NL1000844C2

NL1000844C2 - Remote detection system for temperature changes without wired transducers

Info

Publication number: NL1000844C2
Application number: NL1000844A
Authority: NL
Inventors: Jean-Louis Wesselink
Original assignee: Wavin Repox B V
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 1997-01-21

Abstract

The system uses a transmitter (1) which generates a high frequency magnetic field in the area where the temperature data is to be monitored. Objects in the field carry one or more passive resonating circuits (3). The resonance is detected by a receiver (4) on the periphery of the field. The resonators consist of an inductance in series with one or more capacitors. The operation of the resonators can be altered when fuse elements in the circuit are melted by rises in temperature. The fuse elements are connected in such a way that they can stop the resonator from working or change the resonating frequency when they melt.

Description

Korte aanduiding: Stelsel voor het contactloos bepalen van het bereiken van een waarde of waardeninterval van een fysische procesparameterShort designation: System for contactless determination of the achievement of a value or value interval of a physical process parameter

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor het contactloos bepalen van het bereiken van een waarde of waardeninterval van een fysische procesparameter, omvattende: een zendinrichting voor het onder toe-5 passing van een antenne opwekken van een hoogfrequent elektromagnetisch veld, een met het opgewekte elektromagnetische veld samenwerkend meet-element, dat een uit een inductiviteit en een capaciteit opgebouwde ontvangstketen omvat, en een ontvangst/detectie-inrichting voor het waar-10 nemen van de beïnvloeding van het elektromagnetisch veld door de aanwezigheid van het meet-element daarin.The present invention relates to a system for contactlessly determining the attainment of a value or value interval of a physical process parameter, comprising: a transmitter for generating a high-frequency electromagnetic field with the use of an antenna, one with the generated electromagnetic field cooperating measuring element, comprising a receiving circuit built up of an inductance and a capacitance, and a receiving / detecting device for detecting the influence of the electromagnetic field by the presence of the measuring element therein.

Een dergelijk stelsel is beschreven in het Europees octrooischrift 0 395 188. In het bekende stelsel wordt op afstand, zgn. “real time” de waarde van een fysische para-15 meter gemeten met behulp van een meetsonde. De meetsonde is daarbij voorzien van een ontvangstketen waarin door middel van een door een gecombineerde zend/ontvangstinrichting opgewekt elektromagnetisch veld een wisselspanning kan worden geïnduceerd. De meetsonde omvat voorts een transdu-20 cent waarvan de elektrische grootheid afhankelijk is van de te bepalen fysische parameter, terwijl bovendien de elektrische grootheid van de transducent wordt omgezet in een digitaal signaal. De in de ontvangstketen van de meetsonde geïnduceerde wisselspanning wordt gemoduleerd in afhanke-25 lijkheid van het digitale signaal, welke variatie weer door de zend/ontvangstinrichting kan worden waargenomen en aan de hand waarvan de bijbehorende waarde van de fysische parameter kan worden weergegeven.Such a system is described in European patent 0 395 188. In the known system the value of a physical parameter is measured remotely, so-called "real time", using a measuring probe. The measuring probe is provided with a receiving circuit in which an alternating voltage can be induced by means of an electromagnetic field generated by a combined transmitting / receiving device. The measuring probe further comprises a transducer of 20 cents, the electric quantity of which depends on the physical parameter to be determined, while, moreover, the electric quantity of the transducer is converted into a digital signal. The alternating voltage induced in the receiving circuit of the measuring probe is modulated depending on the digital signal, which variation can again be observed by the transmitter / receiver and by means of which the associated value of the physical parameter can be displayed.

Dit bekende stelsel heeft als nadeel dat de meetsonde 30 uit een betrekkelijk groot aantal onderdelen is samengesteld, wat met name de bedrijfszekerheid van het stelsel 1 0 0 0 8 44 - 2 - negatief beïnvloedt. Bovendien maakt het grote aantal onderdelen de sonde relatief kostbaar, in het bijzonder aangezien bij bepaalde toepassingen de gebruikte meetsondes in het verloop van een proces verloren zullen gaan. In dat 5 geval dienen dergelijke meetsondes bij voorkeur zo goedkoop mogelijk te zijn uitgevoerd.The drawback of this known system is that the measuring probe 30 is composed of a relatively large number of parts, which, in particular, has a negative effect on the operational reliability of the system. In addition, the large number of parts makes the probe relatively expensive, especially since in certain applications the measuring probes used will be lost in the course of a process. In that case, such measuring probes should preferably be as cheap as possible.

De uitvinding beoogt derhalve een stelsel van het in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarvan de meet-elementen slechts geringe afmetingen hebben, bedrijfszeker 10 zijn en op goedkope wijze kunnen worden vervaardigd.The object of the invention is therefore to provide a system of the type mentioned in the preamble, the measuring elements of which have only small dimensions, are reliable and can be manufactured inexpensively.

Een dergelijk stelsel wordt gekenmerkt, doordat het meet-element voorts een verbreekelement omvat, die een stroomtak in de meetketen onderbreekt bij het overschrijden van een bepaalde drempelwaarde van de fysische procespara-15 meter, en doordat de onderbreking in de stroomtak wordt geregistreerd door de ontvangst-/detectie-inrichting.Such a system is characterized in that the measuring element further comprises a breaking element, which interrupts a branch of current in the measuring chain when a certain threshold value of the physical process parameter is exceeded, and in that the interrupt in the branch of current is registered by the reception - / detection device.

De meet-elementen uit het stelsel volgens de uitvinding kunnen zeer klein worden uitgevoerd en goedkoop worden vervaardigd. Door het kleine aantal onderdelen waaruit een 20 meet-element uit het stelsel volgens de uitvinding is samengesteld is het stelsel in hoge mate bedrijfszeker.The measuring elements from the system according to the invention can be made very small and can be manufactured inexpensively. Due to the small number of parts of which a measuring element from the system according to the invention is composed, the system is highly reliable.

Een ander voordeel is voorts dat de overige onderdelen uit het stelsel volgens de uitvinding in de handel verkrijgbare, goedgekeurde standaardapparatuur kan omvatten. 25 Hierdoor behoeft zodoende in het algemeen geen nieuwe apparatuur te worden ontwikkeld, wat weer een verdere kostenbesparing met zich meebrengt.Another advantage is further that the remaining components of the system of the invention may include commercially available approved standard equipment. As a result, it is therefore generally not necessary to develop new equipment, which in turn entails further cost savings.

Volgens een speciale uitvoeringsvorm van het stelsel volgens de uitvinding is de onderbreking van de meetketen 30 irreversibel. Dit is met name van belang in die toepassingen waarbij het niet beslist noodzakelijk is het verloop van de fysische procesparameter continu te volgen, maar waarbij het voldoende is om na afloop van een proces of bewerking te kunnen vaststellen of een fysische procespara-35 meter een bepaalde waarde heeft bereikt gedurende een proces of bewerking, danwel deze waarde eventueel heeft overschreden. Met andere woorden het meetelement heeft geheugenwerking.According to a special embodiment of the system according to the invention, the interruption of the measuring circuit 30 is irreversible. This is particularly important in those applications where it is not absolutely necessary to continuously monitor the progress of the physical process parameter, but where it is sufficient to be able to determine at the end of a process or operation whether a physical process parameter is has reached a value during a process or operation, or may have exceeded this value. In other words, the measuring element has memory effect.

1000844 - 3 -1000844 - 3 -

De uitvinding zal thans aan de hand van de bijgaande tekening nader worden toegelicht. Hierin toont:The invention will now be explained in more detail with reference to the appended drawing. Herein shows:

Fig.l een principeschema van een stelsel waarin de uitvinding kan zijn belichaamd; 5 Fig. 2A een eerste schematische uitvoeringsvorm van een meet-element van een stelsel volgens de uitvinding;Fig. 1 is a schematic diagram of a system in which the invention may be embodied; FIG. 2A shows a first schematic embodiment of a measuring element of a system according to the invention;

Fig. 2B een tweede schematische uitvoeringsvorm van een meet-element van een stelsel volgens de uitvinding;Fig. 2B a second schematic embodiment of a measuring element of a system according to the invention;

Fig. 3 een op het principe van het in fig. 2A getoonde 10 meet-element gebaseerd meerwaardig meetelement, enFig. 3 a polyvalent measuring element based on the principle of the measuring element shown in FIG. 2A, and

Fig. 4 een op het principe van het in fig. 2B getoonde meet-element gebaseerd meerwaardig meetelement.Fig. 4 is a polyvalent measuring element based on the principle of the measuring element shown in FIG. 2B.

In fig. 1 is op schematische wijze een opbouw van een stelsel weergegeven aan de hand waarvan de werking van een 15 stelsel volgens de uitvinding zal worden toegelicht. In deze figuur is met verwijzingscijfer 1 een zendinrichting aangeduid die een hoogfrequent elektromagnetisch veld genereert dat wordt uitgestraald via een met de zendinrichting 1 gekoppelde antenne 2. De zendinrichting 1 kan een 20 traditionele opbouw hebben.Fig. 1 schematically shows a construction of a system by means of which the operation of a system according to the invention will be explained. In this figure, reference numeral 1 designates a transmitting device which generates a high-frequency electromagnetic field which is emitted via an antenna 2 coupled to the transmitting device 1. The transmitting device 1 can have a traditional construction.

Een in het door de zendinrichting 1 uitgezonden elektromagnetisch veld geplaatste, op de frequentie f af gestemde LC-kring 3 zal, wanneer de zendfrequentie eveneens f bedraagt in dit veld in resonatie geraken en een relatief 25 grote hoeveelheid elektromagnetische energie aan het opgewekte elektromagnetische veld onttrekken.An LC circuit 3 tuned to the frequency f in the electromagnetic field emitted by the transmitting device 1 will resonate when this transmitting frequency is also f in this field and will extract a relatively large amount of electromagnetic energy from the generated electromagnetic field .

Een eveneens in het door de zendinrichting 1 opgewekte elektromagnetisch veld geplaatste ontvanginrichting 4, welke is voorzien van een ontvangstantenne 5, kan de afname 30 van de sterkte van het elektromagnetische veld, welke een indicatie is voor de aanwezigheid van de op de frequentie f afgestemde LC-kring 3 waarnemen. De ontvanginrichting 4 kan eveneens een traditionele opbouw hebben. Om tot een goede detectie van de aanwezigheid van een op de frequentie f 35 afgestemde LC-kring 3 te komen, is het wenselijk dat het door de ontvang/detectie-inrichting 4 ontvangen veld wordt gevoerd door een banddoorlaatfilter met smalle band, waarvan de centrale frequentie f bedraagt.A receiving device 4, also provided in the electromagnetic field generated by transmitter 1, and which is provided with a receiving antenna 5, can decrease the strength of the electromagnetic field, which is an indication of the presence of the LC tuned to the frequency f observe circuit 3. The receiving device 4 can also have a traditional construction. In order to achieve a good detection of the presence of an LC circuit 3 tuned to the frequency f35, it is desirable that the field received by the receiving / detecting device 4 is passed through a narrow-band bandpass filter, the center of which frequency f.

1 0 0 0 8 4 4 - 4 -1 0 0 0 8 4 4 - 4 -

Stelsels met een opbouw zoals geschetst in fig. 1 vinden bijvoorbeeld toepassing bij de beveiliging tegen diefstal van goederen in winkels en warenhuizen. De te beveiligen goederen zijn dan bijvoorbeeld voorzien van een 5 een of meer LC-kringen omvattend label of etiket en de klanten zullen bij het verlaten van de winkel zich door een door een zender opgewekt hoogfrequent elektromagnetisch veld dienen te begeven. Een ontvang/detectie-inrichting zal de aanwezigheid in het opgewekte elektromagnetische veld 10 van goederen die nog zijn voorzien van dergelijke labels of etiketten waarnemen en een alarm doen afgaan, of iets dergelijks.Systems with a structure as outlined in fig. 1 find application for example in the protection against theft of goods in shops and department stores. The goods to be protected are then, for example, provided with a label or label comprising one or more LC circuits and customers will have to pass through a high-frequency electromagnetic field generated by a transmitter when they leave the store. A receiving / detecting device will detect the presence in the generated electromagnetic field 10 of goods still bearing such labels or labels and sound an alarm or the like.

Teneinde een stelsel met de opbouw van fig. 1 toe te kunnen passen voor het contactloos bepalen van een fysische 15 procesparameter, is, zoals in fig. 2A en 2B is getoond, de in het stelsel gebruikte LC-kring voorzien van een element dat een onderbreking veroorzaakt in de stroomtak waarin deze is opgenomen, wanneer dit element wordt blootgesteld aan beïnvloeding door de te bepalen fysische grootheid en 20 deze laatste een bepaalde drempel, waarbij de onderbreking plaatsvindt, overschrijdt. Voor de eenvoud van de beschrijving en de figuren zijn in de figuren de verbreekelementen als zogenaamde smeltveiligheden weergegeven en zal de stroomtak waarin een dergelijke smeltveiligheid is opgeno-25 men dus worden onderbroken, wanneer de temperatuur waaraan deze smeltveiligheid wordt blootgesteld een bij deze smeltveiligheid behorende temperatuur overschrijdt.In order to be able to use a system with the structure of Fig. 1 for determining a physical process parameter without contact, as shown in Figs. 2A and 2B, the LC circuit used in the system is provided with an element which causes an interruption in the branch of current in which it is incorporated, when this element is exposed to influence by the physical quantity to be determined and the latter exceeds a certain threshold at which the interruption takes place. For the sake of simplicity of the description and the figures, the breaking elements are shown in the figures as so-called fuses and the branch of current in which such a fuse is incorporated will therefore be interrupted when the temperature to which this fuse is exposed has a temperature associated with this fuse exceeds.

In fig. 2A is een meetonderdeel 6 weergegeven, dat is opgebouwd uit een serieschakeling van een inductiviteit 7, 30 een capaciteit 8 en een smeltveiligheid 9. Deze keten 6 toegepast in het algemene stelsel van fig. 1 zal bij de frequentie f van het door de zend inrichting 1 uitgezonden elektromagnetische veld voortdurend een betrekkelijk grote hoeveelheid energie aan dit veld onttrekken. Pas wanneer 35 het meetonderdeel 6 aan een temperatuur wordt blootgesteld die hoger is dan de temperatuur waarbij de smeltveiligheid 9 doorsmelt, zal de ontvang/detectie-inrichting 4 een toename in de sterkte van het elektromagnetisch veld waar- 1000844 - 5 - nemen, hetgeen dan indicatief is voor het bereiken van de smelttemperatuur van de smeltveiligheid 9.Fig. 2A shows a measuring part 6, which is composed of a series circuit of an inductance 7, a capacitance 8 and a fuse 9. This circuit 6 used in the general system of Fig. 1 will operate at the frequency f of the the electromagnetic field emitted from the transmitting device 1 continuously extracts a relatively large amount of energy from this field. Only when the measuring part 6 is exposed to a temperature higher than the temperature at which the fuse 9 melts through, will the receiver / detection device 4 detect an increase in the strength of the electromagnetic field, which then is indicative of reaching the melting temperature of the fuse 9.

Is een meetonderdeel 10, zoals weergegeven in fig. 2B, opgebouwd uit een parallelschakeling van een inductiviteit 5 11, een capaciteit 12 en een smeltveiligheid 13 dan is juist het tegenovergestelde het geval. Het door de zendin-richting 1 uitgezonden elektromagnetisch veld zal, bij plaatsing van het meetonderdeel 10 in dit veld, nagenoeg niet door dit meetonderdeel 10 worden beïnvloed, wanneer de 10 temperatuur waaraan het meetonderdeel 10 is blootgesteld ligt onder de temperatuur waarbij de smeltveiligheid 13 doorsmelt. Pas wanneer deze temperatuur wordt bereikt, zal met de na het doorsmelten van de smeltveiligheid 13 ontstane LC-kring weer elektromagnetische energie aan het uitge-15 zonden veld worden onttrokken. De vermindering in de sterkte van het elektromagnetisch veld kan weer door de ont-vang/detectie-inrichting 4 worden waargenomen, wat derhalve een aanwijzing is voor het bereiken van de bij de smeltveiligheid 13 behorende doorsmelttemperatuur.If a measuring part 10, as shown in Fig. 2B, consists of a parallel connection of an inductance 11, a capacitance 12 and a fuse 13, the exact opposite is the case. When the measuring part 10 is placed in this field, the electromagnetic field emitted by the transmitting device 1 will hardly be influenced by this measuring part 10, if the temperature to which the measuring part 10 is exposed is below the temperature at which the fuse 13 melts . Only when this temperature is reached will electromagnetic energy be extracted from the transmitted field again with the LC circuit formed after the fuse 13 has melted. The decrease in the strength of the electromagnetic field can again be observed by the receiving / detecting device 4, which is therefore an indication of the achievement of the melting temperature associated with the fuse 13.

20 Met de in fig. 2A en 2B getoonde uitvoeringsvormen van de meetonderdelen 6 resp. 10 is het zodoende mogelijk op continue wijze te controleren of in een bepaald proces een temperatuur beneden een bepaalde, door de doorsmelttemperatuur van de smeltveiligheid bepaalde temperatuur blijft. 25 Indien deze temperatuur wordt overschreden zal dit met de ontvangst/detectie-inrichting 4 kunnen worden gedetecteerd en kunnen, indien noodzakelijk, maatregelen worden genomen.With the embodiments of the measuring parts 6 and 2, respectively, shown in Figs. 2A and 2B. It is thus possible to continuously check whether a temperature remains below a certain temperature determined by the melting temperature of the fuse in a particular process. If this temperature is exceeded, it can be detected with the receiving / detecting device 4 and, if necessary, measures can be taken.

Anderzijds is het mogelijk om met de meetonderdelen 6 en 10 uit resp. fig. 2A en 2B na afloop van een proces na 30 te gaan of tijdens dat proces de bij de smeltveiligheid 9 respectievelijk 13 behorende doorsmelttemperatuur is bereikt of overschreden. Hiertoe zou een meetonderdeel 6 of 10, op een drager bevestigd, aan het proces of de bewerking kunnen deelnemen. Na afloop van het proces of de bewerking 35 dient het produkt ervan, waarin zich het meetonderdeel 6 of 10 bevindt, dan in het door een zendinrichting 1 uitgezonden elektromagnetisch veld te worden gebracht om de toestand van de smeltveiligheid vast te kunnen stellen.On the other hand, it is possible to use the measuring parts 6 and 10 from resp. Figures 2A and 2B check after a process whether the melting temperature associated with the fuse 9 and 13 respectively has been reached or exceeded during that process. For this purpose, a measuring part 6 or 10, mounted on a carrier, could participate in the process or the operation. At the end of the process or operation 35, its product, which contains the measuring part 6 or 10, must then be introduced into the electromagnetic field emitted by a transmitter 1 in order to be able to determine the condition of the fuse.

1000844 - 6 -1000844 - 6 -

Met de in fig. 2A en 2B weergegeven meetonderdelen 6 en 10 kan slechts het bereiken en overschrijden van een bepaalde temperatuur worden gesignaleerd. Hierna zullen aan de hand van fig. 3 en 4 een tweetal gunstige uitbreidingen 5 van het algemene in fig. 2Ά en 2B weergegeven principe van de meetonderdelen 6 en 10 worden beschreven.With the measuring parts 6 and 10 shown in Figs. 2A and 2B only the reaching and exceeding of a certain temperature can be signaled. Two favorable extensions 5 of the general principle of the measuring parts 6 and 10 shown in Figures 2Ά and 2B will be described below with reference to Figures 3 and 4.

Fig. 3 toont een meetonderdeel 14 dat is opgebouwd uit een laddernetwerk van een combinatie van een inductiviteit 15 met serie- en parallelgeschakelde smeltveiligheden 16 en 10 capaciteiten 17. Het aantal, n, in dit laddernetwerk opgenomen smeltveiligheden 16, in de figuur aangeduid met Fif waarbij i = l... n, bezit elk een doorsmelttemperatuur Tif waarbij Ti < Ti+1.Fig. 3 shows a measuring part 14 composed of a ladder network of a combination of an inductance 15 with series-connected and parallel-connected fuses 16 and 10 capacities 17. The number, n, of fuses included in this ladder network, indicated in the figure by Fif where i = l ... n, each has a melting temperature Tif where Ti <Ti + 1.

Indien geen van de smeltveiligheden Ft is doorgesmol-15 ten, dat wil zeggen bij een temperatuur T < T,, zal de frequentie waarbij het meetonderdeel 14 zal gaan resoneren voldoen aan de volgende formule: 20 ' i |ς LCj| -* f° 2 η 1 ί=ι / = 1.(^ c,| -» (1) 2π \ i=i / ' 1 30 Hierbij is aangenomen dat de smeltveiligheden F; en de bedrading een verwaarloosbare weerstand hebben. In het algemeen geldt, dat bij het doorsmelten van de eerste j smeltveiligheden, dus bij een temperatuur Tj < T < Tj+J, met j < n, de keten zal gaan resoneren bij 35 f β Λ [Σ LCj 40 j 27Γ \ i=j + l 45 2Ü \ i=j+l / (1 ^If none of the fuses Ft has blown, that is to say at a temperature T <T ,, the frequency at which the measuring part 14 will resonate will satisfy the following formula: 20 'LC | - * f ° 2 η 1 ί = ι / = 1. (^ c, | - »(1) 2π \ i = i / '1 30 It has been assumed that the fuses F; and the wiring have negligible resistance. in general, when the first j fuses melt, that is at a temperature Tj <T <Tj + J, with j <n, the chain will resonate at 35 f β Λ [Σ LCj 40 j 27Γ \ i = j + l 45 2Ü \ i = j + 1 / (1 ^

Hebben alle in het meetonderdeel 14 opgenomen capaciteiten eenzelfde waarde c, dan kan de vergelijking (la) 1000844 - 7 - worden vereenvoudigd tot: fj = ((n-j) *LC) 5 - = (n-j)f, (2) 10 waarbij f de frequentie is waarbij het in fig. 2A en 2B weergegeven meetonderdeel 6 respectievelijk 10 in resonantie geraakt, vooropgesteld dat het produkt van L.C uit fig. 3 gelijk is aan het produkt van L.C uit fig. 2A en 2B. 15 Om het meetonderdeel 14 te gebruiken in een stelsel voor het contactloos meten van de temperatuur dient het in fig. 1 weergegeven stelsel enigszins te worden aangepast. Om te kunnen detecteren bij welke frequentie de resonantie in het meetonderdeel 14 optreedt, dus om te bepalen welke 20 smeltveiligheden F{ reeds zijn doorgesmolten, wordt met de zendinrichting 1 een elektromagnetisch veld opgewekt waarvan de frequentie periodiek, bijvoorbeeld sinusvormig wijzigt.If all capacities included in the measuring part 14 have the same value c, the equation (la) 1000844 - 7 - can be simplified to: fj = ((nj) * LC) 5 - = (nj) f, (2) 10 where f is the frequency at which the measuring part 6 and 10 shown in Figs. 2A and 2B resonate, provided that the product of LC of Fig. 3 is equal to the product of LC of Fig. 2A and 2B. In order to use the measuring part 14 in a system for contactless measurement of the temperature, the system shown in Fig. 1 must be slightly adapted. In order to be able to detect at which frequency the resonance occurs in the measuring part 14, i.e. to determine which fuses F {have already blown, the transmitter 1 generates an electromagnetic field, the frequency of which changes periodically, for instance sinusoidally.

De ontvang/detectie-inrichting 4 dient bovendien 25 zodanig te zijn ingericht, dat de frequentie waarbij het waargenomen elektromagnetisch veld het geringst is wordt gedetecteerd. Dit zou bijvoorbeeld kunnen worden verwezenlijkt door het signaal van het ontvangen elektromagnetisch veld een zogenaamd kamfilter te laten doorlopen, waarvan de 30 piekoverdrachten liggen bij de met de mogelijke resonantie-frequenties van het meetonderdeel 14 overeenkomende frequenties.The receiving / detecting device 4 must moreover be arranged such that the frequency at which the observed electromagnetic field is the least is detected. This could be achieved, for example, by passing the signal of the received electromagnetic field through a so-called comb filter, the peak transmissions of which lie at the frequencies corresponding to the possible resonance frequencies of the measuring part 14.

Fig. 4 toont een opbouw van een meetonderdeel 18 welke is samengesteld uit een serieschakeling van een inductivi-35 teit 19 met een aantal, n, capaciteiten 20. Elke capaciteit 20 is overbrugd door een smeltveiligheid 21, waarbij geen van de smeltveiligheden Fs eenzelfde doorsmelttemperatuur T, hebben.Fig. 4 shows a construction of a measuring part 18 which is composed of a series connection of an inductance 19 with a number, n, capacities 20. Each capacity 20 is bridged by a fuse 21, whereby none of the fuses Fs have the same melting temperature T, to have.

Wordt het meetonderdeel 18 aan een zodanige tempe-40 ratuur blootgesteld dat er j smeltveiligheden F; doorsmelten, waarbij j^n, dan zal de frequentie fj van het elektro- 1 0 0 0 Θ 4 4 - 8 - magnetische veld waarbij de keten in het meetonderdeel 18 zal gaan resoneren voldoen aan: 5 fJ = “iir(L)~* ( (3)The measuring part 18 is exposed to a temperature such that there are fuses F; melting, where j ^ n, the frequency fj of the electro-magnetic field at which the circuit in the measuring part 18 will resonate will satisfy: 5 fJ = “iir (L) ~ * ((3)

Hebben alle capaciteiten 20 eenzelfde waarde dan gaat vergelijking (3) over in: 10 fj e 2n (j)MLC)“ = (j)* f (4)If all capacities 20 have the same value, equation (3) becomes: 10 fj e 2n (j) MLC) “= (j) * f (4)

Hierbij is f de frequentie waarbij de meetopnemer 6 of 10 uit respectievelijk fig. 2A en 2B in resonantie geraken, 15 vooropgesteld dat het produkt van L.C uit fig. 3 gelijk is aan het produkt van L.C uit fig. 2A en 2B.Here, f is the frequency at which the measuring sensor 6 or 10 from Fig. 2A and 2B respectively resonate, provided that the product of L.C from Fig. 3 is equal to the product of L.C from Fig. 2A and 2B.

In tegenstelling tot de opbouw van het meetonderdeel 14 uit fig. 3 zal bij toenemend aantal doorgesmolten smelt-veiligheden 21 de resonantiefrequentie van de keten in het 20 meetonderdeel 18 toenemen vanaf de resonantiefrequentie van de meetonderdelen uit fig. 2A en 2B, terwijl de resonantiefrequentie in de keten van het meetonderdeel 14 in fig. 3 bij toenemend aantal doorgesmolten smeltveiligheden zal toenemen tot de resonantiefrequentie van de meetonderdelen 25 van fig. 2A en 2B.In contrast to the construction of the measuring part 14 of fig. 3, with increasing number of melted fuses 21, the resonance frequency of the circuit in the measuring part 18 will increase from the resonance frequency of the measuring parts of fig. 2A and 2B, while the resonance frequency in the circuit of the measuring part 14 in fig. 3 will increase with increasing number of fused fuses to the resonance frequency of the measuring parts 25 of fig. 2A and 2B.

Een speciale toepassing van het stelsel volgens de uitvinding vormt de thans te beschrijven kwaliteitscontrole na afloop van een proces waarbij twee kunststof onderdelen, onder toepassing van warmte met elkaar worden verlijmd.A special application of the system according to the invention is the quality control to be described at the end of a process in which two plastic parts are glued together using heat.

30 Bij het verlijmen van onderdelen, zoals kunststof delen, bijvoorbeeld buisdelen, kan gebruik worden gemaakt van lijmen uit meer componenten, bijvoorbeeld epoxylijmen. Voor het bereiken van een goede kwaliteit van de lijmver-binding is het van belang dat de lijm een zekere minimum 35 temperatuur heeft bereikt, die veelal boven de omgevingstemperatuur ligt. Dat kan worden bereikt door de te verbinden onderdelen te verwarmen en de temperatuur van, of nabij de lijm te meten.When gluing parts, such as plastic parts, for instance pipe parts, use can be made of glues consisting of more components, for example epoxy glues. In order to achieve a good quality of the adhesive bond, it is important that the adhesive has reached a certain minimum temperature, which is often above the ambient temperature. This can be achieved by heating the parts to be joined and measuring the temperature of or near the adhesive.

In het geval van een buisverbinding wordt de warmte 40 met behulp van een verwarmingsdeken van buitenaf toegevoerd, maar moet de temperatuur binnenin de buizen worden gemeten. Het is veelal niet mogelijk of gewenst de tempera- 1000844 - 9 - tuur te neten met bijvoorbeeld een thermokoppel, omdat dan de draden daarvoor door de verbinding naar buiten gevoerd zouden moeten worden, wat een lokale verzwakking van die verbinding op zou leveren.In the case of a pipe joint, the heat 40 is supplied from outside using a heating blanket, but the temperature inside the pipes must be measured. It is often not possible or desirable to measure the temperature with, for example, a thermocouple, because the wires would then have to be led out through the connection, which would result in a local weakening of that connection.

5 Met een stelsel volgens de uitvinding kan worden gecontroleerd of deze temperatuur daadwerkelijk is bereikt door op de te verlijmen onderdelen, nabij de te verbinden contactgebieden een aantal op daartoe geschikte dragers aanwezige meetonderdelen, zoals hiervoor beschreven aan te 10 brengen.With a system according to the invention it can be checked whether this temperature has actually been reached by arranging a number of measuring parts, as described above, on the parts to be glued, near the contact areas to be joined, as described above.

Tijdens, maar ook na afloop van het verlijmingsproces kan, door ter plaatse van de verbinding een door de zendin-richting van het stelsel volgens de uitvinding gegenereerd elektromagnetisch veld aan te brengen, worden vastgesteld 15 of de smeltveiligheid is doorgesmolten of niet en kan een uitspraak worden gedaan of de lijm ter plaatse van de verbinding de vereiste minimumtemperatuur heeft bereikt en daarmee de vereiste kwaliteit.During, but also after the gluing process has ended, by applying an electromagnetic field generated by the transmitting device of the system according to the invention at the location of the connection, it can be determined whether the fuse has melted or not and a statement can be made. whether the adhesive at the connection has reached the required minimum temperature and thus the required quality.

Desgewenst kan door gebruik te maken van meerdere 20 smeltzekeringen die bij verschillende temperaturen smelten ook worden nagegaan of de temperatuur niet te hoog is geworden, wat ook weer een negatieve invloed op de kwaliteit van de lijmverbinding kan hebben.If desired, by using multiple fuses that melt at different temperatures, it can also be checked whether the temperature has become too high, which in turn can have a negative influence on the quality of the glue connection.

Hoewel in het voorgaande het in het elektromagnetische 25 veld te plaatsen meetonderdeel tenminste één LC-kring omvat, welke zal gaan resoneren met de frequentie waarop deze is afgestemd wanneer het door de zendinrichting gegenereerde elektromagnetische veld eenzelfde frequentie heeft, kan, volgens hetzelfde aan de uitvinding ten grond-30 slag liggende principe, het meetonderdeel eveneens zijn uitgevoerd als een zogenaamde harmonischengenerator die na een elektromagnetisch veld met frequentie f te hebben ontvangen zelf een elektromagnisch signaal genereert met een frequentie k*f. Bij toepassing van een dergelijke 35 harmonischengenerator zal de ontvang/detectie-inrichting in die zin dienen te worden aangepast, dat de ontvangst van signalen met frequentie k*f wordt gevolgd.Although in the foregoing the measuring part to be placed in the electromagnetic field comprises at least one LC circuit, which will resonate with the frequency to which it is tuned when the electromagnetic field generated by the transmitter has the same frequency, according to the same the invention underlying principle, the measuring part is also designed as a so-called harmonic generator which, after receiving an electromagnetic field with frequency f, itself generates an electromagnical signal with a frequency k * f. When such a harmonic generator is used, the receiving / detecting device will have to be adapted in such a way that the reception of signals with frequency k * f is monitored.

De hiervoor besproken meetonderdelen zijn, voor de 1000844 - 10 - onderbreking van een stroomtak onder invloed van een te bepalen fysische grootheid voorzien van smeltveiligheden. Deze smeltveiligheden zullen echter in het algemeen na te zijn gesmolten niet meer terugkeren naar hun uitgangstoe-5 stand. Er zijn echter temperatuurafhankelijke verbreekele-menten denkbaar die, na enigszins te zijn afgekoeld wel weer terugkeren naar hu oorspronkelijke toestand, bijvoorbeeld bi-metalen.The measuring components discussed above are provided with fuses for the interruption of a current branch under the influence of a physical quantity to be determined. However, these fuses will generally not return to their initial state after being melted. However, temperature-dependent breaking elements are conceivable which, after being cooled slightly, do return to their original state, for example, bimetals.

Naast temperatuurafhankelijke verbreekelementen, c.g. 10 meetonderdelen, kan in een stelsel volgens de uitvinding eveneens zijn voorzien in verbreekelementen met een afhankelijkheid van mechanische krachten, magnetische-, elektrische- of kernenergetische velden, terwijl in bepaalde uitvoeringen de verbreekelementen een integrerend karakter 15 hebben, dat wil zeggen dat een stroomtak pas zal worden onderbroken dan nadat het verbreekelement aan een voorafbepaalde "dosis" heeft blootgestaan.In addition to temperature-dependent breakers, c.g. 10 measuring elements, in a system according to the invention, breaking elements can also be provided with a dependence on mechanical forces, magnetic, electric or nuclear energy fields, while in certain embodiments the breaking elements have an integrating nature, i.e. a current branch will be interrupted only after the breaking element has been exposed to a predetermined "dose".

In fig. 1 is een stelsel met aparte zend- en ont-vang/detectie-inrichtingen weergegeven. Het vergt echter 20 van de vakman weinig inventieve inspanningen om de functies van deze inrichtingen in één eenheid te integreren.Fig. 1 shows a system with separate transmitting and receiving / detecting devices. However, it takes little inventive effort from the skilled person to integrate the functions of these devices in one unit.

Voorts zijn de zender en ontvanger in fig. 1 beide van slechts één zend- en één ontvangstantenne voorzien. Om echter tot een goede interactie te geraken tussen enerzijds 25 het uitgestraalde elektromagnetische veld en het meetonder-deel en anderzijds het meetonderdeel en de ontvangstantenne is het nuttig met twee loodrecht ten opzichte van elkaar opgestelde zendantennes het elektromagnetische veld uit te zenden en met eveneens twee loodrecht ten opzichte van 30 elkaar opgestelde ontvangstantennes het al dan niet door het meetonderdeel beïnvloede elektromagnetische veld op te vangen.Furthermore, the transmitter and receiver in Fig. 1 are both provided with only one transmitting and one receiving antenna. However, in order to achieve a good interaction between the emitted electromagnetic field and the measuring part on the one hand and the measuring part and the receiving antenna on the other hand, it is useful to transmit the electromagnetic field with two transmitting antennas arranged perpendicular to each other and also with two perpendicular with respect to 30 mutually arranged receiving antennas, to receive the electromagnetic field whether or not influenced by the measuring part.

10008441000844

Claims

System for contactless determination of the attainment of a value or a value interval of a physical process parameter, comprising: - a transmitter for generating a high-frequency electromagnetic field using an antenna, - cooperating with the generated electromagnetic field measuring part, comprising an inductance and capacitance receiving circuit, and 10. a receiving / detecting device for detecting the influence of the electromagnetic field by the presence of the measuring part therein, CHARACTERIZED by the measuring part (6 ; 10; 14; 18) further comprises a breaker element (9; 13; 16; 21) which interrupts a branch of current in a chain of the measuring part (6; 10; 14; 18) when a certain threshold value is exceeded of the physical process parameter, and that the interruption in the current branch is registered by the receiving / detecting device (1, 4).

System according to claim 1, CHARACTERIZED IN that, when the current branch is interrupted with the breaking element (13) in the measuring part (10) and a predetermined frequency of the emitted electromagnetic field, the measuring part (10) in the electromagnetic field has resonated.

System according to claim 2, CHARACTERIZED IN THAT the measuring part (10) comprises a circuit with a parallel connection of the inductance (11), the conductance (12) and the breaking element (13). 35 1000844 - 12 -

System according to claim 1, CHARACTERIZED IN that, when the current branch is interrupted with the breaking element (9) in the measuring part (6) and a predetermined frequency of the emitted electromagnetic field, the measuring part (6) in the electromagnetic field out of resonance.

5 CHARACTERIZED IN THAT the interruption of the current branch with the breaking element in the measuring part is irreversible.

System according to claim 4,

System according to any of the preceding claims, CHARACTERIZED IN THAT the breaking element (9; 13; 16; 21) comprises a temperature-dependent fuse.

System according to any one of claims 1 to 5, CHARACTERIZED IN THAT the breaking element interrupts the measuring circuit when a threshold value of an applied magnetic field is exceeded. 25

System according to any one of claims 1 to 5, CHARACTERIZED IN THAT the breaking element interrupts the measuring circuit when a threshold value of an applied mechanical force is exceeded.

System according to any one of the preceding claims, CHARACTERIZED IN THAT the transmitter (1) emits an electromagnetic field with a periodically varying frequency, that the measuring part (14; 18) has a number of breaking elements (16; 21) with a varying threshold value and that the receiving / detecting device (4) determines the value of the desired process parameter on the basis of the 1000844-13 detected resonance frequency.

System according to one of the preceding claims,

CHARACTERIZED IN THAT the measuring part (6) comprises a series connection of the inductance (7), the conductance (8) and the breaking element (9).

11. Method for checking a temperature reached when gluing several parts, using a system according to any one of claims 1 - 6, 9 or 10, comprising: - arranging one or more measuring elements ( 6; 10) in or near the contact area of the parts to be glued, 15. bringing the parts to be glued together; - carrying out the bonding process, whereby the temperature of the contact area is increased, - applying an electromagnetic field with a transmission device (1) at the location of the connection during or after the bonding process is completed, - - / detection device (4) determine whether the measuring elements (6; 10) become resonant.

The method of claim 11,

CHARACTERIZED IN THAT a system according to claim 9 is used, that the transmission frequency fluctuates periodically, and that the receiving / detecting device (1, 4) determines the temperature-dependent resonance frequency. 30

Method according to claim 11 or 12, CHARACTERIZED IN THAT a number of measuring elements (6; 14) are applied over an area of the parts to be glued to be examined, and that the gluing has taken place when the receipt / detection device (4) finds that no resonance occurs in the frequency range of the electromagnetic field emitted by the transmitter (1). 1000844