[发明专利]用于确定和/或监控过程变量的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定和/或监控容器中的介质的至少一个过程变量的装置。该装置包括：至少一个探头单元，其具有至少一个传感电极和保护电极；和至少一个电子单元，其向传感电极施加起动信号并向保护电极施加保护信号。过程变量例如是料位。

背景技术

在现有技术中，已知通过识别是否由于导电介质而在探头电极和导电容器壁或第二电极之间存在电接触，而监控介质的料位。由于在许多介质的情况中，在探头单元上能够形成沉积物，所以使用所谓的保护电极，其处于与探头电极相同的电势并且包围探头电极(例如，参见DE 3212434C2)。然而，由于沉积物的特性，有可能难以合适地产生保护信号。

发明内容

于是，本发明的目的是提供一种测量仪表，其在较大范围内对于沉积物不敏感。

本发明通过以下特征实现该目的：提供至少一个放大单元；提供至少一个限制元件，其串联设置在保护电极和放大单元的输出端之间，其中放大单元通过限制元件向保护电极施加保护信号，并且其中放大单元通过限制元件向传感电极施加起动信号；以及提供至少一个分析单元，其根据在传感电极分接的电流信号和起动信号和/或保护信号确定和/或监控过程变量。根据本发明，产生保护信号的放大单元由约束元件约束，约束元件例如但不必是欧姆电阻。这使得例如不会有饱和效应。以这种方式而在幅度上得到约束的信号被作为激励信号提供给探头电极。随后在探头电极分接电流信号，其与起动信号或保护信号相结合，关于过程变量而得到分析。在这种情况中，可以实现传导式或电容式分析，其中根据需要，还使用两个信号之间的相位。在一个实施例中，起动信号与保护信号相同。另外，对于保护的应用情况，具有优点的是保护电极在能形成沉积物的位置围绕传感电极。于是，在一个实施例中，在探头单元朝向介质的区域中，保护电极同轴地围绕传感电极。

在一个实施例中，放大单元的放大系数具有在时间上基本恒定的值。在一个实施例中，放大率设置为等于1。

在一个实施例中，提供至少一个测量电阻，通过该测量电阻分接电流信号。

在一个实施例中，提供至少一个隔离单元，其输入端与限制元件电连接，其输出端与传感电极电连接，其中隔离单元基本上防止了与隔离单元的输出端相连的电路影响与隔离单元的输入端相连的电路。电子单元可以根据功能而划分为至少两个电路或部分电路。一方面是与保护电极相关的部分，另一方面是与传感电极相关的部分。正如上面已经描述的，基本上首先向保护部分施加保护信号，然后传感器部分接收相同的信号。通过隔离单元保证了具有传感电极的部分电路对于保护电极部分电路没有影响，即，没有反作用。

在一个实施例中，隔离单元是放大单元。在一个实施例中，该放大器的放大系数被设置为等于1。

在一个实施例中，提供至少一个探头电流限制元件，其设置在隔离单元的输出端和传感电极之间，并且约束流经传感电极的电流。

在一个实施例中，容器至少部分实施为接地电极。作为替代，提供第二电极作为反电极，其或者附加地引入容器中，或者是探头单元的一部分。

在一个实施例中，限制元件是欧姆电阻，并且/或者探头电流限制元件是欧姆电阻。

在一个实施例中，提供至少一个信号源，其与第一放大单元的输入端相连。

在一个实施例中，保护信号和起动信号是交流电压。

在一个实施例中，分析单元至少将保护信号和/或起动信号数字化。这一数字化使得能够确定例如在起动信号或保护信号与电流信号或与电流信号成比例的电压信号之间的相位。进一步，信号处理显著简化。

在一个实施例中，分析单元确定保护信号和/或起动信号与电流信号和/或依赖于该电流信号的电压信号之间的至少一个幅度比，并且分析单元基于该幅度比确定和/或监控过程变量。

在一个实施例中，过程变量是介质的料位。

附图说明

现在根据附图详细解释本发明，附图中：

图1是根据现有技术的测量仪表的示意图；

图2是本发明的测量仪表的示意图；和

图3是在不同介质的测量中，信号的幅度比的图表。

具体实施方式