DE102011054462A1

DE102011054462A1 - Control device for use in tank management device for monitoring level of fuel in tank, has interface transmitting external data between digital-electronic conversion device and external communication partner

Info

Publication number: DE102011054462A1
Application number: DE102011054462A
Authority: DE
Inventors: Roland Hofmann
Original assignee: WIKA Alexander Wiegand SE and Co KG
Current assignee: WIKA Alexander Wiegand SE and Co KG
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2013-04-18

Abstract

The device (1) has a mechanical indicating device (3) for indicating a physically measured variable. A digital-electronic conversion device (5) is signal-conductively connected with a sensing element (4). A transmission device (6) is data-conductively connected with the conversion device. The element, the conversion device and the transmission device are electrically connected with a power supply device (7). An interface (8) transmits external data between the conversion device and an external communication partner. The external data comprise identification data and/or configuration parameters such as tank volume, tank geometry, and/or level of fuel in tank. The transmission device is designed as an industrial, scientific, and medical (ISM) module. Independent claims are also included for the following: (1) a method for controlling of filling of a tank (2) a tank management device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontrollvorrichtung zur Überwachung einer physikalischen Messgröße mit Hilfe einer geeigneten Messeinrichtung, wobei die Kontrollvorrichtung eine mechanische Anzeigevorrichtung zur Anzeige einer Messgröße, ein Sensorelement, eine digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung, eine Übertragungseinrichtung zur drahtlosen Übertragung interner Daten an eine Messwarte oder dergleichen und eine Energieversorgungseinrichtung aufweist, wobei die mechanische Anzeigevorrichtung mit der Messeinrichtung in Wirkverbindung bringbar ist, wobei das Sensorelement mit einem Bauteil der mechanischen Anzeigevorrichtung zur Erfassung einer mit der angezeigten Messgröße korrespondierenden Position und/oder Bewegung des Bauteils in Wirkverbindung steht, wobei die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung signalleitend mit dem Sensorelement verbunden ist, wobei die Übertragungseinrichtung datenleitend mit der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung verbunden ist und wobei das Sensorelement, die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung und die Übertragungseinrichtung elektrisch leitend mit der Energieversorgungsvorrichtung verbunden sind. The invention relates to a control device for monitoring a physical quantity by means of a suitable measuring device, wherein the control device, a mechanical display device for displaying a measured variable, a sensor element, a digital-electronic conversion device, a transmission device for wireless transmission of internal data to a control room or the like and a Power supply device, wherein the mechanical display device can be brought into operative connection with the measuring device, wherein the sensor element is in operative connection with a component of the mechanical display device for detecting a corresponding with the displayed variable position and / or movement of the component, the digital-electronic conversion device signal-conducting is connected to the sensor element, wherein the transmission device is connected in terms of data with the digital-electronic conversion device and wherein the sensor element, the digital-electronic conversion device and the transmission device are electrically conductively connected to the power supply device.

Solche Kontrollvorrichtungen werden zur Überwachung der Füllstände von Tanks unterschiedlicher Größe und Formen eingesetzt. Die überwachten Tanks können dabei mit unterschiedlichsten Fluiden wie beispielsweise flüssigen Gasen befüllt sein. Such control devices are used to monitor the levels of tanks of different sizes and shapes. The monitored tanks can be filled with a wide variety of fluids such as liquid gases.

Zur Überwachung des Füllstands wird bei diesen Kontrollvorrichtungen zum einen der Füllstand vor Ort auf einer analogen mechanischen Anzeigevorrichtung dargestellt und zum anderen zu einer entfernt liegenden Messwarte üblicherweise per Funk übertragen. In order to monitor the fill level, in these control devices, on the one hand, the fill level is displayed on site on an analogue mechanical display device and, on the other hand, is usually transmitted by radio to a remote control room.

Dabei werden analoge mechanische Anzeigevorrichtungen in Kombination mit Sensorelementen unter anderem deshalb verwendet, um bei einem Ausfall der elektrischen bzw. elektronischen Komponenten der Kontrollvorrichtung weiterhin eine zuverlässige Ermittlung des Füllstands des Tanks zu ermöglichen. Analogous mechanical display devices in combination with sensor elements are therefore used, inter alia, in order to further enable a reliable determination of the fill level of the tank in the event of failure of the electrical or electronic components of the control device.

Die von dem Sensorelement erfasste Position des Bauteils der mechanischen Anzeigevorrichtung wird dabei üblicherweise in der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung mit einer vorgegebenen Funktion verarbeitet und umgesetzt, um physikalisch interpretierbare Werte für den Tankfüllstand aus der Position des Bauteils der mechanischen Anzeigevorrichtung zu berechnen und an die Messwarte zu übertragen. The detected by the sensor element position of the component of the mechanical display device is usually processed in the digital-electronic conversion device with a predetermined function and implemented to calculate physically interpretable values for the tank level from the position of the component of the mechanical display device and to the control room transfer.

Zu diesem Zweck müssen die verwendeten Funktionen und Funktionsparameter an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden. Des Weiteren müssen üblicherweise die Zeitpunkte der Datenübertragung, die Datenübertragungsprotokolle und die Datenformate an die jeweiligen in einer vorhandenen Messwarte verwendeten Datenverarbeitungssysteme angepasst werden. For this purpose, the functions and function parameters used must be adapted to the respective application. Furthermore, typically, data transfer times, data transfer protocols and data formats must be adapted to the particular data processing systems used in an existing control room.

Die hierfür erforderlichen Anpassungen werden üblicherweise vor Inbetriebnahme der Kontrollvorrichtungen vorgenommen und die zugehörigen Funktionen, Funktionsparameter und Programme beziehungsweise Programmbausteine in einem Speicher der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung hinterlegt. Eine nachträgliche Anpassung der in dem Speicher der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung gespeicherten Funktionen und Funktionsparameter ist normalerweise nicht vorgesehen oder erfordert eine äußerst kostenintensive Demontage des Gehäuses durch entsprechend geschulte Servicetechniker, um Zugang zu der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung zu bekommen und diese entweder durch eine neue, an die geänderten Anforderungen angepasste digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung auszutauschen oder auszubauen, neu zu programmieren und wieder zu montieren. The adjustments required for this purpose are usually made before the control devices are put into operation and the associated functions, function parameters and programs or program blocks are stored in a memory of the digital-electronic conversion device. Subsequent adaptation of the functions and function parameters stored in the memory of the digital-to-electronic conversion device is normally not provided or requires extremely costly disassembly of the housing by trained service technicians to gain access to the digital to electronic conversion device, either by a new, to replace or to expand, reprogram and reassemble to fit the changed requirements adapted digital-electronic conversion device.

Häufig werden an die Gehäuse der Kontrollvorrichtungen besondere Anforderungen hinsichtlich des Schutzes gegen eindringendes Wasser oder ähnliches gestellt. In diesen Fällen kommt üblicherweise nur ein Austausch oder eine vollständige Demontage und Vornahme der notwendigen Anpassungen in einer geeigneten Werkstatt in Frage. Often, the housing of the control devices special requirements in terms of protection against penetrating water or the like. In these cases, usually only an exchange or a complete dismantling and making the necessary adjustments in a suitable workshop in question.

Auf Grund der anwendungsspezifisch erforderlichen Anpassung ist auch eine Lagerhaltung vormontierter Kontrollvorrichtungen nicht möglich, sondern eine Montage der einzelnen Komponenten bei Auftragseingang erforderlich. Dies führt unter anderem zu längeren Wartezeiten für benötigte Kontrollvorrichtungen und erhöhten Kosten. Due to the application-specific adaptation required also storage of pre-assembled control devices is not possible, but an assembly of the individual components when ordering is required. Among other things, this leads to longer waiting times for required control devices and increased costs.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kontrollvorrichtung bereitzustellen, die einfach und kostengünstig für eine Vielzahl möglicher Anwendungsfälle konfiguriert und auch nachträglich einfach an veränderte Bedingungen angepasst werden kann. The object of the invention is therefore to provide a control device that can be easily and inexpensively configured for a variety of possible applications and can also be subsequently easily adapted to changing conditions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kontrollvorrichtung eine Schnittstelle zur Übertragung von Daten zwischen der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung und einem externen Kommunikationspartner aufweist. This object is achieved in that the control device has an interface for the transmission of data between the digital-electronic conversion device and an external communication partner.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Schnittstelle zur Übertragung von externen Daten an die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung eingerichtet ist. Advantageously, it is provided that the interface for the transmission of external data to the digital-electronic conversion device is set up.

Bei den externen Daten kann es sich beispielsweise um für die jeweiligen Anforderungen ermittelten Funktionsparameter handeln. Dadurch ist es einfach möglich, unter anderem Funktionsparameter an die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung zu übertragen, eine nachträgliche Anpassung an Änderungen beispielweise in der Messwarte vorzunehmen und Kontrollvorrichtungen vorzumontieren und beispielsweise erst vor Ort durch geschulte Service-Techniker an die jeweiligen Bedingungen anpassen zu lassen. The external data can be, for example, function parameters determined for the respective requirements. As a result, it is easily possible to transmit functional parameters to the digital-electronic conversion device, make a subsequent adaptation to changes, for example in the control room, and pre-assemble control devices and, for example, have them adapted by trained service technicians to the respective conditions on site.

Es ist aber beispielsweise auch möglich, den Zeitpunkt einer drahtlosen Übertragung von internen Daten durch die Übertragungseinrichtung mit Hilfe der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung über die Schnittstelle vorzugeben und beispielsweise von einem Bediener der Messwarte von der Messwarte aus bei Bedarf anzufordern. However, it is also possible, for example, to specify the time of a wireless transmission of internal data by the transmission device with the aid of the digital-electronic conversion device via the interface and to request, for example, from an operator of the control room from the control room if required.

Es ist aber auch möglich, eine Übertragung der internen Daten ereignisgesteuert dann vorzunehmen, wenn ein über die Schnittstelle vorgebbarer Schwellwert des erfassten Füllstands des Tanks erreicht beziehungsweise unterschritten wird. However, it is also possible to carry out an event-controlled transmission of the internal data if a threshold value of the detected fill level of the tank which can be predetermined via the interface is reached or undershot.

Um den Zeitpunkt der Übertragung der internen Daten vorgeben zu können, ist es zweckmäßig, dass die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Übertragungseinrichtung zu steuern. In order to specify the time of transmission of the internal data, it is expedient that the digital-electronic conversion device is set up to control the transmission device.

Bei der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen oder mehrere Mikrokontroller oder Mikroprozessoren mit entsprechenden Ein- und Ausgängen, Speichern etc. handeln. Es ist auch möglich, zusätzlich beispielsweise festprogrammierte ASICs zur Auswertung des Sensorelementsignals in der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung vorzusehen und einzusetzen. The digital-electronic conversion device can be, for example, one or more microcontrollers or microprocessors with corresponding inputs and outputs, memories, etc. It is also possible additionally to provide and use, for example, hard-coded ASICs for evaluating the sensor element signal in the digital-electronic conversion device.

Zweckmäßigerweise ist die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung auch dazu geeignet, die Energieversorgungseinrichtung zu steuern. Auf diese Weise kann von der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung beispielsweise der Ladezustand eines Akkumulators überwacht und ein Ein- und Ausspeichern elektrischer Energie gesteuert oder eine Ladezustandswarnung mit Hilfe der Übertragungseinrichtung abgesandt werden. Conveniently, the digital-electronic conversion device is also suitable for controlling the power supply device. In this way, the charge state of a rechargeable battery can be monitored by the digital-electronic conversion device, for example, and an electrical energy can be stored and stored or a charge state warning can be sent by means of the transmission device.

Bei den zu übertragenden internen Daten kann es sich beispielsweise um ein von dem Sensorelement erfasstes Messsignal, ein von der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung mit einer geeigneten Funktion aus einem Messsignal erzeugten und physikalisch interpretierbaren Messgröße wie beispielsweise einem Füllstand in Prozent oder einem Füllvolumen, eine Standortinformation der Kontrollvorrichtung oder beispielsweise auch ein Zeitstempel der Erfassung des Messsignals beziehungsweise der physikalisch interpretierbaren Messgröße handeln. The internal data to be transmitted can be, for example, a measurement signal detected by the sensor element, a measured variable generated by the digital-electronic conversion device with a suitable function from a measurement signal and physically interpretable, such as a fill level in percent or a fill volume, location information of the Control device or, for example, a timestamp of the detection of the measurement signal or the physically interpretable measurand act.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Kontrollvorrichtung in einem Gehäuse angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse aus Stahl hergestellt. Dadurch ist die Kontrollvorrichtung äußerst robust gegen äußere Einwirkungen und kann einfach montiert und demontiert werden. Advantageously, it is provided that the control device is arranged in a housing. Conveniently, the housing is made of steel. Thus, the control device is extremely robust against external influences and can be easily assembled and disassembled.

Um die Kontrollvorrichtung möglichst flexibel an die jeweiligen Anforderungen anpassen zu können ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass es sich bei den externen Daten um Identifikationsdaten und/oder Konfigurationsparameter und/oder Programmbausteine handelt. Bei den Identifikationsdaten handelt es sich um Daten, die dazu geeignet sind beispielsweise einen Servicetechniker zu identifizieren und den Zugriff über die Schnittstelle auf die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung zu autorisieren. In order to be able to adapt the control device as flexibly as possible to the respective requirements, it is provided according to the invention that the external data are identification data and / or configuration parameters and / or program blocks. The identification data is data that is suitable for identifying, for example, a service technician and authorizing access via the interface to the digital-electronic conversion device.

Zur einfachen Übertragung der externen Daten beispielsweise mit Hilfe eines transportablen Computers durch einen Servicetechniker ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Schnittstelle einen Infrarotsensor oder einen optischen Sensor zur Übertragung der externen Daten an die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung aufweist. For easy transmission of the external data, for example by means of a portable computer by a service technician is advantageously provided that the interface has an infrared sensor or an optical sensor for transmitting the external data to the digital-electronic conversion device.

Einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zufolge ist vorgesehen, dass die Schnittstelle mit der Übertragungseinrichtung datenleitend zur Übertragung der externen Daten von der Übertragungseinrichtung an die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung mit der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung verbunden ist. Auf diese Weise können die externen Daten auch einfach über die vorhandene Übertragungseinrichtung über die Schnittstelle an die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung übertragen werden. Zudem können auf diese Weise die externen Daten beispielsweise von der Messwarte aus an die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung drahtlos übertragen werden. According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the interface with the transmission device is connected in a data-conducting manner for transmitting the external data from the transmission device to the digital-electronic conversion device with the digital-electronic conversion device. In this way, the external data can also be easily transmitted via the existing transmission device via the interface to the digital-electronic conversion device. In addition, the external data can be transmitted wirelessly, for example, from the control room to the digital-electronic conversion device in this way.

Um einen möglichst einfachen Zugriff auf die Schnittstelle von einem Benutzer vor Ort zu ermöglichen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schnittstelle eine elektronische analoge Anzeige und/oder Signallampen aufweist. Durch den Einsatz einer elektronisch analogen Anzeige wie einer LCD-Anzeige kann beispielsweise eine Menü-gestützte Programmierung der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung über die Schnittstelle vor Ort ermöglicht werden. Es ist auch möglich Messdaten auf der elektronischen analogen Anzeige grafisch darzustellen. In order to allow the simplest possible access to the interface from a user on site is provided according to the invention that the interface has an electronic analog display and / or signal lamps. By using an electronically analog display such as an LCD display, for example, a menu-based programming of the digital-electronic conversion device via the interface on site can be made possible. It is also possible to graphically display measurement data on the electronic analogue display.

Die Signallampen können beispielsweise dazu verwendet werden, einem Benutzer zu signalisieren, ob ein transportabler Computer über den Infrarotsensor datenleitend mit der Schnittstelle verbunden ist. Es kann auch eine Ladezustandswarnung eines Akkumulators der Energieversorgungseinrichtung durch eine Signallampe angezeigt werden. The signal lamps can be used, for example, to signal a user whether a portable computer is connected to the interface via the infrared sensor. A charge state warning of a battery of the power supply device can also be indicated by a signal lamp.

Zur Bedienung der Schnittstelle ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Schnittstelle Taster und/oder mechanische Schalter und/oder Magnetschalter aufweist. Durch die Verwendung solcher Schalter beziehungsweise Taster kann die Programmierung und Bedienung der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung einfach vor Ort manuell ohne zusätzliche technische Geräte vorgenommen werden. To operate the interface is advantageously provided that the interface has buttons and / or mechanical switches and / or magnetic switch. By using such switches or buttons, the programming and operation of the digital-electronic conversion device can be made easily on site manually without additional technical equipment.

Um eine möglichst einfache Identifizierung und Autorisierung eines Benutzers der Schnittstelle zu ermöglichen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schnittstelle eine RFID-Empfangsvorrichtung zur Übertragung von Identifikationsdaten aufweist. In order to enable the simplest possible identification and authorization of a user of the interface, the invention provides that the interface has an RFID receiving device for transmitting identification data.

Zweckmäßigerweise werden die in einer Kontrollvorrichtung gespeicherten Konfigurationsparameter und/oder Programmversionen beziehungsweise Funktionen in einer geeigneten Datenbank beispielsweise in der Messwarte hinterlegt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass ein ursprünglicher, durch eine fehlerhafte Programmierung veränderter Datenstand der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung hergestellt werden kann. Zudem kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass bei einem Ausfall der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung der Datenstand einfach auf eine Ersatzkontrollvorrichtung übertragen werden kann. Expediently, the configuration parameters and / or program versions or functions stored in a control device are stored in a suitable database, for example in the control room. In this way, it can be ensured that an original data state of the digital-electronic conversion device which has been modified by a faulty programming can be produced. In addition, it can be ensured in this way that in the event of a failure of the digital-electronic conversion device, the data state can be simply transferred to a replacement control device.

Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die jeweiligen Kontrollvorrichtungen einfach und zuverlässig identifizieren zu können. For this purpose, it is necessary to identify the respective control devices easily and reliably.

Daher ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Schnittstelle ein von einer Außenseite des Gehäuses aus mit einem geeigneten Lesegerät einlesbaren Punkt-Matrix-Code oder Strichcode aufweist. Ein solcher Code kann beispielsweise einfach mit einem entsprechenden Lesegerät von einem Techniker vor Ort erfasst werden. Therefore, it is advantageously provided that the interface has a point matrix code or bar code that can be read from an outside of the housing with a suitable reading device. For example, such a code can be easily captured with a corresponding reader by a field technician.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass in einem Speicher der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung speicherbare, über die Schnittstelle vorgebbare Konfigurationsparameter einem Tankvolumen und/oder einer Tankgeometrie und/oder einem Tankinhalt entsprechen. Advantageously, it is provided that storable, configurable via the interface configuration parameters correspond to a tank volume and / or a tank geometry and / or a tank contents in a memory of the digital-electronic conversion device.

Zur einfacheren Lokalisierung einzelner Kontrollvorrichtungen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Gehäuse eine datenleitend mit der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung verbundene Ortungsvorrichtung angeordnet ist. Bei dieser Ortungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen GPS-Empfänger handeln. For easier localization of individual control devices, the invention provides that in the housing a data-conducting connected to the digital-electronic conversion device positioning device is arranged. This locating device may be, for example, a GPS receiver.

Um die Energieversorgung der Kontrollvorrichtung sicherzustellen ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Energieversorgungseinrichtung ein an dem Gehäuse festgelegtes Solarelement aufweist. Auf diese Weise kann die Kontrollvorrichtung unabhängig von einer externen, elektrisch leitend mit der Kontrollvorrichtung verbundenen Energiequelle betrieben werden. To ensure the power supply of the control device is advantageously provided that the power supply device has a fixed to the housing solar element. In this way, the control device can be operated independently of an external, electrically conductively connected to the control device energy source.

Es ist aber auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Energieversorgungseinrichtung einen thermoelektrischen Wandler aufweist. Auf diese Weise kann unter Ausnutzung des Seeberg-Effekts und unter Verwendung der von den elektronischen Komponenten der Kontrollvorrichtung erzeugten thermischen Energie oder solarthermische Energie elektrische Energie zur Versorgung der Kontrollvorrichtung erzeugt werden. However, it is also possible and provided according to the invention for the energy supply device to have a thermoelectric converter. In this way, by utilizing the Seeberg effect and using the thermal energy or solar thermal energy generated by the electronic components of the control device, electrical energy can be generated to supply the control device.

Häufig werden die internen Daten auch beispielsweise über geeignete Zweidrahtleitungen an die Messwarte oder dergleichen übertragen. Frequently, the internal data are also transmitted, for example via suitable two-wire lines to the control room or the like.

Um eine möglichst einfache und kostengünstige Energieversorgung der Kontrollvorrichtung zu ermöglichen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung signalleitend mit einem Signalleitungspaar verbunden ist, wobei das Signalleitungspaar mit einem Empfangsgerät oder dergleichen verbindbar ist, wobei das Empfangsgerät eine elektrische Leistung mit einer vorgegebenen Spannung zwischen den Leitern des Signalleitungspaars bereitstellt, wobei die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung Mittel aufweist, um ein zwischen 4 mA und 20 mA skaliertes Stromsignal auf dem Signalleitungspaar bereitzustellen, wobei die Energieversorgungseinrichtung einen mit dem Signalleitungspaar elektrisch leitend verbundenen Tiefsetzsteller und einen Energiespeicher aufweist, wobei ein Ausgangsstrom des Tiefsetzstellers zum Laden des Energiespeichers verwendbar ist. In order to enable the simplest possible and cost-effective power supply of the control device is provided according to the invention that the digital-electronic conversion device is signal conductively connected to a signal line pair, the signal line pair with a receiving device or the like is connectable, wherein the receiving device an electrical power with a predetermined voltage between the conductors of the signal line pair, wherein the digital-electronic conversion device comprises means for providing a scaled between the 4 mA and 20 mA current signal on the signal line pair, the power supply means having an electrically conductive connected to the signal line pair buck converter and an energy store, wherein an output current of Tiefsetzstellers is usable for charging the energy storage.

Werden die internen Daten über eine solche Zweidrahtleitung an eine Messwarte oder dergleichen übertragen, so kann auf diese Weise einfach aus der von dem Empfangsgerät in der der Messwarte auf der Zweidrahtleitung beziehungsweise dem Signalleitungspaar bereitgestellten Energie auch die Energie zur Versorgung der Kontrollvorrichtung gewonnen werden. If the internal data is transmitted via such a two-wire line to a control room or the like, then the energy for supplying the control device can be obtained in this way simply from the energy provided by the receiving device in the control room on the two-wire line or the signal line pair.

Um die von der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung bereitgestellten internen Daten möglichst einfach in ein zwischen 4 mA und 20 mA skaliertes Stromsignal umzuwandeln ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Gehäuse ein mit der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung datenleitend verbundener Signalgenerator, ein elektrisch leitend mit dem Signalgenerator verbundener Integrator, ein mit dem Integrator elektrisch leitend verbundener Präzisionswiderstand und ein mit dem Präzisionswiderstand elektrisch leitend verbundener Stromwandler angeordnet sind. To simplify the provided by the digital-electronic conversion device internal data in a simple between 4 mA and 20 mA to convert scaled current signal according to the invention provided that in the housing a data-conducting connected to the digital-electronic conversion device signal generator, an electrically conductive connected to the signal generator integrator, arranged with the integrator electrically conductive precision resistor and an electrically resistively connected to the precision resistor current transformer are.

Beispielsweise können die externen Daten als digitale Signale an einem Ausgang der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung an den Signalgenerator übertragen werden. Dabei ist es möglich, die digitalen Signale beispielsweise mit einer Auflösung von 1 Bit, 2 Bit oder auch 4 Bit zu übertragen. Ein besonders gutes Verhältnis zwischen Auflösung des digitalen Signals und der Übertragungsgeschwindigkeit des digitalen Signals kann durch die Verwendung einer Auflösung von 8 Bit oder 16 Bit erreicht werden. Um genauere Werte übertragen zu können, kann aber auch eine Auflösung von beispielsweise 32 Bit oder 64 Bit eingesetzt werden. For example, the external data may be transmitted as digital signals at an output of the digital-electronic conversion device to the signal generator. It is possible to transmit the digital signals, for example, with a resolution of 1 bit, 2 bits or even 4 bits. A particularly good relationship between resolution of the digital signal and the transmission speed of the digital signal can be achieved by using an 8-bit or 16-bit resolution. In order to be able to transmit more precise values, however, a resolution of, for example, 32 bits or 64 bits can also be used.

Es ist aber auch möglich, dass das von der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung an den Signalgenerator übertragene Signal ein Spannungssignal ist. However, it is also possible that the signal transmitted by the digital-electronic conversion device to the signal generator is a voltage signal.

Das von der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung an den Signalgenerator übertragene Datensignal wird von dem Signalgenerator zweckmäßigerweise in ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal umgewandelt. Dieses pulsweitenmodulierte Spannungssignal enthält die gleichen Informationen, die von der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung an den Signalgenerator übertragen werden. The data signal transmitted by the digital-electronic conversion device to the signal generator is expediently converted by the signal generator into a pulse-width-modulated voltage signal. This pulse width modulated voltage signal contains the same information that is transmitted from the digital electronic conversion device to the signal generator.

Das von dem Signalgenerator an den Integrator übertragene pulsweitenmodulierte Signal wird von dem Integrator und dem Präzisionswiderstand in ein entsprechendes Stromsignal umgewandelt, wobei das Stromsignal wiederum dieselben Informationen wie das ursprünglich von der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung an den Signalgenerator übertragene Datensignal enthält. The pulse width modulated signal transmitted from the signal generator to the integrator is converted into a corresponding current signal by the integrator and the precision resistor, the current signal in turn containing the same information as the data signal originally transmitted to the signal generator by the digital electronic conversion device.

Mit dem von dem Integrator über den Präzisionswiderstand erzeugten Stromsignal wird der Stromwandler so gesteuert, dass der Stromwandler dem Signalleitungspaar einen elektrischen Strom aufprägt, wobei eine Stromstärke des elektrischen Stroms mit dem von der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung über den Signalgenerator, den Integrator und den Präzisionswiderstand an den Stromwandler übertragenen Datensignal korrespondiert. With the current signal generated by the integrator via the precision resistor, the current transformer is controlled so that the current transformer imparts an electric current to the signal line pair, with a current magnitude of the electric current being supplied from the digital-electronic conversion device via the signal generator, the integrator and the precision resistor corresponds to the current transformer transmitted data signal.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die von dem Empfangsgerät bereitgestellte elektrische Spannung vorzugsweise zwischen 11 V und 13 V liegt und besonders vorzugsweise 12 V beträgt. Die Verwendung einer solchen Spannung ermöglicht eine besonders gute Leistungs- und Signalübertragung über das Signalleitungspaar. According to the invention, it is provided that the electrical voltage provided by the receiving device is preferably between 11 V and 13 V and particularly preferably 12 V. The use of such a voltage allows a particularly good power and signal transmission over the signal line pair.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstands ist vorgesehen, dass eine Ausgangsspannung des Tiefsetzstellers vorzugsweise zwischen 3 V und 5,5 V liegt und besonders vorzugsweise 3,3 V beträgt. Es hat sich gezeigt, dass auf dieses Weise ein besonders zuverlässiger Betrieb der elektronischen Komponenten der Kontrollvorrichtung erreicht wird. In an advantageous embodiment of the subject invention is provided that an output voltage of the buck converter is preferably between 3 V and 5.5 V, and more preferably 3.3 V. It has been found that in this way a particularly reliable operation of the electronic components of the control device is achieved.

Vorteilhafterweise ist weiter vorgesehen, dass es sich bei dem Sensorelement um ein auf dem magneto-resistiven Effekt oder dem Hall-Effekt beruhendes Sensorelement handelt. Mit Hilfe solcher Sensorelemente kann eine Position bzw. ein Drehwinkel eines Bauteils der mechanischen Anzeigevorrichtung einfach berührungslos erfasst werden. Advantageously, it is further provided that the sensor element is a sensor element based on the magneto-resistive effect or the Hall effect. With the help of such sensor elements, a position or a rotational angle of a component of the mechanical display device can be detected simply contactless.

Um die Auflösung des verwendeten Sensorelements beispielsweise bei Verwendung eines auf dem anisotropen magneto-resistiven Effekt beruhenden Sensorelements zu erhöhen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mehrere Sensorelemente, die auf dem magneto-resistiven Effekt beruhen, zur Erfassung der Position des Bauteils der Anzeigevorrichtung in dem Gehäuse versetzt zueinander angeordnet sind. In order to increase the resolution of the sensor element used, for example when using a sensor element based on the anisotropic magneto-resistive effect, it is provided according to the invention that a plurality of sensor elements which are based on the magneto-resistive effect are offset in the housing for detecting the position of the component of the display device are arranged to each other.

Die einzelnen Sensorelementwerte können dann über entsprechende Messbrücken ermittelt und an die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung übertragen werden. In der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung werden die einzelnen von den mehreren Sensorelementen bereitgestellten Messwerte anschließend mit Hilfe einer geeigneten Funktion in einen Messwert, der die tatsächliche Position des Bauteils der Anzeigevorrichtung wiedergibt, umgewandelt. Zu diesem Zweck kann in der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung beispielsweise auch ein festprogrammierter ASIC vorgesehen sein. The individual sensor element values can then be determined via corresponding measurement bridges and transmitted to the digital-electronic conversion device. In the digital-electronic conversion device, the individual measured values provided by the plurality of sensor elements are then converted by means of a suitable function into a measured value which represents the actual position of the component of the display device. For this purpose, for example, a fixed-programmed ASIC can also be provided in the digital-electronic conversion device.

Zur Verarbeitung der von mehreren Sensorelementen bereitgestellten Messinformationen ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass ein zusätzliches Sensorelement zur Erfassung einer Lage des Bauteils in dem Gehäuse angeordnet ist. Mit Hilfe dieses zusätzlichen Sensorelements kann eine Position des Bauteils grob, beispielsweise in Quadranten einer Drehbewegung eines Bauteils der Anzeigevorrichtung erfasst werden. Die mehreren Sensorelemente können dann den Drehwinkel in den einzelnen Quadranten höher auflösen und mit Hilfe der durch das zusätzliche Sensorelement gewonnen Lageinformation in einen absoluten und genauen Drehwinkel des Bauteils der Anzeigevorrichtung umgewandelt werden. To process the measurement information provided by a plurality of sensor elements, it is advantageously provided that an additional sensor element for detecting a position of the component is arranged in the housing. With the aid of this additional sensor element, a position of the component can be roughly, for example, detected in quadrants of a rotary movement of a component of the display device. The multiple sensor elements can then resolve the angle of rotation in the individual quadrants higher and with the help of the additional sensor element obtained position information can be converted into an absolute and accurate rotation angle of the component of the display device.

Eine möglichst flexible Einsetzbarkeit und kostengünstige Herstellung der Kontrollvorrichtung kann dadurch erreicht werden, dass es sich bei der Übertragungsvorrichtung um ein UMTS-Modul, ein GSM-Modul oder ein ISM-Modul handelt. Auf diese Weise kann auf handelsübliche Komponenten zurückgegriffen werden und die externen oder auch internen Daten über ein vorhandenes Funknetz übertragen werden. The most flexible use possible and cost-effective production of the control device can be achieved in that the transmission device is a UMTS module, a GSM module or an ISM module. In this way it is possible to fall back on commercially available components and transmit the external or internal data over an existing radio network.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Anzeigevorrichtung ein drehbar oder verschiebbar gelagerten Zeiger und eine Skala aufweist, wobei der Zeiger mit der Messeinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei von der Messeinrichtung eine Kraft auf den Zeiger übertragbar ist, wobei die Kraft den Zeiger zu einer Drehung oder Verschiebung veranlasst und wobei das Sensorelement zur Erfassung der Drehung oder Verschiebung des Zeigers mit dem Zeiger in Wirkverbindung steht. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung einer Skala und eines Zeigers eine besonders intuitiv abzulesende und äußerst zuverlässige Darstellung der Messwerte erlaubt. Advantageously, it is provided that the display device has a rotatably or displaceably mounted pointer and a scale, wherein the pointer is in operative connection with the measuring device, wherein by the measuring device, a force on the pointer is transferable, wherein the force of the pointer to a rotation or displacement and wherein the sensor element for detecting the rotation or displacement of the pointer is in operative connection with the pointer. It has been shown that the use of a scale and a pointer allows a particularly intuitive and highly reliable representation of the measured values.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstands ist vorgesehen, dass die Anzeigevorrichtung ein Getriebe aufweist, wobei das Getriebe die Kraft von der Messeinrichtung auf den Zeiger überträgt. Durch die Verwendung eines Getriebes kann die Zeigerbewegung sehr einfach in Bezug auf den anzuzeigenden physikalisch interpretierbaren Messwert aus der übertragenden Bewegung des verwendeten Messgeräts skaliert werden. In a particularly advantageous embodiment of the subject invention, it is provided that the display device comprises a transmission, wherein the transmission transmits the force from the measuring device to the pointer. By using a gear, the pointer movement can be easily scaled in relation to the physically interpretable reading to be displayed from the transmitted motion of the used gauge.

Eine besonders robuste Kontrollvorrichtung kann dadurch hergestellt werden, dass das Gehäuse aus Edelstahl besteht, wobei in dem Gehäuse eine erste Ausnehmung vorgesehen ist, wobei in der ersten Ausnehmung ein Anschlusselement aus Kunststoff angeordnet ist, wobei eine Funkantenne in das Anschlusselement integriert ist, wobei in dem Gehäuse eine zweite Ausnehmung vorgesehen ist und wobei in der zweiten Ausnehmung eine druckdicht von einer Glasscheibe gegen ein Anzeigegehäuse abgedeckte Skala angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, dass ein solcher Aufbau des Gehäuses besonders robust gegen Witterungseinflüsse und dergleichen ist. A particularly robust control device can be produced in that the housing consists of stainless steel, wherein in the housing, a first recess is provided, wherein in the first recess, a connection element made of plastic, wherein a radio antenna is integrated into the connecting element, wherein in the Housing a second recess is provided and wherein in the second recess a pressure-tight from a glass pane against a display housing covered scale is arranged. It has been found that such a construction of the housing is particularly robust against weather influences and the like.

Um eine möglichst platzsparende Anordnung der elektronisch und elektrischen Komponenten der Kontrollvorrichtung sowie eine möglichst kostengünstige Herstellung zu erreichen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Sensorelement, die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung, die Übertragungseinheit und die Energieversorgungsvorrichtung auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet sind. In order to achieve a space-saving arrangement of the electronic and electrical components of the control device and the most cost-effective production is provided according to the invention that the sensor element, the digital-electronic conversion device, the transmission unit and the power supply device are arranged on a common circuit board.

Die Erfindung betrifft auch eine Tankverwaltungsvorrichtung zur Überwachung des Füllstands eines Tanks oder dergleichen mit einer Messeinrichtung und einer Kontrollvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–24. The invention also relates to a tank management device for monitoring the level of a tank or the like with a measuring device and a control device according to one of claims 1-24.

Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Messeinrichtung einen Differenzdruck erfasst. Zweckmäßigerweise wird der Differenzdruck zwischen einem ersten in einem unteren Bereich des Tanks herrschenden Drucks und in einem zweiten in einem oberen Bereich des Tanks herrschenden Drucks erfasst. Mit Hilfe des so erfassten Differenzdrucks, der Tankgeometrie und des Tankinhalts kann auf den Füllstand des Tanks geschlossen werden. It is advantageously provided that the measuring device detects a differential pressure. Advantageously, the differential pressure is detected between a first pressure prevailing in a lower region of the tank and in a second pressure prevailing in an upper region of the tank. With the help of the thus detected differential pressure, the tank geometry and the tank contents can be closed to the level of the tank.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei der Messeinrichtung um ein Bourbon-Rohr oder um ein Membranmanometer. Es hat sich gezeigt, dass mit solchen Manometern eine besonders kostengünstige und zuverlässige Differenzdruckmessung durchgeführt werden kann. Advantageously, the measuring device is a Bourbon tube or a membrane pressure gauge. It has been shown that with such pressure gauges a particularly cost-effective and reliable differential pressure measurement can be carried out.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Bourbon-Rohr oder das Membranmanometer über einen Hebel oder ein Zahnradsegment mit der Anzeigevorrichtung in Wirkverbindung steht. Die Verwendung eines Hebels oder Zahnradsegment stellt eine besonders zuverlässige Übertragungsmöglichkeit der durch einen Differenzdruck hervorgerufenen Bewegungen des verwendeten Manometers auf die mechanische Anzeigevorrichtung dar. According to the invention, it is provided that the bourbon tube or the membrane pressure gauge is operatively connected to the display device via a lever or a gear segment. The use of a lever or gear segment represents a particularly reliable transmission possibility of caused by a differential pressure movements of the pressure gauge used on the mechanical display device.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Steuerung der Befüllung des Tanks oder dergleichen, wobei ein einem Füllstand des Tanks entsprechender Messwert erfasst und an eine Leitwarte übertragen wird. The invention also relates to a method for controlling the filling of the tank or the like, wherein a measured value corresponding to a fill level of the tank is detected and transmitted to a control room.

Üblicherweise werden die übertragenen Messwerte in der Leitwarte von Bedienpersonal überwacht, die bei Bedarf die Nachfüllung des Tanks veranlassen. Dabei kommt es vor, dass die Nachfüllung des Tanks verspätet veranlasst wird, so dass beispielsweise eine Produktion auf Grund fehlender in dem Tank lagernder Stoffe angehalten werden muss. Normally, the measured values transmitted in the control room are monitored by operating personnel who, if necessary, arrange for refilling the tank. It happens that the refilling of the tank is caused late, so that, for example, a production must be stopped due to lack of stored in the tank substances.

Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei Erreichen oder Unterschreiten eines gemessenen Füllstands des Tanks automatisch eine Nachricht von der Leitwarte an eine Nachbefüllungseinrichtung übermittelt wird. Therefore, it is provided according to the invention that upon reaching or falling below a measured fill level of the tank, a message is automatically transmitted from the control room to a refilling device.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Nachbefüllungseinrichtung ein Tanklastwagen ist. Es ist aber beispielsweise auch möglich, verschiedene Nachbefüllungseinrichtungen wie beispielsweise Schiffe bei der Auswahl der zu benachrichtigenden Nachbefüllungseinrichtung zu berücksichtigen. Advantageously, it is provided that the refilling device is a tank truck. But it is also possible, for example, various refilling facilities such as Ships to be considered in selecting the refilling equipment to be notified.

Um die Kosten des Verfahrens weiter zu reduzieren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass zusammen mit dem Messwert Standortdaten des Tanks an die Leitwarte übertragen werden und die Leitwarte automatisch eine sich in der Nähe befindliche und/oder verfügbare Nachbefüllungseinrichtung ermittelt. Auf diese Weise kann ein effektives und kostengünstiges Flottenmanagement aufgebaut werden. In order to further reduce the costs of the method, it is advantageously provided that location data of the tank are transmitted to the control room together with the measured value and the control room automatically determines a nearby and / or available refilling device. In this way, an effective and cost-effective fleet management can be established.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Nachricht drahtlos übermittelt wird. Beispielsweise kann die Nachricht per SMS oder dergleichen mit Hilfe vorhandener Mobilfunknetze übermittelt werden. Advantageously, it is provided that the message is transmitted wirelessly. For example, the message via SMS or the like using existing mobile networks are transmitted.

Weitere Einzelheiten des Erfindungsgedankens sind in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Further details of the inventive concept are explained in more detail in the drawing with reference to embodiments.

Es zeigt: It shows:

1 eine schematische Darstellung einer teilweise geschnitten dargestellten Kontrollvorrichtung, 1 a schematic representation of a partially sectioned control device,

2 eine schematische Darstellung der elektronischen und elektrischen Komponenten einer Kontrollvorrichtung, 2 a schematic representation of the electronic and electrical components of a control device,

3 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der elektronischen und elektrischen Komponenten einer Kontrollvorrichtung 3 a schematic representation of an alternative embodiment of the electronic and electrical components of a control device

4 eine schematische Darstellung einer teilweise geschnitten dargestellten Kontrollvorrichtung mit einem Tank, einer Leitwarte, eines Tanklastwagens, eines Punkt-Matrix-Code-Lesegeräts und eines transportablen Computers zur Programmierung der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung der Kontrollvorrichtung. 4 a schematic representation of a control device shown partially in section with a tank, a control room, a tanker truck, a dot-matrix code reader and a portable computer for programming the digital-electronic conversion device of the control device.

In 1 ist schematisch eine Kontrollvorrichtung 1 mit einer in einem Gehäuse 2 angeordneten mechanischen Anzeigevorrichtung 3, einem Sensorelement 4, einer aus mehreren Komponenten bestehenden digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung 5, einer aus mehreren Komponenten bestehenden Übertragungseinrichtung 6 und einer aus mehreren Komponenten bestehenden Energieversorgungseinrichtung 7 dargestellt. In 1 is schematically a control device 1 with one in a housing 2 arranged mechanical display device 3 , a sensor element 4 , a multi-component digital-electronic conversion device 5 , a multi-component transmission device 6 and a multi-component power supply 7 shown.

Die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung 5 kann mit Hilfe des zu der aus mehreren Komponenten bestehenden Schnittstelle 8 gehörenden Infrarotsensors 9 programmiert werden. Die Kontrollvorrichtung 1 kann mit Hilfe eines nicht dargestellten geeigneten Lesegeräts über den Punkt-Matrix-Code 10 identifiziert werden. The digital-electronic conversion device 5 can with the help of the multi-component interface 8th belonging infrared sensor 9 be programmed. The control device 1 can with the help of an unillustrated suitable reader on the dot matrix code 10 be identified.

Die Energieversorgungseinrichtung 7 weist ein an dem Gehäuse 2 der Kontrollvorrichtung 1 angeordnetes Solarelement 11 auf. Zudem wird zusätzliche Energie über den thermoelektrischen Wandler 12 erzeugt. Die mit dem Solarelement 11 und dem thermoelektrischen Wandler 12 gewonnene elektrische Energie kann in einer Batterie 13 gespeichert oder bei Bedarf den elektrischen und elektronischen Komponenten der Kontrollvorrichtung 1 bereitgestellt werden. The power supply device 7 has a on the housing 2 the control device 1 arranged solar element 11 on. In addition, additional energy via the thermoelectric converter 12 generated. The with the solar element 11 and the thermoelectric converter 12 won electrical energy can in a battery 13 stored or, if necessary, the electrical and electronic components of the control device 1 to be provided.

Zudem ist die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung 5 signalleitend mit einem Signalleitungspaar 14 verbunden. Die Energieversorgungseinrichtung 7 weist eine entsprechende Schaltung 15 zur Verwendung eines Teils der auf dem Signalleitungspaar 14 zur Verfügung gestellten elektrischen Energie zur Versorgung der elektrischen und elektronischen Komponenten der Kontrollvorrichtung 1 auf. In addition, the digital-electronic conversion device 5 signal-conducting with a signal line pair 14 connected. The power supply device 7 has a corresponding circuit 15 to use a part of the on the signal line pair 14 provided electrical energy for the supply of the electrical and electronic components of the control device 1 on.

Der Zeiger 16 der Anzeigevorrichtung 3 steht mit dem ebenfalls in dem Gehäuse 2 angeordneten Bourbon-Rohr 17 über einen Hebel 18 und ein Zahnradsegment 19 in Wirkverbindung. Der Zeiger 16 zeigt den von dem Bourbon-Rohr erfassten an den Anschlussstellen 20 und 21 anliegenden Differenzdruck als Tankfüllstand in Prozent skaliert auf der Skala 22 an. The pointer 16 the display device 3 stands with the also in the housing 2 arranged bourbon pipe 17 over a lever 18 and a gear segment 19 in active connection. The pointer 16 shows the captured by the Bourbon tube at the connection points 20 and 21 applied differential pressure as tank level in percent scaled on the scale 22 at.

2 zeigt eine schematische Darstellung der elektrischen und elektronischen Komponenten einer Kontrollvorrichtung. Die Kontrollvorrichtung weist eine digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung 5 bestehend aus einem Mikroprozessor 23, einem Signalausgang 24, einem Speicher 25, und einem Analog-Digital-Wandler 26 auf. 2 shows a schematic representation of the electrical and electronic components of a control device. The control device has a digital-electronic conversion device 5 consisting of a microprocessor 23 , a signal output 24 , a store 25 , and an analog-to-digital converter 26 on.

Die digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung 5 wird über Solarzellen 11 und einen thermoelektrischen Wandler 12 mit Energie versorgt. Die mit Hilfe der Solarzellen 11 und dem thermoelektrischen Wandler 12 erzeugte elektrische Energie wird bei Bedarf der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung 5 bereitgestellt und die überschüssige Energie in einer Batterie 27 zwischengespeichert. Übersteigt der Energiebedarf der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung 5 die von den Solarzellen 11 und dem thermoelektrischen Wandler 12 bereitgestellten Energie, so wird auf die in der Batterie 27 gespeicherte Energie zum Betrieb der digital-elektronischen Steuerungseinrichtung 5 zurückgegriffen. Die Bereitstellung der Energie und Einspeicherung überschüssiger Energie wird mittels einer entsprechenden Regelungseinrichtung 28 gesteuert. The digital-electronic conversion device 5 is about solar cells 11 and a thermoelectric converter 12 energized. The with the help of solar cells 11 and the thermoelectric converter 12 generated electric power is required, the digital-electronic conversion device 5 provided and the excess energy in a battery 27 cached. Exceeds the energy requirements of the digital electronic conversion device 5 the solar cells 11 and the thermoelectric converter 12 provided energy, so on the in the battery 27 stored energy for operation of the digital electronic control device 5 resorted. The provision of energy and storage of excess energy is by means of an appropriate control device 28 controlled.

Die digital-elektronische Steuerungseinrichtung 5 kann interne Daten über das UMTS-Funkmodul 29 senden und über dieses Funkmodul 29 externe Daten empfangen. The digital-electronic control device 5 can internal data via the UMTS radio module 29 send and over this wireless module 29 receive external data.

Zudem überträgt der Mikroprozessor 23 der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung 5 interne Daten als digitales 8 Bit aufgelöstes Signal an einen Signalgenerator 30 der das von dem Mikroprozessor 23 bereitgestellte digitale Signal in ein pulsweitenmoduliertes Signal umsetzt und einem Integrator 31 bereitstellt, der das pulsweitenmodulierte Signal über einen geeigneten Präzisionswiderstand 32 in ein entsprechendes Stromsignal umsetzt und dem stromgesteuerten Stromwandler 33 bereitstellt. Der stromgesteuerte Stromwandler 33 regelt den über das Steuerungsleitungspaar 14 fließenden Strom entsprechend den von dem Integrator 31 über den Präzisionswiderstand 32 bereitgestellten Steuerstrom zwischen 4 mA und 20 mA ein. In addition, the microprocessor transmits 23 the digital-electronic conversion device 5 internal data as a digital 8-bit resolved signal to a signal generator 30 the one from the microprocessor 23 provided digital signal is converted into a pulse width modulated signal and an integrator 31 provides the pulse width modulated signal via a suitable precision resistor 32 converted into a corresponding current signal and the current-controlled current transformer 33 provides. The current-controlled current transformer 33 controls via the control line pair 14 flowing current according to that of the integrator 31 about the precision resistor 32 provided control current between 4 mA and 20 mA.

Das Signalleitungspaar 14 wird von einem nicht dargestellten Empfangsgerät mit einer Spannung von 12 V versorgt. Parallel zu dem Empfangsgerät ist ein Tiefsetzsteller 34 angeordnet, der die von dem Empfangsgerät bereitgestellte Spannung von 12 V auf einen niedrigeren Spannungswert von 5 V transformiert. The signal line pair 14 is supplied by a receiver, not shown, with a voltage of 12V. Parallel to the receiver is a buck converter 34 arranged, which transforms the provided by the receiving device voltage of 12 V to a lower voltage value of 5V.

Ein Teil der 5 V-Spannung wird zur elektrischen Versorgung von drei auf dem anisotropen magneto-resistiven Effekt beruhenden Sensorelementen 35 und einem zusätzlichen Lagesensorelement 36 verwendet. Die Sensorelemente 35 und 36 erfassen den Drehwinkel des Permanentmagneten 37 der über ein Zahnrad 38 mit dem Zahnradsegment 39 verbunden ist, wobei das Zahnradsegment 39 mit einer nicht dargestellten mechanischen Anzeigevorrichtung in Wirkverbindung steht. Part of the 5V voltage is used to power three sensor elements based on the anisotropic magneto-resistive effect 35 and an additional position sensor element 36 used. The sensor elements 35 and 36 detect the angle of rotation of the permanent magnet 37 the over a gear 38 with the gear segment 39 is connected, wherein the gear segment 39 is in operative connection with a mechanical display device, not shown.

In 3 ist schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel der elektrischen und elektronischen Komponenten einer Kontrollvorrichtung dargestellt. Die Kontrollvorrichtung weist ebenfalls eine digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung 5 bestehend aus einem Mikroprozessor 23, einem Signalausgang 24, einem Speicher 25, einen Analog-Digital-Wandler 26 einen Signalgenerator 30 und einen Baustein 40 auf. Der Signalgenerator 30 überträgt interne Daten von der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung 5 an den Baustein 40, der einen Integrator, einen Präzisionswiderstand und einen stromgesteuerten Stromwandler aufweist. In 3 schematically another embodiment of the electrical and electronic components of a control device is shown. The control device also has a digital-electronic conversion device 5 consisting of a microprocessor 23 , a signal output 24 , a store 25 , an analog-to-digital converter 26 a signal generator 30 and a building block 40 on. The signal generator 30 transmits internal data from the digital-electronic conversion device 5 to the building block 40 comprising an integrator, a precision resistor and a current controlled current transformer.

Über den Buck-Regler 41 wird die von dem nicht dargestellten Empfangsgerät auf dem Signalleitungspaar 14 bereitgestellte 12 V Spannung auf 5V transformiert und die nicht für die Signalübertragung benötigte Energie zur Versorgung der digital-elektronischen Umsetzungsvorrichtung 5 und dem Sensorelement 42 verwendet. About the buck regulator 41 becomes the receiving device, not shown on the signal line pair 14 provided 12V voltage to 5V and the energy not required for the signal transmission to supply the digital-electronic conversion device 5 and the sensor element 42 used.

Über die auf dem Signalleitungspaar 14 bereitgestellte Energie werden außerdem ein Display 43 und eine Übertragungseinrichtung 8 mit elektrischer Energie über eine geeignete Schaltung 44 versorgt. About on the signal line pair 14 Provided energy will also be a display 43 and a transmission device 8th with electrical energy via a suitable circuit 44 provided.

Das Sensorelement 42 erfasst den Drehwinkel des Permanentmagneten 37, der mit einer nicht dargestellten mechanischen Anzeigevorrichtung in Wirkverbindung steht. The sensor element 42 detects the angle of rotation of the permanent magnet 37 which is in operative connection with a mechanical display device, not shown.

In 4 ist schematisch ein Tank 45 dargestellt. Die Kontrollvorrichtung 1 erfasst über das Membranmanometer 46 einen Differenzdruck zwischen einem oberen Bereich 47 und einem unteren Bereich 48 des Tanks 45. Eine Bewegung der Membran 49 des Membranmanometers 46 wird über ein Gestänge 50 auf die mechanische Anzeigevorrichtung 3 übertragen. In 4 is schematically a tank 45 shown. The control device 1 recorded via the diaphragm manometer 46 a differential pressure between an upper range 47 and a lower area 48 of the tank 45 , A movement of the membrane 49 of the membrane manometer 46 is about a linkage 50 on the mechanical display device 3 transfer.

Die mechanische Anzeigevorrichtung 3 weist einen Zeiger 16 und eine Skala 22 auf. Über die Übertragungseinrichtung 6 werden externe Daten per Funk an eine schematisch dargestellte Leitwarte 51 und einen transportablen Computer 52 übertragen. The mechanical display device 3 has a pointer 16 and a scale 22 on. About the transmission device 6 External data will be transmitted by radio to a schematic control room 51 and a portable computer 52 transfer.

Die nicht dargestellte digital-elektronische Umsetzungsvorrichtung kann mit Hilfe der Schnittstelle 53 programmiert werden. Ein nicht dargestellter auf dem Gehäuse der Kontrollvorrichtung 1 angeordneter Punkt-Matrix-Code kann mit Hilfe des Lesegeräts 54 ausgelesen werden. The digital-electronic conversion device, not shown, with the aid of the interface 53 be programmed. An unillustrated on the housing of the control device 1 arranged point matrix code can be read using the reader 54 be read out.

Unterschreitet der von der Kontrollvorrichtung 1 ermittelte Füllstand des Tanks 45 einen vorgegebenen Schwellwert, so wird von der Leitwarte 51 automatisch eine SMS an den Tankwagen 55 ausgesendet und der Tankwagenfahrer beauftragt, den Tank innerhalb einer vorgegebenen Zeit zu befüllen. Below that of the control device 1 determined level of the tank 45 a predetermined threshold, so is the control room 51 automatically send an SMS to the tanker 55 sent out and the tanker driver instructed to fill the tank within a specified time.

Der Tankwagen 55 wird von der Leitwarte 51 automatisch aus einer Vielzahl nicht dargestellter zur Verfügung stehender Tankwagen nach einer vorgegebenen Regel, die insbesondere den Aufenthaltsort der Tankwagen in Bezug auf den Aufstellungsort des Tanks berücksichtigt, ausgewählt. Dadurch wird ein effektives Flottenmanagement gewährleistet. The tanker 55 is from the control room 51 automatically selected from a plurality of unrepresented available tanker according to a predetermined rule, which takes into account in particular the whereabouts of the tanker with respect to the site of the tank selected. This ensures effective fleet management.

Claims

Control device ( 1 ) for monitoring a physical quantity by means of a suitable measuring device ( 17 . 46 ), the control device ( 1 ) a mechanical display device ( 3 ) for displaying a measured variable, a sensor element ( 4 ), a digital-electronic conversion device ( 5 ), a transmission device ( 6 ) for wireless transmission of internal data to a control room ( 51 . 52 ) or the like, and a power supply device ( 7 ), wherein the mechanical display device ( 3 ) with the measuring device ( 17 . 46 ) can be brought into operative connection, wherein the sensor element ( 4 ) with a component of mechanical display device ( 3 ) is in operative connection for detecting a position and / or movement of the component corresponding to the displayed measured variable, wherein the digital-electronic conversion device ( 5 ) signal-conducting with the sensor element ( 4 ), the transmission device ( 6 ) data-conducting with the digital-electronic conversion device ( 5 ) and wherein the sensor element ( 4 . 42 ), the digital-electronic conversion device ( 5 ) and the transmission equipment ( 6 ) electrically conductive with the power supply device ( 7 ), characterized in that the control device ( 1 ) an interface ( 8th ) for transferring data between the digital-electronic conversion device ( 5 ) and an external communication partner.

Control device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the interface ( 8th ) for transmitting external data to the digital-electronic conversion device ( 5 ) is set up.

Control device ( 1 ) according to claim 1 or claim 2, characterized in that the control device ( 1 ) in a housing ( 2 ) is arranged.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the external data are identification data and / or configuration parameters and / or program blocks.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the interface ( 8th ) an infrared sensor ( 9 ) or an optical sensor for transmitting the external data to the digital-electronic conversion device ( 5 ) having.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the interface ( 8th ) with the transmission device ( 6 ) data-conducting for the transmission of the external data from the transmission device ( 6 ) to the digital-electronic conversion device ( 5 ) with the digital-electronic conversion device ( 5 ) connected is.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the interface ( 8th ) an electronic analog display ( 43 ) and / or signal lamps.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the interface ( 8th ) And / or mechanical switches and / or magnetic switch has.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the interface ( 8th ) has an RFID receiving device for transmitting identification data.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the interface ( 8th ) one from an outside of the housing with a suitable reader ( 54 ) readable dot matrix code ( 10 ) or barcode.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in a memory ( 25 ) of the digital-electronic conversion device ( 5 ) storable, via the interface ( 8th ) predetermined configuration parameters correspond to a tank volume and / or a tank geometry and / or a tank contents.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 2 ) a data-conducting with the digital-electronic conversion device ( 5 ) Positioning device is arranged.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy supply device ( 7 ) on the housing ( 2 ) fixed solar element ( 11 ) having.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy supply device ( 7 ) a thermoelectric transducer ( 12 ) having.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the digital-electronic conversion device ( 5 ) signal-conducting with a signal line pair ( 14 ), the signal line pair ( 14 ) is connectable to a receiving device or the like, wherein the receiving device an electrical power with a predetermined voltage between the conductors of the signal line pair ( 14 ), wherein the digital-electronic conversion device ( 5 ) Has means for measuring a current signal scaled between 4mA and 20mA on the signal line pair ( 14 ), the power supply device ( 7 ) one with the signal line pair ( 14 ) electrically connected buck converter ( 34 . 41 ) and an energy store ( 27 ), wherein an output current of the buck converter ( 34 . 41 ) for charging the energy store ( 27 ) is usable.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized that in the housing ( 2 ) with the digital-electronic conversion device ( 5 ) Data-connected signal generator ( 30 ), an electrically conductive with the signal generator ( 30 ) connected integrator ( 31 ), one with the integrator ( 31 ) electrically connected precision resistor ( 32 ) and one with the precision resistor ( 32 ) electrically conductively connected current transformer ( 33 ) are arranged.

Control device ( 1 ) according to one of claims 15 and 16, characterized in that the electrical voltage provided by the receiving device is preferably between 11V and 13V, and more preferably 12V.

Control device ( 1 ) according to one of claims 15 to 17, characterized in that an output voltage of the buck converter ( 34 . 41 ) is preferably between 3V and 5.5V, and more preferably 3.3V.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element ( 4 . 42 ) around a sensor element based on the magnetoresistive effect or the Hall effect ( 4 . 42 ).

Control device ( 1 ) according to claim 19, characterized in that a plurality of sensor elements ( 35 ), which are based on the magnetoresisitive effect, for detecting the position of the component of the display device ( 3 ) in the housing ( 2 ) are offset from one another.

Control device ( 1 ) according to claim 20, characterized in that an additional sensor element ( 36 ) for detecting a position of the component in the housing ( 2 ) is arranged.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it is in the transmission device ( 6 ) is a UMTS module ( 29 ), a GSM module or an ISM module.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the display device ( 3 ) a rotatably or displaceably mounted pointer ( 16 ) and a scale ( 22 ), wherein the pointer ( 16 ) with the measuring device ( 17 . 46 ) is in operative connection, wherein the measuring device ( 17 . 46 ) a force on the pointer ( 16 ), the force being the pointer ( 16 ) causes a rotation or displacement and wherein the sensor element 4 . 42 ) for detecting the rotation or displacement of the pointer ( 16 ) with the pointer ( 16 ) is in operative connection.

Control device ( 1 ) according to claim 23, characterized in that the display device ( 3 ) has a transmission, wherein the transmission, the force from the measuring device ( 17 . 46 ) on the pointer ( 16 ) transmits.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 2 ) is made of stainless steel, wherein in the housing ( 2 ) is provided a first recess, wherein in the first recess, a connection element made of plastic, wherein a radio antenna is integrated into the connection element, wherein in the housing ( 2 ) a second recess is provided and wherein in the second recess a pressure-tight covered by a glass plate against a display housing scale ( 22 ) is arranged.

Control device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element ( 4 . 42 ), the digital-electronic conversion device ( 5 ), the transmission unit ( 6 ) and the power supply device ( 7 ) are arranged on a common circuit board.

Tank management device for monitoring the level of a tank ( 45 ) or the like with a measuring device ( 17 . 46 ) and a control device ( 1 ) according to one of claims 1 to 24, characterized in that the measuring device ( 17 . 46 ) detects a differential pressure.

Tank management device according to claim 27, characterized in that the measuring device ( 17 . 46 ) around a Bourdon tube ( 17 ) or a membrane pressure gauge ( 46 ).

Tank management device according to claim 28, characterized in that the Bourdon tube ( 17 ) or the membrane pressure gauge ( 46 ) via a lever ( 49 ) or a gear segment ( 18 ) with the display device ( 3 ) is in operative connection.

Method for controlling the filling of a tank ( 45 ) or the like, wherein a level of the tank ( 45 ) and transmitted to a control room ( 51 ) is transmitted, characterized in that when reaching or falling below a measured level of the tank ( 45 ) automatically receives a message from the control room ( 51 ) is transmitted to a refilling device.

A method according to claim 30, characterized in that the refilling device is a tank truck ( 55 ).

Method according to one of claims 30 and 31, characterized in that, together with the measured value, location data of the tank ( 45 ) at the control room ( 51 ) and the control room ( 51 ) automatically detects a nearby and / or available refilling device.

Method according to one of claims 30 to 32, characterized in that the message is transmitted wirelessly.