用于电容式料位测量的测量仪表的制造侧标定以及相应的测量仪表制造技术

本发明专利技术涉及一种用于介质（１０）的电容式料位测量的测量仪表（１）的制造侧标定的方法，其中测量仪表（１）的至少一个探头单元（２）利用电触发信号触发，该触发信号是具有可预定频率的交流电压。本发明专利技术的方法包括：根据触发信号的频率，确定电导率范围，在这个范围中料位测量基本独立于介质（１０）电导率（σ）的改变；对于这个电导率范围，产生至少一个在可预定的第一料位值和从属于该第一料位值的第一电容值之间的第一参考匹配；以及存储在第一料位值和第一电容值之间的第一参考匹配。另外，本发明专利技术涉及一种相应的测量仪表。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于介质的电容式料位测量的测量仪表的制造侧标定的方法，其中测量仪表的至少一个探头单元利用电触发信号触发，该触发信号是具有可预定频率的交流电压。另外，本专利技术涉及一种相应的测量仪表。“制造侧”表示标定是在测量仪表的制造或生产中由制造者实现的。
技术介绍
电容式方法允许连续测量料位。在这种情况中，探头单元和容器壁(或者第二探头单元)形成电容器，其电介质是容器中的介质。在这种情况中，这个电容器的电容依赖于介质的料位，从而可以从电容推导出料位。例如在本申请人的专利申请DE 101 57 762 A1或DE 10161 069 A1中描述了用于测量电容的多种可能方案。问题在于，测量电容不仅仅依赖于料位，还依赖于介质的介电常数和导电率。由于导电率例如随空气温度或湿度而改变，所以产生测量的不确定或应用有限制。另外，容器的几何形状以及例如探头单元上的沉积物影响测量值。考虑所关心的变量的多重依赖性，另一个困难是将从测量确定的电容值与所属的实际感兴趣的料位值相关联。结果，通常需要所谓的标定，其中在安装测量仪表之后，使用待测介质引入不同料位，并且记录由这些料位得到的电容值。然而，这种标定花费很高并且阻碍了测量仪表在安装之后直接投入使用。
技术实现思路
于是，本专利技术的目的是提供一种在制造侧标定用于电容式料位测量的测量仪表的方法以及相应标定的或可标定的测量仪表。在方法方面，本专利技术通过以下特征实现该目的依赖于触发信号的频率确定一电导率范围，在该范围内，料位测量基本独立于介质的电导率变化；对于该电导率范围，产生在可预定的第一料位值和属于该第一料位值的第一电容值之间的至少一个第一参考匹配；以及存储在第一料位值和第一电容值之间的第一参考匹配。用于电容式料位测量的测量仪表通常包括探头单元，其由控制/分析单元以电触发信号触发。电触发信号是可预定频率的交流电压。这是在电容式测量仪表中触发信号的常见形式。由此得到的响应信号通常是电流信号，其例如经由电阻器转换为可数字化的电压信号。由探头单元的电响应信号，即由探头单元、容器壁(或第二探头单元)和介质形成的电容器的依赖于电容器电容的响应信号，确定电容值。为此，需要计算算法，其分析例如响应信号的导纳(Admittanz)、其幅度、以及触发信号和响应信号之间的相位。为此，例如在控制/分析单元中提供微处理器。触发信号通常是具有可调频率的交流电压。测量仪表的这些部件的制造对应于现有技术。现在，本专利技术在于，在测量仪表的完成/制造/生产中，生产在第一可调料位值和与其关联的电容值之间的至少一个参考匹配。于是，在测量仪表的完成/制造中，已经执行了标定。下面的实施例中讨论产生这种参考匹配的不同可能。这种预标定可能实现以及可应用于以后的使用，决定性的因素是测量仪表要使用的介质的导电率应当在一预定的导电率范围内。于是，应用范围限于具有相应电导率的介质。这个范围通常是没有上限的。范围的起点依赖于触发信号(往往是交流电压)的频率。在250kHz的频率，起点例如是大约150μS。频率越高，这个起始值越高；而频率越低，该起始值越低。由于这种频率依赖性，首先必须例如通过比较测量而对于给定频率确定合适的电导率范围。在下面的实施例中，将解释如果将这个范围在较低导电性的方向上扩展。这种限制的原因是，已经发现当电导率位于上述范围中时，介质特性，诸如导电率以及介电常数几乎对于测量信号没有任何影响。于是，由于消除了介质依赖性，所以可在制造时预先进行标定。于是，可以在安装之后直接利用这种测量仪表进行测量。可以将本专利技术概况为通过将应用范围限于具有大于特定值的电导率的介质，可以实现制造中的标定。或者反过来只有对于导电率落在该范围内的那些介质，测量仪表才利用制造侧预标定而得以使用。在本专利技术的一个变型中，产生在第二可预定料位值和从属于该第二料位值的第二电容值之间的第二参考匹配，并且存储在第二料位值和第二电容值之间的该第二参考匹配。如果仅存储了一个参考匹配，那么可以辨别超过还是低于与其相关的料位。然而，两个值允许识别这两个值并且还可以计算并确定中间值。在本专利技术的方法的一个实施例中，以这种方式预定触发信号的频率，使得探头单元上的沉积物对料位测量的影响最小。这个实施例基于以下事实沉积物敏感性依赖于触发信号的频率，较高的频率提供较高的沉积物容许度。然而，较高的频率与较高的能量需求相关，并且因而，电导率范围的下极值在较高导电性的方向上漂移，其中在该电导率范围中，导电性的改变对于确定的电容值没有影响或仅有可忽略的影响。这意味着较高的沉积物容许度与应用范围的减小相关联。结果，这样选择频率，使得沉积物的影响最小，但是同时，电导率范围尽可能大。实际上，必须在这两个相对的需求之间找到折中。下面的实施例涉及在制造过程中产生参考匹配的方式。在本专利技术的方法的一个实施例中，产生在预定料位值和从属于该料位值的电容值之间的至少一个参考匹配，使得以这样的方式选择或调节标定介质，令标定介质的电导率在确定的电导率范围内，在标定容器中使用标定介质设置料位值，并且在设置的料位值，利用测量仪表确定电容值。于是，在制造期间执行标定测量。在这种情况中，标定介质仅需有以下共同点，即，其电导率位于给定的电导率范围中。具有优点的，使用易于操作并且特别是安全的标定介质，例如水。利用这种标定介质，在具有尽可能优化地选择的几何形状的标定容器中，设定预定的料位值，并且确定由此得到的电容值。这种标定测量也具有以下优点，即，测量仪表特别是探头单元的制造容差得到考虑，因为探头单元的几何形状的影响被直接一同测量。在本专利技术的方法的一个实施例中，通过计算与介质的料位值匹配的电容值，产生在预定的料位值和从属于该料位值的电容值之间的至少一个参考匹配。在计算中，可以适当考虑探头单元的几何形状和材料特性。“几何形状”概括地意指相关维度，诸如长度、直径等，以及探头单元是否绝缘以及各个单独维度如何。探头单元的材料特性例如是其电导率值、其介电常数等等。如果有关几何形状和材料特性的所有需要的数据都已知，那么可以计算与预定料位值相关联的电容值。适当地，还考虑其中使用测量仪表的容器的几何形状，来计算电容值。在排空标定(探头单元未被介质覆盖)的情况中，电容值在探头棒的情况中例如由以下公式给出(这是计算公式的例子；依赖于测量仪表和容器的实施例，需要适当修改)Capacitanceempty=112·π·ϵinsul·ϵ0·Probelengthln(diameterinsuldiameterrod)+12·π·ϵ0·Probelengthln(Containerdiameterdiameterinsul)+Basecapacitance]]> 在这种情况中，必须知道探头长度Probelength、棒直径diameterrod、以及围绕棒的绝缘体的直径diameterinsul、和绝缘体的介电常数εinsul。另外，需要容器直径Cont本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造侧标定用于介质（１０）的电容式料位测量的测量仪表（１）的方法，其中测量仪表（１）的至少一个探头单元（２）被利用电触发信号触发，该触发信号是具有可预定频率的交流电压，其特征在于，根据触发信号的频率，确定一电导率范围，在 这个范围中料位测量基本独立于介质（１０）电导率（σ）的改变；对于这个电导率范围，产生至少一个在可预定的第一料位值和从属于该第一料位值的第一电容值之间的第一参考匹配；以及存储在第一料位值和第一电容值之间的第一参考匹配。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊戈尔格特曼，罗兰德迪特勒，卡伊乌彭坎普，阿尔明韦内特，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]