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Die
Erfindung betrifft ein Meßgerät der Prozeßmeßtechnik,
insbesondere ein solches zur Bestimmung einer Prozeßvariablen
eines industriellen Prozesses.
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Solche
Meßgeräte der Prozeßmeßtechnik werden
für vielfältige Meßaufgaben
verwendet. So werden diese Meßgeräte der Prozeßmeßtechnik
beispielsweise zur Bestimmung einer Temperatur, eines Drucks, einer
besonderen chemischen Eigenschaft oder eines Füllstands eines Prozeßmediums
in einem Behälter
eingesetzt. Üblicherweise
umfassen dazu diese Prozeßmeßgeräte einen
Sensor, der die zu bestimmende Prozeßvariable elektrisch erfaßt, und
eine Elektronik, die aus diesen Nutzsignalen die eigentliche Meßgröße bestimmt
und ausgibt.
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Heutige Überlegungen
zu solchen Meßgeräten der
Prozeßmeßtechnik
konzentrieren sich auf die Zuverlässigkeit der Sensoren und auf
die Kompensation von unerwünschten
Störgrößen, die
die Genauigkeit der Messung und gegebenenfalls die Zuverlässigkeit
des gesamten Meßgerätes beeinflussen.
Aspekte wie beispielsweise Wartung, Instandsetzung und Inspektion
der Meßgeräte unter
Berücksichtigung
der tatsächlichen
Bedingungen, unter denen die Meßgeräte in einem
industriellen Prozeß arbeiten,
werden noch nicht umfassend beachtet. Andererseits sind in den Nutzsignalen
der Prozeßmeßgeräte Informationen
enthalten, die einen Hinweis auf bestimmte gerätespezifische Kenngrößen geben können, die
den Zustand der Prozeßmeßgeräte und den
Zustand von die Messungen beeinflussender Peripherie erkennen lassen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Meßgerät der Prozeßmeßtechnik
zu schaffen, bei dem Informationen zum Zustand des Meßgerätes und
der die Messung beeinflussenden Peripherie im Meßgerät selbst gewonnen und ausgewertet
werden.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Meßgerät zur Bestimmung
einer Prozeßvariablen
eines industriellen Prozesses, welches eine Auswerte-Elektronik aufweist,
die neben den Nutzsignalen auch wenigstens eine für das Meßgerät spezifische
Kenngröße bestimmt,
die aus den Nutzsignalen selbst gewonnen wird, und die diese Kenngröße mit dem
Zeitpunkt ihrer Bestimmung bzw. einer Messung verknüpft und speichert.
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Bei
anderen Ausführungsformen
des Meßgeräts nach
der Erfindung ist die gerätespezifische Kenngröße ein Signal-Rausch-Verhältnis für sich oder
in Abhängigkeit
von einem Weg der Nutzsignale vom Meßgerät zu einem Prozeßmedium
ist.
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Bei
weiteren Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Meßgeräts ist die
gerätespezifische Kenngröße eine
relative Signalgeschwindigkeit an sich oder in Abhängigkeit
von einem Weg der Nutzsignale vom Meßgerät zu einem Prozeßmedium.
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Noch
andere Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Meßgeräts bestimmen
als gerätespezifische
Kenngröße eine
relative Phasenlage von Nutzsignalen zu Signalgeschwindigkeit für sich oder
in Abhängigkeit
von einem Weg der Nutzsignale vom Meßgerät zu einem Prozeßmedium.
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Bei
wieder einer anderen Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Meßgeräts ist die
gerätespezifische
Kenngröße eine
Signalamplitude in Abhängigkeit
von einem Weg der Nutzsignale vom Meßgerät zu einem Prozeßmedium.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
des Meßgeräts nach
der Erfindung umfaßt
einen internen Speicher, in dem wenigstens ein Schwellen- oder Grenzwert
zur gerätespezifischen
Kenngröße gespeichert
ist, bei dessen Erreichen vom Meßgerät eine Wartungs- und/oder Alarmmeldung
generiert.
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Eine
wiederum andere Ausführungsform
des Meßgeräts nach
der Erfindung bestimmt neben der gerätespezifischen Kenngröße auch
eine Einflußgröße, die
den Zustand oder die Eigenschaft der Umgebung oder einer Peripherie
des Meßgerätes beschreibt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Meßgeräts wird
die Einflußgröße entsprechend
einem vorgegebenen funktionalen Zusammenhang mit der gerätespezifischen
Kenngröße geprüft und bei
Erreichen eines vorgegeben kritischen Wertes oder Tupels aus einem
kritischen Wert der Einflußgröße und einem
kritischen Wert der Kenngröße die Wartungs-
und/oder Alarmmeldung vom Meßgerät generiert.
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Andere
Ausführungen
des erfindungsgemäßen Meßgeräts haben
einen Langzeitspeicher als internen Speicher und weisen einen Ausgang
auf, an den ein externen Speicher angeschlossen werden kann, auf
dem Daten des internen Speichers speicherbar sind.
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Der
besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sie durch Auswertung der
Nutzsignale Informationen zum Zustand des Meßgerätes und der die Messung beeinflussenden
Peripherie im Meßgerät selbst
gewinnt und ausgewertet, so daß in
einem kritischen Fall ein Wartungs- bzw. Alarmsignal generiert wird,
daß ein
Eingreifen am Meßgerät nach Bedarf und
unabhängig
von einem vorgefaßten,
standardisierten Wartungs- bzw. Reparaturplan ermöglicht.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels genauer beschrieben
und erläutert,
das in der beigefügten
Zeichnung dargestellt ist. Dabei zeigen
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1 eine
schematische Darstellung eines herkömmlichen Meßgerätes der Prozeßmeßtechnik; und
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2 ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiels eines
Meßgerätes nach
der Erfindung.
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Zum
besseren Verständnis
ist in 1 ein herkömmliches
Meßgerät 1 zur
Bestimmung einer Prozeßvariablen
eines industriellen Prozesses dargestellt. Dieses Meßgerät 1 weist
einen Ausgang 2 zu einem externen Speicher 3 mit
einer externen Datenbank auf, in der vom Meßgerät 1 gelieferte Größen mit
solchen Parametern verglichen werden, die für eine Instandhaltung des Meßgeräts 1 wichtig
sind. Solche kritischen Parameter 4 sind beispielsweise Mean-Time-between-Failures
(MTBF) und diagnostische Werte, die es erlauben, den Zustand des
Meßgeräts 1 und
hinsichtlich erforderlicher Wartungsarbeiten beurteilen zu können. Üblicherweise
sorgt bei solchen Installationen mit bekannten Meßgeräten 1 der
externe Speicher 3 oder eine entsprechende Einheit für ein Alarmsignal 5 und/oder
für ein
Wartungssignal 6, wenn die kritischen Parameter erreicht
oder erfüllt
werden. Die eigentlichen aus den Nutzsignalen gewonnenen Meßgrößen werden
wie in 1 veranschaulicht über einen entsprechenden Ausgang 7 des
Meßgerätes 1 auf
eine zur Vereinfachung hier nicht dargestellte Datenleitung gegeben.
Insbesondere kann diese Datenleitung auch identisch mit dem Ausgang 2 sein.
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Demgegenüber umfaßt die Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Meßgerätes 10 der
Prozeßmeßtechnik,
das in der 2 dargestellt ist, einen internen
Speicher 12 und eine Auswerte-Elektronik 14 aufweist,
die neben den Nutzsignalen auch wenigstens eine für das Meßgerät 10 spezifische Kenngröße bestimmt,
die selbst aus den Nutzsignalen gewonnen wird. Diese Kenngröße wird
zusammen mit dem Zeitpunkt ihrer Bestimmung bzw. einer Messung verknüpft und
gespeichert. Die eigentlichen, aus den Nutzsignalen gewonnenen Meßgrößen werden
wie in 2 veranschaulicht über einen entsprechenden Ausgang 16 des
Meßgerätes 10 auf eine
zur Vereinfachung hier nicht dargestellte Datenleitung gegeben.
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Eine
gerätespezifische
Kenngröße dieser
Art ist beispielsweise ein Signal-Rausch-Verhältnis. Handelt es sich bei
dem erfindungsgemäßen Meßgerät 10 beispielsweise
um ein Füllstandsmeßgerät zur Ermittlung
eines Füllstands
eines Prozeßmediums
in einem Tank nach einem Laufzeitverfahren, ist auch ein Signal-Rausch-Verhältnis in
Abhängigkeit
von einem Weg der Nutzsignale vom Meßgerät 10 zu einem Prozeßmedium
eine vernünftige
gerätespezifische
Kenngröße.
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Nach
der Erfindung kann auch bei anderen Anwendungen bzw. anderen Meßgeräten 10 der
Prozeßmeßtechnik
eine relative Signalgeschwindigkeit eine gerätespezifische Kenngröße sein.
Im dem oben erwähnten
Fall, wo das Meßgerätes 10 ein
Füllstandsmeßgerät nach einem
Laufzeitverfahren ist, kann auch eine relative Signalgeschwindigkeit
in Abhängigkeit
von einem Weg der Nutzsignale vom Meßgerät 10 zum Prozeßmedium
als gerätespezifische
Kenngröße verwendet
werden.
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Als
andere oder weitere sinnvolle gerätespezifische Kenngröße nach
der Erfindung ist eine relative Phasenlage von Nutzsignalen zu Signalgeschwindigkeit
denkbar, bei dem oben erwähnten
Fall, wo das Meßgerätes 10 ein
Füllstandsmeßgerät nach einem
Laufzeitverfahren ist, kann die gerätespezifische Kenngröße auch
die relative Phasenlage von Nutzsignalen zu Signalgeschwindigkeit
in Abhängigkeit
von einem Weg der Nutzsignale vom Meßgerät 10 zum Prozeßmedium
sein.
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Darüber hinaus
läßt sich
im Falle des bereits erwähnten
erfindungsgemäßen Füllstandsmeßgerät nach einem
Laufzeitverfahren aus den Nutzsignalen eine Signalamplitude in Abhängigkeit
von einem Weg der Nutzsignale vom Meßgerät 10 zu einem Prozeßmedium
als gerätespezifische
Kenngröße gewinnen.
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Eine
der oben beschriebenen gerätespezifischen
Kenngrößen oder
eine beliebige Kombination davon wird im internen Speicher 12 mit
einem zur jeweils betrachteten gerätespezifischen Kenngröße entsprechenden
und darin gespeicherten Schwellen- oder Grenzwert verglichen. Bei
Erreichen des Schwellen- oder Grenzwerts wird vom Meßgerät 10 bzw.
der Auswerte-Elektronik 14 eine
Wartungsmeldung 18 und/oder eine Alarmmeldung 20 generiert. Auf
diese Weise kann vom Meßgerät 10 selbst
ein Hinweis bzw. eine Information über seinen aktuellen Zustand
oder sogar über
den Zustand der mit ihm verbundenen oder die Messung beeinflussender
Peripherie kommen. Schwellen- und Grenzwerte werden häufig von
einem Hersteller der Meßgeräte eingestellt,
welcher das beste Wissen über
die Meßgeräte hat.
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Bei
dem oben beschriebene Beispiel eines Füllstandsmeßgerätes als erfindungs-gemäßen Meßgerätes 10,
das insbesondere ein auf einem Schwallrohr eines Tanks montiertes
Radar-Füllstandsmeßgerät ist, ist
es möglich,
aus den Signalamplituden in Abhängigkeit
von einem Weg der Nutzsignale vom Meßgerät 10 zum Prozeßmedium und/oder
einer Änderung
der relativen Signalgeschwindigkeit als gerätespezifischen Kenngrößen eine
eventuelle Ansatzbildung im Schwallrohr zu erkennen.
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Vorzugsweise
ist das Meßgerät 10 mit
einem Eingang 22 für
eine weitere Einflußgröße, die
den Zustand oder die Eigenschaft der Umgebung oder einer Peripherie
des Meßgerätes beschreibt,
ausgestattet. Eine solche Einflußgröße ist beispielsweise eine
Umgebungstemperatur und/oder ein Umgebungsluftdruck, wobei diese
Einflußgröße entweder
von anderen hier nicht dargestellten externen Sensoren oder benachbarten
Meßgeräten geliefert
werden. Es ist aber auch denkbar, daß die Einflußgröße von einem im
oder am Meßgerät 10 angeordneten
entsprechenden Sensor kommt. Wenn eine solche Einflußgröße, die
den Zustand oder die Eigenschaft der Umgebung oder einer Peripherie
des Meßgerätes 10 beschreibt, berücksichtigt
wird, wird sie entsprechend einem vorgegebenen und im internen Speicher 12 abgelegten funktionalen
Zusammenhang mit der gerätespezifischen
Kenngröße geprüft. Bei
Erreichen eines vorgegeben kritischen Wertes oder Tupels aus einem
kritischen Wert der Einflußgröße und einem
kritischen Wert der Kenngröße wird
wieder eine entsprechende Wartungsmeldung 18 und/oder Alarmmeldung 20 vom
Meßgerät 10 generiert.
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Vorzugsweise
handelt es sich beim interne Speicher 12 des Meßgeräts 10 um
einen Langzeitspeicher. Dies gewährleistet,
daß auch über einen langen
Zeitraum die gerätespezifischen
Kenngrößen gespeichert
werden können,
so daß auch
ihre zeitliche Veränderung
gegebenenfalls ausgewertet werden kann.
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Falls
gewünscht,
kann das Meßgerät 10 nach
der Erfindung auch mit einer zusätzlichen Schnittstelle 24 zu
einem externen Datenspeicher 26 ausgestattet sein, auf
dem Daten des internen Speichers 12 speicherbar sind.