DE102006020341A1 - Point measuring sensor, has sensor head and sensor head counterpiece, which are detachably connected to each other, and sensor head counterpiece connected with control system, to which processed measuring value is transmitted - Google Patents

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Martin Gehrke
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Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for

Abstract

The sensor has a sensor head (SK) and a sensor head counterpiece (SG), which are detachably connected with each other. The sensor head has a measuring sensor (MA) for measuring value detection. The sensor head counterpiece is connected with a control system, to which the processed measuring value is transmitted. A microcontroller is connected with a radio unit (F1), which is connected to a voltage supply unit (SVSK) of the sensor head. An independent claim is also included for a method for examining a sensor for a measuring point.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor für eine Messstelle und Verfahren zur Überprüfung eines Sensors für eine Messstelle.The The invention relates to a sensor for a measuring point and method to check a Sensors for a measuring point.

In der Prozessautomatisierungstechnik werden häufig Sensoren eingesetzt, die
zur Erfassung von Messwerten dienen. In der Regel sind die Sensoren über einen Meßumformer mit einem Leitsystem verbunden, an das die Messdaten weitergeleitet werden. Die Kommunikation zwischen den Meßumformern und dem Leitsystem erfolgt nach einem der in der Prozessautomatisierungstechnik üblichen Standards, wie z. B. HART-Datenübertragung oder einem Feldbussystem (Foundation Fielbus, Profibus etc.). Neben diesen offenen Übertragungssystemen werden bei der digitalen Datenübertragung auch teilweise proprietäre Protokolle eingesetzt, dies insbesondere bei peer-to-peer Verbindungen zwischen Sensor und Meßumformer.
In process automation technology sensors are often used which
serve for the acquisition of measured values. As a rule, the sensors are connected via a transmitter to a control system, to which the measured data are forwarded. The communication between the transducers and the control system takes place according to one of the standard in process automation technology standards, such. B. HART data transmission or a fieldbus system (Foundation Fielbus, Profibus, etc.). In addition to these open transmission systems, proprietary protocols are sometimes used in digital data transmission, especially with peer-to-peer connections between the sensor and the transmitter.

Bei gewissen Sensortypen snd Sensoren vielfach aus zwei Komponenten aufgebaut einem Sensorkopf und einem dazu passenden Sensorkopfgegenstück. Das an einer Messstelle vorgesehene Sensorkopfgegenstück ist fest mit dem Meßumformer verbunden, der Sensorkopf kann abgenommen werden. Diese Zweiteilung ist insbesondere bei Sensoren von Vorteil regelmäßig gewartet werden müssen.at certain sensor types snd sensors often consist of two components built a sensor head and a matching sensor head counterpart. The provided at a measuring point sensor head counterpart is fixed with the transmitter connected, the sensor head can be removed. This dichotomy is to be regularly maintained particularly advantageous in sensors.

Zur Reinigung oder zur Kalibrierung kann der Sensorkopf einfach an der Messstelle abgenommen werden, um in ein Labor transportiert zu werden. Einen derartigen zweiteiligen Sensor bietet die Anmelderin (Endress + Hauser Conducta) unter dem Produktnamen Memosens® an. Dieses Produkt wird seit längerem von der Anmelderin hergestellt und vertrieben.For cleaning or calibration, the sensor head can simply be removed at the measuring point in order to be transported to a laboratory. Such a two-part sensor offers the applicant (Endress + Hauser Conducta) under the product name Memosens ® on. This product has long been manufactured and distributed by the Applicant.

Problematisch bei derartigen Sensoren ist, dass nach dem Reinigen bzw. nach dem Kalibrieren der richtige Sensorkopf an der richtigen Messstelle mit dem Sensorkopfgegenstück wieder eingesetzt wird. Häufig führt der Anwender eine Box mit einem Satz von mehreren Sensorköpfen mit sich, aus dem der richtige Sensorkopf für die betreffende Messstelle ausgewählt werden muss. Hierzu sind die Sensorköpfe mit der Messstellenbezeichnung (TAG-Name) beschriftet, um dem Anwender die Zuordnung Sensorkopf – Messstelle zu erleichtern.Problematic in such sensors is that after cleaning or after the Calibrate the correct sensor head at the correct measuring point with the sensor head counterpart is used again. Often leads the User a box with a set of multiple sensor heads with itself, from which the correct sensor head for the relevant measuring point selected must become. For this, the sensor heads with the measuring point designation are (Tag name) to give the user the assignment sensor head - measuring point to facilitate.

Aufgrund der manuellen Tätigkeit des Anwenders sind jedoch Verwechslungen nicht auszuschließen. Eine Verwechslung kann schwerwiegende Folgen haben. So darf ein Messkopf der an einer Cyanid-Messtelle eingesetzt war, unter keinen Umständen an einer Lebensmittel-Messstelle eingesetzt werden.by virtue of manual activity of the user, however, can not be excluded. A Confusion can have serious consequences. So may a measuring head used at a cyanide measuring site was, under no circumstances at a food measuring point be used.

Ein falsch eingesetzter Messkopf kann z. B. zu Verunreinigungen des zu messenden Produktes führen und damit einen Verarbeitungsschritt des Produkts empfindlich beeinträchtigen.One incorrectly inserted measuring head can, for. B. to impurities of Lead the product to be measured and thus sensitive to a processing step of the product.

Es sind Anwendungen bekannt, wo Sensor und Meßumformer relativ weit auseinanderliegend angeordnet sind. Zukünftig sollen Sensoren auch ohne die Zwischenschaltung eines Meßumformers mit dem Leitsystem verbunden werden können.It Applications are known where sensor and transmitter are relatively far apart are arranged. Future Sensors should also without the interposition of a transmitter can be connected to the control system.

Ein falsch eingesetzter Sensorkopf kann prinzipiell am Meßumformer oder am Leitsystem angezeigt werden.One incorrectly inserted sensor head can in principle on the transmitter or displayed on the control system.

Wenn Sensor und Meßumformer bzw. Leitsystem relativ weit räumlich getrennt sind, ist damit eine Anzeige direkt an der Messstelle nicht möglich. Zur Überprüfung müßte der Anwender bei jedem Austausch einen relativ weiten Weg zurücklegen. Diese Art der Überprüfung ist aber bei Sätzen von ca. 20 Sensorköpfen äußerst zeitaufwendig, da der Anwender jedes Mal das Leitsystem aufsuchen muss, um den richtigen Einsatz eines Sensorkopfs zu überprüfen.If Sensor and transmitter or control system relatively far spatial are separated, it is not an indication directly at the measuring point possible. For review would have the Users have to travel a relatively long distance each time they exchange This type of review is but at sentences of about 20 sensor heads extremely time-consuming, because the user must visit the control system each time to the correct use of a sensor head to check.

Alle bisher bekannte Prüfverfahren bergen mögliche Fehlerquellen, die ein absolut zuverlässiges Einsetzen der Sensorköpfe an der richtigen Messstelle nicht gewährleisten.All previously known test methods possible Sources of error that a completely reliable insertion of the sensor heads on the not guarantee correct measuring point.

Zukünftig soll der Austausch der Messköpfe eine Routinetätigkeit sein, die nicht unbedingt von Fachpersonal durchgeführt werden muss. Dadurch werden noch höhere Anforderungen an den sicheren Austausch gestelltIn the future, should the replacement of the measuring heads a routine activity not necessarily carried out by qualified personnel got to. This will make you even higher Requirements for the safe exchange

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb einen Sensor für eine Messstelle und ein Verfahren zur Überprüfung eines Sensors für eine Messstelle anzugeben, der bzw. das die oben genannten Nachteile nicht aufweist, wobei insbesondere ein sicherer Austausch von Messköpfen bei Sensorn gewährleistet ist und der Anwender einen Fehler beim Einsetzen eines falschen Sensorkopfs unmittelbar signalisiert bekommt.The object of the invention is therefore to specify a sensor for a measuring point and a method for checking a sensor for a measuring point which does not have the above-mentioned disadvantages, in particular, a secure exchange of measuring heads is ensured with sensor and the user gets an error when inserting a wrong sensor head signaled immediately.

Gelöst wird diese Aufgabe durch folgende im Anspruch 1 angegebenen Merkmale bzw. durch die im Anspruch 3 angegebenen Verfahrenschritte.Is solved This object is achieved by the following features specified in claim 1 or by the method steps specified in claim 3.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.following The invention is explained in more detail with reference to an embodiment.

Es zeigen:It demonstrate:

1 schematische Darstellung von mehreren Sensorn die mit einem Leitsystem verbunden sind, 1 schematic representation of several sensors connected to a control system,

2 schematische Darstellung eines zweiteiligen Sensors mit Sensorkopf und Sensorkopfgegenstück 2 schematic representation of a two-part sensor with sensor head and sensor head counterpart

In 1 ist ein Leitsystem L dargestellt, das mit mehreren Sensorn T1, T2, T3 über entsprechende Kabel K1, K2, K3 verbunden ist. Die Sensor T1, T2, T3 sind jeweils entsprechenden Messstellen M1, M2, M3 zugeordnet. Die Kommunikation zwischen den Sensorn und dem Leitsystem erfolgt über eine serielle Datenkommunikation mit einem physical layer nach der RS 485 Standard. Mit dem Leitsystem L sind auch nicht näher dargestellte Aktoren verbunden. Bei dem Leitsystem kann es sich um eine SPS-Einheit (Speicherprogrammierbare Steuerung) oder um eine dezentrale Steuerung DCS (Distributed Control System) handeln. Häufig ist das Leitsystem L auch an ein lokales Netzwerk (Ethernet) angeschlossen, das einen anlagen/firmenweiten Datenaustausch ermöglicht.In 1 a control system L is shown, which is connected to a plurality of sensors T1, T2, T3 via corresponding cables K1, K2, K3. The sensors T1, T2, T3 are each associated with corresponding measuring points M1, M2, M3. The communication between the sensor and the control system takes place via a serial data communication with a physical layer according to the RS 485 standard. With the control system L also not shown actuators are connected. The control system may be a PLC unit (programmable logic controller) or a distributed controller DCS (Distributed Control System). Frequently, the control system L is also connected to a local area network (Ethernet), which enables plant / company-wide data exchange.

In 2 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Sensors dargestellt, der aus zwei Komponenten, einem Sensorkopf SK und einem Sensorkopfgegenstück SG, besteht. Diese beiden Komponenten sind über eine einfach zu lösende Bajonettverschraubung miteinander verbunden.In 2 a block diagram of a sensor according to the invention is shown, which consists of two components, a sensor head SK and a sensor head counterpart SG. These two components are connected to each other via an easy-to-solve bayonet fitting.

Der Sensorkopf SK besteht im Wesentlichen aus einem Messaufnehmer MA, der zur Erfassung einer physikalischen Messgröße z. B. pH-Wert, Temperatur etc. dient. Dem Messaufnehmer MA ist eine analoge Signalverarbeitungseinheit SV nachgeschaltet, in dem das analoge Messsignal vorverarbeitet z. B. gefiltert oder verstärkt wird.Of the Sensor head SK consists essentially of a sensor MA, for detecting a physical quantity z. B. pH, temperature etc. is used. The sensor MA is an analog signal processing unit SV downstream, in which the analog measurement signal preprocessed z. B. filtered or amplified becomes.

Über einem Analog/Digital-Wandler A/D 1 wird das Messsignal einem Mikrocontroller μC1 zugeführt, in dem eine weitere Verarbeitung des Messsignals stattfindet. Über eine Kommunikationsschnittstelle S1 kann der Mikrocontroller μC1 Daten senden und empfangen. Die Kommunikationsschnittstelle S1 besteht aus einem Wandler W1 und einer Spannungsversorgungseinheit SVSK und einer Spule L1.About one Analog / digital converter A / D 1, the measurement signal is fed to a microcontroller μC1, in which takes place a further processing of the measuring signal. Over a Communication interface S1, the microcontroller μC1 data send and receive. The communication interface S1 exists from a converter W1 and a power supply unit SVSK and a coil L1.

Passend zum Sensorkopf SK ist ein Sensorkopfgegenstück SG ausgebildet, die über eine nicht näher dargestellte Bajonettverbindung miteinander lösbar verbindbar sind.suitable To the sensor head SK, a sensor head counterpart SG is formed, which has a not shown Bayonet connection with each other solvable are connectable.

Das Sensorkopfgegenstück SG weist eine zur Kommunikationsschnittstelle S1 entsprechende Gegenstelle, die Kommunikationsschnittstelle S2, auf. Diese besteht aus einer Spule L2 einem Verstärker V und einem Wandler W2. Der Wandler W2 ist mit einem Mikrocontroller μC2 verbunden. Die Kommunikation mit dem Leitsystem L erfolgt kabelgebunden über eine Kommunikationsschnittstelle S3, die z. B. aus einem RS-485 Baustein besteht.The Sensor head counterpart SG has a remote station corresponding to the communication interface S1, the communication interface S2, on. This consists of a Coil L2 an amplifier V and a transducer W2. The converter W2 is connected to a microcontroller μC2. The communication with the control system L is wired via a Communication interface S3, z. B. from a RS-485 module consists.

Das Kabel K weist 4 Leitungen LG1, LG2, LG3, LG4, die von einer Abschirmung AS umgeben sind. Zwei Leitungen sind für die Kommunikation und zwei Leitungen für die Energieübertragung zum Sensorkopfgegenstück SG vorgesehen.The Cable K has 4 wires LG1, LG2, LG3, LG4, which come from a shield AS are surrounded. Two lines are for communication and two Lines for the energy transfer to the sensor head counterpart SG provided.

Zur Energieversorgung des Sensorkopfgegenstücks SG dient eine Spannungsversorgungseinheit SVE, die über die Leitungen LG1 und LG2 vom Leitsystem L aus versorgt wird.to Power supply of the sensor head counterpart SG is a power supply unit SVE, the above the lines LG1 and LG2 is supplied by the control system L from.

Der bisher beschriebene Aufbau entspricht dem bekannten Memosens-Sensor.Of the previously described structure corresponds to the known Memosens sensor.

Die Datenübertragung zwischen den beiden Kommunikationsschnittstellen S1 und S2 erfolgt über eine induktive Kopplung. Gleichzeitig wird über diese Verbindung auch Energie kabellos zum Sensorkopf SK übertragen. Diese Energie wird in der Spannungsversorgungseinheit SVSK gewandelt und in eine entsprechende Versorgungsspannung für die einzelnen Bauelemente umgewandelt.The data transfer between the two communication interfaces S1 and S2 via an inductive Coupling. At the same time is over This connection also transmit energy wirelessly to the sensor head SK. This energy is converted in the power supply unit SVSK and in a corresponding supply voltage for the individual components transformed.

Zwischen dem Leitsystem und dem Sensor (Sensorkopfgegenstück bzw. Sensorkopf) werden verschiedene Messdaten, Parametrierdaten und sensorspezifische Daten übertragen z.B. Sensorkennung mit Seriennummer, Produktionsdatum, Hardware- und Software-Version, Messwerte mit Hauptmesswertund Nebenmesswert (i.d.R Temperatur), Kalibrierdaten mit Offset/Steigung, Datum/Uhrzeit, Kalibrationsmethode, Sensorzustand mit Verwendungsdauer unter Extrembedingungen, Kalibrierzyklen, Hilfsparameter zur Zustandsbewertung.Between the control system and the sensor (sensor head counterpart or sensor head) transmit various measurement data, parameter data and sensor-specific data e.g. Sensor identification with serial number, production date, hardware and software version, measured values with main measured value and secondary measured value (i.d.R temperature), calibration data with offset / slope, date / time, Calibration method, sensor state with duration of use under extreme conditions, Calibration cycles, auxiliary parameters for condition evaluation.

Informationen zur Messstelle wie TAG-Nummer, Informationen zum Sensorelement am Sensorkopf wie Meßumfang, Erstinbetriebnahme, Charge.information to the measuring point such as TAG number, information on the sensor element on Sensor head as measuring range, Initial startup, batch.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind Sensorkopf SK und Sensorkopfgegenstück SG vollkommen galvanisch getrennt. Diese Trennung ist insbesondere bei der pH-Messung von großem Vorteil, aber für die vorliegende Erfindung nicht unbedingt erforderlich.at the described embodiment Sensor head SK and sensor head counterpart SG are completely galvanic separated. This separation is particularly important in the pH measurement of great Advantage, but for the present invention is not essential.

Zum Kalibrieren wird der Sensorkopf SK vom Sensorkopfgegenstück SG abgeschraubt und an einem von der Messstelle M1 entfernten Labor transportiert, wo die eigentliche Kalibrierung stattfindet. Dies kann automatisiert erfolgen und die Kalibrierwerte zu jedem Sensorkopf werden eineindeutig zuordenbar in einer Datenbank abgespeichert. Diese Datenbank kann z. B. auch an das lokale Netzwerk angeschlossen sein. Anschließend muss der Sensorkopf an der Messstelle wieder eingesetzt werden, von der er entnommen wurde. Dem Anwender steht beim Austausch der Sensorköpfe eine Box B mit mehreren Sensorköpfen zur Verfügung. Eine solche Box B ist in 1 sehr stilisiert dargestellt.For calibration, the sensor head SK is unscrewed from the sensor head counterpart SG and transported to a laboratory remote from the measuring point M1, where the actual calibration takes place. This can be done automatically and the calibration values for each sensor head are stored uniquely assignable in a database. This database can, for. B. also be connected to the local network. Then the sensor head has to be replaced at the measuring point from which it was taken. When replacing the sensor heads, the user has a box B with several sensor heads at his disposal. Such a box B is in 1 presented very stylized.

Erfindungsgemäß weist der Sensorkopf SK eine Antenne A1 und eine angeschlossenen Funkeinheit F1 auf. Die Funkeinheit F1 kann entweder mit dem Mikrocontroller μC1 über die Verbindungsleitung VL verbunden sein oder in einer alternativen Ausgestaltung keine Verbindung zum Mikrocontroller μC1 aufweisen. Die Funkeinheit F1 entspricht einem Transponder, wie sie vielfach in der RFID-Technologie eingesetzt werden. Die Funkeinheit F1 ist dafür ausgelegt ohne fremde Energieversorgung nur mit Hilfe der Funkenergie zu arbeiten.According to the invention the sensor head SK an antenna A1 and a connected radio F1 on. The radio unit F1 can either with the microcontroller μC1 on the Connection line VL be connected or in an alternative Embodiment have no connection to the microcontroller μC1. The Radio unit F1 corresponds to a transponder, as it is often used in RFID technology. The radio unit F1 is designed for this purpose to work without external energy supply only with the help of the radio energy.

Zusätzlich ist die Funkeinheit F1 noch mit der Spannungsversorgungseinheit SVSK verbunden. Dadurch können Daten aus einem in der Funkeinheit F1 vorgesehenen Speicher (EEPROM-Speicher mit 512 Byte Speicherplatz) auch ausgelesen werden, wenn keine Funkenergie zur Verfügung stehen sollte.In addition is the radio unit F1 still with the power supply unit SVSK connected. Thereby can Data from a memory provided in the radio unit F1 (EEPROM memory with 512 bytes of memory) can also be read if no radio energy to disposal should stand.

Weiterhin ist im Sensorkopfgegenstück SG eine Funkeinheit F2 vorgesehen, die mit dem Mikrocontroller μC2 verbunden ist. Die Antenne A2 der Funkeinheit F2 ist im Kabel K außerhalb der Abschirmung AS vorgesehen. Nachfolgend ist die Funktionsweise des Sensors für die verschiedenen alternativen Ausgestaltungen näher erläutert.Farther is in the sensor head counterpart SG a radio unit F2 provided, which is connected to the microcontroller μC2 is. The antenna A2 of the radio unit F2 is outside in the cable K provided the shield AS. The following is the operation of the sensor for the various alternative embodiments explained in more detail.

Der Sensorkopf SK nicht mit dem Sensorkopfgegenstück verbunden. An der Messstelle M1 kann der Anwender, bevor er den Sensorkopf SK aufsetzen will, mit Hilfe eines tragbaren Prüfgeräts PG Daten aus dem noch nicht zusammengesetzten Sensor T1 abfragen.Of the Sensor head SK not connected to the sensor head counterpart. At the measuring point M1, the user, before he wants to put the sensor head SK, using a portable tester PG data from the not yet assembled sensor T1 interrogate.

Hierzu fragt das tragbare Prüfgerät PG, die Kennung des Sensorkopfs SK, die im Speicher EEPROM der Funkeinheit F1 gespeichert ist ab. Die Energieversorgung der Funkeinheit erfolgt bei der Abfrage über diese Funkstrecke (erste Funkstrecke EF1)For this asks the portable tester PG, the Identification of the sensor head SK, stored in the memory EEPROM of the radio unit F1 is stored off. The power supply of the radio unit takes place when querying about this radio link (first radio link EF1)

Die Kennung wird anschließend an das Leitsystem L über eine zweite längere Funkstrecke EF2 übertragen.The ID will follow to the control system L over a second longer Transmitted radio link EF2.

Anhand der Kennung ermittelt das Leitsystem die Messstelle für die dieser Sensorkopf SK vorgesehen ist. Anschließend werden messstellenspezifische Daten an die Prüfeinheit PG übertragen und an dieser dargestellt.Based In the identifier, the control system determines the measuring point for this Sensor head SK is provided. Subsequently, measuring point-specific Data to the test unit Transmit PG and shown at this.

Diese Daten helfen dem Anwender, den richtigen Sensorkopf SK an der richtigen Messstelle, hier die Messstelle M1, einzusetzen.These Data help the user to find the right sensor SK at the right place Measuring point, here the measuring point M1, use.

Hierbei wird wieder die Kennung des Sensorkopfs SK vom Prüfgerät PG wie oben beschrieben ausgelesen.in this connection is again the identifier of the sensor head SK from the tester PG as read out above.

Anhand der Kennung ermittelt das Leitsystem L die entsprechende Messstelle M1 für die der Sensorkopf SK vorgesehen ist.Based on the identifier, the control system L determines the corresponding measuring point M1 for the sensor head SK is provided.

Nun fragt das Leitsystem L die entsprechende Messstelle M direkt über die Kabelverbindung ab, und ermittelt so die Kennung des tatsächlich an dieser Messstelle M1 eingesetzten Sensorkopfs SK. Wenn der Sensorkopf SK an der richtigen Messstelle eingesetzt wurde, müssen die Kennung die vom Prüfgerät PG ans Leitsystem L übertragen wurde und die vom Leitsystem L ermittelte Kennung übereinstimmen. Stimmen beide Kennungen überein so wird eine entsprechende Klarmeldung („Messstelle o. k.") vom Leitsystem L an das Prüfgerät PG gesendet.Now the control system L queries the corresponding measuring point M directly via the Cable connection, and thus determines the identifier of actually sensor point SK inserted in this measuring point M1. When the sensor head SK was used at the right measuring point, the Identification of the tester PG to the control system L transfer and the identification determined by the control system L. Both identifiers agree a corresponding clear message ("measuring point o. k.") will be issued by the control system L sent to the tester PG.

Diese Information wird dem Anwender an der Messstelle M1 direkt angezeigt. Damit sieht der Anwender unmittelbar, dass der richtige Sensorkopf an dieser Messstelle eingesetzt wurde.These Information is displayed directly to the user at measuring point M1. Thus, the user immediately sees that the right sensor head was used at this measuring point.

Falls ein falscher Sensorkopf eingesetzt wurde, stimmen die beiden Kennungen nicht überein, und das Leitsystem L sendet in diesem Fall eine entsprechende Fehlermeldung („falscher Sensorkopf") an das Prüfgerät PG. Damit wird ein fehlerhaftes Einsetzen eines Sensorkopfs an einer Messstelle einfach und zuverlässig vermieden.If a wrong sensor head was used, the two identifiers agree do not match, and the control system L sends a corresponding error message in this case ("counterfeiter Sensor head ") the tester PG. In order to is a faulty insertion of a sensor head at a measuring point easy and reliable avoided.

Der Anwender sieht somit sofort nach dem Einbau, ob er den richtigen Sensorkopf an der vorgesehenen Messstelle eingesetzt hat.Of the Thus, users see immediately after installation whether they are the right one Sensor head has been used at the intended measuring point.

Für den Fall, dass der Sensor T1 in einem metallischen Behälter angeordnet ist, ragt nach dem Einbau nur noch das Ende des Sensorkopfgegenstücks aus dem Behälter heraus. Eine Kommunikation zwischen Funkeinheit F1 und dem Prüfgerät PG, das sich außerhalb des Behälters befindet, ist nun nicht mehr möglich.In the case, that the sensor T1 is arranged in a metallic container, protrudes installation only the end of the sensor head counterpart the container out. Communication between radio unit F1 and the tester PG, the outside of the container is now no longer possible.

In diesen Fall kommt die Funkeinheit F2 zum Einsatz. Die Kommunikation erfolgt nun zwischen Prüfgerät PG und Funkeinheit F2. Die Funkeinheit F2 fordert die Kennung des Sensorkopfs über den Mikrocontroller μC2 vom Sensorkopf SK an. Das Auslesen der Kennung aus dem EEPROM-Speicher der Funkeinheit F1 ist deshalb möglich, da die Funkeinheit F1 direkt mit dem Mikrocontroller μC1 kommunizieren kann über die Spannungsversorgungseinheit SVSK versorgt wird. Da der Sensorkopf SK in einen metallischen Behälter ragt, kann aufgrund der Abschirmung keine Funkenergie an die Funkeinheit F1 übertragen werden.
In diesem Fall kann der Sensorkopf im eingebauten Zustand vom Anwender identifiziert werden
In this case, the radio unit F2 is used. Communication now takes place between test device PG and radio unit F2. The radio unit F2 requests the identification of the sensor head via the microcontroller μC2 from the sensor head SK. The reading out of the identifier from the EEPROM memory of the radio unit F1 is therefore possible because the radio unit F1 can communicate directly with the microcontroller μC1 via the power supply unit SVSK. Since the sensor head SK projects into a metallic container, due to the shielding, no radio energy can be transmitted to the radio unit F1.
In this case, the sensor head can be identified by the user when installed

Sind mehrere Messstellen M1, M2, M3 relativ nahe beieinander angeordnet, so tritt das Problem auf, dass das Prüfgerät PG mit Funkeinheiten von verschiedenen Messstellen in Kontakt treten kann. Der Anwender ist in diesem Fall nicht ganz sicher mit welcher Messstelle das Prüfgerät PG tatsächlich kommuniziert.are several measuring points M1, M2, M3 arranged relatively close to each other, so the problem arises that the tester PG with radio units of different measuring points can come into contact. The user is in this case not quite sure with which measuring point the tester PG actually communicates.

Die Information „Messstelle o. k." könnte prinzipiell auch von einer benachbarten Messstelle stammen und nicht von der Messstelle, die der Anwender eigentlich prüfen wollte.The Information "measuring point o. k. "could in principle also come from a neighboring measuring point and not from the Measuring point that the user actually wanted to check.

Aus diesem Grund weist das Prüfgerät erfindungsgemäß eine zangenförmige Antenne APG auf, die um die Antenne A2 gelegt werden muss, um eine Kommunikation mit genau diesem Sensor zu ermöglichen.Out For this reason, the test device according to the invention a pincer-shaped antenna APG, which must be placed around the antenna A2, for a communication to enable with exactly this sensor.

Damit kann der Anwender sicher sein, dass die Prüfung der richtigen Messstelle mit dem unmittelbar vor ihm befindlichen Sensor T1 erfolgt. Verwechslungen sind dadurch absolut ausgeschlossen.In order to The user can be sure that checking the correct measuring point with the sensor T1 located directly in front of it. confusion are absolutely excluded.

Die Erfindung eignet sich nicht nur für den Austausch von Sensorköpfen sonder auch für den erstmaligen Einsatz. In diesem Fall muss nur sichergestellt werden, dass im Leitsystem L die Messstelle mit der Kennung des entsprechenden Sensorkopf bereits gespeichert sind.The Invention is not only for the replacement of sensor heads special also for the first use. In this case, you just have to make sure be that in the control system L, the measuring point with the identifier of corresponding sensor head are already stored.

Das Prüfgerät PG ist prinzipiell für zwei unterschiedliche Funkkommunikationsmethoden ausgelegt. Zum einen die Kommunikation mit der Funkeinheit F1 entsprechend der RFID-Technik und zum anderen mit der Funkeinheit F2 oder dem Leitsystem L zum Beispiel nach dem ZigBee-Standard.The Tester PG is in principle for designed two different radio communication methods. To the a communication with the radio unit F1 according to the RFID technology and the other with the radio unit F2 or the control system L for example according to the ZigBee standard.

Nachfolgend besteht die Verbindung über die Verbindungsleitung VL zwischen Funkeinheit F1 und Mikrocontroller μC1 nicht. In der Funkeinheit F1 und im Mikrocontroller μC1 sind eine Unic ID-Kennung gespeichert. Bei der Produktion des Sensorkopfs SK muss gewährleistet werden, dass diese beiden Kennungen gleich sind.following the connection exists the connection line VL between radio unit F1 and microcontroller μC1 not. In the radio unit F1 and in the microcontroller μC1 are a Unic ID identifier saved. At production of a sensor head SK it is necessary to ensure be that these two identifiers are the same.

Über diese Unic ID-Kennung kann die Seriennummer des Sensorkopfs SK ermittelt werden und damit Daten zu dem betreffenden Sensorkopf aus einer Datenbank abgerufen werden. Die Datenbank kann z. B. direkt im Prüfgerät PG gespeichert sein. Sollte dies nicht der Fall sein, so kann alternativ die Datenbankabfrage auch über die Funkstrecke ZFS erfolgen.This Unic ID identifier can be used to determine the serial number of the sensor head SK and thus retrieve data for the relevant sensor head from a database. The database can z. B. di be stored directly in the tester PG. If this is not the case, alternatively the database query can also be made via the radio link ZFS.

In jedem Fall können Sensordaten z. B. der Messwert auch direkt über die Funkeinheit F1 bzw. F2 aus dem Sensor ausgelesen werden.In any case can Sensor data z. B. the measured value also directly via the radio unit F1 or F2 be read out of the sensor.

Für den Anwender gibt es eine zusätzliche Sicherheit, wenn er Vorort den Messwert mit Hilfe des Prüfgeräts PG abfragen kann und anschließend in der Warte überprüfen kann. Stimmen beide überein so gibt dies zusätzliche Sicherheit.For the user is there an extra Safety, if he interrogated the measured value with the help of the tester PG can and then in the waiting room can check. Both agree so this gives extra Safety.

Bezugszeichenliste

Figure 00130001
LIST OF REFERENCE NUMBERS
Figure 00130001

Claims (5)

Sensor für eine Messstelle bestehend aus einem Sensorkopf SK und einem Sensorkopfgegenstück SG die lösbar miteinander verbindbar sind, wobei der Sensorkopf SK einen Messaufnehmer MA zur Messwerterfassung, einen ersten Mikrocontroller μC1 zur Messwertverarbeitung, eine Spannungsversorgungseinheit SVSK zur Energieversorgung des Sensorkopfs SK und eine Kommunikationsschnittstelle S1 zum Datenaustausch mit dem Sensorkopfgegenstück SG aufweist, wobei das Sensorkopfgegenstück mit einem Leitsystem verbunden ist, an das die verarbeiteten Messwerte weitergeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mikrocontroller μC1 mit einer Funkeinheit F1 verbunden ist, die an die Spannungsversorgungseinheit SVSKdes Sensorkopfs angeschlossen ist und die eine zusätzliche separate Spannungsversorgungseinheit SVF1 aufweist, wobei die zusätzliche separate Spannungsversorgungseinheit SVF1 über Funkenergie gespeist wird und dadurch einen Datenaustausch über Funk ermöglicht, auch wenn die Spannungsversorgungseinheit SVSK keine Energie für den Sensorkopf SK liefert.Sensor for a measuring point consisting of a sensor head SK and a sensor head counterpart SG the sensor head SK having a sensor MA for measuring value, a first microcontroller μC1 for measured value processing, a power supply unit SVSK for powering the sensor head SK and a communication interface S1 for data exchange with the sensor head counterpart SG, the sensor head counterpart connected to a control system is, to which the processed measured values are forwarded, characterized in that the first microcontroller μC1 is connected to a radio unit F1, which is connected to the power supply unit SVSK the sensor head and having an additional separate power supply unit SVF1, wherein the additional separate power supply unit SVF1 via radio energy is fed and thereby allows data exchange via radio, even if the power supply unit SVSK provides no energy for the sensor head SK. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenaustausch zwischen Sensorkopf SK und Sensorkopfgegenstück SG drahtlos erfolgt und dass die Energieversorgung der Spannungsversorgungseinheit SVSK des Sensorkopfs SK ebenfalls drahtlos erfolgt.Sensor according to claim 1, characterized in that the data exchange between sensor head SK and sensor head counterpart SG wirelessly takes place and that the power supply of the power supply unit SVSK of the sensor head SK is also wireless. Sensor für eine Messstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensorkopfgegenstück SG eine Kommunikationsschnittstelle S2 zur Datenkommunikation und/oder Energieübertragung mit dem Sensorkopf SK, einen Mikrocontroller μC2 und eine Kommunikationsschnittstelle S2 zur Datenübertragung zum Leitsystem L aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller μC2 mit einer Funkeinheit F2 verbunden ist.Sensor for a measuring point according to one of the preceding claims, in which the sensor head counterpart SG a communication interface S2 for data communication and / or power transmission with the sensor head SK, one Microcontroller μC2 and one Communication interface S2 for data transmission to the control system L characterized in that the microcontroller μC2 with a Radio unit F2 is connected. Verfahren zur Überprüfung eines Sensors für einer Messstelle der einen Sensorkopf SK und ein Sensorkopfgegenstück SG aufweist, die lösbar über eine Steckverbindung miteinander verbindbar sind, wobei das Sensorkopfgegenstück SG über eine Kabelverbindung K an eine Leitsystem L angeschlossen ist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Auslesen einer Kennung des Sensorkopfs SK über eine erste Funkstrecke EFS in ein tragbares Prüfgerät PG b) Übertragung der Kennung von dem Prüfgerät PG an das Leitsystem über eine zweite Funkstrecke ZFS c) Übertragung von messstellenspezifischen Daten vom Leitsystem L an das Prüfgerät PG d) Darstellung der messstellenspezifischen Daten am Prüfgerät PGProcedure for checking a Sensors for a measuring point which has a sensor head SK and a sensor head counterpart SG, the detachable one Plug connection are connected to each other, wherein the sensor head counterpart SG via a Cable connection K is connected to a control system L, with the following Steps: a) reading an identifier of the sensor head SK over a first radio link EFS in a portable test device PG b) transmission the identifier of the tester PG the control system over a second radio link ZFS c) transmission of measuring point-specific Data from the control system L to the test device PG d) Representation of the measuring point-specific data on the test device PG Verfahren nach Anspruch 4, wobei Sensorkopf SK und Sensorkopfgegenstück SG verbunden sind, mit folgenden Verfahrensschritten: e) Abfrage der der Kennung des Sensorkopfs SK zugeordneten Messstelle M1 vom Leitsystem L f) Falls die beiden Kennungen übereinstimmen, wird als messstellenspezifisches Datum, eine entsprechende Klarmeldung vom Leitsystem L an das Prüfgerät PG übertragen g) Falls die beiden Kennungen nicht übereinstimmen, wird als messstellenspezifische Information eine entsprechende Fehlermeldung übermitteltMethod according to claim 4, wherein sensor head SK and Sensor head counterpart SG are connected, with the following process steps: e) query the measuring point M1 assigned to the identifier of the sensor head SK of Control system L f) If the two identifiers match, then the measuring point is specific Date, transmit a corresponding clear message from the control system L to the tester PG G) If the two identifiers do not match, it is considered as a measuring point-specific Information transmitted an appropriate error message
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