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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Diagnoseeinheit für ein Messgerät, ein System mit einer solchen Diagnoseeinheit und die Verwendung einer solchen Diagnoseeinheit.
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Hintergrund der Erfindung
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Messgeräte zur Erfassung von Messgrößen sind im Stand der Technik bekannt und werden insbesondere im Rahmen der Automatisierungstechnik für eine Vielzahl von unterschiedlichen Mess- und Überwachungsaufgaben eingesetzt. Beispielsweise können mit derartigen Messgeräten Füllstände, Durchflüsse, Drücke und/oder Dichten von Medien erfasst und überwacht werden.
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Es hat sich nunmehr herausgestellt, dass ein weiterer Bedarf besteht, die Zuverlässigkeit und Messgenauigkeit derartiger Messgeräte zu verbessern.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Zuverlässigkeit und/oder die Messgenauigkeit derartiger Messgeräte zu verbessern, indem eine Diagnoseeinheit für ein solches Messgerät bereitgestellt wird. Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Diagnoseeinheit für ein Messgerät bereit, umfassend: zumindest ein Befestigungsmittel, eingerichtet um die Diagnoseeinheit an einem korrespondierend ausgebildeten Befestigungsmittel eines Messgeräts anzuordnen; zumindest ein Sensormittel, wobei das Sensormittel eingerichtet ist, um Umweltdaten innerhalb und/oder außerhalb des Messgeräts zu erfassen; zumindest eine Kommunikationsschnittstelle, eingerichtet zur Kommunikation mit dem Messgerät und/oder einer zentralen Datenverarbeitungseinheit.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Vielzahl der Messgeräte ab Werk keine Sensorik zur Erfassung von Umweltdaten innerhalb und/oder außerhalb des Messgerätegehäuses umfassen. Bei solchen Messgeräten besteht daher keine Möglichkeit, solche Umweltdaten/-informationen für eine Diagnoseauswertungen oder für eine Kompensationen/Korrektur der durch das Messgerät erfassten Messwerte heranzuziehen. Die vorliegende Erfindung stellt nunmehr die Möglichkeit bereit, Messgeräte mit einer Diagnoseeinheit auszurüsten bzw. nachzurüsten, so dass solche Umweltdaten für eine Diagnoseauswertung und/oder für eine Messwertkorrektur herangezogen werden können. Auch ist es möglich, eine bestehende Diagnoseeinheit durch eine neue mit anderer/erweiterter Sensorik zu ersetzen.
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Die Diagnoseeinheit kann dabei derart am Messgerät angeordnet werden, dass mit den Sensormitteln der Diagnoseeinheit Umweltdaten innerhalb des Messgerätegehäuses und/oder außerhalb des Messgerätegehäuses erfasst werden können, wobei es bevorzugt ist, dass Umweltdaten innerhalb des Messgerätegehäuses und außerhalb des Messgerätegehäuses erfasst werden können. Unter dem Begriff außerhalb des Messgerätegehäuses ist dabei vorzugsweise der Nahbereich um das Messgerätegehäuse zu verstehen, also der unmittelbare Bereich am Messgerätegehäuse. Der Begriff des Messgeräts ist vorliegend breit zu verstehen und umfasst alle Einheiten, wie beispielsweise Sensoren, Feldgeräte und dergleichen, mit denen Messgrößen erfasst werden können. Auch der Begriff der Diagnoseeinheit ist vorliegend breit zu verstehen und umfasst jede Einheit, die zumindest ein Sensormittel, ein Befestigungsmittel und eine Kommunikationsschnittstelle umfasst. Ferner ist der Begriff der Umweltdaten, die von den Sensormitteln erfasst werden können, breit zu verstehen und umfasst alle physikalischen Größen, die zur Diagnose und/oder zur Messwertkorrektur herangezogen werden können. Die Umweltdaten können dabei in vorgegebenen Zeitabständen, kontinuierlich oder auf Anfrage durch die Diagnoseeinheit erfasst werden.
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Vorteilhafterweise ist das Befestigungsmittel ein Gewindeelement, ein Schraubelement oder ein Bajonettelement, das eingerichtet ist, um mit einem korrespondierend ausgebildeten Element eines Messgeräts verbunden zu werden. Durch solche Befestigungsmittel kann die Diagnoseeinheit beispielsweise in einem wechselbaren Gehäusedeckel des Messgerät aufgenommen werden, sodass beispielsweise durch Austausch des wechselbaren Gehäusedeckels eine Diagnoseeinheit an einem bereits installierten Messgerät auf einfache Weise vorgesehen werden kann. Ferner besteht die Möglichkeit, die Diagnoseeinheit beispielsweise derart mit einem Gewindeabschnitt zu versehen, beispielsweise auf einer Außenfläche der Diagnoseeinheit, dass die Diagnoseeinheit in eine bestehende Kabelverschraubung des Messgeräts eingeschraubt werden kann.
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Vorzugsweise umfasst das Sensormittel zumindest einen Temperatursensor, einen Feuchtesensor, einen Drucksensor zur Erfassung des Umgebungsdrucks, einen Windgeschwindigkeitssensor, einen PH-Sensor, einen Orientierungssensor und/oder einen Rauchsensor. Die Diagnoseeinheit kann dabei einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung von verschiedensten Umweltdaten umfassen und derart ausgelegt sein, um beispielsweise Temperatur, Feuchte, Umgebungsdruck, Windgeschwindigkeit, PH-Wert, Orientierung/Neigung, Rauchentwicklung innerhalb und/oder außerhalb des Messgerätegehäuses zu erfassen.
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Darüber hinaus ist bevorzugt, dass die Diagnoseeinheit zumindest eine Datenverarbeitungseinheit umfasst, die eingerichtet ist, um eine Messwertkorrektur/- kompensation der vom Messgerät erfassten Messwerte basierend auf den erfassten Umweltdaten durchzuführen. In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, dass die Diagnoseeinheit basierend auf den erfassten Umweltdaten einen Korrekturwert, einen Korrekturfaktor, eine Korrekturfunktion oder dergleichen an das Messgerät übermittelt und das Messgerät die erfassten Messwerte entsprechend korrigiert. Alternativ oder zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass das Messgerät die erfassten Messwerte an die Diagnoseeinheit übermittelt und eine entsprechende Korrektur durch die Diagnoseeinheit vorgenommen wird. Ferner ist es möglich, dass sowohl die vom Messgerät erfassten Messerwerte, als auch die von der Diagnoseeinheit erfassten Umweltdaten an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit übermittelt werden und dort eine entsprechende Messwertkorrektur vorgenommen wird. Eine solche Korrektur kann beispielsweise notwendig sein, wenn die Messelektronik/-einheit des Messgeräts temperaturabhängig ist und das Messgerät in unterschiedlichen Temperaturbereichen betrieben wird.
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Vorteilhafterweise umfasst die Diagnoseeinheit zumindest eine Datenverarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, um eine Wartungsmitteilung basierend auf den erfassten Umweltdaten an das Messgerät und/oder an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit zu übermitteln. In der Datenverarbeitungseinheit der Diagnoseeinheit und/oder in einer Datenverarbeitungseinheit des Messgeräts kann anhand der erfassten Umweltdaten ermittelt werden, ob das Messgerät gewartet werden soll/muss bzw. wann eine solche Wartung erfolgen sollte. Beispielsweise besteht die Möglichkeit Temperaturanstiege im Bereich der Messgeräteelektronik zu erkennen, sodass eine entsprechende Wartungsmitteilung durch die Diagnoseeinheit bzw. durch das Messgerät an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit übermittelt werden kann. Im Ergebnis besteht somit die Möglichkeit anhand der erfassten Umweltdaten eine Art vorausschauende Wartung bereitstellen zu können. Alternativ oder zusätzlich können die erfassten Umweltdaten jedoch auch an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit übermittelt werden, sodass eine Auswertung der Umweltdaten auch in der zentralen Datenverarbeitungseinheit erfolgen kann. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass neben solchen Wartungsmitteilungen weitere Mitteilungen generiert werden können, wie beispielsweise Alarm- oder Zustandsmitteilungen, falls beispielsweise durch einen Rauchsensor Rauch im oder außerhalb des Gehäuses detektiert wird oder falls durch einen Feuchtigkeitssensor Undichtigkeiten des Gehäuses oder der Prozessabdichtung erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich können solche Wartungs-, Alarm- und/oder Zustandsmitteilungen auch an mobile Datenverarbeitungseinheiten, wie beispielsweise Laptops, Tabletts, Smartphones und dergleichen, übermittelt werden.
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Vorteilhafterweise umfasst die Diagnoseeinheit Identifikationsmittel, insbesondere elektronische Identifikationsmittel, und die Diagnoseeinheit ist eingerichtet diese Identifikationsmittel mittels der zumindest einen Kommunikationsschnittstelle an das Messgerät zu übertragen. Ferner ist es bevorzugt, dass die Diagnoseeinheit eingerichtet ist, um ein Identifikationsmittel, insbesondere ein elektronisches Identifikationsmittel eines Messgeräts zu erfassen bzw. mittels der zumindest einen Kommunikationsschnittstelle zu erhalten. Durch derartige Identifikationsmittel des Messgeräts und/oder der Diagnoseeinheit besteht die Möglichkeit, eine Abstimmung beider Geräte aufeinander bzw. eine Parametrierung beider Geräte anhand der Identifikationsmittel automatisiert vornehmen zu können, wobei entsprechende Parameter in einer Speichereinheit der Diagnoseeinheit und/oder des Messgeräts hinterlegt werden können. Alternativ oder zusätzlich besteht die Möglichkeit derartige Parameter und/oder Identifikationsmittel in einer zentralen Datenverarbeitungseinheit zu hinterlegen und für eine entsprechende Parametrierung auf diese zurückzugreifen. Neben der Abstimmung der Diagnoseeinheit und des Messgeräts zueinander, besteht darüber hinaus die Möglichkeit Informationen bezüglich des jeweiligen Einsatz-/Anwendungsgebiet des Messgeräts auszutauschen und eine entsprechende Parametrierung auch in dieser Hinsicht vorzunehmen.
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Ferner ist es bevorzugt, dass die zumindest eine Kommunikationsschnittstelle eine drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle und/oder eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle ist, wobei die Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit dem Messgerät vorzugsweise als Bluetooth-Schnittstelle ausgebildet ist. Der Einsatz einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle, insbesondere einer Bluetooth-Schnittstelle, ist dabei besonders bevorzugt, da dadurch keine Verdrahtung mit dem Messgerät bereitgestellt werden muss und eine Datenverbindung auch bereits vor Einbau/Befestigung der Diagnoseeinheit am Messgerät bereitgestellt werden kann, beispielsweise, um das Messgerät und die Diagnoseeinheit aufeinander abzustimmen bzw. diese entsprechend zu parametrieren und/oder um die Diagnoseeinheit auf jeweilige Anwendungsbereiche anzupassen. Im Ergebnis ist es dadurch auf einfache Art und Weise möglich eine Diagnoseeinheit individuell zum Messgerät und/oder individuell auf eine Anwendung anzupassen bzw. zu parametrieren.
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Vorteilhafterweise ist die Diagnoseeinheit mit einer leitungsgebundenen Energieversorgung verbindbar und/oder drahtlos mittels einer induktiven Energieübertragung versorgbar. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass der Begriff leitungsgebundene Energieversorgung breit zu verstehen ist und nicht nur einen drahtgebundenen Anschluss umfasst, sondern auch Kontaktverbindungen, Stiftverbindungen und dergleichen umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann die Diagnoseeinheit darüber hinaus auch Energiespeichermittel, wie beispielsweise eine Batterie oder dergleichen, umfassen, sodass auch ein Betrieb unabhängig von einer externen Energieversorgung bereitgestellt werden kann.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein System umfassend ein Messgerät zur Erfassung einer Messgröße und zumindest eine oben beschriebene Diagnoseeinheit, wobei die Diagnoseeinheit mit dem zumindest einen Befestigungsmittel an einem korrespondierenden Befestigungsmittel des Messgeräts befestigt ist. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass das Messgerät eine Datenverarbeitungseinheit, umfasst, die eingerichtet ist, um eine Messwertkorrektur der vom Messgerät erfassten Messwerte basierend auf den von der Diagnoseeinheit erfassten Umweltdaten durchzuführen und/oder um Mitteilungen basierend auf den erfassten Umweltdaten an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit zu übermitteln. Eine solche Datenverarbeitungseinheit des Messgeräts kann dabei alternativ oder zusätzlich zu einer Datenverarbeitungseinheit der Diagnoseeinheit vorgesehen sein.
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Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer oben beschriebenen Diagnoseeinheit, um mit dem zumindest einem Sensormittel der Diagnoseeinheit Umweltdaten innerhalb und/oder außerhalb des Messgeräts zu erfassen.
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Die vorliegende Erfindung stellt somit eine Möglichkeit bereit, das Messgerät mit einer Diagnoseeinheit auszurüsten bzw. nachzurüsten, sodass Umweltdaten für eine Diagnoseauswertung und/oder für eine Messwertkorrektur herangezogen werden können.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben, darin zeigt
- 1 eine schematische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Diagnoseeinheit;
- 2 eine schematische Ansicht der in 1 gezeigten Diagnoseeinheit im eingebauten Zustand;
- 3 eine schematische Ansicht der in 1 gezeigten Diagnoseeinheit im eingebauten Zustand;
- 4 eine schematische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Diagnoseeinheit im eingebauten Zustand; und
- 5 eine schematische Ansicht der in 4 gezeigten Diagnoseeinheit im eingebauten Zustand.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Diagnoseeinheit 10. Die 2 und 3 zeigen die Diagnoseeinheit 10 im eingebauten Zustand an einem Messgerät 100, wobei in 2 ein oberen Ausschnitt des Messgeräts 100 und in 3 das vollständige Messgerät 100 gezeigt ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Messgerät 100 beispielhaft ein Grenzstandmessgerät in Form eines Vibrationsgrenzschalters 100.
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Die Diagnoseeinheit 10 umfasst eine Befestigungsmittel, hier beispielhaft in Form eines Außengewindes (nicht gezeigt), mit dem es in ein korrespondierendes Gewinde (nicht gezeigt), beispielsweise von einer bereits vorhandenen Kabelverschraubung, im Messgerätegehäuse des Messgeräts 100 geschraubt werden kann (vgl. 2 und 3). Falls notwendig, kann ein Zugang zum Inneren des Messgerätes 100 beispielsweise über einen Gehäusedeckel 101 erfolgen. Die Verbindung von Messgerät 100 und Diagnoseeinheit 10 ist dabei vorzugsweise abgedichtet bereitgestellt. Wie in den 2 und 3 gut zu erkennen ist, ist die Diagnoseeinheit 10 im eingebauten Zustand mit einem Abschnitt 12 innerhalb und mit einem zweiten Abschnitt 14 außerhalb des Messgerätegehäuses angeordnet.
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Darüber hinaus umfasst die Diagnoseeinheit 10 zumindest eine leitungsgebundene oder eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle (nicht gezeigt), hier beispielsweise in Form einer Bluetooth-Schnittstelle, um mit einer Elektronik 102 des Messgeräts 100 und/oder einer weiteren Datenverarbeitungseinheit eine Datenkommunikation bereitstellen zu können.
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Ferner umfasst die Diagnoseeinheit 10 Sensormittel, beispielsweise in Form von Temperatursensoren, Feuchtesensoren, Drucksensoren zur Erfassung des Umgebungsdrucks, Windgeschwindigkeitssensoren, PH-Sensoren, Orientierungssensoren und/oder Rauchsensoren. Die jeweiligen Sensoren sind dabei derart eingerichtet bzw. angeordnet, dass diese Umweltdaten innerhalb des Messgerätegehäuses und/oder außerhalb des Messgerätegehäuses erfassen können. Beispielsweise kann mittels eines Temperatursensors, dessen Messfühler im ersten Bereich 12 angeordnet ist, die Temperatur im inneren des Messgerätegehäuses erfasst werden. Mittels eines Windgeschwindigkeitssensors, dessen Messfühler im zweiten Bereich 14 angeordnet ist, kann beispielsweise die Außenwindgeschwindigkeit erfasst werden, usw. Im Ergebnis kann mittels einer erfindungsgemäßen Diagnoseeinheit 10 Umweltdaten aus dem Inneren des Messgerätegehäuses und/oder im Bereich um das Messgerät 100 erfasst werden. Die vorliegende Erfindung stellt somit eine Möglichkeit bereit, das Messgerät 100 mit einer Diagnoseeinheit 10 auszurüsten bzw. nachzurüsten, sodass Umweltdaten für eine Diagnoseauswertung und/oder für eine Messwertkorrektur herangezogen werden können. Auch ist es möglich, eine bestehende Diagnoseeinheit 10 durch eine neue mit anderer/erweiterter Sensorik zu ersetzen.
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Die 4 und 5 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer Diagnoseeinheit 10' im eingebauten Zustand an einem Messgerät 200, wobei in 4 ein oberen Ausschnitt des Messgeräts 200 und in 3 das vollständige Messgerät 200 gezeigt ist. In diesem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Messgerät 200 beispielhaft ein Füllstandsensor in Form eines Radarsensors 200.
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Im Unterschied zu den in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die in den 4 und 5 gezeigte Diagnoseeinheit 10' nicht in einer Kabelverschraubung des Messgeräts eingeschraubt sondern in einem Gehäusedeckel (vgl. 3 Gehäusedeckel 101) integriert. Wie in den 4 und 5 gut zu erkennen ist, besteht ein weiterer Unterschied darin, dass der erste und zweite Bereich 12', 14' nicht mehr an den Stirnseiten der Diagnoseeinheit 10' vorgesehen sind, sondern nunmehr aufgrund der Anordnung im Gehäusedeckel der erste Bereich 12' nach unten in das Messgerätgehäuse ragt und der zweite Bereich 14' nach oben ausgerichtet ist.
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Die vorliegende Erfindung ist dabei allerdings nicht auf die vorhergehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt, solange sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- erste bevorzugte Ausführungsform einer Diagnoseeinheit
- 10'
- zweite bevorzugte Ausführungsform einer Diagnoseeinheit
- 12
- erster Bereich der Diagnoseeinheit
- 12'
- erste Bereich der Diagnoseeinheit
- 14
- zweiter Bereich der Diagnoseeinheit
- 14'
- zweiter Bereich der Diagnoseeinheit
- 100
- Messgerät (Vibrationsgrenzschalters)
- 101
- Gehäusedeckel
- 102
- Elektronik
- 200
- Messgerät (Radarsensor)
