在高温下具有安全切断的填料位测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种振荡极限开关装置，其具有用于产生电激励信号（ｓ）和／或用于处理电接收信号（ｅ）的控制装置（１９，１６），用于基于所述激励信号产生机械振荡和／或用于把机械振荡转换成所述接收信号的压电振荡装置（１０，１２），以及用于把由所述振荡装置所产生的机械振荡发射到振荡结构周围的振荡结构（３），其中设置有用于确定振荡装置（１０，１２）的温度（Ｔ）和／或该振荡装置周围的温度的温度确定装置（１９，１７），并且其中所述控制装置（１９）被实现为当达到门限温度时或者与温度（Ｔ）相关地产生开关信号（ｓｗ）和／或告警信号（ｗ）。此外，优选地还涉及一种用于操作振动极限开关的相应设计的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在高温下具有安全切断的填料位测量装置 本专利技术涉及一种具有权利要求1的前序部分所述特征的振动极限开关装置，以及具有权利要求9的前序部分所述特征的操作振动极 限装置开关的方法。通常，用于监测容器内介质的填料位的振动极限开关装置包括一 个用于产生机械振荡的振荡结构。所述振荡结构与一个振荡装置相耦 合，其中所述振荡装置被设计为基于电激励信号产生一个要传递到所 迷振荡结构上的机械振荡。优选的是，该所述振荡装置同时被设计为 将一个由振荡结构所传递的机械振荡转换成一个电接收信号。所述激励信号由一个控制装置生成，其中所述控制装置最好用于处理所述接 收信号。振动极限开关通常由一个这种振荡装置形式的压电发送/接收单 元和一个与之相连的振荡结构形式的机械构造构成。发送单元的电驱动能量被转换成机械的振动能量，由此所驱动的振荡构造开始以其谐 振频率振荡。以相反的方式，电接收信号到达由振荡装置所构成的接 收单元。这个接收信号的频率和振幅与振动音叉被覆盖的状态有关， 从而得到容器的填料位，并可以随后对其进行分析。本专利技术的任务在于，建议了一种填料位测量装置、尤其是振动极 限开关装置，以及一种用于操作这种可安全工作的装置的方法。该任务通过具有权利要求1所述特征的装置和具有权利要求9 所述特征的方法来解决。具有优点的实施例是从属权利要求的主题。据此，优选的是一种振动极限开关装置，其具有用于产生电激励 信号和/或用于处理电接收信号的控制装置，用于基于所述激励信号产、尤其是压电振荡装置，以及振荡结构，其中提供了用于确定所述振荡装 置的温度和/或所述振荡装置周围的温度的温度确定装置，并且其中所 述控制装置被实现为当达到门限温度时或者与温度相关地产生开关 信号和/或告警信号。所述控制装置最好具有用于输出开关信号的输出端，所述开关信 号用于控制连接在其上的设备、尤其是填充或排空设备，和/或用于在 特别限定的状态下对所述振动极限开关装置和/或与之相连的设备进 行设置。所述控制装置最好还具有用于输出告警信号的输出端，所述 告警信号用于用信号来告知临界工作状态。最好还具有存储装置，用来存储至少一个事先所确定的温度，该 温度用于分析振动极限开关装置或者其上级设备的故障状态。所述温度确定装置最好具有带有均衡导线的热元件，用于产生温 差电压。优选的是，两个具有彼此不同的热电系数的热电极彼此相邻 设置(尤其是设置在所述振荡装置的陶瓷部分和压电元件之间)。尤其是控制装置形式的温度分析装置通过绝缘的均衡导线与具 有彼此不同的热电系数的热电极相连，所述均衡导线的各个导线的热 电系数与连接在其上的热电极相一致，或者具有所限定的关系。优选的是，所述温度确定装置的至少一个热电极与用于连接所述 振荡装置的一个压电元件的连接电极相同地构造和连接。特别地，优选的还有一种用于操作振动极限开关装置的方法，其 中产生激励信号并将其施加到振荡装置上，其中所述振荡装置产生机 械振荡，其中确定所述振荡装置的温度和/或所述振荡装置周围的温度 和/或生成与特定温度或门限温度相关的开关信号和/或告警信号。最好是在达到门限温度时生成所述开关信号，以便在所限定的状 态下对另外的设备进行设置，从而填充或排空所监测的容器。尤其是 在达到门限温度时生成所述告警信号，从而用信号来告知临界工作状 态。最好在存储装置中存储至少一个事先确定的温度，用于在后面的 时刻对故障状态进行分析。由所述温度也可以确定所监测的容器中的填料的温度值。在这样的装置以及在这样的方法中，所述门限温度被设置在所采 用的压电材料的居里温度以下，使得所述振荡装置可以无干扰地由所述门限温度优选地在居里温度以下低于10%，尤其是低于5%,特别 是低于2%。这样能够可靠地使用由至少一个压电元件所构成的振荡 装置。当超出居里温度时，将发生去极化，其结果是发送和接收单元 在如此建立的工作过程中将丧失其压电特性。取决于如此构造的传感 器的机械和电气实现方式，例如当容器变干或者容器溢出时，这可能 会导致很危险的错误发生。通过提供温度确定装置，可以通过引入相应的措施避免超出位于 居里温度之下的临界门限温度，或者可以激活一种机制，该机制例如 允许使整个设备停止或者允许启动或禁用这类设备中的特定装置。优 选的是，在达到居里温度时或者最好是在达到居里温度之前就足以使 如此构造的极限填料位指示器的输出进入到所限定的安全位置，从而 可以在必要时及时地釆取应对措施。借助最好是控制指针 (Schleppzeiger )将最大的工作温度存储在诸如EEPROM的存储装 置中，这样可以在振动极限开关装置发生故障之后、或者在制造商或 运营商发生其他干扰之后，界定这种振动极限开关装置的可能的故障 原因。优选的是，在压电发送/接收单元附近设置所述温度确定装置的 温度传感器。如果特定的温度被传送到所述控制装置或者经由控制装 置传送到一个调度台，则所述控制装置或调度台及运营商可以在驱动 装置和填料之间的温度下降很小的情况下附带地利用以下可能性即 可以得出关于所监测的容器中的填料介质的温度的结论。具有优点的是，通过所建议的装置和方法提供了一种成本低廉且 节省占地的传感器单元，利用这种传感器单元可以监测用于形成振荡 装置的压电驱动装置的温度。为了保护这种振荡装置的压电元件或其他类似的元件，最好借助 一个热电阻链进行温度测量，所述热电阻链直接位于温度敏感元件的 前面。测量温度的一种可能是采用金属温度传感器，已知的金属温度传感器如Ptl00或Pt1000，它们通过温度改变其电阻。这类传感器在驱动装置外壳中需要占据相当大的位置。此外，提 出一种最佳的放置方案并不简单，因为使热传导适当地传递到振荡装 置的振荡结构的膜片上或者传递到与之相连的金属元件上不能再确 保借助例如压料盘和压电块之间的陶瓷盘所实现的电位隔离。但是， 这类温度确定装置的温度传感器应当尽可能地在可能的热源方向上 位于热源和压电元件之间。因此，设置有具有彼此不同的热电系数的 电极的构造是特别优选的。下面借助附图更详细地阐述本专利技术的实施例。如图所示 附图说明图1示出了根据第一种实施方式的振动极限开关装置的振荡系 统和电子器件的示意性侧视图，图2示出了根据第二种实施方式的构造， 图3示出了根据第三种实施方式的构造。除了图中所示的实施方式之外，也可以采用其各个方面的特别组 合，以及具有数目更多或更少的这类元件的其它实施方式。 一个重要 的基本思想在于，在温度敏感的元件的范围内进行温度测量，并利用 如此所确定的温度来影响振动极限开关的操作，或者进而影响所监测 的其它设备的操作。在对不同实施方式所进行的说明中，分别用相同 的附图标记来表示相同或同类的元件或信号，其中在描述第二和第三 种实施方式时，为了简明起见，参照了其它各实施方式的相应描述。图1示出了振荡系统1和电子器件2的细部。使用了一个常见的 振荡音叉作为机械振荡结构3。这个振荡音叉至少部分地伸入到一个 容器中，在所述容器中装有要监测其填料位的填料介质。在所述振荡 结构的与要监测的填料介质相对的一侧上设置了 一系列元件，这些元件在所示实施方式中仅仅示例性地用彼此层叠并通过螺紋杆4和螺母 5相对于振荡结构固定的元件来表示。但原则上也可以采用用来形成 与振荡音叉相连的振荡驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种填料位测量装置，具有：　－用于产生电激励信号（ｓ）和／或用于处理电接收信号（ｅ）的控制装置（１９，１６），　－用于基于所述激励信号（ｓ）产生机械振荡和／或用于把机械振荡转换成所述接收信号（ｅ）的振荡装置（１０，１２）、尤其是压电振荡装置，以及　其特征在于，还具有：　－用于确定所述振荡装置（１０，１２）的温度（Ｔ）和／或所述振荡装置（１０，１２）周围的温度（Ｔ）的温度确定装置（１９，１７），　其中所述控制装置（１９）被实现为当达到门限温度时或者与温度（Ｔ）相关地产生开关信号（ｓｗ）和／或告警信号（ｗ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A弗里克，S韦尔勒，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]