CN105091923A - 用于操作测量点的方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述并示出了一种用于操作测量点(1)的方法，其中，由可校准的传感器(5)确定测量参量。本发明所基于的任务是，描述一种用于操作过程设备的测量点的方法，其中替代于现有技术，尤其是能够尽可能准确地规划活动，例如校准或传感器更换属于此。所述任务在所谈及的方法中通过以下方式来解决，即所述传感器(5)在可预先给定的校准时间点处被校准，分别与校准相关联的参数被储存为所述传感器(5)的参考数据的部分，并且，基于所述传感器(5)的所述参考数据来评估与所述传感器(5)不同的传感器(8，6)的与老化相关的参量。另外，本发明还涉及一种用于操作第二测量点(2)的方法。

Description

用于操作测量点的方法

技术领域

本发明涉及一种用于操作测量点的方法，其中，在该测量点处，由至少一个可校准的传感器确定至少一个测量参量。另外，本发明涉及一种用于操作第二测量点的方法，其中，在第二测量点处，由至少一个第二传感器确定至少一个测量参量。

背景技术

在分析测量技术的领域内，所使用的测量传感器部分地定期被更换，因为所述测量传感器遭受自然的老化。附加地，还可能出现使得需要更换的特殊情形。因此，例如在pH传感器中具有pH值7的缓冲溶液可能被污染，或者探头的电极显示错误的测量值。这样的以及还有其他传感器通常以规律的间隔被校准。

为了获得关于传感器的使用寿命的评估，在现有技术中已知，从状态或检验参数中外推将来的性能(参见例如WO2004/025223A2)。

这分别与传感器在其处确定至少一个测量参量的测量点有关。在此，这样的测量点的操作还涉及校准的执行或者说规划或者所使用的传感器的及时更换。后者就需要了解传感器的剩余使用寿命。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是，描述一种用于操作过程设备的测量点的方法，其中替代于现有技术，尤其是能够尽可能准确地规划活动，例如校准或传感器更换属于此。

根据本发明的用于操作测量点的方法，其中，在测量点处由至少一个可校准的传感器确定至少一个测量参量，并且其中解决先前所引出的且阐明的任务，首先并且基本上其特征在于，所述传感器在可预先给定的校准时间点处被校准，分别至少一个与该校准相关联的参数被储存为所述传感器的参考数据的部分，并且，基于该传感器的所述参考数据来评估与该传感器不同的传感器的至少一个与老化相关的参量。

在一种扩展方案中规定，所述传感器被如此长时间地校准，直到发生传感器的功能故障为止。在这种扩展方案中，在测量点处生成或者获得在传感器的整个寿命周期上的参考数据。

在一种替代或补充的扩展方案中，所述传感器被如此长时间地校准，直到与校准相关联的数据处于可预先给定的容差带以外为止。如果例如在校准时确定出：参数处于容差带以外或者要达到的精度尽管校准仍处于容差带以外或者用于校准的持续时间已经处于容差带以外，那么该系列校准以这个传感器结束。因此，这就涉及以下情况，即所述传感器尽管本身仍能运转，但该传感器由于老化现象而不再符合由至少一个容差带所定义或者说所转化的要求。

一种扩展方案在于，将(尤其是用于校准或者达到更换状态的)时间点评估为与老化相关的参量。

在之后紧接着的扩展方案中，对于与该传感器不同的传感器，仅这样的时间点被评估，该时间点在时间上处于由所述传感器的校准时间点所展开的时间区间内。

为进行评估，尤其是借助所储存的参考数据以及与此相关联的时间范围仅进行内推(Interpolation)。尤其是避免外推(Extrapolation)对其而言不存在参考数据的时间点。

因此，如果所述参考数据例如包括所述传感器的x个月的寿命时间区间，那么，针对另一个传感器也仅评估达到直至该另一个传感器的x个月的使用寿命的这样的时间点。

因此如果例如获得位于作为零点的传感器的开始运转与时间点T之间的并且因此描述传感器的T个时间单位的使用寿命的参考数据，那么针对另一个传感器也仅评估处在所述T个时间单位内的时间点。

或者换句话说：如果所述传感器的参考数据所涉及的持续时间小于与该传感器不同的传感器处于操作中的持续时间，那么对于后来的传感器不再进行另外的评估，因为-例如仅通过外推-可评估的时间点处在所述参考数据的时间范围以外。

因此，时间点的评估是基于所测量的或者说所存储的，而不是基于通过不同的数学模型所获得的外推。

在一种扩展方案中，只要从各个校准时间点中利用数学模型生成连续的时间变化过程或者曲线，则也准许内推。

在一种扩展方案中规定，在所述测量点处，传感器通过备用传感器被更换。

在必要时之后紧接着的扩展方案中，所述备用传感器在可预先给定的校准时间点处被校准，并且分别至少一个校准相关联的参数与所述传感器的参考数据组合成测量点的传感器类型参考数据。因此，通过所述备用传感器获得另外的参考数据，并且与所述传感器的参考数据组合成针对所述测量点的传感器类型参考数据。

在一种补充或替代的扩展方案中规定，在第二测量点处，由至少一个第二传感器确定至少一个测量参量，并且基于所述传感器的参考数据，评估所述第二传感器的至少一个与老化相关的参量。在这种扩展方案中，所述方法由此总体地用于操作两个测量点。

所述测量点和所述第二测量点尤其是处于过程设备的不同部位处。

在此，在一种扩展方案中，在所述测量点和所述第二测量点处存在着相同的或近似相同的过程条件(例如温度、压力、湿度等)。

在另一扩展方案中，至少周期性地反复给出过程条件的相同性。

在一种替代的扩展方案中，关于过程条件，参考或者传感器类型参考数据从所述测量点被换算或者说相应地被标定(skalieren)到第二测量点。

另外，本发明涉及一种用于操作第二测量点的方法，其中，在第二测量点处，由至少一个第二传感器确定至少一个测量参量。在此规定，基于(ausgehendvon)在与第二测量点不同的测量点处确定至少一个测量参量的传感器的参考数据，评估所述第二传感器的至少一个与老化相关的参量。

在此，上面所实行的陈述和扩展方案这里相应地还涉及参考数据或者必要时同样以参考数据为基础的传感器类型参考数据的获取。

在操作第二测量点时，这里得出优点，即：已经能够追溯到另一测量点的现有的参考数据。因此，这里第二测量点例如可以重新生成，并且已经利用首次安装的第二传感器，就已经能够借助在测量点处所获取的数据来进行前瞻性操作。

在一种扩展方案中规定，利用传感器确定pH值、氧含量、氯含量、传导性、臭氧含量、过氧化氢含量、游离氯的含量、残留氯的含量、浑浊度或/和固相组分作为测量参量。根据所述传感器的类型尤其是还实施所述备用传感器和/或所述第二传感器。

本发明换句话应再次被描述：

如果在过程设备中在各自的测量点处存在着最大程度上典型地在过程技术上恒定的条件，那么，在各自的测量点处的测量传感器在其使用寿命上由于相似出现的老化效应而老化。

因此，在具有传感器的测量点处记下典型的或者表征性的老化变化过程。这通过记录校准的参数来进行。这些参数在使用寿命上发生改变。

在一种扩展方案中，所述参考数据被用作例如用于在测量点处或在第二测量点处评估其他传感器的使用寿命的基础。

如果在(在优选相同的测量点处)后来的备用传感器情况下也记下校准时的参数，那么，可以将这些参数与现存的参考数据相组合，例如求平均，以便改善预测的精度。

在另一步骤中，这种模型可被标定，使得在具有其他过程条件的第二测量点处，所述测量点的参考数据被使用或者说针对过程条件的差异被标定。

在此，参考数据的存储、参考至(zu)传感器类型参考数据的评估或调整根据扩展方案在传感器中、在所谓的发射机或者说测量变换器中、在操控台(Leitwarte)中或者在外部设备中进行。

附图说明

具体来说，存在多种对根据本发明的方法加以扩展和改进的可能性。对此，一方面参照排在权利要求1和8后面的权利要求，另一方面参照下面结合附图对实施例的描述。在所述附图中：

图1示出通过过程设备的一部分的示意图的剖面；

图2示出具有不同时间点的两个时间线；以及

图3示出用于操作测量点和第二测量点的方法的流程图。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了具有第一测量点1和第二测量点2的过程设备的一部分。两个测量点1、2在其在容器3处的位置方面不同，介质4(这里为流体)位于该容器内。

为了测定介质4的pH值，在测量点1处安置传感器5并且在第二测量点2处安置第二传感器6。两个传感器5、6尤其是相同的传感器类型的。

传感器5在不同的校准时间点被校准，并且与此相关联的参数被作为参考数据存储在存储单位7内。所述参数例如涉及以下值，即从所测量的电压经由所述值被换算成当前的pH值。由参数值得出传感器5的老化状态或者使用寿命的标准。

从所执行的校准中所获取的传感器5的参考数据在此也被用来评估第二测量点2处的第二传感器6的相关时间点。

参考数据的使用这里在测量点1和第二测量点2处存在基本相同或可比的或者至少有时或周期性可比或相同的过程条件的框架条件下进行。在一种替代的扩展方案中，考虑到不同的过程条件，对所述参考数据进行调整。

如果传感器5不再能够工作，那么该传感器通过备用传感器8被更换，该备用传感器与传感器5是相同传感器类型的。于是使用事先所安装的传感器5的参考数据用于观察备用传感器8的老化。

在图2a)和b)中示意性地借助时间t的两个时间轴来阐述：根据一种扩展方案，校准时间点与作为被评估的参量的时间点如何相关。

在图1中被固定在测量点处的传感器在时间点A被开始使用，并且在时间点B由于功能故障而又被移除。在此，功能故障可能涉及测量能力的完全结束，或者也可能涉及远离可预先给定的极限的由于老化效应而引起的测量不可靠性。

在图2a)的时间轴上，传感器在时间点K1至K4被校准，并且与此相关联的参数作为关于测量点的传感器参考数据被存储。

在图2b)的时间轴的情况下，传感器在两个其他的时间点K0和Kn被校准。这一方面是传感器开始运转的时间点，因此，K0和A重合。另一方面，这是校准时间点Kn，借助于所述校准时间点识别出：所述传感器可被更换。因此，时间点Kn和B重合。

如果(在图2a)的情况下)应该基于所述参考数据例如为位于相同测量点处的备用传感器评估时间点Tx：何时需要校准，那么规定，这仅涉及相对于时间点A在K1和K4之间或者说在A与B之间的时间点。

因此如果例如仅仅在点A(作为其安装和开始运转的零点)与K1之间的如此短的时间T1安装备用传感器，那么用于备用传感器校准的最早的被评估的时间点可以位于时间点K1之后-即例如Tx。

另一方面，位于时间点K4与B之间的时间点也不能被评估用于校准，因此所述时间点K4与B会比参考数据的时间区间更晚。因此如果备用传感器比A与K4之间-例如直到时间点T2-的持续时间更长时间地处于操作中，那么，没有任何时间点可被评估，因为所述时间点将会基于外推。

与此相反，图2b)的校准时间点允许在传感器的安装(时间点A)与拆装(时间点B)之间的整个评估区域。

图1的测量点和第二测量点的操作的流程可以从图3中得出。

在步骤100中，传感器在测量点处被开始使用。在步骤101中，传感器被校准，并且在步骤102中，与此相关联的参数-或者说至少一个与此相关联的参数-被存储。之后接着进行另外的校准101，直到传感器从测量点被移除并且在步骤103中通过备用传感器代替。

在步骤104中，备用传感器利用传感器的参考数据被操作，使得用于校准或者用于更换备用传感器的时间点被评估。

在替代的步骤105中，备用传感器经受校准，其中，与此相关联的参数在步骤106中被存储，并且在步骤107中，所述传感器的参考数据连同备用传感器的数据一起被处理成所述测量点的传感器类型参考数据。在-操作持续时间方面-相同的校准时间点情况下，相应的参数例如被求平均。

因此，所述传感器和所述备用传感器所属于的传感器类型的传感器类型参考数据，总体地更加精确或者比首先所获得的参考数据具有更多校准时间点。

这也在可预先给定的持续时间内或者也直至达到备用传感器的功能故障为止被重复。

这里接着在步骤108中，将所述传感器类型参考数据用于第二测量点处的第二传感器。

Claims (9)

1.用于操作测量点(1)的方法，其中，在所述测量点(1)处，由至少一个可校准的传感器(5)确定至少一个测量参量，其特征在于，所述传感器(5)在可预先给定的校准时间点处被校准，分别至少一个与校准相关联的参数作为所述传感器(5)的参考数据的部分被储存，并且基于所述传感器(5)的参考数据来评估与所述传感器(5)不同的传感器(8，6)的至少一个与老化相关的参量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器(5)如此长时间地被校准，直到出现所述传感器(5)的功能故障为止和/或直到与校准相关联的数据处在可预先给定的容差带以外为止。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将尤其是用于校准或达到更换状态的时间点评估为与老化相关的参量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于与所述传感器(5)不同的传感器(8，6)，尤其是仅通过借助参考数据的内推仅评估这样的时间点，所述时间点在时间上处在由所述传感器(5)的校准时间点所展开的时间区间内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器(5)通过备用传感器(8)被更换。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述备用传感器(8)在可预先给定的校准时间点处被校准，并且分别至少一个与校准相关联的参数与所述传感器(5)的所述参考数据被组合成所述测量点(1)的传感器类型参考数据。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在第二测量点(2)处，由至少一个第二传感器(6)确定至少一个测量参量，并且基于所述传感器(5)的参考数据，评估所述第二传感器(6)的至少一个与老化相关的参量。

8.用于操作第二测量点(2)的方法，其中，在所述第二测量点(2)处，由至少一个第二传感器(6)确定至少一个测量参量，其特征在于，基于在与第二测量点(2)不同的测量点(1)处确定至少一个测量参量的传感器(5)的参考数据，评估所述第二传感器(6)的至少一个与老化相关的参量。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，利用所述传感器(5)确定pH值、氧含量、氯含量、传导性、臭氧含量、过氧化氢含量、游离氯的含量、残留氯的含量、浑浊度和/或固相组分作为测量参量。