液位监控制造技术

本发明专利技术涉及一种收集容器的液位调节方法，收集容器中收集有电介质。借助包含测量电容器的监控电路对液位进行监控，电容器的电容量根据液位至少在收集容器的液位范围内持续进行变化，该方法包含以下步骤：确定测量电容器的电容量；确定测量电容器的品质因子；根据测量电容器的品质因子确定电介质的介电常数；根据确定的测量电容器的电容量和电介质的介电常数确定收集容器的液位；根据液位从收集容器中排出电介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液位监控
本专利技术涉及一种对装有电介质(优先为冷凝液)的收集容器进行液位监控的方法以及相关的测量电容器的监控电路，该电容器根据收集容器的液位具有不断变化的电容量。此外，本专利技术还涉及一种冷凝液排出阀和冷凝液排出器。
技术介绍
在当前技术水平下已经公开了不同的液位监控装置和方法。将蒸汽管道或者压力管道中形成的冷凝液自动排入冷凝液收集容器的冷凝液排出器(但不会有大量气体，例如水蒸气或者压力空气，从管道中溢出)通常具有一个液位监控装置。在压力空气技术中，使用冷凝液排出器将冷凝液从压力空气管道中排出。冷凝液主要是由于压力空气压缩机吸入的环境空气中的湿度形成的。存在不同结构类型的冷凝液排出器。冷凝液排出器工作的原理是，打开阀门，冷凝液从压力空气管网中通过其中存在的压力被排出。冷凝液排出器根据其阀门控制类型和能量供给方式而存在差异。浮子冷凝液排出器具有一个空心体，通过空心体内收集的冷凝液的浮力将浮子升起，由此对阀门进行控制。大部分情况下，阀门间接借助伺服控制器打开排出开口，冷凝液通过该开口排出。此外还公开了电动控制、时间控制的电磁阀，该电磁阀在可调节的规定时间间隔内打开。其缺点在于，该电磁阀的打开与液位无关，即使在无冷凝液时也会打开，因此会因排出压力空气形成较高的能量损失。电子液位调节阀可以通过电子传感器确定收集的液体数量，该传感器可以实现对液位的定量监控。如果达到特定的数量，则阀门打开，精确地排出该数量的液体，因而不会形成压力空气损失。具有电子液位调节阀门的冷凝液排出器由于较小的压力空气和能量损失，因而具有特别的优势，已经成为当前的技术水平。使用电容量测量装置确定液位，尤其是使用伺服控制的薄膜阀门的冷凝液排出器具有特别的意义。电容量测量装置根据电容量确定冷凝液收集容器的液位，如果冷凝液作为电介质流入，则电容量随液位的变化而变化。因为冷凝液根据工作和环境条件可能具有不同的油和/或者污染物负担，大量额外的内容物也会影响到其容量，因此当前技术水平下公开的液位监控装置可能无法明确地根据实际的液位高度进行分析。例如，EP039125081B1说明了一种从压力空气系统或者类似系统中排出冷凝液的装置，具有和压力空气系统持续连接的冷凝液收集室以及封闭收集室出口的薄膜阀门，在收集室中安排有两个通过电子装置和控制阀控制确定不同液位的薄膜阀门的电容式传感器。两个传感器相互垂直并间隔一定距离安排在垂直伸入收集室中、其外侧末端封闭的管道中，传感器和控制收集室预控制排出口的控制阀进行电气连接。
技术实现思路
上述专利技术的任务在于，提供一种可靠检测实际液位的方法以及对液位进行监控或者调节的电路。根据本专利技术，该任务借助一种收集容器液位调节方法、一种收集容器液位监控装置、一种冷凝液可调节排出阀以及一种冷凝液排出器加以解决。所属结构的单项特征并不局限于单独使用，而是可以任意相互以及和其他结构的其他特征组合使用。对收集容器液位调节方法进行了推荐，对此，收集容器中收集有电介质。借助包含测量电容器的监控电路对液位进行监控，电容器的电容量根据液位至少在收集容器的液位范围内持续进行变化。该方法包含以下步骤：·确定测量电容器的电容量；·确定测量电容器的品质因子；·根据测量电容器的品质因子确定电介质的介电常数；·根据确定的测量电容器的电容量和电介质的介电常数确定收集容器的液位；·根据液位从收集容器中排出电介质，例如在规定的液位时。上述方法的优点在于可以更精确、更可靠地进行定质液位调节。测量到的是实际液位指数的电容量不仅取决于液位，而且也取决于所收集电介质的介电常数。对此，从测量到的品质因子可以推导出介电常数，通过测量两个变量，即电容量和介电常数可以明确和精确地确定液位。因为存在不同的电介质成分可能会形成不同的介电常数，电容量的检测对于固定的电介质成分可以提供一个精确的、符合实际液位的液位数据。借助根据本专利技术的品质因子测定，可以推导出电解质的成分，从而可以对电容量与液位之间的关系进行相应的校正，例如通过刻度进行说明。根据电容量和品质因子的测定此外可以检验可信度，该检验可以提高本方法的可靠性。在一个或者两个测量参数超过或者低于规定的数值时，说明存在功能故障或者电磁干扰。根据本专利技术，电介质可以是填充在收集容器中的具有任意机组状态的任意材料。优先为包含水作为主要成分的冷凝液。添加物包含诸如油和/或者固态的金属颗粒。在本专利技术的意义上，品质因子是指可振动系统的阻尼数值，例如测量电容器或者监控电路。品质因子通常说明的是能量与转化后的损失能量以何比例存储到可振动系统中。在一种结构中规定，测量电容器的品质因子通过测定监控电路的电路品质因子变化前后监控电路的输出电压差加以确定。测量电容器优先和SC－元件进行连接。在一种结构中，SC－元件除了测量电容器至少包含一个单极转换器，该转换器使得测量电容器交替连接输入电压和输出电压。在构成SC－元件时，液可以设计两个或者多个开关。SC－元件的基本原理是，电容器交替连接输入电压和输出电压。转换电容元件(SC－元件)通常用于模拟过滤电路中。由于其结构，可以在遵守规定的框架条件的情况下构成一个过滤器，其基本频率仅取决于SC－元件的控制频率。到目前为止尚未公开过在传感器中使用SC－元件的情况。其中，对于SC－元件而言，所考虑的等效电阻取决于所使用的电容器尺寸和开关频率。因此，所使用的电容器的电容量取决于等效电阻和开关频率，通过该方法可以确定未知传感器－电容器单纯的电容量。在本专利技术中，输入电压是指SC－元件上施加的电流或者电压来源端的电压。该电压不强制要求是电路的供电电压。更确切地说，在一种实施形式中规定，SC元件至少串联一个可变电阻。优先将输入电压连接至转换器的接口上。在本专利技术中，SC－元件的输出端为SC元件，即转换器与输入电压相对的接口。电容器可以连接至转换器共同的中间接口上。在一种实施形式中规定，为了改变工作点或者电路品质因子，至少需要增大至少一个与开关部件(尤其是SC元件)串联的欧姆电阻。在一种结构形式中，连接或者断开电阻的连接。在另一汇总结构形式中规定，对电阻的数值进行修改，尤其是通过控制电位计。在一种优先使用的结构形式中规定，在SC－元件上连接一个可变的或者可加接的电阻。通过电阻变化，可以改变监控电路的工作点。如果电路中仅存在物理上的理想部件，则调节开关频率的脉冲/暂停比或者安装附加电阻不会对电路的工作点变化造成影响。但实际上，对于真实部件而言存在显著的和可复制的与传感器－电容器品质因子存在关联的电路性能变化。该偏差并不强制是正面或者负面影响，其实际方向取决于对电路工作点的控制类型。首先需要对“名义电容量”和“在变化的工作点确定的电容量”进行区分。其偏差在诸如特征曲线图表中加以说明。微处理器可以在特征曲线图表中找到相关的一致性，并优先对电容器监控电路的品质因子进行分析。因为电容器的品质因子和收集容器中电介质的介电常数存在关联，因此可以推导出电介质的介电常数。根据液位排出电介质在本专利技术中进行进一步的解释，例如包含根据确定的液位的排出时长、数量、时间点和/或者频率。在一种结构中规定，收集容器中的电介质在超过规定的液位从收集容器中排出。如果液位超过规定的数值，则排出阀打开。此外，在一种实施形式中规定，如果液位低于规定的数值，则排出阀关闭。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
收集容器（4）的液位调节方法，收集容器中收集有电介质（2），优先为冷凝液（2），对此借助包含测量电容器（8）的监控电路（15）对液位进行监控，电容器的电容量根据液位至少在收集容器的液位范围内持续进行变化，其特征在于以下步骤：－确定测量电容器（8）的电容量；－确定测量电容器（8）的品质因子；－根据测量电容器（8）的品质因子确定电介质（2）的介电常数；－根据确定的测量电容器（8）的电容量和电介质的介电常数确定收集容器（4）的液位；－根据液位从收集容器中排出电介质（2）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.08 DE 102011053407.51.一种收集容器(4)的填充液位控制的方法，所述收集容器能够装有电介质(2)，其中，通过具有测量电容器(8)的监控电路(15)来监控填充液位，所述测量电容器的电容至少在所述收集容器的填充液位范围之上与填充液位相关地持续进行变化，其中，所述监控电路(15)包括一个转换电容元件，所述转换电容元件包括测量电容器(8)、至少一个开关模块(S5；S1、S2)以及至少一个欧姆电阻器(P1；R1、R2)，所述至少一个欧姆电阻器(P1；R1、R2)与所述至少一个开关模块(S5；S1、S2)串联，所述方法具有以下步骤：-确定所述测量电容器(8)的电容；-通过增大与所述至少一个开关模块(S5；S1、S2)串联的至少一个欧姆电阻器(P1；R1、R2)的电阻或者通过改变转换电容元件的开关频率的脉冲/暂停比率，来改变所述监控电路(15)的操作点或者电路的品质因子；-确定所述测量电容器(8)的品质因子，其中，通过在所述监控电路(15)的操作点或者电路的品质因子改变之前和之后确定所述监控电路(15)的输出电压之间的差值，确定所述测量电容器(8)的品质因子；-根据所述测量电容器(8)的已确定的品质因子，确定电介质(2)的介电常数；-根据所述测量电容器(8)的确定的电容和电介质的介电常数，确定所述收集容器(4)中的电介质的填充液位；-根据填充液位从所述收集容器中排出电介质(2)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述收集容器中达到预先设置的填充液位(5)时，所述电介质(2)从所述收集容器中排出。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电介质为冷凝液(2)。4.一种收集容器(4)的填充液位监控的监控电路(15)，所述收集容器能够装有电介质(2)，其中，所述监控电路(15)包括能分配给所述收集容器(4)的至少一个测量电容器(8)，以使得所述测量电容器的电容至少在所述收集容器(4)的填充液位范围之上与填充液位相关地持续进行变化，其中，设计所述监控电路(15)，以便确定所述测量电容器(8)的电容和所述测量电容器(8)的品质因子，并且根据所述测量电容器(8)的已确定的品质因子，得出关于电介质(2)的介电常数的结论，其中，根据所述测量电容器(8)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·费尔特简，J·辛斯泰德腾，
申请(专利权)人：贝科技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE