用于監控自動化技術的測量裝置的方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種監控自動化技術的測量裝置(1)的方法，其中所述測量裝置具有電容式傳感器(4)，其中所述傳感器(4)具有至少一個電容器，并且其中所述至少一個電容器被用于確定或者監控過程變量，其特征在于通過確定在第一時間點(T1)和隨后的第二時間點(T2)所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)的荷電狀態來測量所述至少一個電容器的損耗電阻(RL)，和利用所述第一時間點(T1)和所述第二時間點(T2)之間的荷電狀態的變化，獲得關于工作的所述測量裝置(1)的能力的干擾的信息。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于監控自動化技術的測量裝置的方法，其中該測量裝置具有電容式傳感器，其中該電容式傳感器具有至少一個電容器，并且其中該至少一個電容器被應用于確定或者監控過程變量。此外，本專利技術涉及一種設備，所述設備用于執行用于監控工作的測量裝置的能力的方法。
技術介紹
在過程和自動化技術中，通常采用用于記錄和/或影響過程變量的現場裝置。用于記錄過程變量的是測量裝置，諸如料位測量裝置、流量測量裝置、壓力和溫度測量裝置、pH測量裝置、傳導性測量裝置等等，它們分別記錄相應的測量變量、料位、流量、壓力、溫度、pH值和傳導性。用于影響過程變量的是致動器，諸如閥門或者泵，例如能夠通過閥門或者泵改變管道中的液體流量或者容器中的介質的料位。原則上，靠近過程應用的，并且傳輸或者處理過程相關信息的所有裝置都被稱為現場裝置?？蓮亩鞯滤购浪?Endress+Hauser)公司的多個部門獲得大量的這些現場裝置。因而結合本專利技術，術語“現場裝置”包括所有類型的測量裝置和致動器。此外，術語“現場裝置”也包括例如網關、無線電適配器或者集成/可集成在總線系統中的其它總線參與部分。許多工業工廠中的使用范圍條件惡劣，所以現場裝置可能經歷非常高的負荷。在工業工廠籌劃期間，應仔細地考慮將被應用的現場裝置的負荷能力。在這種情況下，主要關注的不僅是現場裝置本身的耐久性，而且也關注集成在現場裝置中的測量技術的可靠性和功能性能力。諸如壽命、自監控和預測性維護的主題在這里起重要作用。這些考慮事項對被應用于記錄過程變量的測量裝置尤其重要。例如，應用渦流測量裝置以記錄測量管中的介質的流速。為了防止負面結果，在渦流測量裝置中應用的測量技術必須傳輸可靠的測量值，并且必須有故障保護。在其中致動器基于測量裝置記錄的過程變量而影響同一過程變量或者另一過程變量的工廠中，當致動器基于不可靠的測量值工作時，能夠導致相當大的損害。在這一點上，漩渦流量測量裝置不僅必須工作，而且必須可靠地工作，在工廠中尤其如此，諸如蒸汽發電廠，在蒸汽發電廠中管線為部分高壓管線，尤其是這些管線容納被加熱至高溫的介質。將在下文中進一步提出渦流測量裝置的示例。在正常情況下，渦流測量裝置由測量管組成，所述測量管具有布置在該測量管中的阻流體(abluffbody)。假設介質或介質流滿足特定條件，漩渦形成在流經該阻流體的介質中。在這方面起重要作用的是雷諾數。雷諾數是無量綱變量，其描述了流體系統的慣性力和粘性力之間的比例。當系統的雷諾數位于特定區域時，就在流經測量管中的阻流體的介質中形成漩渦。漩渦是這樣的，即它們形成所謂的卡門渦街。漩渦從阻流體的第一側的表面并且從阻流體的第二側的表面交替地流出。漩渦隨它們從其中流出的側面不同而具有不同的旋轉方向。漩渦始終以彼此相等的間隔流出。這意味著漩渦流出的頻率僅受流動介質的流速變化影響。因而，漩渦流出頻率直接取決于流速。記錄漩渦流出頻率的測量裝置具有傳感器系統，或者記錄作為漩渦形成的結果的壓力波動的測量技術具有傳感器系統。已知一種傳感器系統，具有電容式傳感器和葉片。葉片突出到測量管中，并且在漩渦的影響下從一側移動至另一側。通過電容變化記錄橫向運動。至少一個電容器被布置在腔室內，以記錄變容變化，其中腔室被與過程密封隔開。葉片的運動經由膜或者膜片而傳遞給這種腔室內的可移動元件。膜用于將空間與過程密封隔開，并且用于記錄過程壓力。用于記錄過程變量的測量裝置通常配備有密封件。密封件用于將測量裝置的電、電子以及機械組件和源自過程和/或環境的濕氣阻斷。如果密封件有缺陷，則濕氣能夠劇烈地影響工作的測量裝置的能力。例如，渦流測量裝置中的膜能夠在高負荷的情況下裂開，或者能夠在膜中形成小裂縫。因而，在自動化工廠中，能夠發生工廠中的閥門太快地開啟或者閉合的情況。作為其結果，在管道中形成能夠引起相當大的損害的壓力波。此外，渦流測量裝置的膜能夠受損，其中損傷能夠包括小開口/裂縫，所以介質能夠穿透其中進入內部。穿透的濕氣能夠引起電和/或電子組件短路，或者經過更長時段導致腐蝕。能夠監測流經測量裝置電子裝置和接地測量裝置外殼之間的漏電流，以便檢測測量裝置的有缺陷的運行狀態。例如，從WO2009/135764A1已知一種監控測量裝置，尤其是作為工業測量和自動化技術的測量和/或開關裝置形成的測量裝置和/或電子測量裝置的方法。在已知解決方案的情況下，在外殼和測量裝置電子裝置之間產生電勢差，以影響漏電流，其中漏電流流經在外殼和測量裝置電子裝置之間由冷凝水形成的導電連接。此外，記錄所流經的漏電流，并且考慮所記錄的漏電流產生數字狀態值。然后產生警告信號，警告信號告知在測量裝置中發生故障，尤其是由于外殼內的導電沉積物的不良形成而引起的故障。已知方法的情況下的缺點在于，需要一個用于記錄漏電流的電流測量電路。而且在這種方法中，僅測量是否瞬時存在導電連接。這種方法僅在漏電流流動至接地的情況下記錄故障。通過這種解決方案，不可能進行預測性維護。從US2013/0207677A1已知一種用于檢測靜電、電容式傳感器的故障的方法，其中該方法包括下列步驟：-當在被設置在檢測電極附近的屏蔽電極上施加第一電壓時，檢測隨檢測電極所確定的靜電電容變化的第一檢測信號，-當在屏蔽電極上施加與第一電壓不同的第二電壓時，檢測隨檢測電極所確定的靜電電容變化的第二檢測信號，和-根據第一確定信號和第二確定信號而確定是否存在檢測電極的干擾。上述解決方案的缺點在于設置了另外的檢測電極。另外，需要至少兩個不同的參考電壓。
技術實現思路
本專利技術的目標在于提出一種監控自動化技術的工作的測量裝置的能力的方法和設備，而不需要另外的組件。根據本專利技術，由權利要求1所述的方法和權利要求11所述的設備實現該目標。因而，通過一種用于監控自動化技術的測量裝置的方法實現該目標，其中測量裝置具有電容式傳感器，其中該傳感器具有至少一個電容器，并且其中該至少一個電容器被應用于確定或者監控過程變量，其特征在于通過確定該至少一個電容器在第一時間點和在隨后的第二時間點的荷電狀態來測量該至少一個電容器的損耗電阻，和基于第一時間點和第二時間點之間的荷電狀態的變化，獲得關于工作的測量裝置的能力的干擾的信息。能夠通過不同的變量來表征該至少一個電容器的荷電狀態。因而，能夠至少通過電容器上的電荷和/或電容器兩端的電壓表征荷電狀態。因而可通過不同方式確定荷電狀態的變化。損耗電阻是電容器的漏電流所流經的路徑的電阻，其中漏電流是流經不被設置成用于傳導電流本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種監控自動化技術的測量裝置(1)的方法，其中所述測量裝置(1)具有電容式傳感器(4)，其中所述傳感器(4)具有至少一個電容器(Cs0、Cs1)，并且其中所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)被應用于確定或者監控過程變量，其特征在于通過確定所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)在第一時間點(T1)和在隨后的第二時間點(T2)的荷電狀態來測量所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)的損耗電阻(RL)，和基于所述第一時間點(T1)和所述第二時間點(T2)之間的荷電狀態的變化，獲得關于工作的所述測量裝置(1)的能力的干擾的信息。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.09.17 DE 102013110243.31.一種監控自動化技術的測量裝置(1)的方法，其中所述測量裝置(1)具有電容式傳感
器(4)，其中所述傳感器(4)具有至少一個電容器(Cs0、Cs1)，并且其中所述至少一個電容器
(Cs0、Cs1)被應用于確定或者監控過程變量，其特征在于
通過確定所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)在第一時間點(T1)和在隨后的第二時間點
(T2)的荷電狀態來測量所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)的損耗電阻(RL)，和
基于所述第一時間點(T1)和所述第二時間點(T2)之間的荷電狀態的變化，獲得關于工
作的所述測量裝置(1)的能力的干擾的信息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于確定表示所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)的
荷電狀態的變化的數字診斷值，
通過把所述診斷值與預定閾值(T值)比較來獲得關于工作的所述測量裝置(1)的能力的
干擾的信息，并且
當超過所述預定閾值(T值)時產生故障報告。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于確定所述電容器(Cs0、Cs1)在相繼兩個時間
點處的荷電狀態的差，并且
從所述差獲得關于工作的所述測量裝置(1)的能力的干擾的信息。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于確定表示所述荷電狀態之間的差的數字差
值，并且通過把所述差值與預定閾值(T值)比較來獲得關于工作的所述測量裝置(1)的能力
的干擾的信息，并且，
當超過所述預定閾值(T值)時產生故障報告。
5.根據上述權利要求一項或者更多項所述的方法，其特征在于通過第一次以參考電壓
(VREF)對所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)充電來測量所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)的損耗
電阻(RL)，
在第一預定時間跨度后確定所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)上的電荷，
第二次以所述參考電壓(VREF)對所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)充電，和
在第二預定時間跨度后確定所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)上的電荷，并且
所述第一預定時間跨度和所述第二預定時間跨度長度不同。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于所述第二預定時間跨度比所述第一預定時
間跨度短，使得在所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)的第二次充電之后緊接著發生對應的第
二時間點(T2)，在所述第二時間點(T2)執行所述至少一個電容器(Cs0、Cs1)的荷電狀態的
確定。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于在所述第一時間點(T1)處在所述至少一個
電容器(Cs0、Cs1)上確定的第一電荷和在所述第二時間點(T2)處在所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：漢斯彼得·施密德，維爾納·坦納，德克·聚特林，馬丁·科克，
申請(專利權)人：恩德斯豪斯流量技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：瑞士;CH