DE102015122457A1 - Service-Adapter für ein Feldgerät - Google Patents

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Abstract

Adapter (9) und Feldgerät (1) wobei das Feldgerät (1) eine Sensoreinheit (2) zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums in einem Behälter, mindestens ein kontaktlos von außerhalb des Feldgerätes betätigbares Schaltelement (7), welches Schaltelement (7) von außerhalb des Feldgerätes über ein Magnetfeld betätigbar ist, und mindestens eine Elektronikeinheit (6), welche eine Auswerteeinheit zum Empfangen und Auswerten von Messsignalen von der Sensoreinheit (2) aufweist, und welche Elektronikeinheit (6) dazu ausgestaltet ist, feldgerätspezifische Daten über das Schaltelement (7) zu empfangen, wobei der Adapter (9) zumindest eine Felderzeugungseinheit (10, 10a, 10b) zur Erzeugung eines Magnetfeldes umfasst, wobei die Felderzeugungseinheit (10) zumindest zwei Spulen (10a, 10b) umfasst, welche zumindest zwei Spulen (10a, 10b) derart angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Spulen (10a, 10b) ein im Wesentlichen homogenes Magnetfeld herrscht, und wobei dass das erzeugte Magnetfeld zumindest das zumindest eine Schaltelement (7) durchsetzt, wenn der Adapter (9) am oder bei dem Feldgerät (1) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Adapter für ein Feldgerät zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße sowie ein Feldgerät mit einem entsprechenden Adapter.
  • Feldgeräte der Automatisierungstechnik zur Bestimmung und/oder Überwachung zumindest einer Prozessgröße sind beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte, oder auch Leitfähigkeitsmessgeräte, welche die entsprechenden Prozessgrößen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Ein Feldgerät umfasst typischerweise zumindest eine zumindest teilweise und zumindest zeitweise mit dem Prozess in Berührung kommende Sensoreinheit und eine Elektronikeinheit, welche beispielsweise der Signalerfassung, -auswertung und/oder -speisung dient. Als Feldgeräte werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung im Prinzip alle Messgeräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten, also auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein elektronische Komponenten, die auf der Feldebene angeordnet sind. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
  • Bei einer Vielzahl an Feldgeräten ist eine fertigungsseitige Parametrierung erforderlich. Eine Möglichkeit hierfür besteht in der Nutzung einer Fertigungsschnittstelle, welche eine vorhandene Schnittstelle, beispielsweise HART, verwendet. Eine derartige Schnittstelle ist in der Regel jedoch nicht mehr nutzbar, wenn das Feldgerät vollständig montiert bzw. vergossen ist. Für den Abgleich eines fertig konfektionierten Feldgerätes ist daher eine separate, insbesondere drahtlose, Schnittstelle erforderlich, welche eine kontaktlose Verbindung zu einem Parametriergerät ermöglicht, beispielsweise über Funk, RFID oder auf optischem Wege. Die Implementierung derartiger Schnittstellen ist jedoch kostenintensiv oder auf Grund eines vollständig geschlossenen metallischen Feldgehäuses oftmals nicht realisierbar.
  • Eine Alternative stellen von außen kontaktlos betätigbare Schaltelemente, zum Beispiel Reed-Kontakte, dar, wie in der DE10162334A1 beschrieben. Der Vorteil an einem kontaktlos betätigbaren Schaltelement ist dadurch gegeben, dass das Gehäuse des jeweiligen Feldgeräts hermetisch dicht ausgeführt werden kann, ohne auf einen Zugriff auf die Elektronikeinheit des Feldgerätes zu verzichten.
  • Mittels eines kontaktlos betätigbaren Schaltelements können beispielsweise Kalibriervorgänge initiiert werden. Darüber hinaus kann sogar eine Kommunikationsschnittstelle realisiert werden, indem zur Übertragung einer feldgerätspezifischen Information der jeweilige Schaltzustand des Schaltelements moduliert wird, wie in der DE102011087230A1 offenbart. Auf diese Anmeldung wird hiermit vollumfänglich Bezug genommen.
  • Derartige magnetisch sensitive Schaltelemente werden üblicherweise mittels eines in einem Bediengerät oder Betätigungselement angeordneten Magneten betätigt, welcher von außen an das Gehäuse des jeweiligen Feldgeräts gehalten wird.
  • Ausgehend vom Stand der Technik liegt der vorliegenden Anmeldung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels welcher ein magnetisch sensitives Schaltelements besonders einfach betätigbar ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Adapter für ein Feldgerät sowie durch ein Feldgerät mit einem entsprechenden Adapter.
  • Bezüglich des Adapters wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch einen Adapter für ein Feldgerät, wobei das Feldgerät umfasst:
    • – eine Sensoreinheit zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums in einem Behälter,
    • – mindestens ein kontaktlos von außerhalb des Feldgerätes betätigbares Schaltelement, welches Schaltelement von außerhalb des Feldgerätes über ein Magnetfeld betätigbar ist,
    • – mindestens eine Elektronikeinheit, welche eine Auswerteeinheit zum Empfangen und Auswerten von Messsignalen von der Sensoreinheit aufweist, und welche Elektronikeinheit dazu ausgestaltet ist, feldgerätspezifische Daten über das Schaltelement zu empfangen,
    wobei der Adapter zumindest eine Felderzeugungseinheit zur Erzeugung eines modulierbaren Magnetfeldes umfasst, wobei die Felderzeugungseinheit zumindest zwei Spulen umfasst, welche zumindest zwei Spulen derart angeordnet sind, dass zwischen den beiden Spulen ein im Wesentlichen homogenes Magnetfeld herrscht, und wobei das erzeugte Magnetfeld zumindest das zumindest eine Schaltelement durchsetzt, wenn der Adapter am oder bei dem Feldgerät angeordnet ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Adapter handelt es sich also um einen Service-Adapter zur Betätigung eines magnetisch sensitiven kontaktlos betätigbaren Schaltelements. Entsprechende herkömmliche Bediengeräte bzw. Betätigungselemente sind zumeist mit Magneten oder mit von einem steuerbaren Strom durchflossenen Spulen mit Spulenkern ausgeführt. Das macht sie vergleichsweise schwer und unhandlich, wodurch ebenfalls die Verwendung im Feld, beispielsweise in großindustriellen Anlagen, umständlich wird. Der erfindungsgemäße Service-Adapter dagegen zeichnet sich vorteilhaft durch eine sehr kompakte Bauweise und ein vergleichsweise geringes Gewicht aus, was seine Verwendung im Feld deutlich vereinfacht.
  • Der Adapter ist vorteilhaft dazu ausgestaltet, ein modulierbares Magnetfeld zu erzeugen. Weiterhin handelt es sich bei dem magnetfeld-sensitiven Schaltelement vorteilhaft um einen analogen oder digitalen Hallsensor oder einen Reed-Schalter. Das Schaltelement wird in Feldgeräten eingesetzt, beispielsweise zum Auslösen einer Kalibrierfunktion, eines Funktionstests oder zur Realisierung einer Kommunikationsschnittstelle. Im letzteren Fall werden feldgerätspezifische Daten von dem Service-Adapter oder mittels des Service-Adapters an das Feldgerät übertragen. Dann ist die Felderzeugungseinheit bevorzugt derart ausgestaltet, dass das erzeugte Magnetfeld den Schaltzustand des Schaltelements des Feldgerätes moduliert.
  • Bei den feldgerätspezifischen Daten, welche zwischen dem Adapter und dem Feldgerät übertragen werden können, handelt es sich beispielsweise um Konfigurations-, oder Parametrierdaten und/oder um Diagnosedaten. Parametrierdaten umfassen sämtlich Daten, welche Einstellungen des Feldgerätes betreffen, beispielsweise Kalibrierdaten, Parameter hinterlegter Vergleichskurven für die Messung, Toleranzen bei der Bestimmung des Wertes eines Ausgangssignals, die Gerätevariante, oder Information bezüglich Zusatzfunktionen. Die Parametrierdaten werden von der Elektronikeinheit in einer Speichereinheit gespeichert. Diagnosedaten hingegen beinhalten Daten, welche in irgendeiner Weise dazu geeignet sind, einen Fehler in einer oder mehreren Komponenten des Feldgerätes zu diagnostizieren. Die Diagnose kann sich aber auch auf ein zukünftiges Verhalten der Komponenten im Hinblick auf Predictive Maintenance beziehen. Beispielsweise veranlassen die Diagnosedaten, dass ein vorbestimmtes Ausgangssignal erzeugt oder eine LED aktiviert wird.
  • In einer Ausgestaltung sind die zumindest zwei Spulen parallel zueinander entlang einer gedachten Verbindungslinie durch die Mittelpunkte der beiden Spulen in einem Abstand d voneinander angeordnet. Bevorzugt sind die zumindest zwei Spulen derart angeordnet, dass sich das kontaktlos betätigbare Schaltelement im Falle, dass der Service-Adapter am Feldgerät angeordnet ist, zwischen den beiden Spulen befindet. Der Abstand d zwischen den beiden Spulen ist dazu beispielsweise an die Ausmaße eines Feldgerät-Gehäuses des Feldgeräts angepasst.
  • Es ist von Vorteil, wenn zwischen den zumindest zwei Spulen zumindest in einem Teilbereich ein möglichst homogenes Magnetfeld herrscht. Insbesondere sollte das Magnetfeld in jenem Teilbereich zwischen den zumindest zwei Spulen möglichst homogen sein, in welchem sich das kontaktlos betätigbare Schaltelement befindet, wenn der Service-Adapter am Feldgerät angeordnet ist.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Felderzeugungseinheit zumindest eine Helmholtz-Spule umfasst. Eine derartige Spulenanordnung aus zumindest zwei Spulen ist besonders vorteilhaft für die Erzeugung eines weitgehend homogenen Magnetfelds zwischen den Spulen. In diesem Falle entspricht der Radius R jeder der zumindest zwei Spulen im Wesentlichen dem Abstand d zwischen den zumindest zwei Spulen. Ein guter Kompromiss zwischen Homogenität des Magnetfeldes und konstruktiven Erfordernissen kann jedoch auch erzielt werden, wenn der Abstand der zumindest zwei Spulen größer ist als der Radius der beiden Spulen. Maximal sollte jedoch der Abstand der zumindest zwei Spulen im Wesentlichen dem Durchmesser einer jeden der zumindest zwei Spulen entsprechen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Adapter Mittel zur lösbaren Befestigung des Adapters an dem Feldgerät auf. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Steckverbindungseinheit oder um eine Klemmverbindungseinheit handeln.
  • Weiterhin ist es von Vorteil wenn der eine Positionierhilfe aufweist, insbesondere ein Fenster oder einer Markierung, mittels welcher der Adapter am Feldgerät positionsgenau befestigbar ist. Auf diese Weise lassen sich die zumindest zwei Spulen optimal in Bezug auf das kontaktlos betätigbare Schaltelement ausrichten.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Adapters ist eine optische Sensoreinrichtung vorgesehen, welche von dem Feldgerät ausgehende, optische Signale erfasst. Die optische Sensoreinrichtung ist vorzugsweise derart angeordnet, dass sie vor Umgebungslicht geschützt ist. Vorzugsweise wandelt die optische Sensoreinrichtung die optischen Signale in elektrische Signale, beispielsweise Spannungssignale, um und stellt diese als Ausgangssignal bereit. Entweder verfügt der Adapter über eine Auswerteeinheit zur Auswertung des Ausgangssignals der optischen Sensoreinrichtung oder das Ausgangssignal wird einem externen Gerät, beispielsweise einem Computer, zugeführt.
  • Im Falle einer solchen Ausgestaltung weist entsprechend das Feldgerät zumindest ein optisches Anzeigeelement auf, wobei die Elektronikeinheit mittels des Anzeigeelements feldgerätspezifische Daten an den Adapter überträgt. Auf diese Art und Weise wird eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Adapter und dem Feldgerät ermöglicht, wobei das optische Anzeigeelement eine optische Schnittstelle als Rücklesefunktion darstellt.
  • In einer Ausgestaltung weist der Adapter eine Adapter-Elektronikeinheit und Mittel zur Eingabe von feldgerätspezifischen Daten auf oder ist mit einer Adapter-Elektronikeinheit und Mitteln zur Eingabe von feldgerätspezifischen Daten verbindbar, wobei in der Adapter-Elektronikeinheit ein Protokoll für die Übertragung der feldgerätspezifischen Daten an das Feldgerät hinterlegt ist, und wobei die Adapter-Elektronikeinheit die Felderzeugungseinheit derart steuert, dass die Felderzeugungseinheit das Magnetfeld entsprechend dem Protokoll und den zu übertragenden Daten erzeugt. Die Kommunikation zwischen dem Feldgerät und dem Bediengerät über das Schaltelement erfolgt dann über gemäß dem vereinbarten Protokoll erzeugte Telegramme. Die Kommunikation über eine gegebenenfalls vorhandene optische Schnittstelle kann ebenfalls nach dem vereinbarten Protokoll ausgeführt werden.
  • Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Feldgerät zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße mit mindestens einer Sensoreinheit, einer Elektronikeinheit, mit mindestens einem kontaktlos von außerhalb des Feldgerätes betätigbaren Schaltelement, und mit einem erfindungsgemäßen Adapter gemäß zumindest einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele.
  • Die Elektronikeinheit speichert die übertragenen feldgerätspezifischen Daten beispielsweise in einer Speichereinheit ab, sodass diese bei der Messung zur Verfügung stehen, oder nimmt gemäß den Daten entsprechende Einstellungen vor. Handelt es sich um Diagnosedaten, führt die Elektronikeinheit eine bestimmte Diagnosefunktion aus. Über das kontaktlos betätigbare Schaltelement ist nicht nur ein Ablegen von Information in dem Feldgerät, sondern auch ein Abrufen von Information möglich. Beispielsweise gibt das Feldgerät die abgerufene Information über eine 4–20mA Schnittstelle aus.
  • Es ist von Vorteil, wenn das Feldgerät mindestens ein optisches Anzeigeelement aufweist, und wenn die Elektronikeinheit über das optische Anzeigeelement feldgerätspezifische Daten an den Adapter überträgt.
  • Für den Fall, dass das Schaltelement als magnetfeld-sensitives Element ausgestaltet ist, wird das Übertragungsprotokoll so gewählt, dass überwiegend der offene Zustand vorliegt und nur so oft wie unbedingt erforderlich Impulse übermittelt werden. Ein geeignetes Protokoll ist beispielsweise ein aus der Übertragungstechnik über Infrarotschnittstellen bekanntes IrDA-Protokoll, wie z.B. SIR (Serial Infrared). Insbesondere ist eine sichere Übertragung feldgerätspezifischer Daten an das Feldgerät, welche insbesondere checksummengesichert ausgestaltet sein kann, möglich.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt ein vibronisches Feldgerät mit einem kontaktlos betätigbaren Schaltelement;
  • 2 zeigt ein nach dem kapazitiven und/oder konduktiven Betriebsmodus arbeitendes Feldgerät mit einem kontaktlos betätigbaren Schaltelement;
  • 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Adapter, und
  • 4 zeigt ein Feldgerät, auf welchem ein erfindungsgemäßer Adapter befestigt ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist für alle Arten von Feldgeräten 1 mit einem kontaktlos von außen betätigbaren Schaltelement einsetzbar. Der Einfachheit halber orientiert sich die nachfolgende Beschreibung jedoch an den Beispielen eines vibronischen Füllstandsmessgeräts (1) und eines nach dem kapazitiven und/oder konduktiven Betriebsmodus arbeitendes Feldgerät (2), welche in schematisch in den Figuren 1 und 2 dargestellt sind.
  • In 1 ist eine ein vibronisches Füllstandsmessgerät 1 mit einer Sensoreinheit 2 mit einer schwingfähigen Einheit 3 gezeigt, welches zur Erfassung eines vorgegebenen Füllstands, oder zur Bestimmung der Dichte und/oder Viskosität geeignet ist. Entsprechende Feldgeräte werden von der Anmelderin unter den Bezeichnungen LIQUIPHANT oder SOLIPHANT hergestellt und vertrieben. Die jeweils zugrunde liegenden Messprinzipien sind aus einer Vielzahl von Veröffentlichungen bekannt. Die Sensoreinheit 2 des Feldgerätes 1 weist eine mechanisch schwingfähige Einheit 3 in Form einer Schwinggabel auf. Die schwingfähige Einheit wird von einer Antriebs-/Empfangseinheit 3a mittels eines elektrischen Anregesignals zu mechanischen Schwingungen, insbesondere mit der Resonanzfrequenz der Schwinggabel 3, angeregt. Außerdem empfängt die Antriebs-/Empfangseinheit 3a die mechanischen Schwingungen der schwingfähigen Einheit 3 und wandelt sie in ein elektrisches Empfangssignalsignal um. Bei der Antriebseinheit-/Empfangseinheit 3a handelt es sich vorzugsweise um ein oder mehrere piezoelektrische Elemente. Das Erreichen eines vorgegebenen Füllstands beispielsweise kann dann anhand einer Änderung der Frequenz der Schwingungen der mechanisch schwingfähigen Einheit 3 detektiert werden.
  • Die Sensoreinheit 2 ist mittels des Halsrohres 5a mit einer Elektronikeinheit 6 verbunden, welche in einem Feldgerät-Gehäuse 5 angeordnet ist. Es handelt sich somit um ein Feldgerät 1 in sogenannter Kompaktbauweise, für welche die Elektronikeinheit 6 und die Sensoreinheit 2 gemeinsam angeordnet sind. Im Inneren des Feldgerät-Gehäuses 5 ist ferner ein kontaktlos von außerhalb des Feldgeräts 1 betätigbares Schaltelement 7 angeordnet, welches mit der Elektronikeinheit 6 des Feldgeräts verbunden ist. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Reed-Schalter handeln. Solche Schalter sind aus dem Stand der Technik wohlbekannt und weisen in der Regel zwei Zungen aus einem ferroelektrischen Material auf, welche einander im Ruhezustand überlappen, ohne sich zu berühren.
  • Das Schaltelement 7 ist im Ruhezustand geöffnet. Wird es jedoch in ein Magnetfeld eingebracht, ziehen die Zungen einander an, sodass das Schaltelement 7 schließt. Im laufenden Betrieb des Feldgeräts 1 kann das Schaltelement 7 als Aktivierungsschalter eingesetzt werden, beispielsweise um eine Testfunktion oder eine Kalibrierfunktion auszulösen, deren Ablauf in der Elektronikeinheit 6 gespeichert ist. Zusätzlich kann das Schaltelement 7 als Kommunikationsschnittstelle fungieren, insbesondere während der Fertigung oder bei Wartungen. In diesem Fall wird die Übertragung feldgerätspezifischer Daten ermöglicht.
  • Derartige kontaktlos von außen betätigbare Schaltelement finden sich ebenfalls häufig in nach dem kapazitiven und/oder konduktiven Messverfahren arbeitenden Feldgeräten 1, wie dem Feldgerät 1 aus 2. Die kapazitiven und konduktiven Messfahren sind ebenfalls an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Entsprechende Feldgeräte werden von der Anmelderin beispielsweise unter dem Begriff LIQUIPOINT hergestellt und vertrieben. Das Feldgerät 1 umfasst eine Sensoreinheit 2, welche, wenn das Feldgerät 1 in einen Behälter eingebracht wird, im Wesentlichen frontbündig mit dem Behälter abschließt.
  • Die Sensoreinheit 2 ist im Wesentlichen koaxial aufgebaut und eine Messelektrode 4a, eine Guardelektrode 4b und eine Masseelektrode 4c. Das Gehäuse 5 des Feldgeräts 1, in welchem unter anderem das kontaktlos von außen betätigbare Schaltelement 7 angeordnet ist, weist ferner in der gezeigten Ausführung noch eine Buchse für einen Anschlussstecker 5b auf.
  • Zur Einbringung eines magnetisch sensitiven Schaltelements 7 in ein Magnetfeld wird nun der erfindungsgemäße Service-Adapter 9 vorgeschlagen. Eine beispielhafte Ausgestaltung eines solchen Adapters 9 ist in 3 dargestellt.
  • Anhand der perspektivischen Ansicht in 3a ist der grundsätzliche Aufbau eines derartigen Service-Adapters 9 ersichtlich. Der Adapter 9 verfügt über eine Felderzeugungseinheit 10, welche zumindest zwei Spulen 10a, 10b umfasst. Die beiden Spulen 10a, 10b sind parallel zueinander entlang einer gedachten Verbindungslinie durch die Mittelpunkte der beiden Spulen 10a, 10b in einem Abstand d voneinander angeordnet. Die Spulenanordnung der beiden Spulen 10a, 10b ist ähnlich der Anordnung einer Helmholtz-Spule. Für die Homogenität des zwischen den beiden Spulen herrschenden magnetischen Felds ist eine Helmholtz-Anordnung, für welche der Abstand zwischen zwei parallel angeordneten Spulen im Wesentlichen dem Radius einer jeden der beiden Spulen entspricht optimal. Aus baulichen Gründen, welche sich hauptsächlich aus den gegebenen Abmessungen des jeweiligen Feldgerät-Gehäuses 5 ergeben, ist bei dem erfindungsgemäßen Adapter 9 in vielen Ausgestaltungen der Abstand der zumindest zwei Spulen 10a, 10b jedoch etwas größer als im Falle einer Helmholtz-Anordnung, beispielsweise ist der Abstand d der beiden Spulen 10a, 10b beispielsweise im Wesentlichen gleich dem Durchmesser D einer jeden der beiden Spulen 10a, 10b.
  • Der Adapter 9 kann ferner eine optische Sensoreinrichtung 13 umfassen, wie in der zwei Schnittdarstellung aus 3b ersichtlich. In diesem Falle umfasst das Feldgerät 1 ferner bevorzugt ein optisches Anzeigeelement 8, beispielsweise ein lichtemittierendes Element, wie in gestrichelten Linien in 1 skizziert. Die optische Sensoreinrichtung 13 ist bevorzugt abgeschirmt von Umgebungslicht angeordnet, sodass die optischen Signale des Feldgerätes 1 eindeutig und zuverlässig erfassbar sind.
  • Zur positionsgenauen Ausrichtung des Adapters 9 an einem Feldgerät 1 weist der Adapter 9 Positionierhilfen 11a, 11b, 11c auf. Eine weitere Positionierhilfe ist gegeben durch das Fenster 11d in der zweiten Schnittdarstellung in 3c. In dieses Fenster 11d ist beispielsweise eine Markierung eingebracht, welche zur Positionierung des Adapters am Feldgerät im Verhältnis zu einer weiteren am Feldgerät-Gehäuse 5 eingebrachten zweiten Markierung ausgerichtet wird. Optional kann ferner eine Zugentlastung 12 vorgesehen sein.
  • In 4 ist schließlich ein Feldgerät 1 mit einem entsprechenden Adapter 9 gezeigt, hier in schematischer Darstellung. Auf bereits erläuterte Bezugszeichen wird im Folgenden nicht erneut eingegangen. Der Adapter 9 wird von oben am Feldgerät 1 angebracht. Bevorzugt weist der Adapter 9 hierfür Mittel 14 zur Befestigung am Feldgerät 1 auf. Beispielsweise kann die Befestigung über eine Steckverbindungseinheit oder um eine Klemmverbindungseinheit handeln. Im Falle, dass das Feldgerät über einen Anschlussstecker 15 mit einer übergeordneten Einheit, wie beispielsweise einem Prozessleitsystem oder ähnlichen, verbunden ist, weist der Adapter 9 bevorzugt eine Aussparung 15a auf, durch welche ein Anschlussstecker 15 an das Feldgerät 1 geführt werden kann.
  • Im in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind ferner eine Adapter-Elektronikeinheit 16, sowie Mittel 17 zur Eingabe von feldgerätspezifischen Daten, beispielsweise eine Tastatur, Eingabeknöpfe oder einen Touchscreen, vorhanden, mittels welchen der Adapter 9 verbindbar ist. Es versteht sich jedoch von selbst, dass auch eine kompakte Bauweise, für welche die Adapter-Elektronikeinheit 16, die Mittel 17 zur Eingabe von Daten, die Felderzeugungseinheit 10 und gegebenenfalls die optische Sensoreinrichtung 13 gemeinsam, insbesondere in einem Gehäuse, angeordnet sind, möglich ist. In der Adapter-Elektronikeinheit 16 ist beispielsweise ein Protokoll für die Übertragung der feldgerätspezifischen Daten an das Feldgerät 1 hinterlegt. Die Adapter-Elektronikeinheit 16 erzeugt dann das Magnetfeld entsprechend dem Protokoll und den zu übertragenden Daten, beispielsweise, indem sie ein Leistungssteuerungsmodul [nicht gezeigt] steuert.
  • Der erfindungsgemäße Adapter 9 stellt über das Schaltelement 7 beispielsweise folgende Parameter in der Elektronikeinheit 6 des Feldgeräts 1 (wieder am Beispiel eines Füllstandsmessgeräts zur Bestimmung und/oder Überwachung eines vorgegebenen Füllstands) ein:
    • – die Gerätevariante (Min oder Max, d.h. Überwachung des Unterschreitens oder Überschreitens eines vorgegebenen Füllstands)
    • – das Schaltverhalten, beispielsweise, ob eine Bedeckung mit Schaum zu einer Bedeckt-Meldung oder einer Unbedeckt-Meldung führt
    • – Parameter der Schaltkurve
    • – Kalibrierdaten bzw. bei einem fertigungsseitigen Abgleich gewonnene sensorspezifische Daten
    • – Freigabe bestimmter Sonderfunktionen, die in der Elektronikeinheit des Feldgerätes hinterlegt sind.
  • Weiterhin kann das der Adapter 9 Diagnosefunktionen ausführen, wie das testweise Setzen von optischen Anzeigeelementen 8 im Feldgerät 1 oder das Erzeugen eines bestimmten Ausgangssignals bewirken.
  • Im Falle, dass das Feldgerät 1 ein optisches Anzeigeelement 8 umfasst, und im Falle dass der Adapter eine optische Sensorvorrichtung 13 aufweist, verfügt das System aus Feldgerät 1 und Adapter 9 über Mittel zur bidirektionalen Kommunikation. Die Rückkommunikation vom Feldgerät 1 zum Adapter 9 erfolgt dann über eine optische Schnittstelle. In diesem Falle verfügen die Elektronikeinheit 6 und die Adapter-Elektronikeinheit 14 beispielweise über entsprechende Protokolle zur Bewerkstelligung dieser Rückkommunikation. Insbesondere ist die Elektronikeinheit 6 des Feldgeräts 1 dazu ausgestaltet, ein oder mehrere optische Anzeigeelemente 8, anzusteuern. Das zumindest eine optische Anzeigeelement 8 kann einmalig aktiviert werden oder gemäß einem Protokoll aktiviert und deaktiviert werden und somit der Datenübertragung dienen. Beispielsweise betätigt die Elektronikeinheit 6 des Feldgerätes 1 ein optisches Anzeigeelement 8, wenn eine Parametrierung über das Schaltelement 7 erfolgreich durchgeführt wurde. Oder das optische Anzeigeelement 8 wird während eines durch den Adapter 9 ausgelösten Funktionstests zur Signalisierung des Schaltzustands eingesetzt. Schließlich ist in einer Ausführung der Adapter 9 dazu ausgestaltet, das Auslesen von feldgerätspezifischen Daten aus dem Feldgerät 1 zu veranlassen, wobei das Feldgerät 1 diese feldgerätspezifischen Daten beispielsweise gemäß eines bestimmten Protokolls mittels der optischen Anzeigeelements 8, überträgt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Feldgerät
    2
    Sensoreinheit
    3
    Schwinggabel, mit 3a Antriebs-/Empfangseinheit
    4
    a Messelektrode, b Guardelektrode, c Masseelektrode
    5
    Gehäuse, 5a Halsrohr, 5b Anschlussstecker
    6
    Elektronikeinheit
    7
    kontaktlos betätigbares magnetisch sensitives Schaltelement
    8
    optisches Anzeigeelement
    9
    Adapter
    10
    Felderzeugungseinheit mit zumindest zwei Spulen 10a, 10b
    11
    a, b, c, d Positionierhilfen
    12
    Zugentlastung
    13
    optische Sensoreinrichtung
    14
    Mittel zur Befestigung des Adapters am Feldgerät
    15
    Anschlussstecker
    15a
    Aussparung für Anschlussstecker
    16
    Adapter-Elektronikeinheit
    17
    Mittel zur Eingabe von feldgerätspezifischen Daten
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10162334 A1 [0004]
    • DE 102011087230 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Adapter (9) für ein Feldgerät (1) wobei das Feldgerät (1) umfasst: – eine Sensoreinheit (2) zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße eines Mediums in einem Behälter, – mindestens ein kontaktlos von außerhalb des Feldgerätes betätigbares Schaltelement (7), welches Schaltelement (7) von außerhalb des Feldgerätes über ein Magnetfeld betätigbar ist, – mindestens eine Elektronikeinheit (6), welche eine Auswerteeinheit zum Empfangen und Auswerten von Messsignalen von der Sensoreinheit (2) aufweist, und welche Elektronikeinheit (6) dazu ausgestaltet ist, feldgerätspezifische Daten über das Schaltelement (7) zu empfangen, wobei der Adapter (9) zumindest eine Felderzeugungseinheit (10, 10a, 10b) zur Erzeugung eines Magnetfeldes umfasst, und gekennzeichnet dadurch, dass die Felderzeugungseinheit (10) zumindest zwei Spulen (10a, 10b) umfasst, welche zumindest zwei Spulen (10a, 10b) derart angeordnet sind, dass zwischen den beiden Spulen (10a, 10b) ein im Wesentlichen homogenes Magnetfeld herrscht, und dass das erzeugte Magnetfeld zumindest das zumindest eine Schaltelement (7) durchsetzt, wenn der Adapter (9) am oder bei dem Feldgerät (1) angeordnet ist.
  2. Adapter (9) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die zumindest zwei Spulen (10a, 10b) parallel zueinander entlang einer gedachten Verbindungslinie durch die Mittelpunkte der beiden Spulen (10a, 10b) in einem Abstand d voneinander angeordnet sind.
  3. Adapter (9) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Felderzeugungseinheit (10) zumindest eine Helmholtz-Spule umfasst.
  4. Adapter (9) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Adapter (9) Mittel (14) zur lösbaren Befestigung des Adapters (9) an dem Feldgerät (1) aufweist.
  5. Adapter (9) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, wobei der Adapter (9) eine Positionierhilfe (11a, 11b, 11c, 11d) aufweist, insbesondere ein Fenster (11d) oder einer Markierung, mittels welcher der Adapter (9) am Feldgerät (1) positionsgenau befestigbar ist.
  6. Adapter (9) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Sensoreinrichtung (13) vorgesehen ist, welche von dem Feldgerät (1) ausgehende, optische Signale erfasst.
  7. Adapter (9) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (9) eine Adapter-Elektronikeinheit (16) und Mittel (17) zur Eingabe von feldgerätspezifischen Daten aufweist oder mit einer Adapter-Elektronikeinheit (16) und Mitteln (17) zur Eingabe von feldgerätspezifischen Daten verbindbar ist, dass in der Adapter-Elektronikeinheit (16) ein Protokoll für die Übertragung der feldgerätspezifischen Daten an das Feldgerät (1) hinterlegt ist, und dass die Adapter-Elektronikeinheit (16) die Felderzeugungseinheit (10) derart steuert, dass die Felderzeugungseinheit (10) das Magnetfeld entsprechend dem Protokoll und den zu übertragenden Daten erzeugt.
  8. Feldgerät (1) zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße mit mindestens einer Sensoreinheit (2), einer Elektronikeinheit (6), mit mindestens einem kontaktlos von außerhalb des Feldgerätes betätigbaren Schaltelement (7), und mit einem Adapter (9) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche.
  9. Feldgerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät (1) mindestens ein optisches Anzeigeelement (8) aufweist, und dass die Elektronikeinheit (6) über das optische Anzeigeelement (8) feldgerätspezifische Daten an den Adapter (9) überträgt.
  10. Feldgerät (1) nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet dadurch, dass der Adapter (9) derart an dem Feldgerät (1) befestigt sind, dass die zumindest zwei Spulen (10a, 10b) derart angeordnet sind, dass sie zumindest teilweise auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten eines Gehäuses (5) des Feldgeräts (1) positioniert sind.
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