DE102020127876A1

DE102020127876A1 - Measuring device for determining the inclination of a container

Info

Publication number: DE102020127876A1
Application number: DE102020127876.4A
Authority: DE
Inventors: Juan Garcia; Ralf Höll
Original assignee: Vega Grieshaber KG
Current assignee: Vega Grieshaber KG
Priority date: 2020-10-22
Filing date: 2020-10-22
Publication date: 2022-04-28

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Messeinrichtung (1) zur Bestimmung einer Neigung eines Behälters (2), aufweisend einen Hauptsensor (4), der zum Erfassen eines Hauptmesssignals in dem Behälter (2) eingerichtet ist, einen Nebensensor (7), der zum Erfassen eines Nebenmesssignals eingerichtet ist, wobei das Nebenmesssignal ein Neigungsmesssignal aufweist, eine Steuereinheit (9), die eingerichtet ist, die erfassten Messsignale zu empfangen, und basierend auf dem erfassten Neigungsmesssignal zu bestimmen, ob eine Neigung des Behälters (2) vorliegt, und eine darauf basierende Statusmeldung und/oder Aktionsmeldung zu erzeugen, und eine Kommunikationseinheit (10), die zum Ausgeben von Statusmeldungen und/oder Aktionsmeldungen der Messeinrichtung (1) eingerichtet ist.The present disclosure relates to a measuring device (1) for determining an inclination of a container (2), having a main sensor (4) which is set up to detect a main measurement signal in the container (2), a secondary sensor (7) which is designed to detect a secondary measurement signal is set up, the secondary measurement signal having an inclination measurement signal, a control unit (9) which is set up to receive the detected measurement signals and, based on the detected inclination measurement signal, to determine whether the container (2) is tilted, and a to generate status reports and/or action reports, and a communication unit (10) which is set up to output status reports and/or action reports from the measuring device (1).

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft Messeinrichtungen für Behälter, insbesondere für mobile Behälter, Silos, Tanks etc., nachfolgend als Behälter bezeichnet, im industriellen Umfeld. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Messeinrichtung zur Bestimmung einer Neigung eines Behälters, ein Verfahren zur Bestimmung einer Neigung eines Behälters sowie eine Verwendung einer solchen Messeinrichtung zur Füllstandmessung und/oder Grenzstandmessung und/oder Volumenmessung eines Füllguts.The invention relates to measuring devices for containers, in particular for mobile containers, silos, tanks, etc., referred to below as containers, in the industrial environment. In particular, the invention relates to a measuring device for determining an inclination of a container, a method for determining an inclination of a container and the use of such a measuring device for level measurement and/or limit level measurement and/or volume measurement of a filling.

Hintergrundbackground

Messeinrichtungen im industriellen Umfeld, insbesondere im Bereich der Prozess- oder Fabrikautomation, können als Messgeräte zur Füllstandmessung, Grenzstanderfassung, Durchflussmessung, Druckmessung, Pegel- und/oder Temperaturmessung vorgesehen sein. Es sind Messeinrichtungen bekannt, die ferner Lagesensoren verwenden, um zusätzliche Informationen zu erhalten, die zur Präzisierung der eigentlichen Messsignale herangezogen werden können.Measuring devices in the industrial environment, in particular in the field of process or factory automation, can be provided as measuring devices for filling level measurement, point level detection, flow measurement, pressure measurement, level and/or temperature measurement. Measuring devices are known that also use position sensors in order to obtain additional information that can be used to specify the actual measurement signals more precisely.

So gibt es Messeinrichtung, die Lagesensoren dazu verwenden, zu erkennen, ob die Messeinrichtung in dem Behälter korrekt positioniert ist. Andere Messeinrichtungen wiederum nutzen einen Lagesensor dazu, die Lage der Messeinrichtung relativ zur Füllgutoberfläche zu bestimmen, um Messfehler und/oder Messungenauigkeiten erkennen zu können.There are measuring devices that use position sensors to detect whether the measuring device is correctly positioned in the container. Other measuring devices in turn use a position sensor to determine the position of the measuring device relative to the filling material surface in order to be able to detect measurement errors and/or measurement inaccuracies.

Zusammenfassungsummary

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine alternative Messeinrichtung bereitzustellen.It is an object of the invention to provide an alternative measuring device.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen.This object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Further developments result from the dependent claims and the following description of embodiments.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Messeinrichtung zur Bestimmung einer Neigung eines Behälters, die insbesondere zur Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld eingerichtet sein kann.A first aspect of the present disclosure relates to a measuring device for determining an inclination of a container, which can be set up in particular for process automation in an industrial environment.

Die Messeinrichtung weist einen Hauptsensor, einen Nebensensor, eine Steuereinheit und eine Kommunikationseinheit auf. Der Hauptsensor, beispielsweise ein Füllstandsensor, ist zum Erfassen eines Hauptmesssignals, z.B. eines Füllstands, eines Grenzstands, eines Drucks, eines Pegels, einer Temperatur oder eines Durchflusses, in dem Behälter eingerichtet. Der Nebensensor, bspw. ein Neigungssensor, ist zum Erfassen eines Nebenmesssignals, z.B. einer Neigung des Behälters, eingerichtet, wobei das Nebenmesssignal zumindest ein Neigungsmesssignal aufweist. Die Steuereinheit, wie bspw. eine Datenerfassungseinheit und/oder eine Recheneinheit, ist eingerichtet, die erfassten Messsignale zu empfangen, und basierend auf dem erfassten Neigungsmesssignal zu bestimmen, ob eine Neigung des Behälters vorliegt, und eine darauf basierende Statusmeldung und/oder Aktionsmeldung zu erzeugen. Die Kommunikationseinheit ist zum Ausgeben von Statusmeldungen und/oder Aktionsmeldungen, bspw. akustisch, visuell vor Ort und/oder elektronisch an eine geräteinterne Einrichtung und/oder übergeordnete Systeme in der Ferne, der Messeinrichtung eingerichtet. The measuring device has a main sensor, a sub-sensor, a control unit and a communication unit. The main sensor, for example a fill level sensor, is set up to detect a main measurement signal, for example a fill level, a limit level, a pressure, a level, a temperature or a flow rate in the container. The auxiliary sensor, e.g. an inclination sensor, is set up to detect an auxiliary measurement signal, e.g. an inclination of the container, the auxiliary measurement signal having at least one inclination measurement signal. The control unit, such as a data acquisition unit and/or a computing unit, is set up to receive the acquired measurement signals and, based on the acquired inclination measurement signal, to determine whether the container is inclined and to generate a status message and/or action message based thereon . The communication unit is set up to output status reports and/or action reports, for example acoustically, visually on site and/or electronically to a device-internal device and/or higher-level systems in the distance, of the measuring device.

Die Messeinrichtung erfasst also die Neigung des Behälters und kann so insbesondere eine kritische Neigung, oder auch die aktuelle Schräglage, des Behälters erkennen und über die Kommunikationseinheit melden. So können Unfälle, bspw. durch Umfallen des Behälters, vermieden werden. Gleichzeitig können die zusätzlich erfassten Signale dazu genutzt werden, die Genauigkeit des Hauptmesssignals zu erhöhen. Dies gilt insbesondere mit Hinblick auf Probleme, die aufgrund von einer Neigung des Behälters auftreten können, wie bspw. Messungenauigkeiten, Messfehler etc.The measuring device thus detects the inclination of the container and can thus in particular identify a critical inclination, or also the current inclined position, of the container and report it via the communication unit. In this way, accidents, for example caused by the container falling over, can be avoided. At the same time, the additionally recorded signals can be used to increase the accuracy of the main measurement signal. This applies in particular with regard to problems that can occur due to an inclination of the container, such as measurement inaccuracies, measurement errors, etc.

Die Kombination der Messsignale der beiden Sensoren liefert präzise und robuste Informationen über die aktuelle Neigung der Messeinrichtung im Einbauzustand und demzufolge über die aktuelle Neigung des Behälters, in dem die Messeinrichtung eingesetzt ist. So trägt die Messeinrichtung zur Prozessoptimierung, Validierung und Gefahrenabwehr sowie zur Verbesserung der Messwertinformationen und der Messung selbst bei, und kann ferner dabei helfen, Unfälle, insbesondere durch das mögliche Kippen des Behälters, zu vermeiden.The combination of the measurement signals from the two sensors provides precise and robust information about the current inclination of the measuring device when installed and consequently about the current inclination of the container in which the measuring device is used. In this way, the measuring device contributes to process optimization, validation and hazard prevention as well as to the improvement of the measured value information and the measurement itself, and can also help to avoid accidents, in particular due to the possible tipping of the container.

Unter dem Begriff „Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld“ kann ein Teilgebiet der Technik verstanden werden, welches Maßnahmen zum Betrieb von Maschinen und Anlagen ohne Mitwirkung des Menschen beinhaltet. Ein Ziel der Prozessautomatisierung ist es, das Zusammenspiel einzelner Komponenten einer Werksanlage in den Bereichen wie bspw. Chemie, Energie, Lebensmittel, Pharma, Erdöl, Papier, Zement, Schifffahrt oder Bergbau zu automatisieren. Hierzu können eine Vielzahl an Sensoren eingesetzt werden, welche insbesondere an die spezifischen Anforderungen der Prozessindustrie, wie bspw. mechanische Stabilität, Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung, extremen Temperaturen und extremen Drücken, angepasst sind. Messwerte dieser Sensoren werden üblicherweise an eine Leitwarte oder an ein übergeordnetes System übermittelt, in welcher Prozessparameter wie Füllstand, Grenzstand, Pegel, Durchfluss, Druck oder Dichte überwacht und Einstellungen für die gesamte Werksanlage manuell oder automatisiert verändert werden können.The term "process automation in the industrial environment" can be understood as a sub-area of technology that includes measures for the operation of machines and systems without human intervention. One goal of process automation is to automate the interaction of individual components of a plant in areas such as chemicals, energy, food, pharmaceuticals, petroleum, paper, cement, shipping or mining. A large number of sensors can be used for this purpose, which are particularly adapted to the specific requirements of the process industry, such as mechanical stability, insensitivity to contamination, extreme temperatures and extreme pressures. Measured values from these sensors are usually transmitted to a control room or to a higher-level system in which process parameters such as fill level, limit level, gauge, flow rate, pressure or density can be monitored and settings for the entire plant can be changed manually or automatically.

Ein Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Logistikautomation von Anlagen und die Logistikautomation von Lieferketten. Mit Hilfe von Distanz- und Winkelsensoren werden im Bereich der Logistikautomation Abläufe innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes oder innerhalb einer einzelnen Logistikanlage automatisiert. Typische Anwendungen finden z.B. Systeme zur Logistikautomation im Bereich der Gepäck- und Frachtabfertigung an Flughäfen, im Bereich der Verkehrsüberwachung (Mautsysteme), im Handel, der Paketdistribution oder aber auch im Bereich der Gebäudesicherung (Zutrittskontrolle). Gemein ist den zuvor aufgezählten Beispielen, dass eine Präsenzerkennung in Kombination mit einer genauen Vermessung der Größe und der Lage eines Objektes von der jeweiligen Anwendungsseite gefordert wird. Hierfür können Sensoren auf Basis optischer Messverfahren mittels Laser, LED, 2D-Kameras oder 3D-Kameras, die nach dem Laufzeitprinzip (time of flight, ToF) Abstände erfassen, verwendet werden.A sub-area of process automation in the industrial environment relates to the logistics automation of plants and the logistics automation of supply chains. With the help of distance and angle sensors, processes inside or outside a building or within a single logistics facility are automated in the field of logistics automation. Typical applications are found, for example, in systems for logistics automation in the area of baggage and freight handling at airports, in the area of traffic monitoring (toll systems), in retail, in parcel distribution or in the area of building security (access control). What the above examples have in common is that presence detection in combination with precise measurement of the size and position of an object is required by the respective application. Sensors based on optical measuring methods using lasers, LEDs, 2D cameras or 3D cameras, which record distances according to the transit time principle (time of flight, ToF), can be used for this purpose.

Ein weiteres Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Fabrik-/Fertigungsautomation. Anwendungsfälle hierzu finden sich in den unterschiedlichsten Branchen wie bspw. Automobilherstellung, Nahrungsmittelherstellung, Pharmaindustrie oder allgemein im Bereich der Verpackung. Ziel der Fabrikautomation ist, die Herstellung von Gütern durch Maschinen, Fertigungslinien und/oder Roboter zu automatisieren, d. h. ohne Mitwirkung des Menschen ablaufen zu lassen. Die hierbei verwendeten Sensoren und spezifischen Anforderungen im Hinblick auf die Messgenauigkeit bei der Erfassung der Lage und Größe eines Objektes sind mit denen der im vorigen Beispiel der Logistikautomation vergleichbar.Another sub-area of process automation in the industrial environment relates to factory/manufacturing automation. Use cases for this can be found in a wide variety of industries such as automotive manufacturing, food production, the pharmaceutical industry or generally in the field of packaging. The aim of factory automation is to automate the production of goods using machines, production lines and/or robots, i. H. run without human intervention. The sensors used here and the specific requirements with regard to the measurement accuracy when detecting the position and size of an object are comparable to those in the previous example of logistics automation.

Der Hauptsensor kann ein Füllstandsensor, ein Drucksensor, ein Temperatursensor, ein Durchflusssensor, oder ein Grenzstandsensor sein.The main sensor can be a fill level sensor, a pressure sensor, a temperature sensor, a flow sensor, or a point level sensor.

Der Nebensensor ist vorzugsweise als ein Neigungssensor ausgebildet, wobei der Neigungssensor ein einfacher Lagesensor oder ein dynamischer Neigungssensor sein kann, der bspw. einen Beschleunigungssensor und ein Gyroskop umfasst. Der Nebensensor kann ferner weitere Sensoren, wie bspw. einen Beschleunigungssensor, umfassen.The secondary sensor is preferably designed as an inclination sensor, it being possible for the inclination sensor to be a simple position sensor or a dynamic inclination sensor which, for example, comprises an acceleration sensor and a gyroscope. The secondary sensor can also include other sensors, such as an acceleration sensor.

Der Neigungssensor kann dabei eine aktuelle Lage selbstständig erfassen, insbesondere die Information einer senkrechten, korrekten Stellung des Behälters oder eine Schräglage. Ferner kann die Steuereinheit Positionsdaten, bspw. GPS-Daten aufweisen, die zur Unterstützung der Ermittlung der aktuellen Lage verwendet werden können. Zusätzlich oder alternativ können solche Daten auch in Datenbanken hinterlegt sein. Alternativ können die Positionsdaten zur Ermittlung der aktuellen Lage auch manuell eingegeben und an den Neigungssensor übermittelt werden. Aus den eingegebenen Daten kann der Neigungssensor selbstständig seine aktuelle Lage und die Entfernung zum Boden ermitteln.In this case, the inclination sensor can independently detect a current position, in particular the information of a vertical, correct position of the container or an inclined position. Furthermore, the control unit can have position data, for example GPS data, which can be used to support the determination of the current location. Additionally or alternatively, such data can also be stored in databases. Alternatively, the position data for determining the current position can also be entered manually and transmitted to the inclination sensor. From the data entered, the inclination sensor can independently determine its current position and distance to the ground.

Die zusätzlichen Informationen aus den Messsignalen des Nebensensors können dazu verwendet werden, das Hauptmesssignal, bspw. ein Füllstand, ein Grenzstand, ein Druck, eine Temperatur, oder ein Durchfluss, des Hauptsensors zu verbessern, insbesondere in Hinblick auf Neigungsprobleme, aber auch im Hinblick auf zusätzliche Status- und Kundeninformationen, um auf eventuelle Gefahren oder schlechtere Messungen hinzuweisen.The additional information from the measurement signals of the secondary sensor can be used to improve the main measurement signal, e.g additional status and customer information to indicate possible dangers or poorer measurements.

Die Kommunikationseinheit ist dazu eingerichtet, Status- und Kundenmeldungen auszugeben, bspw. eine kritische Neigung des Behälters, aber auch, dass die Messwertqualität reduziert oder ungenügend ist, um eine qualitative Messung durchführen zu können.The communication unit is set up to output status and customer reports, for example a critical inclination of the container, but also that the measured value quality is reduced or insufficient to be able to carry out a qualitative measurement.

Mit anderen Worten kann man sagen, dass die Messeinrichtung es ermöglicht, die Neigung des Behälters zu ermitteln, die für vielerlei Anwendungen nützlich ist. Beispielsweise kann die Neigung des Behälters dazu dienen, die Befüllung eines Behälters nicht zu gefährden, weil z.B. der Fülleinlassstutzen des Behälters nicht mehr genau passend zum Füllrohr von außen positioniert ist.In other words, the measuring device makes it possible to determine the inclination of the container, which is useful for many applications. For example, the inclination of the Containers serve to ensure that the filling of a container is not endangered because, for example, the filling inlet connection of the container is no longer positioned exactly to match the filling pipe from the outside.

Darüber hinaus kann die Neigung des Behälters dazu beitragen, Probleme bei den durch die Neigung des Behälters resultierenden Gewichtsverteilungen auf eine Behälterwand, einen Behälterboden etc. zu vermeiden, also Probleme, die aufgrund von Schwerpunktverlagerungen entstehen können.In addition, the inclination of the container can help to avoid problems with the weight distributions on a container wall, a container floor, etc., which result from the inclination of the container, ie problems that can arise due to shifts in the center of gravity.

Ferner können Kollisionen mit anderen Behältern basierend auf der Erkennung der Neigung des Behälters vermieden werden. Insbesondere bei mobilen Behältern können geneigte Behälter eine Gefährdung auslösen, da sie in Fahrbereiche anderer mobiler Behälter oder von Flurfahrzeugen hineinragen können.Furthermore, collisions with other containers can be avoided based on the detection of the inclination of the container. In the case of mobile containers in particular, inclined containers can cause a hazard, since they can protrude into the driving areas of other mobile containers or industrial vehicles.

Bei Behältern mit Gefahrstoffen, z.B. WHG-zulassungsrelevante Stoffe, die eine erhebliche Gefahr für Mensch und Umwelt darstellen, kann eine drohende Gefahr durch ein Umkippen des Behälters frühzeitig erkannt werden und optisch, visuell, z.B. durch farbiges Licht, akustisch, z.B. durch eine Sirene, oder auch durch entsprechende Kommunikationskanäle, wie z.B. HART, Bluetooth, Profibus etc., an die zuständige Stelle zur Gefahrenabwehr gemeldet werden, z.B. an das Wartungspersonal vor Ort und/oder an die Leitwarte.In the case of containers with hazardous substances, e.g. WHG-approval-relevant substances that pose a significant risk to people and the environment, an imminent danger can be detected early on if the container tips over and optically, visually, e.g. by colored light, acoustically, e.g. by a siren, or also by appropriate communication channels, such as HART, Bluetooth, Profibus, etc., to the responsible body for hazard prevention, e.g. to the maintenance personnel on site and/or to the control room.

Darüber hinaus kann die Messeinrichtung auch dazu genutzt werden, hohe Behälter, z.B. Silos, auf Schwingungen zu überwachen und diese entsprechend zu übermitteln.In addition, the measuring device can also be used to monitor high containers, e.g. silos, for vibrations and to transmit them accordingly.

Ferner eignet sich die Messeinrichtung auch dazu, den Behälter, bspw. für einen Einbau, korrekt auszurichten. Darüber hinaus kann die Messeinrichtung auch dazu genutzt werden, den Hauptsensor relativ zum Behälter korrekt auszurichten.Furthermore, the measuring device is also suitable for correctly aligning the container, for example for installation. In addition, the measuring device can also be used to correctly align the main sensor relative to the container.

Durch die Neigungserkennung des Behälters durch die Messeinrichtung können andere Betriebsmittel im Bereich des Behälters, z.B. Pumpen, Ventile oder andere Geräte im Behälter, wirksam geschützt werden, bspw. vor einem Trockenlaufen oder einer Überflutung.By recognizing the inclination of the container by the measuring device, other equipment in the area of the container, e.g. pumps, valves or other devices in the container, can be effectively protected, e.g. against running dry or flooding.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinheit eingerichtet, basierend auf einem Vergleich des erfassten Neigungsmesssignals mit vorbestimmten Neigungsgrenzwerten den Grad der aktuellen Neigung zu bestimmen. Dabei ist die Steuereinheit eingerichtet, zu bestimmen, dass keine Neigung des Behälters vorliegt, wenn das Neigungsmesssignal einer aufrechten Position des Behälters entspricht. Zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinheit eingerichtet, zu bestimmen, dass eine Neigung des Behälters vorliegt, wenn das Neigungsmesssignal nicht der aufrechten Position des Behälters entspricht, bspw. ungleich 0 ist, und innerhalb der vorbestimmten Neigungsgrenzwerte liegt. Weiter zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinheit eingerichtet, zu bestimmen, dass eine kritische Neigung des Behälters vorliegt, wenn das Neigungsmesssignal außerhalb der vorbestimmten Neigungsgrenzwerte liegt. Weiter zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinheit eingerichtet, zu bestimmen, dass eine falsche Neigung des Behälters vorliegt, wenn das Neigungsmesssignal gleich oder größer einem vorbestimmten Kippgrenzwert ist.According to one embodiment, the control unit is set up to determine the degree of the current inclination based on a comparison of the detected inclination measurement signal with predetermined inclination limit values. In this case, the control unit is set up to determine that the container is not inclined if the inclination measurement signal corresponds to an upright position of the container. Additionally or alternatively, the control unit is set up to determine that the container is tilted if the tilt measurement signal does not correspond to the upright position of the container, for example is not equal to 0, and is within the predetermined tilt limit values. Furthermore, additionally or alternatively, the control unit is set up to determine that there is a critical inclination of the container if the inclination measurement signal is outside the predetermined inclination limit values. Furthermore, additionally or alternatively, the control unit is set up to determine that the container is tilted incorrectly if the tilt measurement signal is equal to or greater than a predetermined tilt limit value.

Dies ermöglicht nicht nur eine Unterscheidung, ob der Behälter geneigt ist oder nicht, sondern auch wie stark der Behälter geneigt ist. Dadurch ist es zum einen möglich, eine kritische Neigung, also ein drohendes Umkippen, von einer unkritischen Neigung zu unterscheiden, um beispielsweise diesbezügliche Maßnahmen besser koordinieren bzw. gezielt einleiten zu können. Zum anderen kann auch erkannt werden, ob sich die Neigung des Behälters verändert und basierend darauf ein drohendes Umkippen des Behälters frühzeitig erkannt und somit verhindert werden.This allows not only to discriminate whether the container is tilted or not, but also how much the container is tilted. This makes it possible, on the one hand, to distinguish between a critical inclination, ie an impending tipping over, and an uncritical inclination, in order, for example, to be able to better coordinate or specifically initiate relevant measures. On the other hand, it can also be recognized whether the inclination of the container is changing and, based on this, an impending tipping over of the container can be recognized at an early stage and thus prevented.

Die Grenzwerte können bspw. in der Steuereinheit hinterlegt sein, oder manuell über Bedienprogramme eingegeben werden. Dabei kann die manuelle Eingabe der Grenzwerte über Bedienprogramme erfolgen, bspw. VEGA Tools App, PACTware/DTM (Device Type Manager). Die Bedienprogramme können auf sogenannten EDD-Technologien (Electronic Device Description) oder auf FDI-Packages (Field Device Integration) beruhen. Alternativ können die Grenzwerte auch über direkt im Hauptsensor integrierte Webinterfaces eingegeben werden, insbesondere bei Ethernet-Sensoren mit APL-Technologie (Advanced Physical Layer), die in der Prozessautomation zunehmend an Bedeutung gewinnt.The limit values can be stored in the control unit, for example, or entered manually via operating programs. The limit values can be entered manually via adjustment programs, e.g. VEGA Tools App, PACTware/DTM (Device Type Manager). The operating programs can be based on so-called EDD technologies (Electronic Device Description) or on FDI packages (Field Device Integration). Alternatively, the limit values can also be entered via the web interface integrated directly in the main sensor, especially for Ethernet sensors with APL technology (Advanced Physical Layer), which is becoming increasingly important in process automation.

Die Grenzwerte sind üblicherweise von der Geometrie des Behälters und der daraus resultierenden Schwerpunktlage abhängig. Beispielsweise liegt bei einem Behälter, der als stehender, zylindrischer, linearer Tank ausgebildet ist, der Umkipppunkt bei einer Neigung von mehr als 45°. Es ist denkbar, dass ein Defaultwert, bspw. auf 45° vorab festgelegt wird, der bei der Inbetriebnahme bzw. der Parametrisierung ggf. auf den individuell geltenden Grenzwert angepasst wird.The limit values are usually dependent on the geometry of the container and the resulting center of gravity. For example, in the case of a container designed as an upright, cylindrical, linear tank, the tipping point is at an incline of more than 45°. It is conceivable that a default value, e.g. set to 45° in advance, which may be adjusted to the individually applicable limit value during commissioning or parameterization.

Die Kommunikationseinheit ist ferner eingerichtet, eine Statusmeldung und/oder Aktionsmeldung auszugeben, wenn eine korrekte Neigung bestimmt wurde und/oder eine Statusmeldung und/oder Aktionsmeldung auszugeben, wenn eine Neigung innerhalb der vorbestimmten Neigungsgrenzwerte bestimmt wurde und/oder eine Statusmeldung und/oder Aktionsmeldung auszugeben, wenn ein Umfallen erkannt wurde und/oder eine Statusmeldung und/oder Aktionsmeldung auszugeben, wenn eine Parametrisierung vorgenommen wird. Hierzu können Kommunikationsschnittstellen, wie bspw. HART, Profibus PA, Foundation Fieldbus (FF), Ethernetbasierte Protokolle, wie bspw. PROFINET, Ethernet/IP oder OPC-UA, aber auch Funklösungen, wie bspw. Bluetooth, LoRA, LPWan, verwendet werden, um Informationen, insbesondere an übergeordnete Systeme, auszugeben. Statusmeldungen und/oder Aktionsmeldungen können zusätzlich oder alternativ auch direkt im Hauptsensor verarbeitet werden.The communication unit is also set up to output a status message and/or action message if a correct inclination has been determined and/or to output a status message and/or action message if an inclination within the predetermined inclination limit values has been determined and/or to output a status message and/or action message , if a fall over was detected and/or to issue a status message and/or action message if a parameterization is carried out. Communication interfaces such as HART, Profibus PA, Foundation Fieldbus (FF), Ethernet-based protocols such as PROFINET, Ethernet/IP or OPC-UA, but also wireless solutions such as Bluetooth, LoRA, LPWan can be used for this. to output information, in particular to higher-level systems. In addition or as an alternative, status reports and/or action reports can also be processed directly in the main sensor.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinheit eingerichtet, das Nebenmesssignal zur Auswertung des Hauptmesssignals zu berücksichtigen. Insbesondere kann zur Auswertung des Hauptmesssignals die Neigung des Behälters berücksichtigt werden. Hierzu kann eine maximal zulässige Neigung des Behälters im Hauptsensor hinterlegt sein. Eine Überschreitung dieses Wertes, der durch den Nebensensor erfasst wird, kann auf eine bevorstehende Messausfallerkennung hinweisen. Der Hauptsensor kann dieses Ereignis als Statusmeldung und/oder als Aktionsmeldung mittels der Kommunikationseinheit über die vorstehend genannten Kommunikationsschnittstellen weiterleiten. Weitere, andere Grenzwerte können auf eine ungenaue Messung hindeuten.According to one embodiment, the control unit is set up to take the secondary measurement signal into account for evaluating the main measurement signal. In particular, the inclination of the container can be taken into account for evaluating the main measurement signal. For this purpose, a maximum permissible inclination of the container can be stored in the main sensor. Exceeding this value, which is detected by the secondary sensor, can indicate an impending measurement failure detection. The main sensor can forward this event as a status report and/or as an action report using the communication unit via the communication interfaces mentioned above. Further, other limit values can indicate an inaccurate measurement.

Ferner kann das Nebenmesssignal ständig aufgezeichnet werden und über die Zeit automatisiert mit Sollwerten verglichen werden. Dadurch kann eine drohende Umkippgefahr, die sich durch die Aufzeichnung erkennen lässt, im Vorfeld des Kippens im Sinne einer vorbeugenden Wartung, erkannt werden und ein Umkippen durch rechtzeitig eingeleitete Maßnahmen verhindert werden.Furthermore, the secondary measurement signal can be continuously recorded and automatically compared with target values over time. As a result, an imminent risk of tipping over, which can be identified by the recording, can be recognized in advance of the tipping in the sense of preventive maintenance, and tipping over can be prevented by measures initiated in good time.

Ferner kann die Neigung des Behälters auch dazu genutzt werden, um Messfehler auch in anderen zum Hauptsensor benachbarten Sensoren, bspw. Temperatursensoren, zu reduzieren. So ist es bei einem Temperatursensor möglich, dass aufgrund der Neigung des Behälters, das Füllgut nicht mehr mit dem Temperatursensor in Kontakt ist und so Fehlermessungen auftreten. Die Ermittlung der Neigung des Behälters durch die Messeinrichtung ermöglicht es, diesen Messfehler zu erkennen und diesen in einer Analyse des Temperaturverlaufs entsprechend zu berücksichtigen.Furthermore, the inclination of the container can also be used to reduce measurement errors in other sensors adjacent to the main sensor, for example temperature sensors. With a temperature sensor it is possible that due to the inclination of the container, the filling material is no longer in contact with the temperature sensor and faulty measurements occur. The determination of the inclination of the container by the measuring device makes it possible to recognize this measuring error and to take it into account accordingly in an analysis of the temperature profile.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Nebensensor ferner eingerichtet, Beschleunigungskräfte zu erfassen; und die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, eine Beschleunigung der Messeinrichtung zu bestimmen. Der Beschleunigungssensor kann Beschleunigungskräfte erfassen, die auf die Messeinrichtung wirken. So kann der Beschleunigungssensor bspw. ermitteln, ob die Messeinrichtung einen Schlag abbekommen hat und die Messeinrichtung somit von da an ggf. außerhalb der Spezifikation betrieben wird, da der Hauptsensor einen Schaden erlitten haben könnte.According to one specific embodiment, the secondary sensor is also set up to detect acceleration forces; and the control unit is also set up to determine an acceleration of the measuring device. The acceleration sensor can detect acceleration forces that act on the measuring device. For example, the acceleration sensor can determine whether the measuring device has received an impact and the measuring device is therefore possibly being operated outside of the specification from then on, since the main sensor could have suffered damage.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinheit integral einstückig mit dem Hauptsensor ausgebildet oder separat von dem Hauptsensor ausgebildet. Ist die Steuereinheit integral einstückig mit dem Hauptsensor ausgebildet, dann kann die Verarbeitung der Daten, die aus dem Nebenmesssignal resultieren, direkt in der Hauptsensorsoftware erfolgen. Alternativ, insbesondere, wenn die Steuereinheit separat vom Hauptsensor ausgebildet ist, kann die Datenverarbeitung auch in übergeordneten, externe Systemen stattfinden. Die übergeordneten Systeme haben die Daten vorab über zumindest eine der vorstehend bereits genannten Kommunikationsschnittstellen, bspw. an eine Cloud übermittelt bekommen.According to one embodiment, the control unit is formed integrally in one piece with the main sensor or formed separately from the main sensor. If the control unit is formed integrally in one piece with the main sensor, then the data resulting from the secondary measurement signal can be processed directly in the main sensor software. Alternatively, particularly if the control unit is designed separately from the main sensor, the data processing can also take place in higher-level, external systems. The higher-level systems have received the data in advance via at least one of the communication interfaces already mentioned above, e.g. to a cloud.

Gemäß einer Ausführungsform weisen der Hauptsensor und der Nebensensor ein gemeinsames Gehäuse auf oder der Nebensensor weist ein separates Gehäuse auf. Insbesondere, wenn der Nebensensor ein separates Gehäuse aufweist, kann der Nebensensor eine separate Kommunikationseinheit aufweisen, die die von dem Nebensensor erfassten Nebenmesssignale an den Hauptsensor und/oder an externe Systeme übermittelt.According to one embodiment, the main sensor and the secondary sensor have a common housing or the secondary sensor has a separate housing. In particular, if the secondary sensor has a separate housing, the secondary sensor can have a separate communication unit, which transmits the secondary measurement signals detected by the secondary sensor to the main sensor and/or to external systems.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Kommunikationseinheit ferner mit einem externen System gekoppelt und eingerichtet, die Statusmeldungen und/oder Aktionsmeldungen der Messeinrichtung an das externe System zu übermitteln. Die externen Systeme können dann weitere Aktionen, wie z.B. das Versenden einer Nachricht, bspw. eine SMS oder eine E-Mail, an das Wartungspersonal veranlassen. Zusätzlich oder alternativ kann die Kommunikationseinheit die Statusmeldungen und/oder Aktionsmeldungen zentral, also vor Ort, und/oder dezentral, z.B. elektronisch an Systeme in der Ferne akustisch und/oder visuell ausgeben. Externe Systeme sind bspw. eine Cloud, Datenbanken, Visualisierungssysteme etc.According to one embodiment, the communication unit is also coupled to an external system and set up to transmit the status reports and/or action reports from the measuring device to the external system. The external systems can then initiate further actions, such as sending a message, for example an SMS or an e-mail, to the maintenance personnel. Additionally or alternatively, the communication unit can output the status reports and/or action reports centrally, ie locally, and/or decentrally, e.g. electronically, acoustically and/or visually to systems in the distance. External systems are, for example, a cloud, databases, visualization systems, etc.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Messeinrichtung eine autarke Messeinrichtung. Die autarke Messeinrichtung eignet sich besonders für mobile Behälter, die regelmäßig den Standort wechseln, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit von unerwünschten Schräglagen erhöht.According to one embodiment, the measuring device is an autonomous measuring device. The self-sufficient measuring device is particularly suitable for mobile containers that change their location regularly, which increases the probability of unwanted tilting.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Neigung eines Behälters. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

Erfassen, mittels eines Hauptsensors, z.B. ein Füllstandsensor, eines Hauptmesssignals, z.B. ein Füllstand, ein Grenzstand, ein Druck, eine Temperatur oder ein Durchfluss, in dem Behälter;
Erfassen, mittels eines Nebensensors, z.B. ein Neigungssensor, eines Nebenmesssignals, z.B. eine Neigung des Behälters, wobei das Nebenmesssignal ein Neigungsmesssignal aufweist;
Empfangen, mittels einer Steuereinheit, der erfassten Messsignale und Bestimmen, basierend auf dem erfassten Neigungsmesssignal, ob eine Neigung des Behälters vorliegt, und Erzeugen einer darauf basierenden Statusmeldung und/oder Aktionsmeldung; und
Ausgeben, mittels einer Kommunikationseinheit, von Statusmeldungen und/oder Aktionsmeldungen der Messeinrichtung.

Another aspect of the present disclosure relates to a method for determining a tilt of a container. The procedure has the following steps:

detecting, by means of a main sensor, eg a fill level sensor, a main measurement signal, eg a fill level, a limit level, a pressure, a temperature or a flow rate in the container;
detecting, by means of a secondary sensor, for example an inclination sensor, a secondary measurement signal, for example an inclination of the container, the secondary measurement signal having an inclination measurement signal;
receiving, by means of a control unit, the detected measurement signals and determining, based on the detected inclination measurement signal, whether there is an inclination of the container, and generating a status message and/or action message based thereon; and
Output, by means of a communication unit, of status reports and/or action reports from the measuring device.

Die vorstehend für die offenbarte Messeinrichtung angegebenen Vorteile gelten auch für das offenbarte Verfahren und werden zur Vermeidung von Wiederholungen nicht noch einmal angegeben.The advantages specified above for the disclosed measuring device also apply to the disclosed method and are not specified again to avoid repetition.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Verwendung eines Sensors zur Erfassung eines Neigungsmesssignals und/oder eines Beschleunigungsmesssignals eines Behälters, und zur Übermittlung der erfassten Messsignale an eine Steuereinheit als Nebensensor in einer oben und im Folgenden beschriebenen Messeinrichtung.A further aspect of the present disclosure relates to the use of a sensor for detecting an inclination measurement signal and/or an acceleration measurement signal of a container and for transmitting the measurement signals recorded to a control unit as an auxiliary sensor in a measuring device described above and below.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Verwendung einer oben und im Folgenden beschriebenen Messeinrichtung zur Füllstandmessung und/oder Grenzstandmessung und/oder Volumenmessung des Füllguts.A further aspect of the present disclosure relates to the use of a measuring device described above and below for filling level measurement and/or limit level measurement and/or volume measurement of the filling material.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Programmelement, das, wenn es auf einem Prozessor einer oben und im Folgenden beschriebenen Messeinrichtung ausgeführt wird, die Messeinrichtung anleitet, das oben und im Folgenden beschriebene Verfahren wiederholt durchzuführen.A further aspect of the present disclosure relates to a program element which, when executed on a processor of a measuring device described above and below, instructs the measuring device to repeatedly carry out the method described above and below.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem das vorstehend beschriebene Programmelement gespeichert ist.Another aspect of the present disclosure relates to a computer-readable medium on which the program element described above is stored.

Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren weitere Ausführungsformen beschrieben. Die Darstellung in den Figuren ist schematisch und nicht maßstabsgetreu. Die gleich oder ähnlichen Elemente werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Further embodiments are described below with reference to the figures. The representation in the figures is schematic and not true to scale. The same or similar elements are provided with the same reference symbols.

Figurenlistecharacter list

1a shows a schematic representation of a container with a measuring device according to an exemplary embodiment.
1b shows a schematic representation of a container with a measuring device according to a further exemplary embodiment.
1c shows a schematic representation of a container with a measuring device according to a further exemplary embodiment.
2 12 shows a flow diagram of a method according to an exemplary embodiment.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed Description of Embodiments

1a zeigt eine Messeinrichtung 1, die an einem Behälter 2 angeordnet ist. Der Behälter 2 ist beispielhaft als ein mobiler Behälter ausgebildet, und weist eine Neigung auf, da er an einer unteren Ecke auf einem Hindernis 3 aufliegt. 1a shows a measuring device 1 which is arranged on a container 2 . The container 2 is designed as a mobile container, for example, and has an inclination because it rests on an obstacle 3 at a lower corner.

Die Messeinrichtung 1 besitzt einen Hauptsensor 4, der als Hauptmesssignal einen Füllstand eines Füllguts 5 erfasst. Der Hauptsensor 4 ist von einem Gehäuse 6 umgeben, in dem auch ein Nebensensor 7 aufgenommen ist. Der Nebensensor 7 ist als ein Neigungssensor 8 ausgebildet. Ferner weist der Hauptsensor 4 eine Steuereinheit 9 auf, die eingerichtet ist, die von dem Hauptsensor 4 und dem Neigungssensor 8 erfassten Messsignale zu empfangen, und zumindest teilweise zu verarbeiten, um beispielsweise zu bestimmen, ob eine Neigung des Behälters vorliegt, und eine darauf basierende Statusmeldung und/oder Aktionsmeldung zu erzeugen. Im Nachfolgenden umfasst der Begriff Statusmeldung sowohl Statusmeldungen als auch Aktionsmeldungen.The measuring device 1 has a main sensor 4 which, as the main measurement signal, detects a filling level of a filling material 5 . The main sensor 4 is surrounded by a housing 6 in which a secondary sensor 7 is also accommodated. The secondary sensor 7 is in the form of an inclination sensor 8 . Furthermore, the main sensor 4 has a control unit 9 which is set up to receive the measurement signals detected by the main sensor 4 and the inclination sensor 8 and to process them at least partially in order to determine, for example, whether the container is inclined and a determination based thereon to generate a status message and/or action message. In the following, the term status report includes both status reports and action reports.

Hierzu erfasst der Neigungssensor 8 ein Neigungsmesssignal, das er an die Steuereinheit 9 in dem Hauptsensor 4 übermittelt. Die Steuereinheit 9 bestimmt durch einen Vergleich des Messsignals mit vorgegebenen, hinterlegten Grenzwerten, dass der Behälter 2 eine Neigung aufweist und somit nicht korrekt positioniert ist. Die erkannte Neigung übermittelt die Steuereinheit 9 in Form einer Statusmeldung an eine Kommunikationseinheit 10, die hier schematisch als Antenne dargestellt ist. Die Kommunikationseinheit 10 übermittelt diese Statusmeldung ggf. zusammen mit weiteren Messwerten und Statusmeldungen, drahtlos, bspw. über das Internet 11 an ein übergeordnetes, externes System 12. Die Messeinrichtung 1 ist somit eine autarke Messeinrichtung.For this purpose, the inclination sensor 8 detects an inclination measurement signal, which it transmits to the control unit 9 in the main sensor 4 . By comparing the measurement signal with predefined, stored limit values, the control unit 9 determines that the container 2 is inclined and is therefore not positioned correctly. The control unit 9 transmits the detected inclination in the form of a status message to a communication unit 10, which is shown here schematically as an antenna. The communication unit 10 transmits this status message, possibly together with other measured values and status messages, wirelessly, for example via the Internet 11, to a higher-level, external system 12. The measuring device 1 is therefore a self-sufficient measuring device.

Das externe System 12 kann eine Cloud, ein PC, ein Diagnoseprogramm, eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), ein Prozessleitsystem (PLS), etc. sein. Um die übermittelten Messwerte und Statusmeldungen abzuspeichern, ist eine Datenbank 13 dazwischengeschaltet. Das externe System 12 besitzt ferner eine Auswertesoftware 14, die basierend auf den übermittelten und/oder selbst generierten Statusmeldungen eine Meldung 15 (siehe 1c) an vorbestimmte Empfänger sendet, wie bspw. an das Wartungspersonal 16 vor Ort (siehe 1c), oder an die Leitwarte (hier nicht gezeigt). Das Wartungspersonal 16 vor Ort empfängt die Meldung 15 über ein mobiles Empfangsgerät 17, wie bspw. ein Smartphone, ein Tablet etc. Das Wartungspersonal 16 erhält so bspw. die Information über die Neigung des Behälters 2 und die damit in Verbindung stehenden Messfehler und eine damit verbundene drohende Umkippgefahr des Behälters 2 in Form einer Nachricht, bspw. eine SMS, eine E-Mail, eine Push-Nachricht etc. und kann vor Ort Maßnahmen zur Verbesserung der Situation des Behälters 2 einleiten.The external system 12 can be a cloud, a PC, a diagnostic program, a programmable logic controller (PLC), a process control system (PCS), etc. A database 13 is interposed in order to store the measured values and status reports transmitted. The external system 12 also has evaluation software 14, which generates a message 15 based on the transmitted and/or self-generated status messages (see 1c ) to predetermined recipients, such as on-site maintenance personnel 16 (see 1c ), or to the control room (not shown here). The on-site maintenance personnel 16 receives the message 15 via a mobile receiving device 17, such as a smartphone, a tablet, etc. The maintenance personnel 16 thus receives, for example, the information about the inclination of the container 2 and the associated measurement errors and an associated error associated imminent danger of the container 2 tipping over in the form of a message, for example an SMS, an e-mail, a push message, etc., and can initiate measures to improve the situation of the container 2 on site.

1b stimmt größtenteils mit der in 1a beschriebenen Ausführungsform überein, weshalb nachfolgend nur die Unterschiede beschrieben werden. Die hier dargestellte Messeinrichtung 1 weist den Hauptsensor 4 und den Nebensensor 7 in Form des Neigungssensors 8 auf, wobei der Nebensensor 7 ein von dem Gehäuse 6 des Hauptsensors 4 separates Gehäuse 18 aufweist. 1b largely agrees with the in 1a described embodiment match, which is why only the differences are described below. The measuring device 1 shown here has the main sensor 4 and the secondary sensor 7 in the form of the inclination sensor 8 , with the secondary sensor 7 having a housing 18 that is separate from the housing 6 of the main sensor 4 .

1c zeigt eine Ausführungsform, die überwiegend der in 1a beschriebenen Ausführungsform entspricht, weshalb nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Die Messeinrichtung 1 in der hier gezeigten Ausführungsform ist ferner mit einer Hupe 19 und/oder einer Leuchte 20 gekoppelt. Wenn die Steuereinheit 9 bestimmt, dass eine Neigung des Behälters 2 vorliegt, und dies in Form einer Statusmeldung an die Kommunikationseinheit 10 übermittelt, kann die Kommunikationseinheit 10 zusätzlich oder alternativ zur vorstehend beschriebenen Übermittlung der Daten ein das externe System 12 eine Statusmeldung direkt vor Ort ausgeben. Dies kann akustisch über die Hupe 19 und/oder visuell über die Leuchte 20 ausgeführt werden. Das Wartungspersonal 16 vor Ort kann das akustische Signal der Hupe 19 und/oder ein Leuchten bzw. Blinken der Leuchte 20 wahrnehmen und Maßnahmen zur Verbesserung der Situation des Behälters 2 einleiten. 1c shows an embodiment that predominantly corresponds to that in 1a corresponds to the embodiment described, which is why only the differences are discussed below. The measuring device 1 in the embodiment shown here is also coupled to a horn 19 and/or a lamp 20 . If the control unit 9 determines that the container 2 is tilted and transmits this to the communication unit 10 in the form of a status message, the communication unit 10 can output a status message directly on site in addition to or as an alternative to the transmission of the data described above to the external system 12 . This can be done acoustically via the horn 19 and/or visually via the lamp 20. The on-site maintenance personnel 16 can perceive the acoustic signal of the horn 19 and/or the lighting or flashing of the light 20 and initiate measures to improve the situation of the container 2 .

Es wird darauf hingewiesen, dass das Wartungspersonal 16 zusätzlich zur akustischen und/oder visuellen Meldung vor Ort, weiterhin die Meldung 15 erhalten kann, die von dem externen System 12 an das mobile Empfangsgerät 17 gesendet wird.It is pointed out that the maintenance personnel 16 can continue to receive the message 15 , which is sent from the external system 12 to the mobile receiving device 17 , in addition to the acoustic and/or visual message on site.

Die Meldungen, die die Kommunikationseinheit 10 der Messeinrichtung 1 an übergeordnete externe Systeme 12 übermitteln kann, können auch farbkodiert sein. Eine Farbkodierung kann, bspw. orientiert an der NAMUR Empfehlung NE 107, wie folgt aussehen: Grün: Eine von dem Neigungssensor 8 erkannte korrekte, aufrechte Position, also eine vertikale Neigung, des Behälters 2 wird als eine sogenannte Grünmeldung ausgegeben, welche aussagt, dass der Behälter 2 korrekt ausgerichtet ist und kein Handlungsbedarf besteht. Blau: Wenn der Neigungssensor 8 eine Neigung erfasst hat, die kleiner als der vorbestimmte Neigungsgrenzwert ist, gibt die Kommunikationseinheit 10 der Messeinrichtung 1 eine sogenannte Blaumeldung aus, die einen Wartungsbedarf signalisiert. Gelb: Wenn die erkannte Neigung den vorbestimmten Neigungsgrenzwert überschreitet, befindet sich der Behälter 2 in einem Zustand kurz vor dem Umkippen. In diesem Fall gibt die Kommunikationseinheit 10 der Messeinrichtung 1 eine sogenannte Gelbmeldung aus, die signalisiert, dass die Messeinrichtung 1 außerhalb der vorgegebenen Spezifikation betrieben wird. Orange: Wird die Messeinrichtung 1 gerade von einem Anwender parametrisiert, entspricht die Meldung einer sogenannten Orangemeldung, die besagt, dass sich die Messeinrichtung 1 in einem Funktionskontrollzustand befindet. Rot: Wenn der Neigungssensor 8 eine falsche, horizontale Neigung erfasst hat, also eine Neigung, die größer ist als der vorbestimmte Kippgrenzwert, kann dies bspw. bedeuten, dass der Behälter 2 umgefallen ist, und die Kommunikationseinheit 10 gibt eine sogenannte Rotmeldung aus, die bedeutet, dass ein Fehler vorliegt. The messages that the communication unit 10 of the measuring device 1 can transmit to higher-level external systems 12 can also be color-coded. A color coding, e.g. based on the NAMUR recommendation NE 107, can look like this: Green: A correct, upright position, ie a vertical inclination, of the container 2 detected by the inclination sensor 8 is output as a so-called green signal, which states that the container 2 is correctly aligned and that no action is required. Blue: If the inclination sensor 8 has detected an inclination that is smaller than the predetermined inclination limit value, the communication unit 10 of the measuring device 1 outputs a so-called blue message, which signals a need for maintenance. Yellow: When the detected tilt exceeds the predetermined tilt limit, the container 2 is in a condition about to tip over. In this case, the communication unit 10 of the measuring device 1 outputs a so-called yellow message, which signals that the measuring device 1 is being operated outside of the specified specification. Orange: If the measuring device 1 is currently being parameterized by a user, the message corresponds to what is known as an orange message, which states that the measuring device 1 is in a functional control state. Red: If the inclination sensor 8 has detected an incorrect, horizontal inclination, i.e. an inclination that is greater than the predetermined tilt limit value, this can mean, for example, that the container 2 has fallen over, and the communication unit 10 outputs a so-called red message, which means that there is an error.

Die vorstehend beschriebene Farbkodierung kann alternativ auch für Meldungen bzw. Anzeigen vor Ort verwendet werden. Ferner können die Statusmeldungen zur Mitteilung einer Umkippgefahr, insbesondere die Farben rot, gelb, grün, auch akustisch durch Tonfolgen und/oder visuell durch Farbumschlag vor Ort, oder auch in Klartextmeldung ausgegeben werden.Alternatively, the color coding described above can also be used for on-site messages or displays. Furthermore, the status messages for reporting a risk of tipping over, in particular the colors red, yellow, green, can also be output acoustically by tone sequences and/or visually by a color change on site, or also as a plain text message.

Darüberhinausgehende, tiefere Analysen der Statusmeldungen und Messwerte kann durch entsprechende Wartungs- und Diagnoseprogramme vorgenommen werden, bspw. PACTware, VEGA Tools App etc.Further, more in-depth analyzes of the status messages and measured values can be carried out using appropriate maintenance and diagnostic programs, e.g. PACTware, VEGA Tools App etc.

Darüber hinaus können die erfassten Messwerte und Statusmeldungen zu bestimmten Zeitpunkten, einzeln oder kombiniert, bspw. in der Datenbank 13, gespeichert werden und dazu dienen, resultierende Langzeit-Effekte, bspw. im Hinblick auf Status bzw. Diagnose, im Nachgang nachvollziehen zu können. Ferner können diese Daten auch dazu genutzt werden, wiederholte bzw. zyklisch auftretende Neigungsstörungen zu erkennen, die negative Auswirkungen auf die Messung des Hauptsensors 4 haben. In einem solchen Fall kann eine automatisierte bzw. vorausschauende Wartung ausgelöst werden, z.B. über entsprechende Statusmeldungen, die einen Wartungsbedarf oder einen Funktionskontrollbedarf signalisieren.In addition, the recorded measured values and status reports can be stored at specific times, individually or in combination, for example in the database 13, and can be used to subsequently understand the resulting long-term effects, for example with regard to status or diagnosis. Furthermore, this data can also be used to identify repeated or cyclical inclination disturbances that have negative effects on the measurement of the main sensor 4 . In such a case, automated or predictive maintenance can be triggered, e.g. via corresponding status messages that signal a need for maintenance or a need for a functional check.

2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 21 zur Bestimmung einer Neigung des Behälters 2 gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 21 weist die folgenden Schritte auf: In einem Schritt S1 wird mittels des Hauptsensors 4 ein Hauptmesssignal in dem Behälter 2 erfasst. In einem Schritt S2 wird mittels des Nebensensors 7 ein Nebenmesssignal erfasst, wobei das Nebenmesssignal ein Neigungsmesssignal aufweist. In einem Schritt S3 wird mittels der Steuereinheit 9 die erfassten Messsignale von dem Hauptsensor 4 und dem Nebensensor 7 erkannt und basierend auf dem erfassten Neigungsmesssignal bestimmt, ob eine Neigung des Behälters 2 vorliegt und darauf basierend eine Statusmeldung erzeugt. In einem Schritt S4 werden mittels der Kommunikationseinheit 10 Statusmeldungen der Messeinrichtung 1 vor Ort und/oder an übergeordnete, externe System 12 ausgegeben. 2 shows a flow chart of a method 21 for determining an inclination of the container 2 according to an embodiment. The method 21 has the following steps: In a step S1 , a main measurement signal in the container 2 is detected by means of the main sensor 4 . In a step S2, a secondary measurement signal is detected by the secondary sensor 7, the secondary measurement signal having an inclination measurement signal. In a step S3, the detected measurement signals from the main sensor 4 and the secondary sensor 7 are recognized by the control unit 9 and based on the detected inclination measurement signal it is determined whether the container 2 is inclined and a status message is generated based thereon. In a step S4, the communication unit 10 outputs status reports from the measuring device 1 on site and/or to a superordinate, external system 12.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.In addition, it should be noted that "comprising" and "having" do not exclude other elements or steps and the indefinite articles "a" or "an" do not exclude a plurality. Furthermore, it should be pointed out that features or steps that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments can also be used in combination with other features or steps of other exemplary embodiments described above. Any reference signs in the claims should not be construed as limitations.

Claims

Measuring device (1) for determining an inclination of a container (2), having a main sensor (4) which is set up to detect a main measurement signal in the container (2), a secondary sensor (7) which is set up to detect a secondary measurement signal, wherein the secondary measurement signal has an inclination measurement signal, a control unit (9) which is set up to receive the detected measurement signals and, based on the detected inclination measurement signal, to determine whether the container (2) is tilted and to generate a status report and/or action report based thereon, and a communication unit (10), which is set up to output status reports and/or action reports from the measuring device (1).

Measuring device (1) according to claim 1 , wherein the control unit (9) is set up to determine the degree of inclination based on a comparison of the detected inclination measurement signal with predetermined inclination limit values, wherein the control unit (9) is set up to determine that there is no inclination of the container (2) if the inclination measurement signal corresponds to an upright position of the container (2), and/or wherein the control unit (9) is set up to determine that there is an inclination of the container (2) if the inclination measurement signal is not equal to the upright position of the container (2) and within of the predetermined inclination limit values, and/or wherein the control unit (9) is set up to determine that there is a critical inclination of the container (2) if the inclination measurement signal is outside the predetermined inclination limit values, and/or wherein the control unit (9) is set up to determine that there is an incorrect inclination of the container (2) if the inclination measurement signal is equal to or greater than is greater than a predetermined tipping limit.

Measuring device (1) according to claim 1 or 2 , wherein the control unit (9) is set up to take into account the secondary measurement signal for evaluating the main measurement signal.

Measuring device (1) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the secondary sensor (7) is also set up to detect acceleration forces; and the control unit (9) is also set up to determine an acceleration of the measuring device (1).

Measuring device (1) according to one of Claims 1 until 4 wherein the control unit (9) is formed integrally in one piece with the main sensor (4) or is formed separately from the main sensor (4).

Measuring device (1) according to one of Claims 1 until 5 , wherein the main sensor (4) and the secondary sensor (7) have a common housing (6) or the secondary sensor (7) has a separate housing (18).

Measuring device (1) according to one of Claims 1 until 6 , wherein the communication unit (10) is further coupled to an external system (11) and is set up to transmit the status reports and / or action reports of the measuring device (1) to the external system (11).

Measuring device (1) according to one of the preceding claims, wherein the measuring device (1) is an autonomous measuring device.

Method (21) for determining an inclination of a container (2), comprising the following steps: detecting, by means of a main sensor (4), a main measurement signal in the container (2); detecting, by means of a secondary sensor (7, 8), a secondary measurement signal, the secondary measurement signal having an inclination measurement signal; Receiving, by means of a control unit (9), of the detected measurement signals and determining, based on the detected inclination measurement signal, whether the container (2) is inclined, and generating a status message and/or action message based thereon; and Output, by means of a communication unit (10), of status reports and/or action reports from the measuring device (1).

Use of a sensor for detecting an inclination measurement signal and/or an acceleration measurement signal of a container (2), and for transmitting the measurement signals recorded to a control unit (9) as an auxiliary sensor (7) in a measuring device (1) according to one of Claims 1 until 8th .

Use of a measuring device (1) according to one of Claims 1 until 8th for filling level measurement and/or point level measurement and/or volume measurement of the filling material (5).

Program element that, when it is on a processor of a measuring device (1) according to one of Claims 1 until 8th is carried out, the measuring device (1) directs the method (21) according to claim 9 to perform repeatedly.

Computer-readable medium on which the program element claim 12 is saved.