用于光学测量测试介质（4）的至少一个性质的分析仪器（1）包括：光源（20）；光管理单元（22），用于将由所述光源（20）发射的光引导通过所述测试介质（4）中的检测空间（30）；光检测单元（24），用于检测由测试介质（4）散射、反射或传送的所述光的至少一部分；功率管理单元（13）；以及数据管理单元（28）。分析仪器（1）经由源布线（7）而耦合于功率源（10）。所述功率管理单元（13）经由缓冲器布线（18）而使来自功率源（10）的能量分配到所述光源（20），并且经由另外的布线（9，11）而分配到所述光检测单元（24）和所述数据管理单元（28）。数据管理单元（28）适应于经由信号布线（11）而与所述光检测单元（24）以及与接收单元（19）交换测量数据，其中所述分析仪器（1）适应于在潜在危险的环境（5）中操作。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】用于光学测量测试介质（4）的至少一个性质的分析仪器（1）包括：光源（20）；光管理单元（22），用于将由所述光源（20）发射的光引导通过所述测试介质（4）中的检测空间（30）；光检测单元（24），用于检测由测试介质（4）散射、反射或传送的所述光的至少一部分；功率管理单元（13）；以及数据管理单元（28）。分析仪器（1）经由源布线（7）而耦合于功率源（10）。所述功率管理单元（13）经由缓冲器布线（18）而使来自功率源（10）的能量分配到所述光源（20），并且经由另外的布线（9，11）而分配到所述光检测单元（24）和所述数据管理单元（28）。数据管理单元（28）适应于经由信号布线（11）而与所述光检测单元（24）以及与接收单元（19）交换测量数据，其中所述分析仪器（1）适应于在潜在危险的环境（5）中操作。【专利说明】
本专利技术涉及根据权利要求1的分析仪器，并且涉及用于操作这样的分析仪器的方法。
技术介绍
许多工业过程的控制和优化典型地牵涉加工物质的特定性质的在线分析，例如流体(气体、液体)、固体或固体/流体混合物。对于许多应用，基于光学测量(例如，光的透射、反射、散射)来进行该分析，这是有利或甚至必须的。光学测量具有许多优势:它提供非侵入式原位分析(光谱“指纹”分析)，它免除电磁场以及过程与分析仪之间固有的电流绝缘。对于一些工业段(例如化学和石油化学工业)，如果在危险环境中操作，对这样的装置的电子器件施加有特殊要求。例如，为了保证在爆炸性环境中安全的分析仪操作，装置的电子器件的外壳必须满足某些标准。用于对电子电路供电所需要的能量可足够点燃爆炸性气体。从而已知通过将仪器装入密封或净化外壳中或通过使用使分析仪电子器件与传感器链接的光纤使得仅传感器位于恶劣环境中而适合于在爆炸性环境中使用的光学分析仪装置。WO 2009/146710 Al公开了管道系统，其包括远程输出系统和气体感测站，该气体感测站包括光声光谱仪(photoacoustic spectroscopic)。由于安全性原因,远程系统(其是分析仪器的部分并且远程位于非危险气氛中)和气体感测站仅光学链接。对于光谱仪的感测光的光源位于远程部分中并且它的光通过光纤从安全气氛馈送到感测区域中的气体感测站。系统提供另外的光源作为位于传感区域中的换能器的部分。后者源的光用于将电测量信号转换成光学测量信号，其通过之前提到的光学通信链路而能传送到遥远的分析仪电子器件。EP O 289 200 A2描述了这样的专利技术，其涉及凭借光而对流体介质光学研究的装置。固有安全性通过远程放置电子器件使得仅感测部分暴露于爆炸性或恶劣环境来实现。再次，感测部分凭借光纤而链接到分析电子器件。现有技术从而包括这样的装置，其将能量密集型电子部件(特别是用于测量的光的光源)与爆炸性气体分离并且因此也与分析仪头分离，同时在部件之间提供光学链路来以安全的方式保证必需的通信。其他装置通过将电子器件装入净化或密封外壳中而使能量密集型电子器件与危险环境分离。这些策略对这样的装置的用户施加明显的额外投入和额外成本负担。
技术实现思路
本专利技术的目标之一是提供包括电子器件的分析仪器，该电子器件包括用于光学测量的光源，其中该分析仪器在危险环境中能安全操作。此目标和其他目标通过具有权利要求1的特征的分析仪器来实现。在从属权利要求中或在说明中给出有利实施例。在该整个申请中，像“可优选”、“优选”或“特别地”等等的术语指示或涉及指代仅可选的实施例。本专利技术特别提供用于光学测量测试介质(特别是流体，并且还是使用光束而能分析的任何其他介质)的至少一个性质的分析仪器，所述分析仪器包括 一至少一个光源，用于发射光， 一至少一个可选的光管理单元(发射光管理单元)，用于将由所述光源发射的光引导到所述测试介质中的检测空间上和/或内和/或通过它，以及/或至少一个可选的光管理单元(接收光管理单元)，用于接收与测试介质交互的光的至少一些部分， 一至少一个光检测单元，用于检测由测试介质弹性或非弹性散射和/或反射和/或传送和/或折射的所述光的至少一部分， 一至少一个功率管理单元，以及 一至少一个数据管理单元。另外，所述分析仪器包括功率源和/或经由源布线而耦合于功率源。所述功率管理单元经由缓冲器布线而使来自功率源的能量分配到至少所述光源，并且经由另外的布线而分配到至少所述光检测单元和/或所述数据管理单元。另外，所述数据管理单元适应于经由信号布线而与所述光检测单元以及直接或间接与接收单元交换在所述光检测单元中测量的测量数据。根据本专利技术，所述分析仪器适应于在潜在危险的环境中操作，因为至少在源布线和/或在所述另外的布线中，任何电流限于小于或等于100毫安的电流，并且任何电压限于小于或等于30伏的电压。分析仪器所抽取的电流小于100毫安并且它所耗散的能量小于50毫瓦，优选地小于35毫瓦，并且更优选地平均小于25毫瓦。根据国际标准IEC 60079-11，这些值将该分析仪器评定为简单的设备。然而，因为该分析仪器存储几毫焦数量的能量，它不视为简单的设备并且必须采取保护性措施以便确保装置的固有安全性。危险环境中的爆炸可能通过热点火或通过火花点火而发生。暴露于危险环境的热表面可以通过自燃而引起热点火。这是为什么每个危险区域具有温度分类(参见根据国际标准IEC 60079-0的温度分类列表的表I)的原因。让我们举温度分类如何运行的一个示例。如果任何表面变得比135°C还热，危险区域归类为T4风险爆炸。出故障的电机绕组例如可以非常快地形成这样的高温。在该特定危险区域内部使用的任何设备件必须不能产生大于135°C的温度。仅评为处于T4、T5或T6的设备将允许在该危险区域中。分析仪器电子器件中的任何部件的表面温度应优选地小于或等于最大表面温度(参见表I)。.1ti It2 It3 It4 Its Tre蕞大表面温度，°C 丨450丨300丨200 |l35 |l00丨85-表1，温度分类 如可以从表I看到的，存在若干温度类别。最大表面温度可根据放置电子器件的环境(例如周围温度和气体种类)而变化(参见国际标准IEC 60079-0)。通过使表面温度保持在所述最大表面温度以下，确保这样的表面不热点燃爆炸性气体混合物。限制表面温度通过在电子器件与空气之间具有低的热阻并且通过限制功率和/或通过提供对应的结构冷却和/或耗散部件而实现。电容器将能量存储在它们的板之间电场中，并且该能量可以自身在危险区域中呈现为火花。由电压供应的电容性电路使能量累积为等于电容的一半乘以电压的平方。让我们设想存着使电容器的两个板连接的开关。当电容性电路中触点闭合来使电容器放电时，火花可以恰好在触点触碰之前形成。因为触点几乎触碰，火花的大小是小的。该开关还可以代表被意外短路的场布线。从而，根据最大电压以及最坏情况下的气体组(即，按照IEC 60079-0的IIA、IIB和IIC)，固有安全的装置的最大电容受到限制。存储在电感器的磁场中的能量可以在危险区域中采用火花的形式释放。电感器L(由恒定电流I馈电)存储等于电感的一半乘以电流平方的能量。让我们设想存在可以中断电流的开关。当开关断开时，电感器“试图”使电流保持从A流到B，如同在断开开关之前那样。尝试持续该电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于光学测量测试介质（4）、特别是流体（4）的至少一个性质的分析仪器（1），所述分析仪器（1）包括－至少一个光源（20），用于发射光，－可选地，至少一个光管理单元（22），用于将由所述光源（20）发射的光引导到所述测试介质（4）中的检测空间（30）上和/或内以及通过所述测试介质（4）中的检测空间（30），以及/或可选地至少一个光管理单元（22），用于接收与测试介质交互的光的至少一部分，－至少一个光检测单元（24），用于检测由测试介质（4）弹性和/或非弹性散射和/或反射和/或传送和/或折射的所述光的至少一部分，－至少一个功率管理单元（13），以及－至少一个数据管理单元（28），其中所述分析仪器（1）进一步包括功率源（10）和/或经由源布线（7）而耦合于功率源（10），其中所述功率管理单元（13）经由缓冲器布线（18）而使来自功率源（10）的能量分配到至少所述光源（20），并且经由另外的布线（9，11）而分配到至少所述光检测单元（24）和/或所述数据管理单元（28），其中所述数据管理单元（28）适应于经由信号布线（11）而与所述光检测单元（24）以及直接或间接与接收单元（19）交换测量数据，其中所述分析仪器（1）适应于在潜在危险的环境（5）中操作，其中至少在源布线（7）和/或在所述另外的布线（9，11）中，分析仪器（1）中的任何电流I限于小于或等于100毫安的最大电流（Imax），并且分析仪器（1）中的任何电压U限于小于或等于30伏的最大电压（Umax）。...
【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克拉梅，T鲍尔，Y马雷特，JD洛博，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。