[发明专利]料位测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种料位测量装置，该料位测量装置包括：膜，该膜以如下方式放置在管状壳体的两个端部区域中的一个上，即其在所述端部区域密封壳体；可振荡单元，该可振荡单元放置在膜背向壳体的一侧；驱动器/接收器单元，该驱动器/接收器单元由多个堆叠布置的压电元件构成，其中驱动器/接收器单元经由压力螺钉以如下的方式放置在壳体中，即其在壳体的纵向轴线方向上在膜和压力螺钉之间振荡，由此其经由膜激励可振荡单元以执行振荡；控制/评估单元，该控制/评估单元评估可振荡单元的振荡的振幅、频率和/或相位；和温度传感器，该温度传感器用于确定介质的温度。可振荡单元例如是振荡叉。

背景技术

已知电子振动测量装置用于确定预定料位的达到或用于监测容器中的液体或粒状材料的最小或最大料位等用途。为了确定是否已到达某个限制料位，电子振动测量装置被放置在容器中的对应高度处。

电子振动测量装置通常具有两个杆，这两个杆被布置成类似叉的叉尖并且经由驱动单元的膜激励成在共振频率下反相振荡。在这种情况下，驱动经由压电元件提供。如果振荡系统由被测介质覆盖，则振荡会衰减，其中在粒状材料的情况中，基本上评估振幅变化；并且在液体的情况中，基本上评估频率变化。这样的电子振动测量装置可以在Liquiphant(用于液体)和Soliphant(用于粒状材料)的商标下从受让人得到。Liquiphant测量装置的构造例如在EP 1261437 B1中有所描述。

也可以用这样的电子振动测量装置确定被测介质的密度。液体的密度越高，共振频率越小。然而，共振频率具有温度依赖性，这使得为了精确确定密度，还必须确定介质的温度。此外，已经知道各种类型的应用，在这些应用的情况中，除了料位之外，还必须确定工艺温度。

这些年来，已经可以例如通过经由单独的工艺连接件从外部，即在料位以外，将附加的温度传感器或密度测量装置引入到容器内来进行温度测量。对于温度补偿的密度测量，温度传感器与密度测量装置一起连接到评估计算机。使用两个单独的测量装置的缺点是，除了增加成本之外，每个附加的工艺连接件还带来在工艺的密封和卫生方面的额外风险。

由于机械原因，将温度传感器直接安装在膜上或振荡叉上是不可能的，因为这样会在其功能能力方面对振荡系统产生不良影响。由于压电驱动器/接收器单元的安装的类型，将温度传感器整合到料位测量装置的壳体内是困难的。这是使用施加压力的螺钉单元从壳体背向可振荡单元的一侧来进行的。如果温度传感器固定在壳体壁上，则意味着对螺钉单元的螺纹连接的阻碍。

从DE 102006007199 A1已知一种振动限制开关装置，在该装置的情况中，在例如可振荡单元和发送/接收单元之间的区域中放置有温度确定单元。该专利未示出发送/接收单元和可振荡单元之间的耦合如何跨过温度传感器进行，因此人们想知道向可振荡单元的机械振荡传输如何在不削弱的情况下进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子振动料位测量装置，利用该装置可另外确定被测介质的温度，而不使振荡系统变差。

该目的通过包括将温度传感器整合到料位测量装置元件中的特征实现，该元件经由膜或壳体与介质热接触，其中该元件被选择为使可振荡单元不被温度传感器削弱地振荡。

由于温度传感器被整合到料位测量装置的已有元件中，其不是完全补充的部件。因此，带有温度传感器的料位测量装置的构造仅在以下特征方面不同于不带温度传感器的料位测量装置的构造：某个元件被带有温度传感器的相似元件替代，并且存在用于电接触温度传感器的附加的连接线。这有利于制造并提供了另外的优点，即在料位测量装置中不需要额外的地方来用于温度传感器。其中整合了温度传感器的元件优选地位于驱动器/接收器单元附近，其中所述附近包括处于可振荡单元和压力螺钉单元之间的测量装置的区域。在这种情况下，压力螺钉单元包括在所述附近内。原则上，其温度调节至介质温度的任何现有的料位测量装置元件都适于容纳温度传感器。在确定介质温度的过程中，可以将介质温度和温度传感器位置处的温度之间的微小偏差考虑进去，如果已知偏差的话。通过用与该偏差相对应的公式校正被测温度值，消除了存在的温差，从而可在期望精度的限制范围内确定介质的温度。

本发明的解决方案的第一实施例包括：将驱动器/接收器单元的压电元件经由螺栓彼此连接；螺栓具有接触件，该接触件具有用于传输振荡的与膜的接触表面；在驱动器/接收器单元和与膜的接触表面之间的区域中，螺栓设置有横向于纵向轴线延伸的孔；并且温度传感器安装在孔中。