得到液体水平的结论。

从现有技术中，已知在用于测量液体水平的测量装置中使用磁感应传感器构件。从DE 10156479 A1，已知的是采用可旋转的支承杆臂，该支承杆臂的一端附接有浮子，该支承杆臂的可旋转支承端连接至环形磁体，并且已知使用一传感器，其中，当该杆移动时，环形磁体与其一起移动，使得其改变作用在传感器上的磁影响，这带来了对应于液体水平的输出信号。采用可编程的霍尔效应传感器作为传感器。从DE 19935652 A1已知的是，将磁体连接至浮子，以及在浮子的移动路径的外侧提供一传感器，该传感器可测量在由磁体生成的磁场的磁力线的方向上取决于被浮子移动的磁体的位置和/或定位而产生的变化，并且该传感器可将其电子地重现在显示器上。从DE 19925185 A1已知的是，提供了绕旋转轴线可旋转地支承的浮子，并且在浮子的旋转轴线处安装一磁体，该磁体安装为与设置在管内的磁场传感器相反，并且设置为经由电线向评估设备发射信号，该信号取决于浮子的角度位置。

从US 3982087、GB 1395075和DE 3241250 A1，测量装置已知用于测量容器内的液体水平，其中簧片触头被用作磁感应传感器构件。簧片触头具有可移动的部件。因此，这些测量装置并且特别合适用于安装在车辆中的容器内。在行进过程中的振动可能导致簧片触头被损坏。

在使用簧片触头的测量装置中，簧片触头的簧片触头的范围通常是用于从液体密封的壳体中。液体的水平通过相应簧片触头的开关而检测。系统的精确度从而取决于在测量路径的每段上的簧片触头的尺寸和其数量。通过具有簧片触头的测量装置，通常获得10-20mm的精确度。

针对该背景，本发明基于该问题，提出了一种用于测量容器内的液体水平的测量装置和测量方法，其可以更高的精度来测量容器内的液体的水平。

发明内容

该问题通过根据权利要求1和2的测量装置和根据权利要求10的测量方法来解决。优选的实施例复现在从属权利要求中以及复现在随后的说明书中。

本发明基于起始于这样的基本思想，即在传感器线路中采用不包含可移动部件的磁感应传感器构件，特别地在传感器线路中不采用具有簧片触头的传感器构件。特别地，当传感器线路的至少一个传感器构件使用磁阻效应或者是霍尔效应传感器或磁阻器或EMR传感器时，来实现上述思想。特别优选地，在传感器线路上使用这样一种传感器构件，其使用磁阻效应或其为霍尔传感器或磁阻器或EMR传感器，并且在其下游没有安装有触发器(特别是D触发器)。在传感器构件下游安装的触发器可以被认为是簧片触头的电子实现方式。

根据本发明的用于测量容器内的液体水平的测量装置具有这样一种传感器线路，其具有沿着测量路径彼此分隔开布置的两个磁场感应传感器构件。特别优选地，传感器线路具有不止两个，特别优选地不止三个，以及特别优选地不止五个，以及特别优选的不止10个传感器构件，特别优选地不止15个传感器构件。所提供的传感器构件的数量特别地取决于测量路径的长度，使用的发射磁体几何形状以及由其引起的传感器平行磁场分布，以及所需要的精度。在优选的实施例中，传感器构件彼此之间等距而对沿着测量路径设置。然而，其他实施例也是可以想到的，其中在测量路径的一些区段中的传感器构件相比于传感器路径的其他区段中设置为更接近彼此。例如，能够想到这样的实施例，其中在测量路径的一些区段中需要特别高的精度，例如，在测量路径的下端，在该下端处，容器内液体的水平可能接近于容器的全空状态。

在优选的实施例中，传感器线路中的所有传感器构件使用磁阻效应。传感器构件可具有“各向异性-磁阻效应”(AMR效应)，或是“巨大”的磁阻效应(GMR效应)。然而，传感器构件也可具有其他效应，诸如巨磁阻抗效应(GMI)或隧道磁阻效应(TMR)。传感器构件可类似地为霍尔效应传感器。传感器构件可类似地为基于“异常磁阻”效应(EMR效应)的传感器或磁阻器。这里，磁阻器(也被称为磁相关阻抗(MDR))被理解为由半导体构成的传感器，其相对于通过电阻变化产生的磁场起作用。下文的效应也被称为Gauss效应或是称为Thomson效应(以William Thomson命令)。