DE102005031552B4 - Procedure for operational testing of a measuring device - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Betriebsprüfung einer Messeinrichtung, bei welchem eine vom Messverlauf abweichende Störung durch Ansteuerung einer oder mehrerer Komponenten der Messeinrichtung generiert und anschließend die Relaxation des davon betroffenen Sensorwertes ermittelt wird, und die aktuellen Relaxationswerte mit Vergleichswerten verglichen, und daraus automatisch der Alterungszustand der jeweiligen mindestens einen Komponente der Messeinrichtung bestimmt wird,dadurch gekennzeichnet,dass nach Beendigung der Ansteuerung der generierten Störung Relaxationszeit und Relaxationsverhalten zurück auf den Normalwert ermittelt werden,wobei die generierte Störung eine Abweichung von der eigentlichen Messaufgabe darstellt,wobei die Relaxation des Sensorwertes nach der generierten Störung in Korrelation zur Größe der Ansteuerung dieser generierten Störung abgespeichert wird, wobei als Vergleichswerte frühere Relaxationswerte in einem Datenfeld abgelegt werden, undwobei auf Defekte im Vorfeld geschlossen wird.Method for operational testing of a measuring device, in which a disturbance that deviates from the measurement process is generated by controlling one or more components of the measuring device and then the relaxation of the sensor value affected by it is determined, and the current relaxation values are compared with comparison values, and from this the aging state of the respective at least one is automatically determined Component of the measuring device is determined, characterized in that after the control of the generated disturbance has ended, the relaxation time and relaxation behavior are determined back to the normal value, the generated disturbance representing a deviation from the actual measuring task, the relaxation of the sensor value after the generated disturbance being correlated the magnitude of the control of this generated disturbance is stored, with previous relaxation values being stored in a data field as comparison values, and defects being inferred in advance.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Messeinrichtung gemäß Oberbegriff des Patenanspruchs 1.The invention relates to a method for operating a measuring device according to the preamble of patent claim 1.

Das Feld der Erfindung betrifft im Wesentlichen automatische Analysegeräte, die auch als Feldgeräte im Einsatz sind und zur chemischen Gasanalyse dienen. Möglich sind aber auch Gasanalyseeinrichtungen im nasschemischen Bereich, also die Analyse von Flüssigkeiten. Um Betriebszustände solcher Gasanalyseeinrichtungen oder Messeinrichtungen generell überwachen zu können, werden Grenzwerte eingesetzt, die bei Unterschreitung beispielsweise eines Mindestmessmedienflusses, oder bei Überschreitung am Gerät einen Alarm erzeugen. Oftmals ist aber mit Auftreten dieser Meldung meist schon eine gleichzeitige oder sogar vorher beginnende Verminderung der Qualität der Messwerte oder ein Ausfall der Messung als solche verbunden. Hierbei ergibt sich, dass wichtige Informationen im Vorfeld von Alarmmeldungen heute messtechnisch noch nicht verfügbar sind.The field of the invention essentially relates to automatic analysis devices, which are also used as field devices and are used for chemical gas analysis. Gas analysis devices in the wet chemical area, i.e. the analysis of liquids, are also possible. In order to be able to generally monitor the operating states of such gas analysis devices or measuring devices, limit values are used which, for example, generate an alarm on the device if the flow falls below a minimum measurement medium flow or if it is exceeded. However, the appearance of this message is often associated with a simultaneous or even earlier reduction in the quality of the measured values or a failure of the measurement itself. This means that important information in advance of alarm messages is not yet available in terms of measurement technology.

Alternativ dazu können Sensoren in die Messeinrichtung angebracht werden, die bestimmte Komponenten zusätzlich sensorisch überwachen, wobei jedoch zusätzliche Betriebsdaten entstehen die ebenso ausgewertet werden müssen. Dies bedingt wiederum einen höheren technischen, aber auch Hardware-Aufwand der unter Kostengesichtspunkten jedoch nur selten vertretbar ist.Alternatively, sensors can be installed in the measuring device, which additionally monitor certain components using sensors, but this creates additional operating data that also has to be evaluated. This in turn requires higher technical and hardware expenditure, which is rarely justifiable from a cost perspective.

Aus der DE 195 10 574 C1 geht ein Verfahren zur Zustandsbestimmung eines elektrochemischen Gassensors hervor. Zur Betriebsüberprüfung dieser Messeinrichtung wird der energieversorgende Stromkreis zeitweise unterbrochen, währenddessen der Gassensor mit dem nachzuweisenden Gas definiert beaufschlagt wird. Nach Wiedereinschalten des Stromkreises wird der zeitliche Verlauf des Sensorsignals erfasst und ausgewertet. Die Auswertung erfolgt nach Maßgabe einer Vergleichskurve, die das Verhalten eines unverbrauchten Sensors beschreibt sowie auch nach Maßgabe einer Vergleichskurve, die das Verhalten eines verbrauchten Sensors beschreibt. Die Auswertemöglichkeiten, insbesondere im Hinblick auf Zustandsprognosen sind hiermit zumindest stark eingeschränkt, da es bei diesem Stand der Technik um die Beurteilung des aktuellen Zustands geht.From the DE 195 10 574 C1 describes a method for determining the condition of an electrochemical gas sensor. To check the operation of this measuring device, the energy-supplying circuit is temporarily interrupted, during which the gas sensor is exposed to the gas to be detected in a defined manner. After the circuit is switched back on, the time course of the sensor signal is recorded and evaluated. The evaluation is carried out according to a comparison curve that describes the behavior of an unused sensor and also according to a comparison curve that describes the behavior of a used sensor. The evaluation options, especially with regard to condition forecasts, are at least severely limited, since this state of the art is about assessing the current condition.

Die Voeveröffentlichung DE 195 34 775 A1 offenbart ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Korrigieren der Fluss- und Drucksensordrift in einem Gaschromatographen.The Voe release DE 195 34 775 A1 discloses a method and apparatus for correcting flow and pressure sensor drift in a gas chromatograph.

Die WO 2004/ 025 223 A2 beschreibt ein Verfahren zur Funktionsüberwachung von Sensoren zur Messung und Überwachung von Zustandsparametern von Flüssigkeiten oder Gasen, insbesondere im Bereich der Prozessmesstechnik.The WO 2004/ 025 223 A2 describes a method for monitoring the function of sensors for measuring and monitoring condition parameters of liquids or gases, especially in the area of process measurement technology.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, dass mit einfachen und vorhandenen Mitteln eine Diagnose der Messeinrichtung derart ermöglicht wird, dass Betriebsstörungen im Vorfeld erkannt werden können.The invention is therefore based on the object of improving a method of the generic type in such a way that a diagnosis of the measuring device is made possible using simple and existing means in such a way that operational malfunctions can be detected in advance.

Die gestellte Aufgabe ist bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentsanspruches 1 gelöst.The task is solved according to the invention in a method of the generic type by the characterizing features of claim 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the method according to the invention are specified in the dependent claims.

Die Erfindung geht davon aus, dass eine vom Messverlauf abweichende Störung durch Ansteuerung einer oder mehrerer Komponenten der Messeinrichtung generiert und anschließend die Relaxation des davon betroffenen Sensor-/ Detektor- oder Betriebsparameterwertes ermittelt wird, und die aktuellen Relaxationswerte mit Vergleichswerten verglichen und daraus automatisch der Alterungszustand der jeweiligen Komponenten der Messeinrichtung bestimmt wird.The invention assumes that a disturbance that deviates from the measurement process is generated by controlling one or more components of the measuring device and then the relaxation of the sensor/detector or operating parameter value affected by it is determined, and the current relaxation values are compared with comparison values and the aging state is automatically determined from this of the respective components of the measuring device.

Damit werden nicht zusätzliche Sensorwerte notwendig, sondern es werden die Betriebsdaten und Sensorwerte herangezogen, die ohnehin bei der Messeinrichtung zur Verfügung stehen. Bei dem Aufprägen einer nun vorgegebenen Störung, die als Störung nur deshalb bezeichnet wird, weil sie abweichend von der eigentlichen Messaufgabe angesteuert werden, nunmehr Änderungen herbeigeführt werden, und nach Beendigung der Ansteuerung einer solchen Störung die Relaxationszeit und Relaxationsverhalten zurück auf den Normalwert ermittelt wird. Aus dieser Relaxation lassen sich Schlüsse auf den Alterungszustand der Messeinrichtung ziehen. Frühere Relaxationswerte sind dabei in einem Datenfeld abgelegt, wobei hier mit Altdaten verglichen werden kann.This means that additional sensor values are not necessary, but rather the operating data and sensor values that are already available in the measuring device are used. When a now specified disturbance is imposed, which is only referred to as a disturbance because it is controlled differently from the actual measurement task, changes are now brought about, and after the control of such a disturbance has ended, the relaxation time and relaxation behavior are determined back to the normal value. From this relaxation, conclusions can be drawn about the aging condition of the measuring device. Previous relaxation values are stored in a data field, where they can be compared with old data.

Ist die Messeinrichtung neu, so können erste Relaxationswerte einer bewusst ausgeprägten bzw. ausgesteuerten Störung sodann als Kalbrationsausgangswerte abgespeichert werden. Entsteht bei der Relaxation nunmehr über die Zeit eine deutliche Drift zum Schlechteren, d.h. zu einer Verlängerung der Relaxationzeit, so deutet dies auf eine Alterung einer oder mehrerer der Komponenten der Messeinrichtung hin. Aus dem Zeitverhalten der Relaxation bzw. aus deren Entwicklung kann dann auf zu erwartende Fehler oder Wartungsintervalle oder zu erwartende demnächst vorliegende Ausfälle der Messeinrichtung geschlossen werden. Dies geschieht immer dann, wenn bestimmte Grenzwerte über- oder unterschritten werden, sodass die gewünschten und ansonsten zugesicherten Messgenauigkeiten nicht mehr erreichbar sind.If the measuring device is new, the first relaxation values of a consciously pronounced or controlled disturbance can then be saved as calibration output values. If a clear drift for the worse occurs during the relaxation over time, ie an extension of the relaxation time, this indicates aging of one or more of the components of the measuring device. From the time behavior of the relaxation or from its development, expected errors or maintenance intervals or expected imminent failures of the measurement can then be identified direction can be closed. This always happens when certain limit values are exceeded or fallen below, so that the desired and otherwise guaranteed measurement accuracies can no longer be achieved.

Insgesamt ergibt sich hierdurch eine Vorhersage von zu erwartenden Betriebsstörungen von Messeinrichtungen der genannten Art, ohne dass zusätzliche Sensoren vorgesehen werden. Dabei werden Sensorwerte verwendet, die ohnehin vorher schon in der Messeinrichtung zu deren Betrieb implementiert sind. Hierzu können gehören Temperatursensoren an den Küvetten, Drucksensoren innerhalb der Leitungssysteme, etc.Overall, this results in a prediction of expected operational disruptions of measuring devices of the type mentioned, without additional sensors being provided. Sensor values are used that are already implemented in the measuring device for its operation. This can include temperature sensors on the cuvettes, pressure sensors within the line systems, etc.

In Ausgestaltung ist angegeben, dass die generierte Störung durch Betätigung oder Ansteuerung vorhandener Aktoren oder Heizungselemente in der Messeinrichtung erzeugt wird. D.h. zur Diagnose werden übliche Steuersignale generiert, wonach dann die Relaxation ermittelt wird.One embodiment states that the generated disturbance is generated by actuating or controlling existing actuators or heating elements in the measuring device. This means that standard control signals are generated for diagnosis, after which the relaxation is then determined.

Erfindungsgemäß wird die Relaxation eines Messwertes oder eines anderen Wertes nach einer generierten Störung in Korrelation zur Größe dieser Ansteuerung dieser generierten Störung abgespeichert wird. Hierdurch wird die Signalansteuerung sowie entsprechender response des Systems als Korrelation abgespeichert und damit bewertbar.According to the invention, the relaxation of a measured value or another value after a generated disturbance is stored in correlation to the size of this control of this generated disturbance. As a result, the signal control and the corresponding response of the system are saved as a correlation and can therefore be evaluated.

Weiterhin ist ausgestaltet, dass die Messwerte oder übrigen Werte, die sich bei der Relaxation ergeben, als zeitliche Datenreihe abgespeichert werden.
Damit wird die automatische Selbstbeobachtung der Messeinrichtung historisch abgelegt und bewertet, woraus Tendenzen entnehmbar sind.Furthermore, it is designed that the measured values or other values that result from the relaxation are saved as a temporal data series.
This means that the automatic self-observation of the measuring device is stored historically and evaluated, from which trends can be seen.

Die Relaxationswerte werden durch Vergleich mit Referenzwerten und auch deren zeitliche Veränderung des Relaxationsverhaltens verfolgt, und auf Defekte im Vorfeld geschlossen wird. So kann im Vorhalt geplant werden, ob die jeweilige Messeinrichtung für eine folgende längere Messaufgabe erwartungsgemäß störungsfrei bleibt oder nicht.The relaxation values are monitored by comparing them with reference values and also their changes in relaxation behavior over time, and defects are identified in advance. In this way, it can be planned in advance whether the respective measuring device will remain trouble-free as expected for a subsequent longer measuring task or not.

Dass die gerätespezifischen Daten im Gerät oder geräteadressiert in einem Datennetzwerk abrufbar sind hat den Vorteil, dass so ein ganzes Feldsystem aufgebaut werden kann, wobei die erfindungsgemäße automatische Geräteselbstdiagnose und deren Einbindung in den Gesamtprozess auf diese Weise einfach realisierbar ist.The fact that the device-specific data can be accessed in the device or device-addressed in a data network has the advantage that an entire field system can be set up, with the automatic device self-diagnosis according to the invention and its integration into the overall process being easily implemented in this way.

Vorzugsweise ist der gesamte durchgeführte Produktionsprozess darauf abgestimmt, dass die besagten Messeinrichtungen als Feldgeräte in einem Produktions- oder Überwachungsprozess eingebunden sind, und dass die prognostizierbare Wartung einer jeden Einrichtung im Gesamtprozess logistisch mitberücksichtigt wird.Preferably, the entire production process carried out is coordinated so that the measuring devices in question are integrated as field devices in a production or monitoring process, and that the predictable maintenance of each device is logistically taken into account in the overall process.

Ein Vorgang, bei dem transiente Daten gewonnen, aber bisher nicht aufgezeichnet und damit auch nicht verwendet wurden, ist die Kalibrierung. Dieser Vorgang muss in Geräten zur Messung von Gaskonzentration zum Ausgleich von schleichenden Veränderungen regelmäßig gemacht werden. Dabei werden eine Fülle von Daten erzeugt, die bisher nicht erfasst werden. Bei der Kalibrierung wird eine plötzliche Änderung der Gaskonzentration am Eingang des Gerätes durch Umschalten eines Ventiles erlangt und das System relaxiert auf den neuen Gleichgewichtszustand. Diese Gaskonzentration ist bekannt, das System relaxiert auf die neue Gaskonzentration, in diesem Fall ist es das Nullgas, bei dem der Messwert auf „Null“ gesetzt wird. Dadurch werden Veränderungen im Gerät (Nullpunktdrift) rückgängig gemacht; d.h. dieser Wert wird dann zur Kalibration benutzt. Dem Stand der Technik entsprechend wird lediglich die Konzentration, die das Messgerät am Ende der Relaxation anzeigt, registriert und festgehalten (Gleichgewichtswert). Das Gleiche wird mit dem Endpunkt des Messbereiches durchgeführt, indem ein Endpunktgas verwendet wird. Dieses Gas enthält die zu messende Komponente in der Konzentration, die dem oberen Messbereich entspricht. Generell wird die Dynamik des Prozesses, die in 1 dargestellt ist, nicht registriert.A process in which transient data has been obtained but has not yet been recorded and therefore not used is calibration. This process must be carried out regularly in devices for measuring gas concentration in order to compensate for gradual changes. This creates a wealth of data that has not previously been recorded. During calibration, a sudden change in the gas concentration at the inlet of the device is achieved by switching a valve and the system relaxes to the new equilibrium state. This gas concentration is known, the system relaxes to the new gas concentration, in this case it is the zero gas for which the measured value is set to “zero”. This reverses changes in the device (zero point drift); i.e. this value is then used for calibration. According to the state of the art, only the concentration that the measuring device displays at the end of relaxation is recorded and recorded (equilibrium value). The same is done with the end point of the measuring range using an end point gas. This gas contains the component to be measured in the concentration that corresponds to the upper measuring range. In general, the dynamics of the process in 1 is shown, not registered.

Geräte zur Messung von Gaskonzentrationen werden von dem zu analysierenden Gas durchströmt. Ein solches Gerät hat also ein bestimmtes Volumen, das dem zu messenden Gas ausgesetzt ist. Viele bei heutigen Geräten auftretende Störungen sind dadurch bedingt, dass gasführende Teile verschleißen; das sind Dichtungen, Schläuche, Verrohrungen, Flansche, usw.. Wenn das auftritt, dann tritt ein Defekt ein, und die Messwerte sind nicht mehr brauchbar. Die Erkennung solcher Defekte bevor diese dann zum Geräteausfall führen, ist wünschenswert.Devices for measuring gas concentrations are flowed through by the gas to be analyzed. Such a device therefore has a certain volume that is exposed to the gas to be measured. Many malfunctions that occur in today's devices are caused by gas-carrying parts wearing out; these are seals, hoses, piping, flanges, etc. If this occurs, a defect occurs and the measured values are no longer usable. It is desirable to detect such defects before they lead to device failure.

Diese Ausgestaltungen werden in den 1 und 2 dargestellt und näher beschrieben.These configurations are in the 1 and 2 shown and described in more detail.

Es zeigt

  • 1: Vergleich von Kurvenverläufen
  • 2: Selbstdiagnose am Beispiel
It shows
  • 1 : Comparison of curves
  • 2 : Self-diagnosis using example

Gemäß 1 sind zwei Kurven (A, B) der Zeitabhängigkeit mit der sich ein Gerät zur Gasanalyse auf neue Gaskonzentration (z.B. Nullgas) einstellt (relaxiert). Kurve A ist die Referenzkurve und wird beim Neugerät registriert (perfekter Zustand). Kurve B ist die zeitliche Aufzeichnung des gleichen Vorganges nach einer bestimmten Betriebsdauer. Die Größe des Signals gibt die vom Gerät registrierte Konzentration einer Komponente in einem Gasstrom wieder; diese wird als Zeitfunktion aufgezeichnet. Die Unterschiede zwischen Referenz- und aktueller Messung (nach x Betriebsstunden) werden ausgewertet.According to 1 are two curves (A, B) of the time dependence with which a gas analysis device adjusts (relaxes) to a new gas concentration (e.g. zero gas). Curve A is the reference curve and is registered on the new device (perfect condition). Curve B is the time recording of the same process after a certain period of operation. The magnitude of the signal represents the concentration of a component in a gas stream recorded by the device; this is recorded as a time function. The differences between the reference and current measurement (after x operating hours) are evaluated.

1 zeigt den Vergleich einer Relaxation bei einer geänderten Konzentration einer Messkomponente in einem Gas zum Zeitpunk 0, d.h. zum Beispiel bei einem Neugerät (Kurve A), mit der Relaxation nach x Betriebsstunden auf das gleiche Gas (Kurve B). Dabei ist erkennbar,

  • • dass das System nach x Betriebsstunden später beginnt sich auf die neue Gaskonzentration hin zu verändern; Verzögerung des Absinkens der Kurve B
  • • dass das Mess-Signal B nach x Betriebsstunden weniger steil abfällt als das Referenzsignal A.
1 shows the comparison of a relaxation at a changed concentration of a measurement component in a gas at time 0, ie for example in a new device (curve A), with the relaxation after x operating hours on the same gas (curve B). It can be seen that
  • • that the system begins to change to the new gas concentration after x hours of operation later; Delay in the descent of curve B
  • • that the measurement signal B drops less steeply than the reference signal A after x operating hours.

Diese charakteristischen Veränderungen zwischen Kurve A und B in 1 sind durch Veränderungen innerhalb des Messgerätes verursacht: Mögliche Veränderungen sind Degradation der Messoptik, gesunkene Pumpenleistung, höherer Druckabfall im Messgerät. Die Bedeutung hinsichtlich bevorstehender Störungen und deren zeitliche Bestimmung unterliegt der Charakteristik und dem technischen Aufbau des Gerätes zur Gasanalyse selbst. Die transienten Werte werden erfasst und hinsichtlich der Vorhersage von zukünftigen Ausfällen verwendet.These characteristic changes between curve A and B in 1 are caused by changes within the measuring device: Possible changes are degradation of the measuring optics, reduced pump performance, higher pressure drop in the measuring device. The significance of impending disruptions and their timing is subject to the characteristics and technical design of the gas analysis device itself. The transient values are recorded and used to predict future failures.

Nach 2 ist ein gasführendes Teil in einem Gasanalysegerät dargestellt. Die gasführende Leitung 5 ist mit einer Pumpe 4 ausgerüstet, die eine konstante Gasmenge durch 5 zu der Messeinrichtung 2 für Gaskonzentrationen transportiert. Bezugszeichen 1 ist ein Ventil, das zu Beginn des Tests geschlossen wird. Der Druck des Gases wird mittels einese Druckmesseinrichtung 3 registriert.After 2 A gas-carrying part in a gas analysis device is shown. The gas-carrying line 5 is equipped with a pump 4 which transports a constant amount of gas through 5 to the measuring device 2 for gas concentrations. Reference numeral 1 is a valve that is closed at the beginning of the test. The pressure of the gas is registered using a pressure measuring device 3.

Da es sich um schleichende Prozesse handelt, die einen Ausfall herbeiführen, kann dieser frühzeitig erkannt werden (das ist in 2 dargestellt):

  • Ein Gasmessgerät ist mit einer Pumpe 4 ausgerüstet, damit die Messzelle 2 mit einem konstanten Gasstrom beaufschlagt werden. Eine Möglichkeit zur Diagnose besteht darin, ein Ventil 1 im Gerät vor der Pumpe 4 für einige Sekunden zu schließen und dabei die Veränderung des Druckes mittels Drucksensor 3 und der gemessenen Gaskomponente mittels Messzelle 2 im Gerät aufzuzeichnen, um mittels der für den normalen Betrieb im Gerät befindlichen Fluß- und Drucksensoren und der Messeinrichtung für Gaskonzentrationen auf Undichtigkeiten im System zu schließen.
Since these are gradual processes that cause a failure, it can be detected early on (this is in 2 shown):
  • A gas measuring device is equipped with a pump 4 so that the measuring cell 2 is supplied with a constant gas flow. One possibility for diagnosis is to close a valve 1 in the device in front of the pump 4 for a few seconds and to record the change in pressure using the pressure sensor 3 and the measured gas component using the measuring cell 2 in the device in order to ensure normal operation in the device flow and pressure sensors and the measuring device for gas concentrations to determine leaks in the system.

Eine als Saugpumpe ausgeführte Pumpe 4 stellt sicher, dass in einem Gasmessgerät ein konstanter Volumenstrom des zu messenden Gases fließt. Wird das Ventil 1 vor der Pumpe 4 geschlossen, so baut die Pumpe 4 zwischen dem Ventil 1 und eben dieser Pumpe 4 einen Unterdruck auf. Dieser Unterdruck kann mittels eines Drucksensors 3, der in solchen Geräten vorhanden ist, gemessen/verfolgt und aufgezeichnet werden. Ebenso wird die Veränderung der Konzentration des zu messenden Gases im Gasmessgerät registriert und aufgezeichnet. Es können zwei grundsätzliche Vorgänge registriert werden:

  • • der Unterdruck baut sich rasch, der Referenzkurve entsprechend, auf: dann ist das System dicht
  • • der Druck senkt sich weniger ab als die Referenzkurve vorgibt und die chemische Zusammensetzung des Gases verschiebt sich in die Richtung der Zusammensetzung von Luft (z.B. sinkt die Konzentration des CO auf Null): dann liegt eine Leckage vor, durch welche Umgebungsluft angesogen wird. Aus der Geschwindigkeit, mit der sich diese Konzentrationsänderung abspielt, wird auf die Größe der Lackage geschlossen
  • • der Druck senkt sich weniger ab als die Referenzkurve vorgibt und die chemische Zusammensetzung des Gases bleibt nahezu gleich: dann ist das Ventil defekt und es wird immer noch Prozessgas angesogen.
A pump 4 designed as a suction pump ensures that a constant volume flow of the gas to be measured flows in a gas measuring device. If the valve 1 is closed in front of the pump 4, the pump 4 builds up a negative pressure between the valve 1 and this pump 4. This negative pressure can be measured/tracked and recorded using a pressure sensor 3 present in such devices. The change in the concentration of the gas to be measured is also registered and recorded in the gas measuring device. Two basic processes can be registered:
  • • The negative pressure builds up quickly, according to the reference curve: then the system is tight
  • • the pressure drops less than the reference curve specifies and the chemical composition of the gas shifts in the direction of the composition of air (e.g. the concentration of CO drops to zero): then there is a leak through which ambient air is sucked in. The size of the leakage is determined from the speed at which this change in concentration occurs
  • • the pressure drops less than the reference curve specifies and the chemical composition of the gas remains almost the same: then the valve is defective and process gas is still being sucked in.

Diese reversible Störung und die damit verbundene Relaxation benötigt nur wenige Sekunden, aber die dadurch gewonnen Erkenntnisse sind groß.This reversible disruption and the associated relaxation only takes a few seconds, but the insights gained from it are great.

Eine wesentliche Vorraussetzung ist die Möglichkeit einer Datenspeicherung und - verarbeitung im Gerät oder dessen unmittelbarer Umgebung.An essential prerequisite is the possibility of data storage and processing in the device or its immediate surroundings.

Claims (3)

Verfahren zur Betriebsprüfung einer Messeinrichtung, bei welchem eine vom Messverlauf abweichende Störung durch Ansteuerung einer oder mehrerer Komponenten der Messeinrichtung generiert und anschließend die Relaxation des davon betroffenen Sensorwertes ermittelt wird, und die aktuellen Relaxationswerte mit Vergleichswerten verglichen, und daraus automatisch der Alterungszustand der jeweiligen mindestens einen Komponente der Messeinrichtung bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung der Ansteuerung der generierten Störung Relaxationszeit und Relaxationsverhalten zurück auf den Normalwert ermittelt werden, wobei die generierte Störung eine Abweichung von der eigentlichen Messaufgabe darstellt, wobei die Relaxation des Sensorwertes nach der generierten Störung in Korrelation zur Größe der Ansteuerung dieser generierten Störung abgespeichert wird, wobei als Vergleichswerte frühere Relaxationswerte in einem Datenfeld abgelegt werden, und wobei auf Defekte im Vorfeld geschlossen wird. Method for operational testing of a measuring device, in which a disturbance that deviates from the measurement process is generated by controlling one or more components of the measuring device and then the relaxation of the sensor value affected by it is determined, and the current relaxation values are compared with comparison values, and from this the aging state of the respective at least one is automatically determined Component of the measuring device is determined, characterized in that after the control of the generated disturbance has ended, the relaxation time and relaxation behavior are determined back to the normal value, the generated disturbance representing a deviation from the actual measuring task, the relaxation of the sensor value according to the generated disturbance is stored in correlation to the size of the control of this generated disturbance, with previous relaxation values being stored in a data field as comparison values, and with defects being inferred in advance. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorwerte, die sich bei der Relaxation ergeben, als zeitliche Datenreihe abgespeichert werden.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the sensor values resulting from the relaxation are saved as a temporal data series. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung als Feldgerät in einem Produktions- oder Überwachungsprozess eingebunden wird, und dass eine prognostizierbare Wartung der Messeinrichtung im Gesamtprozess logistisch mitberücksichtigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device is integrated as a field device in a production or monitoring process, and that predictable maintenance of the measuring device is logistically taken into account in the overall process.
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