振动音叉液位开关的改进或与其有关的改进制造技术

本发明专利技术提供了用于检查自振荡振动音叉液位开关的状态的方法以及设备。该开关包括测试设备，该测试设备在开关从闭合回路反馈操作模式进入断开回路测试模式时进行操作。接收到的测试信号的幅度与预定阈值进行比较，以确定开关的健康状况。关的健康状况。关的健康状况。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】振动音叉液位开关的改进或与其有关的改进


[0001]本专利技术涉及振动音叉液位开关，并且特别地，涉及检查处于原位的振动音叉液位开关的状态的方法；以及涉及振动液位音叉，其被配置成实施这样的方法。

技术介绍

[0002]振动音叉液位开关通常用于检测罐中液体的表面何时处于特定液位，该特定液位是音叉在罐中所处的高度。通常，音叉液位开关被配置成通过电子电路中的正反馈回路进行自振荡，其中，仔细调谐发送元件与接收元件之间的相位延迟来确保正反馈信号同相。
[0003]在操作中，在“常干”应用中，当音叉处于空气中(“干”)时，振动频率将处于一个水平，但当罐中的液体上升到与音叉接触(“湿”)时，振动频率将下降。在“常湿”应用中，适用相反的情况，并且频率将随着液体降至音叉的液位以下而升高。
[0004]尽管构造相对简单，但是振动音叉液位开关用于如果开关不能按预期地操作则会出现经济和个人损失的情况。因此，特别是在安全关键应用中，需要不时地检查开关功能。
[0005]过去检查开关通常涉及：关闭使用开关的过程；移除开关；测试开关；重新安装开关；以及重启过程。测试过程涉及使音叉与液体或其他阻尼元件接触以模拟开关的湿或干条件。这样的程序必然涉及服务操作人员在现场，但是也可能涉及密封件的破坏和使服务操作人员暴露于令人不快和/或危险的材料。
[0006]EP 1580539提出了一种用于测试振动音叉的方法，该振动音叉具有反馈电路，该反馈电路被配置成使音叉以其谐振频率振荡。所描述的方法提出改变保持自振荡的电路内的一个或更多个激励参数，并且然后将所得到的变化与包括对应无故障系统的数据的数据集进行比较。激励参数在微处理器的控制下反映在信号处理块中。根据描述，微处理器改变这些处理块中的一个处理块的操作以创建测试，但是不理解的是，实际上如何实现这样的方法，因为反馈电路被仔细地平衡并且干扰电路的参数将阻止其操作。
[0007]EP 1624291提出了替选方案，在该替选方案中，以超过谐振频率范围的频率驱动音叉，并且然后分析所得到的幅度信号。该设备需要附加的驱动电路，并且不能诊断现有电路的功能中的故障。
[0008]US 2006/0267784描述了一种音叉液位开关，其将测试功能在操作微处理器中实施。当音叉为“干”时，功能测试单元在功能测试期间减小输入放大器的放大，以生成测试测量信号，如果音叉是湿的，则会产生所述测试测量信号。然后，评估单元在无误差条件下将测试测量信号评估为“湿”信号。
[0009]本专利技术的目的是提供用于检查开关功能的方法和/或设备，该方法和/或设备将至少在某种程度上解决上述问题和现有技术中的缺点；或者该方法和/或设备将至少提供新颖且有用的选择。

技术实现思路

[0010]因此，在一个方面，本专利技术提供一种测试振动音叉液位开关的功能的方法，该振动
音叉液位开关被配置成借助于闭合反馈回路在正常工作模式下自振荡，所述方法包括：中断所述正常工作模式；利用由集成到所述开关中的测试设备生成的测试信号、以断开回路脉冲模式驱动所述开关；以及将在一组时间接收到的测试信号的幅度与在对应时间的预定幅度阈值进行比较。
[0011]优选地，接收到的测试信号经受包络检测。
[0012]优选地，所述测试信号是以与在中断正常工作模式之前的正常模式工作中观察到的频率有关的频率生成的。
[0013]优选地，所述开关包括整体式微控制器，所述方法包括：使用所述微控制器生成所述测试信号。
[0014]优选地，所述方法包括：生成离散数目周期的测试驱动信号。
[0015]优选地，所述方法还包括：对所述微控制器进行编程，以在生成所述测试信号之前中断所述正常工作模式。
[0016]替选地，通过手动干预来实现中断所述正常工作模式的动作。
[0017]优选地，从远程位置实现所述手动干预。
[0018]优选地，所述方法还包括：提供所述开关的状态的视觉指示。
[0019]优选地，所述方法包括：提供对故障的存在及故障的性质的指示。
[0020]在第二方面，本专利技术提供了一种振动音叉液位开关，该振动音叉液位开关被配置成借助于闭合反馈回路在正常工作模式下自振荡，所述开关还包括测试设备，所述测试设备能够在所述正常工作模式中断时以断开回路脉冲模式操作，所述测试设备被配置成并且能够操作成：利用测试信号驱动所述开关，并且将在一组时间接收到的测试信号的幅度与在对应时间的预定幅度阈值进行比较。
[0021]优选地，所述振动音叉液位开关还包括包络检测设备，所述包络检测设备被配置成用于应用于所接收到的测试信号。
[0022]优选地，所述测试设备被配置成：以与在中断正常工作模式之前在正常模式工作中观察到的频率有关的频率生成测试信号。
[0023]优选地，所述振动音叉液位开关包括整体式微控制器，所述测试设备至少部分地集成在所述微控制器中。
[0024]优选地，所述微控制器被配置成或被编程为生成离散数目周期的测试信号。
[0025]优选地，所述微控制器被编程为在所述测试设备的操作之前中断所述正常工作模式。
[0026]替选地，所述振动音叉液位开关还包括控制器，所述控制器用于实现所述正常工作模式的中断以及启动所述测试设备的操作。
[0027]优选地，所述控制器能够通过手动控制干预或者通过过程控制干预来手动地或远程地操作。
[0028]优选地，所述测试设备还能够操作用于提供所述开关的状态的视觉指示。
[0029]优选地，所述振动音叉液位开关包括LED灯，所述LED灯被编程为指示故障的存在及故障的性质。
[0030]本领域技术人员将理解可以执行本专利技术的方式的许多变型。以下描述旨在仅作为执行本专利技术的一种手段的说明，并且缺少对变型或等同物的描述不应被视为限制。在所附
权利要求的范围内，在可能的情况下，特定元素的描述应被视为包括其现在或将来存在的任何和所有等效物。
附图说明
[0031]现在将参照附图描述本专利技术的一个优选的形式，在附图中：
[0032]图1：示出了用于执行根据本专利技术的故障检测的示意性硬件图；
[0033]图2：示出了在空气中操作的振动音叉液位开关的频率响应，其中驱动信号的频率处于音叉在空气中的谐振频率；
[0034]图3：示出了在水中操作的振动音叉液位开关的频率响应，其中驱动信号的频率处于音叉在水中的谐振频率；
[0035]图4：示出了以音叉的谐振频率在硅油中操作的振动音叉液位开关的频率响应；以及
[0036]图5：示出了如图4中操作但不处于谐振并且指示故障的存在的振动音叉液位开关的频率响应，幅度比例小于图4的幅度比例。
具体实施方式
[0037]参照附图，本专利技术提供了在不将开关从其正常操作位置移除或干扰的情况下检查振动音叉液位开关10的操作和/或状态的方法。本专利技术还提供液位开关，其配置有内部故障检查或测试设备，使得当开关处于原位时可以检查或测试开关的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种测试振动音叉液位开关的功能的方法，所述振动音叉液位开关被配置成借助于闭合反馈回路在正常工作模式下自振荡，所述方法包括：中断所述正常工作模式；利用由集成到所述开关中的测试设备生成的测试信号、以断开回路脉冲工作模式驱动所述开关；以及将在一组时间接收到的测试信号的幅度与在对应时间的预定幅度阈值进行比较。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收到的测试信号经受包络检测。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述测试信号是以与在中断所述正常工作模式之前在正常模式工作中观察到的频率有关的频率生成的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述开关包括整体式微控制器，所述方法包括：使用所述微控制器生成所述测试信号。5.根据权利要求4所述的方法，包括：生成离散数目周期的测试驱动信号。6.根据权利要求4或5所述的方法，还包括：对所述微控制器进行编程，以在生成所述测试信号之前中断所述正常工作模式。7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，通过手动干预来实现中断所述正常工作模式的动作。8.根据权利要求7所述的方法，其中，从远程位置实现所述手动干预。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：提供所述开关的状态的视觉指示。10.根据权利要求9所述的方法，包括：提供对故障的存在及故障的性质的指示。11.一种振动音叉液位开关，其被配置成借助于闭合反馈回路在正常工作模式下自振荡，所述开关还包括测试设备，所述测试设备能够在所述正常工作模式中断时以断开回路脉冲测试模式操作，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敬东，塔德沃斯，
申请(专利权)人：罗斯蒙特储罐雷达股份公司，
类型：发明
国别省市：