[发明专利]带外壳的设备

说明书

本发明涉及一种用于电能并带有多个装在内腔的传感器的带外壳的设备。

由德国实用新型9420199已知一种金属外壳封装的高压开关设备，其中，在其气体室之一中装有一个表面波元件(OFW)。此OFW用于探测通过电弧作用在存在于外壳内的消弧气体上形成的气体成分，或用于检测压力波。在外壳的外侧装一天线，它用于与数据分析器无线地信息传输。在DE19514342Cl中介绍了(后公开了)在高压电缆中OFW传感器的应用。

由1994年春季西门子期刊Spezial，研究开发部(FuE)的论文“用于技术革新的声表面波技术(Akustische Oberflaechenwellen-Technologie fuerInnovationen)”OFW传感器在高压技术中的应用基本上已为公众所知。其中已经规定，OFW传感器固定在容器内，它的天线固定在外面。

本发明的目的在于提供在用于电能的带外壳的设备上布置用于信息传输的发射元件和接收元件的一种简单的技术解决方案，与此同时应能可靠地监控。

本发明的目的是通过一种用于电能的带外壳的设备来实现的，它具有多个与其天线元件一起装在外壳内腔中的传感器，其中设有带天线元件的监控器，以用于与传感器交换信息；监控器的天线元件装在外壳上对准内腔；以及，传感器可被有选择地询问。

此方案允许采取简单的措施借助于远程询问监控许多功能，不会在外壳内部形成布线技术或机械方面的麻烦。只需要安装必要的传感器。此方案还适用于现有的设备并可略加扩展，还可以在不利的位置条件下在设备的外壳内安置传感器。

传感器最好设计为表面波传感器(OFW)。它们有小的结构尺寸和高的可靠性。因此在外壳内腔可以实施对场技术有利的配置，同时具有高的工作可靠性。在一种特殊的实施形式中，传感器具有信用卡的形式，这一形式的主要部分有利地用作天线元件。

传感器至少能部分设计为用于检测不同的测量参数，由此可以检测许多不同的信息和/或测量值。传感器可以装在设备的不同分室内，尤其是不同的气体室内，只要能穿过间隔壁在两个分室之间交换信息这样做当然也可以。

传感器可以设计为有源式或最好设计为无源式的构件。由此可以将有关安装地点的具体条件考虑在内。无源式设计的优点是完全不必安装电子系统。这对于以高压电势运行是有利的。

传感器可有利地处于外壳的电位上或处于外壳内一个导体的电位上。因此不限于规定的检测值、电势关系或安装地点。安装地点甚至可以是运动的(例如在开关杆上)。不需要附加的电势隔离装置。

比较有利的是监控器具有至少一个用于与其他传感器、OFW、探测器或检测器交换信息的附加接口。因此可以实施与其他(也包括外壳外面的)信息源的组合，由此得出一种多传感器方案。

另一个或其他一些接口可设计为线路连接接口，尤其是电、声或光的接口，或设计为无线接口，因此可以实施不同信息源的耦合。

比较有利的是设置一个用于连接一个并列的或上级的监控器的接口。此接口则最好能设计为总线接口，因此可实现高的数据传输速率。

为了有选择地询问最好进行编码。以此方式给出有关信息的区别和对于有关信息源或传感器的配置。编码可通过硬件或通过一种方法技术性措施例如软件实现。

在这种情况下为了编码可为各传感器配备用于信息传输的不同的频率。因此每个传感器有一个自己的信息途径或信道。

编码可按另一种可供选择的方案或附加地结合频分多路通信法或时分多路通信法进行。因此可以实现现有频率信道有利的多重利用。

按另一种可供选择的方案，编码可通过极化，例如必要时借助于可定向的天线对所使用的电磁波的极化进行，或通过相关性进行。此类编码对于在金属外壳中的应用是有利的。由雷达技术已知相关法的原理，其中，借助传感器的一个应答信号反向发射一个信号模式，通过相关性识别此信号模式。

编码还可以通过在信息交换时在发射信号或应答信号中的识别码进行。因此在任何情况下在发射装置和接收装置中有一种选择的可识别性。

外壳可以是金属的，此时，此设备优先应用于高压或中压。因此可以可靠和方便地处理在那里收到的大量信息。此外，由此还形成了对内和对外的屏蔽。在外壳内部至少装一个开关装置或导体。因此此设备便被设计为开关设备或波导管。

天线元件可按选择设计为用于传输光波、声波或电磁波，在这种情况下根据使用情况可以在最大可能的传输速率的同时实现一种在高传输可靠性和低的干扰敏感度方面优化的技术方案。本技术方案特别简单并可以没有困难地组合在新的和现有的设备中。天线元件的安装无需采取复杂的措施便可完成。