FI71016B

FI71016B - SAID VID ELEKTRISK TRYCKMAETNING OCH EN VID SAETTET ANVAENDBAR MAETSAENDARE

Info

Publication number: FI71016B
Application number: FI844917A
Authority: FI
Inventors: Antero Haelikkae
Original assignee: Valmet Oy
Priority date: 1984-12-13
Filing date: 1984-12-13
Publication date: 1986-07-18
Also published as: FI71016C; FI844917A0; FI844917A

Description

71 01 671 01 6

Menetelmä sähköisessä painemittauksessa ja menetelmässä käytettävä mittauslähetin - Sätt vid elektrisk tryckm^tning och en vid sättet användbar mätsändareMethod of measuring pressure used in electronic pressure measurement and method - Sätt vid elektrisk tryckm ^ tning och en vid sättet användbar mätsändare

Keksintö kohdistuu menetelmään sähköisessä paineenmittauksessa, jossa tuntoelimeltä tuleva prosessin painetta vastaava sähköinen signaali muokataan mittauslähettimessä prosessin toimilaitteille ja vastaaville sopivaksi sähköiseksi viestiksi.The invention relates to a method for electrical pressure measurement, in which an electrical signal corresponding to the process pressure from a sensor is converted in the measuring transmitter into an electronic message suitable for process actuators and the like.

Tunnetun tekniikan tason mukaiset tuntoelimet ja mittauslähettimet on suunniteltu siten, että ne soveltuvat ainoastaan joko staattisen paineen mittauksia ja viestinmuodostusta tai erityisesti dynaamisen paineen mittauksia ja viestinmuodostusta varten. Edellisessä samoin kuin tekstissä jäljempänä staattisella paineella tarkoitetaan prosessin ohjauksessa käytettävää, tuntoelimeltä saatavaa sähköistä viestä ja dynaamisella paineella tarkoitetaan tähän staattiseen viestiin syntyvää häiriötä, joka aiheutuu prosessilaitteiden, kuten pumppujen ja putkistojen värähtelystä. Tyypillisesti staattinen paine on hitaasti muuttuvaa verrattuna dynaamiseen paineeseen, joka on suurempitaajuis-ta. Mikäli tuntoelin ja mittauslaite on suunniteltu staattisen paineen mittauksia varten, on dynaaminen paine tarkkailtavan prosessin kannalta häiriö ja se usein suodatetaan pois vahvistuksen yhteydessä. Koska dynaamisille paineenvaihteluille on ominaista suuri taajuus ja pieni signaalitaso, on niiden erottaminen mahdotonta tavanomaisen staattisen paineen mittaukseen tarkoitetun mittauslähettimen suodattamattomastakin viestistä. Erikseen dynaamisia paineen mittauksia varten onkin saatavissa tähän tarkoitukseen dynamiikaltaan sopivia tuntoelimiä ja mit-tauselimiä.Prior art sensors and measuring transmitters are designed to be suitable only for either static pressure measurements and signal generation, or in particular for dynamic pressure measurements and signal generation. In the foregoing, as in the text below, static pressure refers to an electrical message from a sensor used in process control, and dynamic pressure refers to a disturbance to this static message caused by vibration of process equipment such as pumps and piping. Typically, the static pressure is slowly changing compared to the dynamic pressure, which is higher in frequency. If the sensor and measuring device are designed for static pressure measurements, the dynamic pressure is a disturbance to the process being monitored and is often filtered out during amplification. Because dynamic pressure fluctuations are characterized by a high frequency and a low signal level, it is impossible to distinguish them from an unfiltered message of a conventional transmitter for measuring static pressure. For dynamic pressure measurements separately, dynamically suitable sensors and measuring elements are available for this purpose.

On sinänsä tunnettua, että dynaamisia painesignaaleja syntyy prosessin toimilaitteiden kuten pumppujen ja muiden osien kuten putkistojen värähtelystä. Näitä dynaamisia painesignaaleja voidaan käyttää prosessilaitteiden kunnon valvonnassa. Mikäli nämä 7101 6 2 dynaamiset painesignaal it. vahvistetaan sopivasti, voidaan niissä ilmenevien vaihteluiden perusteella ennakoida prosessilaitteiden korjaustarpeet, kuten pumppujen siipipyörien vauriot ja putkistojen väsymi s vauriot.It is known per se that dynamic pressure signals are generated by the vibration of process actuators such as pumps and other components such as pipelines. These dynamic pressure signals can be used to monitor the condition of process equipment. If these 7101 6 2 dynamic pressure signals it. are appropriately reinforced, the variations in them can be used to predict the repair needs of process equipment, such as damage to pump impellers and fatigue damage to piping.

Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää sähköisessä paineen-mittauksessa käytettävä menetelmä, jolla yhtä ja samaa tunto-elintä käyttäen voidaan mittauslähettimessä muokata sekä toimilaitteiden ohjauksessa että prosessilaitteiden kunnon valvonnassa tarvittavat sähköiset viestit.The object of the present invention is to provide a method for electronic pressure measurement, with which the electronic messages required for both the control of the actuators and the monitoring of the condition of the process devices can be modified in the measuring transmitter using one and the same sensor.

Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnön mukainen menetelmä pääasiassa tunnettu siitä, että - mittauslähettimessä tuntoelimeltä tulevasta sähköisestä signaalista, joka sisältää staattisen ja dynaamisen osuuden muodostaman yhdistelmän, erotetaan dynaaminen osuus ja että - sekä yhdiste 1mäsignaa1i että dynaaminen osuus vahvistetaan erikseen, jolloin yhdiste 1mäsignaa 1ista vahvistettua viestiä sinänsä tunnetulla tavalla käytetään toimilaitteiden ohjauksessa ja jolloin dynaamisesta osuudesta vahvistettua viestiä käytetään prosessilaitteiden kunnon valvonnassa.To achieve this object, the method according to the invention is mainly characterized in that - in the measuring transmitter, a dynamic part is separated from the electrical signal from the sensor containing a combination of static and dynamic parts, and - both compound 1 and dynamic part are amplified separately, is used in a known manner in the control of actuators and wherein the message amplified from the dynamic portion is used in the monitoring of the condition of the process devices.

Keksintö tarjoaa siis huomattavan taloudellisen edun tilanteessa, jossa halutaan mitata samanaikaisesti sekä staattinen paine että dynaaminen paine, joka sisältää suurempitaajuisia, tasoltaan olennaisesti staattista painetta pienempiä muutoksia. Tällöin voidaan siis välttää erillisen dynaamisen paineen mittaukseen tarkoitetun tuntoelimen ja mittauslähettimen hankinta, asennus ja kaapelointi.The invention thus offers a considerable economic advantage in a situation where it is desired to measure both static pressure and dynamic pressure at the same time, which contains higher frequency changes with a substantially lower static pressure level. In this case, the acquisition, installation and cabling of a separate sensor and measuring transmitter for measuring dynamic pressure can be avoided.

7101 6 37101 6 3

Keksinnön mukainen yhdistelmälähetin mitoitetaan staattisen paineenmittausalueen mukaan, joten sen dynaaminen painesignaa-liaste välttää ylikuormitusongelmat. Lisäksi mittauslähettimen rakenne mahdollistaa sen, että dynaamisen painesignaalin herk-kyysluku on määriteltävissä staattisen signaalin käsittelyosan avulla, mikä puolestaan voidaan kalibroida tavanomaisin menetelmin .The composite transmitter according to the invention is dimensioned according to the static pressure measuring range, so that its dynamic pressure signal degree avoids overload problems. In addition, the design of the measuring transmitter makes it possible for the sensitivity number of the dynamic pressure signal to be determined by means of a static signal processing section, which in turn can be calibrated by conventional methods.

On edullista, että dynaaminen osuus erotetaan yhdistelmäsignaa-lista kapasitiivise 1la tai induktiivisella periaatteella toimivan y1ipäästösuodattimen kautta vahvistukseen.It is preferred that the dynamic portion is separated from the composite signal by a capacitive or inductive high-pass filter for gain.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti vahvistuksen jälkeen sekä toimilaitteiden ohjauksessa että prosessilaitteiden kunnon valvonnassa käytettävät sähköiset viestit yhdistetään ja että ne uudelleen erotetaan ennen toimilaitetta ja valvontaa. Erottaminen voi tapahtua tällöin joko kapasitiivisesti tai induktiivisesta. Tämä on erityisen edullista silloin kun viestien siirtomatkat ovat pitkät. Tämä suoritusmuoto mahdollistaa myös sen, että asennus- ja kaapelointityö ei vaadi erityistöitä verrattuna tavanomaiseen mittauslähettimeen, joten suunnittelutyö helpottuu. Lisäksi käytännössä voidaan aikaisemmin asennetun tavallisen mittauslähettimen paikalle vaihtaa keksinnön mukainen lähetin ilman, että tarvitsee muuttaa asennustapaa tai kaapelointia.According to a preferred embodiment, after confirmation, the electronic messages used in both the control of the actuators and the condition monitoring of the process devices are combined and re-separated before the actuator and the monitoring. The separation can then take place either capacitively or inductively. This is particularly advantageous when message transmission distances are long. This embodiment also makes it possible that the installation and cabling work does not require special work compared to a conventional measuring transmitter, thus facilitating the design work. In addition, in practice, a transmitter according to the invention can be replaced in place of a previously installed standard measuring transmitter without the need to change the installation method or cabling.

Luonnollisesti molemmat viestit voidaan johtaa erikseen toimilaitteille ja valvontaan. Tämä on edullista, mikäli viestien siirtomatkat eivät ole pitkiä ja toimilaitteet ja prosessin kunnon valvonta sijaitsevat lähellä mittauslähetintä, jolloin asennus- ja kaapelointityö on yksinkertaisempi.Naturally, both messages can be routed separately to the actuators and monitoring. This is advantageous if the message transmission distances are not long and the actuators and process condition monitoring are located close to the measurement transmitter, making installation and cabling work simpler.

Keksintö kohdistuu myös menetelmässä käytettävään mittauslähet-timeen, jota käytetään tuntoelimeltä tulevan, prosessin painetta vastaavan sähköisen signaalin muokkaamisessa. Tämä mittaus-lähetin on tunnettu pääasiassa siitä, että mittauslähetin käsittää rinnakkain kytkettyinä kaksi vahvistinpiiriä, joille on 4 7101 6 johdettu samalta tuntoelimeltä tuleva sähköinen signaali siten, että ensimmäinen vahvistinpiiri ottaa vastaan sähköisen signaalin sekä staattisen että dynaamisen osuuden prosessin tilaan verrannollisen sähköisen viestin aikaansaamiseksi ja toinen vahvistinpiiri ottaa vastaan ylipäästösuodattimen kautta sähköisen signaalin dynaamisen osuuden prosessilaitteiden kunnon valvontaan käytettävän sähköisen viestin aikaansaamiseksi.The invention also relates to a measuring transmitter for use in the method, which is used for modifying an electrical signal from a sensor corresponding to the process pressure. This measuring transmitter is mainly characterized in that the measuring transmitter comprises two amplifier circuits connected in parallel, to which an electrical signal from the same sensor is applied, so that the first amplifier circuit receives both a static and a dynamic portion of the electrical signal to produce a proportional electronic message and a second the amplifier circuit receives, through the high-pass filter, a dynamic portion of the electrical signal to provide an electronic message for monitoring the condition of the process equipment.

Muissa mittauslähettimeen kohdistuvissa aij vaatimuksissa on esitetty mittaus 1ähettimen edullisia suoritusmuotoja.Other embodiments of the measurement transmitter disclose preferred embodiments of the measurement transmitter.

Seuraavassa selityksessä havainnollistetaan oheisiin piirustuksiin viitaten keksinnön mukaista menetelmää sekä mittauslähe-tintä erään suoritusesimerkin avulla. Piirustuksissa kuva 1 esittää kaaviollisesti prosessin ohjausta ja kunnon valvontaa , kuva 2 kuvaa graafisesti painetta vastaavaa sähköistä signaalia sekä viestejä pisteissä A, B ja C ja kuvat 3 ja 4 esittävät kaaviollisesti eräitä miltauslähettimen suoritusmuotoja.In the following description, with reference to the accompanying drawings, a method according to the invention and a measuring transmitter are illustrated by means of an exemplary embodiment. In the drawings, Figure 1 schematically illustrates process control and condition monitoring, Figure 2 graphically depicts an electrical signal corresponding to pressure, and messages at points A, B, and C, and Figures 3 and 4 schematically illustrate some embodiments of a flour transmitter.

Kuvaan 1 viitaten prosessiin ja prosessia!neeseen 1 yhteydessä oleva tuntoelin 2 muuntaa paineen, sekä staattisen että dynaamisen sähköiseksi signaaliksi, joka esivahvis tetaan esivahvis-timella 3. Vahvistettu signaali johdetaan varsinaiseen vahvis-tusosaan, jossa on rinnan kaksi vahvistuspairiä 4 ja 5, joista ensimmäinen 4 vahvistaa yhdiste1mäsignaa1in ja joista toinen 5 vahvistaa ylipäästösuodattimen 6 läpäisevän dynaamisen osuuden yhdiste1mäsignaalis ta . Edelleen vahvistuspiiristä 4 johdetaan sähköinen viesti toimi- tai säatölaitteel1 e 7 sekä mahdolliseen näyttöön 8. Vastaavasti vahvistuspiiristä 5 johdetaan sähköinen viesti prosessilaitteiden kunnon valvontaan ja tarkkailuun 9.Referring to Figure 1, the sensor 2 connected to the process and the process 1 converts the pressure, both static and dynamic, into an electrical signal which is preamplified by a preamplifier 3. The amplified signal is applied to an actual amplification section with two amplification circuits 4 and 5 in parallel, the first 4 amplifies the compound signal and the other 5 amplifies the dynamic portion of the compound signal passing through the high-pass filter 6. Furthermore, an electronic message is passed from the amplification circuit 4 to the actuator or control device 1 and to a possible display 8. Correspondingly, an electronic message is derived from the amplification circuit 5 to the condition monitoring and control 9 of the process devices.

7101 6 57101 6 5

Kuva 2 esittää signaaleja ajan t funktiona esimerkinomaisesti. Tällöin tuntoelimen 2 välittämä esivahvistettu yhdistelmäsig-naali on merkitty kirjaimella A. Kirjaimella B merkitystä vahvistetusta toimilaitteiden ohjauksessa käytettävästä viestistä on suodattunut pois signaalissa A näkyvä dynaaminen osuus ja viesti B vastaa toimilaitteiden tarpeita. Kirjaimella C on merkitty vahvistettu dynaaminen osuus, josta puolestaan on suodatettu pois staattinen osuus. Ympyröillä on esitetty vahvistus-suhdetta. Vaikka staattisen paineen painetaso muuttuu (pienempi ympyrä) niin vahvistettu dynaaminen osuus säilyttää olennaisesti saman viestitason (suurempi ympyrä).Figure 2 shows the signals as a function of time t by way of example. In this case, the pre-amplified composite signal transmitted by the sensor 2 is denoted by the letter A. The dynamic portion shown in the signal A has been filtered out of the amplified actuator control message denoted by the letter B, and the message B corresponds to the needs of the actuators. The letter C denotes the amplified dynamic portion, from which the static portion is filtered out. The circles show the gain ratio. Although the pressure level of the static pressure changes (smaller circle), the amplified dynamic portion maintains essentially the same message level (larger circle).

Kuvassa 3 on kaaviollisesti esitetty erästä mittauslähettimen 10 suoritusmuotoa. Prosessiaineen paineesta p saatava tieto muunnetaan sähköiseksi signaaliksi tuntoelimessä, joka voi olla esim. venymäliuskamittaukseen perustuva tai pietso-resistiivi— nen. Kuvan 3 esittämä mittauslähetin 10 toimii kaksijohdinperi-aatteella, jolloin sekä vahvistinpiirin 4 että 5 (johdin 21 kaksijohdinjärjes telmän liittimista 11) syöttöjännite voidaan kuvan 3 mukaisesti ottaa virtalähteestä 22. Toimintatehon vaatima virta voidaan ohjata diodihaaran 15 ja mittauslähettimen metallisten osien kautta prosessin maapotentiaaliin.Figure 3 schematically shows an embodiment of a measuring transmitter 10. The information obtained from the pressure p of the process medium is converted into an electrical signal in the sensor, which can be, for example, based on strain gauge measurement or piezo-resistive. The measuring transmitter 10 shown in Fig. 3 operates on a two-wire principle, whereby the supply voltage of both amplifier circuits 4 and 5 (conductor 21 from the two-wire system terminals 11) can be taken from the power supply 22 as shown in Fig. 3.

Vaihtoehtoisesti vahvistinpiiri 5 voidaan konstruoida myös niin pienellä teholla toimivista elektroniikkakomponenteista, että diodihaara 15 voidaan jättää kokonaan pois ja käyttövirta ohjata viesti1iittimeen 12 (katkoviiva kuvassa 3). Tämä on konstruktiona kalliimpi, mutta parantaa elektroniikkaosien eristystä prosessin metallirakenteista. Samoin prosessin maapoten-tiaali saa olla riippumaton viestijärjestelmän maapotentiaalis-ta.Alternatively, the amplifier circuit 5 can also be constructed of electronic components operating at such a low power that the diode branch 15 can be completely omitted and the drive current directed to the message terminal 12 (dashed line in Fig. 3). This is more expensive in construction, but improves the insulation of electronic components from the metal structures of the process. Likewise, the ground potential of the process must be independent of the ground potential of the communication system.

Vahvistinpiirit 4 ja 5 sisältävät tarvittavan määrän tehoasteita 16, 17, kuten transistoreita, joita asetettavat vahvistin-piirien 4 ja 5 vahvistimet 23, 24 ohjaavat.Amplifier circuits 4 and 5 contain the required number of power stages 16, 17, such as transistors controlled by amplifiers 23, 24 of the amplifier circuits 4 and 5 to be set.

6 710166 71016

Kuvan 3 mukaisesti vahvistinpiirien 4 ja 5 u1 ostu1oviestit yhdistetään (liitin 1P) , jolloin mittaus lähettimen 10 kaksijoh-dinperiaatetta voidaan käyttää hyväksi myös dynaamisen viestin siirtämisessä. Tällöin vastaanottopäässä 1P voidaan suuritaa-juinen dynaaminen viesti johtaa kapusi ti i v i sost i (y1ipäästösuo-datin 25) yhdistetystä viestistä erotettuna valvonta-, tarkkailu- tai rekisteröinti laittee 11 e, kuten oski11oskoopi1 le. Vastaavasti staattinen viesti erotetaan vastuksen ?6 ja kondensaattorin 27 avulla. Lisäksi vastaanottopäässä on mittausvastus 28. Edellä kuvattu järjestely soveltuu sellaisiin järjestelmiin, joissa vanha mittauslähetin halutaan korvata keksinnön mukaisella m i t taus 1 ähe 11. i me 11 a . Tällöin ei tarvita asennuksia eikä uusia kaapelointeja. Luonnollisesti keksinnön mukainen mittauslähetin edellä esitetyllä tavalla toteutettuna säästää myös uusien kohteiden suunnittelukustannuksia, koska aikaisempia kaapelointisuunnitelmia ei tarvitse muuttaa.According to Fig. 3, the purchase messages of the amplifier circuits 4 and 5 are connected (terminal 1P), whereby the two-wire principle of the measuring transmitter 10 can also be utilized in transmitting a dynamic message. In this case, at the receiving end 1P, a high-frequency dynamic message can be derived from the combined message of the capacitant (high-pass filter 25) separated by a monitoring, monitoring or recording device 11e, such as an oscilloscope. Correspondingly, the static message is separated by a resistor? 6 and a capacitor 27. In addition, the receiving end has a measuring resistor 28. The arrangement described above is suitable for systems in which it is desired to replace the old measuring transmitter with a measuring device according to the invention. In this case, no installations or new cabling are required. Naturally, the measuring transmitter according to the invention, implemented in the manner described above, also saves the design costs of new objects, because it is not necessary to change previous cabling plans.

Vaihtoehtoisesti voidaan dynaamisen viestin erottaminen toteuttaa myös induktiivisesti kaksijohdinjärjes telmän jommasta kummasta syöttöjohtimesta sijoittamalla johtimen yhteyteen herkkä induktiivinen vaihtovirran tuntoelin, joka yhdistetään valvonta-, tarkkailu- tai rekisteröinti laitteeseen .Alternatively, the separation of the dynamic message can also be performed inductively from one of the two supply conductors of the two-wire system by placing a sensitive inductive AC sensor in connection with the conductor, which is connected to a monitoring, monitoring or recording device.

Luonnollisesti lisäjohtimien avulla voidaan signaalit kuljettaa erillisenä jo mittauslähettimeltä. Esimerkiksi mikäli mittaus-lähettimessä, joka on tarkoitettu ainoastaan staattisten paineiden mittaukseen, on olemassa kytkentävalmi us, voidaan dynaaminen viesti erottaa erillisellä vahvistinpiiri11ä 5, joka on rakennettu paikallista valvontaa tai rekisteröintiä varten. Tällöin staattisen paineen mittauksessa käytettävä mittauslähetin on varustettava 1iitäntäpistei11ä 11, 12 ja 19. Valvonta- ja tarkkailulaite, kuten oskilloskooppi on puolestaan kytketty kytkentäpisteisiin 14' ja 13'. Tällöin siis saadaan aikaan kuvan 4 mukainen kytkentä, jossa dynaaminen paineviesti saadaan kohdasta 20. Kohdan 20 signaa1ijännite muodostetaan yhdellä mittausvastuksella joko kuvan 4 mukaisesti vahvistinpiirissä 5 7 71016 (mittausvastus 29) tai ulkopuolella (mittausvastus kohdassa 30) signaalin vastaanottopäässä. Toisen vahvietinpiirin 5 käyttö-virtahaara 31 voidaan yhdistää suoraan kytkentäpisteeseen 13, jolloin diodin 15 muodostamaa yhteyttä ei tarvita. Diodin 15 avulla estetään maahan kytkentää muodostamasta tässä tapauksessa maavirtasilmukkaa. Luonnollisesti edellä esitetty kytkentä voidaan toteuttaa myös siten, että mittauslähetin sinänsä sisältää vahvistuspiirin 5 ja lähetin sisältää kytkentäpisteet 14 ja 13, joiden kautta paikallinen tai jatkuva valvonta ja tarkkailu voidaan toteuttaa vastaavalla tavalla.Naturally, additional cables can be used to carry the signals separately from the measuring transmitter. For example, if there is a connection capability in a measuring transmitter intended only for measuring static pressures, the dynamic message can be separated by a separate amplifier circuit 5 built for local monitoring or registration. In this case, the measuring transmitter used for measuring the static pressure must be equipped with connection points 11, 12 and 19. A monitoring and observation device, such as an oscilloscope, is in turn connected to the connection points 14 'and 13'. Thus, the circuit according to Fig. 4 is provided, in which the dynamic pressure message is obtained from point 20. The signal voltage at point 20 is generated by one measuring resistor either in amplifier circuit 5 7 71016 (measuring resistor 29) or outside (measuring resistor at point 30) at the signal receiving end. The drive current branch 31 of the second amplifier circuit 5 can be connected directly to the switching point 13, in which case the connection formed by the diode 15 is not required. The diode 15 prevents the connection to ground in this case to form a ground current loop. Of course, the above-mentioned connection can also be implemented in such a way that the measuring transmitter itself contains an amplification circuit 5 and the transmitter includes switching points 14 and 13, through which local or continuous monitoring and monitoring can be implemented in a corresponding manner.

Kuva 4 sisältää siis lähettimen ulkopuoliset vaihtoehtoiset kytkentämahdollisuudet vahvistinpiirin 5 käyttövirran johtamiseksi joko diodihaaran 15 kautta tai liittimen 13 kautta. Diodien tehtävänä on estää virran kulkeminen diodihaaran kautta siinä tapauksessa, että käyttövirta johdetaan liittimen 13 kautta. Diodeita ei tarvittaisi, jos nämä kaksi vaihtoehtoa toteutettaisiin erilaisilla vahvistinpiirin 5 sisäisillä kytken-nöillä; ensin mainitussa tapauksessa haara 15 voisi olla pelkkä johdin ja jälkimmäisessä tapauksessa se puuttuisi kokonaan. (Sama pätee kuvaan 3, jolloin vain käytetään liitintä 12 liittimen 13 sijasta). Käytännössä on edullista toteuttaa vaihtoehdot samanlaisilla vahvistinyksiköi11ä.Figure 4 thus includes alternative connection possibilities outside the transmitter for conducting the operating current of the amplifier circuit 5 either via the diode branch 15 or via the terminal 13. The function of the diodes is to prevent current from flowing through the diode branch in the event that the operating current is conducted through terminal 13. Diodes would not be needed if the two alternatives were implemented with different internal connections of the amplifier circuit 5; in the former case, branch 15 could be a mere conductor and in the latter case it would be completely absent. (The same is true for Figure 3, where only terminal 12 is used instead of terminal 13). In practice, it is advantageous to implement the alternatives with similar amplifier units.

Eräänä käytännön esimerkkinä voidaan esittää seuraava: Mittaus-lähettimen lähtöviestikaapeli on tavallisesti pitkä. Siihen voi näin ollen indusoitua erilaisia häiriöitä. Niinpä viestialueek-si on useimmiten valittu suhteellisen suuri tasavirta, 20mA, joka siirtää pieneen tuloimpedanssiin (vastus 28 kuvassa 3) suhteellisen häiriövapaan jännitesignaalin. Tuloimpedanssin suuruus on tyypillisesti 250 ohmia ja jännitesignaalin suuruus on täten 0 - 5V. Näillä arvoilla saadaan siis käytännön tilanteessa tarvittavan tarkka staattinen paineviesti.As a practical example, the following can be shown: The output signal cable of a measurement transmitter is usually long. Thus, various disturbances can be induced. Thus, a relatively large direct current, 20mA, is most often chosen as the signal range, which transmits a relatively interference-free voltage signal to a low input impedance (resistor 28 in Fig. 3). The magnitude of the input impedance is typically 250 ohms and the magnitude of the voltage signal is thus 0 to 5V. These values thus give the exact static pressure message required in a practical situation.

8 7101 68 7101 6

Mikäli halutaan myös tarkkailla dynaamista painetta ja saada aikaan dynaaminen paineviesti, on staattisen ja dynaamisen pai-nesignaalin muodostamasta yhdistelmästä erotettava, olennaisesti pienempi dynaaminen viesti, joka suuruusluokaltaan on ainoastaan prosentin murto-osa staattisesta paineesta, esim. 10 mbar 10 barin prosessipaineella. Signaalin erottaminen yhdis-telmasignaalista on vaikeaa ja se sekoittuu helposti lähtövies-tikaapeliin indusoituneisiin häiriöihin. Esimerkin tapauksessa dynaamisen paineen signaalialue on 20 μΑ / 5 mV (250 ohm mit-tausvastus).If it is also desired to monitor the dynamic pressure and obtain a dynamic pressure message, a substantially smaller dynamic message must be distinguished from the combination of the static and dynamic pressure signal, which is only a fraction of a percent of the static pressure, e.g. 10 mbar at 10 bar process pressure. It is difficult to separate the signal from the combination signal and it is easily mixed with the interference induced in the output communication cable. In the example, the dynamic pressure signal range is 20 μΑ / 5 mV (250 ohm measuring resistance).

Nämä vaikeudet voidaan välttää keksinnön mukaisesti vahvistamalla erotettu dynaaminen painesignaali esim. 1 mA:n luokkaa olevaksi viestiksi. Tällöin saadaan edellä mainituista häiriöistä riittävän hyvin erottuva hyötyviesti. Tämä viesti lähetetään kaksijohdinperiaatteella toimivassa mittauslähettimessä (0,5 + 0,5) mA:n alueelle asetettuna virtana, joka voidaan yhdistää ja summata mittauslähettimen staattiseen viestivirtaan, koska viestihaarat ovat lähdöiltään hyvin suuri-impedanssisia. Koska dynaamisen viestin nolla-arvo on 0,5 mA, täytyy varsinaisen mittauslähettimen viestille suorittaa vastaava alkupisteen siirto. Edellä esitetyllä kytkennällä saadaan 250 ohmin mit-tausvastuksessa dynaamiseen signaaliin nähden verrannollinen vaihtojännite + 125 mV:n alueella.These difficulties can be avoided according to the invention by amplifying the separated dynamic pressure signal, e.g. as a signal of the order of 1 mA. In this case, a sufficiently good benefit message is obtained from the above-mentioned disturbances. This message is sent in a two-wire measuring transmitter as a current set in the range of (0.5 + 0.5) mA, which can be connected and summed to the static signal current of the measuring transmitter, because the message branches have very high impedance outputs. Since the zero value of the dynamic message is 0.5 mA, the corresponding starting point shift must be performed for the actual measuring transmitter message. The above connection provides an alternating voltage in the range of + 125 mV proportional to the dynamic signal at a measuring resistance of 250 ohms.

Keksinnön mukaista mi ttaus1ähetintä voidaan soveltaa myös pai-ne-eromittauksien yhteydessä.The measuring transmitter according to the invention can also be applied in connection with differential pressure measurements.

Claims

A method for electric pressure measurement, wherein the electrical signal from the sensor (2) corresponding to the pressure of the process (1) is converted in the measuring transmitter (10) into a suitable electronic message for process actuators (7) and the like (8), characterized in that - in the measuring transmitter (10) 2) the dynamic portion is separated from the incoming electrical signal containing the combination of static and dynamic portions and that both the composite signal and the dynamic portion are amplified separately, the message amplified from the composite signal being used in a manner known per se to control actuators (7); under supervision (9).

Method according to Claim 1, characterized in that the dynamic part is separated (6) from the composite signal via a high-pass filter operating on a capacitive or inductive principle for amplification.

Method according to claim 1, characterized in that after the amplification, the messages amplified from both the composite signal and its dynamic part are combined and that the messages are again separated before the actuator (7) and the monitoring (9).

A method according to claim 3, characterized in that the message amplified from the dynamic portion at the receiving end (18) is capacitively separated. 10 71016

A method according to claim 3, characterized in that the message amplified from the dynamic portion is inductively separated.

Method according to Claim 1, characterized in that the message amplified from both the composite signal and its dynamic part is fed separately to the actuator (7) and the monitor (9).

A measuring transmitter (10) for use in a method according to claims 1 to 6 for generating an electrical signal corresponding to the pressure of a process (1) from a sensor (2), characterized in that the measuring transmitter (10) comprises two amplifier circuits (4, 5) connected in parallel. an electrical signal from the same sensor (2) such that the first amplifier circuit (4) receives an electrical signal proportional to the state of both the static and dynamic part process to produce an electronic message and the second amplifier circuit (5) receives the dynamic part of the electrical signal via the high pass filter (6) to provide an electronic message for use in monitoring (9).

Measuring transmitter according to Claim 7, characterized in that an electronic message (B) proportional to the state of the process and a message (C) for monitoring the condition of the process actuators are connected downstream of the amplifier circuit (12) and means (18) for re-separating the messages before receiving. actuator (7) and control (9).

Measuring transmitter according to Claim 8, characterized in that the message separating element (25) used for monitoring the condition of the process actuators is based on a capacitive principle. 11 71016

9 71 01 6

Measuring transmitter according to Claim 8, characterized in that the means for separating the message used for monitoring the condition of the process actuators is operating on an inductive principle.

Measuring transmitter according to Claim 7, characterized in that the means (6) used for separating the dynamic part of the electrical signal is a high-pass filter operating on a capacitive or inductive principle.

Measuring transmitter according to Claim 7, characterized in that the operating power of the second amplifier circuit (5) is connected to the positive conductor (11) of the current source (22) of the measuring transmitter (10) and that the operating current is conducted to ground potential via the measuring transmitter (10).

Measuring transmitter according to Claims 7 to 10 and 12, characterized in that the operating current of the second amplifier circuit (5) is connected to the negative conductor (12) of the measuring transmitter (10) operating on the two-wire principle.

Measuring transmitter according to Claim 7, characterized in that the sensor (2) is operated on the strain gauge principle or the piezo-resistive principle. 12,7101 6 Patent