[发明专利]具有诊断功能的电子单元

说明书

用于确定和/或监测容器(2a)中的介质(2)的至少一个预定填充水平的设备(1)和方法，至少具有传感器单元(3)和电子单元(6)，其中，电子单元(6)被配置为向传感器单元(3)施加激励信号并且接收来自传感器单元(3)的接收信号，并且其中，电子单元(6)至少包括：第一计算单元(8a)，其被配置为在正常操作模式(14)中从接收信号确定至少预定填充水平；第二计算单元(8b)，其被配置为在诊断操作模式(15)中做出与传感器单元(3)的状态有关的陈述；至少一个缓冲器(9，9a，9b，...)，其被配置为存储与传感器单元(3)的状态有关的至少一个陈述，并且电连接到第一计算单元(8a)和第二计算单元(8b)；以及至少一个开关元件(10a，10b)，其能够用于在正常操作模式(14)和诊断操作模式(15)之间来回切换。

技术领域

本发明涉及一种用于确定和/或监测介质的至少一个预定填充水平的设备，该设备至少具有传感器单元和具有诊断功能的电子单元，以及涉及一种用于操作相对应设备的方法。

背景技术

还称为点液位开关的这种测量设备例如能够被设计为具有能够可机械振动的至少一个单元的电子振动传感器，或者被设计为电容和/或导电传感器。基本原理和变化的实施例被公开在多个公布文件中。由申请人生产多种相应对的现场设备，并且例如在电子振动式填充水平传感器的情况下以LIQUIPHANT和/或SOLIPHANT的名称销售，以及在电容和/或导电测量设备的情况下以LIQUIPOINT的名称销售。

在用于液体的电子振动点位开关的情况下，对振荡单元是被液体覆盖还是自由振动进行区分。自由状态和覆盖状态的这两种状态根据不同的驻留频率(residencefrequencies)即频移偏移进行区分。只有在至少部分覆盖有介质的情况下，密度和/或粘度依次才能够用这种测量设备来确定。

在导电点位开关的情况下，对比地认识到，是否经由导电介质在探针电极与导电容器的壁或第二电极之间存在电接触。在电容测量方法中，通过由探针电极和容器的壁或第二电极形成的电容器的电容来对比地确定填充水平。根据介质的电导率，介质本身或探针绝缘形成了电容器的电介质。

点位开关经常通过二线制线路进行操作，即，通过公共导线对来供应电压并且传输信号二者。二线制线路进而经常被设计用于4-20mA接口或者还是根据NAMUR标准的。因此，相应现场设备仅提供非常有限的功耗。如果现场设备除了测量值检测之外还具有附加功能，则这会对设备的设计和结构提出极高的要求。

因此，本发明的目的是以有限的功耗来扩展二线制测量设备的功能。

发明内容

关于该设备，根据本发明的目的是利用用于确定和/或监测容器中介质的至少一个预定填充水平的设备来实现，该设备至少具有传感器单元和电子单元，其中，电子单元被配置为向传感器单元施加激励信号并且被配置为接收来自传感器单元的接收信号，以及其中，电子单元至少包括：

第一计算单元，其被配置为在正常操作模式中至少从接收信号确定预定填充水平，

第二计算单元，其被配置为在诊断操作模式中做出与传感器单元的状态有关的陈述，

至少一个缓冲器，其被配置为存储与传感器单元的状态有关的至少一个陈述，并且电连接到第一计算单元和第二计算单元，以及

至少一个开关元件，其能够用于在正常操作模式和诊断操作模式之间来回切换。

预定填充水平的达到通过电子单元以输出电流信号的形式输出。在根据NAMUR标准配置接口的情况下，针对代表填充水平测量的输出电流定义两种状态：输出电流信号I₆＜1.2mA与“警报”或“关(off)”状态相对应，而输出电流信号I_a＞2.1mA与“开”状态相对应。在这种情况下，额定电源电压是8.2V DC，使得在输出电流信号为1mA的情况下，可用于相应现场设备的功率例如仅为P＝8mW。