[发明专利]用于确定测量变量的测量组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定至少一个测量变量的测量组件，其带有至少一个传感器装置和至少一个发送装置。在此，传感器装置产生至少一个测量信号，而发送装置至少由该至少一个测量信号产生至少一个输出信号。测量变量例如为介质的流量、填充状态(Füllstand)、pH值或温度。

背景技术

在现代的工艺自动化系统(Prozessautomatisierung)中使用大量测量仪器以用于确定或用于监测测量变量，以便由此对工艺进行监测或控制。如果尤其涉及到有危险的或关于安全至关重要的应用情况，那么测量仪器或总的测量组件也必须满足提高程度的安全性。换而言之，测量仪器必须提供一定程度的可靠性。这通过安全要求等级或安全完整性等级(Sicherheits-Integritatslevel，SIL)来描述。在此必须以更高的等级来进一步最小化功能性故障的风险。

为了识别出功能性故障，测量仪器因此配备有允许尤其自我监测或监测各个构件的功能性。

如果识别出故障，则一方面发出信号，尤其经由故障信号发出信号，且另一方面测量仪器变换到防护状态中(尤其在危急故障的情况下)，该状态防止由于测量仪器处于故障状态中而发生事故。

针对进一步的考虑，测量仪器或总的测量组件被划分成至少一个传感器装置和发送装置。传感器装置在开始测量时产生由发送装置处理的测量信号。处理在此例如可意指在发送装置中存储校准数据，其允许由该测量信号得出实际感兴趣的测量变量。如果测量信号例如是根据雷达原理的填充状态测量仪(Füllstandsmeßgerät)的微波信号的运行时间，那么可经由参考数据得出反射微波信号的介质的填充状态。补充地或备选地，在发送装置中将测量信号转换成可经由现场总线进行通讯的(在大多情况下标准化的)数据。所产生的输出信号例如为4…20mA信号。

在此，测量组件通常不仅理解为测量仪器(备选的名称：现场仪器)，而且理解为用于测量的单独的构件的互连系统(Zusammenschaltung)。

除了对故障进行识别之外，同样重要的是测量组件在这样的故障情况下还可靠地转变到安全的状态中，即尤其变换到静止状态(Ruhestand)中或断开的状态中。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种在故障情况下转变到安全的状态中的测量组件。

根据本发明的测量组件(在其中，其实现先前引出和指出的目的)首先且主要以此为特征，发送装置具有至少一个控制装置、至少一个切换装置以及至少一个信号输出调整装置。信号输出调整装置设计成用于产生至少一个输出信号。切换装置如此设计，即，切换装置至少处在第一状态或第二状态中。控制装置在切换装置处在第一状态中的情况下与信号输出调整装置相连接。信号输出调整装置在切换装置处在第二状态中和/或信号输出调整装置没有与控制装置相连接的情况下产生作为输出信号的至少一个故障信号。此外，控制装置作用于传感器装置的能量供应系统，而传感器装置作用于切换装置。传感器装置在为该传感器装置供应有在可预定的最小值之上的能量的情况下将切换装置保持在第一状态中。最后，控制装置在控制装置识别出存在故障状态的情况下至少将传感器装置的能量供应降到可预定的极限值上。在一种设计方案中，控制装置在其识别出存在故障状态的情况下经由信号输出调整装置产生作为输出信号的故障信号且将传感器装置的能量供应降到可预定的极限值上。

测量组件分成至少一个传感器装置和发送装置，其设计成用于传感器装置的测量信号的处理、转换、加工等且产生输出信号，该输出信号例如经由现场总线接口(作为任意设计的接口的示例)传递到其他的单元或例如控制室(Leitwarte)处。在发送装置中存在切换装置，其在无故障的状态中且在为传感器装置供应有充足的能量的情况下通过传感器装置保持在这样的状态中，即，在其中在控制装置与信号输出调整装置之间存在连接，从而控制装置因此控制输出信号的产生且相反地为控制装置提供能量。

在一种设计方案中，尤其串联地连接控制装置、切换装置以及信号输出调整装置。在此，在另一设计方案中，传感器装置至少在能量供应方面同样串联地布置在控制装置之后或者一般如此布置，即，控制装置的能量供应的中断还导致传感器装置的能量供应的中断。

如果切换装置处在这种状态中，即，在其中中断了在控制装置与信号输出调整装置之间的连接，那么一方面中断控制装置的所提到的能量供应，且另一方面信号输出调整装置识别出该状态且产生作为输出信号的故障信号。