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Title:
SENSOR SYSTEM, USE OF A SENSOR SYSTEM, DEVICE AND METHOD FOR MEASURING A FILL LEVEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/083571
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sensor system (1) for measuring a fill level, comprising a housing (2), an electronic circuit (4), and an ultrasonic distance sensor (6), wherein the electronic circuit (4) and the ultrasonic distance sensor (6) are arranged in the housing (2), and wherein the sensor system (1) is designed to measure a distance between the sensor system (1) and a surface of a material in a container (24) by means of an echo propagation time of an ultrasonic burst in the air. The invention also relates to a use of a sensor system (1) for measuring a fill level, a device (30) for measuring a fill level, and a method for measuring a fill level.

Inventors:
GEBHART MICHAEL (AT)
SAX STEFAN (AT)
KOIDL THOMAS (AT)
PIROLT MICHAEL (AT)
Application Number:
PCT/EP2020/074909
Publication Date:
May 06, 2021
Filing Date:
September 07, 2020
Export Citation:
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Assignee:
TDK ELECTRONICS AG (DE)
International Classes:
G01F23/296
Foreign References:
US20160025545A12016-01-28
US5866815A1999-02-02
EP1850098A22007-10-31
EP0438864A11991-07-31
DE10305003A12004-08-19
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
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Claims:
Schutzansprüche

1. Sensorsystem (1) zur Messung eines Füllstands aufweisend

- ein Gehäuse (2),

- eine Elektronik-Schaltung (4),

- einen Ultraschall-Distanzsensor (6), wobei die Elektronik-Schaltung (4) und der Ultraschall- Distanzsensor (6) in dem Gehäuse (2) angeordnet sind, und wo bei das Sensorsystem (1) dazu ausgebildet ist mittels einer Echo-Laufzeit eines Ultraschallbursts in der Luft eine Dis tanz zwischen dem Sensorsystem (1) und einer Oberfläche eines Materials in einem Behältnis (24) zu messen.

2. Sensorsystem (1) nach Anspruch 1, wobei der Ultraschall-Distanzsensor (6) dazu ausgebildet ist wenigstens einen Ultraschallburst abzugeben, wobei eine Fre quenz des Ultraschallburst in einem Bereich B von 20 kHz < B < 100 kHz liegt und wobei der Ultraschall-Distanzsensor (6) dazu ausgebildet ist ein durch den Ultraschallburst an der Oberfläche des Materials erzeugtes Echo zu empfangen.

3. Sensorsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Elektronik-Schaltung (4) dazu ausgebildet und ange ordnet ist den Füllstand des Materials aus der gemessenen Distanz unter Einbeziehung von geometrischen Parametern des Behältnisses (24) zu ermitteln.

4. Sensorsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Sensorsystem (1) zur Aufnahme in einen Deckel (20) des Behältnisses (24) ausgebildet ist.

5. Sensorsystem (1) nach Anspruch 4, wobei ein Gewinde (7) an einer Außenseite des Gehäuses (2) ausgebildet ist zur mechanischen Verbindung mit dem Deckel (20) des Behältnisses (24).

6. Sensorsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (2) einen Mittelbereich (2a), einen ersten Endbereich (2b) und einen zweiten Endbereich (2c) aufweist, wobei der Mittelbereich (2a) die Form eines Zylindermantels aufweist und wobei der erste Endbereich (2b) und der zweite Endbereich (2c) an gegenüberliegenden Öffnungen (12) des Mit telbereichs (2a) angeordnet sind.

7. Sensorsystem (1) nach Anspruch 6, wobei der erste und der zweite Endbereich (2b, 2c) jeweils scheibenförmig ausgebildet ist.

8. Sensorsystem (1) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der zweite Endbereich (2c) eine Öffnung (9) aufweist, und wobei der Ultraschall-Distanzsensor (6) derart in die Öffnung (9) eingebracht ist, dass sich eine Membran (6a) des Ultraschall-Distanzsensors (6) in einer Ebene mit einer dem Material zugewandten Außenseite (13) des zweiten Endbereichs (2c) befindet.

9. Sensorsystem (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der zweite Endbereich (2c) einen Durchmesser D auf weist, welcher der 10-fachen akustischen Wellenlänge A des Ultraschallbursts entspricht.

10. Sensorsystem (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der erste Endbereich (2b) wenigstens eine Öffnung (10) zur Aufnahme wenigstens eines Verschlusselements (18) auf weist, wobei die wenigstens eine Öffnung (10) an einer dem Material abgewandten Außenseite (14) des ersten Endbereichs (2b) ausgebildet ist.

11. Sensorsystem (1) nach Anspruch 10, wobei das wenigstens eine Verschlusselement (18) zur Verbin dung mit einem Befestigungselement (3) ausgebildet ist, wobei das Befestigungselement (3) in einem Innenbereich des Gehäu ses (2) angeordnet ist und wobei das Befestigungselement (3) dazu ausgebildet ist die Elektronik-Schaltung (4) zu tragen und die Elektronik-Schaltung (4) an dem ersten Endbereich (2b) zu befestigen.

12. Sensorsystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wo bei die Elektronikschaltung (4) eine Überwachung einer Tempe ratur oder einer Versorgungsspannung aufweist.

13. Sensorsystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wo bei die Elektronikschaltung (4) dazu ausgebildet ist bei ei nem vordefinierten Füllstandswert eine Aktion auszulösen.

14. Sensorsystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wo bei das Gehäuse (2) eine geschlossene Oberfläche oder eine Schutzmembran aufweist.

15. Sensorsystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wo bei das Sensorsystem (1) abnehmbar und tragbar ist.

16. Sensorsystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektronikschaltung (4) eine Versorgungseinheit oder einen Energy Harvester zur Energieversorgung aufweist.

17. Sensorsystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sensorsystem (1) dazu ausgebildet ist einem Benut zer das ermittelte Ergebnis über eine Funkschnittstelle oder über ein Display auszugeben.

18. Sensorsystem (1) nach Anspruch 17, wobei das Display direkt an einer Außenfläche (14) des Sen sorsystems (1) ausgebildet ist.

19. Vorrichtung (30) zur Messung eines Füllstands in einem Behältnis (24) aufweisend:

- einen Deckel (20), wobei der Deckel (20) dazu ausgelegt ist lösbar mit dem Behältnis (24) verbunden zu werden und wobei der Deckel (20) wenigstens eine Öffnung (21) aufweist,

- wenigstens ein Sensorsystem (1) gemäß einem der vorangehen den Ansprüche, wobei das Sensorsystem (1) in die Öffnung (21) des Deckels (20) eingebracht ist und wobei das Sensorsystem

(1) lösbar mit dem Deckel (20) verbunden ist.

20. Vorrichtung (30) nach Anspruch 19 und Anspruch 5, wobei die Öffnung (21) ein Schraubgewinde (22) aufweist und wobei das Sensorsystem (1) über das Gewinde (7) des Gehäuses

(2) mit dem Deckel (20) verschraubt ist.

21. Vorrichtung (30) nach Anspruch 19 oder 20, wobei ein Dichtelement zwischen dem Sensorsystem (1) und dem Deckel (20) angeordnet ist.

22. Verfahren zur Messung eines Füllstands eines Materials in einem Behältnis (24) aufweisend die folgenden Schritte:

A) Bereitstellen eines Behältnisses (24) mit einem Deckel (20), wobei der Deckel (20) mit dem Behältnis (24) ver schraubt ist und wobei der Deckel (20) eine Öffnung (21) mit einem Schraubgewinde (22) aufweist; B) Bereitstellen eines Sensorsystems (1) gemäß einem der An sprüche 1 bis 18;

C) Verschrauben des Sensorsystems (1) mit dem Deckel (20) über das Schraubgewinde (22) und das Gewinde (7);

D) Abgabe eines Ultraschallbursts durch den Ultraschall- Sensor (6) und Empfang des an der Oberfläche des Materials erzeugten Echos durch den Ultraschall-Sensor (6);

E) Auswertung der Distanz zwischen dem Sensorsystem (1) und der Oberfläche des Materials aus der Laufzeit des Echos;

F) Ermittlung des Füllstands des Materials durch die Elektro nik-Schaltung (4).

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei eine mehrfache Wiederholung von Schritt D) und E) er folgt und wobei anschließend eine Plausibilitätsbewertung der Distanzmessung durch die Elektronik-Schaltung (4) durchge führt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, wobei ein ermitteltes Ergebnis über eine Schnittstelle ausge geben wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei durch Vergleichen eines ermittelten Ergebnisses mit festgelegten Bedingungen ein Ereignis ausgelöst wird.

26. Verwendung des Sensorsystems (1) gemäß einem der Ansprü che 1 bis 18 zur Messung des Füllstands eines Materials in einem Behältnis (24), wobei das Sensorsystem (1) zu einer lösbaren, gas- und flüssigkeitsdichten Verbindung mit dem Be hältnis (24) ausgebildet ist.

Description:
Beschreibung

Sensorsystem, Verwendung eines Sensorsystems, Vorrichtung, und Verfahren zur Messung eines Füllstands

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensorsystem zur Mes sung eines Füllstands. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Messung eines Füllstands. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem die Verwendung eines Sensorsystems zur Messung eines Füllstands. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Messung eines Füllstands .

In der Industrie, speziell der chemischen Industrie, aber auch bei Reinigungsfirmen bis hin zu privaten Haushalten sind zur Lagerung von Flüssigkeiten Behältnisse oder Kanister als Gebinde im Einsatz. Dabei haben sich ganz bestimmte Größen als Norm durchgesetzt. Solche Kanister verfügen immer über die gleiche Art von Schraubdeckel, insbesondere was die Merk male des Schraubgewindes und der Größe des Deckels, sowie weitere Funktionen (beispielsweise eine Option zum Druckaus gleich) angeht. Ein Beispiel für einen entsprechenden Kanis ter ist unter folgendem Link zu finden: https://www .blautanken.de/adblue-lÖÖÖ-liter-ibc-Container/

Im Umgang mit diesen Kanistern ergibt sich die Frage nach dem Füllstand, also wieviel von der gelagerten Flüssigkeit noch in dem Behältnis vorhanden ist, bzw. ab wann eventuell neue Flüssigkeit nachbestellt und nachgefüllt werden soll.

Bislang ist es üblich, den Deckel des Kanisters abzuschrauben und einen Stab in die Flüssigkeit bis zum Kanister-Boden ein- zutauchen, diesen wieder herauszuziehen, und anhand der Höhe der Flüssigkeitsbenetzung am Stab den Füllstand abzuschätzen. Besonders bei ätzenden oder gefährlichen Flüssigkeiten ist dies eine sehr unangenehme Arbeit, es entweichen ätzende Gase und man muss die gefährliche Flüssigkeit körperlich handhaben und kann sich damit beispielsweise kontaminieren.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ein Sensorsystem, eine Vorrichtung, eine Verwendung und ein Verfahren zu beschrei ben, welche die voranstehenden Probleme lösen.

Diese Aufgabe wird durch ein Sensorsystem, eine Vorrichtung, eine Verwendung und ein Verfahren gemäß der unabhängigen An sprüche gelöst.

Gemäß einem Aspekt wird ein Sensorsystem beschrieben. Das Sensorsystem ist zur Messung eines Füllstands ausgebildet. Insbesondere ist das Sensorsystem dazu geeignet den Füllstand eines Materials (vorzugsweise einer Flüssigkeit oder eines Schüttguts) in einem Behältnis zu ermitteln. Das Sensorsystem ist dazu ausgebildet, den Füllstand ohne jeglichen Kontakt zu dem Material zu ermitteln.

Das Sensorsystem weist ein Gehäuse auf. Das Gehäuse ist dazu ausgebildet weitere Komponenten des Sensorsystems aufzunehmen und gegen äußere Einflüsse zu schützen. Das Sensorsystem weist ferner eine Elektronik-Schaltung auf. Das Sensorsystem weist weiterhin einen Ultraschall-Distanzsensor auf. Die Elektronik-Schaltung und der Ultraschall-Distanzsensor sind in dem Gehäuse angeordnet. Vorzugsweise ist zumindest die Elektronik-Schaltung vollständig vom Gehäuse umschlossen. Das Sensorsystem ist dazu ausgebildet mittels einer Echo- Laufzeit eines Ultraschallbursts in der Luft eine Distanz zwischen dem Sensorsystem und einer Oberfläche des Materials (also einem Flüssigkeitsspiegel oder einer Oberfläche des Schüttguts), in dem Behältnis zu messen. Das Behältnis ist dabei vorzugsweise ein Normbehältnis, beispielsweise ein Normkanister .

Die Füllstandsmessung mit Ultraschall hat gegenüber elektri schen Verfahren den Vorteil, dass der verwendete Ultraschall eine mechanisch-akustische Welle ist, und dass das Sensorsys tem hinsichtlich Brandgefahr und Explosionsschutz so ausge führt werden kann, dass keine spannungsführenden Teile in den Bereich des Materials oder des Luftvolumens darüber reichen.

Die Verwendung eines Ultraschall-Sensors in dem Sensorsystem hat weiterhin den Vorteil, dass es ein kostengünstiger Sensor ist, dass die Messung aufgrund der - im Vergleich zu Licht - langsamen Schallgeschwindigkeit mit niedrigeren Frequenzen in der elektrischen Signalverarbeitung auskommt und daher poten tiell mit wenig Betriebsleistung eine ausreichend genaue Füllstandsmessung möglich ist. Damit wird ein präzises, effi zientes und kostengünstiges Sensorsystem und ein ebensolches Messverfahren zur Verfügung gestellt.

Ferner ermöglicht das Sensorsystem eine kontaktlose und nicht-invasive Füllstandsmessung. Es gibt keinerlei Berührung zu dem Material / der Flüssigkeit, es müssen keine Modifika tionen am Behältnis vorgenommen werden und die Füllstandsmes sung ist ferner unabhängig von einem Inhalt und einem Materi al des Behälters. Damit kann das Sensorsystem hervorragend für die Messung des Füllstands gefährlicher Flüssigkeiten oder Schüttgute (ätzend, giftig, heißer Zustand) eingesetzt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Elektronik-Schaltung dazu ausgebildet und angeordnet den Füllstand des Materials aus einer gemessenen Distanz unter Einbeziehung von geometri schen Parametern, beispielsweise einer Form und/oder einer Größe und/oder eines Volumens des Behältnisses zu ermitteln.

Die Elektronik-Schaltung weist einen Mikrocontroller zur Steuerung des Messablaufs und zur Auswertung des Füllstands auf. Die Elektronik-Schaltung weist ferner eine Batterie bzw. eine Versorgungseinheit oder einen Energy Harvester zur Ener gieversorgung auf. Die Elektronik-Schaltung kann zudem House- keeping-Funktionen (beispielsweise eine Überwachung der Ver sorgungsspannung, der Temperatur, etc.) aufweisen, um die Plausibilität von Messungen besser sicherstellen zu können.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Ultraschall- Distanzsensor dazu ausgebildet wenigstens einen Ultraschall burst abzugeben. Eine Frequenz des Ultraschallburst liegt in einem Bereich B von 20 kHz < B < 100 kHz. Vorzugsweise gibt der Ultraschall-Distanzsensor mehrere Burts einer Betriebs frequenz von 75 kHz ab. Der Ultraschall-Distanzsensor ist da zu ausgebildet ein durch den Ultraschallburst an der Oberflä che des Materials erzeugtes Echo zu empfangen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Sensorsystem zur Auf nahme in einen Deckel des Behältnisses ausgebildet. Der De ckel ist vorzugsweise ein Normdeckel, beispielsweise ein DN- 150 Deckel. Vorzugsweise ist das Sensorsystem zur lösbaren Befestigung an dem Deckel des Behältnisses ausgebildet. Vorzugsweise weist das Sensorsystem, insbesondere das Gehäu se, ein Gewinde auf. Das Gewinde ist an einer Außenseite des Gehäuses ausgebildet. Vorzugsweise ist das Gewinde ein G2 Ge winde. Das Gewinde ist zur mechanischen Verbindung mit dem Deckel des Behältnisses ausgelegt. Das Gewinde ist dazu aus gelegt in ein entsprechendes Gewinde des Deckels einzugrei fen. Vorzugsweise ist das Sensorsystem in der Art einer Ma denschraube mit dem Deckel verbunden. Damit wird eine lösbare und sichere Verbindung zwischen dem Sensorsystem und dem Be hältnis ermöglicht.

Folglich ist das Sensorsystem abnehmbar und tragbar und ist somit an keine Infrastruktur (externe Kabelverbindungen) ge bunden. Es kann stationär oder auch mobil verwendet werden. Mit nur wenig Aufwand (Aus- und Einschrauben des Gehäuses in den Deckel) können Füllstände in mehreren Behältnissen nach einander gemessen bzw. verglichen werden. Somit lässt sich das Sensorsystem auch einfacher warten oder kalibrieren.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse mehrstückig ausgebildet. Insbesondere weist das Gehäuse einen Mittelbe reich, einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich auf. Der Mittelbereich weist die Form eines Zylindermantels auf. Der erste und der zweite Endbereich ist jeweils schei benförmig ausgebildet. Der erste Endbereich und der zweite Endbereich sind an gegenüberliegenden Öffnungen des Mittelbe reichs angeordnet. Damit wird ein robustes Gehäuse zur Auf nahme der weiteren Komponenten des Sensorsystems zur Verfü gung gestellt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der zweite Endbereich eine Öffnung auf. Die Öffnung durchdringt den zweiten Endbe reich vollständig. Der Ultraschall-Distanzsensor ist derart in die Öffnung eingebracht, dass sich eine Membran des Ultra schall-Distanzsensors in einer Ebene mit einer dem Material / der Flüssigkeit zugewandten Außenseite des zweiten Endbe reichs befindet. Dies ermöglicht eine exakte Bestimmung der Distanz zwischen der Außenseite des Sensors und dem Material.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der zweite Endbereich einen Durchmesser D auf. Der Durchmesser D ist kleiner als ein Durchmesser des ersten Endbereichs. Der Durchmesser D des zweiten Endbereichs entspricht vorzugsweise der 10-fachen akustischen Wellenlänge A des Ultraschallbursts.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der erste Endbereich wenigstens eine Öffnung, vorzugsweise mehrere Öffnungen, auf. Die jeweilige Öffnung durchdringt den ersten Endbereich voll ständig. Die jeweilige Öffnung dient der Aufnahme wenigstens eines Verschlusselements, beispielsweise einer Senkkopf schraube. Die wenigstens eine Öffnung ist an einer dem Mate rial / der Flüssigkeit abgewandten Außenseite des ersten Endbereichs ausgebildet.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das wenigstens eine Ver schlusselement zur Verbindung mit einem Befestigungselement, beispielsweise einem Bolzen, ausgebildet. Das Befestigungs element ist in einem Innenbereich des Gehäuses angeordnet.

Das Befestigungselement ist dazu ausgebildet die Elektronik- Schaltung zu tragen. Das Befestigungselement ist ferner dazu ausgebildet die Elektronik-Schaltung an dem ersten Endbe reich des Gehäuses zu befestigen. Damit wird eine effiziente und sichere Verbindung der Gehäuseteile und der Elektronik- Schaltung gewährleistet. Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung beschrie ben. Die Vorrichtung ist zur Messung eines Füllstands in ei nem Behältnis ausgebildet. Vorzugsweise wird mit Hilfe der Vorrichtung der Füllstand einer Flüssigkeit oder eines Schüttguts in einem Normbehältnis ermittelt.

Die Vorrichtung weist einen Deckel auf. Der Deckel ist ein Normdeckel, beispielsweise ein DN-150 Deckel. Der Deckel ist dazu ausgelegt lösbar mit dem Behältnis verbunden zu werden. Der Deckel ist dazu ausgelegt so mit dem Behältnis verbunden zu werden, dass kein Gas und keine Flüssigkeit aus dem Be hältnis austreten kann. Der Deckel weist wenigstens eine Öff nung auf. Der Deckel kann aber auch zwei oder mehr Öffnungen aufweisen. Vorzugsweise weist die Öffnung ein Schraubgewinde auf.

Die Vorrichtung weist ferner wenigstens ein Sensorsystem auf. Das Sensorsystem entspricht dabei dem oben beschriebenen Sen sorsystem. Das Sensorsystem ist in die Öffnung des Deckels eingebracht. Das Sensorsystem ist lösbar mit dem Deckel ver bunden. Das Sensorsystem ist vorzugsweise mit dem Deckel ver schraubt, bevorzugt in der Art einer Madenschraube. Sensor system und Deckel sind derart miteinander verbunden, dass kein Gas und keine Flüssigkeit aus dem Behältnis austreten kann. Vorzugsweise ist ein Dichtelement zwischen dem Sensor system und dem Deckel angeordnet.

Mit der oben beschriebenen Vorrichtung kann unter Zurückgrei fen auf eine Standard-Infrastruktur (Behältnis, Deckel) auf einfache Art und Weise der Füllstand des Behältnisses präzise ermittelt werden. Die Ermittlung des Füllstands erfolgt dabei nicht-invasiv und kontaktlos. Somit wird eine Vorrichtung mit höchstem Benutzerkomfort bereit gestellt. Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung eines Sen sorsystems zur Messung des Füllstands eines Materials (vor zugsweise einer Flüssigkeit und/oder eines Schüttguts) in ei nem Behältnis beschrieben. Das Sensorsystem entspricht dem oben beschriebenen Sensorsystem. Das Behältnis ist ein Stan dard oder Normbehältnis. Das Behältnis weist einen Standard oder Normdeckel auf. Das Sensorsystem ist zu einer lösbaren, gas- und flüssigkeitsdichten Verbindung mit dem Behältnis ausgebildet. Vorzugsweise ist das Sensorsystem mit dem Deckel des Behältnisses verschraubt.

Das Sensorsystem kann auf einfache Weise auf das Behältnis aufgebracht, insbesondere in den Deckel eingeschraubt, und wieder entfernt werden. Das Sensorsystem ist leicht, tragbar und an keine Infrastruktur (externe Kabelverbindungen) gebun den. Es ermöglicht eine einfache, präzise und nicht invasive Messung des Füllstands.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Messung eines Füllstands eines Materials, vorzugsweise des Füllstands einer Flüssigkeit oder eines Schüttguts, in einem Behältnis beschrieben. Alle Eigenschaften, die in Bezug auf das Sensor system, die Vorrichtung, die Verwendung oder das Verfahren offenbart sind, sind auch entsprechend in Bezug auf den je weiligen anderen Aspekt offenbart und umgekehrt, auch wenn die jeweilige Eigenschaft nicht explizit im Kontext des je weiligen Aspekts erwähnt wird. Das Verfahren weist die fol genden Schritte auf:

A) Bereitstellen eines Behältnisses mit einem Deckel, wobei der Deckel mit dem Behältnis verschraubt ist und wobei der Deckel eine Öffnung mit einem Schraubgewinde (Innengewinde) aufweist. Behältnis und Deckel sind käuflich erwerbliche Normkomponenten .

B) Bereitstellen eines wie oben beschriebenen Sensorsystems. Das Sensorsystem weist ein Gewinde (Außengewinde), vorzugs weise ein G2 Gewinde, auf.

C) Verschrauben des Sensorsystems mit dem Deckel über das Schraubgewinde und das Gewinde. Dadurch wird eine lösbare, gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Sensor system und dem Deckel erzielt.

D) Abgabe eines Ultraschallbursts durch den Ultraschall- Sensor und Empfang des an der Oberfläche des Materials er zeugten Echos durch den Ultraschall-Sensor.

E) Auswertung der Distanz zwischen dem Sensorsystem und der Oberfläche des Materials aus der Laufzeit des Echos.

F) Ermittlung des Füllstands des Materials durch die Elektro nik-Schaltung .

Es kann eine mehrfache Wiederholung von Schritt D) und E) er folgen. Anschließend kann eine Plausibilitätsbewertung der Distanzmessung durch die Elektronik-Schaltung durchgeführt werden.

Das Verfahren beschreibt eine Messmethode ohne jegliche Be rührung mit dem Material. Modifikationen am Behältnis sind nicht erforderlich. Ebenso ist die Füllstandsmessung unabhän gig von Inhalt und Material des Behältnisses. Das Verfahren eignet sich insbesondere gut für gefährliche Flüssigkeiten oder Schüttgute. Die nachfolgend beschriebenen Zeichnungen sind nicht als maß stabsgetreu aufzufassen. Vielmehr können zur besseren Dar stellung einzelne Dimensionen vergrößert, verkleinert oder auch verzerrt dargestellt sein.

Elemente, die einander gleichen oder die die gleiche Funktion übernehmen, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Es zeigen:

Figur 1 ein Behältnis zur Aufnahme einer Flüssig keit nach dem Stand der Technik,

Figur 2 einen Deckel nach dem Stand der Technik für das Behältnis aus Figur 1,

Figur 3 eine Unteransicht einer Vorrichtung zur

Messung eines Füllstands,

Figur 4 eine Oberansicht der Vorrichtung zur Mes sung eines Füllstands gemäß Figur 3,

Figur 5 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung gemäß Figur 3,

Figur 6 ein Sensorsystem zur Messung eines Füll stands.

Die Figur 1 zeigt ein Behältnis 24 zur Aufnahme einer Flüs sigkeit nach dem Stand der Technik. Das Behältnis 24 ist ein Kanister. Das Behältnis 24 kann unterschiedliche Größen zur Aufnahme verschiedenster Flüssigkeitsvolumnina aufweisen. Das in Figur 1 gezeigte Behältnis ist zur Aufnahme der Flüssig- keit „AdBlue" vorgesehen (https://www.blautanken.de/adblue- lOOO-liter-ibc-container/ ). Selbstverständlich können das im Folgenden beschriebene Sensorsystem 1 und die Vorrichtung 30 auch zur Messung des Füllstands anderer Flüssigkeiten oder anderer Materialien (z.B. Schüttgut) verwendet werden.

Das Behältnis 24 weist eine Öffnung an einer Oberseite des Behältnisses 24 auf. Diese Öffnung dient beispielsweise dazu Flüssigkeit in das Behältnis 24 einzufüllen. Das Behältnis 24 weist ferner einen Verschluss bzw. einen Deckel 20 auf. Der Deckel 20 ist an der Oberseite des Behältnisses 24 angeord net. Der Deckel 20 dient dazu die Öffnung des Behältnisses 24 zu verschließen bzw. abzudichten. Insbesondere ist der Deckel 20 abgedichtet in das Behältnis 24 eingebaut, beispielsweise mittels eines Silikonrings. Deckel 20 und Behältnis 24 sind gasdicht miteinander verbunden.

Der Deckel 20 ist ein Standard-Kanisterdeckel. Beispielsweise ist der Deckel 20 ein DN-150 Deckel, weist also einen unge fähren inneren Durchmesser von 150 mm auf. Selbstverständlich sind auch andere Standard-Deckel, beispielsweise mit DN-80, DN-100, DN-125 oder DN-175 vorstellbar. Insbesondere sind bei der vorliegenden Erfindung Standarddeckel 20 mit ver schiedensten Größen einsetzbar, je nach Ausgestaltung des Be hältnisses 24.

Der Deckel 20 ist lösbar mit dem Behältnis 24 verbunden. Vor zugsweise weist der Deckel 20 ein Schraubgewinde 23 (siehe beispielsweise Figur 5) auf. Das Schraubgewinde 23 ist ein Innengewinde. Vorzugsweise ist der Deckel 20 über das Schraubgewinde 23 lösbar mit dem Behältnis 24 verbunden.

Eine Detailansicht des Deckels 20 ist in Figur 2 dargestellt. Der Deckel 20 weist wenigstens eine Öffnung 21, in diesem Ausführungsbeispiel genau eine Öffnung 21, auf. Die Öffnung 21 ist durchgehend ausgebildet. Selbstverständlich kann der Deckel 20 aber auch mehr als eine Öffnung 21, beispielsweise zwei Öffnungen 21 aufweisen. Ein Beispiel hierzu findet sich unter https://www.ibc-adapter.com/Rode-Sch%C3%BCtz-deksel- NW150-met-dubbele-2G-dop-Ventil-TPE-V?Lng=de .

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 21 mittig auf einer Oberseite des Deckels 20 ausgebildet und durchdringt den Deckel vollständig 20. Selbstverständlich kann die Öff nung 21 aber auch von der Mitte der Oberseite versetzt ausge bildet sein (nicht explizit dargestellt).

Die Öffnung 21 dient standardmäßig zum Einsatz eines Elements zum Druckausgleich, beispielsweise eines Belüftungsventils (nicht explizit dargestellt). Die Öffnung 21 dient ferner zum Einbringen des erfindungsgemäßen Sensorsystems 1 zur Füll standsmessung, wie im Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 6 im Detail beschrieben wird.

In dem Fall, dass lediglich eine Öffnung 21 vorhanden ist, wird dabei zunächst das Element zum Druckausgleich aus der Öffnung 21 entfernt und anschließend das Sensorsystem 1 in die Öffnung 21 eingebracht. Nach dem Abschluss der Füll standsmessung wird das Sensorsystem 1 wieder entfernt und das Element für den Druckausgleich wieder in die Öffnung 21 ein gesetzt.

Für den Fall, dass der Deckel 20 zwei Öffnungen 21 aufweist, dient eine der Öffnungen 21 zum Einbringen des Elements für den Druckausgleich und die andere der Öffnungen 21 zum Ein bringen des Sensorsystems 1. Das Element zum Druckausgleich und auch das Sensorsystem 1 können in diesem Fall auch perma nent in der jeweiligen Öffnung 21 eingesetzt sein.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen eine Vorrichtung 30 zur Messung eines Füllstands eines Materials, beispielsweise einer Flüs sigkeit, in einem Behältnis 24. Das Behältnis 24 kann bei spielsweise das in Figur 1 gezeigte Behältnis, aber auch je der andere gängige Flüssigkeitsbehälter sein.

Die Vorrichtung 30 weist den in Zusammenhang mit der Figur 2 beschriebenen Deckel 20 auf. Der Deckel 20 kann jeder gängige Deckel für einen Normkanister sein.

Die Vorrichtung 30 weist ferner ein Sensorsystem 1 auf. Das Sensorsystem 1 ist in der Art einer Madenschraube ausgebil det, so dass es in vorgesehene Öffnungen von Normdeckeln für Normkanister passt. Das Sensorsystem 1 ist in die Öffnung 21 des Deckels 20 eingebracht. Das Sensorsystem 1 ist lösbar mit dem Deckel 20 verbunden. Vorzugsweise ist das Sensorsystem 1 über eine Schraubverbindung mit dem Deckel 20 verbunden.

Im Innenbereich der Öffnung 21 ist ein Schraubgewinde 22 aus gebildet. An einem Außenbereich des Sensorsystems 1 ist fer ner ein Gewinde 7 ausgebildet (siehe Figur 5). Das Gewinde 7 ist vorzugsweise ein G2 Gewinde. Die Gewinde 7, 22 greifen ineinander zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zwischen dem Deckel 20 und dem Sensorsystem 1.

Zwischen dem Sensorsystem 1 und dem Deckel 20 ist ein Dicht element, beispielsweise ein O-Ring, angeordnet (nicht expli zit dargestellt), wie später noch im Detail erläutert wird. Das Dichtelement weist vorzugsweise Silikon auf. Das Dicht element stellt eine sichere Befestigung des Sensorsystems 1 an dem Deckel 20 sicher. Ferner sorgt das Dichtelement für eine gasdichte Verbindung zwischen dem Sensorsystem 1 und dem Deckel 20.

Das Sensorsystem 1 ragt über eine Oberseite des Deckels 20 hinaus, wie aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist. Auf die se Weise ist das Sensorsystem 1 leicht für einen Benutzer 1 zugänglich, beispielsweise zum Herausschrauben des Sensorsys tems 1 aus der Öffnung 21.

Das Sensorsystem 1 ist derart in die Öffnung 21 eingebracht, dass eine Unterseite des Sensorsystems 1 bündig mit einer Ab schlussfläche 25a eines umlaufenden Wandelements 25 ab schließt (siehe Figur 3). Das Wandelement 25 begrenzt dabei die Öffnung 21 in radiale Richtung und stellt einen ringför migen Vorsprung dar, der von einer Unterseite des Deckels 20 in das Behältnis 24, also in Richtung der Flüssigkeit, hin einragt.

Das Sensorsystem 1 ist zur Messung des Füllstands eines Mate rials, beispielsweise einer Flüssigkeit, ausgebildet. Insbe sondere dient das Sensorsystem 1 dazu den Füllstand der in dem Behältnis 24 gelagerten Flüssigkeit zu ermitteln.

Im Folgenden wird der Aufbau und die Funktionsweise des Sen sorsystems 1 im Zusammenhang mit den Figuren 5 und 6 im De tail erläutert.

Das Sensorsystem 1 weist ein Gehäuse 2 auf. Das Sensorsystem 1 weist ferner eine Elektronik-Schaltung 4 und einen Ultra schall-Distanzsensor 6 auf. Der Ultraschall-Distanzsensor 6 ist dazu ausgebildet mittels der Echo-Laufzeit eines Ultra schall-Bursts in der Luft eine Strecke / Distanz zwischen dem Sensorsystem 1 und einem Flüssigkeitsspiegel in dem Behältnis 24 zu messen. Wenn Form und Größe des Behältnisses 24 bekannt sind, kann mit Hilfe der Elektronik-Schaltung 4 daraus der Füllstand der Flüssigkeit, oder auch das noch vorhandene Vo lumen der Flüssigkeit abgeleitet und einem Benutzer über eine Schnittstelle (z.B. Funkschnittstelle mit Applikation am Mo biltelefon, oder aber auch ein Display direkt am Sensorsystem 1) angezeigt werden, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird.

Das Sensorsystem 1 weist ferner wenigstens ein Befestigungs element 3, vorzugsweise mehrere Befestigungselemente 3 auf. Das Befestigungselement 3 ist dazu ausgebildet die Elektro nik-Schaltung 4 aufzunehmen bzw. zu tragen. Das Befestigungs element 3, beispielsweise ein Bolzen, wird hierfür in ein Aufnahmeelement 17, beispielsweise eine Öffnung, an der Elektronik-Schaltung 4 eingebracht.

Ferner verfügt das Sensorsystem 1 über wenigstens ein Verbin dungelement 5, um die Elektronik-Schaltung 4 elektrisch mit dem Ultraschall-Distanzsensor 6 zu verbinden. Das Verbin dungselement 5 kann ein oder mehrere Kabel aufweisen. Elekt ronik-Schaltung 4, Ultraschall-Distanzsensor 6 und Befesti gungselement 3 sind in einem Innenbereich des Gehäuses 2 an geordnet (Figur 5).

Das Gehäuse 2 ist mehrstückig ausgebildet. Das Gehäuse 2 weist einen Mittelbereich 2a auf. Der Mittelbereich 2a ist in der Form eines Zylindermantels ausgebildet. Der Mittelbereich 2a ist hülsenförmig ausgestaltet. Der Mittelbereich 2a weist eine durchgängige Öffnung 12 zur Aufnahme der oben erwähnten Komponenten des Sensorsystems 1 auf. Der Mittelbereich 2a ist einstückig ausgebildet. Der Mittel bereich 2a weist einen ersten Abschnitt oder Bereich 2d und einen zweiten Abschnitt oder Bereich 2e auf. Der erste Be reich 2d ist im verbauten Zustand des Sensorsystems 1 weiter von der Flüssigkeit entfernt, als der zweite Bereich 2e. Der erste Bereich 2d weist einen größeren Außendurchmesser auf als der zweite Bereich 2e.

Der zweite Bereich weist an seiner Außenfläche ein Gewinde, das oben beschriebene Gewinde 7, auf. Das Gewinde 7 ist zur mechanischen Wechselwirkung mit dem Innengewinde bzw. Schrau bengewinde 22 der Öffnung 21 vorgesehen. Vorzugsweise ist das Gewinde ein G2 Gewinde.

Der erste Bereich 2d weist eine glatte Außenfläche auf. An einem Übergangsbereich zwischen dem ersten Bereich 2d und dem zweiten Bereich 2e ist ein Anschlag 8 ausgebildet. Der An schlag 8 ist direkt oberhalb des Gewindes 7 ausgebildet. An dem Anschlag 8 ist im verbauten Zustand das oben beschriebene Dichtelement angebracht (nicht explizit dargestellt). Auf diese Weise wird die Einbauhöhe des Sensorsystems 1 in die Öffnung 21 mit ausreichender Genauigkeit festgelegt.

Der Mittelbereich 2a weist ferner ein Verbindungselement 15 auf. Das Verbindungselement 15 ist im Innenbereich angeordnet und weist eine Aussparung oder Öffnung auf. Das Verbindungs element 15 ist dazu ausgebildet in ein Verbindungselement 16 an der Elektronik-Schaltung 4, beispielsweise ein Vorsprung oder eine Zunge, einzugreifen. Vorzugsweise schnappen die Verbindungselemente 15, 16 ineinander ein. Durch die mechani sche Wechselwirkung der Verbindungselemente 15, 16 wird die Elektronik-Schaltung 4 an dem Mittelbereich 2a befestigt. Das Gehäuse 2 weist ferner einen ersten Endbereich 2b und ei nen zweiten Endbereich 2c auf. Der jeweilige Endbereich 2b,

2c ist als flache Scheibe oder Zylinderscheibe ausgebildet. Der jeweilige Endbereich 2b, 2c dient dazu den Mittelbereich 2a des Gehäuses 2 nach oben und unten hin abzuschließen und die in dem Gehäuse 2 eingebrachten Komponenten des Sensorsys tems 1 vor äußeren Einflüssen zu schützen.

Der erste Endbereich 2b bildet - im verbauten Zustand - eine von der Flüssigkeit abgewandte Außenseite bzw. Außenfläche 14 des Sensorsystems 1. Der erste Endbereich 2b weist wenigstens eine, vorzugsweise eine Mehrzahl, von Öffnungen 10 auf. Die Öffnungen 10 sind durchgehend ausgebildet. Mit anderen Wor ten, die jeweilige Öffnung 10 durchdringt den ersten Endbe reich 2b vollständig. Die jeweilige Öffnung dient dazu ein Verschlusselement 18 (siehe Figur 5), beispielsweise eine Senkkopfschraube, aufzunehmen.

Mit Hilfe des Verschlusselements 18 wird das wenigstens eine Befestigungselement 3, beispielsweise ein Bolzen, an dem ers ten Endbereich 2b befestigt. Ferner kann mit Hilfe des Ver schlusselements 18 und des Befestigungselements 3 der erste Endbereich 2b am Mittelbereich 2a befestigt werden, vorzugs weise lösbar befestigt werden. Am Mittelbereich 2a, insbeson dere in einem Innenbereich des Mittelbereichs 2a ist hierfür wenigstens ein Aufnahmeelement 11, vorzugsweise mehrere Auf nahmeelemente 11, vorgesehen. Das Aufnahmeelement 11 weist eine Aussparung oder Öffnung auf und dient der Aufnahme des Befestigungselements 3 und/oder weiterer Befestigungselemente (nicht explizit dargestellt).

Am ersten Endbereich 2b, insbesondere an der Außenfläche 14, kann ein Schalter vorgesehen sein, welcher die Versorgungs- Spannung für die Elektronik-Schaltung 4 ein - / und ausschal ten kann (nicht explizit dargestellt). Des weiteren können Anzeigeelemente vorhanden sein, z.B. eine LED zur Anzeige des eingeschalteten Zustandes, zur Batteriespannungskontrolle, oder ein Display, z.B. ein e-Paper, zur Anzeige des Füllstan des, oder ähnliches. Dies dient dazu die Benutzerfreundlich- keit des Sensorsystems 1 zu steigern.

Der zweite Endbereich 2c bildet - im verbauten Zustand - eine der Flüssigkeit zugewandte Außenseite bzw. Außenfläche 13 des Sensorsystems 1. Der zweite Endbereich 2c ist vorzugsweise mit dem Mittelbereich 2a des Gehäuses 2 verschraubt. Auch ei ne Verbindung mittels Bolzen ist vorstellbar.

Der zweite Endbereich 2c weist einen Durchmesser D auf. Der Durchmesser D des zweiten Endbereichs 2c ist kleiner als ein Durchmesser des ersten Endbereichs 2b. Der zweite Endbereich 2c weist eine Öffnung 9 auf. Die Öffnung 9 ist durchgehend ausgebildet. Mit anderen Worten, die Öffnung 9 durchdringt den zweiten Endbereich 2c vollständig. Die Öffnung 9 ist mittig auf dem zweiten Endbereich 2c ausgebildet.

Die Öffnung 9 dient der zumindest teilweisen Aufnahme des Ultraschall-Distanzsensors 6. Insbesondere ist der Ultra schall-Distanzsensor 6 derart in den zweiten Endbereich 2c eingebracht, dass eine Membran 6a des Ultraschall- Distanzsensors 6 in einer Ebene mit der Außenfläche 13 des zweiten Endbereichs 2c sitzt (Figur 5).

Der Ultraschall-Distanzsensor 6 ist dazu ausgebildet wenigs tens einen, vorzugsweise eine Mehrzahl, von Ultraschallburts auszusenden. Vorzugsweise gibt der Ultraschall-Distanzsensor 6 Bursts einer Betriebsfrequenz von beispielsweise 75 kHz ab. Die Betriebsfrequenz der Bursts kann variiert werden. Bei spielsweise liegt die Betriebsfrequenz zwischen 20 kHz und 100 KHz.

Der Durchmesser D des zweiten Endbereichs 2c beträgt vorzugs weise das 10-fache der akustischen Wellenlänge A des Ultra schallbursts, welcher von dem Ultraschall-Distanzsensor 6 ausgesendet wird. Vorzugsweise liegt der Durchmesser D des zweiten Endbereichs 2c zwischen 3 und 6 cm. Beispielsweise beträgt der Durchmesser D = 4,5 cm, 4,6 cm oder 5 cm.

Der Ultraschall-Distanzsensor 6 ist ferner dazu ausgelegt das von dem Ultraschallburst an der Flüssigkeitsoberfläche er zeugte Echo empfangen. Die Distanz zwischen dem Sensorsystem 1, insbesondere der Membran 6a des Ultraschall-Distanzsensors 6 (siehe Figur 5) und einer Oberfläche der Flüssigkeit (Flüs sigkeitsspiegel) kann aus dieser Laufzeit bei bekannter Schallgeschwindigkeit in Luft, eventuell unter Berücksichti gung der Laufzeitänderung mit der Temperatur, ausgewertet werden.

Eine für den Ultraschall-Distanzsensor 6 prinzipbedingte mi nimale Mess-Distanz (maximaler Füllstand) sollte möglichst gering sein, beispielsweise 12 cm oder weniger. Die Richtcha rakteristik (der Öffnungswinkel) soll so ausgeführt sein, dass nur vom Flüssigkeitsspiegel Reflexionen empfangen wer den, nicht von anderen Teilen des Behältnisses 24.

Mit Hilfe der durch den Ultraschall-Distanzsensor 6 ermittel ten Distanz zwischen der Außenfläche 13 des Sensorsystems 1 und der Oberfläche der Flüssigkeit kann anschließend durch die Elektronik-Schaltung 4 ein Füllstand der Flüssigkeit er mittelt werden. Die Elektronik-Schaltung 4 weist vorzugsweise einen Mikrocon troller zur Steuerung des Messablaufs und zur Auswertung des Füllstands auf. Die Elektronik-Schaltung 4 weist ferner eine Batterie bzw. Versorgungseinheit oder einen Energy Harvester zur Energieversorgung auf. Die Elektronik-Schaltung 4 kann beispielsweise den Messablauf zur Schonung der Batterie so gestalten, dass das Sensorsystem 1 beispielsweise 1 x pro Stunde aktiviert wird und in der Zwischenzeit in einen Be triebszustand mit minimalem Energieverbrauch geht.

Ferner können durch die Elektronik-Schaltung 4 Housekeeping- Funktionen (beispielsweise eine Überwachung der Versorgungs spannung, der Temperatur, etc.) bereitgestellt werden, um die Plausibilität von Messungen besser sicherstellen zu können.

Die Elektronik-Schaltung 4 verfügt vorzugsweise weiterhin über eine Schnittstelle zur Abgabe der Messdaten, vorzugswei se ein BLE Modul. Ferner kann die Elektronik-Schaltung 4 ei nen Temperatursensor und eine Betriebsspannungsüberwachung aufweisen.

Von vorher definierten Füllstandswerten der Flüssigkeit kön nen mit Hilfe der Elektronik-Schaltung 4 auch Aktionen abge leitet werden, beispielsweise ein Alarm, eine SMS oder eine Email, die zur Nachbestellung der entsprechenden Flüssigkeit auffordert. Dies kann auch in einem automatischen System di rekt weiterverarbeitet werden.

Das Sensorsystem 1 kann entweder durch seine Konstruktion vor der Flüssigkeit im Behältnis 24 geschützt sein (z.B. über ei ne geschlossene Oberfläche des Gehäuses 2), oder es können andere geeignete Schutzmaßnahmen beispielsweise gegen Spritz- wasser getroffen werden (zum Beispiel eine Schutz-Membran zwischen Sensorsystem 1 und Flüssigkeit, beispielsweise Gore- Tech, etc.).

Im Folgenden wird ein Verfahren zur Messung eines Füllstands in einem mit einem Material, vorzugsweise einer Flüssigkeit, zumindest teilweise gefüllten Behältnis, vorzugsweise dem oben skizzierten Behältnis 24, beschrieben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

A) Bereitstellen das Behältnisses 24. Das Behältnis 24 ist ein Standard-Behältnis, vorzugweise ein Normkanister. Das Be hältnis 24 ist zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit be- füllt. Das Behältnis 24 weist den oben beschriebenen Deckel 20 auf. Der Deckel 20 ist ein Normdeckel, beispielsweise ein DN-150 Deckel. Der Deckel 20 ist mit dem Behältnis 24 ver schraubt. Deckel 20 und Behältnis 24 sind gasdicht miteinan der verbunden. Der Deckel 20 weist die oben beschriebene we nigstens eine Öffnung 21 auf.

B) Bereitstellen des oben beschriebenen Sensorsystems 1. Das Sensorsystem 1 ist zur Messung des Füllstands der Flüssigkeit in dem Behältnis 24 ausgebildet. Das Sensorsystem 1 weist die oben beschriebenen Komponenten und Funktionen auf.

C) Einbringen des Sensorsystems 1 in die Öffnung 21 des De ckels 20. Insbesondere wird das Sensorsystem 1 mit dem Deckel 20 über das Schraubgewinde 22 und des Gewinde 7 verschraubt. Zwischen den Gewinden 22, 7 wird an der Position des An schlags 8 dabei das oben beschriebene Dichtelement mit in die Verbindung eingebracht. Damit sind das Sensorsystem 1 und der Deckel 20 gasdicht miteinander verbunden. Ferner kann auch keine Flüssigkeit aus der Öffnung 21 entweichen. Durch das Dichtelement erfolgt auch eine optimale Ausrichtung (Einbau höhe) des Sensorsystems 1 in Bezug auf den Deckel 20.

D) Abgabe eines Ultraschallbursts durch den Ultraschall- Sensor 6 und Empfang des an der Flüssigkeitsoberfläche er zeugten Echos durch den Ultraschall-Sensor 6. Vorzugsweise weist der Ultraschallburst eine Betriebsfrequenz F von 75 kHz auf.

E) Auswertung der Distanz / Strecke zwischen dem Sensorsystem 1, insbesondere der der Flüssigkeit zugewandten Außenfläche 13 des Sensorsystems 1, und dem Flüssigkeitsspiegel aus der Laufzeit des Echos.

Bevorzugt erfolgt eine mehrfache Wiederholung von Schritt D) und E). Beispielsweise werden drei Distanzmessungen vorgenom men. Anschließend kann eine Plausibilitätsbewertung der Dis tanzmessung durch die Elektronik-Schaltung 4 durchgeführt werden. Das Distanz-Mess-Ergebnis kann in einem Speicher mit Zeitstempel abgelegt werden.

F) Ermittlung des Füllstands der Flüssigkeit durch die Elekt ronik-Schaltung 4 aus der gemessenen Distanz unter Einbezie hung von geometrischen Parametern des Behältnisses 24 (Form und Größe des Behältnisses 24).

Das ermittelte Ergebnis kann dem Benutzer über eine Schnitt stelle (z.B. Funkschnittstelle mit Applikation am Mobiltele fon, beispielsweise BLE, wenn ein Telefon mit der dazu pas senden Applikation in der Nähe ist, oder aber auch ein Dis play direkt an der Außenfläche 14 des Sensorsystems 1) ange zeigt werden. Aktuelle Daten, abgeleitete Events, oder mitge loggte Daten über den Zeitverlauf des Flüssigkeitsverbrauches können so vom Sensorsystem 1 weg übertragen werden und dem Benutzer zugänglich gemacht werden.

Das Ergebnis kann durch die Elektronik-Schaltung 4 ferner mit festgelegten Bedingungen zum Auslösen von Events verglichen werden (z.B. SMS senden zwecks Nachbestellung bei Unter schreiten einer gewissen Füllstandsmenge).

Die Beschreibung der hier angegebenen Gegenstände ist nicht auf die einzelnen speziellen Ausführungsformen beschränkt.

Vielmehr können die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen - soweit technisch sinnvoll - beliebig miteinander kombiniert werden.

Bezugszeichenliste

1 Sensorsystem

2 Gehäuse

2a Mittelbereich

2b Erster Endbereich

2c Zweiter Endbereich

2d Erster Bereich

2e Zweiter Bereich

3 Befestigungselement

4 Elektronik-Schaltung

5 Verbindungselernent

6 Ultraschall-Distanzsensor

6a Membran

7 Gewinde

8 Anschlag

9 Öffnung

10 Öffnung 11 Aufnähmeelernent 12 Öffnung

13 Außenseite / Außenfläche

14 Außenseite / Außenfläche

15 Verbindungselernent

16 Verbindungselernent 17 Aufnähmeelernent

18 Verschlusselement

20 Deckel

21 Öffnung

22 Schraubgewinde

23 Schraubgewinde

24 Behältnis

25 Wandelement a Abschlussfläche Vorrichtung