监视电子振动传感器的状况制造技术

本发明专利技术涉及一种用于监视电子振动传感器(1)的状况的方法，所述电子振动传感器(1)用于使用具有机械可振荡单元(4)的至少一个传感器单元(3)来确定和/或监视容器(2a)中的介质(2)的至少一个过程变量，所述方法包括以下方法步骤：在所述传感器(1)位于其使用位置处/中的同时确定所述电子振动传感器(1)的至少一个物理和/或化学变量特性的测量值(f、f0)，将所述物理和/或化学变量的测量值(f、f0)与针对此变量的参考值(fref、f0,ref)相比较，以及根据比较确定状况指标。

Monitoring the status of electronic vibration sensors

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】监视电子振动传感器的状况
本专利技术涉及一种用于监视电子振动传感器的状况的方法，所述电子振动传感器用于确定和/或监视容器中的介质的至少一个尤其是物理或化学过程变量。所述电子振动传感器包括具有机械可振荡单元的传感器单元。
技术介绍
要监视的过程变量可以是例如容器中的介质的料位或通过管道或管的介质的流量，然而，还可以是密度、粘度、pH值、压力、电导率或温度。另外，光学传感器(诸如浊度或吸收传感器)是已知的。不同的基础测量原理以及基本构造和/或布置是从大量出版物中已知的。对应的现场装置由本申请人各式各样地制造和销售。电子振动传感器在过程和/或自动化技术中找到多个应用。在料位测量装置的情况下，其具有至少一个机械可振荡单元，诸如例如振荡叉、单齿(tine)或膜。其被激励以在操作期间借助于驱动/接收单元(常常形式为机电换能器单元)执行机械振荡，所述驱动/接收单元进而可以是例如压电驱动器或电磁驱动器。然而，机械可振荡单元可在流量测量装置的情况下作为可振荡管被具体实现，所述可振荡管由介质流过，诸如例如，在根据科里奥利原理工作的测量装置的情况下。对应的现场装置由本申请人各式各样地制造并且在料位测量装置的情况下(例如，在商标LIQUIPHANT和SOLIPHANT下)被出售。原则上，基础测量原理是从许多出版物中已知的。驱动/接收单元借助于电激励信号激励机械可振荡单元，使得它执行机械振荡。相反地，驱动/接收单元可接收机械可振荡单元的机械振荡并且将它们转换成电接收信号。相应地，驱动/接收单元是单独的驱动单元和单独的接收单元，或组合式驱动/接收单元。在这种情况下，驱动/接收单元常常是反馈电振荡电路的一部分，借助于所述反馈电振荡电路发生机械可振荡单元的激励，使得它执行机械振荡。例如，对于谐振振荡，必须满足振荡电路条件，根据所述振荡电路条件放大系数≥1并且在振荡电路中出现的所有相位添加到360°的倍数。为了激励和满足振荡电路条件，必须确保激励信号与接收信号之间的某个相移。因此，频繁地在激励信号与接收信号之间设置相移的可预先确定的值，因此，设置相移的期望值。对于此从现有技术中已知的是最多样的解决方案，包括模拟方法以及数字方法两者。原则上，可例如通过使用适合的滤波器来实现相移的设置，或者可借助于控制回路将相移控制到可预先确定的相移，即期望值。例如，从DE102006034105A1中已知的是使用可调移相器。相比之下，在DE102007013557A1中描述了具有可调放大因子以进行振荡振幅的附加控制的放大器的附加集成。DE102005015547A1提供全通滤波器的应用。此外，借助于所谓的频率扫描，相移的设置是可能的，诸如例如在DE102009026685A1、DE102009028022A1和DE102010030982A1中所公开的。然而，还可借助于相位控制环(锁相环，PLL)将相移控制到可预先确定的值。这样的激励方法是DE00102010030982A1的主题。激励信号以及接收信号都通过频率ω、振幅A和/或相位Φ来表征。相应地，这些变量中的变化被通常考虑用于确定特定过程变量，诸如例如，容器中的介质的预定料位或甚至介质的密度和/或粘度或通过管道的介质的流量。在用于液体的电子振动限位开关的情况下，例如区分可振荡单元是被液体覆盖还是在自由振荡。在这种情况下，例如基于不同的谐振频率因而通过频移来区分这两种状况(自由状况和被覆盖状况)。进而，只有当可振荡单元被介质覆盖时才可用这样的测量装置来确定密度和/或粘度。如例如在DE10050299A1中描述的，可借助于电子振动传感器基于频率-相位曲线(Φ＝g(ω))确定介质的粘度。此过程基于可振荡单元的阻尼对介质的粘度的依赖性。在这种情况下，粘度越低，频率-相位曲线下降越陡。为了消除密度对测量结果的影响，基于通过相位的两个不同值所引起的频率变化因而借助于相对测量来确定粘度。在这方面，可设置两个不同的相位值并确定所关联的频率变化，或者当实现至少两个预先确定的相位值时，通过预先确定的频带并检测它。此外，从DE102007043811A1中已知的是根据本征频率和/或谐振频率和/或相位差的变化来确定粘度的变化并且/或者基于相应地存储的可振荡单元的振荡对介质的粘度的依赖性来确定粘度。另外在此过程的情况下，必须考虑粘度的确定对介质的密度的依赖性。为了确定和/或监视介质的密度，从DE10057974A1中已知的是一种方法以及一种设备，借助于所述方法和设备，可确定并相应地补偿至少一个干扰变量(例如，粘度)对机械可振荡单元的振荡频率的影响。在DE102006033819A1中，此外描述了要在激励信号与接收信号之间设置可预先确定的相移，在此情况下介质的粘度的变化对机械可振荡单元的机械振荡的影响是可忽略的。在这种情况下，基本上使用如下公式来确定密度：其中S是机械可振荡单元的密度灵敏度，F0,vak是在0℃下真空中的机械振荡的频率，C和A分别是机械可振荡单元的振荡频率F0,vak的线性和平方温度系数，t是过程温度，Ft,p,Med是机械可振荡单元在介质中的振荡频率，D是压力系数，并且p是介质的压力。为了独立于经验假设，从DE102015102834A1中已知的是一种用于借助于电子振动传感器确定密度和/或粘度的分析测量原理，所述电子振动传感器基于数学模型考虑可振荡单元与介质之间的相互作用。传感器以两个或更多个不同的可预先确定的相移操作并且根据响应信号确定过程变量、密度和/或粘度。为了确保电子振动传感器的可靠操作，从现有技术中已知的是各种方法，借助于所述各种方法可获得关于电子振动传感器的状况的信息。从DE102005中已知的是例如一种用于监视电子振动传感器的质量的机会。测量设备包括功率测量单元，其至少针对谐振振荡的情况监视激励器/接收单元的能量要求。以这种方式，可获得关于电子振动传感器的质量的信息。质量越高，激励谐振振荡所需要的能量越少。因此，如果用于激励谐振振荡的能量要求在可预先确定的时间段期间上升，或者超过在传感器的制造期间确定的可预先确定的极限值的质量，则可假定在可振荡单元的区域中存在缺陷、吸积等。从DE102007008669A1中已知的进而是一种具有电子单元的电子振动传感器，所述电子单元包括相位测量单元、可调移相器和相位匹配单元，这些单元控制激励信号与接收信号之间的相移的设置。可在传感器的操作的持续时间期间以可预先确定的时间间隔更新和存储控制参数。此外，基于存储的控制参数与当前控制数据之间的比较，可执行对状况的监视。
技术实现思路
所描述的解决方案总是适于特殊情况和特定陈述。单独的测量装置或专门地适配的电子单元是监视状况所需要的。所希望的将是用于检查电子振动传感器的通用监视功能。因此，本专利技术的目的是提供一种用于监视电子振动传感器的状况的方法，该方法易于执行并且普遍适用于不同的电子振动传感器。所述目的根据本专利技术通过一种用于监视电子振动传感器的状况的方法来实现，所述电子振动传感器用于确定和/或监视容器中的介质的至少一个过程变量并且包括具有机械可振荡单元的至少一个传感器单元，包括如下方法步骤：-在所述传感器位于其使用位置处/中的同时，确定所述电子振动传感器的至少一个物理和/或化学变量特性的测量值，-将所述物理和/或化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监视电子振动传感器(1)的状况的方法，所述电子振动传感器(1)用于确定和/或监视容器(2a)中的介质(2)的至少一个过程变量并且包括具有机械可振荡单元(4)的至少一个传感器单元(3)，所述方法包括如下方法步骤：‑在所述传感器(1)位于其使用位置处/中的同时，确定所述电子振动传感器(1)的至少一个物理和/或化学变量特性的测量值(f、f0)，‑将所述物理和/或化学变量的测量值(f、f0)与针对所述变量的参考值(fref、f0,ref)相比较，以及‑根据比较确定状况指标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.09 DE 102017102550.21.一种用于监视电子振动传感器(1)的状况的方法，所述电子振动传感器(1)用于确定和/或监视容器(2a)中的介质(2)的至少一个过程变量并且包括具有机械可振荡单元(4)的至少一个传感器单元(3)，所述方法包括如下方法步骤：-在所述传感器(1)位于其使用位置处/中的同时，确定所述电子振动传感器(1)的至少一个物理和/或化学变量特性的测量值(f、f0)，-将所述物理和/或化学变量的测量值(f、f0)与针对所述变量的参考值(fref、f0,ref)相比较，以及-根据比较确定状况指标。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述测量值(f、f0)与所述参考值(fref、f0,ref)之间的偏差被确定，并且其中，基于所述偏差确定所述状况指标。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个参考值(fref、f0,ref)是与所述传感器(1)的交付状况相对应的所述物理和/或化学变量的值，尤其是测量值。4.如权利要求1至3中的至少一项所述的方法，其中，针对所述物理和/或化学变量的所述至少一个参考值(fref、f0,ref)和/或所述至少一个关联的测量值(f、f0)被记录在数据表中。5.如权利要求1至3中的至少一项所述的方法，其中，针对所述物理和/或化学变量的所述至少一个参考值(fref、f0,ref)和/或所述至少一个关联的测量值(f、f0)被存储在基于因特网的文件或数据库中...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·沃格特，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔欧洲两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE