EP2035784A2 - ÜBERWACHUNGSGERÄT FÜR EIN MEßGERÄT - Google Patents

ÜBERWACHUNGSGERÄT FÜR EIN MEßGERÄT

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Publication number
EP2035784A2
EP2035784A2 EP07785834A EP07785834A EP2035784A2 EP 2035784 A2 EP2035784 A2 EP 2035784A2 EP 07785834 A EP07785834 A EP 07785834A EP 07785834 A EP07785834 A EP 07785834A EP 2035784 A2 EP2035784 A2 EP 2035784A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
monitoring device
detection means
monitor
pointer
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07785834A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Remzi Zecirovic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM
Original Assignee
Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM filed Critical Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM
Publication of EP2035784A2 publication Critical patent/EP2035784A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/08—Means for indicating or recording, e.g. for remote indication
    • G01L19/083—Means for indicating or recording, e.g. for remote indication electrical
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D13/00—Component parts of indicators for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D13/22—Pointers, e.g. settable pointer
    • G01D13/26—Pointers, e.g. settable pointer adapted to perform a further operation, e.g. making electrical contact
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/08—Means for indicating or recording, e.g. for remote indication
    • G01L19/12—Alarms or signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2213/00—Indexing scheme relating to constructional details of indicators
    • G01D2213/10—Drivers for gauges

Definitions

  • the present invention relates to a monitoring device for a measuring device, in particular a monitoring device for a measuring device with a pointer that moves in front of a sheet.
  • the invention relates to a monitoring device for a manometer.
  • measuring devices which either via a digital display, for. B. have an LED display or an analog display for the measured values.
  • an analog display has a pointer which is movable relative to a scale of measurement located on a dial. The pointer position is set according to the actual value of a measured variable, so that the actual value of the measured variable is optically readable on the measured value scale.
  • the pointer and the sheet have a different reflection behavior with respect to the visible light, so that the movement of the pointer against the background of the sheet is visible to the human eye.
  • measuring devices are used to monitor process parameters in order to ensure safe process control.
  • pressure gauge pressure gauges can be used to help protect pressurized equipment against over-loading and control the inlet pressure of pressure-converting machinery.
  • the pressure-maintaining system must be protected against uncontrolled pressure rise by an upstream compressor (maximum 1600 bar) and at the same time the pressure maintenance in the system must be ensured.
  • Contact pressure gauges are known for this task. Contact pressure gauges are pressure gauges used in addition to a continuous pressure gauge mainly for monitoring and signaling of minimum and maximum pressures. In this case, a switching operation is carried out as soon as the measured value pointer assumes a specific position to an adjustable setpoint pointer.
  • a light source and a light sensor face each other in such a way that the light emitted by the light source strikes the sensor directly. If the pointer of the measuring instrument now moves between the light source and the sensor, this leads to an interruption of the light barrier and a corresponding signal pulse is triggered.
  • the use of such a monitor with a forked light barrier always requires a reconstruction of the manometer, since the light barrier must be arranged so that the pointer can move between the light source and the sensor. This is particularly expensive because the pointer and dial are usually covered by a glass. For the above reasons, the installation of such a monitoring device is time-consuming and difficult to undo.
  • a monitor for a meter having a pointer and a blade.
  • the pointer and the sheet from each other different reflection behavior for light For example, the leaf is colored white, whereas the pointer is colored black.
  • the monitor further comprises a first detection means having a light source and a sensor.
  • the monitoring device comprises at least one fastening means which serves for fastening the detection means to the measuring device.
  • the detection means can be arranged so that the first sensor can capture reflected light emitted by the measuring device from the first light source.
  • the monitor according to the embodiment of the present invention registers not a break in a photocell but a change in reflectivity of the emitted light, that is, a change in the characteristic of the reflected portion of the emitted light.
  • the light source and the sensor z. B. are arranged laterally next to each other according to a further exemplary embodiment.
  • the light source and sensor can be mounted on a glass cover of the monitor, for example, without the need to reconfigure the monitor.
  • Another advantage of the monitoring device according to the invention is that now not every meter must be provided with a respective monitor, but due to the ease attachability and removability of the monitor to the meter a single monitor can serve successively to monitor different meter.
  • the light source and the sensor can be fastened and positioned, for example, with adhesive strips on the housing of the display unit. Power supply and supply or discharge of the respective signals can be done via simple wires. In this case, the actual signal processing takes place in an external device.
  • the detection means comprises a lens for focusing the light emitted by the light source.
  • this lens may be formed as a common lens for the light source and the sensor. In this way, both the emitted and the reflected light are focused by the same lens.
  • the light source is designed as a photodiode, in particular as an IR photodiode.
  • the senor is designed as a phototransistor.
  • the light source and the sensor are integrated in a housing.
  • the monitor is configured to detect the position of a pointer tip of the pointer during operation.
  • the monitor is configured to detect in use the position of a pointer foot of the pointer.
  • the attachment means is adapted to be attachable to a housing of the meter.
  • the fastener may include a ring, the z. B. can be fixed by screws on the housing of the meter.
  • This ring may be formed according to a further embodiment of the present invention so that a plurality of detection means can be attached to it.
  • the fastening means may comprise a snap closure, which allows a quick and easy attachment of the monitoring device to the housing of the measuring device.
  • the attachment means may be at least partially formed of a transparent material such as Plexiglas.
  • the detection means is integrally formed with the attachment means.
  • the monitoring device further comprises a circuit.
  • This circuit can be designed to control the detection means or the signal processing of signals of the detection means and for the evaluation of signals of the detection means. In this way finds one Signal processing and evaluation are already taking place in the monitoring device.
  • the circuit is formed integrally with the fastening means. For example, it may be cast with two-component cast resin along with the detection means to allow explosion-proof operation. Furthermore, the sensitivity of the circuit can be made adjustable, so that the circuit can be adapted to different measuring devices.
  • the monitoring device may include another detection means. In this way either a redundancy in the measurement of the pointer position can be achieved or else maximum and minimum values of a measuring range can be determined.
  • the distance between the first and the second detection means is variable, so that a measuring range can be set variably.
  • the distance between the first and second detection means is fixed. In this way, an exact measuring range for a specific type of measuring instruments can be specified exactly.
  • meter is a pressure gauge.
  • the monitoring device can be connected to a pressure control device via an external connection.
  • FIG. 1 is a plan view of a measuring device with a schematic representation of a monitoring device according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a side sectional view of a monitor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a monitoring device according to an embodiment of the present invention.
  • 4 shows a circuit for a monitoring device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • Fig. 5 is a plan view of another embodiment of the present invention.
  • Fig. 6 is a plan view of still another embodiment of the present invention.
  • Fig. 7 is a perspective view of another embodiment of the present invention.
  • Fig. 8 is a view of the embodiment of Figure 7 in operation.
  • Fig. 9 is a plan view of still another embodiment of the present invention.
  • Fig. 10 is a plan view of still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows a schematic representation of a pressure monitoring with the aid of a monitoring device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a block diagram of the pressure monitoring of FIG. 11.
  • FIG. 1 shows a plan view of a measuring device 100, which has a pointer 120 which is arranged above a dial 110. On the dial 110, a measured value scale 115 is attached.
  • the pointer 120 has a pointer tip 122, which is located in the range of the measured value scale 115. Furthermore, the pointer 120 has a pointer foot 124, which has a first lateral end 125 and a second lateral end 126.
  • the pointer 120 is rotatably mounted about an axis of rotation 128, so that the pointer tip 122 passes over the measured value scale 115 upon rotation of the pointer 120.
  • FIG. 1 shows by way of example the arrangement of a monitoring device 200 according to an embodiment of the present invention Invention.
  • the monitoring device 200 is arranged in the vicinity of the measurement scale 115 so that it can detect the pointer tip 122.
  • the monitor 200 is disposed in the area of the pointer soot 124 so that it can detect the first lateral edge 125 and / or the second lateral edge 126 of the pointer pad.
  • a measuring device to be monitored has a housing 105 of a display.
  • a surface of the housing 105 has a recess at the bottom of the dial 110 is attached.
  • the pointer 120 is rotatably mounted about a rotation axis 128.
  • the pointer 120 extends substantially parallel to the dial 110.
  • the pointer 120 and the dial 110 are protected by a glass cover 130 against external influences.
  • the monitoring device 200 has a detection means 210 and a fastening means 250.
  • the detection means 210 is arranged in a carrier 260 of the fastening means.
  • a circuit 240 for controlling the detection means 210 and for evaluating signals which are transmitted from the detection means 210 to the circuit 240, in the carrier 260 is integrated.
  • the fastening means 250 further has a snap closure 270, in which a pivot arm 274 is pivotally mounted about a pivot axis 278. With the aid of the fastening means 250, the detection means 210 can be arranged over the display so that it can detect the pointer foot 124 of the pointer 120.
  • FIG. 3 shows a block diagram on the basis of which the mode of operation of the monitoring device 200 will now be explained.
  • the monitoring device 200 has a detection means 210, which is connected to a drive and evaluation circuit 240.
  • the detection means has a light source 220 and a sensor 230.
  • the light source 220 and the sensor 230 are arranged side by side. In this case, the light source 220 and the sensor 230 are integrated in a housing 215, but separated from one another by a wall 217, so that light 226 emitted by the light source can not fall directly onto the sensor 230.
  • the light source 220 includes an IR photodiode 222, the light of which is focused by means of a lens 224. Typically, a focus of 5 - 50 mm is set here.
  • the thus focused light 226 falls on the surface of the dial 110 and is reflected therefrom.
  • the reflected light 228 is captured by a lens 234 of the sensor 230 and directed to a phototransistor 232.
  • the Phototransistor 232 generates an output signal according to the received reflected light 228.
  • the emitted light 226 should impinge on the dial 1 10 at an angle other than 90 °. This can be achieved either by the orientation of the photodiode 222 or by the orientation or the shape of the lens 224.
  • the surface 110 of the dial is usually configured white in color, so that substantially all of the emitted light 226 also reaches the sensor region 230 as reflected light 228. Now moves the pointer 120 to the point at which the light hits 226, the emitted light 226 is now reflected by the pointer 120 instead of the dial 110. As a result, the reflection behavior of the light changes, that is, the reflected light 228 has a different characteristic from that in the case where the light has been reflected by the dial 110.
  • the monitoring device 200 furthermore has a power supply 242, which can either be designed as a battery or can be made via an external power supply. Basically, a supply via solar cells is conceivable.
  • the power supply 242 supplies both the detection means 210 and the evaluation circuit 240.
  • Fig. 4 shows a more detailed representation of the evaluation circuit 240.
  • the detection of the pointer position and the triggering of the corresponding switching operation are realized by means of an IR diode and a phototransistor.
  • a Schmitt trigger 244 is used for detecting the change of the reflection behavior.
  • the ER diode 222 emits light and the reflected modulated infrared light is picked up by the phototransistor 232.
  • the phototransistor 232 together with the resistors 245 form a kind of voltage divider, with which the sensitivity, ie the required switching threshold, of the Schmitt trigger 244 can be adjusted.
  • a control unit 248 is actuated via the switching transistor 246.
  • the control unit 248 may be formed, for example, as a solenoid valve.
  • 5 shows a monitoring device according to a further exemplary embodiment of the present invention.
  • the monitoring device 200 has a first detection means 202 and a second detection means 204.
  • the first and second detection means 202, 204 are each attached to a ring 255.
  • the ring 255 can be attached to the housing of the display unit of the measuring device, for example by means of screws or else by means of a snap closure.
  • the first and second detecting means 202, 204 are freely movably connected to the ring 255. In this way, the circumferential distance D between the first and second detecting means 202, 204 can be variably set.
  • a measuring range can be defined in a simple manner in which, for example, the first detection means 202 define a minimum value and the second detection means 204 set a maximum value for the measured variable to be determined.
  • Fig. 6 shows a monitor according to still another embodiment of the present invention.
  • a first detection means 202 and a second detection means 204 are arranged in the region of the pointer tip 122.
  • the circumferential distance between the first detection means 202 and the second detection means 204 is fixed here. In this way, the measuring range between the minimum value and the maximum value is precisely set and can not be changed.
  • FIG. 7 shows a perspective view of the exemplary embodiment according to FIG. 6.
  • a first detection means 202 and a second detection means 204 are integrated in a substantially T-shaped arm 264 of the fastening means 250.
  • the substantially T-shaped arm 264 has a curvature that matches the circumference of the dial 110.
  • the T-shaped arm 264 is connected via a connecting means 262 to the carrier 260 of the fastening means 250.
  • the fastening means 250 has the snap mechanism 270 with swivel arm 274 and joint 278 already described above.
  • FIG. 8 shows the monitoring device from FIG. 7 in operation.
  • the first and the second detection means 202, 204 each transmit and receive light 226, 228 in order to detect the pointer position of the measuring device.
  • Fig. 9 shows a monitor according to still another embodiment of the present invention.
  • the structure does not differ fundamentally from the exemplary embodiment shown in FIG. 6.
  • the carrier 260 of the fastening means 250 is made longer in the radial direction, so that the first detection means 202 and the second detection means 204 are arranged in the region of the pointer foot 124.
  • both the first and the second detection means 202, 204 can each detect a first lateral edge 125 and a second lateral edge 126 of the pointer soot 124.
  • the second detecting means 204 may output a first signal when the second lateral edge 126 is detected and outputs a second signal when the first lateral edge 125 is detected.
  • z. B. a first warning level when recognizing the second lateral edge 126 and a second warning level or a shutdown when recognizing the first lateral edge 125 can be realized. Accordingly, too low measured values can be detected with the aid of the first detection means 202. Again, a one or two stage detection is possible, wherein first the first lateral edge 125 and then the second lateral edge 126 are detected.
  • Fig. 10 shows still another embodiment of the present invention.
  • This embodiment represents a further development of the exemplary embodiment from FIG. 9.
  • further detection means 206 are provided in addition to the first and the second detection means 202, 204.
  • the detection means 202, 204, 206 may be arranged in a ring around the axis of rotation 128. In this way, the position of the pointer 120 relative to the measurement scale 115 can be detected in segments. The segments may have the same or different angular expansions.
  • FIG. 11 shows a block diagram for a pressure monitor 300.
  • a high-pressure compressor 320 which is supplied with compressed air by a second compressor 310, is required for the operation of a test stand in the laboratory.
  • the pressure provided by the high-pressure compressor 320 may, for. B. do not exceed 1000 bar.
  • an analog manometer 100 is connected to a pressure line.
  • the analogue manometer indicates the pressure applied to the pressure line by means of a pointer.
  • the pressure gauge 100 is monitored by a monitor 200 according to an embodiment of the present invention. In this case, a control output of the monitoring device 200 is connected via a signal line 249 to a control device 330.
  • Monitor 200 Represents that Monitor 200 is exceeded exceeding the maximum allowable pressure value, so there is a control signal to the control unit 330 via the signal line 249 on.
  • the controller 330 controls a solenoid valve 335.
  • monitoring device 200 designed as an adapter the exceeding of the set maximum pressure via the optical sensor is automatically determined and the compressed air supply is automatically interrupted. Such an automatic shutdown has hitherto only been possible by replacing the analogue manometer with digital pressure gauges or the complex installation of forked light barriers and thus at high costs.
  • FIG. 11 shows how the monitoring device 200 registers the position of the pointer 120 by means of a first detection means 202 and a second detection means 204.
  • Both the first detection means 202 and the second detection means 204 are supplied via a common voltage supply 242.
  • the measurement signals from the first and second detection means 202, 204 are transmitted via respective preamplifiers 243 to respective Schmitt triggers 244 for detection of the reflection state.
  • the first and second detection means 202, 204 are connected to a comparator 247. If the comparator 247 determines that the set maximum value has been exceeded, a control signal is transmitted via the signal line 249 to the control unit 330. Due to this pressure signal, the controller 330 controls a solenoid valve 335 so as to reduce the compressed air supply to the high pressure compressor 320
  • the monitoring device is universally applicable and allows the electronic processing of analog measured values.
  • the adapter is portable and easy to set up on all common measuring devices, especially pressure gauges.
  • the sensor including the electronics is attachable to the housing of the meter and thus compatible with most meters. The monitor can be easily recovered be removed and used on already installed measuring instruments, without any intervention in the process flow would be necessary by the conversion.
  • the monitoring device can be used for measuring devices, in particular pressure gauges, different pressure levels, as a universal control device with adjustable pressure range and easy installation and put on.
  • the monitoring device permits opto-electrical monitoring and adjustment of desired measured value ranges, in particular pressure ranges, with virtually unlimited setting ranges and service life.
  • the monitoring device has an explosion-proof control, which can be powered externally thanks to microprocessor technology with minimal voltage.
  • the setting of the measuring ranges is very simple by manual adjustment, but can also be done remotely.

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Abstract

Überwachungsgerät für ein Meßgerät (100) mit einem Zeiger (120) und einem Blatt (110), wobei Zeiger (120) und Blatt (110) voneinander verschiedenes Reflexionsverhalten für Licht aufweisen, umfassend zumindest ein erstes Erfassungsmittel (210) mit einer Lichtquelle (220), und einem Sensor (230), zumindest ein Befestigungsmittel (250) zum Befestigen des Erfassungsmittels (210) an dem Meßgerät (100), wobei das Erfassungsmittel (210) mit Hilfe des Befestigungsmittels (250) so angeordnet werden kann, daß der erste Sensor (230) von dem Meßgerät (100) reflektiertes Licht (228), das von der ersten Lichtquelle (220) ausgesendet worden ist, auffangen kann.

Description

Überwachungsgerät für ein Meßgerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Überwachungsgerät für ein Messgerät, insbesondere ein Überwachungsgerät für ein Messgerät mit einem Zeiger, der sich vor einem Blatt bewegt. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Überwachungsgerät für ein Manometer.
Im Stand der Technik sind Messgeräte bekannt, die entweder über eine digitale Anzeige, z. B. eine LED-Anzeige oder eine analoge Anzeige für die ermittelten Messwerte verfügen. Typischerweise weist eine solche analoge Anzeige einen Zeiger auf, der sich relativ zu einer Messwertskala, die auf einem Ziffernblatt angeordnet ist, bewegen lässt. Die Zeigerstellung wird dabei gemäß dem Ist-Wert einer Messgröße eingestellt, so dass der Ist- Wert der Messgröße auf der Messwertskala optisch ablesbar ist. Typischerweise weisen dabei der Zeiger und das Blatt ein unterschiedliches Reflexionsverhalten bezüglich des sichtbaren Lichts auf, so dass die Bewegung des Zeigers vor dem Hintergrund des Blattes für das menschliche Auge erkennbar ist.
Häufig dienen Messgeräte zur Überwachung von Prozessparametern, um eine sichere Prozessführung zu gewährleisten. So können beispielsweise Manometer zur Drucküberwachung verwendet werden, um die Absicherung von druckführenden Anlagen gegenüber Überbelastung sowie die Steuerung des Eingangsdruckes von druckumsetzenden Maschinen zu gewährleisten. Beispielsweise muß bei Lebensdauerprüfungen an Gasflaschenventilen (360 bar) die druckhaltende Anlage gegen unkontrollierten Druckanstieg durch einen vorgeschalteten Kompressor (maximal 1600 bar) abgesichert und gleichzeitig das Druckhalten in der Anlage sichergestellt werden. Für diese Aufgabe sind Kontakt-Manometer bekannt. Kontakt-Manometer sind Druckmessgeräte, die neben einer kontinuierlichen Druckanzeige hauptsächlich zur Überwachung und Signalisierung von minimalen und maximalen Drücken eingesetzt werden. Dabei wird ein Schaltvorgang ausgeführt, sobald der Messwertzeiger eine bestimmte Lage zu einem einstellbaren Sollwertzeiger einnimmt. Es sind unterschiedliche Ausführungen von Kontakt-Manometern bekannt. Sinkt beispielsweise der Druck in einer Druckgasflasche unter einen voreingestellten Wert, so schaltet z. B. ein Induktivkontakt. Die jeweiligen Grenzsignalgeber sind über den gesamten Skalenbereich einstellbar, wie etwa in DIN 16 085: Überdruckmessgeräte mit Einrichtungen zur elektrischen Grenzsignalabgabe gefordert. Kontakt-Manometer der oben beschriebenen Art sind beispielsweise aus der DE 20 2004 004 377 Ul, der DE 31 05 495 Al, der DE 23 32 249 Al, der DE 27 15 753 Al sowie der DE 25 15 116 Al bekannt. Allen vorgenannten Druckschriften ist gemein, dass bei ihnen eine so genannte Gabellichtschranke verwendet wird. Bei einer solchen Gabellichtschranke stehen sich eine Lichtquelle und ein Lichtsensor so gegenüber, dass das von der Lichtquelle ausgesendete Licht direkt auf den Sensor trifft. Bewegt sich nun der Zeiger des Messgeräts zwischen die Lichtquelle und den Sensor, führt dies zu einer Unterbrechung der Lichtschranke und ein entsprechender Signalpuls wird ausgelöst. Der Einsatz eines solchen Überwachungsgeräts mit einer Gabellichtschranke erfordert jedoch immer einen Umbau des Manometers, da die Lichtschranke so angeordnet werden muss, dass der Zeiger sich zwischen Lichtquelle und Sensor hindurchbewegen kann. Dies ist insbesondere deshalb aufwendig, da Zeiger und Zifferblatt normalerweise durch ein Glas abgedeckt sind. Aus den vorstehenden Gründen ist der Einbau eines solchen Überwachungsgeräts zeitaufwendig und nur schwer wieder rückgängig zu machen.
Im Hinblick auf die oben genannten Nachteile des Standes der Technik schlägt die vorliegende Erfindung ein Überwachungsgerät gemäß Anspruch 1 vor. Weitere Aspekte, Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Überwachungsgerät für ein Messgerät, das einen Zeiger und ein Blatt aufweist, bereitgestellt. Dabei weisen der Zeiger und das Blatt voneinander verschiedenes Reflexionsverhalten für Licht auf. Beispielsweise ist das Blatt weiß gefärbt, wohingegen der Zeiger schwarz gefärbt ist. Dies soll aber nur als Beispiel verstanden werden, auch andere Farbgebungen oder Unterschiede im Reflexionsverhalten aufgrund unterschiedlicher Materialien für Zeiger und Blatt oder unterschiedliche Beschichtungen derselben sind von der vorliegenden Erfindung umfasst. Das Überwachungsgerät umfasst weiterhin ein erstes Erfassungsmittel, das eine Lichtquelle und einen Sensor aufweist. Weiterhin umfasst das Überwachungsgerät zumindest ein Befestigungsmittel, das zum Befestigen des Erfassungsmittels an dem Messgerät dient. Mit Hilfe des Befestigungsmittels kann das Erfassungsmittel so angeordnet werden, dass der erste Sensor von dem Messgerät reflektiertes Licht, das von der ersten Lichtquelle ausgesendet worden ist, auffangen kann. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Kontakt-Manometern gemäß dem Stand der Technik registriert das Überwachungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nicht eine Unterbrechung einer Lichtschranke sondern eine Änderung im Reflexionsverhalten des ausgesendeten Lichts, d.h. eine Änderung der Charakteristik des reflektierten Anteils des ausgesendeten Lichts. Somit ist es nicht länger erforderlich, Lichtquelle und Sensor so einander gegenüber anzuordnen, dass der Zeiger sich zwischen ihnen hindurchbewegen kann. Vielmehr können die Lichtquelle und der Sensor z. B. gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel seitlich nebeneinander angeordnet werden. Somit können Lichtquelle und Sensor beispielsweise auf einer Glasabdeckung des Überwachungsgeräts befestigt werden, ohne dass ein Umbau des Überwachungsgeräts erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Überwachungsgeräts besteht darin, dass nunmehr nicht jedes Messgerät mit einem jeweiligen Überwachungsgerät versehen werden muss, sondern aufgrund der einfachen Anbringbarkeit und Entfernbarkeit des Überwachungsgeräts an dem Messgerät ein einziges Überwachungsgerät nacheinander zur Überwachung verschiedener Messgerät dienen kann. Im einfachsten und kostengünstigsten Fall können die Lichtquelle und der Sensor beispielsweise mit Klebestreifen am Gehäuse der Anzeigeeinheit befestigt und positioniert werden. Spannungsversorgung und Zu- bzw. Ableitung der jeweiligen Signale kann über einfache Drähte erfolgen. In diesem Fall erfolgt die eigentliche Signalverarbeitung in einem externen Gerät.
Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Erfassungsmittel eine Linse zum Fokussieren des von der Lichtquelle ausgesendeten Lichtes. Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann diese Linse als eine gemeinsame Linse für die Lichtquelle und den Sensor ausgebildet sein. Auf diese Weise wird sowohl das ausgesendete als auch das reflektierte Licht durch dieselbe Linse fokussiert.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Lichtquelle als Photodiode, insbesondere als IR-Photodiode ausgebildet.
Gemäß noch einem anderen Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Sensor als Phototransistor ausgebildet. Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Lichtquelle und der Sensor in einem Gehäuse integriert.
Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Überwachungsgerät so ausgebildet, dass es im Betrieb die Position einer Zeigerspitze des Zeigers erfassen kann.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Überwachungsgerät so ausgebildet, dass es im Betrieb die Position eines Zeigerfußes des Zeigers erfassen kann.
Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Befestigungsmittel so ausgebildet, dass es an einem Gehäuse des Messgeräts befestigbar ist. Beispielsweise kann das Befestigungsmittel einen Ring beinhalten, der z. B. über Schrauben am Gehäuse des Messgeräts befestigt werden kann. Dieser Ring kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung so ausgebildet sein, dass mehrere Erfassungsmittel an ihm befestigt werden können.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Befestigungsmittel einen Schnappverschluss umfassen, der eine schnelle und einfache Befestigung des Überwachungsgeräts am Gehäuse des Messgeräts erlaubt.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Befestigungsmittel zumindest teilweise aus einem transparenten Material wie etwa Plexiglas ausgebildet sein. Auf diese Weise bleiben z. B. Bereiche der Messwertskala oder auch der Zeiger sichtbar, obwohl sie sich unterhalb des Befestigungsmittels befinden.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Erfassungsmittel mit dem Befestigungsmittel integriert ausgebildet.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Überwachungsgerät weiterhin eine Schaltung. Diese Schaltung kann zur Ansteuerung des Erfassungsmittels bzw. der Signalverarbeitung von Signalen des Erfassungsmittels und zur Auswertung von Signalen des Erfassungsmittels ausgelegt sein. Auf diese Weise findet eine Signalaufbereitung und Auswertung bereits im Überwachungsgerät statt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Schaltung mit dem Befestigungsmittel integriert ausgebildet. Beispielsweise kann es mit Zwei-Komponenten- Gießharz zusammen mit dem Erfassungsmittel eingegossen werden, um einen explosionsgeschützten Betrieb zu ermöglichen. Weiterhin kann die Ansprechempfindlichkeit der Schaltung einstellbar ausgebildet sein, so dass die Schaltung an verschiedene Messgeräte angepasst werden kann.
Gemäß noch einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Überwachungsgerät ein weiteres Erfassungsmittel beinhalten. Auf diese Weise kann entweder eine Redundanz bei der Messung der Zeigerstellung erreicht werden oder aber Maximal- und Minimal-Werte eines Messbereichs festgelegt werden. In einer Ausführungsform ist der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Erfassungsmittel variabel, so dass ein Messbereich veränderlich festgelegt werden kann. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Erfassungsmittel fest vorgegeben. Auf diese Weise kann ein exakter Messbereich für einen bestimmten Typ Messgeräte genau vorgegeben werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist Messgerät ein Manometer. In diesem Fall kann das Überwachungsgerät über einen externen Anschluss mit einem Drucksteuergerät verbunden sein.
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nun Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Messgerät mit einer schematischen Darstellung eines Überwachungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht eines Überwachungsgeräts gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Prinzipschaltbild für ein Überwachungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 eine Schaltung für ein Überwachungsgerät gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Draufsicht noch eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 7 im Betrieb;
Fig. 9 eine Draufsicht auf noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 eine Draufsicht auf noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Drucküberwachung mit Hilfe eines Überwachungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ein Blockschaltbild der Drucküberwachung aus Fig. 11.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Messgerät 100, das einen Zeiger 120 aufweist, der über einem Zifferblatt 110 angeordnet ist. Auf dem Zifferblatt 110 ist eine Messwertskala 115 angebracht. Der Zeiger 120 weist eine Zeigerspitze 122 auf, die sich im Bereich der Messwertskala 115 befindet. Weiterhin weist der Zeiger 120 einen Zeigerfuß 124 auf, der ein erstes seitliches Ende 125 und ein zweites seitliches Ende 126 aufweist. Der Zeiger 120 ist um ein Drehachse 128 drehbar gelagert, so dass die Zeigerspitze 122 die Messwertskala 115 bei einer Drehung des Zeigers 120 überstreicht. Weiterhin zeigt Fig. 1 beispielhaft die Anordnung eines Überwachungsgeräts 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei ist in einem ersten Beispiel das Überwachungsgerät 200 in der Nähe der Messwertskala 115 angeordnet, so dass es die Zeigerspitze 122 erfassen kann. In einem zweiten Beispiel ist das Überwachungsgerät 200 im Bereich des Zeigerrußes 124 angeordnet, so dass es den ersten seitlichen Rand 125 und/oder den zweiten seitlichen Rand 126 des Zeigerfiißes erfassen kann.
Fig. 2 zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Überwachungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei weist ein zu überwachendes Messgerät ein Gehäuse 105 einer Anzeige auf. Eine Oberfläche des Gehäuses 105 weist eine Aussparung auf, an deren Boden das Zifferblatt 110 angebracht ist. Oberhalb des Zifferblattes ist der Zeiger 120 um eine Drehachse 128 drehbar gelagert. Der Zeiger 120 verläuft dabei im Wesentlichen parallel zum Zifferblatt 110. Der Zeiger 120 und das Zifferblatt 110 sind durch eine Glasabdeckung 130 gegen äußere Einwirkungen geschützt. Das Überwachungsgerät 200 weist ein Erfassungsmittel 210 und ein Befestigungsmittel 250 auf. Dabei ist das Erfassungsmittel 210 in einem Träger 260 des Befestigungsmittels angeordnet. Weiterhin ist eine Schaltung 240 zur Ansteuerung des Erfassungsmittels 210 und zur Auswertung von Signalen, die vom Erfassungsmittel 210 an die Schaltung 240 übermittelt werden, im Träger 260 integriert. Das Befestigungsmittel 250 verfügt weiterhin über einen Schnappverschluss 270, bei dem ein Schwenkarm 274 um eine Schwenkachse 278 schwenkbar gelagert ist. Mit Hilfe des Befestigungsmittels 250 kann das Erfassungsmittel 210 so über der Anzeige angeordnet werden, dass es den Zeigerfuß 124 des Zeigers 120 erfassen kann.
Fig. 3 zeigt ein Prinzipschaltbild anhand dessen nun die Funktionsweise des Überwachungsgeräts 200 erläutert wird. Das Überwachungsgerät 200 weist ein Erfassungsmittel 210 auf, das mit einer Ansteuerungs- und Auswerteschaltung 240 verbunden ist. Das Erfassungsmittel verfügt über eine Lichtquelle 220 sowie einen Sensor 230. Die Lichtquelle 220 und der Sensor 230 sind seitlich nebeneinander angeordnet. Dabei sind die Lichtquelle 220 und der Sensor 230 in einem Gehäuse 215 integriert, jedoch durch eine Wand 217 voneinander getrennt, so dass von der Lichtquelle ausgesendetes Licht 226 nicht direkt auf den Sensor 230 fallen kann. Die Lichtquelle 220 umfasst eine IR-Photodiode 222, deren Licht mittels einer Linse 224 fokussiert wird. Typischerweise wird hierbei ein Fokus von 5 - 50 mm eingestellt. Das solchermaßen fokussierte Licht 226 fällt auf die Oberfläche des Zifferblattes 110 und wird von dort reflektiert. Das reflektierte Licht 228 wird von einer Linse 234 des Sensors 230 aufgefangen und auf einen Phototransistor 232 gerichtet. Der Phototransistor 232 erzeugt ein Ausgangssignal gemäß dem empfangenen reflektierten Licht 228. Damit der Sensor 230 das von der Lichtquelle 220 ausgesendete Licht hinreichend gut auffangen kann, sollte das ausgesendete Licht 226 unter einem von 90° verschiedenen Winkel auf das Zifferblatt 1 10 auftreffen. Dies kann entweder durch die Ausrichtung der Photodiode 222 oder aber durch die Ausrichtung bzw. die Form der Linse 224 erzielt werden. Die Oberfläche 110 des Zifferblatts ist üblicherweise in der Farbe weiß ausgestaltet, so dass im Wesentlichen das gesamte ausgesendete Licht 226 auch als reflektiertes Licht 228 in den Sensorbereich 230 gelangt. Bewegt sich nun der Zeiger 120 an die Stelle, an der das Licht 226 auftrifft, so wird das ausgesendete Licht 226 nun vom Zeiger 120 anstatt vom Ziffernblatt 110 reflektiert. Dadurch ändert sich das Reflexionsverhalten des Lichts, d.h. das reflektierte Licht 228 weist eine andere Charakteristik auf als in dem Fall, in dem das Licht vom Zifferblatt 110 reflektiert worden ist.
Diese Änderung der Reflexions-Charakteristik wird von der Auswerteschaltung 240 erkannt. Typischerweise wird zur Erkennung der Änderung des Reflexionsverhaltens ein Schmitt-Trigger 244 verwendet. Weitere Einzelheiten der Auswerteschaltung 240 werden weiter unten anhand von Fig. 4 erläutert. Das Überwachungsgerät 200 verfügt weiterhin über eine Spannungsversorgung 242, die entweder als Batterie ausgebildet sein kann oder aber über ein externes Netzteil erfolgen kann. Grundsätzlich ist auch eine Versorgung über Solarzellen denkbar. Die Spannungsversorgung 242 versorgt sowohl das Erfassungsmittel 210 als auch die Auswerteschaltung 240.
Fig. 4 zeigt eine genauere Darstellung der Auswerteschaltung 240. Die Erfassung der Zeigerstellung und das Auslösen des entsprechenden Schaltvorgangs werden dabei mit Hilfe einer IR-Diode und eines Phototransistors realisiert. Dabei wird ein Schmitt-Trigger 244 für die Erfassung der Änderung des Reflexionsverhaltens verwendet. Dabei sendet die ER-Diode 222 Licht aus und das reflektierte bzw. zurückgeworfene modulierte Infrarotlicht wird vom Phototransistor 232 aufgefangen. Der Phototransistor 232 bildet zusammen mit den Widerständen 245 eine Art Spannungsteiler, womit die Empfindlichkeit, d.h. die erforderliche Schaltschwelle, des Schmitt-Triggers 244 eingestellt werden kann. Erkennt der Schmitt- Trigger 244, dass der Zeiger 120 einen vorgeschriebenen Maximalwert überschritten hat oder einen vorgeschriebenen Minimalwert unterschritten hat, so wird über den Schalttransistor 246 ein Steuergerät 248 angesteuert. Im Falle einer Drucküberwachung kann das Steuergerät 248 beispielsweise als Magnetventil ausgebildet sein. Fig. 5 zeigt ein Überwachungsgerät gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei weist das Überwachungsgerät 200 ein erstes Erfassungsmittel 202 und ein zweites Erfassungsmittel 204 auf. Das erste und das zweite Erfassungsmittel 202, 204 sind jeweils an einem Ring 255 befestigt. Der Ring 255 kann beispielsweise mittels Schrauben oder aber auch mittels eines Schnappverschlusses am Gehäuse der Anzeigeeinheit des Messgeräts angebracht werden. Das erste und das zweite Erfassungsmittel 202, 204 sind frei bewegbar mit dem Ring 255 verbunden. Auf diese Weise kann der Umfangsabstand D zwischen dem ersten und dem zweiten Erfassungsmittel 202, 204 variabel eingestellt werden. Somit kann auf einfache Weise ein Messbereich definiert werden, bei dem beispielsweise das erste Erfassungsmittel 202 einen Minimalwert und das zweite Erfassungsmittel 204 einen Maximalwert für die zu ermittelnde Messgröße festlegen.
Fig. 6 zeigt ein Überwachungsgerät gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei sind ein erstes Erfassungsmittel 202 und ein zweites Erfassungsmittel 204 im Bereich der Zeigerspitze 122 angeordnet. Im Gegensatz zu dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist hier jedoch der Umfangsabstand zwischen dem ersten Erfassungsmittel 202 und dem zweiten Erfassungsmittel 204 fest vorgegeben. Auf diese Weise ist der Messbereich zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert präzise eingestellt und nicht veränderbar.
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 6. Dabei sind ein erstes Erfassungsmittel 202 und ein zweites Erfassungsmittel 204 in einem im Wesentlichen T-förmigen Arm 264 des Befestigungsmittels 250 integriert. Der im Wesentlichen T-förmige Arm 264 weist eine Krümmung auf, die an den Umfang des Ziffernblatts 110 angepasst ist. Der T-förmige Arm 264 ist über ein Verbindungsmittel 262 mit dem Träger 260 des Befestigungsmittels 250 verbunden. Weiterhin weist das Befestigungsmittel 250 den schon oben beschriebenen Schnappmechanismus 270 mit Schwenkarm 274 und Gelenk 278 auf.
Fig. 8 zeigt das Überwachungsgerät aus Fig. 7 im Betrieb. Dabei senden und empfangen das erste und das zweite Erfassungsmittel 202, 204 jeweils Licht 226, 228, um die Zeigerstellung des Messgeräts zu erfassen. Fig. 9 zeigt ein Überwachungsgerät gemäß noch einem anderen Ausfiihrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau unterscheidet sich nicht grundsätzlich von dem in Fig. 6 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel. Jedoch ist der Träger 260 des Befestigungsmittels 250 in radialer Richtung länger ausgebildet, so dass das erste Erfassungsmittel 202 und das zweite Erfassungsmittel 204 im Bereich des Zeigerfußes 124 angeordnet sind. Dabei können sowohl das erste als auch das zweite Erfassungsmittel 202, 204 jeweils einen ersten seitlichen Rand 125 und einen zweiten seitlichen Rand 126 des Zeigerrußes 124 erfassen. So kann beispielsweise das zweite Erfassungsmittel 204 ein erstes Signal ausgeben, wenn der zweite seitliche Rand 126 erkannt wird und ein zweites Signal ausgeben, wenn der erste seitliche Rand 125 erkannt wird. Auf diese Weise kann z. B. eine erste Warnstufe beim Erkennen des zweiten seitlichen Randes 126 und eine zweite Warnstufe bzw. eine Abschaltung beim Erkennen des ersten seitlichen Randes 125 realisiert werden. Entsprechend können auch zu niedrige Meßwerte mit Hilfe des ersten Erfassungsmittels 202 erkannt werden. Auch hier ist eine ein- oder zweistufige Erfassung möglich, wobei zunächst der erste seitliche Rand 125 und sodann der zweite seitliche Rand 126 erfasst werden.
Fig. 10 zeigt noch ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel stellt eine Weiterentwicklung des Ausfuhrungsbeispiels aus Fig. 9 dar. Dabei sind zusätzlich zu dem ersten und dem zweiten Erfassungsmittel 202, 204 noch weitere Erfassungsmittel 206 vorgesehen. Grundsätzlich können die Erfassungsmittel 202, 204, 206 ringförmig um die Drehachse 128 herum angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Position des Zeigers 120 gegenüber der Messwertskala 115 in Segmenten erfasst werden. Dabei können die Segmente gleiche oder verschiedene Winkelausdehnungen aufweisen.
Fig. 11 zeigt ein Prinzipschaltbild für eine Drucküberwachung 300. Beispielsweise wird für den Betrieb eines Versuchsstandes im Labor ein Hochdruckkompressor 320 benötigt, welcher von einem zweiten Kompressor 310 mit Druckluft versorgt wird. Ausgangsseitig darf der vom Hochdruckkompressor 320 bereitgestellte Druck z. B. 1000 bar nicht überschreiten. Um diesen zulässigen maximalen Druck von 1000 bar zu überwachen, ist an eine Druckleitung ein analoges Manometer 100 angeschlossen. Das analoge Manometer zeigt mittels eines Zeigers den an der Druckleitung anliegenden Druck an. Das Manometer 100 wird mittels eines Überwachungsgeräts 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung überwacht. Dabei ist ein Steuerausgang des Überwachungsgeräts 200 über eine Signalleitung 249 mit einem Steuergerät 330 verbunden. Stellt das Überwachungsgerät 200 ein Überschreiten des maximal zulässigen Druckwertes fest, so gibt es über die Signalleitung 249 ein Steuersignal an das Steuergerät 330 weiter. Das Steuergerät 330 steuert daraufhin ein Magnetventil 335 an. Dieses führt dem Hochdruckkompressor 320 nun lediglich Druckluft mit dem Hausdruck von 6 bar zu, so dass der vom Hochdruckkompressor ausgegebene Druck absinkt. Auf diese Weise wird ein sicherer Betrieb des Versuchsstandes ermöglicht, ohne permanent das Manometer 100 ablesen zu müssen. Durch das als Adapter ausgebildete Überwachungsgerät 200 wird das Überschreiten des eingestellten Maximaldrucks über den optischen Sensor automatisch ermittelt und die Druckluftzufuhr automatisch unterbrochen. Eine solche automatische Abschaltung ist bisher nur durch einen Austausch der analogen Manometer durch digitale Manometer oder den aufwendigen Einbau von Gabellichtschranken möglich und somit mit hohen Kosten verbunden.
Fig. 12 zeigt ein Prinzipschaltbild der Drucküberwachung aus Fig. 11. Dabei ist im oberen Teil der Fig. 12 aufgelöst, wie das Überwachungsgerät 200 die Stellung des Zeigers 120 mittels eines ersten Erfassungsmittels 202 und eines zweiten Erfassungsmittels 204 registriert. Sowohl das erste Erfassungsmittel 202 als auch das zweite Erfassungsmittel 204 werden über eine gemeinsame Spannungsversorgung 242 versorgt. Die Messsignale vom ersten und vom zweiten Erfassungsmittel 202, 204 werden über jeweilige Vorverstärker 243 an jeweilige Schmitt-Trigger 244 zur Erfassung des Reflexionszustandes übermittelt. Über jeweilige Schaltausgänge 248 sind das erste und das zweite Erfassungsmittel 202, 204 mit einem Vergleicher 247 verschaltet. Stellt der Vergleicher 247 fest, dass der eingestellte Maximalwert überschritten wurde, so wird ein Steuersignal über die Signalleitung 249 an das Steuergerät 330 übermittelt. Aufgrund dieses Drucksignals steuert das Steuergerät 330 ein Magnetventil 335 an, um so die Druckluftzufuhr zum Hochdruckkompressor 320 zu vermindern
Das Überwachungsgerät gemäß den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist universell einsetzbar und ermöglicht die elektronische Weiterverarbeitung von analog gemessenen Messwerten. Der Adapater ist portabel und auf alle gängigen Messgeräte, insbesondere Manometer, leicht aufzusetzen. Bei dem Überwachungsgerät gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist der Sensor einschließlich der Elektronik am Gehäuse des Messgerätes befestigbar und somit kompatibel mit den meisten Messgeräten. Das Überwachungsgerät kann leicht wieder abgenommen werden und an bereits eingebauten Messgeräten eingesetzt werden, ohne dass ein Eingriff in den Prozessablauf durch den Umbau notwendig wäre.
Das Überwachungsgerät gemäß den Ausfuhrungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann für Messgeräte, insbesondere Manometer, unterschiedlicher Druckstufen, als universelles Steuergerät mit einstellbarem Druckbereich und leichter Montage ein- bzw. aufgesetzt werden. Das Überwachungsgerät gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung erlaubt eine opto-elektrische Überwachung und Einstellung von gewünschten Messwertbereichen, insbesondere Druckbereichen, mit nahezu unbegrenzten Einstellbereichen und Lebensdauer. Das Überwachungsgerät gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verfügt über eine explosionsgeschützte Steuerung, die dank Mikroprozessortechnik mit minimaler Spannung extern versorgt werden kann. Die Einstellung der Messbereiche erfolgt denkbar einfach durch manuelles Einstellen, kann aber auch ferngesteuert erfolgen.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Diese Ausführungsbeispiele sollten keinesfalls als einschränkend für die vorliegende Erfindung verstanden werden. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung auch mit anderen Geometrien und/oder Materialien als den oben beschriebenen verwirklicht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Überwachungsgerät für ein Meßgerät ( 100) mit einem Zeiger ( 120) und einem Blatt (110), wobei Zeiger (120) und Blatt (110) voneinander verschiedenes Reflexionsverhalten für Licht aufweisen, umfassend
zumindest ein erstes Erfassungsmittel (210) mit einer Lichtquelle (220), und einem Sensor (230),
zumindest ein Befestigungsmittel (250) zum Befestigen des Erfassungsmittels (210) an dem Meßgerät (100),
dadurch gekennzeichnet, daß
das Erfassungsmittel (210) mit Hilfe des Befestigungsmittels (250) so angeordnet werden kann, daß der erste Sensor (230) von dem Meßgerät (100) reflektiertes Licht (228), das von der ersten Lichtquelle (220) ausgesendet worden ist, auffangen kann.
2. Überwachungsgerät nach Anspruch 1, wobei die erste Lichtquelle (220) und der erste Sensor (230) seitlich nebeneinander angeordnet sind.
3. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erfassungsmittel (210) eine Linse (224; 234) zum Fokussieren des Lichts umfaßt.
4. Überwachungsgerät nach Anspruch 3, wobei das Erfassungsmittel (210) eine gemeinsame Linse für die erste Lichtquelle (220) und den ersten Sensor (230) umfaßt.
5. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Lichtquelle (220) eine Photodiode (222) ist.
6. Überwachungsgerät nach Anspruch 5, wobei die erste Lichtquelle (220) eine IR- Photodiode (222) ist.
7. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Sensor (230) ein Phototransistor (232) ist.
8. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtquelle (220) und der Sensor (230) in einem Gehäuse (215) integriert sind.
9. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Überwachungsgerät so ausgebildet ist, daß es im Betrieb die Position einer Zeigerspitze (122) des Zeigers (120) erfassen kann.
10. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Überwachungsgerät so ausgebildet ist, daß es im Betrieb die Position eines Zeigerfußes (124) des Zeigers (120) erfassen kann.
11. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsmittel (250) an einem Gehäuse des Meßgeräts (100) befestigbar ausgebildet ist.
12. Überwachungsgerät nach Anspruch 11, wobei das Befestigungsmittel (250) einen Ring umfaßt, der an dem Gehäuse befestigbar ist.
13. Überwachungsgerät nach Anspruch 12, wobei der Ring so ausgebildet ist, daß mehrere Erfassungsmittel (210) an ihm befestigbar sind.
14. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsmittel (250) einen Schnappverschluß (270) umfaßt.
15. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsmittel (250) zumindest teilweise aus einem transparenten Material ausgebildet ist.
16. Überwachungsgerät nach Anspruch 15, wobei das transparente Material Plexiglas ist.
17. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erfassungsmittel (210) mit dem Befestigungsmittel (250) integriert ausgebildet ist.
18. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine Schaltung (240) zur Ansteuerung des Erfassungsmittels (210) und/oder Signalverarbeitung von Signalen des Erfassungsmittels (210) und oder Ausweitung von Signalen des Erfassungsmittels (210).
19. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltung (240) mit dem Befestigungsmittel (250) integriert ausgebildet ist.
20. Überwachungsgerät nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei die Ansprechempfindlichkeit der Schaltung (240) einstellbar ist.
21. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein zweites Erfassungsmittel (204).
22. Überwachungsgerät nach Anspruch 21 , wobei der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Erfassungsmittel (202, 204) durch das Befestigungsmittel (250) fest vorgegeben ist.
23. Überwachungsgerät nach Anspruch 21 , wobei der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Erfassungsmittel (202, 204) veränderbar ist.
24. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend einen Anschluß für ein Steuergerät (330).
25. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Meßgerät (100) ein Manometer ist.
26. Überwachungsgerät nach Anspruch 25, wobei das Überwachungsgerät (200) mit einem Drucksteuerungsgerät (330) verbunden ist.
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