-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wartung eines Sensors, welcher aus einer Sensorelektronik besteht, die mit einem sensitiven Element lösbar verbunden ist, wobei zur Kalibrierung des Sensors ein Kalibriervorgang ausgeführt wird, sowie eine Kalibrierdatenübertragungseinheit.
-
Für einige Messverfahren sind Sensoren bekannt, bei welchen die Sensorelektronik und das eigentliche sensitive Element, beispielsweise eine Fotoeinheit oder ein optischer Wandler oder ein elektrochemischer Wandler lösbar miteinander verbunden sind. Daher kann das sensitive Element an der Sensorelektronik leicht ausgewechselt werden. Dies wird notwendig, wenn bei dem sensitiven Element aufgrund eines Alterungsprozesses die Messgenauigkeit nachlässt. Um das sensitive Element zu ersetzen, wird der gesamte Sensor zum Sensorhersteller zurückgeschickt, welcher das sensitive Element austauscht und anschließend eine Werkskalibrierung der Sensorelektronik durchführt, um der Sensorelektronik das neue sensitive Element bekanntzumachen. Anschließend wird der Sensor wieder zurückgeschickt.
-
Es besteht auch die Möglichkeit, dass jedem neuen sensitiven Element eine Einheit mit einer aufwändigen Kalibrierelektronik beigelegt wird, so dass der Nutzer des Sensors die Kalibrierung des Sensors mit dem neuen sensitiven Element selbst ausführen kann. Allerdings ist eine solche Kalibrierelektronik sehr kostenaufwändig und muss darüber hinaus entsorgt werden.
-
Es ist auch möglich, dass der Sensornutzer nach der Auswechslung des sensitiven Elementes die Kalibrierdaten manuell in einen Messumformer eingibt, mit welchem der Sensor während des Messprozesses verbunden ist. Der Kalibriervorgang ist aber allein schon infolge von Chargenschwankungen der sensitiven Elemente erforderlich, um zu gewährleisten, dass auch mit dem neuen sensitiven Element korrekte Messergebnisse erzielt werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Wartung eines Sensors anzugeben, bei welchem der Nutzer des Sensors die Kalibrierung eines neuen sensitiven Elementes ohne großen Aufwand selbst durchführen kann.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass einem neuen sensitiven Element ein Kalibrierdatenträger zugeordnet wird, aus welchem Kalibrierdaten an eine Kalibrierdatenübertragungseinheit übermittelt werden, welche die Kalibrierdaten an die Sensorelektronik überträgt. Dies hat den Vorteil, dass der Sensornutzer das sensitive Element nicht nur selbst austauschen, sondern den Sensor auch selbst kalibrieren kann. Ein Versenden des gesamten Sensors an den Sensorhersteller kann dabei unterbleiben, weshalb auch die im Messprozess kontaminierten Sensoren nicht dekontaminiert werden müssen. Verunreinigungen können auch nicht zum Sensorhersteller weitergeleitet werden. Der Sensornutzer muss lediglich einmalig die Kalibrierdatenübertragungseinheit erwerben und kann diese für die korrekte Zuordnung neuer sensitiver Elemente zu der Sensorelektronik vielfältig nutzen. Chargenschwankungen des sensitiven Elementes haben aufgrund dieses Kalibriervorganges keinerlei Einfluss auf den Sensor, so dass die Messperformance für alle verwendeten sensitiven Elemente gleich ist.
-
Vorteilhafterweise wird als Kalibrierdatenträger ein RF-ID-Chip verwendet, welcher die Kalibrierdaten drahtlos, vorzugsweise über Funk, an die Kalibrierdatenübertragungseinheit sendet. Da ein solcher RF-ID-Chip nur einen sehr geringen Platzbedarf erfordert, lässt sich dieser einfach zusammen mit dem neuen sensitiven Element an den Sensornutzer verschicken. Der Sensornutzer muss diesen RF-ID-Chip in Kontakt mit der Kalibierdatenübertragungseinheit bringen, um die Sensorelektronik auf das neue sensitive Element vorzubereiten.
-
Vorteilhafterweise wird der Kalibrierdatenträger untrennbar mit dem sensitiven Element verbunden. Da der Kalibrierdatenträger über Funk mit der Kalibrierdatenübertragungseinheit kommuniziert, muss lediglich das neue sensitive Element, welches den Kalibrierdatenträger trägt, mit der Sensorelektronik zusammen an die Kalibrierdatenübertragungseinheit angeschlossen werden, damit der Kalibrierdatenträger die in ihm gespeicherten Kalibrierdaten der Kalibrierdatenübertragungseinheit übermitteln kann.
-
In einer Variante wird der Kalibrierdatenträger an einer Verpackungseinheit oder einer Packungsbeilage des sensitiven Elementes befestigt, wobei der Kalibrierdatenträger zur Übertragung der Kalibrierdaten vor, während oder nach dem Anschluss des neuen sensitiven Elementes an der Sensorelektronik an oder in eine, eine drahtlose Verbindung ermöglichenden Reichweite der Kalibrierdatenübertragungseinheit angeordnet wird. Auch hier erfolgt die Übertragung der Kalibrierdaten vom Kalibrierdatenträger automatisch in die Kalibrierdatenübertragungseinheit, wenn sich der Kalibrierdatenträger in räumlicher Nähe zu der Kalibrierdatenübertragungseinheit befindet. Eine manuelle Eingabe von Kalibrierdaten in den Sensor durch den Sensornutzer entfällt, wodurch zusätzlich eine Datenkonsistenz erreicht wird.
-
Eine Weiterentwicklung der Erfindung betrifft eine Kalibrierdatenübertragungseinheit zur Durchführung des Verfahrens zur Wartung eines Sensors. Bei einer solchen Kalibrierdatenübertragungseinheit, bei welcher der Sensornutzer die Kalibrierdaten eines neuen sensitiven Elementes der Sensorelektronik bekanntmachen kann, weist ein Elektronikmodul eine Eingangsschnittstelle zur Aufnahme der von dem Kalibrierdatenträger drahtlos ausgesandten Kalibrierdaten und mindestens eine Ausgabeschnittstelle auf, wobei über die Ausgangsschnittstelle die Sensorelektronik mit dem Elektronikmodul verbunden ist. Durch dieses Kalibrierdatenübertragungsgerät wird das Auswechseln des sensitiven Elementes direkt beim Sensornutzer möglich, ohne dass die Messperformance des Sensors durch das neue sensitive Element beeinflusst wird. Die Kalibrierdatenübertragungseinheit muss durch den Sensornutzer nur einmal erworben werden und kann parameterübergreifend bei allen sensitiven Elementen verwendet werden. Eine manuelle Eingabe von Kalibrierdaten in den Sensor und somit das Entstehen von Eingabefehlern wird unterbunden. Der Sensornutzer kann mit Hilfe der Kalibrierdatenübertragungseinheit eine ähnliche Genauigkeit bei der Kalibrierung des Sensors erreichen, wie durch Einschicken des Sensors und Durchführen einer Werkskalibrierung. Somit ist der Sensor nicht nur kostengünstig zu warten, sondern auch sehr schnell wieder einsetzbar. Chargenschwankungen des sensitiven Elementes haben aufgrund dieses Kalibriervorganges keinerlei Einfluss auf den Sensor, so dass die Messperformance für alle verwendeten sensitiven Elemente gleich ist.
-
Vorteilhafterweise ist die Ausgabeschnittstelle induktiv ausgebildet, an welche die Sensorelektronik zur Übertragung der Kalibrierdaten von der Elektronikeinheit an die Sensorelektronik koppelbar ist. Somit kann auf eine Kabelverbindung zwischen Kalibrierdatenübertragungseinheit und Sensor verzichtet werden.
-
In einer Ausgestaltung ist das Elektronikmodul mit Bedienelementen zur Steuerung des Kalibierübertragungsvorganges und einer Anzeige verbunden. Mittels der Kalibrierdatenübertragungseinheit wird der Datenübertragungsvorgang gestartet und auch beendet. Während der Datenübertragung können auch für das sensitive Element relevante Zähler in der Sensorelektronik zurückgesetzt werden. Ein umständliches Zurücksetzen des Zählers im Messumformer entfällt dabei.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist das Elektronikmodul drahtlos mit einem externen elektronischen Gerät zur Archivierung der Kalibrierdaten und/oder den -zuständen der Sensorelektronik verbunden. Dieses externe elektronische Gerät kann dabei ein Handheld, ein Notebook oder ein Handy sein. Über eine Funkübertragungsstrecke werden von der Kalibrierdatenübertragungseinheit z.B. Daten, die auf einem Kalibrierzertifikat des sensitiven Elementes angegeben sind, aber nicht auf dem Kalibrierdatenträger gespeichert sind, und/oder Zählerstände an das externe elektronische Gerät übertragen und in diesem angezeigt und archiviert, so dass der Sensornutzer auch unabhängig vom Messort des Sensors Aussagen über die Funktionsfähigkeit des Sensors treffen kann.
-
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Einige davon sollen anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
-
Es zeigt:
-
1: ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
-
2: ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,
-
3: ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren.
-
Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorort-Wartung eines Sensors. Der Sensor 1 besteht dabei aus einer Sensorelektronik 2 und einem sensitiven Element 3, welches als Sensorkappe auf die Sensorelektronik 2 aufgesetzt ist. Auf dem sensitiven Element 3 ist ein RF-ID-Chip 4 fest angeordnet. Dieser Sensor 1 ist über ein Kabel 5 mit einer Kalibrierdatenübertragungseinheit 6 verbunden. Die Kalibrierdatenübertragungseinheit 6 umfasst ein Elektronikmodul 15, welches eine Anzeigeeinheit 7 und Bedienelemente 8 aufweist. Darüber hinaus besitzt die Kalibrierdatenübertragungseinheit 6 eine Steckeinrichtung 9 zur Aufnahme des Kabels 5 und eine induktive Schnittstelle 10. Weiterhin ist eine Funkschnittstelle 11 vorhanden.
-
In 2 ist das Sensor 1, der auch in diesem Fall aus der Sensorelektronik 2 und dem sensitiven Element 3 besteht, auf welchem fest der RF-ID-Chip 4 positioniert ist, dargestellt, der über die induktive Schnittstelle 10 mit der Kalibierdatenübertragungseinheit 6 verbunden ist. Dabei weist der Sensor 1 selbst eine nicht weiter dargestellte Memosens-Schnittstelle auf, über welche der Sensor 1 mit der Kalibrierdatenübertragungseinheit 6 verbunden wird.
-
Mit Hilfe von 3 soll ein Beispiel des Auswechselns eines alten sensitiven Elementes 3 durch ein neues sensitives Element 12 beim Sensornutzer beschrieben werden. Im Messprozess ist der Sensor 1 an einen Messumformer 13 angeschlossen, wobei dieser über ein Memosense-Kabel 14 (induktive Kopplung) mit dem Messumformer 13 verbunden ist. Der Sensor 1 weist dabei das alte sensitive Element 3 auf, welches beispielsweise eine sensitive Membran, ein Fotoelement, ein optischer Wandler oder ein elektrochemischer Wandler sein kann. Hat der Sensornutzer festgestellt, dass das alte sensitive Element 3 nicht mehr zuverlässig arbeitet, so wird im Schritt 1 der Sensor 1 vom Messumformer 13 getrennt und das sensitive Element 3 von der Sensorelektronik 2 abgezogen (Schritt 2). Im Schritt 3 wird das neue sensitive Element 12 aus der Verpackung entfernt, wobei an dem neuen sensitiven Element 12 ein RF-ID-Chip 4 unverlierbar befestigt ist, in welchem die Kalibrierdaten für das neue sensitive Element 12 gespeichert sind.
-
Anschließend wird im Schritt 4 die Sensorelektronik 2 an die Kalibrierdatenübertragungseinheit 6 über die induktive Schnittstelle 10 angeschlossen, während gleichzeitig das sensitive Element 12 in der Reichweite der Funkschnittstelle 11 der Kalibrierdatenübertragungseinheit 6 gehalten wird, um die Kalibrierdaten aus dem RF-ID-Chip 4 auszulesen. Über die induktive Schnittstelle 10 überträgt die Kalibrierdatenübertragungseinheit 6 die vom RF-ID-Chip 4 erhaltenen Kalibrierdaten auf die Sensorelektronik 2. Nachdem die Sensorelektronik 2 mit den neuen Kalibrierdaten versorgt ist, wird das neue sensitive Element 12 mit dem RF-ID-Chip 4 auf die Sensorelektronik 2 aufgesetzt (Schritt 5). Anschließend wird der Sensor 1, welcher ein neues sensitives Element 12 mit einem neuen RF-ID-Chip 4 umfasst, wieder an den Messumformer 13 angeschlossen (Schritt 6).
-
Durch diese Vorgehensweise wird sichergestellt, dass beim Sensornutzer der Sensor 1 immer ein zuverlässiges Messergebnis liefert und Chargenschwankungen von sensitiven Elementen durch den Kalibriervorgang sicher unterbunden werden. Mittels der Kalibrierdatenübertragungseinheit 6 kann der Sensornutzer die Kalibrierung solcher Sensoren, bei welchen sich das sensitive Element 3, 12 von der Sensorelektronik 2 lösen lässt, parameterübergreifend einsetzen. Eine Übersendung einer aufwändigen Kalibrierelektronik an den Sensornutzer kann unterbunden werden. In externen elektronischen Geräten, wie Handys, iPad oder ähnlichen, können kundenspezifische Kalibrierpunkte genauso gespeichert werden, wie Daten von Kalibrierzertifikaten, die heute noch in Papierform mit dem sensitiven Element 1, 12 mitgeliefert werden. Die Übertragung dieser Daten zwischen dem externen elektronischen Gerät und der Kalibrierdatenübertragungseinheit 6 erfolgt mittels einer Funkverbindung.
