(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電度が少なくとも１つのパラメータｐにより少なくとも決定される導電性の液体の流量の体積ＶＤを測定する方法であって、
前記液体は、予め定められた形状を有する容器を通って流れ、
前記容器内のそれぞれの充填体積Ｖ０は、少なくとも２つの測定電極を具備する導電度測定装置により測定される少なくとも１つの測定値ｘにより決定され、
前記容器は、前記液体が連続して充填され、その出口を通じて排出され、それによって充填の高さｈが常に変化し、
前記測定値ｘは、複数の時間期間において測定され、
各時間期間について、前記それぞれの充填体積Ｖ０は、
それぞれの前記測定値ｘと、
少なくとも較正測定値ｘＲおよび前記較正測定値ｘＲに属する充填体積Ｖ０を含む少なくとも１つの基準テーブルの中の較正測定値ｘＲと、
を比較することにより決定され、
前記流量の体積ＶＤは、１つの時間期間にわたる前記充填体積Ｖ０から決定され、
ここで、前記少なくとも１つの基準テーブルは、容器における異なる充填の高さｈおよび異なるｐ値を有する複数の液体サンプルを使用した複数の較正測定値により構築される、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの基準テーブルが測定装置のメモリに記憶されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１の基準測定値ｘ１が前記１つの時間期間中に少なくとも一度測定されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記第１の基準測定値ｘ１は、空の容器から開始する充填手順の開始時に一度だけ測定されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第１の基準測定値ｘ１が、前記測定値ｘの測定に使用される前記測定電極により測定されることを特徴とする請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
前記第１の基準測定値ｘ１は、前記測定値ｘが各時間期間毎に測定される度に測定されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項７】
前記第１の基準測定値ｘ１は、
基準電極と、
前記測定値ｘの測定に使用される前記測定電極の１つと、
により測定されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
第１の基準テーブルが構築され、前記第１の基準テーブルは、較正第１基準測定値ｘ１Ｒと、前記較正第１基準測定値ｘ１Ｒに属するパラメータｐの値とを含んでおり、
第２の基準テーブルが構築され、前記第２の基準テーブルは、少なくとも、前記較正測定値ｘＲ、パラメータｐの値、および前記較正測定値ｘＲと前記パラメータｐの値とに属する前記充填の高さｈを含んでおり、
第３の基準テーブルが構築され、前記第３の基準テーブルは、前記容器の前記予め定められた形状を考慮したものであり、前記充填の高さｈと、前記充填の高さｈに属する前記充填体積Ｖ０とを含んでいる、ことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記パラメータｐの値は、前記第１の基準テーブルの中の前記較正第１基準測定値ｘ１Ｒとの比較により、少なくとも前記第１の基準測定値ｘ１から決定され、
前記充填の高さｈは、前記第２の基準テーブルの中の第１の較正値ｌ１と前記パラメータｐの値との比較により、少なくとも前記測定値ｘと前記パラメータｐの値とから決定され、
前記それぞれの充填体積Ｖ０は、前記第３の基準テーブルの中の前記充填の高さｈとの比較により、前記充填の高さｈから決定される、ことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記測定値ｘは、第１の較正値ｌ１を決定するために、前記第１の基準測定値ｘ１に関連付けられていることを特徴とする請求項３乃至９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の較正値ｌ１は、前記第１および／または前記第２の基準テーブルに記憶されていることを特徴とする請求項８または９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
第２の基準測定値ｘ２は、前記１つの時間期間中に少なくとも一度測定されることを特徴とする請求項３乃至１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の基準測定値ｘ２は、空の容器から開始する充填手順の開始時に一度だけ測定されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の基準測定値ｘ２は、前記測定値ｘが各時間期間毎に測定される度に測定されることを特徴とする請求項１２または１３記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の基準測定値ｘ２は、前記導電度測定装置の基準回路により測定されることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の基準測定値ｘ１は、第２の較正値ｌ２を決定するために、前記第２の基準測定値ｘ２に関連付けられていることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の較正値ｌ２は前記第１の基準テーブルに記憶されることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記パラメータｐの値は、前記第１の基準テーブルの中の前記第１および第２の較正値ｌ１およびｌ２との比較により、前記第１および第２の較正値ｌ１およびｌ２から決定されることを特徴とする請求項１６および１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
前記充填の高さｈは、前記第２の基準テーブルの中の前記パラメータｐの値および前記第１の較正値ｌ１との比較により、前記パラメータｐの値および前記第１の較正値ｌ１から決定されることを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
前記液体は水であり、
前記水の充填体積Ｖ０が決定されることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
前記液体は水であり、
前記水の硬度Ｈがパラメータｐとして決定されることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも、前記測定値ｘ、前記第１の基準測定値ｘ１、および／または前記第２の基準測定値ｘ２は、時間値であることを特徴とする請求項１２乃至２１のいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
前記導電度測定装置の回路中のキャパシタ手段の充電および／または放電時間が時間値として使用されることを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも前記測定値ｘは毎秒少なくとも１回測定されることを特徴とする請求項２２または２３記載の方法。
【請求項２５】
前記測定値ｘは毎秒５回以上測定されることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記充填体積Ｖ０の変化ΔＶが決定され、
前記流量の体積ＶＤは前記体積の変化ΔＶから決定されることを特徴とする請求項１乃至２５のいずれか１項記載の方法。
【請求項２７】
前記流量の前記体積ＶＤは、前記それぞれの充填体積の増加から決定されることを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記流量の体積ＶＤは、体積Ｖｍａｘと比較され、
ここで、前記Ｖｍａｘは、少なくとも１つのパラメータｐにより特徴付けされる液体の最大体積であって、濾過装置を流れることができる前記液体の最大体積を示し、
前記濾過装置は、前記容器の下流に配置され、且つ少なくとも１つの濾過媒体を含んでいる、
前記Ｖｍａｘに到達したときに、前記濾過媒体が消耗されたことが指示される、
ことを特徴とする請求項２６または２７記載の方法。
【請求項２９】
前記体積Ｖｍａｘは、第４の基準テーブルの中のパラメータｐの値との比較により、パラメータｐの値から決定され、
前記第４の基準テーブルは、パラメータｐの種々の値によって決まるそれぞれの体積Ｖｍａｘを含んでいることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項３０】
前記消耗は、音響的および／または光学的に指示されることを特徴とする請求項２８または２９記載の方法。
【請求項３１】
前記体積Ｖｍａｘから流量の現在の体積を引算した残りの体積は、前記濾過媒体が前記消耗に到達する前に音響的および／または光学的に指示されることを特徴とする請求項２８乃至３０のいずれか１項記載の方法。
【請求項３２】
前記濾過装置として濾過カートリッジが使用されることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３３】
前記濾過カートリッジは前記容器の前記出口に配置されることを特徴とする請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
容器（５）を通る導電性の液体の流量の体積ＶＤを決定するための測定装置（10）において、
充填の高さｈは垂直方向で変化しており、
前記容器（５）は入口（７ａ）と出口（７ｂ）と導電度測定装置とを具備し、
前記導電度測定装置は評価装置（12）と少なくとも２個の測定電極（22、24）とを具備し、
前記測定電極（22、24）は前記容器（５）中に位置され、前記評価装置（12）に接続されており、
少なくとも１つの測定値ｘは前記測定電極により測定され、
前記評価装置（12）は、
少なくとも較正測定値ｘＲと前記較正測定値ｘＲに属する充填体積Ｖ０とを含む少なくとも１つの基準テーブルを保持し、
前記導電度測定装置の測定値ｘと前記少なくとも１つの基準テーブルの較正測定値ｘＲとを比較し、
前記充填体積Ｖ０から前記流量の前記体積ＶＤを決定する、
ように構成されていることを特徴とする測定装置。
【請求項３５】
前記測定電極（22、24）は前記容器（５）の前記充填の高さ全体にわたって延在し、
前記測定電極（22、24）は遮蔽されていないことを特徴とする請求項３４記載の測定装置。
【請求項３６】
前記測定電極（22、24）の近くに配置された基準電極（26）が設けられることを特徴とする請求項３４又は３５記載の測定装置。
【請求項３７】
前記基準電極（26）はその下部表面（28）を除いて遮蔽されていることを特徴とする請求項３６記載の測定装置。
【請求項３８】
前記測定電極（22、24）は、それらの長さに沿って一定の断面を有していることを特徴とする請求項３４乃至３６のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項３９】
前記基準電極（26）は、その長さに沿って一定の断面を有していることを特徴とする請求項３６又は３７のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項４０】
前記評価装置（12）はキャパシタ手段（16）を具備し、
前記キャパシタ手段（16）の充電および／または放電時間は前記測定値ｘであることを特徴とする請求項３４記載の測定装置。
【請求項４１】
前記評価装置（12）は、基準抵抗（17）を含む基準回路（15）を具備していることを特徴とする請求項３４記載の測定装置。
【請求項４２】
Ｖｍａｘに到達したときを指示する指示装置（14）が設けられていることを特徴とする請求項３４記載の測定装置。
【請求項４３】
前記指示装置（14）は光学および／または音響装置であることを特徴とする請求項４２記載の測定装置。
【請求項４４】
前記測定電極および前記基準電極（22、24、26）は物差し（20）に結合されることを特徴とする請求項３６乃至３９のいずれか１項記載の測定装置。
【請求項４５】
前記物差し（20）は前記容器（５）の壁（６ａ）へ一体化されていることを特徴とする請求項４４記載の測定装置。
【請求項４６】
前記容器（５）は水の濾過装置（１）の供給ホッパーであることを特徴とする請求項３４記載の測定装置。
【請求項４７】
濾過カートリッジ（50）の消耗測定装置として請求項３４乃至４６のいずれか１項記載の測定装置を使用する方法。
【請求項４８】
濾過カートリッジ（50）の消耗測定装置として請求項４２および４３の何れか１項記載の測定装置を使用する方法において、
前記指示装置（14）は前記濾過カートリッジ（50）の消耗時間を指示することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１により容器を通る導電性流体の体積流量の測定方法に関する。本発明はまたそれぞれの測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
充填の高さの測定は液体の体積と体積の変更が決定されるべきときにはいつでも行われる。充填の高さの測定は通常、電極により行われ、電極は少なくとも部分的に液体に浸けられる。液体の充填の高さまたは体積に比例する液体の導電度または抵抗は適切な測定装置により測定される。
【０００３】
このような測定は濾過カートリッジの消耗を決定するために必要であり、これらのカートリッジは重力駆動濾過装置で使用される。
【０００４】
ＷＯ02/27280 A号明細書は１つが基準電極として使用される３つの電極を使用する装置を開示している。レベル測定用の電極は、あるレベルの限度が超過されるか達しないときに測定値が急速に変化するように構成されている。測定値のこれらの急激な変化は測定の高い正確性を必要とせずに確実に認識されることができる。
【０００５】
類似の装置は少なくとも３つの電極、カウント手段、タイマーを具備するＥＰ1 484 097 B1号明細書から知られている。これらのコンポーネントにより測定される信号はマイクロプロセッサの入力に与えられ、マイクロプロセッサは、常駐プログラムに基づいて、その第１の付勢以降の経過時間量と電極間の回路により重要であると考えられる閉鎖に関して識別された処理水の量とにしたがって、および処理されている水の導電度に関して識別された汚染物質のイオン濃度によって、カートリッジの寿命における重要なデータを詳細に示す。
【０００６】
容器の部分的充填における考察の場合、多数の電極が容器内の補償室に増大するレベルで位置される。
【０００７】
この装置は高価であり、容器の設計と形状を考慮に入れていない。体積の正確な測定は容器の形状を考慮した充填の高さの中間測定を必要とする。通常、容器は濾過高さと液体の体積間の相関が簡単な数式にしたがわないような任意の設計を有する。
【０００８】
米国特許第4,724,705 A号明細書は、燃料測定装置、特に燃料タンク中の燃料の量について決定する装置に関する。燃料レベルインジケータは中空のハウジング、コード化されたウエハ、ウエハ基体を含む短絡回路ウエハ、ボイアント部材、連続ブリッジを含んでいる。コード化されたウエハは誘電体のセラミック材料から作られ、中空のハウジングの内部の長手方向に沿って延在する。単位長さ当り既知の抵抗を有する導電性のワイヤ束は燃料タンクの内部壁の形状を表す「抵抗パターン」を規定するためにコード化されたウエハ周囲に巻きついている。燃料レベルインジケータの製造には、特にコード化されたウエハの製造にはかなり労力がかかる。
【０００９】
ＤＥ10 2005 035 045 A1号明細書は一方から他方へ指数関数方法で増加する領域である少なくとも１つの電極を含んでいる測定素子を具備している。本発明の利点は、測定値と容器の中の液体の体積との間に指数関数的相関が存在するならば、導電性の値と容器中の液体レベルの絶対値が知られる必要がないことである。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、より正確で容易な方法で容器を通る流量の体積を測定することを可能にする方法及び測定装置を提供することである。
【００１１】
この目的は、測定値ｘが時間インターバルで測定され、それぞれの充填体積Ｖ０がそれぞれの測定値ｘと、少なくとも較正測定値ｘＲとそれらに属する充填体積Ｖ０とを有する少なくとも１つの基準テーブルの較正測定値ｘＲとの比較により決定され、流量の体積ＶＤが時間インターバルにわたって充填体積Ｖ０から決定されることを特徴とする方法により解決される。ここで少なくとも１つの基準テーブルは容器において異なるｐ値および異なる充填の高さｈを有する幾つかの液体サンプルを使用する較正測定により構成される。
【００１２】
充填体積Ｖ０が測定される時間期間は予め定められた時間期間であることができる。測定方法が例えば濾過装置へ適用される場合には、開始時間は例えば新しい濾過カートリッジが装置へ挿入されるときの時間であることができる。この場合時間期間は、例えばカートリッジの寿命によって限定されるか、或いはカートリッジが交換されるまでの時間期間である。
【００１３】
本発明の利点は、簡単な電極が使用されることができ、パラメータｐと容器の形状は両者とも充填の高さｈおよびしたがって充填体積Ｖ０の測定結果に影響を与え、少なくとも基準テーブルを構成することにより考慮されることができることである。
【００１４】
この基準テーブルに含まれている較正測定値ｘＲは容器の各形状について構成され、導電度測定装置のメモリに位置される。測定装置の機械的特性、特に電極の形状および技術的詳細は測定装置の１つのタイプが異なる容器で使用されるときにその容器の形状に適合される必要がない。容器を通って流れる液体の形状および異なるタイプを示す特別な値を含んでいるそれぞれのテーブルを提供することだけが必要である。容器が大量生産のみであるならば、各タイプの容器について少なくとも１つのテーブルの構造が必要であり、同じ測定装置が機械的適合なしに使用されることができる。
【００１５】
較正測定が行われるときパラメータｐだけではなく容器の形状が考慮されるので、容器中の液体体積値は非常に正確な方法で測定されることができる。
【００１６】
少なくとも１つの基準テーブルが測定装置のメモリに位置されることができる。
【００１７】
例えば充填の高さｈの測定におけるパラメータｐの影響がそれ程大きくないか全く影響ないかおよび／または例えばＶ０と容器の形状との間に線形関係が存在するならば、１つの基準テーブルで十分である。これらの場合、ｘとｈ間の相関、したがってｘとＶ０との間の相関は特有であることができる。
【００１８】
パラメータｐの影響または２以上のパラメータｐが結果において重要になる場合には、２以上の基準テーブルが必要とされる。同じことがｘとＶ０との間に非線形相関があるときにも当てはまる。全てのこれらの事実は１つのテーブルだけが使用されるならば、曖昧な値を生じる。この問題は特有で正確な結果を得るために２以上のテーブル、例えば２又は３つの基準テーブルの構成によって克服されることができる。
【００１９】
第１の基準測定値ｘ１が前記時間期間中に少なくとも一度測定されることが好ましい。
【００２０】
この第１の基準測定値ｘ１は液体の少なくとも１つのパラメータｐを決定するために使用され、これは例えば水の硬度であることができる。さらに第１の基準測定値ｘ１が空の容器から開始する充填手順の開始時に一度だけ測定されることが好ましい。充填の開始前は測定装置は「水を待機する」状態であり、それ故、電極と液体との第１の接触により第１の基準測定値ｘ１の測定が行われる。この測定後、測定装置は状態「高さの測定」に切換わり、それによって全ての後続する測定値は測定値ｘとして区分される。
【００２１】
第１の基準測定値ｘ１は記憶され、容器が再度空になり容器の次の充填が開始されるまで測定値ｘの較正に使用されることができる。この実施形態によれば、前記第１の基準測定値ｘ１が測定値ｘの測定に使用される同一の２つの測定電極により測定されることが好ましい。
【００２２】
別の実施形態によれば、この第１の基準測定値ｘ１は測定値ｘが測定されるとき毎に測定されることが好ましい。この場合、測定装置は充填過程の開始時の第１の測定とその後の測定とを弁別しない。この種の測定はより正確であるが、基準電極を必要とする。第１の基準測定値ｘ１はこの基準電極により測定され、測定電極のうちの１つは測定値ｘの測定に使用される。
【００２３】
測定装置と関連して示されているように、これらの電極は下部表面以外は遮蔽されている。
【００２４】
第１の基準測定値ｘ１に対応する較正第１基準測定値ｘ１Ｒと、それらに属するそれぞれのパラメータ値ｐとを含んでいる第１の基準テーブルが構成されることが好ましい。較正測定値ｘＲとパラメータ値ｐとそれらに属するそれぞれの充填の高さｈとを少なくとも含んでいる第２の基準テーブルを構成し、容器の形状を考慮し充填の高さｈと含みそれらに属するそれぞれの充填体積Ｖ０を含んでいる第３の基準テーブルを構成することも好ましい。
【００２５】
第１の基準テーブルとの比較によって少なくとも第１の基準測定値ｘ１からパラメータ値ｐを決定することが好ましい。
【００２６】
第２の基準テーブルの値との比較によって少なくとも測定値ｘとパラメータ値ｐから充填の高さｈを決定することも好ましい。
【００２７】
それぞれの充填体積Ｖ０は第３の基準テーブルの値との比較により充填の高さｈから決定されることができる。
【００２８】
測定値ｘの測定で開始し、段階的に充填体積Ｖ０が得られる。
【００２９】
ｘのみの代わりにｘとｘ１の関数である第１の較正値ｌ１を使用することが好ましい。それ故、基準テーブル１と２ｘＲは対応する第１の較正値ｌ１により置換される。好ましくは、第１の較正値ｌ１はｌ１＝ｘ１／ｘである。
【００３０】
第２の基準測定値ｘ２は前記時間期間に少なくとも一度測定されることが好ましい。
【００３１】
この第２の基準測定値ｘ２は空の容器から開始する充填手順の開始時に測定されることができ、または測定値ｘが測定される毎に測定されることができる。
【００３２】
第２の基準測定値ｘ２は導電度測定装置の基準回路によって測定されることが好ましい。
【００３３】
測定装置の電子部分の温度のドリフトを考慮するために、第２の基準測定値ｘ２に対する値ｘ１を参照し較正することが好ましい。好ましくは、このような第２の較正値ｌ２はｌ２＝ｘ２／ｘ１である。
【００３４】
このステップは体積測定の正確度の改良に貢献する。
【００３５】
それ故、ｌ２をｌ１、１２、およびパラメータｐを含んでいる第１の基準テーブルへ導入することが好ましい。値ｌ１、１２の両者からパラメータｐがより正確な方法で決定されることができる。
【００３６】
ｌ１＝ｘ１／ｘ、ｌ２＝ｘ２／ｘ１であるが、両値は処理が容易である可能性がある数値を実現するために適切な係数により乗算されることができる。小数点のない値を実現することが好ましい。
【００３７】
パラメータ値ｐは第１の基準テーブルの値との比較によって値ｌ１とｌ２から決定されることができる。
【００３８】
充填の高さｈは第２の基準テーブルの値との比較によりパラメータ値ｐと第１の較正値ｌ１から決定されることができる。
【００３９】
本発明の方法は種々の液体の流量の体積を測定するために使用されることができるが、水の測定が好ましい。水の場合、パラメータｐは硬度Ｈを有し、これは導電性に影響する水の最も重要な特性である。パラメータｐとして液体の別の特性、例えば水の汚染を使用することも可能である。
【００４０】
好ましい実施形態では、測定値ｘ、ｘ１および／またはｘ２は時間値である。
【００４１】
導電度測定装置は好ましくはキャパシタ手段を含む電気回路を具備している。このキャパシタ手段の充電および／または放電時間は容器中の液体の充填の高さに依存するので測定値ｘとして使用されることができる。
【００４２】
測定値ｘは１秒当り少なくとも１度測定される。測定値ｘを１秒当り５回以上測定することが好ましい。
【００４３】
測定値ｘだけではなくｘ１／ｘ２を測定し、ｌ１とｌ２を計算することが好ましい。これは導電度測定装置の一部である適切な電子装置により行われることができる。
【００４４】
好ましい実施形態では、充填体積Ｖ０の変化ΔＶが決定され、流量率の体積ＶＤが体積変化ΔＶから決定される。
【００４５】
それぞれの体積の増加から流量の体積ＶＤを決定することが好ましい。容器の充填が液体の流出よりも急速に、例えば少なくとも係数１０によって高速度で行われるならば、この実施形態は好ましい。充填される液体の量が流出される量に等しいことが仮定される。
【００４６】
流量の体積ＶＤは液体の最大体積である体積Ｖｍａｘと比較され、これは少なくとも１つのパラメータｐにより特徴付けられ、その体積は容器の下流に配置されている濾過装置を通って流れることを可能にされる。この濾過装置は少なくとも１つの濾過媒体を含んでいる。Ｖｍａｘに到達したとき濾過媒体の消耗が示される。
【００４７】
最大体積Ｖｍａｘは少なくとも１つのパラメータ、例えば水の場合硬度Ｈに依存する。それ故、種々のパラメータ値ｐについてそれぞれ体積Ｖｍａｘを含んでいる第４の基準テーブルが推薦される。Ｖｍａｘはパラメータ値ｐと、第４の基準テーブルに記録されている対応する値との比較により決定されることができる。
【００４８】
濾過媒体の消耗は音響的および／または光学的に示されることができる。
【００４９】
濾過装置の消耗に到達するまで残りの体積を音響的および／または光学的に示す別の可能性も存在する。
【００５０】
濾過装置として濾過カートリッジを使用することが好ましい。この濾過カートリッジは容器の出口に配置されることができる。
【００５１】
本発明の目的は、容器を通る導電性の液体の流量の体積ＶＤを決定するための測定装置によって解決され、ここで充填の高さｈは垂直方向で変化しており、容器は入口及び出口と、評価装置及び少なくとも２つの測定電極を有する導電測定装置を具備し、測定電極は容器中に位置され、評価装置に接続され、少なくとも１つの測定値ｘは電極により測定され、評価装置が少なくとも較正測定値ｘＲとそれらに属する充填体積Ｖ０とを含む少なくとも１つの基準テーブルを配置し、導電度測定装置の測定値と少なくとも１つの基準テーブルの較正された測定値ｘＲとを比較し、充填体積Ｖ０から流量の体積ＶＤを決定するように構成されていることを特徴とする。
【００５２】
両者の測定電極は好ましくは容器の充填の高さ全体を超えて延在し、これらの測定電極は充填の高さ全体にわたって遮蔽されない。
【００５３】
本発明の方法に関連して説明したように、両測定電極の近くに配置された基準電極が設けられる。この基準電極は好ましくはその下部表面を除いて遮蔽される。
【００５４】
電極は全長に沿って一定の断面を有することができる。これらの簡単な電極の利点は、電極を容器の高さに適合するために電極が長いワイヤから切り出されることができることである。各タイプの容器用に特別な電極を製造する必要はない。
【００５５】
評価装置は好ましくはキャパシタ手段を具備する。本発明の方法に関連して説明したように、キャパシタ手段の充電および／または放電時間は測定値ｘである。
【００５６】
評価装置は基準抵抗Ｒ０を有する基準回路を具備する。
【００５７】
さらに、測定装置は光学または音響装置であることができるインジケータ装置を含む。
【００５８】
測定装置の製造を簡単にするため、電極は物差しに結合されることができる。その物差しは容器の壁に一体化されることが好ましい。
【００５９】
容器は水の濾過装置の供給ホッパーであってもよい。
【００６０】
測定装置の好ましい使用は濾過カートリッジ用の消耗測定装置である。
【００６１】
インジケータ装置は好ましくは濾過カートリッジの変化の時間を示すことができる。
【００６２】
好ましい実施形態が以下の図面に関連して示される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】測定装置の概略図である。
【図２】３つの電極を具備する物差しを示す図である。
【図３】容器と測定装置とを含む水差しの垂直断面図である。
【図４】測定装置の電気回路を示す図である。
【図５】測定値ｘがキャパシタ手段の充電および放電時間から計算される方法を示す図である。
【図６】容器の垂直断面図である。
【図７】テーブル１である。
【図８】テーブル１ａである。
【図９】テーブル２である。
【図１０】テーブル３である。
【図１１】テーブル４である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
図１では、水レベル40まで水が充填されている簡単な容器５が示されている。容器は底部壁６ｂと、入口７ａおよび出口７ｂとを有する側壁５とを具備している。容器内には容器５の底部壁６ｂ上方約５ｍｍである物差し20が位置されている。
【００６５】
物差しは２つの測定電極22、24（第１の実施形態）とそれら測定電極22、24の間に位置している付加的な基準電極26（第２の実施形態）を具備している。３つの電極は電気接続30、32、33を介して評価装置12へ接続され、この評価装置は指示装置14へ接続されている。水のレベル40が水のレベル40’まで上昇するならば、体積の変化は測定装置により測定される。
【００６６】
図２および以下の図３と４では、測定電極22と24が遮蔽されておらず基準電極26が遮蔽体27により遮蔽され、一方で下部表面28が遮蔽されていない第２の実施形態が示されている。
【００６７】
図３では、グリップ３と、容器５を形成する供給ホッパーとを有する水差し（ジャグ）２を具備した水の濾過装置１が示されている。容器５の出口には、濾過カートリッジ50が位置されている。測定装置10は容器５の内部に位置され、電極は評価装置と、蓋中に配置されている指示装置に接続されている。濾過される水８が容器５へ充填される。濾過カートリッジ50による濾過後、濾過された水９は水差し２へ流れ、そこに集められる。
【００６８】
図４において、３つの電極22、24、26は基準抵抗17が配置された基準回路15を含んでいる電気回路に接続されている。さらに、スイッチ18と19を切換えることにより充電および放電されるキャパシタ手段16が存在する。
【００６９】
図５には、キャパシタ手段16の充電と放電に対応する図が示されている。第１のステップで、キャパシタ手段がそれを充電及び放電することにより良好に規定された電圧値にされる。時間Ｔ３に到達後、測定手順が開始される。キャパシタ手段は１．５ボルトに到達されるまで充電され、その後０．７５ボルトの開始値に到達されるまで放電される。充電時間Ｔ４と放電時間Ｔ５の和は測定値ｘとして使用される。
【００７０】
例：
水の流量率の決定方法を図６乃至１１を参照にして詳細に説明する。
【００７１】
底部壁６ｂと側壁６ａを有する容器５（図６）は入口７ａと出口７ｂを備え、ここで出口は底部壁６ｂに位置される。容器５は入口７ａを形成する上部で開かれている。
【００７２】
容器の形状は円錐状に上方向に傾斜されている側壁６ａにより規定される。容器５の左側には、ｍｍで高さｈと、対応する充填体積Ｖ０が示されている。水のレベルが上昇するとき、体積は非線形に増加するので、高さｈと体積Ｖの間には非線形の相関が存在する。
【００７３】
ｈとＶ０の間の相関がテーブル３（図１０）で与えられている。
【００７４】
硬度値Ｈを測定するために、２つの選択肢が存在する。
【００７５】
第１の実施形態（２つの電極のみ）によれば、両測定電極22、24は硬度値を測定するために使用される。
【００７６】
容器５が空であり、水が充填されるとき、上昇する水のレベルは両電極の下部の先端に接触し、それによって第１の測定が行われる。測定装置が「水を待機」状態であるので、第１の測定は第１の基準測定値ｘ１の測定である。この測定後、全てのさらに別の測定は測定値ｘの測定に関する。
【００７７】
単一の第１の基準測定値ｘ１はテーブル１（第１のテーブル）の値との比較によって硬度値Ｈを決定するために使用される。ｘ１＝２０μＳ／ｃｍであるならば、硬度値Ｈは３である。この値ｘ１は測定装置のメモリ中に記憶され、さらにそれ以後の充填プロセス期間中に値ｘだけが測定される。
【００７８】
第２の実施形態（２つの測定電極と基準電極）によれば、ただ１つの測定装置22または24と基準電極26が硬度値を測定するために使用される。
【００７９】
容器５が空であり、水が充填されるとき、上昇する水のレベルは両電極の下部先端に接触し、それによって第１の測定が行われることができる。
【００８０】
１つの第１の測定は電極22と24との間のｘの測定に関し、別の第１の測定は電極22と基準電極26との間のｘ１の測定に関する。硬度値Ｈはテーブル１の値との比較ｘ１により決定される。
【００８１】
後続する充填プロセス期間中、常に両値ｘとｘ１が測定され、それによって硬度値の変化は値ｘ１の値の変化により検出されることができる。
【００８２】
しかしながら、測定値ｘは種々のパラメータにより改ざんされる可能性がある。それ故、測定値ｘを基準電極26の基準測定により測定値ｘを正規化することを推奨する。第１の較正値ｌ１＝ｘ１／ｘは例えば１５である。
【００８３】
しかしながら、評価装置12の電子コンポーネントも測定値を改ざんする可能性がある。それ故、第１の基準測定値ｘ１は第２の基準測定値ｘ２を決定するために基準回路15中に位置される基準抵抗Ｒ０の測定によるものであることが推奨される。この第２の較正はｌ２＝ｘ２／ｘ１である第２の較正値ｌ２を生じる。
【００８４】
改良された第１の基準テーブル１ａが図８に示されている。
【００８５】
例えば、ｌ２＝２５００であるならば、この値はテーブル１ａの異なる行でみられることができる。
【００８６】
しかしながらｌ２＝１５が知られており、それによって対応する高度値Ｈは３でなければならない。
【００８７】
次のステップで、測定値ｘに対応する実際の高さｈが発見されなければならない。
【００８８】
硬度Ｈとｌ１−値、ｈ＝５０ｍｍを含んでいる第２の基準テーブル(テーブル２、図９）が見されることができる。
【００８９】
較正が行われず、それ故ｌ１が決定されないならば、テーブル２はｌ１の代わりに測定値ｘを含んでいる。
【００９０】
容器の形状及び体積が充填の高さと線形で相関しないので、第３の基準テーブル（テーブル３、図１０）を見る必要であり、ここででは対応する体積値Ｖ０が見出されることができる。値ｘの測定は充填手順の始めから開始するので、差体積ΔＶが加えられなければならない。ｈ＝５０ｍｍに到達したとき、総体積は１，２  ｌであり、これはテーブル３の差値ΔＶの高さ値Ｈ＝５０までの和である。
【００９１】
濾過カートリッジの寿命を決定するために、第４のテーブル（テーブル４、図１１）が使用される。硬度値は３であり、これはＶｍａｘ＝１２０  ｌに対応する。
【００９２】
全てのテーブルは特別な濾過装置用に準備され、測定装置中のメモリに記憶されている。
【００９３】
値ｘが測定される度に体積値を決定し、それらをＶｍａｘ値と比較することが好ましい。値ｘは好ましくは１秒間に５回測定され、それによって高い正確度が実現されることができる。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］導電度が少なくとも１つのパラメータｐにより決定される導電性の液体の流量の体積ＶＤの測定方法であって、
前記液体は予め定められた形状を有する容器を通って流れ、前記容器内のそれぞれの充填体積Ｖ０は２以上の測定電極を具備する導電度測定装置により測定される少なくとも１つの測定値ｘにより決定され、
前記容器は連続して充填され、その出口を通じて排出され、それによって充填の高さは常に変化する前記方法において、
前記測定値ｘは時間インターバルで測定され、前記それぞれの充填体積Ｖ０はそれぞれの前記特定値ｘと、少なくとも較正測定値ｘＲとそれらに属する充填体積Ｖ０とを含む少なくとも１つの基準テーブルの較正測定値ｘＲとの比較により決定され、
前記流量の体積ＶＤが時間期間にわたって充前記填体積Ｖ０から決定され、
ここで少なくとも１つの基準テーブルは容器において異なるｐ値および異なる充填の高さｈを有する複数の液体サンプルを使用する較正測定により構成されることを特徴とする方法。
［２］前記少なくとも１つの参照テーブルが前記測定装置のメモリに記憶されることを特徴とする前記［１］記載の方法。
[３]第１の基準測定値ｘ１が前記時間期間中に少なくとも一度測定されることを特徴とする前記［１］または［２］記載の方法。
[４]前記第１の基準測定値ｘ１は空の容器から開始する充填手順の開始時に一度だけ測定されることを特徴とする前記［３］記載の方法。
[５]前記第１の基準測定値ｘ１が前記測定値ｘの測定に使用される前記同じ２つの測定電極により測定されることを特徴とする前記［３］又は［４］記載の方法。
[６]前記第１の基準測定値ｘ１は測定値ｘが測定される度に測定されることを特徴とする前記［３］記載の方法。
[７]前記第１の基準測定値ｘ１は、基準電極と、前記測定値ｘの測定に使用される前記測定電極の１つとにより測定されることを特徴とする前記［６］記載の方法。
[８]第１の基準テーブルが構成され、それは較正第１基準測定値ｘ１Ｒと、それらに属するそれぞれのパラメータ値ｐとを含んでおり、
第２の基準テーブルが構成され、それは少なくとも前記較正測定値ｘＲを含み、パラメータ値ｐと前記充填の高さｈがそれらに属し、
第３の基準テーブルが構成され、それは前記容器の前記形状を考慮したものであり、それらに属する前記充填の高さｈと体積Ｖ０とを含んでいることを特徴とする前記［３］乃至［７］のいずれか１つに記載の方法。
[９]前記パラメータ値ｐは第１の基準テーブルの値との比較により、少なくとも前記第１の基準測定値ｘ１から決定され、
前記充填の高さｈは前記第２の基準テーブルの前記値との比較により、少なくとも前記測定値ｘと前記パラメータ値ｐから決定され、
前記それぞれの充填体積Ｖ０は前記第３の基準テーブルの前記値との比較により、前記充填の高さから決定されることを特徴とする前記［８］記載の方法。
[１０]前記測定値ｘは第１の較正値ｌ１を決定するための前記第１の基準測定値ｘ１であることを特徴とする前記［３］乃至［９］のいずれか１つに記載の方法。
[１１]前記第１の較正値ｌ１は、前記第１および／または前記第２の基準テーブルに記憶されていることを特徴とする前記［１０］記載の方法。
[１２]第２の基準測定値ｘ２は、前記時間期間中に少なくとも一度測定されることを特徴とする前記［１］乃至［１１］のいずれか１つに記載の方法。
[１３]前記第２の基準測定値ｘ２は、空の容器から開始する充填過程の開始時に一度だけ測定されることを特徴とする前記［１２］記載の方法。
[１４]前記第２の基準測定値ｘ２は、測定値ｘが測定される度に測定されることを特徴とする前記［１２］または［１３］記載の方法。
[１５]前記第２の基準測定値ｘ２は、前記導電度測定装置の基準回路により測定されることを特徴とする前記［１２］乃至［１４］のいずれか１つに記載の方法。
[１６]前記第１の基準測定値ｘ１は第２の較正値ｌ２を決定するための前記第２の基準測定値ｘ２であることを特徴とする前記［１１］乃至［１５］のいずれか１つに記載の方法。
[１７]前記較正値ｌ２は前記第１の基準テーブルに記憶されることを特徴とする前記［１６］記載の方法。
[１８]前記パラメータ値ｐは前記第１の基準テーブルの前記値との比較により、前記較正値ｌ１とｌ２から決定されることを特徴とする前記［１１］乃至［１７］のいずれか１つに記載の方法。
[１９]前記充填の高さｈは、前記第２の基準テーブルの前記値との比較により、前記パラメータ値ｐと前記較正値ｌ１から決定されることを特徴とする前記［１１］乃至［１８］のいずれか１つに記載の方法。
[２０]水の前記充填体積Ｖ０が決定されることを特徴とする前記［１］乃至［１９］のいずれか１つに記載の方法。
[２１]水の前記硬度Ｈがパラメータｐとして決定されることを特徴とする前記［１］乃至［２０］のいずれか１つに記載の方法。
[２２]少なくとも前記測定値ｘ、ｘ１、および／またはｘ２は時間値であることを特徴とする前記［１］乃至［２１］のいずれか１つに記載の方法。
[２３]前記導電度測定装置の回路中のキャパシタ手段の前記充電および／または放電時間が時間値として使用されることを特徴とする前記［２２］記載の方法。
[２４]少なくとも前記測定値ｘは毎秒少なくとも１回測定されることを特徴とする前記［２２］または［２３］記載の方法。
［２５］前記測定値ｘは毎秒５回以上測定されることを特徴とする前記［１］乃至［２４］のいずれか１つに記載の方法。
［２６］前記充填体積Ｖ０の変化ΔＶが決定され、前記流量の体積ＶＤは前記体積の変化ΔＶから決定されることを特徴とする前記［１］乃至［２５］のいずれか１つに記載の方法。
［２７］前記流量の前記体積ＶＤは前記それぞれの体積の増加から決定されることを特徴とする前記［２６］記載の方法。
［２８］前記流量の体積ＶＤは体積Ｖｍａｘと比較され、ここで前記Ｖｍａｘは少なくとも１つのパラメータｐにより特徴付けされる液体の最大体積を示し、前記容器の下流に構成され少なくとも１つの濾過媒体を含んでいる濾過装置を流れることを可能にされており、
前記Ｖｍａｘに到達したとき濾過媒体の抽出されたことが示されることを特徴とする前記［２６］または［２７］記載の方法。
［２９］前記体積Ｖｍａｘは、種々のパラメータ値ｐに依存するそれぞれの体積Ｖｍａｘを含む第４の基準テーブルの値との比較によりパラメータの前記値から決定されることを特徴とする前記［１９］記載の方法。
［３０］前記消耗が音響的および／または光学的に指示されることを特徴とする前記［２８］または［２９］記載の方法。
［３１］前記残りの体積は前記濾過媒体の前記消耗に到達される前に音響的および／または光学的に指示されることを特徴とする前記［２８］乃至［３０］のいずれか１つに記載の方法。
［３２］濾過カートリッジは濾過装置として使用されることを特徴とする前記［２８］乃至［３１］のいずれか１つに記載の方法。
［３３］前記濾過カートリッジは前記容器の前記出口に位置されていることを特徴とする前記［３２］記載の方法。
［３４］容器（５）を通る導電性の液体の流量の体積ＶＤを決定するための測定装置（10）において、充填の高さｈは垂直方向で変化しており、前記容器（５）は入口（７ａ）と出口（７ｂ）と導電度測定装置とを具備し、前記導電度測定装置は評価装置（12）と少なくとも２個の測定電極（22、24）とを具備し、前記測定電極（22、24）は前記容器（５）中に位置され、前記評価装置（12）に接続されており、少なくとも１つの測定値ｘは前記測定電極により測定され、前記評価装置（12）は、少なくとも較正測定値ｘＲとそれらに属する充填体積Ｖ０とを含む少なくとも１つの基準テーブルを保持し、前記導電度測定装置の測定値ｘと前記少なくとも１つの基準テーブルの較正測定値ｘＲとを比較し、前記充填体積Ｖ０から前記流量の前記体積ＶＤを決定するように構成されていることを特徴とする測定装置。
［３５］前記両測定電極（22、24）は前記容器（５）の前記充填の高さ全体にわたって延在し、前記両測定電極（22、24）は遮蔽されていないことを特徴とする前記［３４］記載の測定装置。
［３６］前記測定電極（22、24）の近くの位置に基準電極（25）が設けられることを特徴とする前記［３４］又は［３５］記載の測定装置。
［３７］前記基準電極（26）はその下部表面（28）を除いて遮蔽されていることを特徴とする前記［３６］記載の測定装置。
［３８］前記電極（22、24、26）はそれらの長さに沿って一定の断面を有していることを特徴とする前記［３４］乃至［３７］のいずれか１つに記載の測定装置。
［３９］前記評価装置（12）はキャパシタ手段（16）を具備し、そのキャパシタ手段（16）の充電および／または放電時間は前記測定値ｘであることを特徴とする前記［３４］乃至［３８］のいずれか１つに記載の測定装置。
［４０］前記評価装置（12）は基準抵抗（17）を含む基準回路（15）を具備していることを特徴とする前記［３４］乃至［３９］３９のいずれか１つに記載の測定装置。
［４１］指示装置（14）が設けられていることを特徴とする前記［３４］乃至［４０］のいずれか１つに記載の測定装置。
［４２］前記指示装置（14）は光学および／または音響装置であることを特徴とする前記［４１］記載の測定装置。
［４３］前記電極（22、24、26）は物差し（20）に結合されることを特徴とする前記［３４］乃至［４２］のいずれか１つに記載の測定装置。
［４４］前記物差し（20）は容器（５）の壁（６ａ）へ一体化されていることを特徴とする前記［４３］記載の測定装置。
［４５］前記容器（５）は水の濾過装置（１）の供給ホッパーであることを特徴とする前記［３５］乃至［４４］のいずれか１つに記載の測定装置。
［４６］濾過カートリッジ（50）用の消耗測定装置としての前記［３４］乃至［４５］のいずれか１つに記載の前記測定装置の使用。
［４７］前記指示装置（14）は前記濾過カートリッジ（50）の変化時間を指示することを特徴とする前記［４６］記載の前記測定装置の使用。
【符合の説明】
【００９４】
１…水の濾過装置、２…水差し、３…グリップ、４…蓋、５…容器、６ａ…側壁、６ｂ…底部壁、７ａ…入口、７ｂ…出口、８…濾過される水、９…濾過された水、10…測定装置、12…評価装置、14…指示回路、15…基準回路、16…キャパシタ手段、17…基準抵抗、18…スイッチ、19…スイッチ、20…物差し、22…測定電極、24…測定電極、26…基準電極、27…遮蔽、28…下面、30…電気接続、32…電気接続、33…電気接続、40…水のレベル、40’…水のレベル、50…濾過カートリッジ、ｘ…測定値、ｘＲ…（テーブル中の）較正測定値、ｘ１…第１の基準測定値、ｘ１Ｒ…較正第１の基準測定値、ｘ２…第２の基準測定値、ｘ２Ｒ…較正第２の基準測定値、Ｖ０…充填体積、ＶＤ…導電性の液体の流量の体積、ｌ１…第１の較正値、ｌ２…第２の較正値、ｈ…濾過の高さ、Ｖｍａｘ…濾過装置を流れることを可能にされたパラメータｐにより特徴付けされる液体の最大の体積。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005559141.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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