Die vorliegende Erfindung betrifft einen Füllmengenmesser.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Füllmengenmesser zu schaffen, der eine relativ genaue Messung des Volumens eines in einem Behälter aufbewahrten Gutes ge¬ stattet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss mit Hilfe eines Füllmengenmessers nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausge¬ staltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angege¬ ben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an¬ hand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Abtastge¬ räts zu einem Füllmengenmesser nach der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Seitendarstellung einer Kupplung zu einem derartigen Abtastgerät, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise eines solchen Füllmengenmessers.

Das in Fig. 1 dargestellte Abtastgerät weist eine Geräteplatt¬ form 1, ein Befestigungselement 2, ein Abtastaggregat 3, eine Lagerung 4 und einen Distanzmesser 5 auf. Das Befesti¬ gungselement 2 ist an die Geräteplattform 1 montiert, die an einer Silowand oder Silodecke anschraubbar iεt. Das Abtast¬ aggregat 3 ist mit Hilfe der Lagerung 4 drehbar an das Be- feεtigungselement 2 montiert, das ein Lagergehäuse 41, eine Antriebswelle 42 und ein Spindellager 43 umfasst, so dass das Abtastaggregat um die Achse 6 der Antriebswelle 42 ro¬ tieren kann. Das Abtastaggregat 3 weist ein Gehäuse 31 mit einer Bodenplatte 32 und einer Deckplatte 33 auf. Im Innern des Gehäuses 31 befinden sich ein Mikromotor 34 mit Getriebe und ein Drehgeber 35, die über einen Motorhalter 36 bzw. einen Geberhalter 37 an die Deckplatte 33 des Gehäuses 31 montiert sind. Der Mikromotor 34 hat nicht nur die Aufgabe, eine Drehbewegung des Gehäuses 31 um die Achse 6 zu bewirken,

sondern auch eine Zahnriemenscheibe 38 anzutreiben, die über einen Zahnriemen 39, zwei weitere koaxiale Zahnriemenscheiben 131 und 132, einen weiteren Zahnriemen 133 und eine vierte Zahnriemenscheibe 134 den Drehgeber 35 antreibt.

Im Gehäuse 31, das auch ein einfacher Halter sein kann, ist ein Motorantrieb 135 für einen Geräteträger 136 derart ange¬ ordnet, dass eine Drehbewegung des Geräteträgers 136 um die Achse 7 möglich ist. Um die Zeichnung zu vereinfachen, sind in Fig. 1 keine weiteren Details über die entsprechende Achse 7 angegeben.

Am Geräteträger 136 ist der Distanzmesser 5 angeordnet.

Im Gehäuse 31 sind weitere elektronische, in der Figur nicht dargestellte Zubehörgeräte untergebracht, die zur Speisung der Motoren und zur Verarbeitung der vom Motorantrieb 135 und vom Drehgeber 35 gelieferten Messignale dienen. Das Ge¬ häuse 31 ist zudem mit einer Dosenlibelle 137 ausgerüstet, um den Füllmengenmesser an der Wand oder an der Decke eines Behälters oder Silos derart fixieren zu können, dass die Achse 6 der Welle 42 mit der Vertikalen übereinstimmt.

In Fig. 2 ist ein auf dem Träger 136 untergebrachter handels¬ üblicher Distanzmesser 5 dargestellt.

In Fig. 3 ist ein Detail der Kupplung angegeben, um die Zahn¬ riemenscheiben 38, 131, 132 und 134 und die Zahnriemen 39 und 133 zu veranschaulichen.

An der Decke des in Fig. 4 dargestellten Silos S ist ein Füll¬ mengenmesser derart hängend angeordnet, dass die Achse 6 des Gerätes mit der Vertikalen V und die Achse 7 (Fig. 1) mit einer Horizontalen H übereinstimmt. Der Füllmengenmesser ist zudem an einen Rechner C angeschlossen, der die optische bzw. die Distanzmessachse des Distanzmessers 5 steuert, um eine Abtastung des Raumes bis zur Grenzfläche des Gutes G abzu¬ tasten.

Durch Messung der Distanz $ = PX zwischen dem Punkt P im Distanzmesser und einem beliebigen Punkt X an der Grenzfläche des Gutes G in Funktion der Winkel λ/> und -ψ , worin = Winkel HP'X' und ψ = Winkel VPX ist, kann diese Grenzfläche, und bei Kenntnis der Geometrie des Silos auch das Volumen des Gutes G bestimmt werden, wobei die Abtastung mit Hilfe von gleichmässigen Winkelschritten /_ bzw. A ψ oder durch Ab¬ tastung einer idealen Horizontalebene in vorbestimmte , vom Computer berechneten Differenzschritten erfolgen kann, indem der Computer die Steuerung des Motors, für den Antrieb des Hal.- ters 3 bzw. deε Motorantriebs für den Distanzmesεer über¬ nimmt.

Die Abtastung kann sich zweckmässigerweise auf die Vertikale V und auf die Horizontale H als Referenzlinien beziehen, in¬ dem der Winkel *^ jeweils solange unverändert bleibt, bis für den Winkel -f alle Werte zwischen den zwei Grenzlagen an den Wänden abgetastet wurden, um erst danach den Wert + Δ cr- zu erhalten, wobei der Computer über ein Kriterium verfügen uss, um die Grenzlagen zu erkennen oder das Volumen bis zu einer vorbestimmten Höhe zu berechnen. Selbstverständlich sind auch andere Abtastverfahren möglich.

Für eine Volumenberechnung wird es manchmal notwendig sein, eine Leervolumenmessung durchzuführen, wobei sich das Gut¬ volumen als Differenz zwischen dem Volumen des leeren Silos bis zu einer vorbestimmten Silohöhe und dem Füllmengen- Restvolumen des Silos bis zur selben Silohöhe ergibt, die dem benötigten Mesεbereich entspricht.

Um beispielsweise die Füllmenge eines Silos zu messen, kann zweckmässigerweise eine Geräteplattform fest an den Rand oder an die Decke des Silos installiert und genau über die in der Plattform befindliche Dosen-Libelle ausgerichtet sein. Diese einmal fest installierte Plattform garantiert, dass der Füllmengenmesser immer die gleiche Lage bzw. die Mess¬ koordinaten immer denselben Ursprung haben. Die genaue Ver¬ bindung des Füllmengenmessers mit der Geräteplattform kann

beispielsweise über drei Pasεbolzen und drei Schnellεpann- schrauben sichergestellt werden.

Der angegebene Füllmengenmesεer. ist nicht nur geeignet, um das Volumen eines Speichergutes, wie Korn oder Kies, zu mes¬ sen, sondern auch Flüssigkeiten zu überwachen.