【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种用于经由包围介质的表面的周围区域中的测量位置上的第一温度和第二温度确定介质的介质温度的温度测量装置，其包括用于得出第一温度的第一传感器和用于得出第二温度的第二传感器以及测量值处理机构，其经由第一馈线与第一传感器连接并且经由第二馈线与第二传感器连接，并且在时间上周期性地在测量间隔中提供作为用于确定介质温度的测量值的第一温度和第二温度。
技术介绍
1、这样的方法已经从de 198 00 753a1中已知。在该公开文献中给出了如何能够利用带有所属传感器的温度测量装置实施非侵入式测量技术。这意味着，在de 198 00 753a1中已经介绍了用于尤其在管中流动的液体中的非侵入式的温度测量的传感器。从传感器和外部测量的温度的热流特性dq/dt中得出介质的待测量的温度。
2、namur推荐性规范ne 107“自我监控和场设备诊断”要求温度测量装置进行自我监控并且在此列出待识别的不同类型的故障。
3、尤其在非侵入式温度测量中，未知的外部环境能够影响测量精度。外部环境例如是：
4、1.错误的安装，
5、2.由于错误和/或损坏的绝缘造成的环境温度的突然波动，和
6、3.例如由于热/冷液体或气体的冲洗造成测量温度的阶跃。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，为非侵入式温度测量装置实现测量精度的内在评估，并且因此符合根据namur推荐性规范ne 107的要求。
2、对于开头所述的温度测量装置来说该目的由此实现
3、质量特性例如是质量码。本专利技术描述了在稳态下的第一温度和第二温度之间的差的差商与非稳态下的差商在特定程度上偏离的效果。监控差商dt/dt(t1-t2)中的偏差或变化并且作为质量特性与测量值一起传输，t2为第二温度并且t1为第一温度。在此，第一温度是邻近介质的温度，也称为下部温度。t2则是在上面的温度，也称为上部温度。这样的质量特性或者这样的质量码能够有不同的特点。第一特点是简单的1位元输出好/不好，第二特点是n位元输出，其具有基于差商的幅度的多个质量分级，另一个特点为，将这些信息作为根据din iec 751的精度类别的精度的分级告知过程控制系统。
4、在温度测量装置的另一个设计方案中具有分析机构，分析机构设计用于记录作为时间连续的置信曲线的变化率并且将其存储在存储机构中，从其中能够根据需要为了诊断目的将置信曲线经由网络接口上传至上级系统。
5、因此，在上级系统中能够看到环境温度的突然的波动和介质温度中的阶跃，并且设备操作者能够相应地做出反应并且这不一定解释为测量错误。
6、因此，时间连续的置信曲线对应信任等级，其在整个测量序列中在稳态中在+/-0.02的范围中。在未给出稳态的范围中该差商发生偏离。因此，能基于记录时间连续的变化率的记录从置信曲线中导出置信曲线或信任等级(差商)与测量错误的相关性。
7、对于特别准确的温度测量来说，其优点在于，测量处理机构设计用于利用公式计算介质温度：
8、mt＝t1+k0×(t1-t2)+k1×d(t1-t2)/dt
9、
10、并且因此改进在动态行为中的精度。
11、介质温度以及例如过程管中的温度在最简单的情况下利用mt＝t1+k0×(t1-t2)得出。例如，第一修正系数在用于墙体材料的实验室中以测量技术的方式得出不同的导热性和至少两种壁厚度。随后，线性插入能用于具有另外的壁厚度的过程管。
12、随后在另一个特点中，除了差商的等式的线性项以外，还能够使用变化率。由此能够进一步改进响应时间。随后，过程管中的温度利用mt＝t1+k0×(t1-t2)+k1×d(t1-t2)/dt得出。附加地能够添加另外的修正系数偏移。
13、在上级过程系统中的测量值的简化的诊断方面的优点为，温度测量装置具有分类机构，该分类机构设计用于根据变化率的值为每个测量值分配精度类别。
14、在精度类别和分级方面例如能够根据相应的标准进行。借助于这样引入的自我诊断功能对传感器或温度测量装置的测量值和功能性进行可靠性测试。这经由对信号质量的连续监控进行。由此识别对测量值或传感器的负面影响并且能够通过状态信号将其传输至操作者，其另一方面能够利用这些状态信号更好地解释测量值。这样的设备的操作者从提高的设备可用性上获利并且例如能够在其需要时准确地进行维护。
15、此外，温度测量装置设计具有热耦合元件，所述热耦合元件用作为测量头并且在测量头中布置有传感器，其中，热耦合元件具有耦合面并且设计用于安装在容器或管上，其中，耦合面朝向容器的表面或者管的表面。
16、此外提高测量精度的是，第一传感器和第二传感器以距耦合面的不同的间距布置在热耦合元件中。
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1.一种温度测量装置(100)，用于在测量位置(MS)处从第一温度(T1)和第二温度(T2)确定介质(M)的介质温度(MT)，所述测量位置在包围所述介质(M)的表面(O)的周围区域中，所述温度测量装置包括用于得出所述第一温度(T1)的第一传感器(S1)、用于得出所述第二温度(T2)的第二传感器(S2)以及测量值处理机构(10)，所述测量值处理机构经由第一馈线(L1)与所述第一传感器(S1)连接并且所述测量值处理机构经由第二馈线(L2)与所述第二传感器(S2)连接，并且所述测量值处理机构在时间(t)上周期性地在测量间隔(ti)中提供作为用于确定所述介质温度(MT)的测量值的所述第一温度(T1)和所述第二温度(T2)，
2.根据权利要求1所述的温度测量装置(100)，还具有分析机构(12)，所述分析机构设计用于将所述变化率(dT/dt)作为时间连续的置信曲线(TL)记录并且存储在存储机构(15)中，为了诊断目的根据需要能够将所述置信曲线(TL)从所述存储机构经由网络接口(16)上传至上级系统(101)。
3.根据权利要求1或2所述的温度测量装置(100)，其中
4.根据权利要求1至3中任一项所述的温度测量装置(100)，还具有分类机构(13)，所述分类机构设计用于根据所述变化率(dT/dt)的值为每个测量值分配精度类别(KL1，...，KL5)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的温度测量装置(100)，具有热耦合元件(20)，所述热耦合元件用作为测量头(21)，并且在所述测量头中布置有传感器(S1，S2)，其中，所述热耦合元件(20)具有耦合面(22)并且所述热耦合元件设计用于安装在容器或管(25)上，其中，所述耦合面(22)朝向所述容器的表面(O)或所述管(25)的表面(O)。
6.根据权利要求5所述的温度测量装置(100)，其中，所述第一传感器(S1)和所述第二传感器(S2)以距所述耦合面(22)的不同的间距(A1，A2)布置在所述热耦合元件(20)中。
...【技术特征摘要】
1.一种温度测量装置(100)，用于在测量位置(ms)处从第一温度(t1)和第二温度(t2)确定介质(m)的介质温度(mt)，所述测量位置在包围所述介质(m)的表面(o)的周围区域中，所述温度测量装置包括用于得出所述第一温度(t1)的第一传感器(s1)、用于得出所述第二温度(t2)的第二传感器(s2)以及测量值处理机构(10)，所述测量值处理机构经由第一馈线(l1)与所述第一传感器(s1)连接并且所述测量值处理机构经由第二馈线(l2)与所述第二传感器(s2)连接，并且所述测量值处理机构在时间(t)上周期性地在测量间隔(ti)中提供作为用于确定所述介质温度(mt)的测量值的所述第一温度(t1)和所述第二温度(t2)，
2.根据权利要求1所述的温度测量装置(100)，还具有分析机构(12)，所述分析机构设计用于将所述变化率(dt/dt)作为时间连续的置信曲线(tl)记录并且存储在存储机构(15)中，为了诊断目的根据需要能够将所述置信曲线(tl)从所述存储机构经由网络接口(16)...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒂姆·舍雷尔，托马斯·比尔魏勒，斯特凡·冯·多斯科，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：
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