CN116168962A - 具有易燃制冷剂的实验室设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有易燃制冷剂的实验室设备以及一种用于操作这种实验室设备的方法和一种用于制造这种实验室设备的方法。本发明提供的具有易燃制冷剂的实验室设备具有用于为所述实验室设备提供电能的电连接、电开关设备、顺序控制器和用于监控电开关设备的监控装置。本发明提高借助易燃制冷剂的冷藏实验室设备的操作安全性，至少在关键操作阶段暂时避免并且优选地排除在设备内形成可能点燃易燃制冷剂的点火火花。

Description

具有易燃制冷剂的实验室设备
技术领域
本发明涉及一种具有易燃制冷剂的实验室设备以及一种用于操作这种实验室设备的方法和一种用于制造这种实验室设备的方法。
背景技术
冷藏实验室设备，尤其是实验室器件或装置，例如冷藏实验室离心机或实验室冰箱，必须满足各种安全要求。例如，DIN EN 61010-2-011标准中规定了电测量、控制、调节和实验室设备的安全规定。特别是，应确保制冷设备的设计和构造为用户、旁观者、训练有素的服务人员和周围区域提供足够的保护以免受制冷系统可能产生的特殊危害。
DIN EN 378标准考虑了制冷设施的寿命周期，特别是在设施/设备安全性方面，但也考虑到例如设施的设置区域、制冷剂的限值或人员在寒冷空间中的保护。该标准特别针对ISO817标准中定义的制冷剂的可燃性等级1(无火焰传播)、2L(低可燃性)、2(可燃)、3(高度可燃)。制冷剂的示例例如是：丙烷、(异)丁烷(可燃性等级3)；R152a(可燃性等级2)；R1234yf(可燃性等级2L)；R410A、R22(可燃性等级1)。在本说明书中，术语可燃性和易燃性可同义使用。
高度可燃的碳氢化合物，特别是丙烷和(异)丁烷，具有良好的环境特性。例如，上述制冷剂的臭氧破坏潜势(“ODP”)为0，全球变暖潜势(“GWP”)或二氧化碳当量仅为三。
在当今的冷藏实验室设备中，希望使用具有良好环境特性的制冷剂。关于所提到的制冷剂丙烷和(异)丁烷，有必要采取更多的安全预防措施。尤其需要机器或设备内的安全空间。特别是，即使可燃制冷剂从为此设置的容器和线路逸出，例如在发生泄漏、损坏或故障时，这些空间也必须保持安全。
发明内容
本发明基于提高借助易燃制冷剂的冷藏实验室设备的操作安全性的技术问题。特别地，本发明所基于的另一个技术问题是，至少在关键操作阶段期间暂时避免并且优选地排除在设备内形成可能点燃易燃制冷剂的点火火花。
特别地，可以规定，在实验室设备开始运行时，首先借助风扇对内部区域进行通风，以便将可能存在的易燃制冷剂从内部区域特别是通风到周围环境中。被通风的内部区域尤其是可能产生点火火花的区域。在可以假设内部区域不再有任何易燃制冷剂之前，应排除点火火花的形成。这尤其可以通过将设备内的电装置与供电网络分离来实现。因此，该设备优选地具有电连接，其潜在的载流线可以全部分别通过至少一个电开关与供电网络分离。一个例外可能是保护导体和/或接地线。然而，所有相线和中性导体可以优选地分别通过至少一个电开关与供电网络分离。
如果现在可以假设即使在设备的电源接通时，所出现的点火火花也不能点燃与易燃制冷剂的可点燃混合物，则可以启动接通过程。另一方面，在此过程中应该可靠地接通，并且在接通之后还应该能够可靠地监控电源是否仍然可用。由此可以减少在接通电源后出现点火火花的可能性，例如，电源意外中断，然后立即恢复供电。替代地或附加地，通过监控电源的存在，实验室设备也可以在被接通之后以这样的方式运行，即避免点火火花或仅在不能点燃有能力的混合物时出现点火火花。
因此，如果可以可靠地确定在实验室设备的电线之间存在的操作电压，则可以提高操作安全性，特别是在设备的至少内部区域的通风方面。此外，该检测可用于使接通设备的电源的过程安全。
当在第一(电)触点和第二(电)触点之间存在电操作电压时，建议确定电开关的接通状态并且用信号通知该状态。在此，第一触点位于电开关的设备侧(即，当开关断开时，开关将第一触点与供电网络分开)，第二触点在电源侧连接到与电开关的电网不同的电势。“电源侧连接”是指，在执行用于接通设备的过程期间，第二触点没有通过设备的各个供电线路中存在的开关与电网隔离。特别地，这样的另一个开关位于第二触点的设备侧。
以这种方式，可以可靠地确定存在的待监控的电开关的设备侧的电操作电压，因为它不依赖于供电线路中第二触点的设备侧的其他电开关的开关状态。在此不能排除电操作电压的存在取决于另一个开关的开关状态，即设置在第二触点的电源侧的开关，例如作为主开关。但是，在接通过程中，可能会先接通这样的主开关，因此该过程中的状态相当于没有主开关的情况。
如果现在发信号通知要监控的电开关处于相应的状态并且该状态不是预期状态，则可以发信号通知并且尤其可以采取相应的措施。特别地，可以将电操作电压的存在或不存在用信号通知给实验室设备的顺序控制器。顺序控制器被配置为，接通和/或关闭实验室设备的电开关设备的至少两个电开关。由顺序控制器执行的控制器的至少一个相应序列(即具有多于一个动作的控制过程)需要至少一个开关被接通和/或关闭。特别是在实验室设备的单相电源的情况下，可以存在两个开关并且可以由顺序控制器控制，开关在单相线和中性导体中各一个。在多相电源的情况下，每条相线中可能有一个开关，中性导体中可能有一个开关(如果有的话)。在三角形电路的情况下，没有中性导体。可选地，不仅一个开关可以位于至少一个线路中，而且至少一个另外的开关可以串联连接。这个另外的开关也可以由顺序控制器来控制。
开关的预期状态特别是由顺序控制器控制的过程产生。例如，如果要接通两个电开关，则该过程假定两个开关最初都是关闭的。因此，在该过程的这个阶段，预计会发出关闭状态的信号。优选地，该过程设定，开关依次接通。如果开关在电源侧连接到电源的中性导体，则如果存在开关与电源的电线的明确且不可改变的分配，优选地首先接通该开关。例如，如果实验室设备具有带有可以插入如在德国的单相供电网络的插座中的插头的连接电缆，则这种不可更改的分配不存在。
因此，顺序控制器可以首先根据向其发送的关于开关的开关状态的信号检查开关是否处于预期状态。如果是这种情况，则该过程的下一步是让顺序控制器接通此开关，然后借助发送给它的信号来检查开关是否接通。然后顺序控制器可以继续接通另一个开关，其中它在接通之前根据发送给它的信号检查另一个开关是否按预期处于关闭状态。接通后，顺序控制器可以利用传送给它的信号来检查另一个开关是否接通。
在这个实施例中，顺序控制器必须接通两个开关。在这种情况下，而且如果只有一个开关或多于两个开关将被接通，则如上所述优选的是，顺序控制器借助传送给它的关于在相应的开关接通之前开关的状态来检查该开关是否仍然是关闭的。此外，顺序控制器可以在接通后利用传送给它的信号来检查开关是否接通。如已经提到的，信号可以是永久存在的信号，例如具有限定的信号电平的信号。然而，该信号也可以是仅间歇存在的信号。在这种情况下，顺序控制器例如记录信号的接收，然后推断出开关在未来一段时间内对应的开关状态。在顺序控制器的信号输入处的无状态改变也可以是信号。例如，开关的接通状态可以通过相应的信号在顺序控制器的分配的信号输入端处一次或重复或永久地存在而被信号通知。如果不存在此类信号，则顺序控制器可以断定开关已关闭。在这种情况下优选地，在开关的接通状态下，相应的信号永久存在于顺序控制器的分配给该开关的信号输入端。如果该信号不存在，或者在另一实施方式中如果存在相应的其他信号，则这对于顺序控制器而言意味着接通开关。开关的相应开关状态或开关的两个开关状态中的至少一个的不仅是临时的而且是永久的、不间断的信号发送增加了监控期间的安全性，并且因此也增加了实验室设备操作的安全性。
在一个或多个开关成功接通后，顺序控制器可以输出一个信号。该信号可以是可以启动实验室设备的至少一个耗电器的操作的先决条件。
因此，对于实验室设备的安全至关重要的过程是用于接通电源的接通过程，该接通过程尤其要在实验室设备的操作开始时进行。但是即使在运行开始之后，例如如果电源暂时中断，也可以执行该接通过程。特别地，在接通过程中，顺序控制器控制要接通以产生电源的电开关的接通。然而，这并不排除顺序控制器在实验室设备的操作期间接通和/或关闭至少一个开关。当说顺序控制器接通或关闭开关时，这意味着顺序控制器执行相应的控制过程。例如，至少一个开关可以被配置为继电器，并且顺序控制器通过激活或去激活继电器的控制电路来控制继电器。
如果现在顺序控制器被信号通知开关中的至少一个的不期望的状态，那么顺序控制器可以阻止实验室设备的操作。特别地，它可以直接关闭其可以控制的电开关中的至少一个，并且优选地关闭实验室设备的用于向实验室设备供电的所有电开关。
特别提出：一种具有易燃制冷剂的实验室设备，其中该实验室设备具有：
-用于为实验室设备提供电能的电连接，其中实验室设备能够通过该连接连接到供电网络的至少两个不同电势以用于其操作，
-电开关设备所述电开关设备具有用于与所述至少两个不同电势中的第一个电势电分离的第一电开关和用于与所述至少两个不同电势中的第二个电势电分离的第二电开关，
-顺序控制器，所述顺序控制器被配置为接通第一电开关和第二电开关，
-用于监控电开关设备的监控装置，其中所述监控装置通过设备侧的第一触点连接到第一电开关，并且通过电源侧的第二触点连接到不同于第一电势的另一电势。
其中，所述监控装置被配置为，当在所述第一触点和所述第二触点之间存在电操作电压时确定所述第一电开关的接通状态，并将该状态信号通知给所述顺序控制器)，
其中所述顺序控制器被配置为，
-在预期第一电开关被关闭，但其被监控装置发出第一电开关的接通状态的信号时，或
-在预期第一电开关被接通，但其被监控装置发出第一电开关的关闭状态的信号时，
阻止所述实验室设备的操作。
此外，特别提出：一种制造具有易燃制冷剂的实验室设备的方法，其中监控装置和顺序控制器如上文关于实验室设备所说明的那样设计。
此外，提出了：一种用于操作具有易燃制冷剂操作实验室设备的方法，其中，该实验室设备具有上述特征，其中，当在第一触点和第二触点之间存在电操作电压时，监控装置确定第一电开关的接通状态并将这个状态信号通知给顺序控制器，并且其中，顺序控制器
-在预期第一电开关被关闭，但其被监控装置发出第一电开关的接通状态的信号时，或
-在预期第一电开关被接通，但其被监控装置发出第一电开关的关闭状态的信号时，
阻止实验室设备的操作。
操作电压被理解为，为运行实验室设备或至少实验室设备的至少一个电装置(例如离心机驱动马达)提供的电压或至少足以运行实验室设备或至少实验室设备的至少一个电装置(例如离心机驱动马达)的电压。在此尤其是由供电网络从实验室设备外部提供的电压。
上述第一电开关可以是在电源接通时对其开关状态进行监控的唯一开关。第一电开关可以是但不是必须是首先接通的开关。更确切地说，在具有相线和中性导体的电源的情况下，优选地，至少监控在电源侧与相线连接的开关的开关状态。特别优选的是，监控所有开关的开关状态，并且顺序控制器在接通开关的过程中考虑这一点。
第一电开关或至少一个电开关可以是例如继电器或可控半导体开关，例如晶体管，例如晶闸管、场效应晶体管和/或具有绝缘栅电极的晶体管(英语：门(gate))，例如IGBT。原则上，可以使用任何可控开关。因此电开关是可控电开关。
监控装置可以以不同的方式将操作电压的存在发信号给顺序控制器。例如，当存在操作电压时，可以永久地产生以限定的信号电平形式的对应信号。替代地，操作电压的出现只能暂时地用信号通知，例如通过脉冲信号。此外，定义的信号的不存在或不生成可以发送存在操作电压的信号。如果不存在操作电压，这同样适用。尤其是，即使可能，操作电压的存在和操作电压的不存在不必由相同类型的信号发出，例如具有高信号电平的永久信号来表示存在操作电压，具有低信号电平的永久信号来表示不存在操作电压。
如前所述，顺序控制器控制的过程中，第一开关和第二开关将被接通的过程可以是用于接通实验室设备的电源的接通过程。
可以通过不同的方式来实现通过顺序控制器阻止实验室设备的操作。特别是，可以执行以下措施中的至少一项或这些措施的任何有意义的组合：将由顺序控制器控制的过程重置(复位)到定义状态，特别是初始状态，不接通其他开关，关闭一个或更多个开关，特别是电源的所有开关，不启用在实验室设备内的至少一个并且优选所有用电器的操作，向另一个控制器和/或用户发出请求以停止和/或不开始实验室设备的操作。
特别地，第一和第二电开关能够彼此独立地接通，并且其中所述顺序控制器被配置为，在开始操作所述实验室设备时依次接通所述第一电开关和所述第二电开关。如果监控两个开关的开关状态并将相应的开关状态发送信号给顺序控制器，则可以更安全地监控和执行接通过程。另一方面，如果两个开关同时接通和/或如果在按时间顺序接通稍后要接通的开关之前，不检查要先接通的开关是否实际上是接通的，以及以后要接通的开关是否尚未接通，两个开关仍可能在有错误的情况下接通，或者，在具有相线和中性导体的电源的情况下，相线的开关接通而中性导体的开关未接通。这会导致点火火花。该错误也可能存在于对开关的开关状态的监控中，并且当开关同时接通时，该错误可能太晚被发现。如果此外仍有开关中的至少一个有故障，则可能出现不希望的开关状态。因此，这样的接通过程将不如开关依次地接通并且在接通之前和之后分别根据其开关状态的信号通知检查是否分别存在预期的开关状态的过程那样可靠。
如上所述，特别是设置/将设置至少两个开关，它们将被接通以便接通电源。此外，如所提到的，优选地，至少一个电开关设置/将设置在实验室设备的每条电线中，该电开关是在电源上运行所需的。在具有中性导体和单相线的电源的情况下，因此为这两条线中的每条线设置/将设置至少一个开关。在具有多于一条相线的电源的情况下，为每条相线设置/将设置至少一个开关。当下面讨论具有第一和第二电开关的优选实施方式时，这适用于电源的所有变型。
优选地，监控装置通过设备侧的第三触点连接/将连接到所述第二电开关，并且通过电源侧的第四触点连接/将连接到不同于第二电势的电势，在此，监控装置被配置为/将被配置为，当在所述第三触点和所述第四触点之间存在电操作电压时确定所述第二电开关的接通状态，并将该状态信号通知给所述顺序控制器，此外，顺序控制器被配置为/将被配置为
-在预期第二电开关被关闭，但其被所述监控装置发出所述第一电开关的接通状态的信号时，或
-在预期第二开关被接通，但其被监控装置发出第一电开关的关闭状态的信号时，
阻止所述实验室设备的操作。关于操作实验室设备的方法，可以相应地操作顺序控制器并且在提到的情况下阻止实验室设备的操作。
特别地，监控装置和顺序控制器可以可选地关于监控和关于第二电开关的接通以与关于第一电开关完全相同的方式来设计。如前所述，在接通实验室设备的电源时，第二电开关也可以是在第一电开关之前接通的开关。
上述具有第三触点和第四触点的实施方式是已经提到的监控两个开关的优选原理的实现。
顺序控制器可以被配置为/将被配置为或相应地工作为，
-当所述监控装置向顺序控制器发送电开关设备的包括第一电开关关闭的第一预定状态信号时，启动用于接通第一电开关的过程，
-然后检查所述监控装置是否向顺序控制器已发出信号表明第一电开关的接通状态，并且
-如果所述监控装置没有发出第一电开关接通状态的信号，阻止所述实验室设备的操作或停止由其控制的过程。
启动用于接通第一电开关的过程尤其可以是控制和/或触发接通。第一预定义状态可以单独由第一电开关的开关状态确定。优选地，特别如上所述，如果开关设备中的多于一个开关被监控其开关状态，则电开关设备的第一预定状态由开关设备中的多个开关的开关状态确定。因此，例如，如果第一电开关是两个开关序列中稍后要被接通的开关，则第一预定状态要求另一个更早接通的开关已经接通。另一方面，如果第一电开关是两个开关序列中先接通的开关，则第一预定状态要求另一个要后被接通的开关断开。特别地，如上所述，第三和第四触点可用于监控第二电开关的开关状态。
监控装置可以具有检测装置，特别是用于监控每个待监控的电开关的开关状态，该检测装置被配置为/将被配置为，当在两个触点之间存在电操作电压时确定电开关的接通状态并将此状态发生信号给顺序控制器。如下文将更详细描述的，两个触点不必是其中一个触点布置在电开关的设备侧而两个触点中的另一个布置在电源侧的触点对，如上所述。更确切地，实验室设备的电源(例如中性导体和相线)的不同线路中的两个电开关的开关状态也可以借助单个检测装置来监控开关状态。在此只能在一方面两个开关的接通状态和另一方面另一个状态之间进行区分。另一种状态是两个开关中的至少一个关闭。
特别优选的是，以这种方式监控两个电开关的开关状态，并且另外地(如已经描述的)单独监控这两个电开关中的至少一个的开关状态。在这种情况下，监控意味着，如已经多次提到的那样，用信号通知顺序控制器相应状态，并且这优选地在确定要由其控制的过程是否继续时也考虑该状态。因此，开关中的至少一个被冗余地监控其开关状态。这使顺序控制器能够检查监控装置的功能确定故障。特别优选的是，在发生故障的情况下，由顺序控制器控制的过程被它中断、被它中止和/或被它阻止实验室设备的操作。
因此，实验室设备可以如下被配置为/将被配置为，或相应地工作为：
-监控装置具有第一检测装置，所述第一检测装置被配置为，当在第一触点和第二触点之间存在电操作电压时，确定第一电开关的接通状态并将该状态信号通知给所述顺序控制器，
-监控装置通过设备侧的第五触点连接到第一电开关，并通过设备侧的第六触点连接到第二电开关，
-所述监控装置具有第三检测装置，所述第三检测装置被配置为，当在第五触点和第六触点之间存在电操作电压时，确定第一电开关和第二电开关的接通状态并将该状态信号通知给所述顺序控制器，以及
-顺序控制器被配置为，如果其在接通第一电开关和第二电开关后既没有被第一检测装置也没有被第三检测装置信号通知相应的接通状态，阻止实验室设备的操作或停止由其控制的过程。
特别地，顺序控制器还可以检查，是否在预定的时间段内由第一检测装置和第三检测装置向其发送相应接通状态的信号。如果不是这种情况，顺序控制器可以阻止实验室设备的操作或停止它控制的过程。通过这种方式，特别是监控装置的故障可以通过顺序控制器来注意到。
特别地，也可以设置/将设置第二检测装置，该第二检测装置被配置为，当在第三触点和第四触点之间存在电操作电压时，确定第二电开关的接通状态并且将该状态信号通知给顺序控制器。在这种情况下，如果顺序控制器在接通第一电开关和第二电开关后既没有被第一检测装置也没有被第二检测装置并且也没有被第三检测装置信号通知相应的接通状态，阻止实验室设备的操作或停止由其控制的过程。由此使得检查监控装置的错误更加可靠。
监控装置可以具有至少一个装置，该装置具有至少一个双稳态触发器。至少在双稳态触发器连接到其电源时，双稳态触发器的两种可能状态之一以稳定的方式保持，直到满足状态改变的条件。常用的双稳态触发器具有一个数据输入和一个触发输入。如果在触发输入处接收到触发信号，例如在触发输入处输入信号的电平发生变化，则如果在数据输入处也发生数据信号的相应变化，则可以发生状态的变化。特别地，数据信号然后可以如存在于数据输入处那样(或在另一个实施例中反转)切换到双稳态触发器的输出上。
优选地，用于顺序控制器内的过程控制的逻辑由硬件实现，并且优选地仅由硬件实现。逻辑电路的硬件尤其可以包括逻辑门、双稳态触发器和施密特触发器以及经典的电子构件，例如电阻器、电容器和二极管。硬件逻辑优于软件逻辑的优势在于，无需像通常需要的软件更新那样申请新许可证。如果硬件逻辑对应要求并满足其功能，则不需要更新。
特别地，已经提到的用于接通实验室设备的电源的过程可以至少部分地通过顺序控制器的硬件逻辑来实现。根据一个实施例，顺序控制器具有带有双稳态触发器的电子电路，其中双稳态触发器在输入侧与第一信号线连接，监控装置经由该第一信号线向双稳态触发器发出第一电开关接通的信号。在输出侧，双稳态触发器连接到第二信号线，双稳态触发器通过该第二信号线根据通过第一信号线传输的信号和根据另一信号发出用于接通实验室设备的接通过程可以通过顺序控制器继续或接通过程成功的信号。
另一信号尤其是在双稳态触发器的上述实现方式中存在或存在于触发输入处的信号。在没有触发信号的情况下，第一信号线(即数据线)上的信号不会(不变或反转)发送到输出上。通常，不仅与具有数据输入和触发输入的实施例有关，进一步的信号可以取决于以下事实：用于启动由顺序控制器控制的过程的启动信号可用或已经给出，并且/或者已生成成功执行先前过程步骤(例如接通另一个电开关的步骤)的信号。
双稳态触发器是关于工艺流程的基本逻辑元件。特别地，可以以这种方式实现对上述检测装置的信号的评估。在这种情况下，该实现方式不涉及第一电开关，而是涉及第二电开关或两个电开关，这两个电开关将借助单个检测装置共同监控。因此双稳态触发器可以在输入侧与第一信号线连接，通过该第一信号线由监控装置向双稳态触发器发送即第一电开关和第二电开关被接通的信号。
在有利的实施例中，进一步的信号(特别是触发输入处的信号)还取决于，所述双稳态触发器是否被所述监控装置信号通知第一电开关的接通状态。因此，如果监控装置未收到已接通状态的信号，这将防止双稳态触发器在其输出处发出信号，表明用于接通实验室设备的接通过程可以通过顺序控制器继续进行或者接通过程成功。因此，双稳态触发器仅发出信号：用于接通实验室设备的接通过程可以通过顺序控制器继续，或者如果第一开关实际接通则接通过程成功。由此避免了顺序控制器的错误，这些错误可能在待接通的开关中出现故障以及双稳态触发器中出现故障的情况下发生。特别地，双稳态触发器中的缺陷可能在于，在数据输入处持续检测到信号通知电开关的接通状态的信号的存在。在具有触发输入的上述实施方式的情况下，有缺陷的开关阻止双稳态触发器接收使信号能够在其信号输出处输出的触发信号。
根据进一步的实施例，顺序控制器可以具有带有模拟装置的测试装置，所述模拟装置被配置为，在所述模拟装置被激活时为所述顺序控制器的执行接通第一电开关的控制过程模拟第一电开关未接通。如前所述，电开关不必是首先接通的开关。也可以针对多个电开关模拟相应开关未接通。在此，测试设备被配置为/将被配置为，在模拟装置被激活的情况下检查，所述顺序控制器在控制过程运行后是否能够使所述实验室设备运行。如果在激活模拟装置的情况下得出满足启用实验室设备的操作的先决条件结论，则测试装置发出错误信号给顺序控制器。特别是，错误信号通知导致操作未被启用。在通过硬件逻辑实现顺序控制器的情况下，可以例如通过附加逻辑门来实现测试装置。如果随后例如在将由顺序控制器执行的控制过程开始时将测试信号提供给一个或更多个逻辑门，这将激活模拟。
本发明在本说明书中描述了关于具有易燃制冷剂的实验室设备。即使不落入所附权利要求的范围内，但本发明也可以应用于其他设备和装置，特别是那些也具有易燃制冷剂的设备和装置。这意味着开关设备、监控装置和顺序控制也存在于本说明书中描述的实施例中。
附图说明
现在参考附图描述本发明的示例性实施例和进一步的实施例。附图中的各个图中：
图1示出了具有电连接和具有冷却装置的使用易燃制冷剂的实验室设备的示意图，
图2示出了电开关设备、监控装置和顺序控制器的第一实施例，
图3示出了电开关设备、监控装置和顺序控制器的第二实施例，
图4示出了电开关设备、监控装置和顺序控制器的第三实施例，
图5示出了具有双稳态触发器的第一电路布置，
图6示出了具有双稳态触发器的第二电路布置，
图7示出了具有双稳态触发器的第三电路布置，
图8示出了具有双稳态触发器的第四电路布置，以及
图9示出了具有两个双稳态触发器的电路布置。
具体实施方式
图1中示意性示出的实验室设备1具有电连接3，如两条对角线所示，该电连接具有两条电线。在此尤其可以是中性导体和相线。或者，实验室设备可以具有与多于一个相线的电连接，例如三相连接。
实验室设备1还具有电开关设备5。要被供应电能的装置10、11，例如离心机马达和离心机控制器可以通过接通开关设备5的未在图1中示出的开关连接到外部电源。
电开关组件5与监控装置7和顺序控制器8组合。监控装置7用于监控电开关设备5。顺序控制器8用于控制至少一个在实验室设备1开始时和/或运行期间要执行的过程。特别地，由顺序控制器8控制的过程专门与实验室设备的装置的电能供应有关。顺序控制器8在其操作期间接收来自监控装置7的信号。
此外，实验室设备1具有使用易燃制冷剂的冷却装置13。在冷却装置13的操作期间产生的冷却效果由多个指向下方的箭头指示。冷却装置13也可以通过开关设备5从外部电源供应电能，为此必须接通开关设备5的电开关。与此不同，监控装置7和顺序控制器8独立于开关设备5的开关的开关状态被供应电能。为此目的可以提供单独的电源，但优选地也由所提到的外部电源为其供电。
图2示出了图1的电开关设备5或另一件实验室设备的相应开关设备的第一实施例。外部电源以及因此还有开关设备5具有第一电线3a(例如中性导体N)和第二电线3b(例如相线)。例如，外部电源可以在具有相应可用电压和电网频率的公共供电网络上运行，例如德国标称为230V和50Hz。
电开关SW_N布置在第一电线3a中。另一个电开关SW_L布置在第二电线3b中。在各个开关的断开状态下，在实验室设备运行期间要由外部电源供电的装置与电源断开，因此无法运行。为了运行要接通两个电开关SW_N、SW_L。
在实施例中，监控装置7具有单个检测装置W_L，其被设计用于监控第二电线3b中的开关SW_L的开关状态。检测装置W_L通过第一触点21在设备侧连接到第二电线3b中的电开关SW_L，并且通过第二触点22在电源侧连接到与第二电线3b的电势不同的电势。该另一电势是第一电线3a的电势。第二触点22因此位于第一电线3a中的电开关SW_N的电源侧。检测装置W_L例如与其它实施方式的检测装置一样具有光耦合器。如果因此在触点21、22之间存在电操作电压，则光耦合器产生相应的信号，该信号指示第二电线3b中的开关SW_L的接通状态。该信号被馈送到顺序控制器8。当第二电线3b中的开关SW_L被接通时，电操作电压仅存在于触点21、22之间。否则，第一触点21处的电势不处于外部电源的相线的电势。
顺序控制器8通过相应的致动器S_N、S_L控制两个电开关SW_N、SW_L的接通。开关的相应控制电路，例如继电器的控制电路，在由顺序控制器8适当操控时由致动器激活。
图3示出了图1的电开关设备5或另一件实验室设备的相应开关设备的第二实施例。该实施例可以应用于具有两条供电线路3a、3b的同一电源，如图1和图2的情况。例如，供电线路又是一根相线和一根中性导体，如字母L、N所示。
与图2的第一实施例相比，监控装置7扩展了两个另外的检测装置W_N和W_LN。检测装置W_L与图1的情况一样存在并且具有与供电线路3a、3b相同的触点21、22。然而，在检测装置W_L的连接线中，还设置有二极管28，其与第二供电线路3b的两个其他检测装置W_N和W_LN的连接线中的两个其他二极管29、30一起防止可能发生的在两条供电线路3a、3b之间的连接线链上的无意电流流动。为了防止这种无意的电流流动，也可以省去另一个二极管30。然而，为了在电路布置中实现对称，它们的使用是优选的。由于实施例是交流电源，因此电流流动通过连接线在开关的相应接通状态中或仅在电源电压的每个周期的一个半波中发生。然而，这足以让检测装置W_L、W_N和W_LN(例如，它们继而分别由光耦合器实现)来确定接通状态。
检测装置W_N通过其两条连接线在设备侧与第一供电线路3a的第三触点23连接并且在电源侧与第二供电线路3b的第四触点24连接。因此其设计用于确定第一供电线路3a中的电开关SW_N的开关状态。
检测装置W_LN通过其两条连接线在设备侧与第一供电线路3a的第五触点25连接并且在电源侧与第二供电线路3b的第六触点26连接。因此其被配置为确定两个开关，即第一供电线路3a中的电开关SW_N和第二供电线路3b中的电开关SW_L的开关状态。如上所述，其只能确定两个开关是否都接通或两个开关中的至少一个开关是否关闭。已经讨论了这种附加检测装置的功能和优点。
图4示出了实验室设备的电开关设备37的第三实施例，其中电开关设备37不同于图1的电开关设备5，因为电源具有三个相线3a、3b、3c。开关设备37在三个相线的每一个中具有开关SW_1、SW_2和SW_3。顺序控制器39通过相应的致动器S_1、S_2、S_3控制三个电开关的接通。开关的相应控制电路，例如继电器的控制电路，在由顺序控制器39适当操控时由致动器激活。
与图3中的电开关设备5的第二实施例的图示相比，该图示被简化了。特别地，未示出监控装置38的连接线至供电线路中的二极管，尽管它们在图3的情况下是存在的。这是为了图示的清晰。此外，为了更清楚起见，监控装置38的连接线也以单线部分示出，尽管存在两条连接线。这由两条相互平行延伸的对角线表示。在该线仅表示连接线的情况下，绘制对角线。
在第三示例性实施例中，监控装置38具有三个检测装置，为了清楚起见未单独示出。这些检测装置中的每一个通过它们的连接线连接到三个供电线路3a、3b、3c中的两个触点，并且分别在供电线路中的开关的设备侧与一个触点连接并且在另一个供电线路中在电源侧与一个触点连接。例如，第一检测装置通过开关SW_1的设备侧的第一触点31连接到第一供电线路3a，并且通过第三开关SW_3的电源侧的第二触点32连接到第三供电线路3c。
可选地，可以存在至少一个另外的检测装置，其可以确定三个开关中的两个的共同接通状态。该另外的检测装置将分别通过一个触点在设备侧连接到要监控的两个开关。
替代地或附加地，图4中所示的布置可以在具有中性导体的三相电流供应的情况下通过能够确定中性导体中的开关的接通状态的检测装置来扩展。
图5中所示的电路可以是顺序控制器的硬件中执行逻辑的一部分，例如前述实施例之一中的顺序控制器。该电路具有逻辑门43和双稳态触发器41。双稳态触发器41具有数据输入D和触发输入T。它还具有一个输出OUT，以用于输出其输出信号。
在所示的示例性实施例中，向逻辑门43馈送两个输入信号L_WN和L_WL。输入信号L_WN例如反映图2或图3的实施例的第一供电线路3a中的电开关SW_N的开关状态。输入信号L_WL例如反映图3的实施例的第二供电线路3b中的电开关SW_L的开关状态。通过未示出的附加电路元件，例如附加逻辑门和/或施密特触发器，输入信号L_WN和L_WL根据电路的设计在被馈送到逻辑门的输入之前可以以不同方式相互链接和/或链接到其他信号。所有信号优选地是具有两种可能状态的信号，例如低信号电平状态和高信号电平状态。以该方式可以实现二元逻辑。
例如，在下面描述的实施例中，输入信号L_WN和L_WL被链接为并且逻辑门43被配置为，使得当输入信号L_WN和L_WL都具有低信号电平时逻辑门43输出具有高信号电平的信号。输入信号L_WN和L_WL的低信号电平在这种情况下意味着开关已关闭。或者，输入信号L_WN和L_WL例如被链接为并且逻辑门43被配置为，使得当输入信号L_WN和L_WL都具有高信号电平时逻辑门43输出具有高信号电平的信号。在这种情况下，输入信号L_WN和L_WL的高信号电平意味着开关被关闭。为了实现这一点，例如可以反转由检测装置产生的反映相应开关的开关状态的信号。
在这里描述的实施例中，启动信号L_ST可以被馈送给逻辑门43，特别是在由用于接通两个电开关的顺序控制器控制的过程开始时，其中启动信号包括，在双稳态触发器41的触发输入T处的低信号电平变为高信号电平。在接收到启动信号之前，双稳态触发器41的输出OUT处于低信号电平。通过启动信号L_ST使双稳态触发器41的数据输入D处的输入信号能够切换到其输出OUT。如上所述，因为当两个开关都关闭时，逻辑门43向数据输入D输出具有高信号电平的信号，并且由于输出OUT处的高信号电平被解释为由第一开关和第二开关组成的开关设备中的预期状态，因此实现了检查两个开关的关闭状态的逻辑电路。如果检查成功，即高信号电平出现在双稳态触发器41的输出OUT处，则由此启动由顺序控制器控制的过程中的下一步骤。
现在将参考图6中所示的电路描述这样的下一步骤或将在该过程中稍后执行的步骤。该电路与图5所示的电路的不同之处仅在于，双稳态触发器由附图标记51表示并且逻辑门由附图标记53表示。此外，双稳态触发器51在其触发输入处被馈送信号L_T。这通常被理解为触发信号，即，使双稳态触发器53能够根据此时出现在数据输入D处的输入信号来改变其在输出OUT处的输出信号的状态的信号。
为了执行下一步骤，输入信号L_WN和L_WL可以在它们被馈送到逻辑门53的输入之前被处理，或者被相应的检测装置原样接收并传递到逻辑门53，使得输入信号L_WN在第一供电线路中的开关接通的情况下具有高信号电平，并且输入信号L_WL在第二供电线路中的开关断开的情况下具有高信号电平。此外，逻辑门53被配置为，当两个输入信号都具有高电平时输出高电平信号。
触发信号L_T例如根据图5的双稳态触发器41的输出OUT处的输出信号产生。替代地或附加地，触发信号L_T可以在确定至少一个电开关的开关状态的检测装置输出相应信号时被触发。因此，特别是上面参考图5描述的从低信号电平到高信号电平的信号变化，或者指示相应状态变化的另一装置的信号变化可以触发图6的双稳态触发器51的输出OUT处的可能的信号变化。如果此时双稳态触发器51的数据输入D处出现高信号电平，即第一供电线路中的开关接通而第二供电线路中的开关断开，则在双稳态触发器51的输出OUT处发生从先前存在的一个低信号电平变为高信号电平的信号变化。以此方式可以确定第一供电线路中的开关在此期间已经接通。
之前提及到由顺序控制器控制的过程中的“下一步骤”。这涉及到检查开关设备状态的下一步骤。但是，也提到，同时第一供电线路中的开关已接通。这可以在整个控制过程中描述为下一步骤。然后，参考图5描述的过程的步骤将是下下个步骤或者如果在其间仍执行进一步的步骤则为其后一个步骤。
为了使图6中双稳态触发器51的输出OUT处的信号电平在正确的时间点发生变化，触发信号L_T可以延迟到达触发输入T。例如，这是通过如电阻器、电容器和二极管等经典电路构件实现的。为此目的使用这样的电路构件是众所周知的，因此这里不再详细描述。由于延迟，例如可以预先接通第一供电线路中的电开关。切换过程需要相应的时间段，触发信号L_T的延迟被设置到该时间段上。
图7示出了图6所示电路的修改。逻辑门63的输出连接到附加逻辑门65的一个输入。附加逻辑门65的另一个输入连接到触发信号L_T的信号线。附加逻辑门65的输出连接到触发信号输入T。
因此，在之前参照图6描述的实施方式中，触发输入T处的信号也取决于，双稳态触发器61被监控装置发信号通知要监控的电开关的接通状态。因此，双稳态触发器仅在开关实际接通时发出接通电开关的步骤成功的信号。可以通过这种方式排除的错误已经描述过。因此，在这些错误的情况下，双稳态触发器61的输出信号不会被错误地设置为高信号电平，并且可以防止错误地继续过程。
然而，图7所示电路的原理不限于检查第一供电线路中的开关的接通。更确切地，可以以这种方式执行硬件逻辑内发生的任何预期状态的检查。此外，逻辑门可以具有额外的输入，从而特别是触发输入T上的信号也可以取决于其他信号的信号状态。此外，与以上参照图5和图6描述的电路一样，双稳态触发器的输入侧的信号电平在预期状态的情况下可以不同地选择，并且/或者双稳态触发器的输出信号可以在低信号电平上发出信号，表明已确定预期状态。
图8示出了迄今为止描述的电路的进一步修改。除了已经描述的修改之外，还可以提供这种修改。图8所示的修改在于，其输出连接到双稳态触发器71的数据输入D的逻辑门73接收三个输入信号L_WN、L_WL和L_WNL。在此可以是与开关的开关状态相关的信号(可选地与另外的信号相关联和/或反转)，在图3中的电路布置的情况下，这些信号由检测装置产生。
特别地，图8的修改能够根据关于开关状态的信号的配置和/或预处理来检查是否
-所有三个检测装置一致发出两个开关都关闭的信号，
-三个检测装置中的两个一致发出特定开关(第一开关或第二开关)接通的信号。
-所有三个检测装置一致发出两个开关都接通的信号。
然而，优选地，特别地，不执行关于检测装置是否一致地发出一个开关或两个开关接通的信号的检查，或者不仅仅通过图8所示的电路来执行。更确切地，优选对应于图9所示的电路原理的电路。在此图9所示的电路以简化形式示出。特别地，省略了逻辑门，并且仅示出了两个双稳态触发器81、83作为硬件逻辑元件。
电路原理在于，将一个双稳态触发器的数据输入的输入信号用作另一个双稳态触发器的触发输入的输入信号，反之亦然。因此，一个输入信号通过信号线馈送到一个双稳态触发器的数据输入D和另一个双稳态触发器的触发输入T。如上所述，在此也可以使用附加的逻辑开关元件，例如用于反转信号的元件。此外，特别地，两个输入信号之一可以是逻辑门的输出信号，该逻辑门将两个初级输入信号(例如来自监控装置的两个不同检测装置的信号)逻辑地彼此链接。
在具体所示实施例中，一个输入信号例如信号L_WL代表图3的第二供电线路3b中的开关的开关状态，而另一个输入信号例如信号L_WNL代表图3的第一和第二供电线路3a、3b中的开关的开关状态。或者，例如，在另一实施方式中，可以通过链接分别代表两个开关之一的开关状态的信号来替换输入信号L_WL。
信号之一的信号电平的变化触发相应双稳态触发器的输出信号的可能变化。图9的电路原理能够无错误地评估各种检测装置的冗余信息。在这个意义上，冗余信息尤其存在，如果如图3的情况，为至少一个电开关设置单独信号通知该开关的开关状态的检查装置，并且还设置可信号通知两个开关的共同的接通状态的检测装置。
此外，优选地允许两个输入信号(例如信号L_WL、L_WNL)的存在之间的时间容差。这可以通过要馈送到相应触发输入T的信号在触发输入T处信号电平变化延迟来实现，如上所述，例如使用诸如至少一个电阻器和电容器的分立电路构件以及至少一个二极管以降低充电电容器的电压。因此，输入信号的信号电平变化最初导致电容器充电，然后随着时间的推移再次放电。在放电过程中的某个时间点，信号电平变化发生在触发输入T处。

Claims (15)

1.一种具有易燃制冷剂的实验室设备(1)，其中所述实验室设备(1)具有：
-用于为所述实验室设备(1)提供电能的电连接(3)，其中所述实验室设备(1)能够通过所述连接(3)连接到供电网络的至少两个不同电势以用于其操作，
-电开关设备(5)，所述电开关设备具有用于与所述至少两个不同电势中的第一个电势电分离的第一电开关和用于与所述至少两个不同电势中的第二个电势电分离的第二电开关，
-顺序控制器(8)，所述顺序控制器被配置为接通第一电开关(SW_L)和第二电开关(SW_N)，
-用于监控电开关设备(5)的监控装置，其中所述监控装置通过设备侧的第一触点连接到第一电开关(SW_L)，并且通过电源侧的第二触点连接到不同于第一电势的另一电势。
其中，所述监控装置被配置为，当在所述第一触点和所述第二触点之间存在电操作电压时确定所述第一电开关(SW_L)的接通状态，并将该状态信号通知给所述顺序控制器(8)，
其中所述顺序控制器(8)被配置为，
-在预期第一电开关(SW_L)被关闭，但其被所述监控装置发出所述第一电开关(SW_L)的接通状态的信号时，或
-在预期第一电开关(SW_L)被接通，但其被所述监控装置发出所述第一电开关(SW_L)的关闭状态的信号时，
阻止所述实验室设备(1)的操作。
2.根据权利要求1所述的实验室设备，其中，所述第一和第二电开关能够彼此独立地接通，并且其中所述顺序控制器(8)被配置为，在开始操作所述实验室设备(1)时依次接通所述第一电开关和所述第二电开关。
3.根据权利要求1或2所述的实验室设备，其中，所述监控装置通过设备侧的第三触点连接到所述第二电开关，并且通过电源侧的第四触点连接到不同于第二电势的电势，
其中，所述监控装置被配置为，当在所述第三触点和所述第四触点之间存在电操作电压时确定所述第二电开关的接通状态，并将该状态信号通知给所述顺序控制器(8)，
其中所述顺序控制器(8)被配置为，
-在预期第二电开关被关闭，但其被所述监控装置发出所述第一电开关的接通状态的信号时，或
-在预期第二电开关被接通，但其被所述监控装置发出所述第一电开关(SW_L)的关闭状态的信号时，
阻止所述实验室设备(1)的操作。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的实验室设备，其中所述顺序控制器(8)被配置为，
-当所述监控装置向顺序控制器发送电开关设备(5)的包括第一电开关关闭的第一预定状态信号时，启动用于接通第一电开关(SW_L)的过程，
-然后检查所述监控装置是否向顺序控制器已发出信号表明第一电开关(SW_L)的接通状态，并且
-如果所述监控装置没有发出第一电开关(SW_L)接通状态的信号，则阻止所述实验室设备(1)的操作或停止由顺序控制器控制的过程。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的实验室设备，其中：
-所述监控装置具有第一检测装置(W_L，W_N)，所述第一检测装置被配置为，当在第一触点和第二触点之间存在电操作电压时，确定第一电开关(SW_L，SW_N)的接通状态并将该状态信号通知给所述顺序控制器(8)，
-所述监控装置通过设备侧的第五触点连接到第一电开关(SW_L，SW_N)，并通过设备侧的第六触点连接到第二电开关，
-所述监控装置具有第三检测装置(W_LN)，所述第三检测装置被配置为，当在第五触点和第六触点之间存在电操作电压时，检测第一电开关(SW_L，SW_N)和第二电开关的接通状态并将该状态信号通知给所述顺序控制器(8)，以及
-所述顺序控制器(8)被配置为，如果其在接通第一电开关(SW_L,SW_N)和第二电开关后既没有被第一检测装置也没有被第三检测装置信号通知相应的接通状态，则阻止所述实验室设备(1)的操作或停止由其控制的过程。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的实验室设备，其中，所述顺序控制器(8)具有带有模拟装置的测试装置，所述模拟装置被配置为，在所述模拟装置被激活时为所述顺序控制器(8)的执行接通第一电开关(SW_L)的控制过程模拟第一电开关未接通，
其中，所述测试装置被配置为，在模拟装置被激活的情况下检查，所述顺序控制器(8)在控制过程运行后是否能够使所述实验室设备(1)运行，以及
其中，如果所述顺序控制器(8)在模拟设备被激活的情况下使所述实验室设备(1)能够运行，则所述测试装置向所述顺序控制器(8)发出错误信号。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的实验室设备，其中，所述顺序控制器(8)具有带有双稳态触发器的电子电路，其中所述双稳态触发器在输入侧连接到第一信号线，通过所述第一信号线由所述监控装置向所述双稳态触发器发送接通第一电开关的信号，并且其中所述双稳态触发器在输出侧连接到第二信号线，所述双稳态触发器通过所述第二信号线根据通过所述第一信号线传输的信号并根据进一步的信号，发送用于接通所述实验室设备(1)的接通过程可以由所述序列发生器(8)继续或者接通过程成功的信号。
8.根据权利要求7所述的实验室设备，其中，所述进一步的信号还取决于，所述第一电开关(SW_L)的接通状态由所述监控装置信号通知所述双稳态触发器的事实。
9.一种用于操作具有易燃制冷剂的实验室设备(1)的方法，其中，所述实验室设备(1)具有：
-用于为所述实验室设备(1)提供电能的电连接(3)，其中所述实验室设备(1)能够通过所述连接(3)连接到供电网络的至少两个不同电势以用于其操作，
-电开关设备(5)，所述电开关设备具有用于与所述至少两个不同电势中的第一个电势电分离的第一电开关和用于与所述至少两个不同电势中的第二个电势电分离的第二电开关，
-顺序控制器(8)，所述顺序控制器被配置为接通第一电开关和第二电开关，
-用于监控电开关设备(5)的监控装置，其中所述监控装置通过设备侧的第一触点连接到第一电开关，并且通过电源侧的第二触点连接到不同于第一电势的另一电势。
其中，当在所述第一触点和所述第二触点之间存在电操作电压时，所述监控装置确定所述第一电开关(SW_L)的接通状态，并将该状态信号通知给所述顺序控制器(8)，
并且其中，所述顺序控制器(8)
-在预期第一电开关被关闭，但其被所述监控装置发出所述第一电开关(SW_L)的接通状态的信号时，或
-在预期第一电开关被接通，但其被所述监控装置发出所述第一电开关(SW_L)的关闭状态的信号时，
阻止所述实验室设备(1)的操作。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一和第二电开关能够彼此独立地接通，并且其中所述顺序控制器(8)在开始操作所述实验室设备(1)时依次接通所述第一电开关和所述第二电开关。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述监控装置通过设备侧的第三触点连接到所述第二电开关，并且通过电源侧的第四触点连接到不同于第二电势的电势，
其中，当在所述第三触点和所述第四触点之间存在电操作电压时，所述监控装置确定所述第二电开关的接通状态，并将该状态信号通知给所述顺序控制器(8)，
其中，所述顺序控制器(8)，
-在预期第二电开关被关闭，但其被所述监控装置发出所述第一电开关(SW_L)的接通状态的信号时，或
-在预期第二电开关被接通，但其被所述监控装置发出所述第一电开关(SW_L)的关闭状态的信号时，
阻止所述实验室设备(1)的操作。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，所述顺序控制器(8)
-当所述监控装置向顺序控制器发送电开关设备(5)的包括第一电开关关闭的第一预定状态信号时，启动用于接通第一电开关(SW_L)的过程，
-然后检查所述监控装置是否向顺序控制器已发出信号表明第一电开关(SW_L)的接通状态，并且
-如果所述监控装置没有发出第一电开关(SW_L)接通状态的信号，则阻止所述实验室设备(1)的操作或停止由其控制的过程。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中：
-所述监控装置具有第一检测装置(W_L)，当在第一触点和第二触点之间存在电操作电压时，所述第一检测装置确定第一电开关(SW_L，SW_N)的接通状态并将该状态信号通知给所述顺序控制器(8)，
-所述监控装置通过设备侧的第五触点连接到第一电开关，并通过设备侧的第六触点连接到第二电开关，
-所述监控装置具有第三检测装置(W_LN)，当在第五触点和第六触点之间存在电操作电压时，所述第三检测装置确定第一电开关(SW_L，SW_N)和第二电开关的接通状态并将该状态信号通知给所述顺序控制器(8)，以及
-如果所述顺序控制器在接通第一电开关(SW_L)和第二电开关后既没有被第一检测装置也没有被第三检测装置信号通知相应的接通状态，则所述顺序控制器(8)阻止所述实验室设备(1)的操作或停止由其控制的过程。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中，所述顺序控制器(8)具有带有模拟装置的测试装置，所述模拟装置在所述模拟装置被激活时为所述顺序控制器(8)的执行接通第一电开关(SW_L)的控制过程模拟第一电开关(SW_L)未接通，
其中，所述测试装置在模拟装置被激活的情况下检查，所述顺序控制器(8)在控制过程运行后是否能够使所述实验室设备(1)运行，以及
其中，如果所述顺序控制器(8)在模拟设备被激活的情况下使所述实验室设备(1)能够运行，则所述测试装置向所述顺序控制器(8)发出错误信号。
15.一种用于制造具有易燃制冷剂的实验室设备(1)的方法，其中，所述实验室设备设置有：
-用于为所述实验室设备(1)提供电能的电连接(3)，其中所述实验室设备(1)能够通过所述连接(3)连接到供电网络的至少两个不同电势以用于其操作，
-电开关设备(5)，所述电开关设备具有用于与所述至少两个不同电势中的第一个电势电分离的第一电开关和用于与所述至少两个不同电势中的第二个电势电分离的第二电开关，
-顺序控制器(8)，所述顺序控制器被配置为接通第一电开关和第二电开关，
-用于监控电开关设备(5)的监控装置，其中所述监控装置通过设备侧的第一触点连接到第一电开关，并且通过电源侧的第二触点连接到不同于第一电势的另一电势。
其中，所述监控装置被配置为，当在所述第一触点和所述第二触点之间存在电操作电压时确定所述第一电开关(SW_L)的接通状态，并将该状态信号通知给所述顺序控制器(8)，
其中，所述顺序控制器(8)被配置为，使得所述顺序控制器
-在预期第一电开关被关闭，但其被所述监控装置发出所述第一电开关(SW_L)的接通状态的信号时，或
-在预期第一电开关被接通，但其被所述监控装置发出所述第一电开关(SW_L)的关闭状态的信号时，
阻止所述实验室设备(1)的操作。
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