DE3822826A1 - Eichfaehiges druckmessgeraet mit integrierter messwertaufzeichnungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein eichfähiges Druckmeßgerät mit integrierter Meßwertaufzeichnungseinrichtung.

Bisher sind Einzeldruckmeßgeräte auf dem Markt, die so­ wohl zur Messung von Gas-(Luft)-Druck, als auch von Flüssigkeitsdruck eingesetzt werden. Sie sind für hohe und auch niedrige Druckbereiche geeignet. Es gibt auch Meßgeräte für die Temperaturmessung. Diese bekannten Ge­ räte sind mit analoger oder digitaler Anzeigevorrichtung ausgestattet. Verschiedentlich weisen sie auch Schreib­ einrichtungen auf.

Nachteilig ist bei der Verwendung von den bekannten Ge­ räten, daß zum Messen und Registrieren sowohl von hohen und niedrigen Drücken, als auch zum Messen der Tempera­ tur verschiedene Einzelgeräte notwendig sind.

Nachteilig ist ferner bei der Verwendung von solchen Ein­ zelgeräten, daß zum Erhalt reproduzierbarer Meßwerte gleich mehrere bzw. alle notwendigen Geräte zur Nach­ eichung gebracht werden müssen.

Eine exakte zeitgleiche Messung mit verschiedenen Einzel­ geräten ist fast nicht möglich. Eine Überwachung be­ stimmter Werte über eine gewisse Zeit, bzw. die Über­ wachung der Werte zueinander, ist mit den Einzelgeräten nur mit sehr großem Aufwand möglich.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein eichfähiges Druckmeßgerät zu schaffen, mit dem neben der Druckmessung weitere wichtige Meßwerte mit einem Ge­ rät erfaßbar sind, wobei sowohl Einzelmessungen als auch kombinierte Messungen der zu erfassenden Werte mög­ lich sind und wobei die angezeigten und/oder aufgezeich­ neten Werte gut auswertbar zu lesen sind und wobei das Meßgerät selbst einfach im Aufbau und in der Handha­ bung ist und daß das Gerät kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die integrierte Meßwertaufzeichnungseinrichtung mit we­ nigstens einem Meßwertumsetzer verbunden ist, wobei der Meßwertumsetzer über eine Meßwertübertragungsleitung mit einer in einem Gehäuse angeordneten Übertragungs- und Wandlereinrichtung mit der Meßwertaufzeichnungs-Einrich­ tung verbunden ist und daß als Meßwertumsetzer Sensoren angeordnet sind und wobei die Übertragungseinrichtung von Verstärkern und einem Multiplexer gebildet ist, die hintereinander mit einem Analog-Digital-Wandler verbun­ den sind und daß der Analog-Digital-Wandler eine direkte Verbindung zu einer Mikroprozessor-Steuerung aufweist, die ihrerseits über je einen Treiber mit einem Drucker bzw. einer Digitalanzeige verbunden ist, wobei alle Ver­ bindungen, auch die Meßwertübertragungsleitung, elektro­ nische Verbindungen sind.

Durch den Einsatz einer integrierten Meßwerteinrich­ tung mit insbesondere einer Mikroprozessor-Steuerung usw. werden mit dieser elektronischen Übertragungs-, Registrier- und Aufzeichnungseinrichtung Möglichkei­ ten erschlossen, die bei den bisherigen Druckmeßge­ räten überhaupt nicht möglich sind und das alles mit einem einzigen Gerät.

Die Speicherung aller Meßdaten erfolgt im Mikropro­ zessor. Sie können von dort jederzeit und beliebig oft in den möglichen Variationen abgerufen und über den Drucker ausgedruckt werden. Der Ausdruck kann sowohl als Diagramm, als auch im Klartext erfolgen, wobei das Diagramm im Querformat und der Klartext im Längsformat erfolgt. Die Speicherwerte können auch über die Digitalanzeige abgerufen werden.

Erst durch Abschalten des Gerätes werden die gespei­ cherten Daten im Mikroprozessor gelöscht.

Vorteilhafterweise können wenigstens ein Sensor für die Messung des Druckes im hohen Bereich von etwa 0-350 bar, vorzugsweise 300 bar und wenigstens ein Sensor im niedrigen Bereich von etwa 0-2 bar, vor­ zugsweise 100 mbar, angeordnet sein. Ferner kann ein weiterer Sensor außerdem für die Messung der Tempe­ ratur im Meßgerät angeordnet sein.

Die Druckmeßwerte, sowie die Temperaturmeßwerte wer­ den durch die entsprechenden Sensoren direkt in elektrische Signale umgesetzt und als solche weiter­ geleitet, gespeichert, verarbeitet, abgerufen, aus­ gedruckt und angezeigt, wobei wahlweise der Ausdruck sowohl von Einzelmessungen bzw. Einzelwerten, als auch von mehreren zusammengefaßten Werten erfolgen kann.

Es werden erfindungsgemäß drei Sensoren vorgeschlagen, mit denen je die Druckmessung von ca. 0-350 bar, die Druckmessung von ca. 0-2 bar und die Temperatur im Gerät in Grad C von minus 30 Grad bis plus 60 Grad C gemessen werden können.

Bei den Messungen sind dabei folgenden Variationen bzw. Kombinationen möglich:

• 1. Messung des hohen Druckes (ca. 0-350 bar) mit oder ohne Temperatur.
• 2. Messung des hohen Druckes (ca. 0-350 bar) und des niedrigen Druckes (ca. 0-2 bar) mit oder ohne Temperatur.
• 3. Messung des niedrigen Druckes (ca. 0-2 bar) mit oder ohne Temperatur.
• 4. Messung nur der Temperatur.

Somit ist es mit dem vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Gerät möglich, gemäß der Aufgabe sowohl Einzelmessungen als auch kombinierte Messungen vorzunehmen, um somit optimal aussagekräftige Werte bzw. Vergleichswerte zu erhalten.

Die Messung der Temperatur im Gerät hat im wesentlichen eine Kontrollfunktion für die Meßergebnisse.

In Ausgestaltung der Erfindung kann das Meßgerät über eine Kraftfahrzeug-Stromversorgung oder über einen im Gerät angeordneten Akkumulator betreibbar sein. Dabei ist das vorgeschlagene Gerät unabhängig vom allgemei­ nen Stromnetz und jederzeit betriebsbereit. Mit einem vollgeladenen Akkumulator können ca. 50-70 Messungen durchgeführt werden.

Bei einem externen Stromanschluß über die Autosteckdose (Zigarrenanzünder) mit einem fest angebauten Kabel an 12 Volt oder 24 Volt ist dies ohne Umschalten möglich.

Über ein Ladeteil 110/220 Volt, 50/60 Hz, das im Gerät eingebaut ist, oder über die 24 Volt-Kraftfahrzeug- Stromversorgung (LKW), ist der Akkumulator aufladbar.

Von Vorteil kann es sein, daß in erfinderischer Ausge­ staltung an der Mikroprozessor-Steuerung Anschlußbuchsen für externe Zusatzgeräte, insbesondere für weitere di­ gitale oder analoge Anzeigen oder Bedien- und Auswert­ vorrichtungen angeordnet sein können. Dabei ist zwischen der Mikroprozessor-Steuerung und der jeweiligen Anschluß­ buchse sowohl ein Eingabetreiber als auch ein Ausgabe­ treiber vorgesehen.

In weiterer Ausgestaltung kann der Drucker ein Matrix- Drucker sein.

Matrix-Drucker haben sich für diesen speziellen Zweck als besonders günstig und vorteilhaft herausgestellt. Matrix-Drucker sind klein und benötigen wenig Platz. Sie liefern gut lesbare Drucke.

Es kann von besonderem Vorteil sein, daß auf jedem aus­ gedruckten Meßstreifen ein Selbsttest und Nullabgleich des Gerätes automatisch mit aufgedruckt sind.

Von jeder Messung führt das Gerät automatisch einen Selbsttest und Nullabgleich durch. Der Ausdruck erfolgt als Bestätigung zusammen mit der individuellen Serien­ nummer und der Zulassungsnummer des Gerätes. Bei ir­ gendwelchem Fehler erfolgt der Fehlerausdruck mit der Fehlerart.

Auf einen Tastendruck führt das Gerät auch einen erwei­ terten Selbsttest durch und druckt die Meßwerte aus. Hierdurch ist eine einfache Prüfung der Funktion und Genauigkeit des Gerätes möglich.

Als erfinderische Weiterbildung kann es angesehen wer­ den, daß im Gehäuse ein Aufnahmefach für die Aufbewah­ rung von Kabeln, Auslösetaste, Spannungskabel und sonstigem angeordnet ist.

Alle Anschlußleitungen sind fest mit dem Gerät verbun­ den. Kein Kabel bzw. Sensor kann verlorengehen oder vertauscht oder falsch angeschlossen werden. Im Auf­ nahmefach sind alle Kabel mit Stecker und Zubehör auf­ geräumt und griffbereit zur Hand.

Vorteilhafte Weiterbildungen und erfinderische Ausge­ staltung ergeben sich aus den im folgenden anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestelltem Ausführungsbei­ spiel.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Blockschaltplan im Prinzip.

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines kompletten Gehäuses des erfindungsgemäßen Druckmeßgerätes.

Ein Druckmeßgerät 1 besteht aus einem Gehäuse 2, wobei auf der Oberseite des Gehäuses die Bedienknöpfe 3, die Signalleuchten 4 und die Digital-Anzeige 5 angeordnet sind. Ebenso ist eine Öffnung 6 für den Antrieb des Meßstreifens an dem Gehäuse 2 vorgesehen.

Im inneren des Gehäuses ist eine Elektronik 26 angeord­ net. Diese besteht aus einem Sensor 8 für den Druck, einem Sensor 9 für den Druck und einem Sensor 10 für die Temperatur des Gerätes. Jeder Sensor ist mit einem Verstärker 11 verbunden, wobei jeder Verstärker 11 elektronisch mit einem Multiplexer 12 verbunden ist. Dabei sind die Sensoren 8, 9, 10 als Meßwertumsetzer angeordnet und die Verstärker 11 und der Multiplexer 12 bilden die Übertragungseinrichtung.

Hintereinander geschaltet sind die Sensoren 8, 9, 10 und die Verstärker 11 und der Multiplexer 12 mit dem Analog-Digital-Wandler 13 verbunden. Der Analog-Digital- Wandler 13 weist eine direkte Verbindung zur der Mikro­ prozessor-Steuerung 14 auf. Dabei sind alle Verbindun­ gen 15 zwischen den einzelnen Elementen auch die Meß­ wertübertragungsleitungen zwischen den Sensoren 8, 9 elektronische Verbindungen. Ebenso ist die Verbindung zwischen dem Sensor 10 und dem Verstärker 11 und dem Multiplexer 12 eine elektronische Verbindung.

Weiterhin ist im Gehäuse 2 ein Akkumulator 16 vorge­ sehen. Dieser Akkumulator 16 wird über die Stromver­ sorgung 17 entweder über Netzspannung 18 oder exter­ ner Stromquelle 19 von einer Spannung mit 24 Volt ver­ sorgt. Die Energiezufuhr für den Multiplexer 12 er­ folgt entweder direkt aus dem Akkumulator 16 oder aus der Stromversorgung 17, wenn die Stromquelle 19 an die Stromversorgung 17 direkt angeschlossen ist. Bei Anschluß des Netzstromes 18 an die Stromversor­ gung 17 wird nur der Akkumulator 16 aufgeladen, nicht aber das Druckmeßgerät gespeist.

An der Mikroprozessor-Steuerung 14 sind über einen Eingabe-Treiber 22 und einen Ausgabe-Treiber 21 An­ schlußbuchsen 20 für externe Zusatzgeräte anordenbar. Weiterhin ist an der Mikroprozessor-Steuerung 14 je ein Treiber 23 mit einem Matrix-Drucker 24 bzw. einer Digital-Anzeige 5 angeschlossen.

Auch das Bedienungs- und Anzeigepanel 25 und die Digital- Anzeige 5 sind mit der Mikroprozessor-Steuerung 14 direkt elektronisch verbunden.

Im Gerät 2 ist ein Aufnahmefach (nicht dargestellt) für die Aufbewahrung von Kabeln (nicht dargestellt), eine Auslösetaste (nicht dargestellt) und ein Spannungskabel (nicht dargestellt) und sonstiges Zubehör angeordnet.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Gerätes wird zunächst der Akkumulator 16 eingeschaltet und wahlweise die ex­ terne Stromquelle 19 für die Spannung 12/24 Volt einge­ steckt. Anschließend werden die Sensoren 8, 9, 10 am Meßobjekt angeschlossen. Dann Bedienungsknopf auf Be­ dienungs-und Anzeigepanel 25 einstellen und Taste "Meßvorbereitung" betätigen. Nun führt das Druckmeß­ gerät vollautomatisch innerhalb von Sekundenbruchteilen einen Selbsttest durch und ermittelt die Sensoren- Null-Lage automatisch. Hierbei wird auch die indivi­ duelle Seriennummer des Gerätes mit ausgedruckt. An­ schließend gibt die Kontroll-Leuchte "Bereit" das Ge­ rät zur Messung frei. Die gewünschten Messungen können durchgeführt werden. Nach beendeter Messung erfolgt automatisch der Ausdruck in Form von Diagrammen und zusätzlich im Klartext. Platz und Vorgaben für Hand­ eintragungen auf dem Diagrammstreifen sind vorhanden. Es wird auf Normalpapier gedruckt - absolut unempfind­ lich gegen Verkratzen.

Mit der vorgeschlagenen Erfindung wird ein eichfähiges Druckmeßgerät geschaffen, das neben der Druckmessung weitere Meßwerte erfaßt, wobei sowohl Einzelmessungen als auch kombinierte Messungen der zu erfassenden Werte möglich sind und wobei die angezeigten und/oder aufgezeichneten Werte gut auswertbar zu lesen sind. Das Meßgerät selbst ist einfach im Aufbau und in der Handhabung. Das Gerät läßt sich kostengünstig her­ stellen.

Durch die Mikroprozessor-Steuerung können zusätzlich noch weitere Auswertungen ermöglicht werden:

• a) eine Mittelwertbildung;
• b) eine Minimum-Maximum-Überwachung;
• c) eine Werte-Überwachung innerhalb von vorgegebenen Toleranzen, z.B. 5 bar +10%.

Claims (9)

1. Eichfähiges Druckmeßgerät mit integrierter Meß­ wertaufzeichnungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Meßwertaufzeichnungseinrich­ tung (5, 23, 24) mit wenigstens einem Meßwertum­ setzer (8, 9, 10) verbunden ist, wobei der Meß­ wertumsetzer (8, 9, 10) über eine Meßwertübertra­ gungsleitung (15) mit einer in einem Gehäuse an­ geordneten Übertragungs- und Wandlereinrichtung (11, 12, 13) mit der Meßwertaufzeichnungseinrich­ tung (5, 23, 24) verbunden ist, und daß als Meß­ wertumsetzer Sensoren (8, 9, 10) angeordnet sind und wobei die Übertragungseinrichtung von Ver­ stärkern (11) und einem Multiplexer (12) gebil­ det ist, die hintereinander mit einem Analog- Digital-Wandler (13) verbunden sind und daß der Analog-Digital-Wandler (13) eine direkte Verbin­ dung zu einer Mikroprozessor-Steuerung (14) auf­ weist, die ihrerseits über je einen Treiber (23) mit einem Drucker (24) bzw. einer Digital-Anzei­ ge (5) verbunden ist, wobei alle Verbindungen (15), auch die Meßwertübertragungsleitung, elektro­ nische Verbindungen sind.

2. Eichfähiges Druckmeßgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensor (8) für die Messung des Druckes im hohen Bereich von etwa 0-350 bar, vorzugsweise 300 bar, und wenigstens ein Sensor (9) im niedrigen Bereich von etwa 0-2 bar, vor­ zugsweise 100 mbar, angeordnet ist.

3. Eichfähiges Druckmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Sensor (10) für die Temperatur im Meßgerät (1) angeordnet ist.

4. Eichfähiges Druckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (1) über die Kraftfahrzeug- Stromversorgung oder einen im Meßgerät (1) angeordneten Akkumulator (16) betreibbar ist.

5. Eichfähiges Druckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß an der Mikroprozessor-Steuerung (14) An­ schlußbuchsen (20) für externe Zusatzgeräte, insbesondere für weitere digitale oder analoge Anzeigen oder Bedien- bzw. Auswertevorrichtungen, angeordnet sind.

6. Eichfähiges Druckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucker (24) ein Matrix-Drucker ist.

7. Eichfähiges Druckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem ausgedruckten Meßstreifen ein Selbsttest und ein Nullabgleich des Meßgerätes (1) automatisch mit aufgedruckt ist.

8. Eichfähiges Druckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (2) ein Aufnahmefach für die Aufbewahrung von Kabeln (15), Auslösetaste und Spannungskabel und sonstigem angeordnet sind.

9. Eichfähiges Druckmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte als Diagramm oder im Klartext ausgedruckt sind.