WO2000026623A1 - Temperatur-messumformer - Google Patents

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WO2000026623A1
WO2000026623A1 PCT/EP1999/008168 EP9908168W WO0026623A1 WO 2000026623 A1 WO2000026623 A1 WO 2000026623A1 EP 9908168 W EP9908168 W EP 9908168W WO 0026623 A1 WO0026623 A1 WO 0026623A1
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WO
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segment
temperature
determined
temperature sensor
segments
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PCT/EP1999/008168
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English (en)
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Inventor
Abdelilah Amalou
Original Assignee
Honeywell Sa
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Publication date
Application filed by Honeywell Sa filed Critical Honeywell Sa
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K3/00—Thermometers giving results other than momentary value of temperature
    • G01K3/02—Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving means values; giving integrated values
    • G01K3/04—Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving means values; giving integrated values in respect of time
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers

Definitions

  • the present invention relates to a temperature transmitter according to the preamble of claim 1.
  • STT Smart Temperature Transmitter
  • EP 0 262 658 B1 and EP 0 266 553 A2 from the applicant show the construction of such transducers.
  • These documents show the overall structure of a system in which the transmitter is operated, as well as the internal structure of the transmitter and a dialog unit that can be connected to a two-wire line in the system.
  • the transmitter is equipped with a microprocessor and assigned read-only memory and random access memory, so that it e.g. can process the signals of a temperature sensor after appropriate analog / digital conversion and output them via an interface on the two-wire line.
  • a microprocessor e.g. can process the signals of a temperature sensor after appropriate analog / digital conversion and output them via an interface on the two-wire line.
  • settings, calibrations and readings relating to the temperature sensor can be carried out via the dialog device connected to the two-wire line.
  • the temperature sensor connected to the transducer can be of different types, for example, it can be specified by a thermocouple or a resistance sensor, etc. Such temperature sensors have a different service life, which depends on the type of sensor used and the operating conditions of the sensor. From DE 195 16 481 AI a device for acquiring and storing data of a control device is known, wherein data of those operating variables are recorded which have an effect on the reliability of the control device. However, the algorithm disclosed there is too imprecise. Regarding further prior art, reference is made to DE-U-81 29 177 and DE 42 26 379 AI.
  • the algorithm shown for the detection of the accumulated stress on the sensor starts with a block 10, in which the temperature of the temperature sensor is measured. The time elapsed since the last measurement is then calculated in a block 12. In a subsequent block 14, the
  • Temperature segment X ie the range or band within which the temperature of the sensor is currently operated.
  • the entire temperature range is divided into temperature segments that can be defined by the user. The user can determine the number of temperature segments and the width for each temperature segment.
  • the elapsed time is then added to the defined temperature segment in a block 16, as a result of which the stress on the sensor is defined in this segment. It is obvious that a temperature of 1000 ° C compared to a temperature of 100 ° C over the same period represents a much higher load for the sensor. It is then checked in block 18 whether the current segment X corresponds to the last segment identified. If so, the loop returns to its exit. If this is not the case, a segment change has taken place, which is recorded in block 20.
  • the occurrence of a segment change is counted in block 20. Furthermore, the number of segments that lie between the current segment X and the most recently identified segment are recorded. The presence of a segment change and the number of skipped segments also represent a criterion by means of which the aging of the sensor can be determined. In block 22, the last segment detected is then replaced by the current segment X and the loop returns to its output.
  • the stress accumulated in this way can be stored in a memory and queried by the dialogue unit, so that if the sensor used is known, a possible replacement of the sensor can be planned on the basis of the determined stress to date.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Es wird ein Temperatur-Meßumformer angegeben, der einen Mikroprozessor aufweist, welcher die Signale eines Temperatursensors verarbeitet. Hierbei werden die Betriebstemperaturen des Temperatursensors und die dazugehörigen Betriebszeiten in einem Speicher akkumulativ aufgezeichnet, um sodann durch eine Abfrage dieser akkumulierten Beanspruchung eine präventive Wartung vorzunehmen.

Description

Temperatur-Meßumformer
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Temperatur-Meßumformer nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Ein solcher Meßumformer wird von der Anmelderin unter der Typenbezeichnung STT3000 bzw. STT350 (STT = Smart Temperature Transmitter) vertrieben. Die EP 0 262 658 Bl und die EP 0 266 553 A2 der Anmelderin zeigen den Aufbau derartiger Meßumformer. Diesen Dokumenten kann der Gesamtaufbau eines Systems, in welchem der Meßumformer betrieben wird, sowie der interne Aufbau des Meßumformers und einer Dialogeinheit, die an eine im System vorhandene Zweidraht-Leitung anschließbar ist, entnommen werden.
Der Meßwertumformer ist mit einem Mikroprozessor und zugeordnetem Festwertspeicher und Speicher mit wahlfreiem Zugriff ausgestattet, so daß er z.B. die Signale eines Temperatursensors nach entsprechender Analog/Digital-Wandlung verarbeiten und über eine Schnittstelle auf der Zweidraht-Leitung ausgeben kann. Andererseits können über die an die Zweidraht-Leitung angeschlossene Dialogeinrichtung Einstellungen, Kalibrierungen und Ablesungen bezüglich des Temperatursensors vorgenommen werden.
Der an den Meßwertumformer angeschlossene Temperatursensor kann hierbei unterschiedlicher Art sein, z.B. durch ein Thermoelement oder einen Widerstandssensor usw. vorgegeben sein. Derartige Temperatursensoren besitzen eine unterschiedliche Lebensdauer, die vom Typ des eingesetzten Sensors und den Betriebsbedingungen des Sensors abhängt. Aus der DE 195 16 481 AI ist eine Einrichtung zum Erfassen und Speichern von Daten eines Steuergeräts bekannt, wobei Daten derjenigen Betriebsgrößen erfaßt werden, die eine Auswirkung auf die Zuverlässigkeit des Steuergeräts haben. Der dort offenbarte Algorithmus ist jedoch zu ungenau. Bezüglich weiteren Standes der Technik wird auf DE-U-81 29 177 und DE 42 26 379 AI verwiesen.
Da die Temperatursensoren in einer gesteuerten Anlage dort eingesetzt werden, wo Istwerte zu messen sind, beeinträchtigt ein Ausfall eines solchen Sensors u.U. die Regelung des gesamten Prozesses.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Temperatur-Meßumformer .anzugeben, der einen Hinweis auf einen möglichen Ausfall des an ihn angeschlossenen Temperatursensors gibt, so daß eine präventive Wartung ermöglicht wird.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Meßumformers sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Anhand eines in der einzigen Figur der beiliegenden Zeichnung dargestellten Flußdiagrammes sei die Erfindung im folgenden näher erläutert.
Der dargestellte Algorithmus für die Erfassung der akkumulierten Beanspruchung des Sensors startet mit einem Block 10, in welchem die Temperatur des Temperatursensors gemessen wird. Anschließend wird in einem Block 12 die seit der letzten Messung verstrichene Zeit berechnet. In einem nachfolgenden Block 14 wird das
Temperatursegment X, d.h. der Bereich bzw. das Band bestimmt, innerhalb dessen Temperatur der Sensor aktuell betrieben wird. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, daß der gesamte Temperaturbereich in vom Anwender definierbare Temperatursegmente aufgeteilt ist. Der Anwender kann hierbei die Anzahl der Temperatursegmente und für jedes Temperatursegment individuell die Breite bestimmen. Sodann wird in einem Block 16 zu dem festgelegten Temperatursegment die verstrichene Zeit addiert, wodurch die Beanspruchung des Sensors in diesem Segment festgelegt ist. Hierbei liegt es auf der Hand, daß eine Temperatur von 1000°C gegenüber einer Temperatur von 100°C über den gleichen Zeitraum eine sehr viel höhere Beanspruchung für den Sensor darstellt. Anschließend wird in dem Block 18 geprüft, ob das aktuelle Segment X dem zuletzt festgestellten Segment entspricht. Ist dies der Fall, so kehrt die Schleife zu ihrem Ausgang zurück. Ist dies nicht der Fall, so hat ein Segmentwechsel stattgefunden, was im Block 20 erfaßt wird. Hierbei wird im Block 20 das Stattfinden eines Segmentwechsels gezählt. Des weiteren werden die Anzahl der Segmente erfaßt, die zwischen dem aktuellen Segment X und dem zuletzt festgestellten Segment liegen. Das Vorliegen eines Segmentwechsels und die Anzahl der übersprungenen Segmente stelien nämlich auch ein Kriterium dar, mit Hilfe dessen die Alterung des Sensors bestimmt werden kann. Im Anschluß wird im Block 22 das zuletzt erfaßte Segment durch das aktuelle Segment X ersetzt und die Schleife kehrt zu ihren Ausgang zurück.
Die auf diese Weise akkumulierte Beanspruchung kann in einem Speicher abgelegt werden und durch die Dialogeinheit abgefragt werden, so daß bei Bekanntsein des verwendeten Sensors aufgrund der ermittelten bisherigen Beanspruchung ein möglicher Austausch des Sensors geplant werden kann.

Claims

Patentansprüche 4
1. Temperatur-Meßumformer mit einem die Signale eines Temperatursensors verarbeitenden Mikroprozessor, wobei die Betriebstemperaturen des Temperatursensors und die dazugehörigen Betriebszeiten erfaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß a) der Temperaturbereich, innerhalb dessen der Temperatursensor betrieben wird, in Segmente unterteilt ist, b) das zu der aktuell ermittelten Betriebstemperatur zugehörige aktuelle Segment ermittelt wird, c) die Betriebszeit des Temperatursensors im Segment zu demselben addiert wird, und daß die hierdurch ermittelte Beanspruchung in einem Speicher akkumulativ aufgezeichnet wird, d) verglichen wird, ob das aktuell ermittelte Segment dem zuletzt ermittelten Segment entspricht, e) die Anzahl der Wechsel zwischen dem aktuellen Segment und dem zuletzt ermittelten Segment ermittelt wird, und daß diese Beanspruchung ebenfalls im Speicher akkumulativ aufgezeichnet wird, f) die akkumulativen Beanspruchungen des Temperatursensors abfragbar sind.
2. Temperatur-Meßumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zusammenhang mit Merkmal e) die Anzahl der Segmente ermittelt wird, die zwischen dem aktuellen Segment und dem zuletzt ermittelten Segment liegen, und daß hierdurch die Beanspruchung beeinflußt wird.
3. Temperatursensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl und Breite der Segmente vom Anwender definierbar sind.
4. Temperatur-Meßumformer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Segmenten unterschiedliche Gewichte zugeordnet sind.
PCT/EP1999/008168 1998-11-03 1999-10-28 Temperatur-messumformer WO2000026623A1 (de)

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DE1998150578 DE19850578C1 (de) 1998-11-03 1998-11-03 Temperatur-Meßumformer
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