过程自动化技术的测量器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种过程自动化技术的测量器件，用于测量介质的至少一个过程变量，其中提供控制单元，其以至少一个可预先确定的时钟速率测量过程变量，并提供这样的测量结果作为测量值，其中与时钟速率相关联的是测量器件的能量需求，其中提供显示/服务单元，其显示测量值和/或启用测量器件的服务或将参数输入到测量器件。
【背景技术】
[0002]测量器件、测量器件或者过程自动化技术监控或测量介质过程变量的传感器，其介质取决于过程的类别，例如，介质的合成，在较短的时间受到较大的变化。这种动态过程要求单个测量值之间的时间间隔应当尽可能小。因此，测量应尽可能频繁，以获得适当的时间分辨率。然而，对此，存在测量的能量需求的问题，其中，较高的测量精度通常与增加的能量需求相关。原则上，在4-20mA测量器件的情况下能量是有限的。然而，取决于实施例，例如能量供应的用于更高功率的元件，相应地更复杂或者更昂贵。因此，增加测量数据数量或者测量点数很困难。另外一个限制因素是物理测量原理，其被应用，并因此也给时间分辨率提供了较低的限制。较高的时间分辨率不被连续的需求也是存在的，这是因为，例如测量的过程有时是稳定的。取决于过程条件，需求因此是不同的。
[0003]而且，所述测量器件也需要能量来用于将测量值呈现在显示器上或者用于经由服务单元进行服务和/或参数输入。
[0004]在测量技术上的趋势是使测量器件尽可能高效地工作:在越来越多的测量中，四线测量器件被双线测量器件取代。与四线测量器件相比，在双线电缆测量器件情形下，能量供应和测量值传递经由一个以及相同的线偶实现。
[0005]双线电缆测量器件必须相对于它们的功率需求被设计成，它们总是可以由当前可获得的功率来操作。EP I 301 914 BI公开了以定时测量频率的双线微波测量器件。在这种已知的测量器件的情形中，所述测量频率被优化使得仅当可以获得足够的能量，才开始下一个测量。
[0006]在WO 2004 046 6658 Al中描述了一种利用控制/评价单元的超声波、流量测量器件，其有多个元件，其中至少一个具有高功率消耗。该元件，例如放大器、A/D转换器、微处理器，在休眠和测量阶段被间歇地操作。
[0007]美国专利US 6 014 100中公开了一种以恒定时钟的测量频率的双线雷达测量器件，其在最差或者最不利的可接受情况(最差情况)下关闭，并在更低的能量限制下工作:测量的恒定时钟速率被设计成在整个测量范围内，在最小可获得功率的情况下，由此在4mA信号的情况下，仍然有足够的功率用于下一测量。
[0008]当然，在该已知的解决方案的情形中，也存在问题:如何在测量器件的服务和测量值的评估中为用户提供附加功能。此外，与具有可变测量频率的测量器件相比，具有恒定测量频率的双线测量器件具有在几乎整个测量范围内测量精度较低的缺点。
[0009]除了每个单元仅仅具有有限量的可获得能量的双线测量器件之外，测量技术中出现了越来越多能量自给测量器件。术语“能量自给测量器件”表示没有线缆连接到任何种类的远程能量源的测量器件。能量自给测量器件例如经由至少一个电池、无线电、太阳能电池或者燃料电池供应能量。为了操作的持续持续时间，例如电池的寿命，尽可能长，测量器件应当被实施为具有尽可能小的功率消耗。
[0010]由于有限的可获得能量，通常很难为用户提供带有所谓的附加功能的双线测量器件。测量器件的附加功能的典型例子是发光显示器，用于更简单的、直观地输入参数数据或用于器件的直观服务的触屏。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是提供一种方法，其使能够具有稳定能量需求的过程测量器件的改进的、优化的操作。
[0012]本发明通过用于测量介质的至少一个过程变量的过程自动化技术的测量器件的方式实现该目标，其中，提供了控制单元，其至少以可预先确定的时钟速率测量过程变量、并提供这样的测量结果作为测量值，其中与时钟速率相关的是测量器件的能量需求；其中提供显示/服务单元，其显示测量值和/或启用测量器件的服务或将测量参数输入测量器件，其中显示/服务单元将测量器件的控制单元从测量模式切换到服务模式，其中，在服务模式下，控制单元以第一时钟速率测量过程变量，其中，在测量模式下，控制单元以第二时钟速率测量，并且其中，以如下方式固定第一时钟速率和第二时钟速率:使得第二时钟速率高于第一时钟速率，且在服务模式和测量模式下测量器件的总能量需求近似相等。
[0013]本发明的测量器件的有利实施例包括，显示/服务单元在服务模式下以第三时钟速率工作、或将参数输入测量器件，以及在测量操作中采用第四时钟速率工作用于将测量值呈现在测量器件上的显示器上，其中，第三时钟速率高于第四时钟速率。
[0014]本发明的测量器件的另一个实施例提供了，在服务模式下，控制单元的时钟从第二时钟速率降低到第一时钟速率与显示/服务单元的时钟从第四时钟速率增加到第三时钟速率成比例，使得在服务模式下测量器件总的能量需求保持相等。
[0015]本发明中测量器件的一个补充实施例提供了，在测量模式下，控制单元的时钟从第一时钟速率增加到第二时钟速率与显示/服务单元的时钟从第三时钟速率降低到第四时钟速率成比例，使得在测量模式中测量器件的总能量需求保持相等。
[0016]在本发明测量器件的特定实施例中，提供了一种显示/服务单元，其被实施为以下方式:使得在输入到显示/服务单元的情况下，测量器件从测量模式切换到服务模式。
[0017]在本发明的测量器件的另外一个实施例中提供了，测量器件在经由显示/服务单元的交互元件终止输入后，自动地和/或根据时间，从服务模式切换回测量模式。
[0018]本发明的测量器件的特别有益的实施例包括，测量器件经由双线电缆或者现场总线与远程显示/服务单元或者控制站相关联，并且在输入到该远程显示/服务单元或远程控制站的情况下，自动从测量模式切换到服务模式。
【附图说明】
[0019]基于附图将对本发明进行更详细地解释，唯一的附图如下所示:
[0020]图1具有显示/服务单元的本发明测量器件的示意性第一实施例，
[0021]图1示出了本发明测量器件I