專利名稱:測量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量設(shè)備，特別是作為工業(yè)測量及自動化技術(shù)構(gòu)造的測量和 /或開關(guān)設(shè)備和/或電子測量設(shè)備，其用于測量和/或監(jiān)控在管道和/或容器中引導(dǎo)的介質(zhì)的至少一個測量變量。
背景技術(shù)：
在工業(yè)過程測量技術(shù)中，特別是結(jié)合化工或制造過程自動化和/或工業(yè)廠房的自動化控制，應(yīng)用安裝在過程附近的電子測量和/或開關(guān)設(shè)備，即所謂的現(xiàn)場設(shè)備，例如克里奧利質(zhì)量流量計、密度計、磁感應(yīng)流量計、旋渦流量計、超聲流量計、熱學(xué)質(zhì)量流量計、壓力測量設(shè)備、物位測量設(shè)備、溫度測量設(shè)備、PH值測量設(shè)備等等，它們用于產(chǎn)生模擬地或數(shù)字地代表過程變量的測量值以及最終表示這些測量值的測量值信號。要檢測的過程變量可以根據(jù)應(yīng)用而例如是在相應(yīng)的容器(例如管道或罐)中引導(dǎo)或容納的液體、粉末、蒸汽或氣態(tài)介質(zhì)的質(zhì)量流量、密度、粘度、物位或極限物位、壓力或溫度等。
為了檢測各個過程變量，上述類型的現(xiàn)場設(shè)備各自包括相應(yīng)的物理-電子或化學(xué)-電子測量變換器。它通常設(shè)置在容納介質(zhì)的容器的壁內(nèi)，或者引導(dǎo)介質(zhì)的管道內(nèi)，并且用于產(chǎn)生與待檢測的過程變量相應(yīng)的至少一個電子測量信號。為了處理測量信號，測量變換器還與測量設(shè)備內(nèi)部的操作及分析電路相連，該電路在現(xiàn)場設(shè)備的現(xiàn)場設(shè)備電子器件內(nèi)并且用于進一步處理或分析至少一個測量信號以及用于生成相應(yīng)的測量值信號。這種測量設(shè)備對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，特別地，在以下文獻中詳細描述了這種測量設(shè)備的與結(jié)構(gòu)、應(yīng)用和/或操作相關(guān)的細節(jié)的其他例子=WO-A 07/130024、WO-A 03/048874、 W0-A02/45045, W0-A 02/103327、W0-A 02/086426、W0-A 01/02816、W0-A 00/48157、W0-A
00//36 379、WO丨-A00/14 485、WO-A95/16 897、WO--A88/02853、TO-A88,/02476、US--B7134348、US--B7133727、US-B7075313、US-B7073396、US-B7032045、US--B6854055、US--B6799476、USHB I3776053、US-B6769301、US-B6711958、US--B6666098、US--B6662120、US--B6640308、US--B6577989、US--B6574515、US--B6556447、US--B6539819、US--B6535161、us--B6512358、US--B6487507、US--B6484591、US--B6480131、US--B6476522、us--B6397683、US--B6366436、US--B6352000、US--B6311136、US--B6285094、us--B6269701、US--B6236322、US--A6140940、US--A6051783、US--A6014100、us--A6006609、US--A5959372、US--A5796011、US--A5742225、US--A5742225、us--A5706007、US--A5687100、US--A5672975、US--A5604685、US--A5535243、us--A5469748、US--A5416723、US--A5363341、US--A5359881、US--A5349872、us--A5231884、US--A5207101、US--A5131279、US--A5068592、US--A5065152、us--A5052230、US--A4926340、US--A4850213、US--A4768384、US--A4716770、us--A4656353、US--A4617607、US--A4594584、US--A4574328、US--A4524610、us--A4468971、US--A4317116、US--A43
08 754、US-A 38 78 725、US-A 2007/0217091、US-A 2006/0179956、US-A 2006/0161359、US-A2006/0120054, US-A 2006/0112774、US-A 2006/0096390、US-A2005/0139015、US-A 2004/0117675、EP-A 1 669 726,EP-A 1 158 289,EP-A 1 147 463,EP-A 1 058 093,EP-A 984 248,EP-A 591 926、EP_A525 920,AE-A 102005 032 808,AE 100 41 166,AE-A 44 12 388、AE-A39 34 007 or AE-A 37 11 754。
在大量所討論類型的現(xiàn)場設(shè)備中，為了產(chǎn)生測量信號，測量變換器此外在工作期間由操作及分析電路至少間歇地生成的驅(qū)動信號驅(qū)動，該驅(qū)動信號以適合測量的方式至少間接地或者也可以通過直接接觸介質(zhì)的探頭而直接地作用于介質(zhì)，以在介質(zhì)中引起合適地對應(yīng)于待檢測的測量變量的反作用。這里，驅(qū)動信號可以在電流水平、電壓水平和/或頻率方面得到相應(yīng)控制。這種有源測量變換器(也就是相應(yīng)地轉(zhuǎn)換介質(zhì)中的電子驅(qū)動信號的測量變換器)的一個例子可以特別地是用于測量至少間歇地流動的介質(zhì)的流量測量變換器，其例如具有至少一個由驅(qū)動信號驅(qū)動的勵磁線圈或者至少一個由驅(qū)動信號驅(qū)動的超聲發(fā)送器；或者是用于測量和/或監(jiān)控容器中的物位的物位和/或極限物位變換器，其例如具有自由輻射的微波天線、Goubau線或者振動的侵入體。
所討論類型的設(shè)備還具有至少一個外殼，該外殼具有至少一個通常壓密地和/或防爆地封閉的腔室，該腔室容納設(shè)備的電子、電氣和/或機電部件和/或組件，例如前面提到的操作及分析電路的部件。于是，所述類型的現(xiàn)場設(shè)備為了容納現(xiàn)場設(shè)備電子器件而往往包括較為魯棒的特別是抗沖擊、耐壓和/或耐侵蝕的電子器件外殼。正如US-A 63 97683 或WO-A 00/36379中建議的，它可以遠離現(xiàn)場設(shè)備設(shè)置并且僅僅通過柔性線路與現(xiàn)場設(shè)備相連；然而，它也可以如EP-A 903 651或EP-Al 008 836中所示，直接設(shè)置在測量變換器上或者獨立地容納測量變換器的測量變換器外殼上。同樣，例如EP-A 984 248, US-A 45 94 584、US-A 47 16 770或US-A 63 52 000所示，電子器件外殼也可以用于容納測量變換器的一些機械部件，例如在機械作用下形變的膜狀、棒狀、套筒狀或管狀的形變或振動體；關(guān)于這一點，還可以參見上面提到的US-B 63 52 000或US-A 60 51 783。
在現(xiàn)場設(shè)備中，各個現(xiàn)場設(shè)備電子器件通常經(jīng)由相應(yīng)的電線而導(dǎo)電連接至上位的電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與各個設(shè)備往往在空間上分離設(shè)置并且往往在空間上也是分布式的，由各個現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn)生的測量值利用相應(yīng)代表這些測量值的測量值信號而幾乎實時地轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
所述類型的電子設(shè)備此外通常還利用在上位數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)部提供的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)而彼此連接和/或與相應(yīng)的電子過程控制器(例如，在線安裝的可編程邏輯控制器或者安裝在遠程控制室的過程控制計算機)相連，利用電子設(shè)備產(chǎn)生并且以合適的方式數(shù)字化及相應(yīng)編碼的測量值在該過程控制計算機被轉(zhuǎn)發(fā)。利用這種過程控制計算機，發(fā)送的測量值可以被進一步處理并且作為相應(yīng)的測量結(jié)果而例如在監(jiān)視器上可視化和/或轉(zhuǎn)化為用于其他作為執(zhí)行設(shè)備的現(xiàn)場設(shè)備的控制信號，這些執(zhí)行設(shè)備例如是電磁閥、電機等。由于現(xiàn)代測量裝置往往可以直接從這種控制計算機得到監(jiān)控，并且在給定情況中還可以由此得到控制和/或配置，所以電子設(shè)備所需的操作數(shù)據(jù)同樣以相應(yīng)的方式經(jīng)由前面提到的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)而發(fā)送，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)往往在傳輸物理和/或傳輸邏輯上混雜。相應(yīng)地，在電子設(shè)備作為前述類型的現(xiàn)場設(shè)備特別是測量設(shè)備而構(gòu)成的情況中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通常還用于相應(yīng)于下游數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求而調(diào)節(jié)由電子設(shè)備提供的測量值信號，例如合適地將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字的報文并且如果需要的話還將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的報文和/或在線對其進行分析。在這種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中為此提供與相關(guān)的連接線導(dǎo)電連接的分析電路，其對從測量和/或開關(guān)設(shè)備接收的測量值進行預(yù)處理和/或進一步處理，如果需要還合適地轉(zhuǎn)化。在這種工業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖侵辽俨糠痔貏e是串行的現(xiàn)場總線，例如P0UNDATI0N FIELDBUS、PACKBUS-RS 485、PR0FIBUS等等，或者例如還可以是基于ETHERNET標準的網(wǎng)絡(luò)， 以及相應(yīng)的往往標準化的傳輸協(xié)議。除了對由所連接的現(xiàn)場設(shè)備所提供的測量值進行處理及轉(zhuǎn)換所需的分析電路之外，這種上位數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)往往還具有電源電路，用于通過提供相應(yīng)的電源電壓以及流經(jīng)現(xiàn)場設(shè)備電子器件的電流，而向所連接的測量和/或開關(guān)設(shè)備提供電能，該電源電壓由所連接的現(xiàn)場總線直接向特定的現(xiàn)場設(shè)備電子器件饋送并且用于驅(qū)動所連接的電線。電源電路可以例如被分配給一個現(xiàn)場設(shè)備并且可以同與現(xiàn)場設(shè)備相關(guān)聯(lián)的分析電路容納在一起，例如在共享的電子器件外殼中共同形成相應(yīng)的現(xiàn)場總線適配器。 然而，常見的還有將電源電路和分析電路各自容納在獨立的也就是在空間上彼此遠離的電子器件外殼中，并且經(jīng)由外部線路而將它們彼此合適地布線連接。
上述類型的工業(yè)電子或電氣設(shè)備，特別是現(xiàn)場設(shè)備必須滿足非常高的保護需求， 特別是相對于外部環(huán)境影響屏蔽放置于其中的電子部件、相對于可能接觸攜帶電壓的部件實施保護和/或抑制在故障情況中的電子火花。例如在AE-A 100 41 166中所解釋的，這特別地需要令漏電流不得超過最大允許值，例如在由于受損的線路絕緣或者導(dǎo)電沉積物而引起的旁路的情況中可能有這樣的漏電流流動。在電子設(shè)備連接至250V的情況中，這個允許最大值例如達到10mA。如果滿足這些需求，那么設(shè)備至少滿足保護等級11的需求，也就是它是具有保護絕緣的電子設(shè)備。為了實現(xiàn)這些需求，相應(yīng)地需要電子設(shè)備的外殼相對于設(shè)備的所有帶電的部分充分絕緣。當外殼由導(dǎo)電材料例如金屬制成時，這種絕緣是必需的。典型地，外殼和測量設(shè)備電子器件之間的絕緣電阻至少初始時充分大于1ΜΩ，大約在 IOMΩ的量級或者更大，而在外殼和測量設(shè)備電子器件之間的這種允許漏電流的導(dǎo)電連接可以具有比初始的絕緣電阻小十倍多的電阻，特別是小于1ΜΩ或者甚至小于500kQ。
另外，在具有爆炸危險的區(qū)域也可以操作的電子設(shè)備必須還滿足在防爆方面非常高的安全需求。特別關(guān)注的是安全地防止形成火花，或者至少保證在封閉空間內(nèi)部可能發(fā)生的火花對于環(huán)境沒有影響，以安全地避免可能引發(fā)爆炸。正如例如在開始提到的EP-A 1 669 726,US-B 63 66 436,US-B 65 56 447 或 US-A 2007/0217091 中所解釋的，為了防爆， 有不同的燃燒保護類型，它們相應(yīng)地對于有爆炸危險的區(qū)域的電子操作裝置提出了相關(guān)的標準和規(guī)范，相關(guān)例子例如有美國規(guī)范FM3600、國際規(guī)范IEC 60079-18或DIN FS 50014 ff規(guī)范。于是，例如根據(jù)歐洲規(guī)范FS 50020:1994，當設(shè)備是根據(jù)其中定義的防火類型或者保護等級構(gòu)造且?guī)в袠撕灐肮逃邪踩?Ex-i)時，存在防爆保護。在這個保護等級中，設(shè)備中的電子變量(電流、電壓和功率)的值必須至少總是低于預(yù)定的極限值。這樣選擇三個極限值，使得在例如由于短路而出現(xiàn)故障的情況，最大出現(xiàn)的熱量不足以產(chǎn)生點燃火花。 例如通過電阻將電流保持低于預(yù)定的極限值，例如通過齊納二極管將電壓保持低于預(yù)定的極限值，通過限流和限壓部件的相應(yīng)組合將功率保持低于預(yù)定的極限值。在歐洲規(guī)范FS 50 019 :1994中，另一保護等級被稱為“增強安全”(Ex-e)。在根據(jù)這種保護等級構(gòu)造的設(shè)備中，兩個不同電勢之間的空間距離足夠大，使得即使在故障的情況中也由于距離而無法形成火花，從而實現(xiàn)了防燃或防爆保護。然而，這可能導(dǎo)致的事實是，電路系統(tǒng)必須具有非常大的尺寸，以滿足這些需求。歐洲規(guī)范FS 50 018 :1994規(guī)定的另一種保護是防燃保護類型“壓密封裝”(Ex-d)。根據(jù)這種保護類型構(gòu)造的電子設(shè)備必須具有耐壓的外殼，通過這樣的外殼保證了在外殼內(nèi)部發(fā)生的爆炸不會傳遞到外部空間中。耐壓外殼具有相當厚的壁， 以使得它們具有足夠的機械強度。在美國、加拿大、日本和其他國家，存在與前面提到的歐洲規(guī)范類似的標準。
除了前面提到的從排除來自現(xiàn)場設(shè)備的危險的角度對于人員和/或廠房的操作安全性之外，這種作為現(xiàn)場設(shè)備而構(gòu)造的電子設(shè)備還需要長期保證在內(nèi)部生成的測量信號或者由此得到的測量值的可靠性方面的操作安全性。于是，例如由于形成腐蝕性沉積物和/ 或絕緣受損，在測量設(shè)備電子器件內(nèi)不期望地形成的導(dǎo)電連接以及與此相關(guān)的在現(xiàn)場設(shè)備中流動的漏電流可能導(dǎo)致在現(xiàn)場設(shè)備內(nèi)部生成的測量信號明顯惡化。
為了能夠在非常長的時間中保證無故障地操作這種設(shè)備以及它們的操作安全性， 或者為了盡可能早地識別可能發(fā)生或即將發(fā)生的設(shè)備故障，重要的是重復(fù)檢查特別是測量設(shè)備電子器件的完整性。在所討論類型的傳統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備的情況中，常常通過連接相應(yīng)的電子測量及測試電路而在外部經(jīng)由在測量設(shè)備電子器件上的相應(yīng)的服務(wù)連接而檢查所連接的測量設(shè)備電子器件的完整性，利用該電子測量及測試電路可以測量線路電阻和絕緣電阻，并且執(zhí)行對于測量設(shè)備電子器件的各個組件和/或線路的相應(yīng)阻抗測量，可能還伴隨有暫時中斷實際測量操作。然而，這種獨立的電流測量電路只能由服務(wù)人員執(zhí)行在線診斷， 應(yīng)用這種電流測量電路意味著耗費非常高的人力資源以及相關(guān)的物流成本。這種獨立的測量及測試電路的另一突出缺點是，往往需要暫時中斷設(shè)備的實際測量操作，或者需要將測量設(shè)備電子器件與可能與其相連的通信及供電網(wǎng)絡(luò)分離。

實用新型內(nèi)容

于是，本實用新型的目的是改進對于前述類型電子設(shè)備特別是它們各自的電子器件的操作狀態(tài)和/或操作安全的檢查，從而能夠早期識別在測量設(shè)備電子器件內(nèi)部即將發(fā)生的故障狀態(tài)，例如由于導(dǎo)電沉積物和/或絕緣故障所引起的旁路分流，同時對于實際的測量操作沒有明顯的限制并且/或者在測量設(shè)備上重復(fù)地和/或自動地執(zhí)行診斷。
為了實現(xiàn)目的，本實用新型在于一種測量設(shè)備，其用于測量和/或監(jiān)控在管道和/ 或容器中引導(dǎo)的介質(zhì)的至少一個測量變量，該測量設(shè)備特別是構(gòu)造為工業(yè)測量及自動化技術(shù)的測量和/或開關(guān)設(shè)備并且/或者是電子測量設(shè)備，該測量設(shè)備包括
-測量變換器，其至少部分容納在特別是接地的和/或金屬的外殼中，用于檢測至少一個測量變量；和
-至少間歇地與測量變換器導(dǎo)電連接的測量設(shè)備電子器件，其具有
一至少一條測量信道，用于檢測和進一步處理至少一個利用測量變換器生成的原始信號；和
-電流測量電路，用于檢測在測量設(shè)備內(nèi)部流動的電流；
-其中，電流測量電路在工作期間至少間歇地特別是重復(fù)地檢測漏電流，這個漏電流由于至少間歇地在外殼和測量設(shè)備電子器件之間存在的電位差以及同樣在外殼和測量設(shè)備電子器件之間存在的導(dǎo)電連接而流動，所述導(dǎo)電連接特別地是不期望的并且/或者由侵害外殼的沉淀形成。
在本實用新型的測量設(shè)備的第一實施例中，通過令外殼處于第一參考電位以及令測量設(shè)備電子器件的至少一個部件，特別是測量信道，至少間歇地處于與第一參考電位不同的第二參考電位，形成外殼和測量設(shè)備電子器件之間的電位差。在本實用新型的這個實施例的進一步發(fā)展中，為了形成第一參考電位而將外殼接地，并且/或者測量設(shè)備電子器件至少間歇地同樣處于第一參考電位。
在本實用新型的測量設(shè)備的第二實施例中，這個測量設(shè)備還包括至少一個源電路，其在輸出端提供特別是至少間歇地基本恒定的和/或定時的和/或脈沖狀的輸出電壓。 根據(jù)本實用新型的這個實施例的進一步發(fā)展，為了產(chǎn)生在外殼和測量設(shè)備電子器件之間的電位差，源電路的輸出端在工作期間至少間歇地，特別是持久地與外殼導(dǎo)電連接。
在本實用新型的測量設(shè)備的第三實施例中，源電路的輸出電壓是可變的，特別是以突變的和/或步進的方式改變。
在本實用新型的測量設(shè)備的第四實施例中，源電路的輸出電壓是交流電壓，特別是具有可變的頻率。
在本實用新型的測量設(shè)備的第五實施例中，測量設(shè)備電子器件還具有濾波電路， 特別是利用用作分壓器和/或用作限流器的電阻網(wǎng)絡(luò)以及/或者利用用作電壓整流器和/ 或用作限壓器的二極管電路而形成的濾波電路，并且該濾波電路在工作期間特別是利用開關(guān)至少間歇地，特別是持久地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
在本實用新型的測量設(shè)備的第六實施例中，測量設(shè)備電子器件還具有用作分壓器和/或用作限流器的電阻網(wǎng)絡(luò)，并且該電阻網(wǎng)絡(luò)在工作期間特別是利用開關(guān)至少間歇地， 特別是持久地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
在本實用新型的測量設(shè)備的第七實施例中，測量設(shè)備電子器件還具有用作電壓整流器和/或用作限壓器的二極管電路，并且該二極管電路在工作期間特別是利用開關(guān)至少間歇地，特別是持久地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
在本實用新型的測量設(shè)備的第八實施例中，至少一條測量信道是以測量設(shè)備內(nèi)部的有效電壓工作的，并且源電路的輸出電壓和/或外殼與測量設(shè)備電子器件之間的電位差被設(shè)置為至少間歇地為內(nèi)部有效電壓的50%。根據(jù)本實用新型的這個實施例的進一步發(fā)展，有效電壓還用于操作源電路。
在本實用新型的測量設(shè)備的第九實施例中，源電路的輸出電壓用于形成在外殼和測量設(shè)備電子器件之間的電位差，該輸出電壓最大為40伏，特別是小于32伏，并且/或者外殼和測量設(shè)備電子器件之間的用于驅(qū)動漏電流的電位差總是保持小于40伏，特別是最高為32伏。
在本實用新型的測量設(shè)備的第十實施例中，外殼與測量設(shè)備電子器件之間的引起漏電流的導(dǎo)電連接的電阻比外殼和測量設(shè)備電子器件之間初始的絕緣電阻小特別是十倍多，并且/或者小于IM Ω，特別是小于500k Ω。
在本實用新型的測量設(shè)備的第十一實施例中，外殼和測量設(shè)備電子器件之間初始的絕緣電阻大于IM Ω，特別是大于IOM Ω。
在本實用新型的測量設(shè)備的第十二實施例中，電流測量電路包括由漏電流流過的傳感電阻，在該傳感電阻兩端的電壓降基本上與漏電流成正比。
在本實用新型的測量設(shè)備的第十三實施例中，測量設(shè)備電子器件具有至少一個比較器，該比較器用于將所檢測的漏電流與至少一個對該漏電流預(yù)先給定的特別是可修改的閾值相比較。
在本實用新型的測量設(shè)備的第十四實施例中，基于由電流測量電路檢測的漏電流，測量設(shè)備電子器件生成警報，該警報用信號通知在測量設(shè)備中發(fā)生故障，特別是由在外殼內(nèi)部不期望地形成導(dǎo)電沉淀而引起的故障。
在本實用新型的測量設(shè)備的第十五實施例中，還包括顯示元件，用于可視化在測量設(shè)備內(nèi)部生成的故障報告，特別是基于由電流測量電路檢測的漏電流而生成的警報。
在本實用新型的測量設(shè)備的第十六實施例中，測量設(shè)備電子器件基于由電流測量電路檢測的漏電流而生成至少一個特別是數(shù)字的狀態(tài)值，其瞬時地代表測量設(shè)備的特別是有故障的操作狀態(tài)。根據(jù)本實用新型的這個實施例的進一步發(fā)展，測量設(shè)備電子器件基于狀態(tài)值生成警報，該警報以信號通知在測量設(shè)備中發(fā)生故障，特別是由在外殼內(nèi)部不期望地形成導(dǎo)電沉淀而引起的故障。作為替代或者補充，電流測量電路具有至少一個用于將檢測的漏電流數(shù)字化的A/D轉(zhuǎn)換器，并且測量設(shè)備電子器件還具有微計算機，其至少間歇地經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器與電流測量電路通信，并且微計算機基于由電流測量電路檢測并數(shù)字化的漏電流而生成至少一個狀態(tài)值。
在本實用新型的測量設(shè)備的第十七實施例中，測量設(shè)備電子器件還具有微計算機，特別是至少間歇地與電流測量電路通信和/或至少間歇地與源電路通信的微計算機。 根據(jù)本實用新型的這個實施例的進一步發(fā)展，電流測量電路具有至少一個用于將檢測的漏電流數(shù)字化的A/D轉(zhuǎn)換器，該A/D轉(zhuǎn)換器至少間歇地在輸出端提供數(shù)字信號，該數(shù)字信號數(shù)字地代表所檢測的漏電流。
本實用新型的一個基本思想是利用“單板”測量裝置，例如前面提到的電流測量電路和/或前面提到的源電路，測試前面提到的類型的電子設(shè)備特別是還有它們的電子器件的操作狀態(tài)和/或操作安全，特別是還自動或半自動地與用戶對話并且實際上對于實際測量操作盡可能沒有中斷或者至少沒有顯著限制。


特別地，在本實用新型的語境中，有大量實現(xiàn)或發(fā)展前述測量設(shè)備或方法的方式。 在這里，特別地還參考依賴于獨立權(quán)利要求
的從屬權(quán)利要求
以及下面對于實用新型的進一步解釋，還有基于附圖中所描述的實施例的優(yōu)選實施方式；另外，相同的部件在附圖中具有相同的附圖標記。為清楚起見，已經(jīng)使用的附圖標記在后續(xù)附圖中被省略。特別地，在附圖中
圖1以透視性側(cè)視圖示意性示出一種測量設(shè)備，其用于測量和/或監(jiān)控在管道和 /或容器中引導(dǎo)的介質(zhì)的至少一個測量變量；
圖2以部分剖開的側(cè)視圖示意性示出根據(jù)圖1的測量設(shè)備的第一變型，其特別是構(gòu)造為可插入管道的在線測量設(shè)備，用于測量在管道中引導(dǎo)的介質(zhì)的至少一個參數(shù)；和
圖3以部分剖開的側(cè)視圖示意性示出根據(jù)圖1的測量設(shè)備的第二變型，其特別是構(gòu)造為可插入管道的在線測量設(shè)備，用于測量在管道中引導(dǎo)的介質(zhì)的至少一個參數(shù)。
具體實施方式
圖1顯示了測量設(shè)備，其特別是被構(gòu)造為工業(yè)測量及自動化技術(shù)的測量和/或開關(guān)設(shè)備。測量設(shè)備具有至少一個特別是金屬的和/或模塊化的外殼100，其中容納測量設(shè)備的電子、電氣和/或機電部件和/或組件。測量設(shè)備特別地用于測量在特別是接地的管道和/或容器中引導(dǎo)的介質(zhì)的物理和/或化學(xué)測量變量。相應(yīng)地，測量設(shè)備可以例如是克里奧利質(zhì)量流量計、密度計、磁感應(yīng)流量計、旋渦流量計、超聲流量計、熱學(xué)質(zhì)量流量計、壓力測量設(shè)備、物位測量設(shè)備、溫度測量設(shè)備等等。
正如結(jié)合圖1、2和3看到的，測量設(shè)備為此包括容納于特別是接地的外殼100中 (這里在外殼的獨立的變換器模塊100’中)的測量變換器MW，用于檢測至少一個測量變量。另外，測量設(shè)備具有測量設(shè)備電子器件ME，該測量設(shè)備電子器件設(shè)置在外殼內(nèi)部(這里至少部分設(shè)置在外殼的獨立的電子器件模塊100”內(nèi)部)并且至少間歇地與測量變換器麗導(dǎo)電連接。測量設(shè)備電子器件ME包括內(nèi)部供電電路30，其在操作期間提供至少一個內(nèi)部有效電壓UN，該內(nèi)部有效電壓可以正如圖2中示意性所示為雙極性的，Un = +Vcc. . . -Vcc ； 并且/或者可以正如圖3中示意性所示為單極性的，Un = Vcc. . . 0和/或Un = Vcc. · · GND0 另外，測量設(shè)備電子器件2包括特別是利用微計算機μ C形成的分析及操作電路20。分析及操作電路20包括至少一條測量信道20Α，該測量信道20Α例如至少部分利用前面提到的有效電壓工作，以檢測并進一步處理至少一個利用測量變換器MW生成并且依賴于待測測量變量其與該測量變量對應(yīng)的原始信號sl，例如測量電壓或測量電流。為了將至少一個原始信號si數(shù)字化，測量信道20Α還可以具有相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器。為了在線地將在測量設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的測量值可視化并且/或者如果需要的話將在測量設(shè)備內(nèi)部生成的狀態(tài)報告(例如，故障報告或者警報)可視化，根據(jù)本實用新型的進一步發(fā)展，測量設(shè)備還包括至少間歇地與測量設(shè)備電子器件通信的顯示元件ΑΕ，例如放置于外殼內(nèi)的IXD或TFT顯示器。
為了進一步解釋本實用新型，在圖2和3所示的實施例中，代表性地選擇了在工業(yè)測量技術(shù)中建立并且具有振動型測量變換器的在線測量設(shè)備，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員例如可以從上面提到的文獻 W0-A95/16897、US-B 69 10 366、US-A 60 06 609、US-B 65 05 519、 US-A 5301 557、US-A 49 57 005、US 2003/0208325、W0-A 99/39164、W0-A98/07009、W0-A 01/33174,WO-A 00/57141和WO-A 88/03261中已知的。在線測量設(shè)備例如被構(gòu)造為克里奧利質(zhì)量流量計、密度計、粘度計等等，它可以利用合適的法蘭連接101、102而插入未顯示的管道路徑中并且用于測量和/或監(jiān)控管道中流動的介質(zhì)的至少一個參數(shù)，例如質(zhì)量流量、 密度、粘度等等。在這里所示的測量設(shè)備中，測量變換器用于在所流經(jīng)的介質(zhì)中產(chǎn)生機械反作用力，例如依賴于質(zhì)量流量的克里奧利力、依賴于密度的慣性力和/或依賴于粘度的摩擦力，這些力反過來以可由傳感器檢測的方式作用于測量變換器。從這些反作用力，可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式測量例如介質(zhì)的質(zhì)量流量m、密度和/或粘度。
為了引導(dǎo)介質(zhì)，測量變換器包括至少一條測量管10，其在這里所示實施例中基本為直的。在操作期間，令測量管10振動并且圍繞靜態(tài)靜止位置振蕩地重復(fù)彈性形變。 代替具有(正如在這里或者例如前面提到的WO-A 03/095950、WO-A 03/095949、WO-A 95/16897,US-A2005/0139015,US-B 69 10 366,US-B 66 91 583,US-A 60 41 665、US_A60 06 609、US-A 56 16 868、US-A 52 53 533中所示的)一條直的測量管的測量變換器，還可以選擇具有多條彼此平行的直的測量管的測量變換器，正如在US-A 52 18 873或US-A 56 02 345中所示的；或者具有多條彼此平行的彎曲測量管的測量變換器，正如在US-B 67 11 958、US-B 65 05 519、US-A 57 96 011、US-A 53 49 872、US-A 53 01 557、US-A 48 9503UUS 2003/0208325、US-A 44 91 025,WO-A 99/39164、W0-A 98/07009,WO-A 01/33174、 US-A 48 76 898,WO-A 00/5714UW0-A 88/03261 或US-B 6，895，擬6 中所公開的。另外，還可以使用僅具有一條彎曲測量管的測量變換器，正如在WO-A 07/130024、US-A 4187 721、 US-A 50 69 074,US-B 64 84 591或US-B 66 66 098中已知的；或者具有螺旋狀測量管的測量變換器，這例如從US-A 49 57 005中已知。
在測量變換器的操作中，測量管10為了產(chǎn)生原始信號si、s2(這里作為振蕩測量信號而構(gòu)成)而至少間歇地被激勵以有效模式振動，特別是在相應(yīng)的固有振蕩模式的固有諧振頻率的范圍內(nèi)，振動特別是作為在虛擬振蕩平面內(nèi)的橫向彎曲振蕩而構(gòu)成。對于介質(zhì)在管道中流動并且因而質(zhì)量流量m不等于零的情況，利用振動的測量管10在流過的介質(zhì)中感生克里奧利力。這些克里奧利力反過來作用于測量管10并且導(dǎo)致測量管10附加地以疊加于所激勵的有效模式之上的所謂的克里奧利模式附加地形變，這個形變是可被傳感器檢測的。測量管10的這個附加的形變的瞬時形式特別地在幅度方面依賴于瞬時質(zhì)量流量 m。為了將作用于測量管10的干擾影響最小化，也為了減小從測量變換器釋放到所連接的管道的振蕩能量，正如在這種具有單一測量管的測量變換器中非常常見的那樣，在測量變換器中還提供逆振蕩器13，其在這里基本是直的并且基本平行于測量管10。正如在圖1中所示，逆振蕩器13在入口側(cè)固定至測量管10，形成基本限定測量管10的入口端的第一聯(lián)接區(qū)11#，并且在出口側(cè)固定至測量管10，形成基本限定測量管10的出口端的第二聯(lián)接區(qū) 12#。逆振蕩器13可以是管狀或盒狀的，并且例如在入口端和出口端與測量管10相連，使得它基本與測量管10同軸并且因而測量管10至少部分由逆振蕩器13封套。另外，逆振蕩器13比測量管10重也將是具有優(yōu)點的。
另外，測量管10還經(jīng)由在入口側(cè)通入第一聯(lián)接區(qū)的范圍的入口管件11以及經(jīng)由在出口側(cè)通入第二聯(lián)接區(qū)的范圍的出口管件12連接至這里未顯示的供應(yīng)及排出介質(zhì)的管道，其中出口管件特別是基本與入口管件11相同。在所示實施例中，入口管件11和出口管件12基本是直的并且彼此對齊，且相對于測量管10以及基本連接聯(lián)接區(qū)的虛擬縱軸L都對齊。以具有優(yōu)點的方式，測量管10和入口及出口管件11、12—件式構(gòu)成，從而例如單一的管狀半成品可以用于制造它們。作為測量管10、入口管件11和出口管件12由單一的一件式管的片段形成的替代，它們還可以利用各個半成品制造，這些半成品之后連接在一起， 例如焊接在一起。另外，為了制造測量變換器1，可以使用實際中常用于此的任何材料，例如鋼、鈦、鉭、鋯等等，或者還可以使用這些材料的合適組合。例如，對于直的測量管使用鈦或鋯已經(jīng)證明特別適合，而例如由于節(jié)省成本的原因，變換器外殼100以及還可能存在的逆振蕩器則最好由鋼制成。
為了產(chǎn)生測量管10的機械振蕩，測量變換器還包括導(dǎo)電連接至測量設(shè)備電子器件的例如電動的激勵機構(gòu)，其中激勵機構(gòu)包括在這里固定在逆振蕩器13上并且與固定在測量管10上的永磁體相互作用的勵磁線圈40。激勵機構(gòu)用于將利用操作及分析電路20饋送的激勵電能Eex。轉(zhuǎn)換為例如以脈沖形式、定時地或者諧波地作用于測量管10并且令測量管以上面提到的方式彈性形變的激勵力Frai。，該激勵電能為經(jīng)合適調(diào)節(jié)的驅(qū)動電信號的形式，其例如具有受控的電流和/或受控的電壓。這里，激勵力Fex?？梢允请p向的或者也可以是單向的，并且可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式例如利用電流和/或電壓控制電路而在幅度方面得到調(diào)節(jié)并且例如利用鎖相環(huán)而在頻率方面得到調(diào)節(jié)。特別地，正如在這種測量變換器中非常常見的，激勵機構(gòu)還這樣構(gòu)造并設(shè)置在測量變換器中，使得它基本在中央作用于測量管并且/或者至少逐點地沿著測量管的虛擬中央母線在外部固定至測量管。為了檢測測量管10的振蕩，例如可以使用這種測量變換器常用的傳感器系統(tǒng)，其中以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式，利用放置于測量管10入口側(cè)的未顯示的永磁體以及與該永磁體交互作用且在這里固定在逆振蕩器13上的第一傳感器線圈50A，以及利用放置于測量管10出口側(cè)的未顯示的永磁體以及與該永磁體交互作用且在這里固定在逆振蕩器13上的第二傳感器線圈50B，檢測測量管10的運動并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的第一和第二傳感器信號sl、s2。
為了將激勵機構(gòu)以及傳感器系統(tǒng)連接至前面提到的在線測量設(shè)備的操作及分析電路20，還提供合適的連接線，其至少分段地在變換器外殼內(nèi)部引導(dǎo)。這里，連接線可以至少部分地構(gòu)造為至少分段地由絕緣物包圍的電線，例如，為“雙絞線”、扁平帶狀電纜和/或同軸電纜的形式。作為替代或者補充，連接線可以至少分段地利用特別是柔性的印刷電路板的導(dǎo)電跡線形成；關(guān)于這一點，也參見上面提到的US-B67 11 958或US-A 53 49 872。
正如已經(jīng)提到的，在所討論類型的測量設(shè)備中偶爾會遇到的問題是，在操作期間在外殼和測量設(shè)備電子器件之間以不期望的方式形成導(dǎo)電的連接&。這在圖2和3中通過電阻&象征性示出。連接&可能例如是由于侵害外殼的沉淀而引起的并且/或者由于在外殼內(nèi)部形成的冷凝水而引起的并且/或者由于在測量變換器有泄漏和/或外殼不密封的情況中滲透入外殼的介質(zhì)而引起的。經(jīng)由連接&，可能有干擾操作的漏電流流動。這樣的導(dǎo)電連接的電阻可以比外殼和測量設(shè)備電子器件之間的初始的絕緣電阻小十倍以上，特別是小于IM Ω。結(jié)果是，這種電阻能夠小于500k Ω的導(dǎo)電連接會導(dǎo)致外殼和測量設(shè)備電子器件之間的初始的絕緣電阻(其通常大于1ΜΩ，特別是大于10ΜΩ)顯著減小，特別是達到小于1ΜΩ的值，這使得漏電流提高。
為了監(jiān)控測量設(shè)備形成了這種有利于漏電流的導(dǎo)電連接&并且/或者為了識別測量設(shè)備伴隨這種導(dǎo)電連接的故障操作狀態(tài)，還提出在操作期間利用測量設(shè)備電子器件至少間歇地產(chǎn)生在外殼100和測量設(shè)備電子器件ME之間的電位差A(yù)U12，以驅(qū)動一定的漏電流l·，該漏電流例如為大約IOOnA至大約ΙΟΟμΑ的量級，其既流經(jīng)測量設(shè)備電子器件ME還進一步流經(jīng)暴露于這個電位差A(yù)U12的前述類型的導(dǎo)電連接&。另外，由于至少瞬時在外殼 100和測量設(shè)備電子器件ME之間存在的電位差A(yù)U12以及由于至少瞬時存在的導(dǎo)電連接& 而流動的漏電流l·被利用測量設(shè)備電子器件而合適地檢測，以基于它生成至少一個狀態(tài)值 Z，該狀態(tài)值瞬時地代表測量設(shè)備的瞬時的對應(yīng)于定義的故障操作狀態(tài)或至少不期望的操作狀態(tài)。
可以以簡單的方式，例如通過令外殼100處于第一參考電位U1，特別是地電位，并且令測量設(shè)備電子器件ME的至少一個部件，特別是至少一條測量信道20A至少間歇地和/ 或至少部分地處于不同于第一參考電位仏的第二參考電位隊，形成外殼100和測量設(shè)備電子器件ME之間的驅(qū)動漏電流的電位差Δ U12,其中所述第二參考電位例如約為內(nèi)部供電電路30提供的有效電壓Un的50%。
在本實用新型的另一實施例中，測量設(shè)備電子器件還具有電流測量電路20Β，其用于檢測在測量設(shè)備內(nèi)部流動的電流且例如集成在分析及操作電路20中并且/或者在工作期間至少間歇地與微計算機μ c通信，該電流測量電路至少間歇地特別是重復(fù)地檢測漏電流Iy該漏電流是由于至少間歇地在外殼100和測量設(shè)備電子器件ME之間存在的電位差A(yù)U12以及前面提到的同樣存在于外殼100和測量設(shè)備電子器件ME之間的導(dǎo)電連接&而流經(jīng)該導(dǎo)電連接以及測量設(shè)備電子器件ME內(nèi)部的。在本實用新型的另一實施例中，電流測量電路20B還包括用于檢測由電位差A(yù)U12驅(qū)動的漏電流L的傳感電阻&，在工作期間至少在測量設(shè)備電子器件ME和外殼100之間存在導(dǎo)電連接的情況中以上述方式引起的漏電流込流過該傳感電阻，從而在該傳感電阻兩端的電壓降基本與漏電流l·成正比。為了將檢測的漏電流l·傳輸?shù)娇赡艽嬖诘奈⒂嬎銠Cμ C，根據(jù)本實用新型的另一實施例，電流測量電路20Β包括至少一個用于將檢測的漏電流込數(shù)字化的A/D轉(zhuǎn)換器，該A/D轉(zhuǎn)換器至少間歇地在輸出端提供數(shù)字地代表所檢測的漏電流l·的數(shù)字信號。
為了產(chǎn)生驅(qū)動漏電流込的電位差Δ U12,測量設(shè)備還包括源電路QS，其特別是同樣利用供電電路30工作或者利用由供電電路30所提供的內(nèi)部有效電壓Un工作。源電路QS 在輸出端提供例如至少間歇地基本恒定的和/或定時的和/或脈沖狀的和/或周期的輸出電壓。這里，源電路QS的輸出電壓以及相應(yīng)設(shè)置的測量設(shè)備電子器件參考電位隊可以在幅度和符號上例如突然地和/或步進地和/或循環(huán)地改變，并且/或者源電路QS的輸出電壓為交流電壓，特別是具有可變的頻率?？梢岳缋每赡茉跍y量設(shè)備電子器件ME中提供的微計算機μ C實現(xiàn)對于源電路QS或者其提供的輸出電壓的控制，該微計算機相應(yīng)地在工作期間至少間歇地與源電路通信。
正如在圖1中示意性展示的，至少為了產(chǎn)生驅(qū)動漏電流込的電位差A(yù)U12,源電路 QS的輸出端在工作期間至少間歇地例如利用開關(guān)與外殼導(dǎo)電連接。對于上面提到的外殼被接地的情況，測量設(shè)備電子器件可以間歇地(特別是在常規(guī)的測量操作期間)并且/或者至少部分地同樣處于第一參考電位仏，其在這里是地電位。
至少對于圖2所示的情況，其中由供電電路30提供的內(nèi)部有效電壓Un是單極性的(ycc)并且因而正如在振動型測量變換器中常見的，至少分析及操作電路20特別是其測量信道20A在正常測量操作中也同時以彼此不同的電平工作，例如既以內(nèi)部有效電壓Un = Vcc又以0. 5 ·υΝ = 0. 5 -Vcc得到驅(qū)動，源電路QS的輸出端可以與外殼例如持久地導(dǎo)電連接。相應(yīng)地，根據(jù)本實用新型的另一實施例，源電路QS的輸出電壓和/或由此設(shè)置的在外殼和測量設(shè)備電子器件之間的電位差至少間歇地基本達到內(nèi)部有效電壓Un的約50%。 作為替代或者補充，特別是對于測量設(shè)備要滿足對于防火類型“固有安全”(Ex-i)的需求的情況，源電路QS的規(guī)格被設(shè)定為，使得外殼和測量設(shè)備電子器件之間的由源電路設(shè)定并且用于驅(qū)動漏電流込的電位差A(yù)U12保持總是小于40伏，特別是最高為32伏。以具有優(yōu)點的方式，源電路QS的用于形成在外殼和測量設(shè)備電子器件之間的電位差A(yù)R2的輸出電壓最大為40伏，特別是小于32伏。
在本實用新型的另一實施例中，特別是對于所提到的測量設(shè)備要滿足防火類型 “固有安全”(Ex-i)的需求的情況，測量設(shè)備電子器件還具有濾波電路FS，特別是限制電流和/或電壓的濾波電路FS。濾波電路FS在工作期間至少間歇地或者持久地與源電路QS的輸出端以及外殼100導(dǎo)電連接，如果需要，通過使用電子開關(guān)實現(xiàn)所述導(dǎo)電連接。濾波電路 FS可以例如利用用作分壓器和/或限流器的電阻網(wǎng)絡(luò)形成并且/或者利用用作電壓整流器和/或用作限壓器的二極管電路形成。正如在圖2或3中示意性示出的，在測量設(shè)備電子器件中可能提供的用作分壓器和/或漏電流的限流器的電阻網(wǎng)絡(luò)以及/或者在測量設(shè)備電子器件中可能提供的用作電壓整流器和/或用作源電路QS輸出電壓的限壓器的二極管電路可以在工作期間持久地或者僅僅暫時地例如利用開關(guān)與源電路QS的輸出端和/或外殼 100導(dǎo)電連接。
在本實用新型的另一實施例中，測量設(shè)備電子器件ME基于由電流測量電路檢測的漏電流Iy例如利用可能在測量及操作電路20中提供的微計算機μ C生成至少一個特別是數(shù)字的狀態(tài)值Ζ，其瞬時地代表測量設(shè)備的工作狀態(tài)。為了識別由于測量設(shè)備電子器件 ME和外殼100之間的導(dǎo)電連接Rf而可能在測量設(shè)備中存在的故障，并且/或者為了確定狀態(tài)值Ζ，根據(jù)本實用新型的另一實施例，測量設(shè)備電子器件還具有至少一個比較器，其可能也利用經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器與電流測量電路通信的微計算機μ C實現(xiàn)，其中比較器用于將檢測的漏電流l·與為其預(yù)先給定的例如可以由用戶修改的閾值進行比較。對于狀態(tài)值Z代表與在測量設(shè)備電子器件ME和外殼100之間存在導(dǎo)電連接相對應(yīng)的故障工作狀態(tài)的情況，具有優(yōu)點的可以是，測量設(shè)備電子器件ME基于由電流測量電路檢測的漏電流L或者基于狀態(tài)值Z生成警報，特別是可直接在線感知的警報，其用信號通知在測量設(shè)備中發(fā)生了故障，特別是由于在外殼100內(nèi)部不期望地形成導(dǎo)電沉淀(Rf)而引起的故障。于是，狀態(tài)值Z可以用于啟動至少瞬時地與測量設(shè)備電子器件ME通信的顯示元件AE，例如被轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的明碼電文故障報告、故障編碼和/或用于顯示元件AE的報警顏色值；并且/或者狀態(tài)值Z用于產(chǎn)生開關(guān)命令，該開關(guān)命令用于干預(yù)利用有故障的測量設(shè)備監(jiān)控的過程。作為替代或者補充，狀態(tài)值Z和/或由此得到的警報還可以例如通過無線電而無線地或者被通過線路而發(fā)送至在工作期間與測量設(shè)備通信的上位電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.測量設(shè)備，用于測量和/或監(jiān)控在管道和/或容器中引導(dǎo)的介質(zhì)的至少一個測量變量，該測量設(shè)備包括-測量變換器(MW)，其至少部分容納在外殼(100)中，用于檢測所述至少一個測量變量；禾口-至少間歇地與所述測量變換器導(dǎo)電連接的測量設(shè)備電子器件(ME)，其具有一至少一條測量信道，用于檢測和進一步處理至少一個利用所述測量變換器生成的原始信號(si)；和-電流測量電路O0B)，用于檢測在測量設(shè)備內(nèi)部流動的電流；-其中，所述電流測量電路至少間歇地檢測漏電流(IJ，這個漏電流由于至少間歇地在外殼和測量設(shè)備電子器件之間存在的電位差以及同樣在外殼和測量設(shè)備電子器件之間存在的導(dǎo)電連接(Rf)而流動。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量設(shè)備，其中，所述外殼(100)是接地的和/或金屬的外tJXi O
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量設(shè)備，其中，所述導(dǎo)電連接(Rf)是不期望的并且/或者由侵害所述外殼的沉淀形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量設(shè)備，其中，外殼處于第一參考電位(U1),并且測量設(shè)備電子器件的至少一個部件至少間歇地處于與第一參考電位不同的第二參考電位(U2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的測量設(shè)備，其中，外殼處于第一參考電位(U1),并且測量設(shè)備電子器件的測量信道至少間歇地處于與第一參考電位不同的第二參考電位(U2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的測量設(shè)備，其中，外殼被接地以形成第一參考電位(U1)，并且 /或者測量設(shè)備電子器件(ME)間歇地同樣處于第一參考電位(U1)15
7.根據(jù)權(quán)利要求
1 6之一所述的測量設(shè)備，還包括至少一個源電路(QS)，該源電路在輸出端提供輸出電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的測量設(shè)備，其中，為了產(chǎn)生在外殼和測量設(shè)備電子器件之間的電位差，源電路的輸出端在工作期間至少間歇地與外殼導(dǎo)電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的測量設(shè)備，其中源電路的輸出端在工作期間持久地與外殼導(dǎo)電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的測量設(shè)備，其中，源電路的輸出電壓是可變的。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的測量設(shè)備，其中，源電路的輸出電壓以突變的和/或步進的方式改變。
12.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的測量設(shè)備，其中，源電路的輸出電壓是交流電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的測量設(shè)備，其中，源電路的輸出電壓是具有可變的頻率的交流電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的測量設(shè)備，其中，測量設(shè)備電子器件還具有濾波電路(FS)， 該濾波電路在工作期間至少間歇地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求
14所述的測量設(shè)備，其中，所述濾波電路(F。是利用用作分壓器和 /或用作限流器的電阻網(wǎng)絡(luò)以及/或者利用用作電壓整流器和/或用作限壓器的二極管電路而形成的濾波電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求
14所述的測量設(shè)備，其中，所述濾波電路(FS)在工作期間利用開關(guān)至少間歇地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求
14所述的測量設(shè)備，其中，所述濾波電路(F。在工作期間持久地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的測量設(shè)備，其中，測量設(shè)備電子器件還具有用作分壓器和/ 或用作限流器的電阻網(wǎng)絡(luò)，該電阻網(wǎng)絡(luò)在工作期間至少間歇地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求
18所述的測量設(shè)備，其中，所述電阻網(wǎng)絡(luò)在工作期間利用開關(guān)至少間歇地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求
18所述的測量設(shè)備，其中，所述電阻網(wǎng)絡(luò)在工作期間持久地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
21.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的測量設(shè)備，其中，測量設(shè)備電子器件還具有用作電壓整流器和/或用作限壓器的二極管電路，該二極管電路在工作期間至少間歇地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求
21所述的測量設(shè)備，其中，所述二極管電路在工作期間利用開關(guān)至少間歇地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
23.根據(jù)權(quán)利要求
21所述的測量設(shè)備，其中，所述二極管電路在工作期間持久地與源電路的輸出端以及外殼導(dǎo)電連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的測量設(shè)備，-其中，至少一條測量信道是以測量設(shè)備的內(nèi)部有效電壓(Un)工作的，并且-其中，源電路的輸出電壓和/或外殼與測量設(shè)備電子器件之間的電位差被設(shè)置為至少間歇地為所述內(nèi)部有效電壓的50%。
25.根據(jù)權(quán)利要求
M所述的測量設(shè)備，其中，所述有效電壓還用于操作源電路。
26.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的測量設(shè)備，其中，源電路的用于形成在外殼和測量設(shè)備電子器件之間的電位差的輸出電壓最大為40伏；并且/或者外殼和測量設(shè)備電子器件之間的用于驅(qū)動漏電流的電位差總是保持小于40伏。
27.根據(jù)權(quán)利要求
沈所述的測量設(shè)備，其中，源電路的用于形成在外殼和測量設(shè)備電子器件之間的電位差的輸出電壓小于32伏。
28.根據(jù)權(quán)利要求
沈所述的測量設(shè)備，其中，外殼和測量設(shè)備電子器件之間的用于驅(qū)動漏電流的電位差最高為32伏。
29.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量設(shè)備，其中，外殼與測量設(shè)備電子器件之間的引起漏電流的導(dǎo)電連接的電阻比外殼和測量設(shè)備電子器件之間初始的絕緣電阻小，并且/或者小于 IM Ω。
30.根據(jù)權(quán)利要求
四所述的測量設(shè)備，其中，外殼與測量設(shè)備電子器件之間的引起漏電流的導(dǎo)電連接的電阻比外殼和測量設(shè)備電子器件之間初始的絕緣電阻小十倍多。
31.根據(jù)權(quán)利要求
四所述的測量設(shè)備，其中，外殼與測量設(shè)備電子器件之間的引起漏電流的導(dǎo)電連接的電阻小于500kΩ。
32.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量設(shè)備，其中，外殼和測量設(shè)備電子器件之間初始的絕緣電阻大于IM Ω。
33.根據(jù)權(quán)利要求
32所述的測量設(shè)備，其中，外殼和測量設(shè)備電子器件之間初始的絕3緣電阻大于IOM Ω。
34.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量設(shè)備，其中，電流測量電路包括由漏電流流過的傳感電阻(Rs)，在該傳感電阻兩端的電壓降基本上與漏電流成正比。
35.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量設(shè)備，其中，測量設(shè)備電子器件具有至少一個比較器， 該比較器用于將所檢測的漏電流與至少一個對該漏電流預(yù)先給定的閾值相比較。
36.根據(jù)權(quán)利要求
35所述的測量設(shè)備，其中，所述閾值是可修改的。
37.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量設(shè)備，其中，測量設(shè)備電子器件基于由電流測量電路檢測的漏電流而生成警報，該警報用信號通知在測量設(shè)備中發(fā)生故障。
38.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量設(shè)備，還包括顯示元件(AE)，用于可視化在測量設(shè)備內(nèi)部生成的故障報告。
39.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量設(shè)備，其中，測量設(shè)備電子器件基于由電流測量電路檢測的漏電流而生成至少一個狀態(tài)值(Z)。
40.根據(jù)權(quán)利要求
39所述的測量設(shè)備，其中，測量設(shè)備電子器件基于所述狀態(tài)值生成警報，該警報以信號通知在測量設(shè)備中發(fā)生故障。
41.根據(jù)權(quán)利要求
40所述的測量設(shè)備，其中，所述故障是由在外殼內(nèi)部不期望地形成導(dǎo)電沉淀而引起的故障。
42.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測量設(shè)備，其中，測量設(shè)備電子器件還具有微計算機(yC)。
43.根據(jù)權(quán)利要求
42所述的測量設(shè)備，其中，所述微計算機(μC)至少間歇地與電流測量電路通信和/或至少間歇地與源電路通信。
44.根據(jù)權(quán)利要求
42所述的測量設(shè)備，其中，電流測量電路具有至少一個用于將檢測的漏電流數(shù)字化的A/D轉(zhuǎn)換器，該A/D轉(zhuǎn)換器至少間歇地在輸出端提供數(shù)字信號，該數(shù)字信號數(shù)字地代表所檢測的漏電流。
45.根據(jù)權(quán)利要求
39所述的測量設(shè)備，-其中，電流測量電路具有至少一個用于將檢測的漏電流數(shù)字化的A/D轉(zhuǎn)換器，并且 -其中，測量設(shè)備電子器件還具有至少間歇地經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器與電流測量電路通信的微計算機，該微計算機基于由電流測量電路檢測并數(shù)字化的漏電流而生成至少一個狀態(tài)值。
專利摘要
測量設(shè)備包括測量變換器(MW)，其至少部分容納在特別是接地的外殼(100)中，用于檢測至少一個測量變量；和測量設(shè)備電子器件(ME)，其至少間歇地與測量變換器電連接。測量設(shè)備電子器件(ME)包括至少一個測量信道，用于檢測和進一步處理至少一個利用測量變換器生成的原始信號(s1)；和電流測量電路(20B)，用于檢測在測量設(shè)備內(nèi)部流動的電流。另外，電流測量電路在工作期間至少間歇地特別是重復(fù)地檢測漏電流(IL)，這個漏電流由于至少間歇地在外殼和測量設(shè)備電子器件之間存在的電位差(ΔU12)以及同樣在外殼和測量設(shè)備電子器件之間存在的特別是不期望的和/或由外殼上的堆積物形成的導(dǎo)電連接(RF)而流動?？紤]檢測的漏電流，測量設(shè)備電子器件還生成至少一個特別是數(shù)字的狀態(tài)值(Z)，其瞬時代表測量設(shè)備的特別是有故障的操作狀態(tài)。
文檔編號G01F25/00GKCN202119489SQ200990100231
公開日2012年1月18日 申請日期2009年4月23日
發(fā)明者克里斯蒂安·馬特, 奧勒·考達, 格爾諾特·恩斯特勒, 漢斯·波爾 申請人:恩德斯+豪斯流量技術(shù)股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan