DE19527660A1

DE19527660A1 - Dispensing device for measuring out quantity of fluid e.g for chemical industry - has analyser driven by current taken from sensor current supply

Info

Publication number: DE19527660A1
Application number: DE1995127660
Authority: DE
Inventors: Peter Scharinger
Original assignee: GOENNHEIMER ELEKTRONIC GmbH
Current assignee: GOENNHEIMER ELEKTRONIC GmbH
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1997-01-30
Anticipated expiration: 2015-07-29
Also published as: DE19527660C2

Abstract

The device has a sensor which is supplied with energy from an auxiliary current supply. The sensor is connected to an electronic analysis device (3) for transmitting signals. The analyser derives a measurement signal from the transmitted signal. An input device is associated with the analyser (3) to input a target measurement value. The analyser (3) controls a control member via an output device when the measurement value reaches the target value. The analyser (3) is driven by a current which is taken from the current supply of the sensor. The analyser (3) may be connected to a display, e.g. an LCD display, to display the target and/or actual measurement values. The analyser may be e.g. an analog to digital convertor or a current to voltage convertor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dosiergerät zum Bemessen einer Fluid menge, mit einem Sensor, der über eine Stromspeisung versorgt wird und zur Übermittlung von Signalen mit einer elektronischen Auswerteeinheit verbunden ist, die aus dem Signal einen Meßwert ableitet, wobei der Auswerteeinheit eine Eingabevorrichtung zugeordnet ist, zur Eingabe eines Meßwert-Sollwertes und die Auswerteeinheit über eine Ausgabevorrichtung ein Stellglied an steuert, wenn der Meßwert den Sollwert erreicht. Solche Dosiergeräte werden zumeist in der chemischen Industrie aber auch in der Pharmazie und in Raffinerien eingesetzt, um Fluidmengen (Flüssigkeiten oder ähnliches) über Stellglieder (Ventile etc.) zu messen, bzw. zu dosieren.The invention relates to a metering device for measuring a fluid quantity, with a sensor that supplies via a power supply is and for the transmission of signals with an electronic Evaluation unit is connected, the measured value from the signal derives, the evaluation unit an input device is assigned for entering a measured value setpoint and the Evaluation unit to an actuator via an output device controls when the measured value reaches the setpoint. Such dosing devices are mostly used in the chemical industry but also used in pharmacy and in refineries Amounts of fluid (liquids or the like) via actuators (Valves etc.) to measure or dose.

Die Dosiergeräte, die sich gegenwärtig auf dem Anwendermarkt be finden, müssen separat gespeist werden. Das erfordert hohe Mate rial- und Installationskosten, sowie ein umfangreiches Maß an "Engeneering" (= Zeichenarbeit, Berechnungen z. B. für den Nach weis der Eigensicherheit etc.). Der Platz in den Meßwarten bzw. Schalträumen wird unnötig in Anspruch genommen.The dosing devices that are currently on the user market must be fed separately. That requires high mate rial and installation costs, as well as an extensive amount of "Engineering" (= drawing work, calculations e.g. for the night of intrinsic safety etc.). The place in the control room or Switch rooms are used unnecessarily.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diesen Aufwand zu verringern, um effizienter zu arbeiten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aus werteeinheit mit einem Strom betrieben wird, der von der Strom speisung des Sensors entnommen ist.The object of the present invention is therefore this effort decrease to work more efficiently. This object is achieved in that the off unit of value is operated with a current that is derived from the current supply of the sensor is removed.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die separate Speisung für die Auswerteeinheit gänzlich entfällt, und dadurch sowohl Platz als auch Zeit und nicht zuletzt auch erhebliche Kosten, sowohl wegen eingespartem Material als auch wegen geringerem Ingenieuraufwand, eingespart werden. Außerdem wird durch den Wegfall dieser Speisung eine mögliche Ge fahrenquelle für den explosionsgefährdeten Bereich eliminiert, weswegen sich die erfindungsgemäßen Geräte hier bevorzugt ein setzen lassen.The invention has the advantage that the separate supply for the Evaluation unit is completely eliminated, and thus both space and also time and not least also considerable costs, both because of saved material as well as less engineering effort, be saved. In addition, a possible Ge driving source for the hazardous area eliminated, which is why the devices according to the invention are preferred here let sit.

Um den technischen Aufwand niedrig zu halten wird das Gerät vom Sensor aus mit einem Stromsignal von 4-20 mA gespeist. Dieses Speisesignal dient gleichzeitig als Meßsignal und alleinige Energieversorgung des Gerätes.To keep the technical effort low, the device is from Sensor powered with a current signal of 4-20 mA. This Feed signal serves both as a measurement signal and as the sole one Power supply to the device.

Als obengenannte Sensoren können dann sämtliche in der Industrie standardisierten Geräte verwendet werden, die ein zu einem Durch fluß proportionales Ausgangssignal im Bereich von 4-20 mA aufwei sen. Der Sensor gibt also ein Durchflußmeßsignal ab. Die Versorgung des Sensors kann beispielsweise durch ein Meßum formerspeisegerät oder ähnliches erfolgen. The sensors mentioned above can then all be used in industry standardized devices are used, the one to a through flow proportional output signal in the range of 4-20 mA sen. The sensor therefore emits a flow measurement signal. The sensor can be supplied, for example, by a measurement form supply device or the like.

Die Funktion des Gerätes ist dadurch gekennzeichnet, daß das vom Sensor gelieferte Signal von der Auswerteeinheit über einen Zeit bereich aufintegriert wird, und so die Durchflußmenge ab einem gewissen Zeitpunkt gezählt wird.The function of the device is characterized in that the Sensor delivered signal from the evaluation unit over a period of time area is integrated, and so the flow rate from one certain time is counted.

Um das Gerät universell zu gestalten, kann vom Benutzer über eine Eingabevorrichtung ein Parametersatz eingegeben werden, welcher das Gerät an die Betriebsumgebung anpaßt. Diese Parameter werden bei Energieausfall am Gerät zusammen mit den derzeitigen Anzeige werten im Gerät gespeichert. Dies kann beispielsweise durch ein EEprom oder durch ein batteriegepuffertes RAM oder ähnliches er folgen. Dadurch sind bei Wiederinbetriebnahme die Betriebsdaten sowie die Vergangenheitswerte der Integration sofort wieder ver fügbar. Als Eingabevorrichtung kann eine Configurationstastatur oder auch eine am Gerät angebrachte Schnittstelle dienen, über die die be nötigten Daten durch geeignete Eingabemedien an das Gerät über tragen werden.To make the device universal, the user can use a Input device a parameter set can be entered, which adapts the device to the operating environment. These parameters are in the event of a power failure on the device together with the current display values stored in the device. This can be done for example by a EEprom or by a battery-backed RAM or the like consequences. This means that the operating data are available when the system is restarted as well as the past values of the integration immediately available. A configuration keyboard or also can be used as the input device serve an interface attached to the device, through which the be necessary data through suitable input media to the device will wear.

Es ist günstig, daß die Auswerteeinheit mit einem Display zur An zeige des Soll- und/oder Istwertes des Meßwertes verbunden ist, da man sich so ständig über diese Werte informieren kann, und da bei ist es besonders vorteilhaft, das Display in LCD-Form auszu führen, um den Energieverbrauch des Gerätes so gering wie möglich zu halten.It is favorable that the evaluation unit with a display for show the setpoint and / or actual value of the measured value is connected, because you can keep yourself informed about these values, and there it is particularly advantageous for the display to be in LCD form lead to the energy consumption of the device as low as possible to keep.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Auswerteeinheit einen Analog/Digital-Wandler auf, der jedoch auch durch einen Strom/Frequenz-Wandler ersetzt werden kann.In a preferred embodiment, the evaluation unit an analog / digital converter, but which can also be Current / frequency converter can be replaced.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.Further advantages and features of the invention result from the following description of an embodiment.

Dabei zeigtIt shows

Fig. 1 eine Dosiervorrichtung in üblicher Konstellation, Fig. 1 shows a metering device in a conventional constellation,

Fig. 2 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Gerätes. Fig. 2 shows the structure of a device according to the invention.

In Fig. 1 ist eine Applikation, wie sie in der Industrie recht häufig ihre Anwendung findet.In Fig. 1 is an application, as it is used quite often in industry.

Hier wird der minimale technische Aufwand deutlich. An einer mit Medium durchflossenen Leitung (1), ist ein Durch flußgeber (2) montiert, der ein durchflußproportionales Steuer signal (z. B. einen Strom von 4-20 mA) an den Dosierer (4) ab gibt. Dort wird das Signal verarbeitet. Von dem Dosierer (4) geht eine Steuerleitung zum Magnetventil (3). Das über diese Steuer leitung laufende Steuersignal öffnet bzw. schließt das Magnet ventil (3).This shows the minimal technical effort. A through-flow sensor ( 2 ) is mounted on a line ( 1 ) through which the medium flows, which emits a control signal proportional to the flow (e.g. a current of 4-20 mA) to the metering device ( 4 ). The signal is processed there. A control line goes from the dosing device ( 4 ) to the solenoid valve ( 3 ). The control signal running via this control line opens or closes the solenoid valve ( 3 ).

In Fig. 2 (Blockschaltbild) wird das erfindungsgemäße Dosiergerät gezeigt.In FIG. 2 (block diagram) doser according to the invention is shown.

Das Gerät besitzt Anschlußpunkte (1), an denen es mit dem Sensor verbunden wird. Das Meßsignal wird geräteintern in einem Verstär ker (4) verstärkt und an einen Analog-/Digitalwandler (5) wei tergegeben. Vorher wird jedoch eine gewisse Energie abgezweigt, in einer Spannungserhöhung (2) verstärkt und an die Auswerteein heit (3) als Speisespannung weitergegeben. The device has connection points ( 1 ) at which it is connected to the sensor. The measurement signal is amplified internally in an amplifier ( 4 ) and passed on to an analog / digital converter ( 5 ). Before that, however, a certain amount of energy is diverted, amplified in a voltage increase ( 2 ) and passed on to the evaluation unit ( 3 ) as a supply voltage.

Da die Speisespannung hier direkt von dem Meßsignal abgezweigt werden kann, entfällt eine separate Stromversorgung für die Aus werteeinheit (3). Damit werden große Einsparungen möglich und außerdem eignet sich das Gerät vorzüglich in explosionsgefähr deten Bereichen. Das Meßsignal, von dem die Speisespannung abge zweigt wurde, wird im Wandler (5), der ein A/D-Wandler ist, in ei ne Form umgewandelt, die eine Weiterverarbeitung in der Auswerte einheit (3) ermöglicht.Since the supply voltage can be branched off directly from the measurement signal, there is no separate power supply for the evaluation unit ( 3 ). This enables large savings to be made and the device is also particularly suitable in potentially explosive areas. The measurement signal, from which the supply voltage has branched off, is converted in the converter ( 5 ), which is an A / D converter, into a form which enables further processing in the evaluation unit ( 3 ).

Die Auswerteeinheit (3) ist ein Mikroprozessor und mit einer Kon figurationstastatur (6) verbunden, die es dem Benutzer erlaubt, das Gerät an seine jeweiligen Betriebsbedingungen anzupassen. Die se Tastatur (6) kann auch als Schnittstelle ausgeführt werden. Die Betriebsparameter werden dann von einem externen Programmiergerät (z. B. PC ) an die Auswerteeinheit (3) übergeben. Weiterhin kann die Auswerteeinheit (3) über Eingänge (9) konfiguriert werden. Diese Eingänge (9), die in zahlreichen Varianten ausgeführt sein können (z. B. Digital, Analog, etc.) ,dienen auch dazu, dem Gerät Befehle zu übermitteln. Als Beispiele für solche Befehle sind hier zu nennen: Start, Stop, Reset, usw. Die Ausgabe der Aus werteeinheit (z. B. Ist-, Sollwert, Vorwahl, etc.) erfolgt erstens über Displays (7), die in LCD-Form ausgeführt sind. Sie zeigen z. B. den Ist- und den Sollwert an. Weiterhin erfolgt die Ausgabe über Ausgänge (8), die in verschiedener Weise beschaffen sein können und mit der die bei Fig. 1 erläuterten Magnetventile be tätigt werden können. Als Beispiele hierfür wären zu nennen digi tale, analoge, etc.The evaluation unit ( 3 ) is a microprocessor and is connected to a configuration keypad ( 6 ), which allows the user to adapt the device to his respective operating conditions. This keyboard ( 6 ) can also be designed as an interface. The operating parameters are then transferred from an external programming device (e.g. PC) to the evaluation unit ( 3 ). The evaluation unit ( 3 ) can also be configured via inputs ( 9 ). These inputs ( 9 ), which can be implemented in numerous variants (e.g. digital, analog, etc.), also serve to transmit commands to the device. Examples of such commands are: Start, Stop, Reset, etc. The evaluation unit (e.g. actual value, setpoint, preselection, etc.) is first output via displays ( 7 ), which are Form are executed. They show e.g. B. the actual and the setpoint. Furthermore, the output takes place via outputs ( 8 ), which can be obtained in various ways and with which the solenoid valves explained in FIG. 1 can be actuated. Examples include digital, analog, etc.

Eine mögliche Ausführung des oben beschriebenen Gerätes soll die Fig. 2 verdeutlichen. Im Falle eines Ausfalls des Meßsignals und damit eines Wegfalls der Speisespannung für die Auswerteeinheit, werden die Betriebs daten gepuffert, da die Auswerteeinheit mitunter über ein EEPROM verfügt.A possible embodiment of the device described above is intended to illustrate FIG. 2. In the event of a failure of the measurement signal and thus a loss of the supply voltage for the evaluation unit, the operating data are buffered since the evaluation unit sometimes has an EEPROM.

Zusammenfassend stellt die Erfindung einen wesentlichen Fort schritt dar, da die bisher bekannten Dosiergeräte zum Bemessen von Fluidmengen, immer eine separate Energieversorgung (Hilfs energie) benötigten. Sie waren daher immer als aktive Geräte zu bezeichnen. Bedingt dadurch war nicht nur ein sehr viel größerer technischer Aufwand erforderlich, sondern auch damit verbundene erhebliche Mehrkosten, bedingt durch den größeren Zeitaufwand.In summary, the invention provides an essential continuation step because the previously known metering devices for dimensioning of fluid quantities, always a separate energy supply (auxiliary energy) required. They were therefore always considered to be active devices describe. Because of this, it wasn't just a much larger one technical effort required, but also related considerable additional costs, due to the greater expenditure of time.

Dadurch, daß es sich um aktive Geräte in z. B. explosionsgefähr deten Bereichen handelt, ist es aus technischer Sicht nicht nur ein größerer Planungsaufwand für das Gesamtsystem, sondern es mußten auch umfangreichere Nachweise z. B. über die Eigensicher heit der betreffenden Zusammenschaltung bzw. Geräte erbracht wer den. The fact that it is active devices in z. B. explosive from a technical point of view, it is not just technical a greater planning effort for the overall system, but it also had to provide extensive evidence such. B. on the intrinsically safe of the relevant interconnection or devices the.

All diese Nachteile werden mit dem erfindungsgemäßen Gerät um gangen.All these disadvantages are overcome with the device according to the invention went.

Claims

1. dosing device for measuring a quantity of fluid, with a sensor which is supplied by a power supply (auxiliary energy) and is connected to the transmission of signals with an electronic evaluation unit which derives a measured value from the signal, the evaluation unit being assigned an input device, for inputting a measured value setpoint and the evaluation unit controls an actuator via an output device when the measured value reaches the setpoint, characterized in that the evaluation unit is operated with a current which is drawn from the current supply of the sensor.

2. dosing device according to claim 1, characterized, that the evaluation unit with a display to show the target and / or actual value of the Measured value is connected.

3. dosing device according to claim 2, characterized, that the display is an LCD display.

4. dosing device according to claim 1, characterized, that the evaluation unit has a converter.

5. dosing device according to claim 4, characterized, that the converter is an analog / digital converter.

6. dosing device according to claim 4, characterized, that the converter is a current / frequency converter.

7. dosing device according to claim 1, characterized, that the evaluation unit for determining a quantity of fluid flowing past the sensor the signal integrated over time.

8. dosing device according to claim 1, characterized, that the evaluation unit has operating data buffering.

9. dosing device according to claim 8, characterized, that the operating data is buffered by an EEPROM.

10. dosing device according to claim 8, characterized, that the operating data is buffered by a battery-buffered RAM.

11. dosing device according to claim 1, characterized, that the input device comprises a configuration keyboard.

12. dosing device according to claim 1, characterized, that the input device is arranged externally of the metering device.

13. dosing device according to claim 1, characterized, that the power supply of the device through the sensor with a current between 4 and 20 mA takes place.

14. dosing device according to claim 1, characterized, that the sensor emits a flow measurement signal.