Resonanzmethode zur Füllstandsmessung.

Funktionsprinzip

Basis der neuen, patentierten Füllstandssonde ist die Messmethode nach dem Prinzip der Resonanzmessung.

Die Auswerteeinheit (ASIC) erfasst die unterschiedlichen Resonanzfrequenzen verschiedener Füllstände aufgrund einer physikalischen Amplitudenerhöhung des Empfangssignals.

Daraus kann über eine Signalanalyse der genaue Füllstand abgeleitet und angezeigt werden.

Vorteile:

1. Ausführung mit starrem Messrohr oder mit flexiblem Messschlauch für komplexe Tankgeometrien
2. Breites Spektrum von Anwendungen beispielsweise bei folgenden Medien:
Benzin / Ethanol, Diesel / Biodiesel, Öle, AdBlue, Wischwasser

Links: Kraftstofftank
Rechts: Behälter für Wischwasser, Öl oder Harnstofflösung (SCR-Anwendung)

Testergebnisse im Labor

Auflösungsvermögen des Sensors:

• Messtank (Ausgleichsbehälter) mit 125 mm Füllhöhe
• Eine Füllhöhenänderung von +/-0,5 mm wird reproduzierbar erkannt.
• Dies entspricht einer Auflösegenauigkeit von mind. 250 Messpunkten.

Wiederholgenauigkeit des Mess-Systems:

• Messtank mit 64l Volumen
• Genauigkeit zwischen 0,15l bei Reservefüllstand (5 l) und 0,23l bei vollem Tank
• Dies entspricht einer relativen Abweichung von 2,9% bei Reservefüllstand und 0,35% bei vollem Tank

3-D Drive bei TÜV SÜD Automotive GmbH (München):

• Überprüfung zweier Sonden auf dynamische Einflüsse (=> Vibrationen)
• Stationäres Vibrieren der Oberfläche ohne Einfluss (=> Mittelwertauswertung)
• Dynamisches, starkes Schwanken (+/- 20°) zeigt kaum Auswirkungen durch interne Fluid-Dämpfung am unteren Messrohrende
• Laute Fremdgeräusche ohne Einfluss (=> Geräuschdynamisierung)

Testergebnisse im Feldversuch

Laufende Versuche zur Designoptimierung in folgenden Fahrzeugen:

• VW-Polo (Benzintank-Simulation incl. Nebengeräusche im Fahrzeug, z.B. Radio)
• VW-Polo im Motorraum (Wischwasserbehälter)
• Motorrad (externer Behälter, am Tank befestigt)
• Unimog des Baujahres 1980 (Außentank mit extremen Nebengeräuschen 107dB C)

Weitere Anwendungsvorteile der Füllstandsmessung mittels der Resonanzmethode

• Reduzierte Einbaukosten beim Systemeinbau durch optionale Trennbarkeit des Sensor-Kopfes vom Messrohr/-schlauch
• Ein Mehrschlauchsystem an einem Sensorkopf ermöglicht genaue Volumenanzeigen bei schräg arbeitenden Baumaschinen

Anwendungsbeispiel für komplexe Tankstrukturen: Satteltank im Pkw

Kostengünstige Erfassung des Füllstandes bei komplexen Tankstrukturen durch ein Mehrschlauchsystem an einem Sensorkopf

Zusammenfassung

Berührungsloser Sensor

• in bewegungsloser Funktionsweise
• mit einfachen Handlings- und Montageeigenschaften
• für komplexe Tankgeometrien