[发明专利]用于测量填充水平的系统

说明书

本发明涉及用于测量填充水平的系统，特别是一种用于测量在用于安装在车辆上的针对流体的容器内的填充水平的系统，其具有：声导体；用于测量声导体的固有频率的振动传感器；用于向声导体施加声音的声音发送器、特别是超声发送器；用于从声导体接收声音的声音接收器；以及评估单元，其具有与声音发送器和声音接收器的数据连接，其中，评估单元被设置成检测声音发送器和流体边界面之间的间距并且关于容器的填充水平对该间距进行评估，并且评估单元被设置成关于流体的密度对声导体的固有频率进行评估。

技术领域

本发明涉及用于测量在用于安装在车辆上的针对流体的容器内的填充水平的系统以及用于测量容器内的流体的填充水平的方法。

背景技术

技术机器的油位的确定是用于确保正常润滑的措施。公知的解决方案有油标尺和观察玻璃、浮子开关和具有模拟或数字输出的油位传感器。公知的原理利用测量浮子位置的各种方案，例如具有杠杆臂和浮子的旋转电位计、直线电位计上的浮子、具有绳索的变体、具有磁感应读取的浮子，或者利用通过电容的变化测量柱电容的填充度。

现有技术包括精确地在油内的某位置处确定油位的传感器。此措施对于油的起泡敏感。

此外，常规的油箱经常规定有用于感测油的确定的轨迹，该轨迹可能仅以明显的成本才能够改变。例如，在具有浮子的枢转臂电位计的情况中，通过枢转臂规定弓形轨迹。公知的超声油位传感器也要求声音发送器和油表面之间的直线路程。这经常导致在油箱构造和功能方面的构造冲突。

发明内容

出于此背景，本发明的任务在于：说明一种用于测量填充水平的系统，通过所述系统也可以测量流体的密度。

根据本发明，此任务通过具有权利要求1的特征的用于测量在用于安装在车辆上的针对流体的容器内的填充水平的系统解决，并且/或者通过具有权利要求17的特征的用于测量容器内的流体的填充水平的方法解决。

根据本发明，设置的是：

-用于测量在用于安装在车辆上的针对流体的容器内的填充水平的系统，该系统具有：声导体；用于测量声导体的固有频率的振动传感器；用于为声导体施加声音的声音发送器、特别是超声发送器；用于从声导体接收声音的声音接收器；和评估单元，评估单元具有与声音发送器、振动传感器和声音接收器的数据连接，其中，评估单元被设置成检测声音发送器和流体边界面之间的间距并且关于容器的填充水平评估间距，以及评估单元被设置成关于流体的密度评估声导体的固有频率；以及

-用于测量容器内的流体的填充水平的方法，该方法具有如下步骤：借助声音发送器产生声音信号且向声导体施加声音信号；借助声音接收器接收从声导体传输到声音接收器的施加的声音信号；根据产生的声音信号和接收到的声音信号获知声音发送器和流体边界面之间的间距；借助评估单元关于容器的填充水平评估间距；借助振动传感器获知声导体的固有频率；借助评估单元关于流体的密度评估声导体的固有频率。

在本专利申请的意义中，车辆是马达驱动的陆地车辆。其中也包括轨道车辆。

流体是气体或液体。

声导体是用于传播声音的弹性介质。在真空中无法进行声传输。

填充水平(也称为填充高度)的概念理解为容器内的流体、液体或松散物的高度。

声音发送器发射交变压力，即声压，且以此方式产生声波。振动传感器是测量振动的传感器。声音接收器将声波转换为电信号。

超声波(经常简称为US)是具有人类听觉频域以上的频率的声音。超声波包括从大约16kHz起的频率。

能振动的系统的固有频率是如下频率，系统在一次激励后可以以该频率作为固有形式振动。在这样的系统从外部被施加其频率与固有频率一致的振动时，则系统在弱阻尼下以特别大的幅值响应，这被称为共振。