DE102018130834A1 - Durchströmbare Messstelle - Google Patents

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Thomas Pfauch
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Abstract

Durchströmbare Messstelle (1) umfassend:Mindestens eine Durchflusszelle (10) mit jeweils einem Fluidkanal (11), wobei der Fluidkanal einen Fluid-Einlass (11.1) und einen Fluid-Auslass (11.2) aufweist, und wobei der Fluidkanal dazu eingerichtet ist, ein flüssiges Medium zu führen;mindestens einen Sensor (20), welcher in oder an einer Durchflusszelle angeordnet ist, wobei jede Durchflusszelle mindestens einen Sensor aufweist, wobei der mindestens eine Sensor dazu eingerichtet ist, mit dem Medium kontaktiert zu werden und jeweils mindestens eine Medieneigenschaft zu bestimmen;dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leuchteinheit (30) dazu eingerichtet ist, jeweils einen Zustand mindestens eines Sensors anzuzeigen;wobei die Messstelle einen Transmitter/Messumformer (40) umfasst, welcher dazu eingerichtet ist, den mindestens einen Sensor sowie die mindestens eine Leuchteinheit zu betreiben sowie jeweils einen Zustand mindestens einen Sensors festzustellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine durchströmbare Messzelle mit mindestens einer Durchflusszelle, in welcher mindestens ein Sensor zum Erfassen einer Medieneigenschaft eines durch die Durchflusszelle strömenden Mediums.
  • Beispielsweise die Messzelle FlowFit CCA 250 von Endress + Hauser ist eine solche Messzelle, welche zur Aufnahme mehrerer Sensoren geeignet ist.
  • Die Messzelle FlowFit CCA 250 ist in der Lage, Zustände von Sensoren zu erkennen und diese Zustände mittels eines Transmitters/Messumformers auszugeben. Es hat sich gezeigt, dass es für Techniker mühsam und aufwändig ist, den Zustand von Sensoren nur über den Transmitter/Messumformer feststellen zu können. Dies ist beispielsweise bei vorgeschriebenen oder routinemäßigen Wartungsrundgängen unerwünscht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine durchströmbare Messstelle vorzuschlagen, bei welcher ein Anlagenbetreiber schneller Information über Zustände von Sensoren erhält.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine durchströmbare Messstelle gemäß dem unabhängigen Anspruch 1.
  • Eine erfindungsgemäße durchströmbare Messstelle umfasst mindestens eine Durchflusszelle mit jeweils einem Fluidkanal, wobei der Fluidkanal einen Fluid-Einlass und einen Fluid-Auslass aufweist, und wobei der Fluidkanal dazu eingerichtet ist, ein flüssiges Medium zu führen;
    mindestens einen Sensor, welcher in oder an einer Durchflusszelle angeordnet ist, wobei jede Durchflusszelle mindestens einen Sensor aufweist, wobei der mindestens eine Sensor dazu eingerichtet ist, mit dem Medium kontaktiert zu werden und jeweils mindestens eine Medieneigenschaft zu bestimmen;
    mindestens eine Leuchteinheit, welche mit der Durchflussmesszelle mechanisch verbunden ist,
    wobei die Messstelle einen Transmitter/Messumformer umfasst, welcher dazu eingerichtet ist, den mindestens einen Sensor sowie die mindestens eine Leuchteinheit zu betreiben sowie jeweils einen Zustand mindestens eines Sensors festzustellen,
    wobei die mindestens eine Leuchteinheit separat vom Sensor und Transmitter/Messumformer eingerichtet ist und wobei die mindestens eine Leuchteinheit dazu eingerichtet ist, jeweils einen Zustand mindestens eines Sensors anzuzeigen.
  • Der Sensor ist beispielsweise dazu eingerichtet, eines der folgenden Größen zu bestimmen:
    • die Konzentration mindestens einer Substanz im Medium,
    • pH-Wert.
  • Der Begriff „Zustand“ bezieht sich hierbei auf eine Funktionsfähigkeit oder Betriebszustand des Sensors. So kann beispielsweise eine Grenzwertüberschreitung eines Messwerts eines Messsignals eine Auslösung eines optischen Signals mittels der Leuchteinheit bedingen.
  • Abhängig vom Zustand des mindestens einen überwachten Sensors kann im Bereich der Durchflussmesszelle mittels der Leuchteinheit über ein optisches Signal ausgegeben werden Beispielsweise können die Signale gemäß dem Standard Namur 107 mit Datum 2017-04-10 codiert sein. So wäre ein Sensorausfall mit Rot, eine Funktionskontrolle des Sensors mit Orange, ein Sensorbetrieb außerhalb einer Spezifikation mit Gelb, ein Wartungsbedarf des mindestens einen Sensors mit Blau und eine Diagnose mit Grün zu kennzeichnen.
  • In einer Ausgestaltung weist die Messtelle mindestens zwei Sensoren auf, welche in oder an mindestens einer Durchflusszelle angeordnet sind,
    wobei die mindestens eine Leuchteinheit dazu eingerichtet ist, die Zustände mindestens zweier Sensoren sensorspezifisch anzuzeigen.
  • In einer Ausgestaltung weist die Messstelle mindestens zwei Durchflusszellen sowie für jede Durchflusszelle eine Leuchteinheit auf.
  • In einer Ausgestaltung weist mindestens eine Durchflussmesszelle zumindest zwei Sensoren auf, und wobei zumindest einer Durchflussmesszelle mit mindestens zwei Sensoren eine Leuchteinheit zugeordnet ist,
    welche dazu eingerichtet ist, jeweils einen Zustand einzelner Sensoren der zugehörigen Durchflussmesszelle anzuzeigen.
    In einer Ausgestaltung umfasst die Leuchteinheit für einzelne Sensoren oder einzelne Durchflusszellen jeweils mindestens eine Signalleuchte umfasst.
  • In einer Ausgestaltung sind ein oder mehrere zu einem Sensor oder zu einer Durchflusszelle gehörige Signalleuchten dazu eingerichtet, Licht unterschiedlicher Farben abzustrahlen,
    und/oder wobei eine zu einem Sensor oder zu einer Durchflusszelle gehörige Signalleuchte dazu eingerichtet ist, Licht mit einer wählbaren Farbe abzustrahlen.
    In einer Ausgestaltung ist der Transmitter/Messumformer mittels elektrischer Anschlusskabel mit den Signalleuchten verbunden,
    oder wobei die Leuchteinheit oder die Signalleuchte einen Micro-Controller aufweist, welcher Micro-Controller dazu eingerichtet ist, die Signalleuchten anzusteuern, wobei der Transmitter/Messumformer mittels eines elektrischen Anschlusskabels mit dem Micro-Controller verbunden ist,
    oder wobei die Leuchteinheit ein LED-Band aufweist, welches mittels eines elektrischen Anschlusskabels ansteuerbar ist, wobei das LED-Band mehrere LED bzw. LED-Gruppen aufweist, welche jeweils einem Sensor oder einer Durchflusszelle zugeordnet sind.
  • In einer Ausgestaltung ist die Leuchteinheit mittels des Transmitters/Messumformers dazu veranlassbar, mindestens eine Signalleuchte blinkend bzw. pulsierend zu betreiben.
  • Das Blinken bzw. Pulsieren kann auch eine Leuchtstärkevariation ohne vollständiges Ausschalten der Leuchteinheit sein.
  • In einer Ausgestaltung weist die Messstelle zumindest eine Befehlsschnittstelle auf, mittels welcher Befehlsschnittstelle externe Befehle empfangbar sind, wobei der Transmitter/Messumformer dazu eingerichtet ist, bei Eingang eines entsprechenden Befehls die Leuchteinheit dazu zu veranlassen mindestens eine Signalleuchte blinkend zu betreiben.
  • In einer Ausgestaltung ist die Durchflusszelle modular aufgebaut, wobei Module der Durchflusszelle dazu eingerichtet sind, jeweils mindestens einen Sensor aufzunehmen.
  • In einer Ausgestaltung ist jedem Modul zumindest eine Signalleuchte zugeordnet.
  • In einer Ausgestaltung weist die Signalleuchte jeweils mindestens ein Leuchtmittel aus folgender Liste auf: LED, OLED, Multicolor-LED,
    wobei die Leuchtmittel beispielsweise auf einem Lichtband angeordnet sind.
  • In einer Ausgestaltung entsprechen Zustandssignale dem Namurstandard Namur 107 des Datums 2017-04-10.
  • In einer Ausgestaltung weist die Durchflusszelle einen Durchfluss-/Medienindikator auf, wobei der Durchfluss-/Medienindikator insbesondere einen induktiven Näherungsschalter aufweist,
    wobei mindestens eine Leuchteinheit dazu eingerichtet ist, jeweils einen Zustand des Durchfluss-/Medienindikators anzuzeigen.
  • In einer Ausgestaltung ist der Durchflussindikator in einem Modul angeordnet.
  • In einer Ausgestaltung ist der Durchfluss-/Medienindikator dazu eingerichtet, bei geringem Durchfluss eine Warnmeldung auszugeben.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
    • 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
    • 2 zeigt einen schematischen Aufbau eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
    • 3 zeigt einen schematischen Aufbau eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
    • 4 zeigt einen schematischen Aufbau eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 1 zeigt eine durchströmbare Messstelle 1 mit einer Durchflusszelle 10, Sensoren 20 zum Erfassen von jeweils mindestens einer Medieneigenschaft eines in der Durchflusszelle befindlichen Mediums, einer Leuchteinheit 30 zum Ausgeben eines Zustands mindestens einen Sensors mittels einer Signalleuchte 31, einem Transmitter/Messumformer 40 zum Betreiben der Sensoren sowie der Leuchteinheit, einem elektrischen Anschlusskabel 50 zum Anschließen der Leuchteinheit an den Transmitter-/Messumformer sowie elektrische Sensoranschlusskabel 60 zum Anschließen der Sensoren an den Transmitter/Messumformer. Die Sensoren 20 sind dabei in der Durchflusszelle angeordnet und stehen in Kontakt mit dem Medium. Die Durchflusszelle weist einen Fluidkanal 11 mit einem Fluid-Einlass 11.1 und einem Fluid-Auslass 11.2 auf, wobei der Fluidkanal dazu eingerichtet ist, das Medium an den Sensoren vorbei zu führen. Der Transmitter/Messumformer kann wie hier gezeigt eine Befehlsschnittstelle 41 aufweisen, mittels welcher Befehlsschnittstelle Befehle beispielsweise von einer entfernten Leitstelle empfangbar sind.
  • Alternativ können die Sensoren auf an der Durchflussmesszelle ohne Medienkontakt angeordnet sein und auf einem kontaktlosen Messprinzip basieren. Eine erfindungsgemäße Messstelle kann auch nur einen Sensor umfassen.
  • Der Transmitter-/Messumformer ist dazu eingerichtet, mindestens einen Sensor zu überwachen. Abhängig vom Zustand des mindestens einen überwachten Sensors kann im Bereich der Durchflussmesszelle mittels der Leuchteinheit über ein optisches Signal ausgegeben werden. Beispielsweise können die Signale gemäß dem Standard Namur 107 mit Datum 2017-04-10 codiert sein. So wäre ein Sensorausfall mit Rot, eine Funktionskontrolle des Sensors mit Orange, ein Sensorbetrieb außerhalb einer Spezifikation mit Gelb, ein Wartungsbedarf des mindestens einen Sensors mit Blau und eine Diagnose mit Grün zu kennzeichnen. Alternativ zur in 1 gezeigten Variante kann auch für mehrere Sensoren 20 jeweils eine Signalleuchte 31 eingerichtet sein, und ein Zustand der einzelnen Sensoren anzeigbar. Besonders bei Durchflusszellen mit vielen Sensoren ist dies vorteilhaft, da ein Techniker während der Wartung bei Betrachtung der Durchflusszelle erkennen kann, welcher Sensor Aufmerksamkeit erfordert.
  • 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher die Durchflusszelle im Gegensatz zur in 1 sowie 3 gezeigten Variante 10 modular aufgebaut ist und Module 10.1 aufweist. Jedem Modul ist hierbei ein Sensor 20 sowie eine Signalleuchte 31 zugeordnet. Alternativ können jedem Modul auch mehrere Sensoren zugeordnet sein.
  • Besonders bei Durchflusszellen mit vielen Sensoren ist es vorteilhaft, jedem Modul eine Signalleuchte 31 zuzuordnen, da ein Techniker während der Wartung bei Betrachtung der Durchflusszelle erkennen kann, Sensoren welches Moduls bzw. welcher Sensor Aufmerksamkeit erfordert.
  • Alternativ kann der Durchflusszelle auch nur eine Signalleuchte 31 zugeordnet sein, auf diese Art und Weise lässt sich eine kostengünstige Messstelle konzipieren.
  • Vorteilhaft an einer modularen Ausgestaltung der Durchflusszelle ist eine Erweiterbarkeit im Falle eines Bedarfs weiterer Sensoren zur Flüssigkeitsanalyse.
  • 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, wobei die Leuchteinheit mehrere, verschiedenen Sensoren zugeordneten Signalleuchten 31 und im Gegensatz zu den in 1 und 2 dargestellten Ausgestaltungen einen Micro-Controller zum Ansteuern der Signalleuchten aufweist. In diesem Fall ist der Transmitter/Messumformer mittels eines elektrischen Anschlusskabels 60 mit dem Microcontroller verbunden. Die Durchflusszelle kann wie hier dargestellt entsprechend der in 1 gezeigten Ausgestaltung monolithisch sein, oder alternativ entsprechend der in 2 gezeigten Ausgestaltung modular aufgebaut sein. In diesem Fall können elektrische Anschlusskabel 60 eingespart werden, und dem Micro-Controller die Ansteuerung der Signalleuchten überlassen werden.
  • Eine Signalleuchte weist jeweils mindestens ein Leuchtmittel aus folgender Liste auf: LED, OLED, Multicolor-LED. Die Leuchtmittel können beispielsweise auf einem LED-Band angeordnet sein.
  • 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher eine Durchflusszelle mehrere Sensoren aufweist. Um einen Verkabelungsaufwand zu reduzieren, erstreckt sich anders als bei den in 1 bis 3 vorgeschlagenen Lösungen ein einzelnes LED-Band 33 als Signalleuchte 31 oder einen einzigen Baustein als Signalleuchte mit entsprechend platzierten LED's (Einzelleuchten) entlang sämtlicher Sensoren. Dabei kann ein LED-Band mit digital ansteuerbaren Leuchtmitteln 34, wie zum Beispiel RGB-LEDs eingesetzt werden oder Einzelleuchten im Verbund mit einem Micro-Controller. Dies ermöglicht jede LED bzw. jedes Leuchtmittel einzeln anzusteuern. Auf diese Weise lässt sich eine kostengünstige, sensorspezifische Zustandsanzeige umsetzen. Auch in diesem Fall kann die Durchflusszelle modular entsprechend 2 ausgestaltet sein.
  • Alternativ zu den in 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen kann eine Messstelle auch mehrere Durchflusszellen 10 mit Sensoren und Leuchteinheiten aufweisen, welche mittels eines Transmitters/Messumformers 40 angesteuert werden.
  • Die in den 1 bis 4 gezeigten Signalleuchten 31 können jeweils blinkend betrieben werden. Der Transmitter/Messumformer kann die mindestens eine Leuchteinheit entsprechend ansteuern. Bei einer Leuchteinheit mit Micro-Controller kann auch der Mikrocontroller dazu veranlasst werden, die Signalleuchten entsprechend anzusteuern. Falls der Transmitter/Messumformer eine Befehlsschnittstelle aufweist, kann über eine entfernte Leitstelle ein Befehl verschickt werden, mittels welchem ein Blinken mindestens eines Leuchtmittels veranlasst wird. Insbesondere in einer komplexen Anlage mit einer Vielzahl von Messstellen kann dies ein schnelles Auffinden einer zu wartenden Messstelle erleichtern.
  • Wie in 1 bis 4 dargestellt, kann eine Durchflusszelle einen Durchfluss-/Medienindikator 12 aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, das Vorhandensein eines Mediums in der Durchflusszelle bzw. eines Durchflusses des Mediums zu erkennen und bei geringem Durchfluss oder nicht vorhandenem Medium eine Warnmeldung abzugeben. Der Durchfluss-/Medienindikator kann beispielsweise ein induktiver Näherungsschalter sein.
  • Die in 1 bis 4 gezeigten Leuchteinheiten sind dabei separat von den Sensoren und dem Transmitter/Messumformer und mit der Durchflussmesszelle mechanisch verbunden. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass bei einer vom Transmitter/Messumformer getrennten Durchflussmesszelle ein Techniker bei Betrachten der Durchflussmesszelle erkennen kann, welcher Sensor gegebenenfalls Aufmerksamkeit bedarf.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Durchströmbare Messstelle
    10
    Durchflusszelle
    10.1
    Modul der Durchflusszelle
    11
    Fluidkanal
    11.1
    Fluid-Einlass
    11.2
    Fluid-Auslass
    12
    Durchfluss-/Medienindikator
    12.1
    induktiver Näherungsschalter
    20
    Sensor
    30
    Leuchteinheit
    31
    Signalleuchte
    32
    Micro-Controller
    33
    LED-Band
    34
    Leuchtmittel
    40
    Transmitter/Messumformer
    41
    Befehlsschnittstelle
    50
    elektrisches Anschlusskabel
    60
    elektrisches Sensoranschlusskabel

Claims (16)

  1. Durchströmbare Messstelle (1) umfassend: Mindestens eine Durchflusszelle (10) mit jeweils einem Fluidkanal (11), wobei der Fluidkanal einen Fluid-Einlass (11.1) und einen Fluid-Auslass (11.2) aufweist, und wobei der Fluidkanal dazu eingerichtet ist, ein flüssiges Medium zu führen; mindestens einen Sensor (20), welcher in oder an einer Durchflusszelle angeordnet ist, wobei jede Durchflusszelle mindestens einen Sensor aufweist, wobei der mindestens eine Sensor dazu eingerichtet ist, mit dem Medium kontaktiert zu werden und jeweils mindestens eine Medieneigenschaft zu bestimmen; mindestens eine Leuchteinheit, wobei die Messstelle einen Transmitter/Messumformer (40) umfasst, welcher dazu eingerichtet ist, den mindestens einen Sensor sowie die mindestens eine Leuchteinheit zu betreiben sowie jeweils einen Zustand mindestens eines Sensors festzustellen, wobei der Transmitter/Messumformer jeweils mittels eines elektrischen Sensoranschlusskabels (60) mit dem Sensor verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Leuchteinheit (30) separat vom Sensor und Transmitter/Messumformer eingerichtet ist und mit der Durchflussmesszelle mechanisch verbunden ist, und wobei die mindestens eine Leuchteinheit dazu eingerichtet ist, jeweils einen Zustand mindestens eines Sensors anzuzeigen.
  2. Messstelle (1) nach Anspruch 1, wobei die Messtelle mindestens zwei Sensoren (20) aufweist, welche in oder an mindestens einer Durchflusszelle (10) angeordnet sind, wobei die mindestens eine Leuchteinheit (30) dazu eingerichtet ist, die Zustände mindestens zweier Sensoren anzuzeigen.
  3. Messstelle (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Messstelle mindestens zwei Durchflusszellen sowie für jede Durchflusszelle (10) eine Leuchteinheit (30) aufweist.
  4. Messstelle (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei mindestens eine Durchflussmesszelle (10) zumindest zwei Sensoren (20) aufweist, und wobei der Durchflussmesszelle mit zumindest zwei Sensoren eine Leuchteinheit (30) zugeordnet ist, welche dazu eingerichtet ist, jeweils einen Zustand einzelner Sensoren der zugehörigen Durchflussmesszelle anzuzeigen.
  5. Messstelle (1) nach Anspruch 4, wobei die Leuchteinheit (30) für einzelne Sensoren (20) oder einzelne Durchflusszellen (10) jeweils mindestens eine Signalleuchte (31) umfasst.
  6. Messstelle (1) nach Anspruch 5, wobei ein oder mehrere zu einem Sensor (20) oder zu einer Durchflusszelle (10) gehörige Signalleuchten (31) dazu eingerichtet sind, Licht unterschiedlicher Farben abzustrahlen, und/oder wobei eine zu einem Sensor oder zu einer Durchflusszelle (10) gehörige Signalleuchte (31) dazu eingerichtet ist, Licht mit einer wählbaren Farbe abzustrahlen.
  7. Messstelle (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei der Transmitter/Messumformer (40) mittels elektrischer Anschlusskabel (50) mit den Signalleuchten (31) verbunden ist, oder wobei die Leuchteinheit (30) oder die Signalleuchte (31) einen Micro-Controller (32) aufweist, welcher Micro-Controller dazu eingerichtet ist, die Signalleuchten anzusteuern, wobei der Transmitter/Messumformer (40) mittels eines elektrischen Anschlusskabels (50) mit dem Micro-Controller verbunden ist, oder wobei die Leuchteinheit (30) ein LED-Band aufweist, welches mittels eines elektrischen Anschlusskabels (50) ansteuerbar ist, wobei das LED-Band mehrere LED bzw. LED-Gruppen aufweist, welche jeweils einem Sensor (20) oder einer Durchflusszelle (10) zugeordnet sind.
  8. Messstelle (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Leuchteinheit (30) mittels des Transmitters/Messumformers (40) dazu veranlassbar ist, mindestens eine Signalleuchte (31) blinkend zu betreiben.
  9. Messstelle (1) nach Anspruch 8, wobei die Messstelle (1) zumindest eine Befehlsschnittstelle (2) aufweist, mittels welcher Befehlsschnittstelle externe Befehle empfangbar sind, wobei der Transmitter/Messumformer (40) dazu eingerichtet ist, bei Eingang eines entsprechenden Befehls die Leuchteinheit (30) dazu zu veranlassen mindestens eine Signalleuchte (31) blinkend zu betreiben.
  10. Messstelle (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Durchflusszelle (10) modular aufgebaut ist, wobei Module (10.1) der Durchflusszelle dazu eingerichtet sind, jeweils mindestens einen Sensor (20) aufzunehmen.
  11. Messstelle (1) nach Anspruch 10, wobei jedem Modul (10.1) zumindest eine Signalleuchte (31) zugeordnet ist.
  12. Messstelle (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei Signalleuchten (31) jeweils mindestens ein Leuchtmittel (34) aus folgender Liste aufweisen: LED, OLED, Multicolor-LED.
  13. Messstelle (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei Zustandssignale dem Namurstandard Namur 107 des Datums 2017-04-10 entsprechen.
  14. Messstelle (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Durchflusszelle (10) einen Durchfluss-/Medienindikator (12) aufweist, wobei der Durchfluss-/Medienindikator insbesondere einen induktiven Näherungsschalter (12.1) aufweist, wobei mindestens eine Leuchteinheit (30) dazu eingerichtet ist, jeweils einen Zustand des Durchfluss-/Medienindikators anzuzeigen.
  15. Messstelle (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Durchfluss-/Medienindikator (12.1) in einem Modul angeordnet ist.
  16. Messstelle (1) nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Durchfluss-/Medienindikator dazu eingerichtet ist, bei geringem Durchfluss eine Warnmeldung auszugeben.
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