用于监控自动化技术的测量装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种监控自动化技术的测量装置(1)的方法，其中所述测量装置具有电容式传感器(4)，其中所述传感器(4)具有至少一个电容器，并且其中所述至少一个电容器被用于确定或者监控过程变量，其特征在于通过确定在第一时间点(T1)和随后的第二时间点(T2)所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)的荷电状态来测量所述至少一个电容器的损耗电阻(RL)，和利用所述第一时间点(T1)和所述第二时间点(T2)之间的荷电状态的变化，获得关于工作的所述测量装置(1)的能力的干扰的信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于监控自动化技术的测量装置的方法，其中该测量装置具有电容式传感器，其中该电容式传感器具有至少一个电容器，并且其中该至少一个电容器被应用于确定或者监控过程变量。此外，本专利技术涉及一种设备，所述设备用于执行用于监控工作的测量装置的能力的方法。
技术介绍
在过程和自动化技术中，通常采用用于记录和/或影响过程变量的现场装置。用于记录过程变量的是测量装置，诸如料位测量装置、流量测量装置、压力和温度测量装置、pH测量装置、传导性测量装置等等，它们分别记录相应的测量变量、料位、流量、压力、温度、pH值和传导性。用于影响过程变量的是致动器，诸如阀门或者泵，例如能够通过阀门或者泵改变管道中的液体流量或者容器中的介质的料位。原则上，靠近过程应用的，并且传输或者处理过程相关信息的所有装置都被称为现场装置。可从恩德斯豪斯(Endress+Hauser)公司的多个部门获得大量的这些现场装置。因而结合本专利技术，术语“现场装置”包括所有类型的测量装置和致动器。此外，术语“现场装置”也包括例如网关、无线电适配器或者集成/可集成在总线系统中的其它总线参与部分。许多工业工厂中的使用范围条件恶劣，所以现场装置可能经历非常高的负荷。在工业工厂筹划期间，应仔细地考虑将被应用的现场装置的负荷能力。在这种情况下，主要关注的不仅是现场装置本身的耐久性，而且也关注集成在现场装置中的测量技术的可靠性和功能性能力。诸如寿命、自监控和预测性维护的主题在这里起重要作用。这些考虑事项对被应用于记录过程变量的测量装置尤其重要。例如，应用涡流测量装置以记录测量管中的介质的流速。为了防止负面结果，在涡流测量装置中应用的测量技术必须传输可靠的测量值，并且必须有故障保护。在其中致动器基于测量装置记录的过程变量而影响同一过程变量或者另一过程变量的工厂中，当致动器基于不可靠的测量值工作时，能够导致相当大的损害。在这一点上，漩涡流量测量装置不仅必须工作，而且必须可靠地工作，在工厂中尤其如此，诸如蒸汽发电厂，在蒸汽发电厂中管线为部分高压管线，尤其是这些管线容纳被加热至高温的介质。将在下文中进一步提出涡流测量装置的示例。在正常情况下，涡流测量装置由测量管组成，所述测量管具有布置在该测量管中的阻流体(abluffbody)。假设介质或介质流满足特定条件，漩涡形成在流经该阻流体的介质中。在这方面起重要作用的是雷诺数。雷诺数是无量纲变量，其描述了流体系统的惯性力和粘性力之间的比例。当系统的雷诺数位于特定区域时，就在流经测量管中的阻流体的介质中形成漩涡。漩涡是这样的，即它们形成所谓的卡门涡街。漩涡从阻流体的第一侧的表面并且从阻流体的第二侧的表面交替地流出。漩涡随它们从其中流出的侧面不同而具有不同的旋转方向。漩涡始终以彼此相等的间隔流出。这意味着漩涡流出的频率仅受流动介质的流速变化影响。因而，漩涡流出频率直接取决于流速。记录漩涡流出频率的测量装置具有传感器系统，或者记录作为漩涡形成的结果的压力波动的测量技术具有传感器系统。已知一种传感器系统，具有电容式传感器和叶片。叶片突出到测量管中，并且在漩涡的影响下从一侧移动至另一侧。通过电容变化记录横向运动。至少一个电容器被布置在腔室内，以记录变容变化，其中腔室被与过程密封隔开。叶片的运动经由膜或者膜片而传递给这种腔室内的可移动元件。膜用于将空间与过程密封隔开，并且用于记录过程压力。用于记录过程变量的测量装置通常配备有密封件。密封件用于将测量装置的电、电子以及机械组件和源自过程和/或环境的湿气阻断。如果密封件有缺陷，则湿气能够剧烈地影响工作的测量装置的能力。例如，涡流测量装置中的膜能够在高负荷的情况下裂开，或者能够在膜中形成小裂缝。因而，在自动化工厂中，能够发生工厂中的阀门太快地开启或者闭合的情况。作为其结果，在管道中形成能够引起相当大的损害的压力波。此外，涡流测量装置的膜能够受损，其中损伤能够包括小开口/裂缝，所以介质能够穿透其中进入内部。穿透的湿气能够引起电和/或电子组件短路，或者经过更长时段导致腐蚀。能够监测流经测量装置电子装置和接地测量装置外壳之间的漏电流，以便检测测量装置的有缺陷的运行状态。例如，从WO2009/135764A1已知一种监控测量装置，尤其是作为工业测量和自动化技术的测量和/或开关装置形成的测量装置和/或电子测量装置的方法。在已知解决方案的情况下，在外壳和测量装置电子装置之间产生电势差，以影响漏电流，其中漏电流流经在外壳和测量装置电子装置之间由冷凝水形成的导电连接。此外，记录所流经的漏电流，并且考虑所记录的漏电流产生数字状态值。然后产生警告信号，警告信号告知在测量装置中发生故障，尤其是由于外壳内的导电沉积物的不良形成而引起的故障。已知方法的情况下的缺点在于，需要一个用于记录漏电流的电流测量电路。而且在这种方法中，仅测量是否瞬时存在导电连接。这种方法仅在漏电流流动至接地的情况下记录故障。通过这种解决方案，不可能进行预测性维护。从US2013/0207677A1已知一种用于检测静电、电容式传感器的故障的方法，其中该方法包括下列步骤：-当在被设置在检测电极附近的屏蔽电极上施加第一电压时，检测随检测电极所确定的静电电容变化的第一检测信号，-当在屏蔽电极上施加与第一电压不同的第二电压时，检测随检测电极所确定的静电电容变化的第二检测信号，和-根据第一确定信号和第二确定信号而确定是否存在检测电极的干扰。上述解决方案的缺点在于设置了另外的检测电极。另外，需要至少两个不同的参考电压。
技术实现思路
本专利技术的目标在于提出一种监控自动化技术的工作的测量装置的能力的方法和设备，而不需要另外的组件。根据本专利技术，由权利要求1所述的方法和权利要求11所述的设备实现该目标。因而，通过一种用于监控自动化技术的测量装置的方法实现该目标，其中测量装置具有电容式传感器，其中该传感器具有至少一个电容器，并且其中该至少一个电容器被应用于确定或者监控过程变量，其特征在于通过确定该至少一个电容器在第一时间点和在随后的第二时间点的荷电状态来测量该至少一个电容器的损耗电阻，和基于第一时间点和第二时间点之间的荷电状态的变化，获得关于工作的测量装置的能力的干扰的信息。能够通过不同的变量来表征该至少一个电容器的荷电状态。因而，能够至少通过电容器上的电荷和/或电容器两端的电压表征荷电状态。因而可通过不同方式确定荷电状态的变化。损耗电阻是电容器的漏电流所流经的路径的电阻，其中漏电流是流经不被设置成用于传导电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监控自动化技术的测量装置(1)的方法，其中所述测量装置(1)具有电容式传感器(4)，其中所述传感器(4)具有至少一个电容器(Cs0、Cs1)，并且其中所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)被应用于确定或者监控过程变量，其特征在于通过确定所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)在第一时间点(T1)和在随后的第二时间点(T2)的荷电状态来测量所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)的损耗电阻(RL)，和基于所述第一时间点(T1)和所述第二时间点(T2)之间的荷电状态的变化，获得关于工作的所述测量装置(1)的能力的干扰的信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.17 DE 102013110243.31.一种监控自动化技术的测量装置(1)的方法，其中所述测量装置(1)具有电容式传感
器(4)，其中所述传感器(4)具有至少一个电容器(Cs0、Cs1)，并且其中所述至少一个电容器
(Cs0、Cs1)被应用于确定或者监控过程变量，其特征在于
通过确定所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)在第一时间点(T1)和在随后的第二时间点
(T2)的荷电状态来测量所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)的损耗电阻(RL)，和
基于所述第一时间点(T1)和所述第二时间点(T2)之间的荷电状态的变化，获得关于工
作的所述测量装置(1)的能力的干扰的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于确定表示所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)的
荷电状态的变化的数字诊断值，
通过把所述诊断值与预定阈值(T值)比较来获得关于工作的所述测量装置(1)的能力的
干扰的信息，并且
当超过所述预定阈值(T值)时产生故障报告。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于确定所述电容器(Cs0、Cs1)在相继两个时间
点处的荷电状态的差，并且
从所述差获得关于工作的所述测量装置(1)的能力的干扰的信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于确定表示所述荷电状态之间的差的数字差
值，并且通过把所述差值与预定阈值(T值)比较来获得关于工作的所述测量装置(1)的能力
的干扰的信息，并且，
当超过所述预定阈值(T值)时产生故障报告。
5.根据上述权利要求一项或者更多项所述的方法，其特征在于通过第一次以参考电压
(VREF)对所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)充电来测量所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)的损耗
电阻(RL)，
在第一预定时间跨度后确定所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)上的电荷，
第二次以所述参考电压(VREF)对所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)充电，和
在第二预定时间跨度后确定所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)上的电荷，并且
所述第一预定时间跨度和所述第二预定时间跨度长度不同。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述第二预定时间跨度比所述第一预定时
间跨度短，使得在所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)的第二次充电之后紧接着发生对应的第
二时间点(T2)，在所述第二时间点(T2)执行所述至少一个电容器(Cs0、Cs1)的荷电状态的
确定。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于在所述第一时间点(T1)处在所述至少一个
电容器(Cs0、Cs1)上确定的第一电荷和在所述第二时间点(T2)处在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯彼得·施密德，维尔纳·坦纳，德克·聚特林，马丁·科克，
申请(专利权)人：恩德斯豪斯流量技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH