DE10224864A1 - Sensorüberwachungseinrichtung und -verfahren - Google Patents

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Abstract

Es ist eine Überwachungseinrichtung für eine Sensoreinrichtung (6) geschaffen, die zur Einschätzung des tatsächlich vorhandenen Sensorverschleißes und zur Aufforderung zur rechtzeitigen Anlagenwartung geeignet ist. Dazu weist die Überwachungseinrichtung eine Erfassungseinrichtung (14) zur Erfassung von Stressfaktoren und eine Warneinrichtung (17) auf, die das Vorliegen der Stressfaktoren überwacht und registriert und ein Signal abgibt, wenn Stressfaktoren so lange und so intensiv vorgelegen haben, dass ein vorbestimmtes Maß voll, d. h. ein festgesetzter oder errechneter Grenzwert erreicht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für Sensoreinrichtungen sowie ein entsprechendes Überwachungsverfahren.
  • Sensoreinrichtungen sind für die Funktion von Prozessüberwachungseinrichtungen, Prozesssteuereinrichtungen und Prozessregeleinrichtungen von ausschlaggebender Bedeutung. Die von Sensoreinrichtungen abgegebenen Signale entsprechen innerhalb einer vorgegebenen Toleranz der überwachten Prozessgröße und zeigen diese somit an. Obwohl viele Sensoreinrichtungen, wie bspw. Temperatursensoren, als wartungsfrei gelten und eine sehr hohe Lebensdauer haben, ist immer wieder festzustellen, dass auch als langlebig geltende Sensoren mit der Zeit ihre Kennlinie ändern (d.h. eine Langzeitdrift aufweisen) oder in einigen Fällen ihren Dienst vorzeitig versagen. Fällt ein Sensor ganz aus hat dies, wenn keine entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen vorgesehen sind zur Folge, dass der überwachte oder geregelte Prozess außer Kontrolle geraten kann und somit unterbrochen werden muss. Anlagen-stillstand ist die Folge. Weit gravierender kann sich jedoch eine schleichende Messwertdrift auswirken. Diese führt zu einer zunächst scheinbar ordnungsgemäßen Funktion der Anlage, wobei jedoch die überwachte Prozessgröße mit der Zeit mehr und mehr von ihrem Sollwert abweicht. Betrifft dies bspw. eine qualitätsrelevante Prozessgröße bei der Warenproduktion, kann eine Ausschussproduktion die Folge sein. Bleibt die Messwertdrift längere Zeit unbemerkt, können hier erhebliche Verluste infolge der Erzeugung großer Mengen mangelhafter Ware entstehen.
  • Aus der DE 195 24 237 C2 ist es bekannt Faltenbalgventile, die in industriellen Prozessen zur Steuerung von Medien eingesetzt werden, zu überwachen, indem deren Bewegungsspiele erfasst und gezählt werden. Damit kann ein Verschleißkennwert bestimmt werden, der es gestattet, ein Faltenbalgventil vorbeugend zu ersetzen bevor sein Faltenbalg bricht. Die Gefahr plötzlicher und unerwarteter Anlagenschäden infolge von undichten Faltenbalgventilen wird dadurch gemindert. Jedoch wird keine Abhilfe hinsichtlich Problemen geschaffen, die durch Sensoralterung entstehen können.
  • Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Überwachungseinrichtung zu schaffen, mit der der Verschleißzustand einer Sensoreinrichtung bestimmbar ist.
  • Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Überwa chungseinrichtung sowie mit dem Verfahren zur Betriebsüberwachung von Sensoren gelöst:
  • Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung enthält eine Erfassungseinrichtung, die wenigstens einen auf die Sensoreinrichtung einwirkenden Alterungseinfluss erfasst. Vorzugsweise ist dies der maßgebliche Alterungseinfluss. Die Art des Alterungseinflusses hängt meist von der Art der Sensoreinrichtung und des Prozesses ab. Wird bspw. mit einer Sensoreinrichtung irgendeine Prozessgröße überwacht und kann dabei die Temperatur der Sensoreinrichtung schwanken, nimmt die Sensoreinrichtung unterschiedliche Betriebstemperaturen an. Häufig hängt die Alterung der Sensoreinrichtung maßgeblich von deren Arbeitstemperatur ab. Die Temperatur bildet somit gewissermaßen einen Stressfaktor für die Sensoreinrichtung. Beispielsweise haben manche Temperatursensoren einen Einsetzbereich von –20°C bis 600°C. Während solche Sensoren bei niedrigen Temperaturen kaum eine Drift aufweisen, können sie bei höheren Temperaturen, bspw. 600°C, schon nach 100 Stunden eine Drift von bis zu 0,5 Kelvin aufweisen.
  • Die Überwachungseinrichtung schafft hier eine Möglichkeit der Erfassung des auf den Temperatursensor einwirkenden Stressfaktors, in dem die Erfassungseinrichtung den einwirkenden Alterungseinfluss, d.h. bei diesem Beispiel die vorhandene Temperatur erfasst und in Form eines Ausgangssignals an eine Warneinrichtung abgibt, die das von der Erfassungseinrichtung abgegebene Ausgangssignal kumuliert. Ist die Alterung des Sensors so weit fortgeschritten, dass eine genaue Prozessführung nicht mehr möglich ist, kann ein Signal erzeugt werden, das entweder zum Ersatz des Sensors oder zur anderweitigen Wartung der Anlage, bspw. zum Nachstellen derselben, auffordert. Gegenüber einer Sensorüberwachung, die bspw. allein anhand der absolvierten Betriebsstundenzahl vorgenommen wird, hat dies gravierende Vorteile. Wird der oben genannte Sensor bspw. lediglich mit 400°C belastet ist er in der Regel mehrere tausend Stunden stabil bevor es zu dem genannten Driftwert von 0,5 Kelvin kommt .
  • Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung gibt ein Warnsignal in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen des Sensors ab. Eine unnötige vorzeitige Anlagenwartung wird ebenso vermieden wie eine unangepasst seltene. Der Betreiber wird darauf hingewiesen, wann eine vorbeugende Erneuerung der Sensoren (und welcher Sensoren) erforderlich ist.
  • Weitere Alterungseinflüsse, d.h. auf Sensoreinrichtungen einwirkende Stressfaktoren, sind bspw. die Häufigkeit, die Schnelligkeit oder der Umfang von Temperaturänderungen oder -Wechseln von Sensoreinrichtungen, die z.B. zur Temperaturerfassung, zur Druckerfassung, zur Erfassung von Geschwindigkeiten oder dergleichen dienen können. Beispielsweise kann durch Wärmeausdehnungen des Sensorgehäuses mechanischer Stress verursacht werden. Über einen thermischen Alterungsprozess der Messzelle durch ungünstige Einwirkungsdauer der Betriebstemperatur hinaus kann sich ein langsamer Isolationsabfall, ein Bruch von Lötstellen oder ein Kabelbruch im Sensor einstellen. Ein weiterer Einflussfaktor, der zu den genannten Schäden führen kann, sind mechanische Schwingungen und Stöße. Auch diese können bedarfsweise mit einer geeigneten Erfassungseinrichtung erfasst und in ein Ausgangssignal umgesetzt werden, das von der Wareneinrichtung registriert und kumuliert wird.
  • Ein weiterer Einflussfaktor kann durch das Eindringen von Feuchtigkeit oder Gasen aus dem Produktionsprozess in den Sensor gegeben sein. In diesem Fall kann die Erfassungseinrichtung als Feuchtigkeitssensor, als Gassensor oder als sonstiger geeigneter Sensor zur Erfassung solcher Stressfaktoren ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass die Sensoreinrichtung durch elektrische Einflüsse oder Strahlungseinflüsse vorzeitig altert. Beispielweise können sich Strom- oder Spannungsstöße schädlich auf die Sensoreinrichtung auswirken. Ebenso kann sich UV-Strahlung, Röntgenstrahlung, Neutronenstrahlung oder anderweitige radiaktive Strahlung nachteilig auf die Sensoreinrichtung auswirken. Die Erfassungseinrichtung ist in solchen Fällen zur Erfassung dieser Strahlungseinflüsse ausgebildet. Treten Kombinationen der genannten Stressfaktoren auf, können auch mehrere Sensoren, die jeweils einen bestimmten Stressfaktor erfassen, zu einer Erfassungseinrichtung zusammengefasst sein, die dann für jeden Stressfaktor ein Ausgangssignal an die Wareneinrichtung abgibt. In einer anderen Variante erzeugt sie ein kombiniertes Ausgangssignal, das aus den verschiedenen Stressfaktoren zusammengesetzt ist. Mit beiden Varianten ist es möglich, extreme Stressfaktoren und ungünstige Stressfaktorkombinationen zu erfassen und in der Warneinrichtung zu registrieren.
  • Mit der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung wird es möglich, die Betriebssicherheit von Anlagen erheblich zu erhöhen. Insbesondere ist es möglich, unvorhergesehen hohe Stressfaktoren daran zu hindern, den Betrieb einer Anlage vorzeitig zu stören. Treten bspw. in einer Anlage, von der bekannt ist, dass Schwingungen und Stöße auftreten können, Schwingungen und Stöße unerwartet stark oder häufig oder in besonders schädlichen Frequenzbereichen auf und ist eine entsprechende Erfassungseinrichtung vorgesehen, wird es möglich, rechtzeitig ein Warnsignal zu erzeugen, das zur Nachjustage oder zum Wechsel der Sensoren auffordert. Stressfaktoren und somit Fehlbetrieb der Anlage, die sonst unbemerkt blieben werden so erkannt bzw. vermieden.
  • In vorteilhaften Fällen kann die Sensoreinrichtung als ihre eigene Erfassungseinrichtung dienen; dies ist bspw. dann der Fall, wenn das Sensorausgangssignal zugleich das dem Alterungseinfluss (Stressfaktor) kennzeichnende Ausgangssignal ist. Dies ist bspw. bei einem Temperatursensor der Fall, dessen Hauptalterungseinfluss oder Stressfaktor im vorliegenden Beispiels- und Einsatzfall die Betriebstemperatur ist. Ähnlich liegen die Dinge bei einem Drucksensor, wenn sein Hauptstressfaktor der erfasste Prozessdruck oder die erfassten Druckänderungen sind. Auch ist es möglich Vibrationen, Schwingungen oder Stöße zu erfassen, wenn diese der Stressfaktor für den Drucksensor sind. Schwingungen, Stöße, Vibrationen und dergleichen bilden in der Regel eine Signalkomponente in dem Ausgangssignal des Drucksensors.
  • In einfachen Fällen kann es genügen, das Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung zu integrieren (d.h. zeitlich aufzusummieren) und das erhaltene Integral auf seine Größe hin zu überwachen. Dies ist bspw. bei Temperatursensoren der Fall, deren Alterung proportional zur Prozesstemperatur sein kann. Bei Temperatursensoren oder anderen Sensoren bei denen ein solcher linearer Zusammenhang nicht vorliegt, kann die Warneinrichtung einen Kennlinienblock aufweisen (bspw. in Form von Unterprogrammen, Tabelle oder programmierten Formeln), die die erfasste Temperatur in ein Verschleißsignal umsetzen. Dies kann bei Temperatursensoren der Fall sein, die einen geringen Verschleiß und somit eine geringe Messwertdrift bei Einsatz in einem mittleren Temperaturbereich dagegen aber eine hohe Messwertdrift und somit einen hohen Verschleiss bei sehr niedrigen oder sehr hohen Temperaturen aufweisen.
  • Es ist weiter möglich, zusätzlich zu dem Kennlinienblock oder anstelle desselben, ein Filter vorzusehen, das aus dem Ausgangssignalspektrum bestimmte Anteile herausfiltert. Dies kann bspw. bei Drucksensoren angewendet werden, die empfindlich gegen Vibrationen in einem gegebenen Frequenzband oder gegen Stöße oder dergleichen sind. Das Filter ist dann auf das entsprechende Frequenzband oder Spektrum abgestimmt. Dies kann prinzipiell auch bei anderen Sensoren, bspw. Temperatursensoren, Anwendung finden, um durch Temperaturwechsel hervorgerufene Stressfaktoren zu erfassen.
  • Bei den bislang genannten Vorgehensweisen wird ein kumuliertes Ausgangssignal erzeugt, das den Verschleiß- oder Alterungszustand des Sensors kennzeichnet. Der Vergleich mit einem Grenzwert und die Signalgabe, wenn der Grenzwert erreicht wird, vermeidet den Ausfall des Sensors bei Betrieb der Anlage. Jedoch ist bei Erreichen des Grenzwerts noch keine Aussage gegeben, wie lange die Anlage notfalls noch weiter betrieben werden kann. In vielen Fällen ist jedoch eine sofortige Anlagenwartung nicht möglich. Hier ist es in Weiterbildung der Erfindung möglich, zusätzlich zu dem Verschleißzustand eine Verschleißrate, d.h. einen Kennwert, zu bestimmen, der angibt, mit welcher Geschwindigkeit der betreffende Sensor durchschnittlich altert. Ist dies bekannt, kann daraus der Grenzwert so berechnet und bestimmt werden, dass bei Erreichen desselben noch eine festgelegte Zeitspanne (z.B. 100 Stunden) bis zum Erreichen der tatsächlichen Verschleißgrenze verstreicht.
  • Weitere vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von der Zeichnung, der Beschreibung oder von Unteransprüchen.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
    • 1 eine Anlage mit Drucksteuerung und Temperaturüberwachung des Drucksensors in ausschnittsweiser Darstellung als Blockschaltbild,
    • 2 eine Anlage mit Temperaturregelung und Sensorüberwachung in ausschnittsweiser schematisierter Darstellung,
    • 3 eine Warneinrichtung nach 1 oder 2 als Blockschaltbild,
    • 4 eine weitere Ausführungsform einer Warneinrichtung als Blockschaltbild und
    • 5 eine dritte Ausführungsform der Warneinrichtung als Blockschaltbild.
  • In 1 ist ein Ausschnitt aus einer Anlage 1 veranschaulicht, bei der in einer Prozessmedium führenden Leitung 2 der Druck des Prozessmediums zu regeln ist. Dazu ist in der Leitung 2 ein Ventil 3 mit einer an einen Regler 4 angeschlossenen Stelleinrichtung 5 vorgesehen. Stromabwärts zu dem Ventil 3 ist eine Sensoreinrichtung 6 angeordnet, die als Drucksensor 7 ausgebildet ist. Dieser erfasst den Druck des in der Leitung 2 vorhandenen Prozessmediums und setzt diesen in ein an ihrem Ausgang 8 anstehendes Ausgangssignal um. Das Prozessmedium kann bspw. Wasser, Dampf, irgendein Gas oder ein sonstiges Medium sein, dass in diesem Prozess auch unterschiedliche Temperaturen annehmen kann.
  • Der Ausgang 8 des Drucksensors 7 ist an einen Istwerteingang 9 einer Regelschleife 11 angeschlossen, die die Stelleinrichtung 5 steuert.
  • Der Drucksensor 7 unterliegt Alterungseinflüssen, die von seiner Arbeitstemperatur abhängen. Um diese zu erfassen, ist in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Drucksensor 7 ein Temperatursensor 12 vorgesehen, der als Erfassungseinrichtung 14 für die Prozesstemperatur dient, die den Hauptstressfaktor und somit den Alterungseinfluss für den Drucksensor 7 bildet. Der Temperatursensor 12 gibt an seinem Ausgang 15 ein Ausgangssignal ab, das die Prozesstemperatur kennzeichnet. Es wird an einen Eingang 16 einer Warneinrichtung 17 geleitet, die das Ausgangssignal und somit die aufgetretenen Alterungseinflüsse kumuliert und mit einem Grenzwert vergleicht. Ist dieser erreicht, gibt die Warneinrichtung 17 über eine entsprechende Signaleinrichtung 18 ein Warnsignal ab.
  • Die Warneinrichtung 17 kann wie der Regler 4 durch einen Mikroprozessor 19 realisiert sein, der mit einem entsprechenden Programm versehen ist. Es ist auch die Realisierung mittels eines PC möglich. Die Warneinrichtung 17 kann bedarfsweise auch von dem Regler 4 getrennt aufgebaut sein. Die Signaleinrichtung 18 kann durch ein Computermonitor eine sonstige Anzeigeeinrichtung oder einer akkustischen Warneinrichtung gebildet sein.
  • 2 veranschaulicht eine abgewandelte Anlage 1, bei der nicht der Druck sondern die Temperatur in der von dem Ventil 3 wegführenden Leitung 2 zu regeln ist. Die Sensoreinrichtung 6 wird hier durch den Temperatursensor 12 gebildet, der zugleich die Erfassungseinrichtung 14 darstellt. Entsprechend ist das an dem Ausgang 15 anstehende Ausgangssignal des Temperatursensors 12 zugleich das zu der Regelschleife 11 geleitete Sensorausgangssignal und das zu der Warneinrichtung 17 geleitete Ausgangssignal. Hier bildet der Temperatursensor 12 gewissermaßen seine eigene Erfassungseinrichtung.
  • Unabhängig davon welche Prozessgrößen die Sensoreinrichtung 6 überwacht und welchen Stressfaktor, d.h. welchen Alterungseinfluss die Erfassungseinrichtung 14 im konkreten Einzelfall erfasst und ob die Sensoreinrichtung und die Erfassungseinrichtung miteinander identisch ist oder nicht, kann die Warneinrichtung 17 in einem einfachen Fall die in 3 veranschaulichte innere Struktur aufweisen:
  • Das an den Eingang 16 gelangte Signal wird einem Integrator 21 zugeführt. Dieser ist bspw. in Form eines numerischen Rechenblocks, d.h. eines Programmabschnitts ausgeführt, der eine numerische Integration des an dem Eingang 16 erhaltenen Stresssignals durchführt. Die numerische Integration ist eine Summation – der Integrator 21 kann deshalb auch als Summierer aufgefasst werden. An seinem Ausgang 22 gibt der Integrator 22 ein Signal ab, das den tatsächlich vorhandenen Sensorverschleiß annähert und somit einigermaßen genau kennzeichnet. Dieses Verschleißsignal wird an einem Komperatorblock 23 gegeben, der es mit einem Grenzwert G vergleicht. Ist dieser erreicht, gibt er an seinem Ausgang 24 ein Warnsignal ab, dass von einer Signalgebereinrichtung 25 sicht- oder hörbar gemacht werden kann.
  • Die insoweit beschriebene Warneinrichtung arbeitet wie folgt:
  • Hat das von der Erfassungseinrichtung 14 gelieferte Ausgangssignal einen geringen Wert nimmt der Wert des von dem Integrator 21 gebildeten Integrals nur langsam zu. Dieser Wert wird an seinem Ausgang 22 als Verschleißsignal abgegeben. Dieser Zustand entspricht einer langsamen Sensoralterung, die bei günstigen Einsatzbedingungen erreicht wird.
  • Liefert die Erfassungseinrichtung 14 hingegen ein Ausgangssignal mit einem hohen Wert, entspricht dies einer schnellen Sensoralterung. Entsprechend erhöht sich der Wert des von dem Integrator 21 gebildeten Integrals relativ schnell, so dass das Verschleißsignal entsprechend schnell ansteigt. Somit wird der Grenzwert erheblich früher erreicht.
  • Arbeitet der Sensor in einem günstigen Einsatzfall, können tausende von Betriebsstunden erreicht werden, während bei ungünstigen Betriebsbedingungen der Wert des Inte grals des Integrators 21 schon nach wenigen 100 Stunden den Grenzwert erreicht haben kann. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist davon ausgegangen worden, dass das an dem Eingang 16 anstehende Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung 14 weitgehend proportional zu der Alterungsrate des Sensors im Hinblick auf den erfassten Alterungseinfluss ist. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Deshalb kann, wie in 3 gestrichelt veranschaulicht ist, ein Kennlinienblock 26 vorgesehen werden, der das Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung 14 in ein Stresssignal wandelt, das proportional zu der Sensoralterung ist. Hängt die Sensoralterung bspw. quadratisch von der Sensortemperatur ab, kennzeichnet das an dem Eingang 16 anstehende Signal zwar die Sensoralterung, jedoch ist dieses Signal noch nicht proportional zu der Sensoralterung. Verwirklicht der Kennlinienblock 26 nun eine quadratische Kennlinie, ist das an seinem Ausgang 27 abgegebene Ausgangssignal proportional zur tatsächlichen Sensoralterungsrate und stellt somit ein Stresssignal dar. Dieses wird von dem Integrator 21 in ein Verschleißsignal umgesetzt, dass den kumulierten Verschleiß kennzeichnet.
  • Der Kennlinienblock 26 kann in Form eines Rechenprogramms oder eines Zuordnungsprogramms realisiert sein, dass das Ausgangssignal auf Basis einer Tabelle oder eines anderweitigen Datensatzes jeweiligen Stresssignalen zuordnet.
  • Die Warneinrichtung 17 nach 3 gibt ein Warnsignal ab, wenn der Sensor einen Verschleißgrenzzustand erreicht hat, der dem Grenzwert G entspricht.
  • Bei der Ausführungsform nach 4 ist die Warneinrichtung 17 dahingehend weitergebildet, dass sie unabhängig von der tatsächlichen Sensoralterungsrate, die mehrere tausend Betriebsstunden oder auch nur wenige hundert Betriebsstunden erlauben kann, ein Warnsignal in einem festgelegten Zeitabstand vor dem Erreichen des Verschleißgrenzwerts abgibt. Dazu ist die Leitung 16 oder der Ausgang 27 des optionalen Kennlinienblocks 26 nicht nur an den Integrator 21, sondern zusätzlich an ein Modul 28 zur Bestimmung des Mittelwerts des Stresssignals angeschlossen (das Modul 28 kann auch an den Ausgang des Integrators 21 angeschlossen sein). Das Modul 28 gibt an seinem Ausgang ein Signal ab, das die in der Vergangenheit durchschnittlich vorhandene Verschleißrate kennzeichnet. Ein nachgeschalteter Rechenblock 29 rechnet daraus denjenigen Grenzwert G, bei dessen Erreichen noch ein festgelegter Zeitabstand (z.B. 100 Stunden) bis zum Erreichen der tatsächlichen Verschleißgrenze verstreicht. Dies veranschaulicht folgendes Beispiel:
  • Beträgt der durchschnittliche Sensorverschleiß 0,1 Promille pro Stunde und muss der Sensor als verschlissen angesehen werden, wenn der Verschleiss 100 erreicht hat und soll 50 Stunden vor Erreichen der Verschleißgrenze Alarm gegeben werden, muss der Verschleißgrenzwert G auf 95% gesetzt werden. Beträgt der Sensorverschleiß hingegen 1% pro Stunde muss der Grenzwert G auf 50% vom Verschleißgrenzwert gesetzt werden.
  • 5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Warneinrichtung 17, die bspw. dann Anwendung finden kann, wenn bestimmte Signalanteile in dem an dem Eingang 16 anstehenden Signal verschleißrelevant sind. Um diese herauszufinden, ist vor dem optionalen Kennlinienblocks 26 ein Filterblock 31 angeordnet. Sind bspw. besonders hochfrequente Signalanteile in dem an dem Eingang anstehenden Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung verschleißrelevant, kann der Filterblock 31 als Hochpass ausgebildet sein. Bei besonderer Verschleißrelevanz von Vibrationen in bestimmten Frequenzbereichen kann der Filterblock 21 als Bandpass für dies Frequenzbereiche ausgebildet sein. Ebenso kann er als Filter zur Erfassung von Stößen oder Sprüngen ausgebildet sein, wenn Stöße oder Sprünge in dem Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung verschleißrelevant sind. An seinem Ausgang gibt er ein den aktuellen Verschleiß kennezeichnendes Signal ab, das durch den Kennlinienblock 23 in ein Stresssignal gewandelt wird.
  • Ansonsten kann die Warneinrichtung 17 nach 5, wie dargestellt, entsprechend 3 oder auch entsprechend 4 aus- und weitergebildet sein.
  • Es ist eine Überwachungseinrichtung für eine Sensoreinrichtung 6 geschaffen, die zur Einschätzung des tatsächlich vorhandenen Sensorverschleißes und zur Aufforderung zur rechtzeitigen Anlagenwartung geeignet ist. Dazu weist die Überwachungseinrichtung eine Erfassungseinrichtung 14 zur Erfassung von Stressfaktoren und eine Warneinrichtung 17 auf, die das Vorliegen der Stressfaktoren überwacht und registriert und ein Signal abgibt, wenn Stressfaktoren so lange und so intensiv vorgelegen haben, dass ein vorbestimmtes Maß voll, d.h. ein festgesetzter oder errechneter Grenzwert erreicht ist.

Claims (15)

  1. Überwachungseinrichtung für Sensoreinrichtungen (6), mit einer Erfassungseinrichtung (14) zur Erfassung wenigstens eines auf die Sensoreinrichtung (6) einwirkenden Alterungseinflusses, die ein Ausgangssignal abgibt, das den einwirkenden Alterungseinfluss kennzeichnet, mit einer Warneinrichtung (17) die das Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung (14) empfängt und kumuliert und mit einem Grenzwert (G) vergleicht und ein Alarmsignal erzeugt, wenn der Grenzwert (G) erreicht oder überschritten ist.
  2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (14) durch die Sensoreinrichtung (6) gebildet ist und dass das Sensorausgangssignal zugleich das den Alterungseinfluss kennzeichnende Ausgangssignal ist.
  3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Alterungseinfluss die auf die Sensoreinrichtung (6) einwirkenden Temperaturen sind.
  4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (6) ein Temperatursensor (12) ist.
  5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (6) ein Drucksensor (7) ist.
  6. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (6) ein Temperatursignal abgibt, das sowohl einer Prozessüberwachungseinrichtung (11) als auch der Warneinrichtung (17) zugeführt ist.
  7. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessüberwachungseinrichtung (11) eine Prozesssteuereinrichtung oder eine Prozessregeleinrichtung ist.
  8. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessüberwachungseinrichtung (11) und die Warneinrichtung (17) durch einen mit einem entsprechenden Programm versehenen Computer gebildet sind.
  9. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung (17) einen Kennlinienblock (26) aufweist, der das Ausgangssignal in ein Stresssignal wandelt.
  10. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennlinienblock (26) mit einer Addier- oder Integriereinrichtung (21) verbunden ist, die ein Verschleißsignal erzeugt.
  11. Verfahren zur Betriebsüberwachung von Sensoreinrichtungen (6), bei dem mittels einer Erfassungseinrichtung (14) wenigstens ein die Sensoralterung bestimmender Alterungseinfluss und ein diesen kennzeichnendes Ausgangssignal bestimmt wird und bei dem das Ausgangs signal oder ein aus diesem abgeleitetes Stresssignal registriert und kumuliert wird, wobei ein Alarmsignal ausgelöst wird, sobald das kumulierte Ausgangs- oder Stresssignal einen Grenzwert erreicht.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangssignal, das die Sensoralterung bestimmt, das Sensorausgangssignal genutzt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (14) die Einsatztemperatur des Sensors erfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Ausgangssignal, das den auf die Sensoreinrichtung einwirkenden Alterungseinfluss kennzeichnet, ein Stresssignal gebildet wird, das der aktuellen Sensoralterungsrate entspricht.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert des Ausgangssignals oder des Stresssignals bestimmt wird, um eine durchschnittliche Alterungsrate zu bestimmen, und dass der Grenzwert anhand der durchschnittlichen Alterungsrate so festgelegt wird, dass das Alarmsignal in einem festgelegten Zeitabstand vor dem Lebensdauerende der Sensoreinrichtung (6) abgegeben wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1867955A1 (de) * 2006-06-08 2007-12-19 BrainLAB AG Kalibriertes medizintechnisches Instrument mit Umgebungssensor

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