BE1000709A4

BE1000709A4 - Inrichting voor de transmissie van gegevens.

Info

Publication number: BE1000709A4
Application number: BE8700738A
Authority: BE
Original assignee: Elek Citeit Voor Goederenbehan
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1989-03-14
Also published as: GR890300142T1; BR8803231A; GR3003955T3; EP0297662B1; ZA884635B; ES2009739A4; YU128288A; ATE70124T1; JPH01280994A; ES2009739T3; US4983964A; DE297662T1; AU1849888A; EP0297662A2; YU47470B; DE3866608D1; CA1298378C; AU600368B2; NO174607B; NO882916L

Abstract

Inrichting voor de transmissie van gegevens in een meettoestel waarbij een meetlichaam in een medium wordt gebracht om er bepaalde eigenschappen van op te meten en waarbij deze meetgegevens naar buiten worden doorgezonden, daardoor gekenmerkt dat zij hoofdzakelijk bestaat in de kombinatie van een autonoom en aktief meetlichaam (3); een vrij beweegbaar elektrisch geleidend element (4) waarmee het meetlichaam (3) is verbonden; een signaalontvangsteenheid (9) waar doorheen of waarlangs, het elektrisch geleidend element (4) zonder fysisch of galvanisch kontakt te maken, vrij kan bewegen; een signaalverwerkingseenheid (12) die elektrisch is verbonden met de signaalontvangsteenheid (9) en een rechtstreekse of onrechtstreekse elektrische verbinding tussen het elektrisch geleidend en vrij beweegbaar element (4) en het te onderzoeken medium.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Inrichting voor de transmissie van gegevens. 



  Deze uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor de transmissie van gegevens in een meettoestel. 



  Men kent reeds inrichtingen voor de transmissie van gegevens in een   meettoestel, vaarbij   een meetlichaam in een medium wordt gebracht om er bepaalde eigenschappen van op te meten en waarbij deze meetgegevens naar buiten worden doorgezonden. 



  Deze inrichtingen bestaan in hoofdzaak uit een meetlichaam, een meetdraad waarmee het meetlichaam verbonden is en een positiemeetinrichting. Deze bekende inrichtingen vertonen echter het nadeel dat de gegevensoverdracht noodzakelijkerwijze gepaard gaat met een fysisch of galvanisch kontakt. 



  Volgens de huidige uitvinding wordt een inrichting beoogd die de nadelen van zulke kontaktoverdracht uitsluit. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Tot dit doel   heeft   de huidige uitvinding dan ook   betrekking   op een inrichting die   toelaat meetgegevens,   verzameld door een meetlichaam, dat bij voorkeur is voorzien van sensoren, door te seinen via een elektrisch geleidend element en de meetgegevens op te nemen en   te verwerken, waar bij   de   gegevensoverdracht   tussen het elektrisch geleidend element en de signaalverwerkingseenheid plaats grijpt zonder dat een fysisch of galvanisch kontakt noodzakelijk is. 



  De    inrichting volgens de uitvinding is bijzonder geschikt   om toegepast te worden in ondermeer niveaumeetinrichtingen met vlotter ; servogestuurde niveaumeetinrichtingen met verdringer ; meetinrichtingen met   verdringer ; meetinrichtingen voor het   meten van eigenschappen van vloeistoffen, zoals temperatuur, druk, geleidbaarheid, zuurtegraad, vochtigheid, samenstelling, enzoverder. 



  De inrichting voor de transmissie van gegevens volgens de uitvinding biedt o. a. de volgende voordelen: - toepasbaar op   alle bestaande niveaumeetinrichtingen   met vlotter of verdringer zonder dat de meetinrichting hiervoor dient te worden gewijzigd ; 
 EMI2.1 
 - met leent het zieh zowel voor puntmetingen, oppervlaktemetingen, 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 bij servogestuurde niveaumeetinrichtingenscanningen als aftastingen doorheen het medium of diverse   media waarvan   bepaalde   kwalitatieve eigenschappen dienen te   worden bepaald ; - de signaaloverdracht blijft bestaan, ook zonder galvanisch of fysisch kontakt;

   
 EMI3.1 
 - in toepassingen waarbij geen of toegelaten I is tussen bevindt en de normale atmosfeer, bijvoorbeeld bij het van kwalitatieve eigenschappen van giftige media of media onder overdruk, kan de sensor via een sas-mechanisme ! of uit de meetomgeving worden gebracht, bijvoorbeeld jvia een bolafsluiter ; I - in toepassingen waar onder bepaalde omstandigheden geen signealoverdracht het medium, kan de mectinformatie, verzameld door de Sensoren, I in een geheugen opgeslagen worden, tot wanneer de signaaloverdracht terug mogelijk   is ;   
 EMI3.2 
 1 - toepassingen waarbij de kwalitatieve eigenschappen van medium of media dienen gemeten te worden op een plaats die op het ogenblik van de meting vrij bepaald kan   worden en/of   
 EMI3.3 
 waarbij het meetsignaal zelf de plaatsbepaling zal besturen. 



  ! 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 Meer bijzonder nog bestaat de inrichting voor de transmissie   van gegevens volgens de uitvinding, die de voornoemde en andere voordelen vertoont, hoofdzakelijk in dp kombinaite van een autonoom en aktief rneetlichaam ; een vrij beweegbaar   elektrisch geleidend element waarmee het meetlichaam is verbonden ; een signaalontvangsteenheid waar doorheen het elektrisch geleidend element, zonder fysisch of galvanisch 
 EMI4.1 
 kontakt te maken, vrij kan bewegen een signaal signaalontvangsteenheid en een rechtstreeks of onrechtstreekse elektrische verbinding tussen het elektrisch geleidend het vrij beweegbaar element en het te onderzoeken medium. 



    Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding aan te   tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven, met verwijzing naar   de, bijgaande tekeningen,   waarin : 
 EMI4.2 
 I figuur 1 zeer inrichting volgens de uit- vinding weergeeft ;

   figuur 2 schematisch een variante weergeeft van    figu i r l ;-   
 EMI4.3 
 I 1 figuren 3 en 4 twee praktische meetopstellingpn weer- geven figuur 5 een doorsnede weergeeft van een in de inrichting 
 EMI4.4 
 1 volgens toegepast meetlichaam. i 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
 EMI5.1 
 In figuur]iseenrecipientlmeteendasrinopgeslagen medium 2 weergegeven transmissie Deze inrichting bestaat hoofdzakelijk uit een primaire en een \ sekundaire stroomkring waarvan de eerste gevormd wordt door een autonoom en aktief meetlichaam 3 dat fungeert als signaalbron ;

   een vrij beweegbaar elektrisch geleidend element 4, bijvoorbeeld een metalen staaf, waarmee het meetlichaam 3 verbonden is en een elektrische koppeling 5 die bestaat uit de staaf 4, het meetlichaam 3, de spreidingskapaciteitl 6, een 
 EMI5.2 
 staaf 7 en een doorverbinding 8, terwijl de sekundaire stroomkring gevormd wordt door een 9, t bijvoorbeeld een magnetische ringkern 10, voorzien van een    signaalontvangseenlheidtorroida1e   spoel 11, waar doorheen het elektrisch geleidend element 4, zonder noodzakerlijkerwijze fysisch of galvanisch kontakt te maken, vrij kan bewegen eh een signaalverwerkingseenheid 12 die door middel van de toroïdale 
 EMI5.3 
 spoel JI verbonden is met de 9. 



  I    signnalontvangstinrichtingVanzelfsprekend zal   in    deze uitvoering de staaf   4 geschikt geleid worden en zullen geschikte middelen voorzien worden om het meetlichaam 3 op een bepaalde plants te houden. 
 EMI5.4 
 



  De werking van deze inrichting kan eenvoudig uit fi 1 i worden afgeleid en berust op het principe transformatorwerking. signaalbron 3 wekt I 1 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 
 EMI6.1 
 i stoom op die de primaire de transformator 9. Door I ringvormige transformatorkern 10 zal de met de sekundaire   torroîda1e   spoel   11   optimaal zijn en    ongevoplig voor vreemde magnetische en/of elektrische strooivelden. De sekundaire stroom die in de voornoemde    sekundaire torroîdalespoel11doortransformatorwerkingaldus geînduceerd is, wordt in de signaalverwerkingseenheid 12 versterkt en op geschikte wijze verwerkt. 
 EMI6.2 
 



  I Alhoewel het gebruik van een ringvormige transformatorkern de voorkeur geniet is het duidelijk dat andere spoel-en kernvormen, tot zelfs een staafkern, geschikt zijn ! om het meetsignaal te kapteren.    



  In figuur 2 is een andere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding weergegeven waarin het elektrisch   geleidend en vrij beweegbaar element 4 bestaat uit een metalen    meetdraad. Deze meetdraad 4 is in dit geval op een   positiemeetinrichting die uitgevoerd is in de vorm van een   trommel 13, die door epn in de figuren niet, veerigegeven aandrijfmiddel, zoals bijvoorbeeld een stappenmotor. een   roterende permanente magneet met elektromagnetische 
 EMI6.3 
 aandrijving of een ander geschikt middel, wordt een en ander zodanig dat het meptlichaam 3 op wijze verplaatst kan worden en op elk ogenblik de betrekking 1 

 <Desc/Clms Page number 7> 

   aangedreven,tussen de rotatie ven de trommel 13 en de vertikale translatie van het meetlichaam 3 bekend is. 



  Zoals weergegeven in figuur 3 wordt, in een voorkeurdragende uitvoeringsvorm de positiemeetinrichting, die uitgevoerd is in de vorm van een trommel 13, door middel van een rechtstreekse of onrechtstreekse elektrische verbinding, bijvoorbeeld door middel van een koppelnetwerk 14, in galvanischt, kapacitief of induktief kontakt gebracht met het elektrisch geleiden recipient l, een en ander zodnaig dat de primaire stroomkring van de transmissie-inrichting volgens de uitvinding bestaat uit de signaalbron 3, de elektrisch geleidende meetdraad 4, de positiemeetinrichting 14, het koppelnetwerk 15 en de spreidingekapaciteit 6 van de kondensator gevormd door het huis of een gedeelte van het huis van de signaalbron 31 en het elektrisch geleidend recipient l.

   De sekundaire stroomkring van de transmissie-inrichting volgens de uitvinding bestaat uit de torroidale spoel 11 die opgesteld is buiten het gebied waarin het meetlichaam 3 verplaatst kan worden, waarbij deze spoel 11 op de magnetische'ringkern 10 is gewikkeld waar doorheen de meetdraad 4 zonder fysisch of galvanisch kontakt kan worden gevoerd. 



  Verder bestaat de sekunda ire stroomkring ul t de signaalverwerkingseenheid 12 die niet noodzakelijk in de   

 <Desc/Clms Page number 8> 

 direkte omgeving van de torroldale    spoelJ dient t e worden   opgesteld. 



  In figuur 4 is een andere uitvoeringsvorm van de inrichting   volgens de uitvinding weergegeven, waarin de voornoemde spreidingskapaciteit 6 gevormd wordt tussen het huil van de signaalbron 3 en een in het recipient 1 aangebrachte elektrisch geleidende buis of staaf 7.   



  De werking is in hoofdzaak identisch aan de   reed's   hoger   beschreven werking. werking.   



    Het   meetlichaam 3,   zoals blijkt uit figuur 5, bestraf bij   voorkeur uit een geheel of gedeeltelijk elektrisch geleidende   behuizing 16, die aan de bovenzijde is voorzien van een centrale doorgang 17 waardoor een draadbevestigingselement 18   is aangebracht. Dit laatste is door middel van een element 19 geisoleerd van het huis 16. 
 EMI8.1 
 



  Binnen en/of doorheen de voornoemde behuizing 16 zijn of meer sensoren 20 de meetsignalen doorgeven aan een autonome en aktieve meetsignaalkaptatie-eenheid op haar beurt 22 die de meetsignalen op geschikte wijze zal modulerenl het gemoduleerde transmissiesignaal, enerzijds, naar de geleidende delen van de behuizing en, anderzijds, naar het I 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
 EMI9.1 
 draadbevestiginselement 18 zal sturen, een en ander : I dat de primaire stroonkring doorheen de spreidingskapaciteit I 6, enerzijds, en de meetdraad 4, anderzijds, gesloten wordt. j De voornoemde sensoren 20, de meetsignaalkaptatieeenheild 21 en de signaalomvormer 22 kunnen individueel of gezamenlijk van energie voorzien worden, bijvoorbeeld door het gebruik van een   of meer batterijen of enige andere vorm van energievoorziening.

   Verder kan het hoger besproken meetlichaam   volledig worden omgeven door een elektrisch isolerende laag
23, die vanzelfsprekend het bestaan van de spreidingskapaciteit niet in het gedrang brengt. 



  Onder    bepaalde omstandighedenkan hetwenseli jk of     noodzakelijk zijn het meetsignaal niet door   te sturen naar de   signaalverwerkingseenheid, zoals bijvoorbeeld bij onderdompeling van het meetlichaam 3 in een sterk elektrisch geleidend medium, omdat dan het medium zelf een ontoelaatbare primaire signaalbelasting zou vormen.

   In   
 EMI9.2 
 dergelijke gevallen kan het meetlichaam 3 worden uitgerust met een tijdsregistratie-eenheid een geheugen waarin volgens een bepaald cyclisch proces, gedurende een bepaalde periode ì meetgegevens samen met de tijdsindikatie opgeslagen worden. 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 enBij het bepalen van de   kMantitatieve eigenschap en van   
 EMI10.1 
 Stoffen, zoals de temperatuur, een I onderscheid tussen een direkte meting, enerzijds, en een bijvoorbeeldindirekte meting, anderzijds. 



   Bij een    direkte meting, zoals weergegeven in figuur 2, zal   de positioneermeetinrichting 13 het meetlichaam 3 op de   gewenste   meethoogte brengen. Deze plaats zal in de meeste gevallen, overeenstemmen met het   vloeistofniveau.      



  Vanuit deze positie zal het meetichaam 3 via de   meetdraad doorseinen naar de signaalontvangsteenheid 9. 



  De positiemeetinrichting kan evenwel    ook het meet1icnaam   3 in een andere positie brengen, zelfs onder het vloeistofoppervlak, van waaruit het meetlichaam 3 dan zijn informatie doorseint. 



  Zoals reeds vermeld kan het in bepaalde omstandigheden wezenlijk of noodzakelijk zijn dat de meetsignalen tijdelijk    bewaard blijven in een geheugen samen met de van de   tijd. Na het beeindigen van de meting haalt de    positiemeetinrichting 13 in dat geval het meetlichaam uit de   onderzochte vloeistof en wordt de opgeslagen    informatie   doorgestuurd naar de signaalverwerkingseenheid 12. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 



  Om    dememorisatie-zendcyclus te synchronisere n ksn     bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een magneet die onder de ontvangsteenheid 9 kan geplaatst worden en waartegen het   
 EMI11.1 
 meetlichaam 3 kan opgetrokken De   worden.memorisatie-zendcyclus kan dan worden gesynchroniseerd door een in het meetlichaam 3 aanwezig element dat hierop reageert.    



  De inrichting voor het synchroniseren van de memorisatie-zendcyclus kan ook worden gebruikt om het    meetlichaam 3 gedurende een bepaalde periode te inaktiveren, met als doel de levensduur van de stroomvoorziening te   verlengen. 



  Een gelijkaardige bestuurbaarheid van het meetlichaam kan worden bekomen door het draadbevestigingselement 18 in het meetlichaam uit te rusten met een krach t of   versuellingssensor. 



  De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke inrichting voor het doorsturen van gegevens kan in allerlei kombinaties, vormen en   afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader der uitvinding te treden.

Claims

Conclusies. EMI12.1

I 1. voor de transmissie van gegevens in een meettoestel waarbij een meetlichaam in een medium wordt gebracht om er bepaalde eigenschappen van op te meten en waarbij deze meetgegevens naar buiten worden doorgezonden, daardoor gekenmerkt dat zij hoofdzakelijk bestaat in de EMI12.2 kombinatie van een autonoom en aktief meetlichaam ; een vrij beweegbaar elektrisch geleidend element (4) \waarmee het meetlichaam (3) is verbonden ; een signaalontvangsteenheid (9) waar doorheen of waarlangs, het elektrisch geleidend element (4), zonder fysisch of galvanisch kontakt te maken, vr ij kan bewegen ; een signaalverwerkingseenheid (12) die elektrisch is verbonden met de signaalontvangsteenheid (9) en een rechtstreekse of onrechtstreekse elektrische tussen het elektrisch geleidend en vrij beweegbaar element (4) en het te onderzoeken medium.

2.-Inrichting volgens conclusie l, daardoor gekenmerlkt dat het vrij beweegbaar en elektrisch geleidend element (4) gevormd wordt door een staaf.

3. - Inrichting volgens conclusie 1, daardoor gekenmer kt da t het vrij beweegbar en elektrisch geleidend element (4) gevormd wordt door een draad, kabel of dergelijke. <Desc/Clms Page number 13> 4. - Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het vrij beweegbaar en elektrisch geleidend EMI13.1 element (4) verbonden is met een positiencetinrichting (13).

5,- volgens conclusie 4, daardoor de positiemeetinrichting (13) gevormd wordt door een trommel.

I signaalontvangstinrichting (9) bestaat uit een transformator I die samengesteld is uit een magnetische kern (10) len een daarop gewikkelde torroidale spoel (1). I l 7.-Inrichting volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat de kern (10) een ringkern is. EMI13.2 I 8.-Inrichting volgens conclusie 6 of 7, daardoor gekenmerkt dat de torroidale spoel (11) verbonden is met een signaalverwerkingseenheid (12). l 9.-Inrichting volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het vrij beweegbaar en elektrisch geleidens element (4), elektrisch, rechtstreeks of onrechtstreeks, verbonden is met een elektrisch geleidend lichaam (7) dat zich in het te onderzoeken medium (2) bevindt.

<Desc/Clms Page number 14> 10.-Inrichting volgens conclusie l, daardoor gekenmerkt dat het vrij beueegbaar elektrisch geleidend element (4), elektrisch, rechtstreeks of onrechtstreeks, verbonden is met de elektrisch geleidende behuizing van het recipient 'aarin het te onderzoeken medium zich bevindt.

11.-Inrichting volgens conclusie 9 of 10, daardoor gekenmerkt EMI14.1 dat de rechtstreekse of onrechtstreekse elektrische ! verbinding, gevormd wordt tussen het elektrisch geleidend lichaam (7), respektievelijk het recipient (1), en de voornoemde positie meetinrichting (13). EMI14.2 I 12.

- Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de primaire stroomkring-van de signaalontvangsteenheid, respektievelijk, transformator (9) gevormd wordt door de voornoemde signaalbron (3), het elektrisch geleidend en vrij beweegbaar meetelement (4) waaraan de signaalbron (3) is verbonden, de rechtstreeks of onrechtstreekse elektrische verbinding tussen het element (4) en een in het medium geplaatst elektrisch geleidend lichaam EMI14.3 I het recipient (l), en de spreidingskapaciteit (6) van de I kondensator die gevormd wordt door het omhulsel Ivan de signaalbron (3) en het voornoemd lichaam (7), respektievelijk recipient (1), <Desc/Clms Page number 15> EMI15.1 I 13.-Inrichting der conclusies 1 tot 11, daardoor gekenmerkt v signaalontvangsteenheid,

respektievelijk transformator (9), gevormd wordt door de torroîdale spoel (11) van de kern (10) en de signaalverwerkingseenheid (12). ! 14. - Inrichting volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het meetlichaam (3) bestaat uit een geheel of gedeeltelijk EMI15.2 elektrisch geleidende behuizing (16) voorzien van één of meer \ sensoren (20) die elektrisch verbonden zijn met een meetsignaalkaptatie-eenheid (21) die zelf verbonden is meetsignaalomvormer (22) en waarbij deze laatste elektrisch verbonden is met het beweegbaar elektrisch geleidend element (). t 15. volgens conclusie 14, daardoor gekenmerkt dat de meetsignaalomvormer (22) elektrisch is, enerzijds, met de geleidende delen van de behuizing (16), en, anderzijds, met het vrij beweegbaar en elektrisch element (4).

16.-Inrichting volgens een der conclusies 14 of 15, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde sensoren binnen in het omhulsel (16) zijn aangebracht. <Desc/Clms Page number 16> EMI16.1

1 17.-Inrichting volgens een der conclusies 14 tot 16, daardoor gekenmerkt doorheen de behuizing buiten deze laatste reiken.

18.-Inrichting volgens een der conclusies 14 tot 17, daardoor gekenmerkt dat het meetlichaam (3) volledig omgeven L door een elektrisch isolerende laag (23). EMI16.2

19.-Inrichting volgens een der conclusies 14 tot 18, daardoor gekenmerkt dat f 20. volgens een der conclusies 14 tot 19, daardoor gekenmerkt dat het meetlichaam (3) een tijdsregistratie-eenheid bevat.

21. - Inrichting voor de transmissie van gegevens, EMI16.3 hoofdzakelijk de bijgaande tekeningen.