[发明专利]在高温下具有安全切断的填料位测量装置

说明书

本发明涉及一种填料位测量装置，以及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述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。

本发明的任务在于，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。

该任务通过具有以下特征的装置和方法来解决。

据此，提供了一种填料位测量装置，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，其中还具有：用于确定所述压电振荡装置的温度和/或所述压电振荡装置周围的温度的温度确定装置，其中所述控制装置被实现为当达到所确定的温度的门限温度时产生开关信号和/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/或与之相连的填充或排空设备进行设置。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压电振荡装置的一个压电元件的连接电极相同地构造和连接。

另外，还提供了一种用于操作振动极限开关的方法，其中产生激励信号并将其施加到压电振荡装置上，其中所述压电振荡装置产生机械振荡，并且所述机械振荡通过振荡结构来提供，其中确定所述压电振荡装置的温度和/或所述压电振荡装置周围的温度，并且当达到所确定的温度的门限温度时产生开关信号和/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激励信号生成机械振荡信号和/或由机械振荡信号生成接收信号。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。