DE102018126790A1 - Schwebekörperdurchflussmessgerät, System aus einem Schwebekörperdurchflussmessgerät und einer externen Steuereinheit und Verfahren zum Betreiben eines Schwebekörperdurchflussmessgeräts - Google Patents

Schwebekörperdurchflussmessgerät, System aus einem Schwebekörperdurchflussmessgerät und einer externen Steuereinheit und Verfahren zum Betreiben eines Schwebekörperdurchflussmessgeräts Download PDF

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Abstract

Beschrieben und dargestellt ist ein Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) mit einem Schwebekörper und mit einer Anzeigeeinheit (3), wobei die Anzeigeeinheit (3) ein Zeigerelement (4) umfasst, wobei das Zeigerelement (4) unmittelbar oder mittelbar mit dem Schwebekörper derart verbunden ist, dass das Zeigerelement (4) während des Messprozesses (14) durch den Schwebekörper mechanisch ausgelenkt wird. Die Aufgabe, ein Schwebekörperdurchflussmessgerät anzugeben, das besonders zuverlässig arbeitet und gleichzeitig flexibel einsetzbar ist, ist dadurch gelöst, dass die Anzeigeeinheit (3) wenigstens eine bistabile Anzeige (6) umfasst, die lediglich zur Änderung der angezeigten Darstellung und/oder zur Wiederherstellung der Darstellung eine Energiezufuhr benötigt.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Schwebekörperdurchflussmessgerät mit einem Schwebekörper und mit einer Anzeigeeinheit, wobei die Anzeigeeinheit ein Zeigerelement umfasst, wobei das Zeigerelement unmittelbar oder mittelbar mit dem Schwebekörper derart verbunden ist, dass das Zeigerelement während des Messprozesses durch den Schwebekörper mechanisch ausgelenkt wird.
  • Zudem betrifft die Erfindung ein System aus einem Schwebekörperdurchflussmessgerät und einer externen Steuereinheit.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Schwebekörperdurchflussmessgerätes, wobei das Schwebekörperdurchflussmessgerät einen Schwebekörper und eine Anzeigeeinheit umfasst, wobei die Anzeigeeinheit ein Zeigerelement umfasst, wobei das Zeigerelement unmittelbar oder mittelbar mit dem Schwebekörper derart verbunden ist, dass das Zeigerelement während des Messprozesses durch den Schwebekörper mechanisch ausgelenkt wird.
  • Schwebekörperdurchflussmessgeräte, die rein mechanisch, also ohne den Einsatz von elektrischer Energie, den Durchfluss eines strömenden Mediums durch ein Messrohr erfassen und darstellen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese Messgeräte weisen grundsätzlich den Vorteil auf, dass sie dauerhaft mit nur geringem Wartungsaufwand einsetzbar sind, sodass sie besonders dazu geeignet sind, in komplexen Messaufbauten auch an schwer zugänglichen Stellen platziert zu werden.
  • Schwebekörperdurchflussmessgeräte messen den Massen- oder Volumendurchfluss eines flüssigen oder gasförmigen Mediums durch ein Messrohr.
  • Innerhalb des Messrohres ist dazu ein Schwebekörper angeordnet, der durch das strömende Medium ausgelenkt wird. Der Schwebekörper ist unmittelbar oder mittelbar mit einem Zeigerelement verbunden, sodass im Betrieb die Auslenkung des Schwebekörpers auf das Zeigerelement übertragen wird. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Zeigerelement einstückig mit dem Schwebekörper verbunden oder durch den Schwebekörper selbst ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Schwebekörper über eine magnetische Verbindung mit dem Zeigerelement verbunden.
  • Üblicherweise weist die Anzeige eines Schwebekörperdurchflussmessgeräts eine vom Messbereich abhängige Werteskala auf, sodass durch die Auslenkung des Zeigerelementes der aktuelle Messwert des Durchflusses unmittelbar abgelesen werden kann.
  • Insofern kann mittels eines Schwebekörperdurchflussmessgerätes der durch das Messrohr fließende Durchfluss auf rein mechanische Weise erfasst und dargestellt werden.
  • Die durch die Anzeige dargestellte Werteskala wird vor Inbetriebnahme individuell für den jeweiligen Anwendungsfall im Rahmen der Kalibration des Messgerätes erstellt. Die Werteskala wird im Rahmen dieser Kalibration anhand der Zeigerstellung für den jeweils eingestellten Durchfluss festgelegt.
  • Nachteilig an diesen rein mechanischen Messgeräten ist, dass die Geräte für jeweils einen Anwendungsfall hergestellt und kalibriert werden, sodass Messungen, deren Prozessparameter von der vorgesehenen Anwendung abweichen, eine verringerte Messgenauigkeit aufweisen.
  • Aus der Druckschrift EP 2 693 162 A1 ist ein Messgerät bekannt, dessen Anzeigeeinheit ein elektronisches Papier umfasst. Dabei werden die Messwerte durch die Anzeige der Anzeigeeinheit auf verschiedene Weise elektronisch dargestellt.
  • Die Druckschrift DE 10 2015 102 562 A1 betrifft ein Messgerät mit einem Typenschild, wobei das Typenschild als E-Ink-Display ausgestaltet ist. Eine solche Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass beispielsweise bei einem Update der Betriebssoftware des Messgeräts ebenfalls ein Update der auf dem Typenschild angezeigten Informationen erfolgen kann, sodass ein Austauschen des Typenschildes überflüssig ist.
  • Aus der Druckschrift DE 20 2005 016 292 U1 ist ein Messgerät mit einer Anzeigevorrichtung bekannt, wobei das Anzeigemittel durch elektronisches Papier gebildet ist, wobei eine elektronische Ansteuervorrichtung vorhanden ist, die das elektronische Papier in Abhängigkeit von den Messwerten steuert bzw. verändert.
  • Zudem offenbaren auch die Dokumente DE 10 2014 117 179 A1 und US 2012/0053436 A1 Messgeräte, die ein Anzeigeelement, das aus elektronischem Papier gebildet ist, aufweisen.
  • Der Erfindung liegt ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Schwebekörperdurchflussmessgerät anzugeben, das besonders zuverlässig und gleichzeitig flexibel einsetzbar ist. Darüber hinaus ist es auch Aufgabe der Erfindung ein System aus einem Schwebekörperdurchflussmessgerät und einer externen Steuereinheit und ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Schwebekörperdurchflussmessgerätes anzugeben.
  • Gemäß einer ersten Lehre wird die zuvor genannte Aufgabe durch ein eingangs beschriebenes Schwebekörperdurchflussmessgerät dadurch gelöst, dass die Anzeigeeinheit wenigstens eine bistabile Anzeige umfasst, die lediglich zur Änderung der angezeigten Darstellung und/oder zur Wiederherstellung der Darstellung eine Energiezufuhr benötigt. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Kombination einer bistabilen Anzeige, die einerseits ohne Energiezufuhr im Wesentlichen dauerhaft die Darstellung anzeigt und die gleichzeitig aber mithilfe einer geringen Energiezufuhr veränderbar ist, und einem mechanisch auslenkbaren Zeigerelement insofern vorteilhaft ist, als dass zum einen die rein mechanische Funktionsweise des erfindungsgemäßen Messgerätes aufrechterhalten werden kann und dass zum anderen die Anzeige jedoch auch verändert und damit an unterschiedliche Messsituationen angepasst werden kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist die Anzeigeeinheit wenigstens eine mechanische, beispielsweise bedruckte, Anzeige und wenigstens eine bistabile Anzeige auf. Besonders bevorzugt umfasst die mechanische Anzeige eine Werteskala und die bistabile Anzeige die Darstellung einer Bewertungsskala und/oder die Darstellung von wenigstens einem weiteren Prozessparameter.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Anzeigeeinheit lediglich wenigstens eine bistabile Anzeige auf, sodass die angezeigten Informationen insgesamt nur mittels einer elektronischen Anzeigetechnik dargestellt werden.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die bistabile Anzeige als bistabiles elektronisches Papier oder als bistabile Flüssigkristallanzeige ausgebildet. Diese bistabilen Anzeigeeinheiten können Informationen im Wesentlichen dauerhaft darstellen. Gemäß einer Ausgestaltung ist lediglich in einem Rhythmus von mehreren Wochen oder Monaten eine Wiederherstellung der Anzeige notwendig, um ein Verblassen der dargestellten Informationen zu vermeiden. Denkbar ist ebenfalls der Einsatz von weiteren bistabilen Anzeigen, wobei die Darstellung von Informationen ohne Energiezufuhr im Wesentlichen erhalten bleibt und wobei eine Änderungen der dargestellten Informationen durch eine geringe Energiezufuhr möglich ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung zeigt die bistabile Anzeige im Betrieb eine erste Darstellung an, wobei die erste Darstellung wenigstens eine vom Messbereich abhängige Werteskala und/oder wenigstens einen weiteren prozessrelevanten Parameter und/oder eine Bewertung der angezeigten Messwerte, insbesondere in Form einer Bewertungsskala, und/oder einen Grenzwert und/oder einen Gesamtdurchfluss umfasst.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird als Darstellung die Gesamtheit der durch die Anzeige dargestellten Informationen bezeichnet.
  • Die erste Darstellung kann eine oder mehrere Werteskalen aufweisen. Beispielsweise können zwei unterschiedliche Werteskalen für zwei unterschiedliche Medien vorhanden sein. Zudem können auch zwei unterschiedliche Werteskalen für dasselbe Medium bei unterschiedlichen Prozessparametern angezeigt werden.
  • Weitere Prozessparameter sind insbesondere der Druck und/oder die Temperatur und/oder die Art des Messmediums im Verlauf einer Messung.
  • Eine Bewertung der angezeigten Messwerte kann beispielsweise in Form einer Bewertungsskala dargestellt werden. Vorzugsweise ist die Werteskala mit der Bewertungsskala derart verbunden, dass die Bewertung der angezeigten Messwerte auf der Bewertungsskala unmittelbar abgelesen werden kann.
  • Gemäß einer nächsten Ausgestaltung weist die Anzeigeeinheit eine Schnittstelle zur Anbindung an eine externe Steuereinheit, vorzugsweise eine USB - Schnittstelle und/oder eine herstellerspezifische Schnittstelle, auf.
  • Die Schnittstelle ist dabei ausgebildet zur Anbindung an eine externe Steuereinheit, durch die die Darstellung der bistabilen Anzeige wiederhergestellt und/oder zumindest teilweise geändert werden kann.
  • Gemäß einer nächsten Ausgestaltung weist das Schwebekörperdurchflussmessgerät eine interne Steuereinheit auf, wobei die interne Steuereinheit derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige wiederherstellen und/oder zumindest teilweise ändern kann.
  • Eine Änderung der ersten Darstellung der bistabilen Anzeige durch eine externe und/oder interne Steuereinheit umfasst insbesondere die Änderung der angezeigten Werteskala und/oder ein Einblenden oder Ausblenden einer zusätzlichen Werteskala und/oder die Änderung der dargestellten weiteren prozessrelevanten Parameter und/oder ein Einblenden oder Ausblenden oder eine Änderung der Bewertung der angezeigten Messwerte und/oder des dargestellten Grenzwertes und/oder eine Änderung des dargestellten Gesamtdurchflusses.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die interne Steuereinheit eine Speichereinheit auf, wobei in der Speichereinheit eine Mehrzahl von Darstellungen hinterlegt ist, wobei die einzelnen Darstellungen vorzugsweise auf unterschiedlichen Prozessparametern basieren. Beispielsweise weist jede Darstellung eine andere, an die zugrunde liegenden Prozessparameter angepasste Werteskala auf.
  • Die interne Steuereinheit ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie die bistabile Anzeige derart steuert, dass die Anzeige im Betrieb eine der verschiedenen Darstellungen anzeigt oder auch verschiedene Darstellungen zumindest zeitweise gleichzeitig anzeigt.
  • Die Aufnahme und Speicherung der verschiedenen Darstellungen kann beispielsweise im Verlauf der Kalibration des Messgeräts erfolgen. Im Detail kann gemäß einer Ausgestaltung die Kalibration für unterschiedliche Prozessparameter durchgeführt werden, wobei für die unterschiedlichen Prozessparameter jeweils eine den Durchfluss betreffende Werteskala erstellt und gespeichert wird.
  • Gemäß einer nächsten Ausgestaltung ist wenigstens ein Sensorelement zur Messung eines weiteren prozessrelevanten Parameters vorhanden, wobei das wenigstens eine Sensorelement derart mit der internen Steuereinheit verbunden ist, dass im Betrieb der Messwert des wenigstens einen weiteren Parameters an die Steuereinheit übertragen wird, wobei die interne Steuereinheit derart ausgestaltet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige zumindest teilweise in Abhängigkeit von dem Messwert des wenigstens einen Sensorelementes verändert.
  • Beispielsweise entspricht gemäß einer Ausgestaltung der dargestellte Wert des wenigstens einen weiteren Prozessparameters dem aktuellen Messwert dieses Parameters, sodass die dargestellten Informationen fortwährend aktualisiert werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die dargestellte Werteskala an eine Variation der Prozessparameter vorzugsweise unter Berücksichtigung eines Toleranzbereiches, angepasst, sodass der Messfehler minimiert werden kann.
  • Eine solche Anpassung der Werteskala erfolgt gemäß einer Ausgestaltung dadurch, dass die Darstellung der bistabilen Anzeige durch eine andere, beispielsweise in der Speichereinheit für den aktuellen Messwert des wenigstens einen weiteren Prozessparameters hinterlegte Darstellung, ausgetauscht wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung rechnet die interne Steuereinheit die Werteskala unter Berücksichtigung der Änderung des wenigstens einen prozessrelevanten Parameters um.
  • Die Möglichkeit der Änderung der Werteskala hat den Vorteil, dass das Schwebekörperdurchflussmessgerät besonders flexibel, beispielsweise zur Vermessung unterschiedlicher Medien oder zur Messung unter verschiedenen oder sich ändernden Prozessbedingungen, eingesetzt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schwebekörperdurchflussmessgerät in einer Bypass-Konfiguration angeordnet, wobei die interne Steuereinheit derart ausgestaltet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige in Abhängigkeit von einem Durchflussverhältniswert zumindest teilweise ändert.
  • Vorzugsweise ist gemäß dieser Ausgestaltung ein erstes und ein zweites Messrohr vorhanden, wobei das erste Messrohr als Bypassleitung zu dem zweiten Messrohr ausgebildet ist. Das Schwebekörperdurchflussmessgerät ist derart angeordnet, dass es den Durchfluss durch das erste Messrohr bestimmt.
  • Zudem ist ein regelbares Ventil mit einer Ventilsteuereinheit vorhanden, wobei das Ventil derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass es im Betrieb das Durchflussverhältnis des durch das erste Messrohr und durch das zweite Messrohr fließenden Durchflusses einstellt. Die Ventilsteuereinheit ist mit der internen Steuereinheit derart verbunden, dass im Betrieb der Durchflussverhältniswert an die interne Steuereinheit übertragen wird, sodass die interne Steuereinheit die Darstellung der bistabilen Anzeige zumindest teilweise in Abhängigkeit von dem Durchflussverhältniswert verändert.
  • Im Detail bestimmt die interne Steuereinheit basierend auf dem Durchflussverhältniswert einen Korrekturwert, sodass durch die Korrektur des durch das erste Messrohr fließenden Durchflusses mittels dieses Korrekturwertes der durch die beiden Messrohre strömende Gesamtdurchfluss bestimmt werden kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung übermittelt die interne Steuereinheit der Ventilsteuereinheit den einzustellenden Durchflusswert für den durch das erste Messrohr fließenden Durchfluss. Die Ventilsteuereinheit stellt basierend auf dieser Vorgabe den Durchflussverhältniswert ein und übermittelt diesen Wert, wie zuvor beschrieben, an die interne Steuereinheit.
  • Auf diese Weise kann der Messbereich des Schwebekörperdurchflussmessgeräts erweitert werden.
  • Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe durch ein System aus einem Schwebekörperdurchflussmessgerät und einer externen Steuereinheit, wobei das Schwebekörperdurchflussmessgerät nach einem der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet ist, dadurch gelöst, dass die Anzeigeeinheit eine Schnittstelle, vorzugsweise eine USB - Schnittstelle und/oder eine herstellerspezifische Schnittstelle, aufweist, wobei die Anzeigeeinheit über die Schnittstelle mit der externen Steuereinheit verbunden ist, wobei die externe Steuereinheit derart ausgestaltet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige wiederherstellen und/oder zumindest teilweise ändern kann.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der oben beschrieben internen Steuereinheit ist gemäß dieser Ausgestaltung eine externe Steuereinheit zur Änderung und/oder zur Wiederherstellung der bistabilen Anzeige vorhanden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung des Systems weist die externe Steuereinheit eine Speichereinheit auf, wobei in der Speichereinheit eine Mehrzahl von Darstellungen der Anzeigeeinheit hinterlegt ist, wobei die einzelnen Darstellungen vorzugsweise auf unterschiedlichen Prozessparametern basieren.
  • Gemäß einer nächsten Ausgestaltung des Systems ist wenigstens ein Sensorelement zur Messung eines weiteren prozessrelevanten Parameters vorhanden, wobei das wenigstens eine Sensorelement derart mit der externen Steuereinheit verbunden ist, dass im Betrieb der Messwert des wenigstens einen weiteren Parameters an die externe Steuereinheit übertragen wird, wobei die externe Steuereinheit derart ausgestaltet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige zumindest teilweise in Abhängigkeit von dem Messwert des wenigstens einen Sensorelementes verändert.
  • Gemäß einer nächsten Ausgestaltung ist das Schwebekörperdurchflussmessgerät in einer Bypass-Konfiguration angeordnet, wobei die externe Steuereinheit derart ausgestaltet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige in Abhängigkeit von einem Durchflussverhältniswert zumindest teilweise verändert. Hinsichtlich der Ausgestaltung der Bypass-Konfiguration wird auf die obige Beschreibung dieser Anordnung verwiesen.
  • In Bezug auf die Ausgestaltung der externen Steuereinheit wird auf die oben dargelegten Merkmale der internen Steuereinheit verwiesen. Die externe Steuereinheit kann ebenfalls sämtliche, der oben beschriebenen Merkmale der internen Steuereinheit aufweisen.
  • Gemäß einer dritten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die eingangs dargelegte Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Schwebekörperdurchflussmessgerätes dadurch gelöst, dass die Anzeigeeinheit eine bistabile Anzeige umfasst, die lediglich zur Änderung der angezeigten Darstellung und/oder zur Wiederherstellung der Darstellung eine Energiezufuhr benötigt,
    dass eine interne Steuereinheit und/oder eine externe Steuereinheit vorhanden ist bzw. sind und
    dass interne Steuereinheit und/oder die externe Steuereinheit die Darstellung der bistabilen Anzeige zumindest teilweise, vorzugsweise in Abhängigkeit von wenigstens einem Prozessparameter, verändert.
  • Besonders bevorzugt ist das Schwebekörperdurchflussmessgerät nach einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden die von der bistabilen Anzeige dargestellten Informationen, wie beispielsweise wenigstens eine vom Messbereich abhängige Werteskala und/oder weitere prozessrelevante Parameter und/oder eine Bewertung der angezeigten Messwerte, insbesondere in Form einer Bewertungsskala, und/oder ein Grenzwert und/oder ein Gesamtdurchfluss, zumindest teilweise von der internen und/oder externen Steuereinheit vorzugsweise in Abhängigkeit von den Prozessparametern verändert.
  • Relevante Prozessparameter sind beispielsweise der Druck, die Temperatur oder die Art des Mediums.
  • Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens werden die angezeigte Werteskala geändert und/oder eine zusätzliche Werteskala eingeblendet oder ausgeblendet und/oder die dargestellten weiteren prozessrelevanten Parameter geändert und/oder die Bewertung der angezeigten Messwerte eingeblendet oder ausgeblendet oder geändert und/oder der dargestellte Grenzwert eingeblendet oder ausgeblendet oder geändert und/oder der dargestellte Gesamtdurchfluss geändert.
  • Sind in der Speichereinheit der internen oder externen Steuereinheit verschiedene Darstellungen zu unterschiedlichen Prozessparametern hinterlegt, erfolgt die Änderung der Darstellung gemäß einer Ausgestaltung dadurch, dass abhängig von dem zugrunde liegenden Prozessparameter unter Berücksichtigung eines Toleranzbereiches die Darstellung, die auf dem zugrunde liegenden Parameter basiert, angezeigt wird.
  • Darüber hinaus wird gemäß einer nächsten Ausgestaltung der Einfluss der Variation der Prozessparameter bei den angezeigten Informationen von der internen oder externen Steuereinheit dadurch berücksichtigt, dass die Werteskala bei Änderung der Prozessparameter, die ebenfalls die Art des Mediums umfassen, auf die aktuellen Werte umgerechnet wird.
  • Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Schwebekörperdurchflussmessgerät und das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwebekörperdurchflussmessgeräts und eines Systems aus Schwebekörperdurchflussmessgerät und externer Steuereinheit,
    • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwebekörperdurchflussmessgeräts und eines Systems aus Schwebekörperdurchflussmessgerät und externer Steuereinheit,
    • 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen S chwe bekörperdurchflus smessgeräts,
    • 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwebekörperdurchflussmessgeräts,
    • 5 eine Bypass Anordnung und
    • 6 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In 1 ist dargestellt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schwebekörperdurchflussmessgeräts 1 mit einem innerhalb des Messrohrs 5 angeordneten Schwebekörper und mit einer Anzeigeeinheit 3, wobei die Anzeigeeinheit 3 ein Zeigerelement 4 umfasst, wobei das Zeigerelement 4 unmittelbar oder mittelbar mit dem Schwebekörper verbunden ist, sodass das Zeigerelement 4 während des Messprozesses durch den Schwebekörper mechanisch ausgelenkt wird. Zudem umfasst die Anzeigeeinheit 3 eine bistabile Anzeige 6, die lediglich zur Änderung der angezeigten Darstellung oder zur Wiederherstellung der Darstellung eine Energiezufuhr benötigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die bistabile Anzeige 6 als elektronisches Papier ausgebildet. Die Darstellung der bistabilen Anzeige 6 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel eine erste Werteskala für die Prozessparameter Druck 1 bar und Temperatur 22 °C und darüber hinaus eine zweite Werteskala für die Prozessparameter Druck 4 bar und Temperatur 120 °C. Insofern werden sämtliche Informationen mittels einer elektronischen Anzeigetechnik dargestellt.
  • Damit hat das in 1 gezeigte Schwebekörperdurchflussmessgerät 1 den Vorteil, dass die Anzeige 6 einerseits ohne die Zufuhr von Energie die für den Nutzer relevanten Informationen im Wesentlichen dauerhaft anzeigt und darüber hinaus jedoch auch veränderbar ist, sodass auch eine Variation der Prozessparameter bei der Darstellung der Messwerte berücksichtigt werden kann. Lediglich in einem Rhythmus von mehreren Wochen muss die elektronische Anzeige erneuert werden, um ein Verblassen zu vermeiden.
  • Zudem weist das dargestellte Schwebekörperdurchflussmessgerät 1 eine Schnittstelle 7 auf, über die die Anzeigeeinheit 3 mit einer externen Steuereinheit 8 verbunden ist, wobei über die externe Steuereinheit 8 die bistabile Anzeige 6 durch Energiezufuhr verändert und wiederhergestellt werden kann.
  • Insofern ist ebenfalls ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems 17 aus einem Schwebekörperdurchflussmessgerät 1 und einer externen Steuereinheit 8 dargestellt.
  • 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schwebekörperdurchflussmessgerätes 1 mit einem innerhalb des Messrohrs 5 angeordneten Schwebekörper und mit einer Anzeigeeinheit 3, wobei die Anzeigeeinheit 3 über eine Schnittstelle 7 mit einer externen Steuereinheit 8 verbunden ist.
  • Die Anzeigeeinheit 3 weist ebenfalls eine bistabile Anzeige 6 in Form eines elektronischen Papiers auf, die mittels der externen Steuereinheit 8 verändert werden kann. Analog zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel werden auch in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sämtliche Informationen mittels elektronischer Anzeigetechnik dargestellt. Im Unterschied zu den in 1 dargestellten Informationen zeigt die Anzeige 6 neben einer Werteskala eine Bewertungsskala zur Bewertung der angezeigten Messwerte. Die angezeigte Darstellung weist den Vorteil auf, dass unmittelbar abgelesen werden kann, ob der aktuelle Durchfluss im gewünschten Bereich liegt.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schwebekörperdurchflussmessgeräts 1. Im Unterschied zu den zuvor in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen umfasst die Anzeigeeinheit 3 sowohl eine bistabile Anzeige 6 in Form einer Bewertungsskala als auch eine mechanische, und insofern nicht veränderbare, Werteskala 18. Ein solche Ausgestaltung kann besonders vorteilhaft in Systemen mit im Wesentlichen konstanten Prozessbedingungen eingesetzt werden, wobei beispielsweise bei einer Vielzahl von Messgeräten, die an unterschiedlichen Stellen des Messsystems eingesetzt werden, verschiedene Durchflussbereiche mittels der Bewertungsskala als vorteilhaft gekennzeichnet sind.
  • In 4 ist eine Anordnung aus einem ersten Messrohr 5 und einem zweiten Messrohr 19 dargestellt, wobei das erste Messrohr 5 als Bypassleitung zum zweiten Messrohr 19 ausgestaltet und angeordnet ist. An dem ersten Messrohr 5 ist ein Schwebekörperdurchflussmessgerät 1 angeordnet, das im Betrieb den Durchfluss durch das erste Messrohr 5 erfasst und über die Anzeigeeinheit 3 darstellt. Das dargestellte Schwebekörperdurchflussmessgerät 1 weist eine hier nicht sichtbare interne Steuereinheit 9 auf.
  • Ein regelbares Ventil 20 regelt das Durchflussverhältnis zwischen dem ersten Messrohr 5 und dem zweiten Messrohr 19. Das Ventil 20 weist eine Ventilsteuereinheit auf, die mit der internen Steuereinheit 9 des Schwebekörperdurchflussmessgeräts 1 derart verbunden ist, dass die interne Steuereinheit der Ventilsteuereinheit den einzustellenden Durchflusswert für den durch das erste Messrohr 5 fließenden Durchfluss übermittelt. Die Ventilsteuereinheit stellt basierend auf dieser Vorgabe den Durchflussverhältniswert ein und übermittelt diesen Wert an die interne Steuereinheit 9.
  • Die interne Steuereinheit 9 ist derart ausgestaltet, dass sie aus dem Durchflussverhältniswert einen Korrekturwert ermittelt, wobei die interne Steuereinheit 9 mittels des Korrekturwertes und dem gemessenen Wert des Durchflusses durch das erste Messrohr 5 den durch die Messrohre 5 und 19 fließenden Gesamtdurchfluss bestimmt. Dieser Gesamtdurchfluss wird über die bistabile Anzeige 6 ausgegeben und darüber hinaus fortlaufend aktualisiert.
  • 5 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schwebekörperdurchflussmessgerätes 1 mit einem Schwebekörper und einer Anzeigeeinheit 3 umfassend ein Zeigerelement 4, wobei das Zeigerelement 4 im Betrieb durch den Schwebekörper mechanisch ausgelenkt wird. Zudem umfasst die Anzeigeeinheit 3 eine bistabile Anzeige 6.
  • Darüber hinaus weist das Schwebekörperdurchflussmessgerät 1 eine interne Steuereinheit 9 auf, wobei die interne Steuereinheit 9 ebenfalls eine Speichereinheit 10 aufweist. In der Speichereinheit 10 sind Darstellungen der Werteskala der bistabilen Anzeige 6 für unterschiedliche Prozessparameter hinterlegt.
  • Zudem ist ein Temperatursensor 11 und ein Drucksensor 12 vorhanden, wobei der Temperatursensor 11 und der Drucksensor 12 im Betrieb die Messwerte an die interne Steuereinheit 9 übertragen. Die interne Steuereinheit 9 ändert im Betrieb die durch die bistabile Anzeige 6 dargestellten Informationen abhängig von den Messwerten des Temperatursensors 11 und des Drucksensors 12.
  • Hierzu kann die interne Steuereinheit 9 entweder eine in der Speichereinheit 10 hinterlegte Darstellung anzeigen oder die durch die bistabile Anzeige 6 dargestellte Werteskala kann auf die von dem Temperatursensor 11 und dem Drucksensor 12 gemessenen Werte umgerechnet werden.
  • 6 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 2 zum Betreiben eines Schwebekörperdurchflussmessgeräts 1, wobei das Schwebekörperdurchflussmessgerät 1 wie in 5 dargestellt, ausgestaltet ist.
  • Vor der Inbetriebnahme wird das Schwebekörperdurchflussmessgerät 1 in einem ersten Schritt 13 kalibriert. Hierzu wird die Position des Zeigerelementes 4 sowohl bei unterschiedlichen Durchflüssen als auch bei unterschiedlichen Prozessparametern aufgenommen und daraus eine Mehrzahl an Werteskalen erstellt, die in der Speichereinheit 10 in Form von unterschiedlichen Darstellungen hinterlegt werden.
  • Abhängig von den zunächst gegebenen Prozessparametern wird durch die bistabile Anzeige 6 eine erste Darstellung umfassend eine erste Werteskala angezeigt.
  • Während der Messung 14 des Durchflusses eines durch ein Messrohr strömenden Mediums werden gleichzeitig weitere Prozessparameter wie Druck und Temperatur innerhalb des Messrohrs durch weitere Sensorelemente 11, 12 überwacht 15. Sofern die weiteren Prozessparameter einen Toleranzbereich überschreiten, wird die Werteskala an die aktuellen Prozessparameter durch eine Änderung der Darstellung angepasst 16.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schwebekörperdurchflussmessgerät
    2
    Verfahren zum Betreiben eines Messgeräts
    3
    Anzeigeeinheit
    4
    Zeigerelement
    5
    Messrohr
    6
    bistabile Anzeige
    7
    Schnittstelle
    8
    externe Steuereinheit
    9
    interne Steuereinheit
    10
    Speichereinheit
    11
    Temperatursensor
    12
    Drucksensor
    13
    Kalibration des Schwebekörperdurchflussmessgeräts
    14
    Messung des Durchflusses
    15
    Überwachung weiterer Prozessparameter
    16
    Anpassung der bistabilen Anzeige
    17
    System aus einem Schwebekörperdurchflussmessgerät und einer externen Steuereinheit
    18
    mechanische Anzeige
    19
    zweites Messrohr
    20
    regelbares Ventil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • DE 102015102562 A1 [0012]
    • DE 202005016292 U1 [0013]
    • DE 102014117179 A1 [0014]
    • US 2012/0053436 A1 [0014]

Claims (13)

  1. Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) mit einem Schwebekörper und mit einer Anzeigeeinheit (3), wobei die Anzeigeeinheit (3) ein Zeigerelement (4) umfasst, wobei das Zeigerelement (4) unmittelbar oder mittelbar mit dem Schwebekörper derart verbunden ist, dass das Zeigerelement (4) während des Messprozesses (14) durch den Schwebekörper mechanisch ausgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (3) wenigstens eine bistabile Anzeige (6) umfasst, die lediglich zur Änderung der angezeigten Darstellung und/oder zur Wiederherstellung der Darstellung eine Energiezufuhr benötigt.
  2. Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bistabile Anzeige (6) als bistabiles elektronisches Papier oder als bistabile Flüssigkristallanzeige ausgebildet ist.
  3. Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bistabile Anzeige (6) im Betrieb eine erste Darstellung anzeigt, wobei die erste Darstellung wenigstens eine vom Messbereich abhängige Werteskala und/oder wenigstens einen weiteren prozessrelevanten Parameter und/oder eine Bewertung der angezeigten Messwerte, insbesondere in Form einer Bewertungsskala, und/oder einen Grenzwert und/oder einen Gesamtdurchfluss umfasst.
  4. Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (3) eine Schnittstelle (7) zur Anbindung an eine externe Steuereinheit (8), vorzugsweise eine USB - Schnittstelle und/oder eine herstellerspezifische Schnittstelle, aufweist.
  5. Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) eine interne Steuereinheit (9) aufweist, wobei die interne Steuereinheit (9) derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige (6) wiederherstellen und/oder zumindest teilweise ändern kann.
  6. Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die interne Steuereinheit (9) eine Speichereinheit (10) aufweist, wobei in der Speichereinheit (10) eine Mehrzahl von Darstellungen der Anzeigeeinheit (3) hinterlegt ist, wobei die einzelnen Darstellungen vorzugsweise auf unterschiedlichen Prozessparametern basieren.
  7. Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensorelement (11, 12) zur Messung eines weiteren prozessrelevanten Parameters vorhanden ist, wobei das wenigstens eine Sensorelement (11, 12) derart mit der internen Steuereinheit (9) verbunden ist, dass im Betrieb der Messwert des wenigstens einen weiteren Parameters an die interne Steuereinheit (9) übertragen wird, wobei die interne Steuereinheit (9) derart ausgestaltet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige (6) zumindest teilweise in Abhängigkeit von dem Messwert des wenigstens einen Sensorelementes (11, 12) verändert.
  8. Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) in einer Bypass-Konfiguration angeordnet ist, und dass die interne Steuereinheit (9) derart ausgestaltet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige (6) in Abhängigkeit von einem Durchflussverhältniswert zumindest teilweise ändert.
  9. System (17) aus einem Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) und einer externen Steuereinheit (8), wobei das Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (3) eine Schnittstelle (7), vorzugsweise eine USB - Schnittstelle und/oder eine herstellerspezifische Schnittstelle, aufweist, wobei die Anzeigeeinheit über die Schnittstelle (7) mit der externen Steuereinheit (8) verbunden ist, wobei die externe Steuereinheit (8) derart ausgestaltet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige (6) wiederherstellen und/oder zumindest teilweise ändern kann.
  10. System (17) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Steuereinheit (8) eine Speichereinheit (10) aufweist, wobei in der Speichereinheit (10) eine Mehrzahl von Darstellungen der Anzeigeeinheit (3) hinterlegt ist, wobei die einzelnen Darstellungen auf unterschiedlichen Prozessparametern basieren.
  11. System (17) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensorelement (11, 12) zur Messung eines weiteren prozessrelevanten Parameters vorhanden ist, wobei das wenigstens eine Sensorelement (11, 12) derart mit der externen Steuereinheit (8) verbunden ist, dass im Betrieb der Messwert des wenigstens einen weiteren Parameters an die externe Steuereinheit (8) übertragen wird, wobei die externe Steuereinheit (8) derart ausgestaltet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige (6) zumindest teilweise in Abhängigkeit von dem Messwert des wenigstens einen Sensorelementes (11, 12) verändert.
  12. System (17) nach Anspruch einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwebekörperdurchflussmessgerät (1) in einer Bypass-Konfiguration angeordnet ist, und dass die externe Steuereinheit (9) derart ausgestaltet ist, dass sie die Darstellung der bistabilen Anzeige (6) in Abhängigkeit von einem Durchflussverhältniswert zumindest teilweise verändert.
  13. Verfahren (2) zum Betreiben eines Schwebekörperdurchflussmessgeräts (1) wobei die Anzeigeeinheit (3) ein Zeigerelement (4) umfasst, wobei das Zeigerelement (4) unmittelbar oder mittelbar mit dem Schwebekörper derart verbunden ist, dass das Zeigerelement (4) während des Messprozesses (14) durch den Schwebekörper mechanisch ausgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (3) eine bistabile Anzeige (6) umfasst, die lediglich zur Änderung der angezeigten Darstellung und/oder zur Wiederherstellung der Darstellung eine Energiezufuhr benötigt, dass eine interne Steuereinheit (9) und/oder eine externe Steuereinheit (8) vorhanden ist bzw. sind und dass interne Steuereinheit (9) und/oder die externe Steuereinheit (8) die Darstellung der bistabilen Anzeige (6) zumindest teilweise, vorzugsweise in Abhängigkeit von wenigstens einem Prozessparameter, verändert.
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