DE3907033A1

DE3907033A1 - Device for measuring and transmitting pressure and temperature values in the area subject/not subject to explosion hazards

Info

Publication number: DE3907033A1
Application number: DE19893907033
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Ing Stirnberg; Eckard Dr Ing Beese; Ulrich Dr Ing George; Ulrich Ewerlin
Original assignee: Flow Comp Ingenieur GmbH
Current assignee: Elster GmbH
Priority date: 1989-03-04
Filing date: 1989-03-04
Publication date: 1990-09-06

Abstract

For transmitting data out of areas which are subject to explosion hazards the required energy is supplied by a battery integrated in the housing so that in the area which is not subject to explosion hazards power-supply units are not required. It is also not necessary to transport the required energy in any way from the area which is not subject to explosion hazards into the area which is subject to explosion hazards. Capacitive sensors or contacts and the evaluation electronics and the parts transmitting the optical pulse sequences are supplied by the battery. They operate discontinuously so that the battery is loaded to a very limited extent. In the evaluation electronics the data are converted into optical pulse sequences and fed per se via the optical transmitter or similarly suitable parts to the receiving device arranged in the area which is not subject to explosion hazards and there converted again into electrical digital data. The assessment can take place by means of a computer which accommodates the receiving device. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Druck- und Temperaturwerten und von Kontaktzuständen im ex- gefährdeten Bereich über Meßwertgeber und elektrische Kontakte und zur Übertragung der Daten über einen Lichtleiter in den nicht ex-ge fährdeten Bereich, wo Auswertegeräte untergebracht sind.The invention relates to a device for measurement of pressure and temperature values and of contact states in ex- endangered area via sensors and electrical contacts and for the transmission of the data via a light guide in the non-ex-ge hazardous area where evaluation devices are housed.

Bei der Übertragung von Daten und Informationen, insbesondere den verschiedensten Meßwertsignalen in ex-gefährdeten Bereichen müssen die aus dem nicht ex-gefährdeten Bereich die Energie heranführenden und umformenden Teile im ex-Bereich die Voraus setzungen der Eigensicherheit erfüllen. Das bedeutet, daß in keinem Betriebszustand und keiner Fehlersituation der Energieinhalt des Umformers ausreichen darf, um einen zünd fähigen Funken zu erzeugen. Derartige Umformer werden aus dem Nicht-ex-Bereich mit elektrischer Energie versorgt, die dort von einem Versorgungsgerät bzw. Speisegerät zur Verfügung gestellt wird. Dieses Speisegeräte muß die Eigensicherheit des in den Ex-Bereich führenden Stromkreises sichern. Die Datenübertragung des gemessenen Signals erfolgt über das gleiche Kabel, mit dem das Speisegerät und der Umformer ver bunden sind. Das Signal muß dann im Speisegerät galvanisch getrennt werden, um dann Auswerteeinheiten zugeführt zu werden. Nachteilig bei diesen bekannten Vorrichtungen und Verfahren ist insbesondere, daß die gesamten Einrichtungen von den dazu berechtigten Behörden auf Eigensicherheit überprüft werden müssen. Erst solche zugelassenen Geräte dürfen dann in explosionsgefährdeten Bereichen zum Einsatz kommen. Nachteilig ist außerdem, daß für derartige Speisegeräte, die die ge schilderten Voraussetzungen erfüllen, gesonderte Voraussetzungen im Nicht-ex-Bereich geschaffen werden müssen, was einen zusätzlichen Raumbedarf und vor allem einen erheblichen Verkabelungsaufwand darstellt. Die Verlegung der Versorgungs kabel für eigensichere Stromkreise erfordert nämlich gesonderte Kabelkanäle. Auch diese gesonderte Installation muß von dafür zuständigen Behörden bzw. Institutionen abgenommen werden, was einen erheblichen Zeitaufwand und unter Umständen auch erhebliche Zusatzkosten mit sich bringt. Aus der DE-OS 34 22 271 ist ein Verfahren und eine Einrichtung bekannt, mit deren Hilfe die benötigte Energie vom Bohrlochmund aus bis zur Bohrlochsohle über einen Lichtleiter transportiert und dort wieder in elektrische Leistung umgeformt wird. Ent sprechend werden auch die elektronischen Informationen in optische Informationen im Bohrlochtiefsten umgewandelt und über Lichtleiter aus diesem Bereich bis zum Bohrlochmund und zu entsprechenden Auswertegeräten transportiert. Im Bereich des Bohrlochmundes werden die optischen Informationen in elektrische Informationen rückgewandelt und wertet. Hierbei handelt es sich wie erwähnt um Bohrein richtungen, wobei es vor allem darum geht, die Situation auf der Bohrlochsohle jeweils zu überwachen, um frühzeitig auf die sich im Bohrlochtiefsten ändernde Situation ein stellen zu können. Nachteilig ist dabei, daß die notwendige Energie transportiert und im Bereich des Bohrlochtiefsten jeweils umgewandelt werden muß, was einen entsprechenden apparativen und installationsmäßigen Aufwand erfordert. Damit ist ein dauernder Energiefluß notwendig, was bei der Über tragung von Druck- und Temperaturmeßwerten nicht notwendig ist. Bei der Übertragung derartiger Meßwerte hat man im übrigen bisher keine Lichtleiter eingesetzt, sondern vielmehr war die weiter oben beschriebene Verkabelung und die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen notwendig. Insbesondere ist aber beim Stand der Technik die Anordnung von Versorgungsgeräten im nicht-ex-gefährdeten Bereich erforderlich. Die Übertragung von Zuständen der im ex-gefährdeten Bereich angeordneten Kontakte, beispielsweise Schalter, Schuber u. ä. ist ebenfalls nur mit dem beschriebenen erheblichem Aufwand möglich.When transferring data and information, especially the various measured value signals in hazardous areas those from the non-hazardous area need the energy leading and reshaping parts in the ex area ahead fulfill intrinsic safety regulations. That means that in no operating status and no error situation Energy content of the converter may be sufficient to ignite capable of generating sparks. Such converters are from the Non-Ex area supplied with electrical energy there from a supply device or supply device is provided. This power supply must be intrinsically safe of the circuit leading to the Ex area. The Data transmission of the measured signal takes place via the same cable with which the power supply and the converter ver are bound. The signal must then be galvanic in the power supply are separated in order to then be supplied to evaluation units. A disadvantage of these known devices and methods is, in particular, that the entire facilities of the Authorized authorities are checked for intrinsic safety have to. Only such approved devices are allowed in potentially explosive areas. Disadvantageous is also that for such power supplies that the ge fulfill the described requirements, separate requirements must be created in the non-ex area, what one additional space requirement and above all a considerable Cabling effort represents. Relocation of supply namely, cables for intrinsically safe circuits require separate ones Cable channels. This separate installation must also be done for this competent authorities or institutions are accepted, what a considerable amount of time and possibly also brings considerable additional costs. From the DE-OS 34 22 271 a method and a device are known with the help of the required energy from the borehole mouth to transported to the bottom of the borehole via a light guide and there is converted back into electrical power. Ent The electronic information is also speaking deeply converted into optical information in the borehole and via light guides from this area to the borehole mouth and transported to appropriate evaluation devices. In the area the mouth of the borehole, the optical information in electrical information converted and evaluates. As mentioned, this is Bohrein directions, the main issue being the situation on the bottom of the borehole to monitor early to the deepest changing situation in the borehole to be able to ask. The disadvantage is that the necessary Energy transported and in the area of the deepest borehole each must be converted to what is appropriate apparatus and installation effort required. In order to a constant flow of energy is necessary, which Carrying of pressure and temperature measurements is not necessary is. When transferring such measured values, you have the rest So far, no optical fiber has been used, but rather was the wiring described above and the corresponding Security measures necessary. In particular, however State of the art the arrangement of supply devices in the non-hazardous area required. The transfer of the states of those located in the hazardous area Contacts, such as switches, slipcases and. is also only possible with the considerable effort described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bezüglich der Verkabelung, der Energieversorgung und der Datenüber tragung einfache und sichere Vorrichtung zu schaffen.The invention has for its object one with respect cabling, power supply and data transfer wearing simple and safe device.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Gehäuse des Meßwertgebers eine für den eigensicheren Betrieb ausgelegte Batterie und ein optischer, an den Lichtleiter angeschlossener Sender und die vorgeschaltete, das Meßsignal in eine optische Impulsfolge umformende Auswerte elektronik zugeordnet sind und daß dem Auswertegerät ein im nicht ex-gefährdeten Bereich angeordnetes, optische, in elektrische digitale Daten umwandelndes Empfangsgerät zugeordnet ist.The object is achieved in that the housing of the transmitter one for the intrinsically safe Operation designed battery and an optical to which Optical fiber connected transmitter and the upstream, evaluating the measurement signal into an optical pulse train electronics are assigned and that the evaluation device is not im Ex-hazardous area arranged, optical, in electrical digital Data converting receiving device is assigned.

Bei einer derartigen Vorrichtung steht die benötigte Energie über die Batterie jeweils dauernd zur Verfügung, ohne daß im nicht ex-gefährdeten Bereich dafür Versorgungsgeräte vorgehalten werden müssen. Die Batterie selbst kann so unter gebracht und ausgebildet werden, daß sie den Anforderungen an den eigensicheren Betrieb genügt. Die über die Batterie ge speiste Auswerteelektronik kann dann die vom Meßwert- bzw. Datengeber kommenden Daten in optische Impulsfolgen umformen und über den Licht leiter in den nicht ex-gefährdeten Bereich weitergeben. Dort werden sie direkt in elektrische digitale Informationen bzw. Daten zurückgewandelt und können dann im Computer unmittelbar ver arbeitet werden. Damit ist ein günstiger und einfacher Transport der Daten über die Grenze zwischen ex- gefährdetem und nicht ex-gefährdetem Bereich möglich und zwar unter optimaler Erfüllung der dafür vorgesehenen behördlichen Auflagen. Vorteilhaft ist vor allem auch die einfache Ver kabelung, da die Lichtleiter bezüglich Explosionsgefahren keine Probleme erbringen und daher in üblicher einfacher Art ver legt werden können. Die physikalische Beschaffenheit der zum Einsatz kommenden elektrischen Speicherelemente garantieren die Einhaltung der Eigensicherheit des dabei entstehenden Stromkreises unter allen nur denkbaren Umständen. Dabei kann die im ex-gefährdeten Bereich angeordnete Auswerteelektronik mit der Batterie zusammen als Einheit vorhanden sein. Vorteil haft ist vor allem auch, daß die ankommenden Daten alternativ oder ergänzend zur herkömmlichen Technik nach Umwandlung ohne weiteres und direkt einem Digitalrechner zu geführt und dort verarbeitet werden können, ohne daß eine aufwendige Umwandlung erforderlich ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erbringt somit erhebliche Vorteile gegenüber den bekannten Einrichtungen, zeichnet sich dabei aber gleich zeitig durch eine hohe Stör- und Betriebssicherheit aus.In such a device, the required Energy via the battery is always available without that in the non-hazardous area there are supply devices for it must be kept available. The battery itself can go under brought and trained to meet the requirements intrinsically safe operation is sufficient. The ge over the battery The evaluation electronics fed can then be from the measured value or data transmitter Transform incoming data into optical pulse trains and about the light pass on the ladder to the non-hazardous area. There they are translated directly into electrical digital information or data converted back and can then ver immediately in the computer be working. This makes it cheaper and easier Transport of data across the border between ex hazardous and non-hazardous areas possible with optimal fulfillment of the intended official Pads. The simple Ver is particularly advantageous cabling since the light guides do not pose any explosion hazards Bring problems and therefore ver in the usual simple way can be placed. The physical nature of the Guaranteed use of upcoming electrical storage elements compliance with the intrinsic safety of the resulting Circuit under all conceivable circumstances. It can the evaluation electronics located in the hazardous area be present together with the battery as a unit. Advantage Above all, it is important that the incoming data alternatively or in addition to the conventional technology Conversion easily and directly to a digital computer managed and processed there without a elaborate conversion is required. The invention The device thus provides considerable advantages over the known facilities, but is the same early due to high interference and operational safety.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Meßwertgeber als kapazitiver Sensor mit Anschlußgehäuse ausgebildet ist. Damit kann ein handelsüb licher Sensor zum Einsatz kommen, wie man ihn heute beispiels weise als Druckgeber auf dem Markt zusammen mit einem ent sprechend ausgebildeten Anschlußgehäuse kaufen kann. Dies ist ein deutlicher Vorteil gegenüber anderen Verfahren, die auf rein optischer Meßdatenerfassung- und Übertragung basieren, da solche optischen Sensoren keine durch langjährigen Einsatz erprobte und unbegrenzt zur Verfügung stehende Massenprodukte sind.After an expedient training of the invention provided that the transducer as a capacitive sensor with Connection housing is formed. So that a commercial sensor as used today, for example as a pressure sensor on the market together with an ent speaking trained connector housing can buy. This is a clear advantage over other methods based on based purely on optical measurement data acquisition and transmission, since such optical sensors have not been used for many years proven and unlimited mass products are.

Um die Standzeit der Batterie möglichst zu erhöhen und auf beispielsweise über 3 Jahre zu bringen, sieht die Er findung vor, daß der Meßwertgeber mit der Auswerteelektronik verbunden und von dieser aus- und einschaltbar ausgebildet ist. Dadurch kann der Stromverbrauch sehr gering gehalten werden, da der Meßwertgeber beispielsweise diskontinuierlich betrieben wird. Da auch die Auswerteelektronik entsprechend schaltet, wird die Batterie, die im gleichen Gehäuse unter gebracht ist, nur jeweils zeitweise in Anspruch genommen. Standzeiten von über 3 Jahren sind gewährleistet. Es handelt sich hierbei um eine Batterie, die für die Verwendung in der Ex-Zone I zugelassen ist, wobei erfindungsgemäß die Auswerteelektronik mit der Batterie verbunden ist, der eine Begrenzungsschaltung zugeordnet ist. Auf diese Weise ist eine eigensichere Energiequelle gewährleistet, über die ein sicherer Betrieb auch im ex-gefährdeten Bereich und unter Beachtung der behördlichen Auflage möglich und gewährleistet ist. Die Auswerteelektronik formt den Meßwert bzw. die Daten in eine optische Impulsfolge um, die vom optischen Sender dann ausgesendet und über den Lichtleiter in den nicht ex-gefährdeten Bereich transportiert wird. Aufgrund des niedrigen Leistungsbedarfes kann so eine optimale Um wandlung und Weiterleitung der Daten erfolgen.To increase the service life of the battery as much as possible and He sees it as being over 3 years, for example finding that the transmitter with the evaluation electronics connected and designed to be switched on and off. This allows the power consumption to be kept very low, since the transducer is discontinuous, for example is operated. Since the evaluation electronics also accordingly turns on, the battery is in the same case under is used, only used temporarily. Downtimes of over 3 years are guaranteed. It deals This is a battery designed for use in Ex zone I is permitted, the invention being the Evaluation electronics is connected to the battery, the one Limiting circuit is assigned. That way is one intrinsically safe energy source guaranteed through the Safe operation even in hazardous areas and below Compliance with the official requirements is possible and guaranteed is. The evaluation electronics form the measured value or the data into an optical pulse train that is generated by the optical The transmitter is then emitted and via the light guide in the non-hazardous area is transported. Because of the low power requirement can be an optimal order data is converted and forwarded.

Um auch beim Sender einen möglichst geringen Energie bedarf vorzugeben, sieht die Erfindung vor, daß der optische Sender eine Leuchtdiode aufweist bzw. als solche ausgebildet ist. Solche Leuchtdioden können vorteilhaft nur für ganz kurze Zeitintervalle gepulst werden. Dieser kurzzeitige Puls gewährleistet dabei vorteilhaft Energie zu sparen. Aufgrund des geringen Energieverbrauchs der gesamten Schaltung können lange Standzeiten der Batterie erreicht werden, wobei Zeiträume von 3 und mehr Jahren denkbar sind.To keep the transmitter as low as possible the invention provides that the optical Transmitter has a light emitting diode or is designed as such is. Such light-emitting diodes can advantageously only be used entirely short time intervals are pulsed. This brief pulse ensures advantageous energy savings. Because of the low energy consumption of the entire circuit long battery life can be achieved, whereby Periods of 3 and more years are conceivable.

Die optischen Impulsfolgen werden über den Lichtleiter vom ex-gefährdeten Bereich in den nicht ex-ge fährdeten Bereich übertragen. Zweckmäßigerweise handelt es sich hierbei um handelsübliche Plastiklichtleiter, die in großen Mengen produziert werden und daher zu günstigen Preisen zur Verfügung steht. Außerdem sind sie unempfindlich und können auch bei langen Standzeiten den notwendigen sicheren Betrieb gewährleisten.The optical pulse trains are over the Optical fiber from the hazardous area to the non-hazardous area area at risk. It is expedient These are commercially available plastic light guides that are available in large Quantities are produced and therefore at reasonable prices Available. They are also insensitive and can provide the necessary safe even with long idle times Ensure operation.

Im nicht ex-gefährdeten Bereich ist ein Empfangsgerät angeordnet, das die optischen Impulsfolgen in elektrische digitale Daten umwandelt. Dieses Empfangs gerät ist gemäß der erfindungsgemäßen Lösung einem digitalen Auswertegerät zugeordnet, vorzugsweise in einen Computer integriert. Da die Daten in computergerechter Weise zur Verfügung gestellt werden, ist so eine unverzügliche und vorteilhaft sichere Verarbeitung aller Daten gewährleistet, wobei als weiterer Vorteil der geringe Platz bedarf entsprechender Einrichtungen hervorzuheben ist.A receiver is in the non-hazardous area arranged that the optical pulse trains in converts electrical digital data. This reception device is a digital according to the inventive solution Assigned evaluation device, preferably in a computer integrated. Because the data in a computer-friendly way to be made available is such an immediate one and advantageously secure processing of all data guaranteed, as a further advantage of the small space appropriate facilities must be highlighted.

Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Lichtleiter gemeinsam mit anderen Versorgungsleitungen oder in diesen verlegt ist. Für die Ver legung derartiger Lichtleiter bestehen keine besonderen Sicherheitsbestimmungen. Sie können daher ohne weiteres mit entsprechenden Elektrokabeln oder jedweden anderen Versorgungs leitungen zusammen verlegt werden, insbesondere ist es möglich, sie im nachhinein mit diesen zusammen zu verlegen oder ihnen zuzuordnen, so daß gesonderte Arbeiten hierdurch entfallen. Vorteilhaft ist weiter, daß an die Sorgfalt bei der Verlegung geringere Ansprüche gestellt werden. Durch Zuordnung der Lichtleiter zu vorhandenen Versorgungsleitung oder durch Integrierung der Lichtleiter in die vorhandenen Versorgungs leitungen wird der Verlegeaufwand noch weiter reduziert.After an expedient development of the invention it is envisaged that the light guide together with others Supply lines or is laid in these. For the Ver Laying such light guides are no special Security regulations. You can therefore easily use appropriate electrical cables or any other supply cables are laid together, in particular it is possible to relocate them afterwards with them or them assign so that separate work is not necessary. Another advantage is that care is taken when laying lower demands are made. By assigning the Optical fiber to existing supply line or through Integration of the light guide in the existing supply cables is reduced even further.

Denkbar ist es auch, dem Lichtleiter gleichzeitig mehrere Leuchtdioden mit unterschiedlicher Wellenlänge zuzuschalten oder sie entsprechend zuschaltbar auszubilden. Damit können unterschiedliche Daten bzw. Impulsfolgen gleichzeitig über den selben Lichtleiter transportiert werden, ohne daß sie sich gegenseitig beeinflussen, so daß bei wesentlich verringertem Installationsaufwand die Vielseitigkeit derartiger Vorrichtungen wesentlich erhöht werden kann.It is also conceivable for the light guide to have several at the same time Switch on LEDs with different wavelengths or train them to be switchable accordingly. So that can different data or pulse trains simultaneously the same light guide can be transported without them influence each other, so that with much reduced Installation effort the versatility of such devices can be increased significantly.

Vorteilhaft können auch im ex-gefährdeten Bereich liegende Kontakte verschiedenster Ausführung auf die beschriebene Weise auf ihren jeweiligen Zustand bzw. ihre Lage überprüft werden. Hierzu sieht die Erfindung vor, daß die Auswerteelektronik, die von der Batterie versorgt ist, mit einem galvanischen oder induktiven Kontakt verbunden und dessen Zustand im Wechsel mit dem Sensor abfragend geschaltet ist. Der Kontakt selbst kann dabei beliebig ausgebildet sein. Die Auswerte elektronik erfaßt den jeweiligen Zustand, wandelt diese Daten um und liefert sie über den Lichtleiter zum Empfangs- und Auswertegerät, beispielsweise im Wechsel mit den vom Sensor gemeldeten Daten.Those located in hazardous areas can also be advantageous Various types of contacts in the manner described be checked for their respective condition or location. For this purpose, the invention provides that the evaluation electronics, which is powered by the battery, with a galvanic or inductive contact and its state in Switching with the sensor is switched polling. The contact itself can be of any design. The evaluations electronics records the current status, converts this data and delivers them via the light guide to the receiving and Evaluation device, for example alternating with that from the sensor reported data.

Eine Überlastung der Batterie wird vermieden und der Aufbau der Auswerteelektronik nicht zu kompliziert gestaltet, indem der galvanische oder induktive Kontakt an Stelle des Sensors dem Gehäuse zugeordnet, extern dazu angeordnet und mit der Auswerteelektronik über ein eigensicheres Kabel verbunden ist. Damit sind gleichzeitig die entsprechenden Vorschriften berücksichtigt und ein einfacher Aufbau der Vorrichtung gesichert.Overloading the battery is avoided and the structure the evaluation electronics not too complicated by the galvanic or inductive contact instead of the sensor assigned to the housing, arranged externally and with the Evaluation electronics connected via an intrinsically safe cable is. This is the corresponding regulations considered and a simple structure of the device secured.

Auf einen, im ex-gefährdeten Bereich angeordneten optischen Sender kann verzichtet und der Gesamtaufbau vereinfacht werden, wozu die Erfindung vorsieht, daß der optische Sender als optischer Verschluß ausgebildet und in den ringförmig und von einer im nicht ex-gefährdeten Bereich angeordneten Lichtquelle versorgten Lichtleiter geschaltet ist. Durch Schalten des optischen Verschlusses wird das Licht unter brochen oder durchgelassen und damit die Daten- bzw. Zustands übermittlung bewirkt.On one, arranged in the hazardous area optical transmitter can be omitted and the overall structure simplified to what the invention provides that the optical transmitter formed as an optical shutter and in the ring and arranged in a non-hazardous area Light source supplied light guide is switched. By Switching the optical shutter will turn the light under broken or let through and thus the data or status transmission causes.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß im nicht ex-gefährdeten Bereich keine Versorgungsgeräte vorhanden sein müssen, über die die Energie für den elektrisch betriebenen Sensor im ex-gefährdeten Bereich zur Verfügung gehalten werden muß. Der gesamte Betrieb bzw. die gesamte Stromversorgung erfolgt kostengünstig mittels Batterie, wobei als weiterer Vorteil hervorzuheben ist, daß in der gesamten Vorrichtung keine Teile Verwendung finden, die nicht bereits in erprobter Form zur Verfügung stehen. Damit ist ein dauernd sicherer Betrieb gewährleistet und eine immer sichere Erfassung und Weiterleitung der Daten gesichert. Als weiterer Vorteil ist zu erwähnen, daß im nicht ex-gefährdeten Bereich Einrichtungen zur Verfügung gestellt werden können, die die erhaltenen Daten schnell und einfach aufbereiten, ohne daß eine weitere Analog-Digital-Umwandlung erforderlich ist. Vorteilhaft ist schließlich, daß über die besondere Aus bildung und den besonderen Aufbau der Vorrichtung sicherge stellt ist, daß bei geringem Energieverbrauch insgesamt die Batterie hohe Standzeiten erreichen kann.The invention is characterized in particular by that there are no supply devices in the non-hazardous area must be available through which the energy for the electrically operated sensor in the hazardous area must be kept available. The entire company or the entire power supply is inexpensive Battery, with another advantage to be emphasized that no parts are used in the entire device which are not already available in tried and tested form. In order to continuous safe operation is guaranteed and always secure collection and forwarding of data secured. As Another advantage is to be mentioned that in the non-hazardous area Area facilities that can be made available prepare the data received quickly and easily without that another analog-to-digital conversion is required is. Finally, it is advantageous that over the special Aus education and the special structure of the device is that with low energy consumption overall Battery can achieve long service lives.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den dazu gehörigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:Further details and advantages of the invention stand out from the following description of the associated drawing, in the preferred embodiments with the associated details and individual parts is shown. Show it:

Fig. 1 eine Prinzipsskizze für eine Vorrichtung zur Messung und Übertragung von Druck- und Temperaturwerten und Fig. 1 is a schematic diagram for a device for measuring and transmitting pressure and temperature values and

Fig. 2 eine Prinzipsskizze einer Vorrichtung zur Erfassung und Übermittlung der Daten von Kontaktzuständen. Fig. 2 is a schematic diagram of a device for detecting and transmitting the data of contact conditions.

Zur Messung und Übertragung von Druck- und Temperatur werten sowie von Kontaktzuständen im ex-gefährdeten/nicht ex- gefährdeten Bereich ist die als einfache Prinzipsskizze wiedergegebene Vorrichtung vorgesehen. Die Meß- und Übertragungsvorrichtung ist allgemein mit (1) bezeichnet. Im ex-gefährdeten Bereich (2) sind die zur Erfassung und Weiter leitung der Daten notwendigen Geräteteile untergebracht, während die der Auswertung dienenden Teile im nicht ex-gefährdeten Bereich (3) installiert werden; beide sind über den Licht leiter verbunden.For the measurement and transmission of pressure and temperature values as well as contact states in the hazardous area / non-hazardous area, the device shown as a simple outline is provided. The measuring and transmission device is generally designated with ( 1 ). In the hazardous area ( 2 ), the parts of the device required for recording and forwarding the data are housed, while the parts used for evaluation are installed in the non-hazardous area ( 3 ); both are connected via the light guide.

Im ex-gefährdeten Bereich (2) ist ein Meßwertgeber (5) mit Gehäuse (6) untergebracht, wobei in das Gehäuse (6) der Druck- bzw. Temperatursensor (7), die Auswerteelektronik (8) und die Batterie (9) sowie der optische Sender (10) integriert sind. Entsprechendes soll durch die Fig. 1 ver deutlicht werden.A sensor ( 5 ) with a housing ( 6 ) is accommodated in the hazardous area ( 2 ), the pressure or temperature sensor ( 7 ), the evaluation electronics ( 8 ) and the battery ( 9 ) as well as in the housing ( 6 ) the optical transmitter ( 10 ) are integrated. The corresponding should be clarified ver by FIG. 1.

Der Druck- bzw. Temperatursensor (7) ist ein handels üblicher Sensor, der so ausgebildet ist, daß im Gehäuse (6) die weiteren Teile mituntergebracht werden können. Der Druck- bzw. Temperatursensor (7) ist mit der Auswerteelektronik (8) verbunden. Diese Auswertelektronik (8) ist so ausgelegt, daß sie nur einen sehr geringen Stromverbrauch aufweist und zu diesem Zweck diskontinuierlich betrieben werden kann. Die Auswerteelektronik (8) wird versorgt über die Batterie (9), die ebenfalls im Gehäuse (6) untergebracht ist. Es handelt sich hierbei um eine Batterie (9), die für die Verwendung in der Ex-Zone I zugelassen ist und zusammen mit einer Be grenzungsschaltung, die hier nicht wiedergegeben ist, als eigensichere Energiequelle verwendet werden kann. Die Aus werteelektronik (8) formt nach Fig. 1 das Meßsignal in ein digitales Signal um, das vom optischen Sender (10) ausgesendet wird. Bei diesem optischen Sender (10) handelt es sich um Leucht dioden (14 oder 15), die nur für ganz kurze Zeitintervalle gepulst werden. Dieser kurzzeitige Pulsbetrieb dient vor allem dazu, Energie zu sparen.The pressure or temperature sensor ( 7 ) is a commercially available sensor, which is designed so that the other parts can be accommodated in the housing ( 6 ). The pressure or temperature sensor ( 7 ) is connected to the evaluation electronics ( 8 ). This evaluation electronics ( 8 ) is designed so that it has only a very low power consumption and can be operated discontinuously for this purpose. The evaluation electronics ( 8 ) are powered by the battery ( 9 ), which is also housed in the housing ( 6 ). It is a battery ( 9 ) that is approved for use in Ex Zone I and can be used as an intrinsically safe energy source together with a limiting circuit that is not shown here. The evaluation electronics ( 8 ) forms the measuring signal according to FIG. 1 into a digital signal which is emitted by the optical transmitter ( 10 ). This optical transmitter ( 10 ) is a light-emitting diode ( 14 or 15 ) that is only pulsed for very short time intervals. This brief pulse operation is primarily used to save energy.

Die optischen Daten bzw. Impulsfolgen werden über den Lichtleiter (11) vom ex-gefährdeten Bereich (2) in den nicht ex-gefährdeten Bereich (3) übertragen. Beim Lichtleiter handelt es sich um einen Plastiklichtleiter, der die Daten an das im nicht ex-gefährdeten Bereich (3) angeordnete Empfangs gerät (12) weiterleitet. Im Empfangsgerät (12) werden die optischen Impulsfolgen in elektrische digitale Daten umge wandelt. Dieses Empfangsgerät (12) ist vorzugsweise in einen Computer integriert und stellt die Daten dem Computer in computergerechterweise zur Verfügung.The optical data or pulse sequences are transmitted via the light guide ( 11 ) from the hazardous area ( 2 ) to the non-hazardous area ( 3 ). The light guide is a plastic light guide that forwards the data to the receiving device ( 12 ) arranged in the non-hazardous area ( 3 ). In the receiving device ( 12 ), the optical pulse trains are converted into electrical digital data. This receiving device ( 12 ) is preferably integrated in a computer and makes the data available to the computer in a computer-compatible manner.

Im optischen Sender (10) können mehrere Leuchtdioden (14, 15) unterschiedlicher Wellenlänge gleichzeitig angeordnet sein und betrieben werden, um auf diese Art und Weise gleichzeitig und über denselben Lichtleiter unterschiedliche Impulsfolgen übertragen zu können.A plurality of light-emitting diodes ( 14 , 15 ) of different wavelengths can be arranged and operated simultaneously in the optical transmitter ( 10 ) in order to be able to transmit different pulse sequences simultaneously and via the same light guide.

Übereinstimmend mit Fig. 1 sind in Fig. 2 im Gehäuse (6) die Batterie (9) und die Auswerteelektronik (8) ange ordnet. Die Auswerteelektronik (8) ist hier aber nicht mit einem Sensor, sondern mit einem externen galvanischen oder induktiven Kontakt (16) verbunden. Zur Verbindung dient ein eigensicheres Kabel (17), so daß Gefährdungen nicht auftreten können. Auch hier kann über die Auswerteelektronik die Daten weiterleitung in Form von optischen Impulsfolgen über den Sender zum im nicht-ex-gefährdeten Bereich (3) angeordneten Empfangsgerät (12) erfolgen.Consistent with Fig. 1, 2 are shown in Fig. In the housing (6) the battery (9) and the evaluation electronics (8) arranged. The evaluation electronics ( 8 ) here are not connected to a sensor, but to an external galvanic or inductive contact ( 16 ). An intrinsically safe cable ( 17 ) is used for the connection so that hazards cannot occur. Here, too, the data can be forwarded via the evaluation electronics in the form of optical pulse sequences via the transmitter to the receiving device ( 12 ) arranged in the non-hazardous area ( 3 ).

Zu Fig. 2 ist eine weitere Möglichkeit der Datenweiter leitung wiedergegeben, wobei in den ringförmig verlaufenden Lichtleiter (11, 19) ein optischer Verschluß (18) geschaltet ist. Je nach Stellung oder Aussehen des optischen Verschlusses (18) wird vom Empfangsgerät (12) registriert, ob das von der Lichtquelle (20) kommende Licht unterbrochen oder durchge lassen worden ist.To Fig. 2, a further possibility of the data is further reproduced line, wherein (19, 11) an optical shutter (18) is connected into the annularly extending light guide. Depending on the position or appearance of the optical shutter ( 18 ), the receiving device ( 12 ) registers whether the light coming from the light source ( 20 ) has been interrupted or let through.

Claims

1.Device for measuring pressure and temperature values and contact states in the hazardous area via electrically operated sensors and electrical contacts and for transmitting the data via a light guide to the non-hazardous area where evaluation devices are located, characterized in that that the housing ( 6 ) of the transducer ( 5 ) has a battery ( 9 ) designed for its own safe operation and an optical transmitter ( 10 ) connected to the light guide ( 11 ) and the upstream evaluation electronics (which transform the measurement signal into an optical pulse train) ( 8 ) and that the evaluation device is assigned a receiving device ( 12 ) which is arranged in the non-hazardous area ( 3 ) and converts optical data into electrical digital data.

2. Device according to claim 1, characterized in that the sensor ( 5 ) is designed as a capacitive sensor ( 7 ) with a connection housing ( 6 ).

3. Apparatus according to claim 1 and claim 2, characterized in that the sensor ( 5 ) with the evaluation electronics ( 8 ) connected and is designed to be switched on and off.

4. The device according to claim 1, characterized in that the evaluation electronics ( 8 ) with the battery ( 9 ) is connected, which is assigned a limiting circuit.

5. The device according to claim 1, characterized in that the optical transmitter ( 10 ) has a light-emitting diode ( 14 ) or is designed as such.

6. The device according to claim 1, characterized in that the light guide ( 11 ) is a plastic light guide.

7. The device according to claim 1, characterized in that the receiving device ( 12 ) is assigned to a digital evaluation device, preferably integrated into a computer.

8. The device according to claim 1, characterized in that the light guide ( 11 ) is laid together with other supply lines or in these.

9. Apparatus according to claim 1 and claim 5, characterized in that the light guide ( 11 ) at the same time a plurality of light-emitting diodes ( 14 , 15 ) are switched on or off with different wavelengths.

10. The device according to claim 1, characterized in that the evaluation electronics ( 8 ) is connected to an external galvanic or inductive contact ( 16 ) and the state of which is switched to interrogate with the sensor ( 7 ).

11. The device according to claim 10, characterized in that the galvanic or inductive contact ( 16 ) in place of the sensor ( 7 ) assigned to the housing ( 16 ), externally arranged and with the evaluation electronics ( 8 ) via an intrinsically safe cable ( 17 ) is connected.

12. The apparatus of claim 1 or claim 10 or claim 11, characterized in that the optical transmitter ( 10 ) is designed as an optical shutter ( 18 ) and in the ring and from a non-hazardous area ( 3 ) arranged light source ( 20th ) ver supplied light guide ( 11 , 19 ) is switched.