界面传感器及界面传感器的操作方法技术

本发明专利技术涉及界面传感器及界面传感器的操作方法。本发明专利技术涉及一种用于沉积设施(1)的界面传感器(10)，包括：

【技术实现步骤摘要】
界面传感器及界面传感器的操作方法


[0001]本专利技术涉及一种界面传感器的操作方法、界面传感器、沉积设施及沉积设施的自动控制方法。

技术介绍

[0002]为了检测装满液体的容器中的界面，使用了发射声学信号的界面传感器。为此，这些传感器被浸入液体中。这些声学信号在液体中传播，并在撞击液体中或容器中例如由固体颗粒组成的界面时被反射回传感器。
[0003]声学信号的发射和检测通常发生在相对于容器底部的垂直方向上。根据要求，传感器应计算在容器底部上方界面的高度或相对于参考点(通常是水面)的界面深度。
[0004]为此，已知的传感器首先根据用户手动输入到传感器中的参数“水箱深度”和“传感器在液体中的浸入深度”来确定传感器与界面之间的距离。因此，用户必须在现场为每个传感器预先确定参数“水箱深度”和“传感器的浸入深度”。
[0005]用户的这种手动参数确定和参数输入与大量工作相关联，特别是在使用多个传感器的情况下。同样，用户要准确地手动确定“浸入深度”参数也并不简单。此外，这种传感器仅适合于容器中液体的填充水平，即浸入深度，不变的应用。因此，不可能将这些传感器用于具有不同填充水平的应用，例如所谓的“序批式反应器”。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术的目的是提出一种使得能够可靠、方便和通用地使用界面传感器的方法。
[0007]根据本专利技术，通过界面传感器的操作方法来实现该目的。
[0008]根据本专利技术的操作方法包括以下步骤：
[0009]‑
将具有声音发射器、声音检测器和控制单元的界面传感器布置在填充有测量介质的容器中，使得界面传感器与测量介质接触，其中，界面传感器在容器中沉积层的方向对齐，
[0010]‑
由声音发射器发射具有第一频率的第一声学信号，
[0011]‑
由声音检测器检测第一声学信号的第一信号响应，
[0012]‑
由声音发射器发射具有不同于第一频率的第二频率的第二声学信号，
[0013]‑
由声音检测器检测第二声学信号的第二信号响应，
[0014]‑
由控制单元评估第一信号响应和第二信号响应，
[0015]‑
由控制单元根据评估步骤确定界面传感器的底部距离和沉积物距离，
[0016]‑
由控制单元根据底部距离和沉积物距离确定沉积物厚度，
[0017]‑
通过控制单元输出沉积物厚度。
[0018]使用根据本专利技术的操作方法，使得“水箱深度”和“浸入深度”参数不再需要由用户来确定。波动的浸入深度被界面传感器检测，并使得能够进行高精度的测量值计算。界面传
感器能够计算容器中的填充水平，即水位。通过评估填充水平的变化或变化率，可以计算流入容器的量和从容器排出的量。因此，界面传感器提供连续的填充水平测量值。因此，界面传感器可以用作自动控制工程的比例元件(proportional element)。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，操作方法还包括：由控制单元基于评估第一信号响应和第二信号响应的步骤来确定界面传感器的水位距离的步骤；以及，控制单元根据底部距离和水位距离确定水位的步骤；以及，输出水位的步骤。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，评估第一信号响应和第二信号响应的步骤包括：从第二信号响应中减去第一信号响应；和/或低通滤波以及第一信号响应和第二信号响应的相加。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，确定沉积物厚度的步骤包括从确定的底部距离减去确定的沉积物距离。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，确定水位距离的步骤包括将第一信号响应和第二信号响应相减。
[0023]还通过用于沉积设施的界面传感器来实现上述目的。
[0024]根据本专利技术的界面传感器包括：
[0025]‑
声音发射器，适合于产生至少一个具有第一频率的第一声学信号以及产生具有不同于第一频率的第二频率的第二声学信号；
[0026]‑
声音检测器，适合于检测第一声学信号的至少一个第一信号响应和第二声学信号的第二信号响应；
[0027]‑
控制单元，其中，控制单元连接到声音发射器和声音检测器，并且适合于评估第一信号响应和第二信号响应。
[0028]还通过沉积设施实现上述目的。
[0029]根据本专利技术的沉积设施包括：
[0030]‑
根据本专利技术的界面传感器，
[0031]‑
用于容纳测量介质的容器，其中，界面传感器被相对于容器布置，使得界面传感器适合于浸入测量介质中，
[0032]‑
用于向容器中填充测量介质的测量介质入口，
[0033]‑
用于从容器中排出测量介质的测量介质出口。
[0034]根据本专利技术的一个实施例，测量介质入口具有入口阀，且测量介质出口具有排放阀，其中，沉积设施还具有自动控制单元，且自动控制单元连接到入口阀、排放阀和界面传感器的控制单元，且适合于调节具有测量介质的容器的填充和排空。
[0035]根据本专利技术的一个实施例，沉积设施还包括带有进气阀的进气口，用于用气体处理测量介质，其中，自动控制单元连接到进气阀并且适合于调节用气体对测量介质的处理。
[0036]还通过自动控制方法来实现上述目的。
[0037]根据本专利技术的自动控制方法包括以下步骤：
[0038]‑
提供根据本专利技术的沉积设施，
[0039]‑
操作根据本专利技术的界面传感器，
[0040]‑
根据界面传感器确定的水位调节入口阀和排放阀。
[0041]根据本专利技术的一个实施例，沉积设施具有带有进气阀的进气口，用于用气体对测
量介质进行处理，其中，自动控制单元与进气阀连接，且适合于调节用气体对于测量介质的处理，
[0042]其中，自动控制方法还包括通过进气阀用气体对测量介质2进行处理的步骤，其中，根据沉积物厚度和/或水位执行用气体的处理。
[0043]根据本专利技术的一个实施例，自动控制方法还包括由控制单元基于对第一信号响应和/或第二信号响应的评估来确定沉积设施的运行状态的步骤。
附图说明
[0044]基于以下附图描述更详细地解释本专利技术。如下部分被示出：
[0045]‑
图1：具有根据本专利技术的界面传感器的根据本专利技术的沉积设施的示意图，
[0046]‑
图2：具有来自图1的界面传感器的沉积设施的替代实施例的示意图，
[0047]‑
图3：界面传感器检测到的第一信号响应的示意图，
[0048]‑
图4：界面传感器检测到的第二信号响应的示意图，
[0049]‑
图5：界面传感器检测到的第三信号响应的示意图。
具体实施方式
[0050]图1示出了具有根据本专利技术的界面传感器10的根据本专利技术的沉积设施1。沉积设施1例如用在污水处理设施中。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种界面传感器(10)的操作方法，包括以下步骤：
‑
将带有声音发射器(11)、声音检测器(12)和控制单元(13)的界面传感器(10)布置在填充有测量介质(2)的容器(20)中，以便所述界面传感器(10)与所述测量介质(2)接触，其中，所述界面传感器(10)在所述容器(20)中的沉积层(3)的方向上对齐，
‑
由所述声音发射器(11)发射具有第一频率的第一声学信号(S1)，
‑
由所述声音检测器(12)检测所述第一声学信号(S1)的第一信号响应(A1)，
‑
由所述声音发射器(11)发射具有不同于所述第一频率的第二频率的第二声学信号(S2)，
‑
由所述声音检测器(12)检测所述第二声学信号(S2)的第二信号响应(A2)，
‑
由所述控制单元(13)评估所述第一信号响应(A1)和所述第二信号响应(A2)，
‑
由所述控制单元(13)基于所述评估步骤确定所述界面传感器(10)的底部距离(BA)和沉积物距离(SA)，
‑
由所述控制单元(13)基于所述底部距离(BA)和所述沉积物距离(SA)确定沉积物厚度(D)，
‑
由所述控制单元(13)输出所述沉积物厚度(D)。2.根据权利要求1所述的操作方法，其中，所述操作方法还包括：由所述控制单元(13)基于评估所述第一信号响应(A1)和所述第二信号响应(A2)的步骤来确定所述界面传感器(10)的水位距离(WA)的步骤；以及，由所述控制单元(13)基于所述底部距离(BA)和所述水位距离(WA)确定水位(W)的步骤；以及，输出所述水位(W)的步骤。3.根据前述权利要求中的一项所述的操作方法，其中，评估所述第一信号响应(A1)和所述第二信号响应(A2)的步骤包括：从所述第二信号响应(A2)中减去所述第一信号响应(A1)，和/或，低通滤波，以及所述第一信号响应(A1)和所述第二信号响应(A2)的相加。4.根据前述权利要求中任一项所述的操作方法，其中，确定所述沉积物厚度(D)的步骤包括：从所确定的底部距离(BA)中减去所确定的沉积物距离(SA)。5.根据前述权利要求中的一项所述的操作方法，其中，确定所述水位距离(WA)的步骤包括：所述第一信号响应(A1)与所述第二信号响应(A2)相减。6.一种用于沉积设施(1)的界面传感器(10)，包括：
‑
声音发射器(11)，所述声音发射器(11)适合于产生至少一个具有第一频率的第一声学信号(S1)和产生具有不同于所述第一频率的第二频率的第二声学信号(S2)，
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声音检测器(12)，所述声音...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司，
类型：发明
国别省市：