DE3814778A1 - Schreibendes messgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein schreibendes Meßgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Überwachung von Prozessen durch Beobachten von zeit­ lich sich verändernden Größen auf einem Registrierstrei­ fen, um den zeitlichen Verlauf technischer und physikali­ scher Größen transparent zu machen, ist allgemein bekannt. Derartige schreibende Meßgeräte haben sich trotz der enormen technologischen Wandlungen bis zum heutigen Tag erhalten.

Bekannte schreibende Meßgeräte werden zur langsamen Meß­ werterfassung von über einen längeren Zeitraum anfallender Meßwerte benutzt. Diese ermöglichen es dem Benutzer, wäh­ rend der Erfassung der Meßwerte, diese gleichzeitig auf dem Registrierstreifen zu beachten. Er kann aber auch den Registrierstreifen zur Hand nehmen, ihn aufrollen und äl­ tere Meßwerte ansehen. Von Nachteil bei diesen bekannten schreibenden Meßgeräten ist, daß die Auswertung der Re­ gistrierstreifen - insbesondere das Ablesen einzelner Meß­ werte - sehr zeitaufwendig, stark subjektiv beeinflußt und oft fehlerbehaftet ist. Zudem fallen bei langen Meßperio­ den erhebliche Papierstreifen an, deren Archivierung um­ ständlich und raumintensiv ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schreibendes Meßgerät zu entwickeln, das eine fehlerfreie, objektive Auswertung der erfaßten Meßwerte erlaubt und eine raum­ sparende, leicht zugreifbare Archivierung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Meßgerät besitzt keinen Registrierstreifen aus Papier mehr, sondern die Meßwerte werden auf einem auswechselbaren Datenträger mit großer Speicherkapazität abgelegt. Während die Meßwerte vorzugsweise kontinuierlich und lückenlos aufgenommen und in gleichen Zeitabständen gemittelt und abgespeichert wer­ den, kann der Benutzer über den Personalcomputer und die Ausgabeeinheit jederzeit sowohl in die laufenden wie in die abgespeicherten Meßwerte hineinschauen, ohne daß sich die Zeitabstände der gemittelten Meßwerte ändern. Auch können mittels des Personalcomputers Übersichten über alle Meßkanäle mit ihren Bezeichnungen, den gesetzten Para­ metern und den aktuellen Meßwerten dargestellt werden. Im übrigen ist aufgrund des Personalcomputers eine weit höhe­ re Anzahl von Meßkanälen möglich als angezeigt werden. Mittels des Personalcomputers können dann die Kanäle aus­ gewählt werden, die optisch dargestellt werden sollen.

Um in einem vorgegebenen Zeitraum eine überschaubare Menge an Meßwerten zu erhalten, ist ein Zeitfenster vorwählbar, nach dem die Meßwerterfassungseinrichtung die kontinuier­ lich erfaßten Meßwerte mittelt und erst dann als zeitdis­ kreten Meßwert an den Personalcomputer weitergibt. Das Zeitfenster kann der Benutzer frei vorgeben, so daß er in Abhängigkeit der erwarteten Meßwertschwankungen, der Spei­ cherkapazität des Speichers sowie der Zeitdauer der Messung das Zeitfenster auswählen kann.

Vorteilhaft werden die in einem Zeitfenster erfaßten, ge­ mittelten Meßwerte aller Kanäle als ein Datensatz zu­ sammengefaßt, einem Zeitwert zugeordnet und als zeitzu­ geordneter Datensatz in dem Speicher abgespeichert. Auf diese Weise ist durch Vorwahl des gewünschten Zeitpunktes der gesamte Datensatz verfügbar, d.h. es sind alle zu die­ sem Zeitpunkt anfallenden Meßwerte aller Kanäle greifbar.

Vorzugsweise gibt die intelligente Meßwerterfassungsein­ richtung seine Werte über eine serielle Datenleitung an den Personalcomputer weiter, wobei die serielle Datenlei­ tung einen Zwischenspeicher speist, aus dem der Personal­ computer die Daten ausliest und - entsprechend dem laufen­ den Programm - als zeitdiskrete Datensätze auf dem aus­ wechselbaren Datenträger als Speicher ablegt. Auf diese Weise kann der Personalcomputer während der laufenden Messung bereits auf dem Datenträger abgelegte Meßwerte wieder auslesen und über die Ausgabeeinheit dem Benutzer optisch zur Verfügung stellen, ohne daß das Zeitfenster der Messung eine Änderung erfährt. Der Zwischenspeicher gewährleistet, daß keine erfaßten Meßwerte verlorengehen.

Die Ausgabeeinheit ist ein graphikfähiger Bildschirm, vor­ zugsweise ein LCD-Bildschirm, der eine geringe Energieauf­ nahme hat. Als Ausgabeeinheit ist aber auch anstelle oder parallel zum Bildschirm eine Schreib- und Druckeinheit an­ schließbar, die die Meßwerte grafisch oder numerisch auf Papier darstellt.

Die Meßwerterfassungseinrichtung besteht vorzugsweise aus einzelnen modularen Meßeinschüben, die entsprechend den gewünschten Kanälen und zu erfassenden Meßsignalen ausge­ wechselt werden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist das schreibende Meßgerät in einem Koffer angeordnet, vorzugs­ weise einem Metallkoffer.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weite­ ren Ansprüchen, der Zeichnung und der Beschreibung, in der das in Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist.

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild des erfindungs­ gemäßen Meßgerätes;

Fig. 2 die Darstellung eines Meßsignals über der Zeit t;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines mobilen er­ findungsgemäßen Meßgeräts.

Das erfindungsgemäße Meßgerät besteht aus einer Meßwerter­ fassungseinrichtung 1, die im gezeigten Ausführungsbei­ spiel acht Eingangskanäle a bis h aufweist. An den Meß­ kanälen a bis h stehen analoge oder digitale Signale an, die von der Meßwerterfassungseinrichtung 1 erfaßt und über eine vorzugsweise serielle Datenleitung 2 einem Personal­ computer 3 übertragen werden. Die Datenleitung 2 ist über einen als RAM ausgebildeten Zwischenspeicher 3 a (Puffer) mit dem Personalcomputer verbunden, um auch dann eine kon­ tinuierliche, lückenlose Meßwerterfassung sicherzustellen, wenn der Personalcomputer die über die serielle Datenlei­ tung 2 ankommenden Meßwerte nicht unmittelbar weiterver­ arbeiten kann. Der Zwischenspeicher ist vorteilhaft im Personalcomputer integriert.

Der Personalcomputer 3 ist ferner über eine serielle Schnittstelle mit einem Schreib/Lese-Speicher 4 mit aus­ wechselbarem Datenträger verbunden, der im gezeigten Aus­ führungsbeispiel aus zwei Diskettenlaufwerken 4 a, 4 b mit auswechselbaren Disketten besteht. Das Diskettenlaufwerk 4 a ist im wesentlichen zur Abspeicherung der erfaßten Meß­ werte vorgesehen, während das Diskettenlaufwerk 4 b zur Aufnahme der Betriebs- und Arbeitsprogramme des Personal­ computers 3 vorgesehen ist.

Zur Eingabe von Steuerungsbefehlen und Variablen ist der Personalcomputer mit einer Eingabeeinheit 5 versehen, die aus einer Zehnertastatur besteht. Diese ist mit Funktions­ und Cursortasten zusätzlich ausgerüstet.

Ferner ist der Personalcomputer 3 mit einem graphikfähigen Bildschirm 6 versehen, vorzugsweise einem LCD-Bildschirm, auf dem sowohl aktuelle Meßwerte wie abgespeicherte Meß­ werte numerisch oder graphisch über der Zeit dargestellt werden können. Anstelle des Bildschirms 6 oder zusätzlich zu diesem ist auch eine Schreib- und Druckeinheit (Plotter) anschließbar, wozu der Personalcomputer 3 einen Ausgang 8 aufweist.

Der Personalcomputer ist zum Standard voll kompatibel und hat eine Speicherkapazität von 512 kB, während die zwei 3 1/2′′ Diskettenlaufwerke eine Speicherkapazität von je 780 kB aufweisen.

Der Personalcomputer 3 ist so ausgebildet, daß er zusätz­ lich mit einer (nicht dargestellten) PC-Kompatiblen Voll­ tastatur vorgesehen werden kann, um damit Testprogramme zu fahren oder wesentliche Anlageparameter des schreibenden Meßgerätes zu ändern.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen, schreibenden Meß­ gerätes wird nachfolgend anhand des in Fig. 2 dargestellten Eingangssignals 7 erläutert.

Das Eingangssignal 7 (Fig. 2) liegt z.B. auf einem Kanal c der Meßwerterfassungseinrichtung 1 an. Die Meßwerter­ fassungseinrichtung ist mit einer vorgegebenen Intelligenz ausgestattet, d.h. die Meßwerterfassungseinrichtung be­ reitet die erfaßten Meßwerte auf. In jedem Fall werden die Meßwerte - sollten sie analog vorliegen - digitalisiert. Darüber hinaus ist der Meßwerterfassungseinrichtung 1 ein fest vorgegebenes Zeitfenster Z eingeprägt. Die Parameter des Zeitfensters werden über die Eingabeeinheit 5 dem Personalcomputer 3 eingegeben, der diese Parameter bei Start der Meßwerterfassung über die serielle Datenleitung 2 der Meßwerterfassungseinrichtung 1 mitteilt, wodurch diese das Meßsignal in dem Zeitfenster Z kontinuierlich erfaßt, mittelt, vorzugsweise arithmetisch, und den ge­ mittelten Meßwert M 1 bis M 7 über die serielle Datenleitung 2 und den Zwischenspeicher 3 a dem Personalcomputer 3 über­ mittelt. Dieser legt die gemittelten Meßwerte aller Kanäle als Datensatz - versehen mit einer Zeitmarke - auf der Diskette im Diskettenlaufwerk 4 a ab. Auf diese Weise werden in gleichen Zeitabständen Meßwerte gemittelt und abgespeichert. Das Zeitfenster Z 1 wird vom Benutzer so gesetzt, daß die zeitdiskret abgespeicherten, aufbereite­ ten Meßwerte eine den geforderten Genauigkeiten ent­ sprechende Darstellung des Meßsignals ge­ währleistet. Die Wahl des Zeitfensters ist ferner von der Zeitveränderlichkeit des Meßsignals ebenso abhängig wie von der Gesamtzeit des Meßintervalls sowie der Speicher­ fähigkeit der Diskette im Diskettenlaufwerk 4 a.

Auch die anderen Meßkanäle a bis h werden entsprechend er­ faßt und über den Personalcomputer 3 im Diskettenlaufwerk 4 a auf dem auswechselbaren Datenträger (Diskette) abge­ legt. Dabei sind alle übergebenen Meßwerte eines Zeit­ fensters als Datensatz einer Zeitmarke zugeordnet, so daß der Benutzer jederzeit zu einem Zeitpunkt T die Meßwerte aller Kanäle abrufen kann. Hervorzuheben ist, daß das ein­ mal eingestellte Zeitfenster Z während der gesamten Meß­ periode unverändert bleibt, auch wenn der Personalcomputer auf bereits abgespeicherte Meßwerte zurückgreift und zur Anzeige bringt.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Meßgerät in einem Koffer 9 angeordnet, der mit mindestens einem Deckel 10 verschließbar ist. Der Koffer hat im wesentlichen quader­ förmige Form, wobei an jeder Stirnseite ein Deckel 10, 11 angeordnet ist. Im Deckel 10, der in seiner Öffnungs­ stellung von mehr als 90° durch zwei Haltearme 12 gehalten ist, ist der LCD-Bildschirm 6 sowie die Eingabeeinheit 5 angeordnet. Dabei liegt die Eingabeeinheit 5, die Zehner­ tastatur, neben dem LCD-Bildschirm, während oberhalb der Zehnertastatur 5 noch Funktionstasten 13 zur Steuerung des Personalcomputers 3 angeordnet sind.

Im Kofferkörper 9 a sind die Diskettenlaufwerke 4 a, 4 b un­ tereinanderliegend auf der Höhe des LCD-Bildschirms 6 an­ geordnet. Unterhalb der Diskettenlaufwerke ist ein An­ schluß 8 zum externen Anschluß des Druckers oder Plotters sowie ein Anschluß 8 a vorgesehen, der über eine steckbare Datenleitung 14 mit den im Deckel angeordneten Einheiten verbunden ist. An die Schmalseite der untereinanderliegen­ den Diskettenlaufwerke 4 a, 4 b ist querliegend der Personal­ computer 3 im Kofferkörper 9 a eingebaut; ebenfalls quer in der Stirnseite des Kofferkörpers 9 a angeordnet liegen Meß­ einschübe 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, die zusammen die Meßwerter­ fassungseinrichtung 1 bilden. Die Einschübe 1 a bis 1 c sind insbesondere als modulare Einheiten austauschbar. So sind speziell ausgebildete Einschübe als Analogschub mit 16 Kanälen als Präzisions- , Analog-, Meßeinschub für 8 Kanäle, als Verstärkereinschub oder digitaler Einschub für 16 galvanisch voneinander getrennter Kanäle ausgebildet. Im Kofferkörper 9 a ist Platz für 4 Einschübe, so daß maxi­ mal 64 Meßkanäle in mobiler Ausführung des Meßgerätes gleichzeitig betrieben werden können.

An seinem Fuß weist der Koffergrundkörper 9 a einen zweiten Deckel 11 auf, über den insbesondere die Energieversorgung des mobilen Meßgerätes gewartet wird. Beide Deckel sind mit Schlössern 16 fest mit dem Koffergrundkörper 9 a in ihrer Schließstellung verriegelbar.

Die auf dem Laufwerk 4 b abgelegten Betriebs- und Arbeits­ programme des Personalcomputers 3 ermöglichen - unabhängig von einer mobilen oder einer stationären Ausführung des erfindungsgemäßen Meßgerätes - den Zugriff sowohl auf gerade eingehende Meßwerte wie auf abgespeicherte Meßwer­ te. Sowohl die aktuellen Meßwerte wie die abgespeicherten Meßwerte lassen sich jederzeit über den LCD-Bildschirm 6 graphisch über der Zeit darstellen. Dabei sind drei be­ liebige Kanäle gleichzeitig darstellbar. Aufgrund der er­ findungsgemäßen Ablage der Meßwerte können auf diese durch Eingabe des gewünschten Zeitpunktes unmittelbar zuge­ griffen werden. Die Software-Programme sind so ausgelegt, daß über den Personalcomputer in den zeitdiskret im Spei­ cher abgelegten Meßwerten vorwärts und rückwärts ge­ blättert werden kann. Die Ablage der Meßwerte auf einem auswechselbaren Datenträger (Diskette) ermöglicht die Wei­ terverwendung in anderen Rechenanlagen und die Auswertung nach beliebigen vorgebbaren Kriterien.

Claims (14)

1. Schreibendes Meßgerät, bestehend aus einer Meßwert­ erfassungseinrichtung (1) mit Meßfühlern wie Sensoren oder dergl., einer Einheit zum Verarbeiten der Meßwerte und einer Ausgabeeinheit zur optischen Darstellung der erfaß­ ten Meßwerte, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit aus einem Personalcomputer (3) besteht, dem die in der Meß­ werterfassungseinrichtung (1) aufbereiteten Meßwerte zuge­ führt sind und der Personalcomputer (3) mit einer Eingabe­ einheit (5) zu seiner Steuerung, mit mindestens einem ent­ nehmbaren Datenträger als Speicher (4) zur Ablage der Meß­ werte und der Ausgabeeinheit (6) zur optischen Darstellung der Meßwerte verbunden ist, wobei der Personalcomputer (3) während der in gleichen Zeitabständen erfolgenden Abspei­ cherung der Meßwerte sowohl Zugriffsmöglichkeit zu aktuel­ len wie zu abgespeicherten Meßwerten hat und diese über die Ausgabeeinheit numerisch oder grafisch wiedergibt.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerterfassungseinrich­ tung (1) den in einem vorwählbaren Zeitfenster kontinuier­ lich erfaßten Meßwert jedes Kanals mittelt und an den Personalcomputer (3) weitergibt.

3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jedem vorgegebenen Zeit­ fenster (Z) zugeordneten, gemittelten Meßwerte aller ein­ zelnen Kanäle (a bis h) als Datensatz zusammengefaßt und, einem Zeitpunkt zugeordnet, in dem Speicher abgelegt sind.

4. Meßgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte seriell an den Personalcomputer weitergegeben sind.

5. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger eine aus­ wechselbare Diskette eines Diskettenlaufwerks (4 a, 4 b) ist.

6. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebs- und Arbeitspro­ gramm des Personalcomputers (3) diesem über ein weiteres Diskettenlaufwerk (4 b) zur Verfügung gestellt ist.

7. Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitfenster (Z) über die Eingabeeinheit (5) dem Personalcomputer (3) eingegeben ist und dieser mit der Meßwerterfassungseinrichtung (1) kommuniziert.

8. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenleitung (2) der Meß­ werterfassungseinrichtung (1) über einen Zwischenspeicher (3 a) als Puffer mit dem Personalcomputer (3) verbunden ist.

9. Meßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (3 a) im Personalcomputer (3) integriert ist.

10. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinheit ein graphikfähiger Bildschirm (6), vorzugsweise ein LCD-Bild­ schirm ist.

11. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinheit eine Schreib- und Druckeinheit ist.

12. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerterfassungseinrich­ tung (1) aus einzelnen, austauschbaren, modularen Meßein­ schüben (1 a bis 1 d) besteht.

13. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das schreibende Meßgerät in einem Koffer (9) eingebaut ist, wobei die Anzeigeeinheit (6) und die Eingabeeinheit (5) im aufklappbaren Koffer­ deckel (10) und der Personalcomputer (3), die Disketten­ laufwerke (4 a, 4 b) und Meßwerterfassungseinrichtung (1) im Kofferkörper (9 a) angeordnet ist.

14. Meßgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung (14, 15) zwischen den im Deckel (10) angeordneten Einhei­ ten (5, 6, 13) und dem im Kofferkörper angeordneten Ein­ heiten (1, 3, 4) über steckbare Leitungen (14, 15) erfolgt.