[发明专利]具有竖管的用于乳浊液测量的设备

说明书

技术领域

本发明涉及所有类型的物位、分界层和乳浊液的测量。本发明特别涉及一种根据渡越时间法来工作的测量设备，一种用于分界层测量和乳浊液测量的方法和所述测量设备的应用。

背景技术

在根据FMCW（调频连续波）或者脉冲-渡越时间法工作的物位传感器中，朝向填充物表面的方向发射电磁波或者声波。在此之后，传感器记录从填充物、容器固定装置和容器本身反射的回波信号，并且从中推导出相应的物位。

例如在使用超声、雷达、制导雷达、FMCW-雷达、脉冲-雷达、CW（连续波）-雷达或者激光的条件下确定到填充物表面的距离的传感器可属于根据渡越时间法工作的物位传感器。此外所有发送波，并且再次接收和评估所述波从填充物表面反射回来的部分的传感器，可以定义为根据渡越时间工作的物位传感器。

在使用声波或者光波时，从物位测量装置产生的信号一般而言朝向待测量的填充物表面的方向自由地传播。在使用雷达波来测量填充物表面的装置中，不仅考虑朝向待测量的介质的方向的自由的传播，而且考虑在波导管的内部的传播，所述波导管将物位测量装置的雷达波导向介质。在根据制导微波的原理的装置中，将高频信号沿着波导朝向介质引导。

在待测量的介质的表面上，到达的信号的一部分被反射，并且在相应的运行时间之后再次返回到物位测量装置。未反射的信号部分进入介质，并且相应于介质的物理特性在所述介质中继续朝向容器底部的方向传播。在容器底部上所述信号被反射，并且按照介质和叠加的气体环境的通道再次返回到物位测量装置。

所期望的是，物位测量装置除此之外还用于分界层测量并且也用于乳浊液测量。

在分界层测量的范围中，一般将两种不同的液体填充到容器中。只要存在足够平稳的气体环境，也就是说，不通过搅拌器或者其它装置来妨碍液体反乳化，那么由于所述至少两种液体的不同的密度，所述液体在容器中反乳化。

DE 10 2007 061 574 A1描述了一种用于通过将基于制导微波的测量与电容性测量相组合来测量乳浊液的方法。

发明内容

本发明的任务在于，提出用于测量乳浊液的一种可替选的设备和一种可替选的方法，通过所述设备和所述方法能够确定两种或多种不同的液体的混合比。

根据本发明的第一个方面，提出一种测量设备，特别是一种乳浊液测量设备，所述测量设备根据渡越时间法工作，并且能够用于确定两种或多种不同的液体的物位和/或混合比的至少一个特性值，和/或用于确定容器中两种液体之间的可能的分界层的位置的至少一个特性值。

在这里术语“虚拟存在的分界层”可理解为两种不同的液体之间的下述分界层：如果由两种或者多种液体组成的乳浊液再次形成，那么所述分界层形成。这例如能够在全部液体不运动，例如不被搅动，以至于各个液体彼此分开时出现。

测量设备具有用于容纳第一液体和/或至少一种第二液体的容器。所述第二液体相对于第一液体具有更小的密度。

容器具有第一子区域和第二子区域以及一个或多个用于在这两个子区域之间交换液体的在这两个子区域之间的连接部。

设置用于检测第一回波曲线的第一测量机构，所述第一回波曲线描述了第一子区域内部的反射情况。此外设置用于检测至少一个第二回波曲线的第二测量机构，所述第二回波曲线描述了第二子区域内部的反射情况。

除此之外设置有评估单元，所述评估单元构成为，确定在容器的第二区域中的填充介质的物位的位置的和/或填充介质的两种不同的液体之间实际存在的或虚拟存在的分界层的位置的至少一个特性值，或者用于确定在第二子区域中由两种或多种不同的液体组成的混合物的成分的至少一个特性值。对此评估单元使用第一回波曲线的至少一个特性值和第二回波曲线的至少一个特性值。第一回波曲线和第二回波曲线的特性值例如是总物位或者分界层位置。

根据本发明的另一个方面，提出了一种用于物位测量、分界层测量和/或乳浊液测量的方法，其中确定在容器的第一子区域中的两种不同的液体的物位的至少一个特性值和/或在容器的第一子区域中的这两种液体之间的分界层的位置的至少一个特性值。此外对在容器的第二子区域中的这两种液体的物位的至少一个特性值进行确定。接下来，利用在前两个主测量步骤（也就是说在两个之前的步骤中）中所获得的数据以及这两种液体的密度比对在容器的第二子区域中的这两种液体之间实际存在的或者虚拟存在的分界层的位置的至少一个特性值进行计算。