LALLA, Robert (Hägelbergstrasse 8c, Lörrach, 79541, DE)
ENGSTLER, Gernot (Hebelstrasse 65, Basel, CH-4056, CH)
KARBULA, Jiri (Hörnliallee 69, Riehen, CH-4125, CH)
LALLA, Robert (Hägelbergstrasse 8c, Lörrach, 79541, DE)
ENGSTLER, Gernot (Hebelstrasse 65, Basel, CH-4056, CH)
Ansprüche
1. 1. Meßanordnung zum Erfassen chemischer und/oder physikalischer Meßgrößen, insb. von strömungsfähigen und/oder schüttfähigen Medien, welche Meßanordnung wenigstens ein Meßgerät (1), das mittels einer internen Meßgerät-Elektronik (20) im Betrieb wiederholt die wenigstens eine zu erfassende Meßgröße repräsentierende, insb. digitale, Meßwerte generiert, sowie ein dem wenigstens einen Meßgerät (1) übergeordenetes, insb. räumlich verteiltes und/oder vom Meßgerät räumlich entferntes, elektronisches Datenverarbeitungssystem (2) umfaßt,
- wobei Meßgerät (1) und Datenverarbeitungssystem (2) mittels wenigstens eines im Betrieb zumindest zeitweise von einem ersten Strom (I 1 ) durchflössen ersten Leitungspaares (2L 1 ) und mittels wenigstens eines im Betrieb zumindest zeitweise von einem zweiten Strom (I 2 ) durchflössen zweiten Leitungspaares (2L 2 ) miteinander verbunden sind, und
- wobei das Meßgerät (1) die intern generierten Meßwerte zumindest teilweise über das erste Leitungspaar (2L 1 ) und zumindest teilweise über das zweite Leitungspaar (2L 2 ) an das Datenverarbeitungssystem (2) übermittelt.
2. 2. Meßanordnung nach Anspruch 1 , wobei das Meßgerät intern generierte Meßwerte an das Datenverarbeitungssystem übermittelt, das Meßgerät es eine Stromstärke des zumindest zeitweise durch das erste Leitungspaar (2L 1 ) fließenden Stromes (I 1 ) einstellt.
3. 3. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Meßgerät den im ersten Leitungspaar (2L 1 ) fließenden Strom (I 1 ) innerhalb eines vorgegebenen Stromstärke-Bereichs, insb. innerhalb eines Stromstärke-Bereichs zwischen 4 mA und 20 mA, variiert.
4. 4. Meßanordnung nach Anspruch 2, wobei das Meßgerät intern generierte Meßwerte an das Datenverarbeitungssystem übermittelt, indem das Meßgerät den im ersten Leitungspaar fließenden Strom taktet.
5. 5. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Meßgerät intern generierte Meßwerte an das Datenverarbeitungssystem übermittelt, indem das Meßgerät eine Taktfrequenz und/oder eine Pulsweite des im ersten Leitungspaar fließenden Strom variiert.
6. 6. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Meßgerät generierte Meßwerte an das Datenverarbeitungssystem übermittelt, indem es eine Stromstärke eines zumindest zeitweise durch das zweite Leitungspaar (2L 2 ) fließenden Stromes (I 2 ) einstellt.
7. 7. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Meßgerät den im zweiten Leitungspaar fließenden Strom innerhalb eines vorgegebenen Stromstärke-Bereichs, insb. innerhalb eines Stromstärke-Bereichs zwischen 4 mA und 20 mA, variiert.
8. 8. Meßanordnung nach Anspruch 6, wobei das Meßgerät intern generierte Meßwerte an das Datenverarbeitungssystem übermittelt, indem das Meßgerät den im zweiten Leitungspaar fließenden Strom taktet.
9. 9. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Meßgerät intern generierte Meßwerte an das Datenverarbeitungssystem übermittelt, indem das Meßgerät eine Taktfrequenz und/oder eine Pulsweite des im zweiten Leitungspaar fließenden Strom variiert.
10. 10. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem (2) wenigstens eine Versorgungsspannung (u V i) bereitstellt, die zumindest den durch das erste Leitungspaar (2L 1 ) fließenden Strom treibt.
11. 11. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die wenigstens eine Versorgungsspannung sowohl den durch das erste Leitungspaar (2L 1 ) als auch den durch das zweite Leitungspaar (2L 2 ) fließenden Strom (I 1 , I 2 ) treibt.
12. 12. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem wenigstens eine erste Versorgungsspannung (U V i) bereitstellt, die zumindest zeitweise den durch das erste Leitungspaar (2L 1 ) fließenden ersten Strom (I 1 ) treibt, und wobei das Datenverarbeitungssystem wenigstens eine zweite Versorgungsspannung (U V2 ) bereitstellt, die zumindest zeitweise den durch das zweite Leitungspaar (2L 2 ) fließenden zweiten Strom (I 2) treibt.
13. 13. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei wenigstens der erste Strom zumindest anteilig, insb. gänzlich, auch der Versorgung des Meßgeräts (1) mit elektrischer Energie dient.
14. 14. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jeder der beiden Ströme zumindest zeitweise und/oder zumindest anteilig auch der Versorgung des Meßgeräts (1) mit elektrischer Energie dient.
15. 15. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Meßgerät (1) seinen momentanen Energiebedarf zumindest anteilig mittels des ersten Stroms (I 1 ) deckt.
16. 16. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Meßgerät seinen momentanen Energiebedarf zumindest anteilig mittels des ersten Stroms und zumindest anteilig mittels des zweiten Stroms deckt.
17. 17. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Meßgerät seinen momentanen Energiebedarf vollständig mittels des ersten und zweiten Stroms deckt.
18. 18. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in den Verlauf des ersten und/oder in den Verlauf des zweiten Leitungspaares, insb. eingangs der Meßgerät-Elektronik, Spannungsbegrenzer geschaltet sind, die eine eingangs der Meßgerät-Elektronik allfällige anliegende elektrische überspannung auf einen zulässigen Maximalwert begrenzen.
19. 19. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in den Verlauf des ersten und/oder in den Verlauf des zweiten Leitungspaares, insb. eingangs der Meßgerät-Elektronik, Strombegrenzer geschaltet sind, die einen im jeweiligen Leitungspaar allfällig fließenden Kurzschlußstrom auf einen zulässigen Maximalwert begrenzen.
20. 20. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Leitungspaar vom zweiten Leitungspaar zumindest innerhalb der Meßgerät-Elektronik galvanisch getrennt und/oder räumlich separiert, insb. abgeschottet oder abgekapselt, ist.
21. 21. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Meßgerät weiters wenigstens einen auf änderungen zumindest der wenigstens einen zu erfassenden Meßgröße reagierenden Meßaufnehmer (10) umfaßt, der wenigstens ein zumindest mit dieser Meßgröße korrespondierendes Meßsignal (S 1 ) an die Meßgerät-Elektronik liefert.
22. 22. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Meßgerät-Elektronik des Meßgeräts, die Meßwerte zumindest teilweise unter Verwendung des wenigstens einen Meßsignals erzeugt.
23. 23. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 21 bis 22, wobei der Meßaufnehmer auf änderungen einer zu erfassenden Meßgröße, X 1 , erster Art und wenigstens einer zu erfassenden Meßgröße, X 2 , zweiter Art reagiert.
24. 24. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das wenigstens eine vom Meßaufnehmer gelieferte Meßsignal auch die Meßgröße zweiter Art repräsentiert.
25. 25. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei der Meßaufnehmer wenigstens ein erstes und ein zweites Meßsignal (S 1 , S 2 ) liefert.
26. 26. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Meßgerät-Elektronik die Meßwerte zumindest teilweise unter Verwendung des ersten und des zweiten Meßsignals erzeugt.
27. 27. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, wobei das Meßgerät weiters ein die Meßgerät-Elektronik einhausendes Elektronik-Gehäuse (200) umfaßt.
28. 28. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Meßgerät weiters ein den Meßaufnehmer zumindest teilweise einhausendes Meßaufnehmer-Gehäuse (100) umfaßt.
29. 29. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei Meßaufnehmer-Gehäuse und Elektronik-Gehäuse miteinander mechanisch verbunden sind.
30. 30. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei Meßaufnehmer-Gehäuse und Elektronik-Gehäuse im wesentlichen starr miteinander verbunden sind.
31. 31. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei Meßgerät (1) und Datenverarbeitungssystem (2) weiters mittels wenigstens eines dritten Leitungspaares miteinander verbunden sind, das im Betrieb zumindest zeitweise von einem dritten Strom durchflössen ist.
32. 32. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Meßgerät (61) die intern generierten Meßwerte zumindest teilweise auch über das dritte Leitungspaar an das Datenverarbeitungssystem übermittelt.
33. 33. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens eine mit zumindest einem der Leitungspaare kommunizierende Auswerteschaltung (80) zum Erfassen von vom Meßgerät übermittelten Meßwerten umfaßt.
34. 34. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens einen dem übertragen digitaler Meßwerte dienenden, insb. seriellen, Feldbus (FB) umfaßt.
35. 35. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die wenigstens eine Auswerteschaltung des Datenverarbeitungssystems an den wenigstens einen Feldbus gekoppelt ist.
36. 36. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens einen zumindest zeitweise vom ersten Strom durchflössen ersten Meßwiderstand (R MI ) aufweist.
37. 37. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens eine Auswerteschaltung zum Erfassen von vom Meßgerät übermittelten Meßwerten umfaßt, die zumindest zeitweise eine mit dem ersten Strom korrespondierende, im wesentlichen über dem ersten Meßwiderstand abfallende Meßspannung (U M i) erfaßt.
38. 38. Meßanordnung nach Anspruch 36 oder 37, wobei das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens einen zumindest zeitweise vom zweiten Strom durchflössen zweiten Meßwiderstand (R M2 ) aufweist.
39. 39. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens eine Auswerte-Schaltung zum Erfassen von vom Meßgerät übermittelten Meßwerten umfaßt, die zumindest zeitweise eine mit dem zweiten Strom korrespondierende, im wesentlichen über dem zweiten Meßwiderstand abfallende Meßspannung (U M2 ) erfaßt.
40. 40. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Datenverarbeitungssystem weiters eine mit dem ersten Leitungspaar kommunizierende erste Auswerte-Teilschaltung (8O 1 ) zum Erfassen von via erstes Leitungspaar übermittelten Meßwerten sowie eine mit dem zweiten Leitungspaar kommunizierende zweite Auswerte-Teilschaltung (8O 2 ) zum Erfassen von via zweites Leitungspaar übermittelten Meßwerten umfaßt.
41. 41. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die erste Auswerte-Schaltung zumindest zeitweise eine Meßspannung erfaßt, die im wesentlichen über einem vom ersten Strom durchflossenen Meßwiderstand (R MI) abfällt.
42. 42. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die zweite Auswerte-Teilschaltung zumindest zeitweise eine Meßspannung erfaßt, die im wesentlichen über einem vom zweiten Strom durchflossenen Meßwiderstand (R M2 ) abfällt.
43. 43. Verwenden einer Meßanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 42 zum Messen eines in einer Rohrleitung strömenden und/oder in einem Behälter vorgehaltenen Mediums.
44. 44. Meßgerät, insb. geeignet zur Verwirklichung einer Meßanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 43, das einen auf änderungen wenigstens einer physikalischen oder chemischen Meßgröße reagierenden Meßaufnehmer (10), der wenigstens ein von der wenigstens einen Meßgröße beeinflußtes Meßsignal (S 1 ) liefert, sowie eine an den Meßaufnehmer (10) angeschlossene Meßgerät-Elektronik (20) umfaßt,
- wobei die Meßgerät-Elektronik zum Betrieb mittels wenigstens eines ersten Leitungspaares (2L 1 ) und mittels wenigstens eines zweiten Leitungspaares (2L 2) an ein übergeordenetes, insb. räumlich verteiltes und/oder vom Meßgerät räumlich entferntes, elektronisches Datenverarbeitungssystem (2) anschließbar ist, und
- wobei die Meßgerät-Elektronik (20) dafür ausgelegt ist, im Betrieb eine Vielzahl von zumindest anteilig die wenigstens eine Meßgröße repräsentierenden, insb. digitalen, Meßwerten zu generieren, und diese zumindest teilweise via erstes Leitungspaar und zumindest teilweise via zweites Leitungspaar an das angeschlossene Datenverarbeitungssystem zu übermitteln.
45. 45. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Meßgerät-Elektronik und das erste Leitungspaar im Betrieb zumindest zeitweise von einem seitens des Datenverarbeitungssystems getriebenen ersten Strom (I 1 ) durchflössen sind.
46. 46. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Meßgerät-Elektronik und das zweite Leitungspaar im Betrieb zumindest zeitweise von einem, insb. seitens des Datenverarbeitungssystems getriebenen, zweiten Strom (I 2 ) durchflössen sind.
47. 47. Meßgerät nach Anspruch 45 oder 46, wobei wenigstens der erste Strom zumindest anteilig, insb. gänzlich, auch der Versorgung des Meßgeräts mit elektrischer Energie dient.
48. 48. Meßgerät nach Anspruch 46 oder 47, wobei jeder der beiden Ströme zumindest zeitweise und/oder zumindest anteilig auch der Versorgung des Meßgeräts mit elektrischer Energie dient.
49. 49. Meßgerät nach einem der Ansprüche 45 bis 48, wobei das Meßgerät im Betrieb seinen Energiebedarf zumindest anteilig mittels des ersten Stroms deckt.
50. 50. Meßgerät nach einem der Ansprüche 46 bis 49, wobei das Meßgerät im Betrieb seinen Energiebedarf zumindest anteilig mittels des ersten Stroms und zumindest anteilig mittels des zweiten Stroms deckt.
51. 51. Meßgerät nach einem der Ansprüche 46 bis 50, wobei das Meßgerät im Betrieb seinen Energiebedarf zumindest zeitweise vollständig mittels des ersten Stroms und/oder mittels zweiten Stroms deckt.
52. 52. Meßgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei innerhalb der Meßgerät-Elektronik Spannungsbegrenzer in den Verlauf des ersten und/oder des zweiten Leitungspaares geschaltet sind, die eine, insb. eingangs, in der Meßgerät-Elektronik allfällige anliegende elektrische überspannung auf einen zulässigen Maximalwert begrenzen.
53. 53. Meßgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei innerhalb der Meßgerät-Elektronik Strombegrenzer in den Verlauf des ersten und/oder des zweiten Leitungspaares geschaltet sind, die einen im jeweiligen Leitungspaar allfällig fließenden Kurzschlußstrom auf einen zulässigen Maximalwert begrenzen.
54. 54. Meßgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Leitungspaar zumindest innerhalb der Meßgerät-Elektronik vom zweiten Leitungspaar galvanisch getrennt und/oder räumlich separiert, insb. abgeschottet oder abgekapselt, ist.
55. 55. Meßgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in der Meßgerät-Elektronik wenigstens ein übertrager zur galvanischen Trennung der beiden Leitungspaare (2L 1 , 2L 2 ) vorgesehen ist.
56. 56. Meßgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in der Meßgerät-Elektronik (20) wenigstens ein Optokoppler zur galvanischen Trennung der beiden Leitungspaare (2L 1 , 2L 2 ) vorgesehen ist.
57. 57. Meßgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Meßgerät-Elektronik einen primärseitg an das erste Leitungspaar angeschlossenen ersten Spannungskonverter (3O 1 ) und einen primärseitg an das zweite Leitungspaar angeschlossenen zweiten Spannungskonverter (3O 2 ) aufweist.
58. 58. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, wobei die beiden Spannungskonverter (3O 1 , 3O 2 ) sekundärseitig miteinander elektrisch gekoppelt, insb. galvanisch verbunden, sind.
59. 59. Meßgerät nach Anspruch 57 oder 58, wobei die beiden Spannungskonverter (3O 1 , 3O 2 ) im Betrieb im wesentlichen gleichfrequent getaktet sind.
60. 60. Meßgerät nach Anspruch 57 oder 58, wobei die beiden Spannungskonverter (3O 1 , 3O 2 ) im Betrieb asynchron getaktet sind.
61. 61. Meßgerät nach Anspruch 57 oder 58, wobei die beiden
Spannungskonverter (3O 1 , 3O 2 ) im Betrieb außerphasig, insb. gegenphasig, getaktet sind.
62. 62. Meßgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Meßgerät (1) weiters wenigstens einen auf änderungen zumindest der wenigstens einen zu erfassenden Meßgröße reagierenden Meßaufnehmer (10) umfaßt, der wenigstens ein zumindest mit dieser Meßgröße korrespondierendes Meßsignal (S 1 , S 2 ) an die Meßgerät-Elektronik (20) liefert.
63. 63. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Meßgerät-Elektronik des Meßgeräts, die Meßwerte zumindest teilweise unter Verwendung des wenigstens einen Meßsignals (S 1 ) erzeugt.
64. 64. Meßgerät nach einem der Ansprüche 62 bis 63, wobei der Meßaufnehmer auf änderungen einer zu erfassenden Meßgröße, X 1 , erster Art und wenigstens einer zu erfassenden Meßgröße, X 2 , zweiter Art reagiert.
65. 65. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, wobei das wenigstens eine vom Meßaufnehmer gelieferte Meßsignal auch die Meßgröße zweiter Art repräsentiert.
66. 66. Meßgerät nach einem der Ansprüche 62 bis 65, wobei der Meßaufnehmer wenigstens ein erstes Meßsignal (S 1 ) und ein zweites Meßsignal (s 2 ) liefert.
67. 67. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Meßgerät-Elektronik die Meßwerte zumindest teilweise unter Verwendung des ersten und des zweiten Meßsignals erzeugt.
68. 68. Meßgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Meßgerät weiters ein die Meßgerät-Elektronik einhausendes Elektronik-Gehäuse (200) umfaßt.
69. 69. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Meßgerät weiters ein den Meßaufnehmer zumindest teilweise einhausendes Meßaufnehmer-Gehäuse (100) umfaßt.
70. 70. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, wobei Meßaufnehmer-Gehäuse (100) und Elektronik-Gehäuse (200) miteinander mechanisch verbunden sind.
71. 71. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, wobei Meßaufnehmer-Gehäuse und Elektronik-Gehäuse im wesentlichen starr miteinander verbunden sind.
72. 72. Verwenden eines Meßgerät gemäß einem der Ansprüche 44 bis 71 zum Messen eines in einer Rohrleitung strömenden und/oder in einem Behälter vorgehaltenen Mediums. |
Beschreibung
Meßanordnung zum Erfassen chemischer und/oder physikalischer Meßgrößen sowie Meßgerät dafür
[0001] Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zum Erfassen chemischer und/oder physikalischer Meßgrößen, insb. von strömungsfähigen und/oder schüttfähigen Medien, welche Meßanordnung wenigstens ein Meßgerät, das mittels einer internen Meßgerät-Elektronik im Betrieb wiederholt die wenigstens eine zu erfassende Meßgröße repräsentierende, insb. digitale, Meßwerte generiert, sowie ein dem wenigstens einen Meßgerät übergeordenetes, insb. räumlich verteiltes und/oder vom Meßgerät räumlich entferntes, elektronisches Datenverarbeitungssystem umfaßt. Darüberhinaus betrifft die Erfindung ein, insb. zur Verwirklichung vorgenannter Meßanordnung geeignetes, Meßgerät mit einen auf änderungen wenigstens einer physikalischen oder chemischen Meßgröße reagierenden Meßaufnehmer, der wenigstens ein von der wenigstens einen Meßgröße beeinflußtes Meßsignal liefert, und mit einem an den Meßaufnehmer angeschlossene Meßgerät-Elektronik.
[0002] In der industriellen Prozeß-Meßtechnik werden, insb. auch im Zusammenhang mit der Automation chemischer oder verfahrenstechnischer Prozesse und/oder der automatiserten Steuerung von industriellen Anlagen, prozeßnah installierte Meßgeräte, so genannte Feldgeräte, eingesetzt, die der Erzeugung von Prozeßgrößen - analog oder digital - repräsentierenden Meßwerten sowie diese letzlich tragende Meßwertsignalen dienen. Bei den jeweils zu erfassenden Prozeßgrößen kann es sich beispielsweise, um einen Massendurchfluß, eine Dichte, eine Viskosität, einen Füll- oder einen Grenzstand, einen Druck oder eine Temperatur oder dergleichen, eines flüssigen, pulver-, dampf- oder gasförmigen Mediums handeln, das in einem entsprechenden Behälter, wie z.B. einer Rohrleitung oder einem Tank, geführt bzw. vorgehalten wird. Zum Erfassen der jeweiligen Prozeßgrößen weisen Feldgeräte der vorgenannten Art jeweils jeweils einen entsprechenden physikalisch-elektrischen oder chemisch-elektrischen Meßaufnehmer auf. Dieser ist zumeist in eine Wandung des das Medium jeweils führenden
Behälters oder der in den Verlauf einer das Medium jeweils führenden Leitung, beispielsweise eine Rohrleitung, eingesetzt und dient dazu, wenigstens ein mit der zu erfassenden Prozeßgröße entsprechend korrespondierendes elektrisches Meßsignal zu erzeugen. Zum Verarbeiten des Meßsignals ist der Meßaufnehmer weiters mit einer in der Meßgerät-Elektronik vorgesehenen, der Weiterverarbeitung oder Auswertung des wenigstens einen Meßsignals wie auch der Generierung entsprechender Meßwertesignale dienenden Meßgerät internen Betriebsund Auswerteschaltung verbunden.
[0003] Bei einer Vielzahl von Feldgeräten der beschriebenen Art wird der
Meßaufnehmer zum Erzeugen des Meßsignals im Betrieb zudem von einem von der Betriebs- und Auswerteschaltung zumindest zeitweise generierten Treibersignal so angesteuert, daß er in einer für die Messung geeigneten Weise zumindest mittelbar oder aber auch über eine das Medium direkt kontaktierende Sonde praktisch unmittelbar auf das Medium einwirkt, um dort mit der zu erfassenden Meßgröße entsprechend korrespondierende Reaktionen hervorzurufen. Das Treibersignal kann dabei beispielsweise hinsichtlich einer Stromstärke, einer Spannungshöhe und/oder einer Frequenz entsprechend geregelt sein. Als Beispiele für solche aktiven, also ein elektrisches Treibersignal im Medium entsprechend umsetzende Meßaufnehmer sind im besonderen dem Messen von zumindest zeitweise strömenden Medien dienende Durchfluß-Meßaufnehmer, z.B. mit wenigstens einer vom Treibersignal angesteuerten, Magnetfeld erzeugenden Spule oder wenigstens einem vom Treibersignal angesteuerten Ultraschallsender, oder aber auch dem Messen und/oder überwachen von Füllständen in einem Behälter dienende Füllstands- und/oder Grenzstandsaufnehmer, wie z.B. mit freistrahlender Mikrowellenantenne, Gouboun-Leitung oder vibrierendem Tauchkörper, zu nennen.
[0004] Zur Aufnahme der Meßgerät-Elektronik umfassen Feldgeräte der beschriebenene ferner ein vergleichsweise robustes, insb. schlag-, druck-, und/oder wetterfestes, Elektronik-Gehäuse. Dieses kann, wie z.B. in der US-A 63 97 683 oder der WO-A 00/36379 vorgeschlagen, vom Feldgerät
entfernt angeordnet und mit diesem nur über eine flexible Leitung verbunden sein; es kann aber auch, wie z.B. in der EP-A 903 651 oder der EP-A 1 008 836 gezeigt, direkt am Meßaufnehmer oder einem den Meßaufnehmer separat einhausenden Meßaufnehmer-Gehäuse angeordnet sein. Oftmals dient dann das Elektronik-Gehäuse, wie beispielsweise in der EP-A 984 248, der US-A 45 94 584, der US-A 47 16 770 oder der US-A 63 52 000 gezeigt, auch dazu, einige mechanische Komponenten des Meßaufnehmers mit aufzunehmen, wie z.B. sich unter mechanischer Einwirkung betriebsmäßig verformende membran-, stab-, hülsen- oder rohrförmige Deformation- oder Vibrationskörper, vgl. hierzu auch die eingangs erwähnte US-B 63 52 000.
[0005] Bei Meßgeräten der vorgenannten Art ist die jeweilige Meßgerät-Elektronik üblicherweise über entsprechende elektrische Leitungen an ein vom Meßgerät zumeist räumlich entfernt angeordnetes und zumeist auch räumlich verteiltes übergeordeneten elektronischen Datenverarbeitungssystem elektrisch angeschlossen, an das die vom jeweiligen Meßgerät erzeugten Meßwerte mittels eines diese entsprechend tragenden Meßwertesignals zeitnah weitergegeben werden.
[0006] Meßgeräte der beschriebenen Art sind zudem üblicherweise mittels eines innerhalb des übergeordneten Datenverarbeitungssystems vorgesehenen Datenübertragungsnetzwerks miteinander und/oder mit entsprechenden elektronischen Prozeß-Steuerungen verbunden, beispielsweise vor Ort installierte Speicherprogrammierbare Steuerungen oder in einer entfernten Leitwarte installierte Prozeß-Leitrechnern, wohin die mittels des Meßgeräts erzeugten und in geeigneter Weise digitalisierten und entsprechend codierten Meßwerte weitergesendet werden. Mittels solcher Prozeß-Leitrechner können die übertragenen Meßwerte weiterverarbeitet und als entsprechende Meßergebnisse z.B. auf Monitoren visualisiert und/oder in Steuersignale für andere als Stellgeräte ausgebildete Feldgeräte, wie z.B. Magnet- Ventile, Elektro-Motoren etc., umgewandelt werden. Da moderne Meßanordnungen zumeist auch direkt von solchen Leitrechnern aus überwacht und gegebenefalls gesteuert und/oder konfiguriert werden können, werden in entsprechender Weise über
vorgenannte, zumeist hinsichlich der übertragungsphysik und/oder der übertragungslogik hybride Datenübertragungsnetzwerke dem Meßumformerspeise-Gerät und/oder dem Meßgerät zugewiesene Betriebsdaten gleichermaßen versendet. Dementsprechend dient das Datenverarbeitungssystem üblicherweise auch dazu, das vom Meßgerät gelieferte Meßwertesignal entsprechend den Anforderungen nachgelagerter Datenübertragungsnetzwerke zu konditionieren, beispielsweise geeignet zu digitaliseren und gegebenenfalls in ein entsprechendes Telegramm umzusetzen, und/oder vor Ort auszuwerten. Dafür sind in solchen Datenverarbeitungssystemen mit den jeweiligen Verbindungsleitungen elektrisch gekoppelte Auswerteschaltungen vorgesehen, die die vom jeweiligen Meßgerät empfangenen Meßwerte vor- und/oder weiterverarbeiten sowie, falls erforderliche, geeignet konvertieren. Zur Datenübertragung dienen in solchen industriellen Datenverarbeitungssystemen zumindest abschnittsweise, insb. serielle, Feldbusse, wie z.B. FOUNDATION FIELDBUS, RACKBUS-RS 485, PROFI BUS etc., oder beispielsweise auch Netzewerke auf Basis des ETHERNET-Standards sowie die entsprechenden, zumeist übergereifend standardisierten übertragungs-Protokolle. Neben den für die Verarbeitung und Konvertierung der von den jeweils angeschlossenen Meßgeräten gelieferten Meßwerte erforderlichen Auswerteschaltungen weisen solche übergeordnete Datenverarbeitungssysteme zumeist auch der Versorgung der angeschlossenen Meßgräte mit elektrischer Energie dienende elektrische Versorgungsschaltungen auf, die eine entsprechende, ggf. direkt vom angeschlossenen Feldbus gespeiste, Versorgungsspannung für die jeweilige Meßgerät-Elektronik bereitstellen und die daran angeschlossenen elektrische Leitungen sowie die jeweiligen Meßgerät-Elektroniken durchfließende elektrische Ströme treiben. Eine Versorgungsschaltung kann dabei beispielsweise genau einem Meßgerät jeweils zugeordnet und zusammen mit der dem jeweiligen Meßgerät zugeordneten Auswerteschaltung - beispielsweise zu einem entsprechenden Feldbusadapter vereint - in einem gemeinsamen, z.B. als
Hutschienen-Modul ausgebildeten, Elektronik-Gehäuse untergebracht sein. Es ist aber durchaus auch üblich, Versorgungsschaltungen und Auswerteschaltungen jeweils in separaten, ggf. voneinander räumlich entfernten Elektronik-Gehäusen unterzubringen und über externe Leitungen miteinander entsprechend zu verdrahten. Weiterführende Beispiele für derartige, dem Fachmann an und für sich bekannte Meßgeräte oder auch solche Meßanordnungen , wie sie im Zusammenspiel von Meßgerät und einem entsprechenden Datenverarbeitungssystem gebildet sind, sind u.a. in der WO-A 03/048874, WO-A 02/45045, der WO-A 02/103327, der WO-A 02/086426, der WO-A 01/02816, der WO-A 00/48157, der WO-A 00/36 379, der WO-A 00/14 485, der WO-A 95/16 897, der WO-A 88/02 853, der WO-A 88/02 476, der US-B 71 34 348, der US-B 71 33 727, der US-B 70 75 313, der US-B 70 73 396, der US-B 70 32 045, der US-B 68 54 055, der US-B 67 99 476, der US-B 67 76 053, der US-B 67 69 301 , der US-B 65 77 989, der US-B 66 62 120, der US-B 66 40 308, der US-B 65 74 515, der US-B 65 35 161 , der US-B 65 12 358, der US-B 64 87 507, der US-B 64 80 131 , der US-B 64 76 522, der US-B 63 97 683, der US-B 63 52 000, der US-B 63 11 136, der US-B 62 85 094, der US-B 62 69 701 , der US-B 62 36 322, der US-A 61 40 940, der US-A 60 14 100, der US-A 60 06 609, der US-A 59 59 372, der US-A 57 96 011 , der US-A 57 42 225, der US-A 57 42 225, der US-A 57 06 007, der US-A 56 87 100, der US-A 56 72 975, der US-A 56 04 685, der US-A 55 35 243, der US-A 54 69 748, der US-A 54 16 723, der US-A 53 63 341 , der US-A 53 59 881 , der US-A 52 31 884, der US-A 52 07 101 , der US-A 51 31 279, der US-A 50 68 592, der US-A 50 65 152, der US-A 50 52 230, der US-A 49 26 340, der US-A 48 50 213, der US-A 47 68 384, der US-A 47 16 770, der US-A 46 56 353, der US-A 46 17 607, der US-A 45 94 584, der US-A 45 74 328, der US-A 45 24 610, der US-A 44 68 971 , der US-A 43 17 116, der US-A 43 08 754, der US-A 38 78 725, der US-A 2006/0179956, der US-A 2006/0161359, der US-A 2006/0112774, der US-A 2006/0096390, der US-A 2005/0139015, der US-A 2004/0117675, der EP-A 1 158 289, der EP-A 1 147 463, der EP-A 1 058 093, der EP-A 984 248, der EP-A 591 926, der EP-A 525 920, der
DE-A 44 12 388 oder der DE-A 39 34 007 ausführlich und detailliert beschrieben. Bei modernen Meßgeräten der in Rede stehenden Art handelt es sich oftmals um so genannte Zweileiter-Feldgeräte, also solche Meßgeräte, bei denen die Meßgerät-Elektronik mit dem übergeordneten Datenverarbeitungssystem lediglich über ein einziges Paar Leitungen elektrisch verbunden ist und bei denen sowohl die von extern in das Meßgerät eingespeiste elektrische Energie als auch der vom Meßgerät erzeugte Meßwert über das einzige Paar elektrischer Leitungen übertragen werden. Oftmals dient im Falle von Zweileiter-Feldgeräten der von der externen Versorgungsspannung getrieben Strom, der im Betrieb in der mittels des Leitungspaares gebildeten Stromschleife fließt und seitens des Meßgeräts mittels Lastmodulation entsprechend eingestellt ist, als die Meßwerte tragender Signalträger. In zahlreichen industriellen Anwendungen hat sich hierbei im besonderen etabliert, das eine Paar Verbindungsleitung als sogenannte 4 mA bis 20 mA-Stromschleife auszubilden. Dabei wird der der momentane Meßwert bekanntlich analog mittels einer momentan eingestellten Stromstärke dargestellt, die innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zwischen 4 mA und 20 mA (= Milliampere) liegt. Die Meßgerät-Elektronik umfaßt dafür üblicherweise jeweils einen vom (Schleifen-) Strom durchflossenen Stromregler zum Einstellen oder Modulieren, ggf. auch Takten des Stroms, eine interne Betriebs- und Auswerteschaltung zum Steuern des Meßgeräts, sowie eine an einer von der Versorgungsspannung abgeteilten internen Eingangsspannung der Meßgerät-Elektronik anliegende, die interne Betriebs- und Auswerteschaltung speisende interne Versorgungsschaltung mit wenigstens einem von einem veränderlichen Teilstrom des (Schleifen-) Stroms durchflossenen Spannungsregler, der eine auf einem vorgebbaren Spannungsniveau im wesentlichen konstant geregelten interne Nutzspannung in der Meßgerät-Elektronik bereitstellt. Beispiele für solche Zweileiter-Feldgeräte können u.a. der WO-A 03/048874, WO-A 02/45045, der WO-A 02/103327, der WO-A 00/48157, WO-A 00/26739, der WO-A 94/20940, der US-B 67 99 476, der US-B 65 77 989, der US-B 66 62 120,
der US-B 65 74 515, der US-B 65 35 161 , der US-B 65 12 358, der US-B 64 80 131 , der US-B 63 11 136, der US-B 62 85 094, der US-B 62 69 701 , der US-A 61 40 940, der US-A 60 14 100, der US-A 59 59 372, der US-A
57 42 225, der US-A 56 72 975, der US-A 55 35 243, der US-A 54 16 723, der US-A 52 07 101 , der US-A 50 68 592, der US-A 50 65 152, der US-A 49 26 340, der US-A 46 56 353, der US-A 43 17 116, der US-A 2006/0161359, der US-A 2004/0117675, der EP-A 1 147 841 , der EP-A 1
058 093, der EP-A 591 926, der EP-A 525 920, der DE-A 44 12 388 oder der DE-A 39 34 007 entnommen werden.
[0010] Ein besonderes Problem von solchen Zweileiter-Feldgeräten besteht insoweit aber darin, daß praktisch nur ein einziger physikalischer Informationsträger - hier der im Leitungspaar fließende Strom bzw. dessen Stromstärke - für die zu übertragenden Meßwerte vorgesehen ist und daß infolgedessen momentan immer nur genau ein einziger Meßwert des jeweiligen Meßgeräts in der via Leitungspaar angeschlossenen übergeordneten Auswerteinheit ausgewertet werden kann. Anders gesagt, können bei solchen Zweileiter-Feldgeräten mehrere Meßwerte - seien es nun gleich- und/oder verschiedenartige - allenfalls sequentiell in Echzeit übertragen werden. Für den durchaus des öfteren einteretenden Fall aber, daß es sich bei dem Feldgerät um ein multivariables Meßgerät handelt, beispielsweise einen Coriolis-Massendurchfluß-/ Dichtemesser, das in der Lage ist, Meßwerte von verschiedener Art, beispielsweise den momentanen und/oder zeitlich aufintegrierten Massendurchfluß, die momentane Dichte und/oder eine momentane Viskosität des Mediums, mit hoher Aktualisierungsrate hochgenau und quasi parallel zu ermitteln, würde also das Potential dieses Meßgeräts infolge der Beschränkung durch die herkömmliche, eigentlich sehr vorteilhafte Zweileiter-Technologie nicht in vollem Maße genutzt werden können.
[0011] Ein weiteres Problem von solchen in Zweileiter-Technologie realisierten Meßgeräten besteht zudem darin, daß die von der Meßgerät-Elektronik tatsächlich umzusetzende elektrisch Leistung - kurz "verfügbare Leistung" - während des Betriebes infolge von zeitlichen änderungen der Meßgrößen in praktisch unvorhersehbarer Weise über einen weiten
Bereich schwanken kann. Infolge dessen darf sicher nur mit der bei minimalen nominellen Strom, z.B. etwa 4 mA, "verfügbaren" Leistung als nominelle Leistung gerechnet werden. Erschwerend kommt hinzu, daß eine Vielzahl von modernen Feldgeräten der vorgenannten Art ferner elektrisch so ausgebildet sein müssen, daß sie den Forderungen nach Explosionssicherheit genügen. Im besonderen werden solche Feldgeräte bei geforderderter intrinsischer Explosionssicherheit mit einer solch niedrigen elektrischen "verfügbaren" Leistung betrieben, daß mangels des Erreichens der Zündbedingungen Funken oder Lichtbogen elektrisch nicht ausgelöst werden können, wobei in die gesamte Energie- und Leistungsbilanz auch die direkt im Meßgerät allenfalls gespeicherte elektrische Energie mit einzubeziehen ist. Infolgedessen ist auch das Speichern von gelegentlich überschüssiger elektrischer Energie nur in sehr begrenztem, zumeist nur unzureichendem Maße möglich. Eigensicherer Explosionsschutz ist beispielsweise nach den Europäischen Normen EN 50 014 und EN 50 020 gegeben, wenn elektronische Vorrichtungen so ausgebildet sind, dass sie der darin definierten Zündschutzart "Eigensicherheit (Ex-i)" genügen. Entsprechend dieser Zündschutzart dürfen also im Feldgerät auftretende elektrische Ströme, Spannungen und Leistungen zu jeder Zeit vorgegebene Strom-, Spannungs- und Leistungsgrenzwerte nicht überschreiten. Diese drei Grenzwerte sind so gewählt, daß im Fehlerfall, beispielsweise bei Kurzschluß in der Meßgerät-Elektronik, der maximal freigesetzte Energiebetrag nicht dazu ausreicht, einen zündfähigen Funken zu erzeugen. üblicherweise darf bei eigensicheren Feldgeräten die elektrische Leistung 1 W (= Watt) nicht übersteigen. Die Spannung kann z.B. durch Z-Dioden, der Strom z.B. durch Widerstände und oder Sicherungen und die Leistung durch entsprechende Kombination von spannungs- und strombegrenzenden Komponenten und/oder entsprechenden Leistungsreglern unter den vorgegebenen Grenzwerten gehalten werden. Gegebenfalls können auch, wie z.B. in der US-B 71 13 375 beschrieben, entsprechende Sicherheitsschaltungen in den jeweiligen Meßgerät-Elektroniken vorgesehen sein, die zudem ein automatisches
Abschalten zumindest von fehlerbehaften und/oder fehlerverursachenden Komponenten oder Baugruppen der Meßgerät-Elektronik ermöglichen.
[0013] Dem zeitweisen Mangel an verfügbarer Leistung Rechnung tragend sind moderne Zweileiter-Meßgeräte, insb. solche mit (4 mA bis 20 mA)-Stromschleife, daher teilweis so ausgelegt, daß ihre mittels eines in der Auswerte- und Betriebsschaltung vorgesehenen Mikrocomputers realisierte Geräte-Funktionalität änderbar ist, und insofern die zumeist ohnehin wenig Leistung umsetzende Betriebs- und Auswerteschaltung an die momentan verfügbare Leistung angepaßt werden kann. Gegebenfalls können auch einzelen Schaltungskomponenten der jeweiligen Meßgerät-Elektronik im Betrieb in einen weniger Leistung benötigenden Bereitschaftsmodus versetzt oder bei Bedarf zeitweise ganz abgeschaltet werden. Weitere Lösungen zur Realisierung von Meßanordnungen bei den einerseits das ggf. eigensicher ausgebildete Meßgerät permanent mit elektrischer Leistung versorgt und anderseits an die innerhalb des übergeordneten Datenverarbeitungssystem im Zusammenspiel von Versorgungs- und Auswerteschaltungen gebildeten Zweileiter-Schnittstellen angeschlossene werden kann, sind beispielsweise in der US-B 66 84 340 oder US-B 64 72 884 Meßanordnungen vorgeschlagen. Demnach ist das Meßgeräte jeweils über zwei jeweils als Zweileiter-Stromschleifen ausgebildete Leitungspaare von entsprechenden externen Versorgungsschaltungen mit elektrischer Energie gespeist, wobei die in den Leitungspaaren jeweils fließenden veränderlichen Ströme voneinander weitgehend unabhängig durch das jeweilige Meßgerät geregelt sind. Ferner ist bei den vorgeschlagenen Meßanordnungen vorgesehen, daß die momentane Stromstärke eines der Ströme in Abhängigkeit vom zu übertragenden Meßwert eingestellt ist, während die momentane Stromstärke des jeweils anderen Stromes im wesentlichen in Abhängigkeit vom momentanen Energiebedarf des Meßgeräts eingstellt ist.
[0014] Ausgehend von den vorangehend diskutierten Nachteilen solcher, mittels herkömmlicher, zumeist eigensicherer Zweileiter-Meßgeräten und entsprechenden übergeordneten Datenverarbeitungssystemen gebildeten
Meßanordnungen besteht eine Aufgabe der Erfindung nunmehr darin, Meßanordnungen der in Rede stehenden Art zum einen dahingehend zu verbessern, daß die darin verwendeten Meßgeräte in der Lage sind, gleichzeitig mehr als einen Meßwert, insb. auch mehrere Meßwerte von verschiedener Art, leitungsgebunden ausgeben und an das übergeordnete Datenverarbeitungssystem übertragen zu können. Zum anderen soll das Meßgerät, falls erforderlich, aber auch nach wie vor in ausreichendem Maße explosionssicher, insb. eigensicher, ausgebildet werden können. Darüberhinaus sollen das Meßgerät wie auch die damit schließlich gebildete Meßanordnung so ausgebildet sein, daß sie in bestehende industrielle Anlagen und Datenverarbeitungssysteme möglichst einfach eingegliedert werden können, und zwar unter möglichst weitgehender Beibehaltung von Konzeption und Infrastruktur herkömmlicher industrieller Datenübertragungsnetzwerke, insb. auch bereits vorhandener Feldbussysteme. Zudem soll dabei möglichst auch die auf der Seite der Datenverarbeitungssystemen, insb. in betriebsbewährter Zweileiter-Technologie, bereits installierte Basis weitgehend nutzbar sein, möglichst auch ohne umfangreiche Umbaumaßnahmen innerhalb des bestehenden Datenverarbeitungssystems oder änderung des jeweils installierten Datenübertragungsnetzwerks. Zur Lösung der Aufgabe besteht die Erfindung in einer Meßanordnung zum Erfassen chemischer und/oder physikalischer Meßgrößen, insb. von strömungsfähigen und/oder schüttfähigen Medien, welche Meßanordnung wenigstens ein Meßgerät, das mittels einer internen Meßgerät-Elektronik im Betrieb wiederholt die wenigstens eine zu erfassende Meßgröße repräsentierende, insb. digitale, Meßwerte generiert, sowie ein dem wenigstens einen Meßgerät übergeordenetes, insb. räumlich verteiltes und/oder vom Meßgerät räumlich entferntes, elektronisches Datenverarbeitungssystem umfaßt. Bei der erfindungsgemäßen Meßanordnung sind Meßgerät und Datenverarbeitungssystem mittels wenigstens eines im Betrieb zumindest zeitweise von einem ersten Strom durchflössen ersten Leitungspaares und mittels wenigstens eines im Betrieb zumindest zeitweise von einem zweiten Strom durchflössen
zweiten Leitungspaares miteinander verbunden. Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Meßanordnung vorgesehen, daß das Meßgerät die intern generierten Meßwerte zumindest teilweise über das erste Leitungspaar und zumindest teilweise über das zweite Leitungspaar an das Datenverarbeitungssystem übermittelt.
[0016] Darüberhinaus besteht die Erfindung in einem, insb. zur Verwirklichung vorgenannter Meßanordnung geeigneten, Meßgerät mit einen auf änderungen wenigstens einer physikalischen oder chemischen Meßgröße reagierenden Meßaufnehmer, der wenigstens ein von der wenigstens einen Meßgröße beeinflußtes Meßsignal liefert, und mit einem an den Meßaufnehmer angeschlossene Meßgerät-Elektronik. Beim erfindungsgemäßen Meßgerät ist ferner vorgesehen, daß die Meßgerät-Elektronik zum Betrieb mittels wenigstens eines ersten Leitungspaares und mittels wenigstens eines zweiten Leitungspaares an ein übergeordenetes, insb. räumlich verteiltes und/oder vom Meßgerät räumlich entferntes, elektronisches Datenverarbeitungssystem anschließbar ist. Zudem ist die Meßgerät-Elektronik dafür ausgelegt, im Betrieb eine Vielzahl von zumindest anteilig die wenigstens eine Meßgröße repräsentierenden, insb. digitalen, Meßwerten zu generieren, und diese zumindest teilweise via erstes Leitungspaar und zumindest teilweise via zweites Leitungspaar an das angeschlossene Datenverarbeitungssystem zu übermitteln.
[0017] Nach einer ersten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät intern generierte Meßwerte an das Datenverarbeitungssystem übermittelt, das Meßgerät es eine Stromstärke des zumindest zeitweise durch das erste Leitungspaar fließenden Stromes einstellt. Weiterbildend ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Meßgerät den im ersten Leitungspaar fließenden Strom innerhalb eines vorgegebenen Stromstärke-Bereichs, insb. innerhalb eines Stromstärke-Bereichs zwischen 4 mA und 20 mA, variiert. Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät intern generierte Meßwerte an das Datenverarbeitungssystem übermittelt, indem das Meßgerät den im ersten Leitungspaar fließenden
Strom taktet, beispielsweise indem das Meßgerät eine Taktfrequenz und/oder eine Pulsweite des im ersten Leitungspaar fließenden Strom variiert.
[0018] Nach einer zweiten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät intern generierte Meßwerte an das Datenverarbeitungssystem übermittelt, das Meßgerät es eine Stromstärke des zumindest zeitweise durch das zweite Leitungspaar fließenden Stromes einstellt. Weiterbildend ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Meßgerät den im zweiten Leitungspaar fließenden Strom innerhalb eines vorgegebenen Stromstärke-Bereichs, insb. innerhalb eines Stromstärke-Bereichs zwischen 4 mA und 20 mA, variiert. Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät intern generierte Meßwerte an das Datenverarbeitungssystem übermittelt, indem das Meßgerät den im zweiten Leitungspaar fließenden Strom taktet, beispielsweise indem das Meßgerät eine Taktfrequenz und/oder eine Pulsweite des im zweitenLeitungspaar fließenden Strom variiert.
[0019] Nach einer dritten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Datenverarbeitungssystem wenigstens eine Versorgungsspannung bereitstellt, die zumindest den durch das erste Leitungspaar fließenden Strom treibt. Die Erfindung weiterbildend ist bei dieser Ausgestaltung ferner vorgesehen, daß die wenigstens eine Versorgungsspannung sowohl den durch das erste Leitungspaar als auch den durch das zweite Leitungspaar fließenden Strom treibt.
[0020] Nach einer vierten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Datenverarbeitungssystem wenigstens eine erste Versorgungsspannung bereitstellt, die zumindest zeitweise den durch das erste Leitungspaar fließenden ersten Strom treibt, und daß das Datenverarbeitungssystem wenigstens eine zweite Versorgungsspannung bereitstellt, die zumindest zeitweise den durch das zweite Leitungspaar fließenden zweiten Strom treibt.
[0021] Nach einer fünften Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß wenigstens der erste Strom zumindest anteilig, insb.
gänzlich, auch der Versorgung des Meßgeräts mit elektrischer Energie dient.
[0022] Nach einer sechsten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder der beiden Ströme zumindest zeitweise und/oder zumindest anteilig auch der Versorgung des Meßgeräts mit elektrischer Energie dient.
[0023] Nach einer siebenten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät seinen momentanen Energiebedarf zumindest anteilig mittels des ersten Stroms deckt.
[0024] Nach einer achten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät seinen momentanen Energiebedarf zumindest anteilig mittels des ersten Stroms und zumindest anteilig mittels des zweiten Stroms deckt.
[0025] Nach einer neunten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät seinen momentanen Energiebedarf vollständig mittels des ersten und zweiten Stroms deckt.
[0026] Nach einer zehnten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß in den Verlauf des ersten und/oder in den Verlauf des zweiten Leitungspaares, insb. eingangs der Meßgerät-Elektronik, Spannungsbegrenzer geschaltet sind, die eine eingangs der Meßgerät-Elektronik allfällige anliegende elektrische überspannung auf einen zulässigen Maximalwert begrenzen.
[0027] Nach einer elften Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß in den Verlauf des ersten und/oder in den Verlauf des zweiten Leitungspaares, insb. eingangs der Meßgerät-Elektronik, Strombegrenzer geschaltet sind, die einen im jeweiligen Leitungspaar allfällig fließenden Kurzschlußstrom auf einen zulässigen Maximalwert begrenzen.
[0028] Nach einer zwölften Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Leitungspaar vom zweiten Leitungspaar zumindest innerhalb der Meßgerät-Elektronik galvanisch getrennt und/oder räumlich separiert, insb. abgeschottet oder abgekapselt, ist.
[0029] Nach einer dreizehnten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung
umfaßt dieses weiters wenigstens einen auf änderungen zumindest der wenigstens einen zu erfassenden Meßgröße reagierenden Meßaufnehmer, der wenigstens ein zumindest mit dieser Meßgröße korrespondierendes Meßsignal an die Meßgerät-Elektronik liefert. Weiterbildend ist vorgesehen, daß die Meßgerät-Elektronik des Meßgeräts, die Meßwerte zumindest teilweise unter Verwendung des wenigstens einen Meßsignals erzeugt.
[0030] Nach einer vierzehnten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung umfaßt dieses weiters wenigstens einen auf änderungen einer zu erfassenden Meßgröße erster Art, beispielsweise einen Massendurchfluß eines in einer angeschlossenen Rohrleitung strömmenden Mediums, und wenigstens einer zu erfassenden Meßgröße zweiter Art, beispielsweise eine Dichte oder eine Viskosität eines in einer angeschlossenen Rohrleitung strömmenden Mediums, reagierenden Meßaufnehmer, der wenigstens ein zumindest mit der Meßgröße erster Art korrespondierendes Meßsignal an die Meßgerät-Elektronik liefert. Die Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß das wenigstens eine vom Meßaufnehmer gelieferte Meßsignal auch die Meßgröße zweiter Art repräsentiert. Alternativ oder in Ergänzung dazu ist vorgesehen, das der Meßaufnehmer wenigstens ein erstes und ein zweites Meßsignal liefert. Desweiteren ist vorgesehen, daß die Meßgerät-Elektronik die Meßwerte zumindest teilweise unter Verwendung des ersten und des zweiten Meßsignals erzeugt.
[0031] Nach einer fünfzehnten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung umfaßt dieses weiters ein die Meßgerät-Elektronik einhausendes Elektronik-Gehäuse.
[0032] Nach einer sechzehnten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung umfaßt dieses weiters ein den Meßaufnehmer zumindest teilweise einhausendes Meßaufnehmer-Gehäuse.
[0033] Nach einer siebzehnten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung umfaßt dieses weiters ein die Meßgerät-Elektronik einhausendes Elektronik-Gehäuse sowie ein den Meßaufnehmer zumindest teilweise einhausendes Meßaufnehmer-Gehäuse, wobei Meßaufnehmer-Gehäuse
und Elektronik-Gehäuse miteinander mechanisch, insb. im wesentlichen starr, verbunden sind.
[0034] Nach einer achtzehnten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät und Datenverarbeitungssystem weiters mittels wenigstens eines dritten Leitungspaares miteinander verbunden sind, das im Betrieb zumindest zeitweise von einem dritten Strom durchflössen ist. Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgeshen, daß das Meßgerät die intern generierten Meßwerte zumindest teilweise auch über das dritte Leitungspaar an das Datenverarbeitungssystem übermittelt.
[0035] Nach einer neunzehnten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens eine mit zumindest einem der Leitungspaare kommunizierende Auswerteschaltung zum Erfassen von vom Meßgerät übermittelten Meßwerten umfaßt.
[0036] Nach einer zwanzigsten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens einen dem übertragen digitaler Meßwerte dienenden, insb. seriellen, Feldbus umfaßt.
[0037] Nach einer einundzwanzigsten Ausgestaltung der Meßanordnung der
Erfindung umfaßt das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens eine mit zumindest einem der Leitungspaare kommunizierende Auswerteschaltung zum Erfassen von vom Meßgerät übermittelten Meßwerten sowie wenigstens einen dem übertragen digitaler Meßwerte dienenden, insb. seriellen, Feldbus, wobei die wenigstens eine Auswerteschaltung an den wenigstens einen Feldbus gekoppelt ist.
[0038] Nach einer zweiundzwanzigsten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens einen zumindest zeitweise vom ersten Strom durchflössen ersten Meßwiderstand aufweist.
[0039] Nach einer dreiundzwanzigsten Ausgestaltung der Meßanordnung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens eine Auswerte-Schaltung zum Erfassen von vom Meßgerät
übermittelten Meßwerten umfaßt, die zumindest zeitweise eine mit dem ersten Strom korrespondierende, im wesentlichen über dem ersten Meßwiderstand abfallende Meßspannung erfaßt. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens einen zumindest zeitweise vom zweiten Strom durchflössen zweiten Meßwiderstand aufweist. Ferner ist vorgesehen, daß das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens eine Auswerte-Schaltung zum Erfassen von vom Meßgerät übermittelten Meßwerten umfaßt, die zumindest zeitweise eine mit dem zweiten Strom korrespondierende, im wesentlichen über dem zweiten Meßwiderstand abfallende Meßspannung erfaßt.
[0040] Nach einer vierundzwanzigsten Ausgestaltung der Meßanordnung der
Erfindung ist vorgesehen, daß das Datenverarbeitungssystem weiters eine mit dem ersten Leitungspaar kommunizierende erste Auswerte-Teilschaltung zum Erfassen von via erstes Leitungspaar übermittelten Meßwerten sowie eine mit dem zweiten Leitungspaar kommunizierende zweite Auswerte-Teilschaltung zum Erfassen von via zweites Leitungspaar übermittelten Meßwerten umfaßt. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß die erste Auswerte-Schaltung zumindest zeitweise eine Meßspannung erfaßt, die im wesentlichen über einem vom ersten Strom durchflossenen Meßwiderstand abfällt, und/oder daß die zweite Auswerte-Teilschaltung zumindest zeitweise eine Meßspannung erfaßt, die im wesentlichen über einem vom zweiten Strom durchflossenen Meßwiderstand abfällt.
[0041] Nach einer ersten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß die Meßgerät-Elektronik und das erste Leitungspaar im Betrieb zumindest zeitweise von einem seitens des Datenverarbeitungssystems getriebenen ersten Strom durchflössen sind.
[0042] Nach einer zweiten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß die Meßgerät-Elektronik und das zweite Leitungspaar im Betrieb zumindest zeitweise von einem, insb. seitens des Datenverarbeitungssystems getriebenen, zweiten Strom durchflössen sind.
[0043] Nach einer dritten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß wenigstens der erste Strom zumindest anteilig, insb. gänzlich, auch der Versorgung des Meßgeräts mit elektrischer Energie dient.
[0044] Nach einer vierten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder der beiden Ströme zumindest zeitweise und/oder zumindest anteilig auch der Versorgung des Meßgeräts mit elektrischer Energie dient.
[0045] Nach einer fünften Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät im Betrieb seinen Energiebedarf zumindest anteilig mittels des ersten Stroms deckt.
[0046] Nach einer sechsten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät im Betrieb seinen Energiebedarf zumindest anteilig mittels des ersten Stroms und zumindest anteilig mittels des zweiten Stroms deckt.
[0047] Nach einer siebenten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß wobei das Meßgerät im Betrieb seinen Energiebedarf zumindest zeitweise vollständig mittels des ersten Stroms und/oder mittels zweiten Stroms deckt.
[0048] Nach einer achten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß innerhalb der Meßgerät-Elektronik Spannungsbegrenzer in den Verlauf des ersten und/oder des zweiten Leitungspaares geschaltet sind, die eine, insb. eingangs, in der Meßgerät-Elektronik allfällige anliegende elektrische überspannung auf einen zulässigen Maximalwert begrenzen.
[0049] Nach einer neunten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß innerhalb der Meßgerät-Elektronik Strombegrenzer in den Verlauf des ersten und/oder des zweiten Leitungspaares geschaltet sind, die einen im jeweiligen Leitungspaar allfällig fließenden Kurzschlußstrom auf einen zulässigen Maximalwert begrenzen.
[0050] Nach einer zehnten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Leitungspaar zumindest innerhalb der Meßgerät-Elektronik vom zweiten Leitungspaar galvanisch getrennt
und/oder räumlich separiert, insb. abgeschottet oder abgekapselt, ist.
[0051] Nach einer elften Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Meßgerät-Elektronik wenigstens ein übertrager zur galvanischen Trennung der beiden Leitungspaare vorgesehen ist.
[0052] Nach einer zwölften Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Meßgerät-Elektronik wenigstens ein Optokoppler zur galvanischen Trennung der beiden Leitungspaare vorgesehen ist.
[0053] Nach einer dreizehnten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß die Meßgerät-Elektronik einen primärseitg an das erste Leitungspaar angeschlossenen ersten Spannungskonverter und einen primärseitg an das zweite Leitungspaar angeschlossenen zweiter Spannnungskonverter aufweist. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß die beiden Spannungskonverter sekundärseitig miteinander elektrisch gekoppelt, insb. galvanisch verbunden, sind. Nach einer anderen Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die beiden Spannungskonverter im Betrieb im wesentlichen gleichfrequent getaktet sind. Ferner kann es hierbei von Vorteil sein, wenn die beiden Spannungskonverter im Betrieb außerphasig, insb. gegenphasig, getaktet sind. Alternativ dazu können die beiden Spannungskonverter im Betrieb gegebenenfalls durchaus aber auch asynchron getaktet sein.
[0054] Nach einer vierzehnten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung vorgesehen, daß die Meßgerät-Elektronik des Meßgeräts, die Meßwerte zumindest teilweise unter Verwendung des wenigstens einen Meßsignals erzeugt.
[0055] Nach einer fünfzehnten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß der Meßaufnehmer auf änderungen einer zu erfassenden Meßgröße erster Art und wenigstens einer zu erfassenden Meßgröße zweiter Art reagiert. Diese Ausgestaltung weiterbildend ist ferner vorgesehen, daß das wenigstens eine vom Meßaufnehmer gelieferte Meßsignal sowohl die Meßgröße erster Art als auch die Meßgröße zweiter Art repräsentiert. Alternativ oder in Ergänzung dazu liefert gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der
Meßaufnehmer wenigstens ein erstes und ein zweites Meßsignal. Ferner ist hierbei vorgesehen, daß die Meßgerät-Elektronik die Meßwerte zumindest teilweise unter Verwendung des ersten und des zweiten Meßsignals erzeugt.
[0056] Nach einer sechzehnten Ausgestaltung des Meßgeräts der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät weiters ein die Meßgerät-Elektronik einhausendes Elektronik-Gehäuse umfaßt. Nach einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Meßgerät weiters ein den Meßaufnehmer zumindest teilweise einhausendes Meßaufnehmer-Gehäuse und sind das Meßaufnehmer-Gehäuse und das Elektronik-Gehäuse miteinander mechanisch, insb. starr, verbunden sind.
[0057] Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin darin, Meßgerät der beschriebenen Art einerseits in die zu versetzen Lage, gleichzeitig und voneinander weitgehend unabhängig mehere Meßwerte, insb. auch solche von verschiedener Art, leitungsgebunden auszugeben und voneinander unabhängig an das übergeordnete Datenverarbeitungssystem übertragen zu können. Andererseits soll das Meßgerät, falls erforderlich, aber auch nach wie vor in ausreichendem Maße explosionssicher, insb. eigensicher, ausgebildet und/oder seitens des übergeordneten Datenverarbeitungsssystems mittels entsprechender Versorgungs- und Auswerteschaltungen in herkömmlicher Zweileiter-Technologie betrieben werden können.
[0058] Ein Vorteil der Erfindung ist u.a. darin zu sehen, daß das Meßgerät wie auch die damit gebildete Meßanordnung so ausgelegbar sind, daß sie prinzipiell auch in bereits bestehende Infrastrukturer herkömmlicher industrieller Datenübertragungsnetzwerke, insb. auch bereits vorhandener Feldbussysteme, sehr einfach eingegliedert werden können und somit auch ohne weiteres in bestehende industrielle Anlagen und herkömmliche Datenverarbeitungssysteme integrierbar sind. Dabei könen auch die hinsichtlich Datenübertragung und- Verarbeitung in solchen Anlagen implementierten und etablierten Konzeptionen weitgehend unverändert beibehalten werden.
[0059] Ferner kann das Meßgerät dabei, insb. bei Verwendung zweier
herkömmlicher Zweileiter-Stromschleifen als Leitungspaare, so ausgebildet werden, daß es über jede der wenigstens zwei Leitungspaare an herkömmliche Feldbusadapter oder dergleichen und insoweit praktisch direkt an herkömmliche Feldbusse, wie z.B. FOUNDATION FIELDBUS, angeschlossen werden kann.
[0060] Aufgrund dessen, daß dabei die auf der Seite der
Datenverarbeitungssystemen, insb. in betriebsbewährter Zweileiter-Technologie, bereits installierte Basis weitgehend nutzbar ist, kann zumindest für den durchaus üblichen Fall, daß im Datenverarbeitungssystem freie Anschlußplätze für Zweileiter-Meßgeräte bereits vorinstalliert und somit in ausreichendem Maße vorhanden sind, kann die Meßanordnung ohne weiteres praktisch unverzüglich in Betrieb genommen werden. Anderenfalls stellt aber auch ein Nachrüsten der erforderlichen Anschlußplätze innerhalb eines bereits bestehenden Datenverarbeitungssystems keine umfangreiche Umbaumaßnahmen oder erhebliche änderung des jeweils installierten Datenübertragungsnetzwerks dar.
[0061] Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Meßgerät ohne weiteres auch mit elektrischer Kleinleistung betrieben werden kann. Zudem können auch die ggf. einschlägigen diversen Explosionsschutz-Vorschriften sowohl für das Meßgerät als auch für die im Zusammenspiel mit dem angeschlossenen Datenverarbeitungssystem gebildete Meßanordnung z.B. dadurch ohne weiteres eingehalten werden, daß die Meßgerät-Elektronik mittels voneinander räumlich und/oder galvanisch ausreichend getrennt gehaltenen Schaltungssegmenten gebildet ist und/oder daß die einzelnen Schaltungssegmente der Meßgerät-Elektronik gleichzeitig über jeweils ein einziges der wenigstens zwei Leitungspaare gespeist ist, wobei jedes dieser Leitungspaare über zugehörige die elektrische Leistung eingangsseitig entsprechend begrenzende Schaltungskomponenten geführt ist. Die Leistungsbegrenzer können gegebenenfalls, wie beispielsweise auch in der US-B 71 113 375 vorgeschlagen, miteinander gekoppelt sein und somit im Fehlerfall entlang einer der Verbindungsleitungen gleichzeitig auf beide Leitungspaare
leistungsbegrenzend einwirken. Alternativ oder in Ergänzung zu einer leitungsbezogen separaten internen Spannungsversorgung und Leistungsbegrenzung können die wenigstens zwei, gegebenenfalls eingangs einzeln im vorgenannten Sinne leistungsbegrenzten Leitungspaare beispielsweise mittels entsprechender DC/DC-Wandler, beipielsweise mittels eine sekundärseitig jeweils angeschlossene weiteren Spannungsreglers, zu einer gemeinsamen interne Spannungsversorgung zusammengeschaltet werden. Falls erforderlich kann diese Spannungsversorgung - alternativ oder in Ergänzung zur vorgenannten separarten eingangseitigen Leistungsbegrenzung - hinsichtlich der maximalen elektrischen Leistung entsprechend den Vorschriften begrenzt werden. Durch geeignete Dimensionierung der im einzelnen verwendeten Leistungsbegrenzer auf das oben erwähnte Kleinleistungsniveau ist somit auch möglich, das Meßgerät auch für einen Einsatz in solchen explosionsgefährdeten Umgebungen geeignet, in denen lediglich Geräte von intrinsischer Sicherheit erlaubt sind. Umgekehrt kann die dem Meßgerät nominell zur Verfügung stehende mininmale elektrische Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Zweileiter-Meßgeräten zumindest bei Verwendung zweier herkömmlicher Zweileiter-Stromschleifen als Leitungspaare dadurch praktisch verdoppelt werden, das jede der Verbindungsleitungen nicht nur zur übermittlung von Meßwerten sondern auch, wie beispielsweise in der eingangs erwähnte US-B 66 84 340 vorgeschlagenen, zum Einspeisen von elektrischer Energie in das Meßgerät genutzt wird.
[0062] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen sowie den
Figuren der Zeichnung näher erläutert. Funktionsgleiche Teile sind in den einzelnen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen, die jedoch nur dann wiederholt sind, wenn es sinnvoll erscheint.
[0063] Fig. 1 zeigt eine mittels eines Meßgeräts und eines übergeordneten elektronischen Datenverabeitungssystem gebildete Meßanordnung, und
[0064] Fig. 2 zeigt nach Art eines Blockschaltbildes eine für die Verwendung in einem Meßgerät gemäß Fig. 1 geeignete Meßgerät-Elektronik.
[0065] In den Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer für die Verwendung in der
industriellen Meß- und Automatisierungstechnik geeigneten Meßanordnung gezeigt, die dafür vorgesehen ist, chemische und/oder physikalische Meßgrößen, insb. von strömungsfähigen und/oder schüttfähigen Medien, zu erfassen. Die Meßanordnung weist dafür wenigstens ein Meßgerät 1 , das mittels einer internen Meßgerät-Elektronik 20 im Betrieb wiederholt die wenigstens eine zu erfassende Meßgröße repräsentierende Meßwerte generiert, sowie ein dem wenigstens einen Meßgerät 1 übergeordenetes elektronisches Datenverarbeitungssystem 2 auf. Das übergeordnete Datenverarbeitungssystem 1 kann beispielsweise Teil einer prozeßnahen automatisierten Steuerung oder eines weitreichenden Prozeßleitsystems sein, das eine Vielzahl von Prozeßleitrechnern und/oder digitalen Speicherprogrammierbaren Steuerungen aufweist, die innerhalb einer industriellen Anlage räumlich verteilt angeordnet und über ein entsprechendes, insb. auch mittels digitaler Feldbusse gebildetes, Datenübertragungsnetzwerk miteinander gekoppelt sind. Gleichermaßen kann das Datenverarbeitungssystem mit weiteren Meßgeräten und/oder mit in den Prozeß eingreifenden Stellgeräten, wie z.B. Ventilen oder Pumpen, verbunden sein. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung dient das Meßgerät 1 vornehmlich dazu, einen Massendurchfluß m, eine Dichte r, eine Viskosität h, einen Volumendurchfluß, eine Strömungsgeschwindigkeit, einen Druck /?, eine Temperatur J, einen pH-Wert, einen Pegelstand oder dergleichen, eines in einer Rohrleitung und/oder einem Behälter geführten Mediums, insb. eines Gases und/oder einer Flüssigkeit, zu messen und/oder zu überwachen sowie wiederholt diese Meßgröße entsprechend repräsentierende Meßwerte zu liefern.
[0066] Das Meßgerät 1 und das von diesem gegebenenfalls räumlich beträchtlich entfernte Datenverarbeitungssystem 2 sind mittels wenigstens eines im Betrieb zumindest zeitweise von einem ersten Strom durchflössen ersten Leitungspaares 2L 1 und mittels wenigstens eines im Betrieb zumindest zeitweise von einem zweiten Strom durchflössen zweiten Leitungspaares 2L 2 miteinander verbunden.
[0067] Die erfindungsgemäße Meßanordnung ist ferner so ausgebildet, daß das
Meßgerät die intern generierten Meßwerte - seien es nun Meßwerte von diversen erfaßten Meßgrößen, wie z.B. einem Massendurchfluß und einer Dichte eines in einer Rohrleitung strömenden Mediums, oder redundant zu übertragende Meßwerte ein und derselben Meßgröße - zumindest teilweise über das erste Leitungspaar 2L 1 und zumindest teilweise über das zweite Leitungspaar 2L 2 an das übergeordnete Datenverarbeitungssystem 2 übermittelt. Zum Erfassen von vom Meßgerät übermittelten Meßwerten ist im Datenverarbeitungssystem ferner wenigstens eine zumindest zeitweise mit wenigstens einem der Leitungspaare 2L 1 , 2L 2 kommunizierende Auswerte-Schaltung 80 vorgesehen. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens einen dem übertragen digitaler Meßwerte dienenden, insb. seriellen, Feldbus FB. Bei dem wenigstens einen Feldbus FB kann es sich beispielsweise um einen solchen gemäß einem der in der industriellen Prozeßautomation etablierten Standards, wie z.B. FOUNDATION FIELDBUS, PROFIBUS oder RACKBUS-RS 485, handeln. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist dabei ferner vorgesehen, daß die vorgenannte Auswerte-Schaltung, insb. zur Weiterleitung der vom Meßgerät empfangenen Meßwerte, an den wenigstens einen Feldbus gekoppelt ist. Damit eine Meßanordnung der vorbeschriebenen Art realisiert und betrieben werden kann, ist die Meßgerät-Elektronik 20 und insoweit das Meßgerät 1 als solches mittels wenigstens eines ersten Klemmenpaars für das des erste Leitungspaar 2L 1 und mittels wenigstens eines zweiten Klemmenpaars für das zweiten Leitungspaar 2L 2 versehen, das es jeweils an das zugehörige Leitungspaar und insoweit an das übergeordenetes elektronisches Datenverarbeitungssystem 2 entsprechend anschließbar ist. Zudem ist die Meßgerät-Elektronik 20 dafür ausgelegt, im Betrieb eine Vielzahl von zumindest anteilig die wenigstens eine Meßgröße repräsentierenden, insb. digitalen, Meßwerten zu generieren, und diese zumindest teilweise via erstes Klemmen- und daran enstprechend angeschlossenes Leitungspaar 2L 1 und zumindest teilweise via zweites Klemmen- und daran enstprechend angeschlossenes Leitungspaar 2L 1 an
das angeschlossene Datenverarbeitungssystem 2 zu übermitteln. Falls erforderlich, kann die erfindungsgemäße Meßanordnung ferner dahingehend weitergebildet sein, daß Meßgerät 1 und Datenverarbeitungssystem 2 auch mittels wenigstens eines zusätzlichen - hier nicht gezeigten - dritten Leitungspaares miteinander verbunden sind, das im Betrieb zumindest zeitweise von einem dritten Strom durchflössen ist. Für diesen Falls kann das Meßgerät ferner die intern generierten Meßwerte zumindest teilweise auch über das zusätzliche dritte Leitungspaar an das Datenverarbeitungssystem übermitteln. Zum Erzeugen der Meßwerte ist das Meßgerät 1 ferner mit einen auf
änderungen wenigstens einer physikalischen oder chemischen Meßgröße reagierenden Meßaufnehmer 10, der wenigstens ein von der wenigstens einen Meßgröße beeinflußtes und insoweit mit dieser korrespondierendes Meßsignal S 1 beispielsweise eine veränderliche Signalspannung und/oder einen veränderlichen Signalstrom liefert, sowie eine an den Meßaufnehmer 10 angeschlossene, das wenigstens eine Meßsignal empfangende Meßgerät-Elektronik ausgerüstet, von der der Fig. 2 ein Beispiel für entsprechender Meßgerät-Elektronik 20 schematisch dargestellt ist. Ferner ist vorgesehen, daß die Meßgerät-Elektronik 20 des Meßgeräts 1 , die Meßwerte zumindest teilweise unter Verwendung des wenigstens einen Meßsignals S 1 erzeugt. Das Meßgerät 1 weist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ferner ein den Meßaufnehmer 10 zumindest teilweise einhausendes Meßaufnehmer-Gehäuse 100. Desweiteren umfaßt das Meßgerät 1 ein Elektronik-Gehäuse 200, in dem die mit dem Meßaufnehmer 10 in geeigneter Weise elektrisch verbundene Meßgerät-Elektronik 20 untergebracht ist. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgetsaltung der Erfindung sind das Meßaufnehmer-Gehäuse 100 mit dem darin befindlichen Meßaufnehmer und das Elektronik-Gehäuse 200 mit der darin befindlichen Meßgerät-Elektronik unter Bildung eines Kompakt-Meßgeräts mechanisch, insb. im wesentlichen starr, miteinander verbunden. Damit eine Meßanordnung der vorbeschriebenen Art realisiert und betrieben werden kann, ist Meßgerät-Elektronik mittels wenigstens eines ersten
Klemmenpaars für das des erste Leitungspaar 2L 1 und mittels wenigstens eines zweiten Klemmenpaars für das zweiten Leitungspaar 2L 2 versehen, das es jeweils an das zugehörige Leitungspaar und insoweit an das übergeordenetes elektronisches Datenverarbeitungssystem entsprechend anschließbar ist. Zudem ist die die Meßgerät-Elektronik dafür ausgelegt, im Betrieb eine Vielzahl von zumindest anteilig die wenigstens eine Meßgröße repräsentierenden, insb. digitalen, Meßwerten zu generieren, und diese zumindest teilweise via erstes Klemmen- und daran enstprechend angeschlossenes Leitungspaar 2L 1 und zumindest teilweise via zweites Klemmen- und daran enstprechend angeschlossenes Leitungspaar 2L 1 an das angeschlossene Datenverarbeitungssystem zu übermitteln. Jedes der - hier mindestens zwei - Paare elektrischer Leitungen 2L 1 , 2L 2 für sich genommen kann dabei beispielsweise jeweils als Teil einer sogenannte, in der industriellen Meßtechnik bewährte Zweileiter-Stromschleife ausgebildet sein. Bei dem im in Fig. 1 exemplarisch gezeigten Meßgerät handelt es sich um ein In-Line-Meßgerät, das im besonderen dazu dient, Meßgrößen, z.B. einen Massedurchfluß, eine Dichte und/oder eine Viskosität, eines in einer - hier nicht dargestellte - Rohrleitung strömenden Mediums, insb. eines Gases und/oder einer Flüssigkeit, zu erfassen und in einen diese Meßgrößen momentan repräsentierenden Meßwerte X M1 , X M2 abzubilden. Demgemäß kann das Meßgerät beispielsweise ein Coriolis-Massedurchflußmeßgerät, ein Dichte-Meßgerät, oder auch ein Viskositäts-Meßgerät sein. Zum Erzeugen des wenigstens einen Meßsignals umfaßt das gezeigten Meßgerät ferner einen innerhalb des - hier im wesentlichen rohrförmig ausgebildeten - Meßaufnehmer-Gehäuses 100 untergebrachten, in den Verlauf der das Medium führenden Rohrleitung einsetzbaren und im Betrieb vom Medium durchströmten Meßaufnehmer 10 vom Vibrationstyp. Aufbau und Wirkungsweise solcher Meßaufnehmer 10 vom Vibrationstyp sind dem Fachmann ebenfalls geläufig und beispielsweise auch in den eingangs erwähnten WO-A 02/103327, WO-A 02/086426, WO-A 88/02476, WO-A 00/36379, US-B 71 34 348, US-B 70 73 396, US-B 67 69 301 , US-B 67 11 958, US-B 66 91
583, US-B 66 66 098, US-A 60 06 609, US-A 57 96 011 , US-A 56 87 100, US-A 56 02 345, US-A 53 59 881 , US-A 53 01 557, US-A 52 31 884, US-A 47 68, US-A 2006/0179956, US-A 2006/0161359, US-A 2006/0112774, US-A 2006/0096390 oder US-A 2005/0139015 ausführlich beschrieben ist. Es sei jedoch an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß, obwohl es sich bei dem im Ausführungsbeispiel vorgestellten Meßgerät um ein In-Line-Meßgerät mit einem Meßaufnehmer vom Vibrationstyp handelt, die Erfindung selbstverständlich auch in In-Line-Meßgeräten mit einem anderen Meßaufnehmertyp, beispielsweise solchen In-Line-Meßgeräten mit magnetisch-induktivem Meßaufnehmer oder mit akustischem Meßaufnehmer, umgesetzt werden kann. Gleichermaßen kann die vorliegende Erfindung aber beispielsweise auch in andern Feldgerätetypen Verwendung finden, beispielsweise in solchen Meßgeräten, die dem Messen von Meßgrößen dienen, wie sie im Zusammenhang mit Medien vorhaltenden Behältern ermittelt werden, z.B. zum Messen und/oder überwachen von Pegelständen. Derartige Meßgeräte sind üblicherweise mittels solcher Meßaufnehmer realisiert, die wenigstens eine in ein Lumen des Behälters hineinragende oder zumindest mit dem Lumen kommunizierende Meßsonde, beispielsweise eine Mikrowellenantenne, eine Gouboun-Leitung, einen vibrierenden Tauchkörper oder dergleichen, aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Meßaufnehmer so ausgebildet, daß er auf änderungen einer zu erfassenden Meßgröße X 1 erster Art, beispielsweise einem Massendurchfluß /m eines in einer Rohrleitung strömenden Mediums, und wenigstens einer dazu diversitären zu erfassenden Meßgröße X 2 zweiter Art reagiert, beispielsweise einer Dichte roder einer Viskosität h selbigen Mediums. Dementsprechend ist der Meßaufnehmer ferner so ausgebildet, daß das wenigstens eine vom Meßaufnehmer gelieferte Meßsignal S 1 auch die Meßgröße zweiter Art repräsentiert. Alternativ oder in Ergänzung dazu kann der Meßaufnehmer auch so ausgebildet sein, daß er wenigstens ein erstes Meßsignal S 1 und ein zweites Meßsignal S 2 liefert. Damit einhergehend kann die Meßgerät-Elektronik die Meßwerte zumindest teilweise unter Verwendung
des ersten und des zweiten Meßsignals S 1 , S 2 erzeugen. In Fig. 2 ist schematisch nach Art eines Blockschaltbildes eine
Ausgestaltung einer für das In-Line-Meßgerät nach Fig. 1 geeigneten Meßgerät-Elektronik 20 dargestellt. Rechts In Fig. 2 ist der Meßaufnehmer angedeutet - hier inform des bereits erwähnten Meßaufnehmers vom Vibrationstyp mit wenigstens einem Meßrohr, einer darauf einwirkenden, insb. elektrodynamischen, Erregeranordnung 16 zum Vibrierenlassen des Meßrohrs und mit einer, insb. elektrodynamischen, Sensoranordnung 17, 18 zum Erfassen von Vibrationen des wenigstens einen Meßrohrs und zum Erzeugen des wenigstens einen - hier Vibrationen des wenigstens einen Meßrohrs repräsentierenden - Meßsignals S 1 . Zum Erzeugen der Meßwerte ist in der Meßgerät-Elektronik eine Betriebs- und Auswerteschaltung 50 vorgesehen, die den Meßaufnehmer über dessen Errgeranordnung 16 entsprechend ansteuert und die das wenigstens eine - hier mittels der Sensoranordnung generierte - Meßsignal S 1 empfängt. Das erste Meßsignal S 1 und das ggf. vorhandene zweite Meßsignal S 2 , von denen jedes üblicherweise eine der momentanen Schwingfrequenz des Meßrohrs 13 entsprechende Signalfrequenz aufweist, sind, wie in Fig. 2 gezeigt, einer der Meßgerät-Elektronik 20 vorgesehenen, vorzugsweise digitalen, Auswerteeinheit 5OA der Betriebs- und Auswerteschaltung 50 zugeführt. Die Auswerteeinheit 5OA dient dazu, einen die zu erfassende Meßgröße, hier z.B. den Massendurchfluß etc., momentan repräsentierenden Meßwert X M1 erster Art, insb. numerisch, zu ermitteln und in ein entsprechend korrespondierendes, ausgangs der der Betriebsund Auswerteschaltung 50 abgreifbares Meßwertsignal x M1 umzuwandeln. Darüberhinaus dient die Auswerteeinheit 5OA gemäß einer Ausgetsaltung der Erfindung auch dazu, zusätzlich zum Meßwerte X M1 erste Art wenigstens einen Meßwert X M2 zweiter Art, insb. numerisch, zu ermitteln, der eine weitere zu erfassende Meßgröße, hier z.B. die Dichte und/oder die Viskosität des Mediums, momentan repräsentiert. Gleichermaßen dient die die Auswerteeinheit 5OA ferner dazu, auch den Meßwert X M2 zweiter Art in ein entsprechend korrespondierendes, ausgangs der der Betriebs- und Auswerteschaltung 50 abgreifbares Meßwertsignal x M2
umzuwandeln. Während beim hier gezeigten Meßaufnehmer die Dichte oder auch Viskosität durchaus anhand eines einzigen der Meßsignale S 1 , s 2 bestimmbar sind, werden für den Fall, daß der Massedurchfluß gemessen werden soll, in der dem Fachmann bekannten Weise beide Meßsignale S 1 , S 2 verwendet, um so, beispielsweise im Signal-Zeitbereich oder im Signal-Frequenzbreich, eine mit dem Massendurchfluß korrespondierende Phasendifferenz zu ermitteln.
[0073] Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteeinheit 5OA unter Verwendung eines in der Meßgerät-Elektronik 20 vorgesehenen Mikrocomputers μC realisiert, der in entsprechender weise so programmiert ist, daß er wiederkehrend den Meßwert X M1 erster Art und gegebenenfalls auch den Meßwert X M2 zweiter Art anhand der von der Sensoranordnung 17, 18 gelieferten Meßsignale digital ermittelt. Zur Realisierung des Mikrocomputers können z.B. geeignete Mikroprozessoren und/oder auch moderne Signalprozessoren verwendet werden. Wie in der Fig. 2 ferner dargestellt, umfaßt die Auswerteeinheit 5OA ferner wenigstens einen A/D-Wandler, über den eines der Sensorsignale S 1 , S 2 oder, wie im besonderen bei Coriolis-Massedurchflußaufnehmern üblich, eine zuvor von den beiden Sensorsignalen S 1 , S 2 abgeleitete Signaldifferenz dem Mikroprozessor digitalisiert zugeführt ist. Die seitens der Auswerteeinheit 5OA erzeugten und/oder empfangenen Meß- oder Betriebsdaten können ferner in entsprechenden digitalen Datenspeichern RAM, EEPROM flüchtig und/oder persistent abgespeichert werden.
[0074] Wie bereits erwähnt, enthält die Betriebs- und Auswerteschaltung 50 ferner eine der Speisung der Erregeranordnung 16 mit dem erwähnten Erregerstrom i exc dienende Treibereinheit 5OB, die zusammen mit dem Meßrohr 13 praktisch einen Regelkreis darstellt. Dieser Regelkreis ist so ausgelegt, daß er sieh elektrisch sowohl auf die mechanische Resonanzfrequenz der angeregten Vibrationen des Meßrohrs 13 als auch auf die mittels des Referenzsignals Sr vorgegebene Amplitude dieser Vibrationen einstellt. Die Treibereinheit 5OB kann dabei in der üblichen Weise mittels einer phasenverriegelte Schleife, eine so genannte PLL, zur
elektrischen Regelung der Resonanzfrequenz wie auch der Phasenlage des Treibersignals und mittels einer entsprechenden Amplitudenregelstufe zur elektrischen Regelung der Amplitude des Treibersignals und insoweit auch der Vibrationsamplitude gebildet sein. Wie in Fig. 1 dargestellt steht die Treibereinheit 5OB auch in Kontakt mit der Auswerteeinheit 5OA, insb. dem bereits erwähnten Mikroprozessor μC, von der die Treibereinheit 5OB z.B. die erforderlichen Betriebsdaten, wie z.B. die momentan einzustellende Erregerfrequenz und/oder die eine für den Erregerstrom momentan einzustellende Amplitude und ggf. einzustellende Phase, empfängt oder an den die Treibereinheit 5OB intern erzeugte Einstellsignale und/oder -parameter, insb. auch Informationen über den eingestellten Erregerstrom i exc und/oder die in den Meßaufnehmer eingespeiste Erregerleistung P exc sendet. Die Betriebsdaten für die Treibereinheit 5OB, Erregerfrequenz, Amplitude und/oder Phase, können dabei sowohl absolute Vorgaben als auch relative Vorgaben sein. Alternativ oder in Ergänzung dazu können die an die Treibereinheit 5OB übergebenen Betriebsdaten auch inkrementelle bzw. dekrementelle änderungen von Erregerfrequenz, Amplitude und/oder Phase repräsentieren. Zusätzlich zum Mikroprozessor μC kann die Betriebs- und Auswerteschaltung 50 beispielsweise auch einen dem Erzeugen des Treibersignals dienenden Signalgenerator, beispielsweise einen digitalen Signalprozessor oder ein entsprechend als Signalgenerator konfiguriertes programmierbares logisches Bauelement aufweisen. Die Meßgerät-Elektronik und insoweit das Meßgerät als solches ist des weiteren von einer im übergeordneten Datenverarbeitungssystem vorgesehenen externen elektrischen Energieversorgung 70 gespeist. Als Energiequelle kann dabei z. B. eine Batterie oder einer über ein anlageninternes Versorgungsnetz gespeiste Gleich- oder Wechselspannungsquelle dienen. Im Betrieb stellt die Energieversorgung 70 wenigstens eine, insb. uni-polare, Versorgungsspannung U V i bereit, die zumindest den im Leitungspaar 2L 1 fließenden veränderlichen Strom I 1 treibt. Dafür ist die Meßgerät-Elektronik im Betrieb mit der externen elektrischen Energieversorgung 70 über wenigstens das erste Paar
elektrische Leitungen 2L 1 elektrisch verbunden. Infolge der zwischen externer Energieversorgung und Eingang der Meßgerät-Elektronik 20 naturgemäß auftretenden Spannungsfälle wird die Versorgungsspannung Uv auf diesem Wege allerdings noch zur eingangs der Meßgerät-Elektronik tatsächlich anliegenden Klemmenspannung U K i reduziert. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist gleichermaßen auch der im zweiten Paar 2L 2 elektrische Leitungen fließende Strom I 2 von einer seitens des Datenverarbeitungssystem entsprechend bereitgestellten Versorgungsspannung getrieben, die infolge von entsprechenden Spannungsabfällen über dem zweiten Leitungspaar 2L 2 entsprechend zur eingang der Meßgerät-Elektronik tatsächlich anliegenden Klemmenspannung U K2 verringert wird. Dabei können die vorgenannte Versorgungsspannung für den im Leitungspaar 2L 2 fließenden Strom I 2 sowie die Versorgungsspannung für den Strom I 1 im anderen Leitungspaar 2L 1 und damit einhergehend die davon jeweils unmittelbar abhängige Klemmenspannung U K i, U K2 von einer gemeinsamen Spannungsquelle abgegriffen und somit voneinander direkt abhängig ausgebildet sein. Anders gesagt, können die Ströme I 1 , 1 2 in den beiden Leitungspaaren 2L 1 , 2L 2 von praktisch ein und dieselbe Versorgungsspannung U v getrieben sein. Es kann aber auch von Vorteil sein, im Datenverarbeitungssystem alternativ dazu zwei voneinander weitgehend unabhängige Spannungsquellen vorzuhalten, von denen eine erste eine erste Versorgungsspannung LVi für das erste Leitungspaar 2L 1 bereitstellt, die zumindest zeitweise den durch das Leitungspaar 2L 1 fließenden ersten Strom I 1 treibt, und von denen eine zweite eine zweite Versorgungsspannung U V2 für das zweite Leitungspaar 2L 2 bereitstellt, die zumindest zeitweise den durch das Leitungspaar 2L 2 fließenden zweiten Strom I 2 treibt. Gemäß einer Ausgerstaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß, wie auch in Fig. 1 dargestellt, die Meßgerät-Elektronik mit der externen elektrischen Energieversorgung zumindest zeitweise lediglich über genau zwei Leitungspaare 2L 1 , 2L 2 elektrisch wirksam verbunden ist. Ferner ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß dann einerseits die zumindest zeitweise erzeugten
Meßwerte über diese beiden einzigen Leitungspaare 2L 1 , 2L 2 an das übergeordnete Datenverarbeitungssystem gesendet werden und andererseits die Meßgerät-Elektronik und insoweit das Meßgerät zumindest zeitweise über jedes der beiden Leitungspaare 2L 1 , 2L 2 mit elektrischer Energie versorgt wird.
[0076] Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden die seitens des
Meßgeräts im Betrieb intern generierten Meßwerte X M1 erster Art dadurch an das Datenverarbeitungssystem übermittelt, das seitens des Meßgeräts eine Stromstärke des zumindest zeitweise durch das erste Leitungspaar 2L 1 fließenden Stromes I 1 eingestellt wird. Im besonderen ist hierbei vorgesehen, daß das Meßgerät zum übermitteln der Meßwerte den im ersten Leitungspaar 2L 1 fließenden Strom I 1 innerhalb eines vorgegebenen Stromstärke-Bereichs variiert, beispielweise innerhalb eines Stromstärke-Bereichs zwischen 4 mA und 20 mA. Alternativ oder in Ergänzung kann das Meßgerät intern generierte Meßwerte auch dadurch an das Datenverarbeitungssystem übermitteln, daß es den im ersten Leitungspaar 2L 1 fließenden Strom I 1 taktet, beispielsweise indem der Strom I 1 als ein rechteckmodulierter Strom ausgebildete ist. Beispielsweise können hierbei eine Taktfrequenz und/oder eine Pulsweite des im ersten Leitungspaar 2L 1 fließenden Strom I 1 variiert werden, insb. so daß im Ergebnis der getaktete Strom I 1 gemäß einem digitalen übertragungsprotokoll moduliert ist. Wie aus der der Fig. 2 ersichtlich, weist die Meßgerät-Elektronik 20 für die Einstellung und Reglung des im ersten Leitungspaars 2L 1 fließdenden Stromes I 1 ferner wenigstens einen davon durchflossenen Stromsteller IS 1 zum Einstellen oder Modulieren, insb. Takten, des Stroms I 1 auf.
[0077] Zum Erfassen und Regulieren des momentan im ersten Leitungspaar 2L 1 fließenden Stromes I 1 weist die Meßgerät-Elektronik 20 ferner eine entsprechende, beispielsweise mittels der Klemmenspannung U K i gespeiste, erste Meß- und Regelstufe 6O 1 auf. Im besonderen dient die Meß- und Regelstufe 6O 1 , insb. für den oben erwähnten Fall, daß zumindest der Strom I 1 als Signalträger für Meßwerte dient, auch dazu, das von der Betriebs- und Auswerteschaltung 50 gelieferte, den
momentan zu übertragenden Meßwert X M1 intern repräsentierendes Meßwertsignal x M1 in ein den Stromsteller IS 1 und insoweit auch den Strom I 1 entsprechend einstellendes erstes Stromstellsignal l 1 ste iι umzusetzen. Die Meß- und Regelstufe 6O 1 bildet insoweit zusammen mit dem Stromsteller IS 1 praktisch einen Stromregler - hier einen sogenannten linearen Längsregler - für den Strom I 1 im zweiten Leitungspaar 2L 1 . Das Stromstellsignal I -i_ ste iι ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung so ausgelegt, daß der vorgenannte Stromregler in die Lage versetzt ist, den Strom I 1 unter Berücksichtigung des momentan via zweites Leitungspaar 2L 1 zu übertragenden Meßwerts X M1 proportional zu diesem einzustellen. Alternativ oder in Ergänzung dazu ist das Stromstellsignal I 1 ste iι aber auch so ausgebildet sein, das der Stromregler den Strom I 1 taktet, beispielsweise zum Zwecke der Kommunikation binär-codiert gemäß dem Standard PROFIBUS-PA. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Meßgerät intern generierte Meßwerte an das Datenverarbeitungssystem teilweise dadurch übermittelt, beispielsweise jene Meßwerte zweiter Art X M2, daß es eine Stromstärke des zumindest zeitweise durch das zweite Leitungspaar 2L 2 fließenden Stromes I 2 einstellt. Im besonderen ist auch hierbei vorgesehen, daß das Meßgerät zum übermitteln der Meßwerte den im zweiten Leitungspaar fließenden Strom I 2 innerhalb eines vorgegebenen Stromstärke-Bereichs variiert, beispielweise wiederum innerhalb eines Stromstärke-Bereichs zwischen 4 mA und 20 mA. Alternativ oder in Ergänzung kann das Meßgerät intern generierte Meßwerte aber auch dadurch an das Datenverarbeitungssystem übermitteln, daß es den im zweiten Leitungspaar 2L 2 fließenden Strom taktet. Beispielsweise können auch hierfür eine Taktfrequenz und/oder eine Pulsweite des im zweiten Leitungspaar 2L 2 fließenden Strom I 2 variiert werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Meßgerät-Elektronik 20 dementsprechend für die Einstellung und Reglung des im zweiten Leitungspaars 2L 2 fließdenden Stromes I 2 ferner wenigstens einen davon durchflossenen zweiten Stromsteller IS 2 zum Einstellen oder Modulieren, insb. Takten, des Stroms I 2 auf. Zum Erfassen
und Regulieren des momentan im zweiten Leitungspaar 2L 2 fließenden Stromes I 2 weist die Meßgerät-Elektronik 20 zumindest für diese Weiterbildung der Erfindung ferner eine entsprechende, beispielsweise mittels der Klemmenspannung U K2 gespeiste, erste Meß- und Regelstufe 6O 2 . Im besonderen dient die Meß- und Regelstufe 6O 2 , insb. für den oben erwähnten Fall, daß der Strom I 2 als Signalträger für Meßwerte dient, auch dazu, das von der Betriebs- und Auswerteschaltung 50 gelieferte, den momentan via zweites Leitungspaar 2L 2 zu übertragenden Meßwert X M2 intern repräsentierendes Meßwertsignal x M2 in ein den Stromsteller IS 2 und insoweit auch den Strom I 2 entsprechend einstellendes erstes Stromstellsignal I 2 ste iι zu konvertieren. Die Meß- und Regelstufe 6O 2 bildet insoweit zusammen mit dem Stromsteller IS 2 einen Stromregler - hier wieder einen sogenannten linearen Längsregler - für den Strom I 2 im zweiten Leitungspaar 2L 2 . Das Stromstellsignal I 2 ste ιι ist gemäß einer Ausgestaltung dieser Weiterbildung der Erfindung so ausgelegt, daß der vorgenannte Stromregler in die Lage versetzt ist, den Strom I 2 unter Berücksichtigung des momentan zu übertragenden Meßwerts X M2 proportional zu diesem einzustellen. Alternativ oder in Ergänzung dazu ist das Stromstellsignal I 2 ste ιι so ausgebildet, das der Stromregler den Strom I 2 taktet, beispielsweise zum Zwecke der Kommunikation wiederum binär-codiert.
[0079] Zum Erzeugen von entsprechend stromrepräsentativen, insb. im wesentlichen stromproportionalen, Sensespannungen l 1jst , l 2 ιst sind des weiteren in der Meßgerät-Elektronik 20 entsprechende, vom jeweiligen Strom I 1 , I 2 oder davon abgezeigten Teilströmen entsprechend durchflossene Sensewiderstände R 1 , R 2 , vorgesehen. Diese können gegebenenfalls zusätzlich auch der Strombegrenzung dienen.
[0080] Für den vorbeschriebenen Fall, daß wenigstens über wenigstens ein Leitungspaar Meßwert durch Varieren des darin fließenden Stroms I 1 zwischen 4 mA und 20 mA an das übergeordnete Datenverarbeitungssystem übertragen werden, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ferner vorgesehen und wie z.B. auch in der eingangs erwähnten US-B 66 84 340 vorgeschlagen, mittels einer
zeitweise eingestellten Stromstärke von mehr als 20 mA, beispielsweise von etwa 22 mA, und/oder mittels zeitweise eingestellten Stromstärke von weniger als 4 mA, beispielsweise von etwa 3,6 mA oder auch 0 mA, kritische Zustände innerhalb des Meßgeräts oder innerhalb des mittels des Meßgeräts überwachten Prozesses an das übergeordnete Datenverarbeitungssystem zu signalisieren.
[0081] Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Meßgerät zumindest zeitweise mit einer externen Steuer- und Kontroll-Einheit, beispielsweise einem Handbediengerät oder einer im übergordeneten Datenverarbeitungssystem vorgesehenen speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), gerätespezifische Daten, wie z.B. meßgerätinterne Einstell-Parameter für die Megerät-Elektronik und/oder meßgerätinterne Diagnose-Parameter, austauscht. Dafür ist in der Meßgerät-Elektronik 20 ferner wenigstens eine Kommunikationsschaltung COM vorgesehen, die die Kommunikation über wenigstens eines der Leitungspaare - hier das erste Leitungspaar 2L 1 - entsprechend kontrolliert und steuert. Im besonderen dient die Kommunikationsschaltung dazu die zu senden gerätespezifische Daten in Signale umzuwandeln, die über das entsprechend Paar elektrische Leitungen übertragbar sind, und diese dann darin einzukoppeln. Alternativ oder in Ergänzung dazu kann die Kommunikationsschaltung COM aber auch dafür ausgelegt sein, von extern über das jeweilig Paar elektrische Leitungen gesendete gerätespezifische Daten, beispielsweise einen Satz von zu änderenden Einstell-Parameter für die Megerät-Elektronik, entsprechend zu empfangen. Als Kommunikationsschaltung COM kann, z. B. eine gemäß dem HART@-Feld-Kommunikations-Protokoll der HART Communication Foundation, Austin TX arbeitende Schnittstellenschaltung dienen, die also höher frequente, FSK-codierte (frequency shift keying) Wechselspannungen als Signalträger verwendet.
[0082] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Meßgerät ferner so ausgebildet, daß wenigstens der im ersten Leitungspaar 2L 1 fließende erste Strom I 1 - zumindest anteilig oder auch gänzlich -, insb. zusätzlich zur übertragung von Meßwerten, auch der Versorgung des
Meßgeräts mit elektrischer Energie dient. Demgemäß ist ferner vorgesehen, daß das Meßgerät seinen momentanen Energiebedarf zumindest anteilig mittels des ersten Stroms I 1 deckt. In einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß jeder der beiden gegebenefalls Meßwerte übertragenden Ströme zumindest zeitweise und/oder zumindest anteilig der Versorgung des Meßgeräts mit elektrischer Energie dient. Damit einhergehend deckt das Meßgerät im weiteren seinen momentanen Energiebedarf zumindest anteilig mittels des ersten Stroms und zumindest anteilig mittels des zweiten Stroms. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei ferner vorgesehen, daß das Meßgerät seinen momentanen Energiebedarf vollständig mittels des ersten und zweiten Stroms deckt. Wenn also das Meßgerät auf jedem der wenigstens zwei Leitungspaar 2L 1 , 2L 2 nach dem oben erwähnten, in der industriellen Meßtechnik seit langem eingeführten Standard von 4 mA bis 20 mA arbeitet, steht für die Energieversorgung im Normalbetrieb somit zwar lediglich der Strombereich unterhalb von 4 mA, je nach Höhe der Versorgungsspannung somit aber immerhin etwa 80 bis 180 mW (= Milliwatt) an elektrischer Leistung permanent zur Verfügung. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die
Meßgerät-Elektronik insgesamt ferner so ausgelegt und bemessen, daß eine maximal umgesetzte elektrische Leistung kleiner oder höchstens gleich 1 W ist. Beispielsweise kann die Meßgerät-Elektronik so ausgelegt und bemessen sein, daß das Feldgerät soweit eigensicher ist, daß es im Sinne eines Explosionsschutzes den, beispielsweise in den Europäischen Normen EN 50 014 und EN 50 020 aufgestellten, Anforderungen an eine intrinsische Explosionssicherheit (Ex-i) genügt. Alternativ oder in Ergänzumg dazu ist das erste Leitungspaar 2L 1 gemäß einer weiteren Ausgestaltung zur weiteren Verbesserung der Explosionssicherheit des Meßgeräts vom zweiten Leitungspaar 2L 2 zumindest innerhalb der Meßgerät-Elektronik galvanisch getrennt und/oder räumlich separiert, insb. abgeschottet oder abgekapselt. Beispielsweise kann das Elektronik-Gehäuse 200 des Meßgeräts dafür entsprechende Kammern für einzelne, voneinander entsprechend zu trennenden Teilschaltungen
oder Schaltungssegmente aufweisen.
[0084] Infolge der naturgemäß begrenzten elektrischen Leistung der externen Energieversorgung sinkt die davon gelieferte Versorgungsspannung U v und damit einhergehend auch die Klemmenspannung U K i bei einem steigenden Laststrom - hier also beispielsweise der Strom I 1 und/oder der der Strom I 2 - entsprechend ab oder umgekehrt steigt die Versorgungsspannung U v bei sinkendem Laststrom wieder an. Somit ist zumindest für den vorbeschriebenen Fall, bei dem der Strom I 1 sowohl der Energieversorgung des Meßgeräts als auch zum Zwecke der Darstellung des Meßwerts X M1 in seiner Amplitude moduliert wird, die Versorgungsspannung U v und insoweit auch die Klemmenspannung U K i in ihrer Spannungshöhe in vorab nicht bestimmbarer Weise schwankend und insoweit als im Betrieb in erheblichem Maße veränderlich anzusehen.
[0085] Die Meßgerät-Elektronik 20 weist daher gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung ferner eingangs einen primärseitig mit dem ersten Leitungspaar 2L 1 gekoppelten, insb. als Gleichspannungswandler ausgebildeten, ersten Spannungskonverter 3O 1 auf. Als Spannungskonverter können herkömmliche DC/DC-Wandler dienen. Beispiele für solche, dem Fachmann an und für sich bekannte DC/DC-Wandler sind u.a. der US-B 70 75 801 , der US-B 69 82 574, der US-B 67 14 428, der US-B 65 35 400 oder der US-B 64 66 462 entnehmbar. Der Spannungskonverter 3O 1 ist - angesteuert von einer zugehörigen ersten Meß- und Regelstufe 6O 1 - dafür vorgesehen, eine als Primär- oder Basisspannung für die weitere interne Energieversorgung dienenden, insb. uni-polare, Eingangsspannung U e1 der Meßgerät-Elektronik 20 auf einem vorgebbaren, gegebenefalls im Betrieb auch veränderlichen Spannungsniveau möglichst genau einzustellen und weitgehend zu stabilisieren. Zudem dient der im Zusammenspiel von Meß- und Regelstufe 6O 1 und Spannungskonverter 3O 1 gebildete Eingansspannungregler 30-ι, 6O 1 auch dazu, die Eingangsspannung U e i zumindest für den ungestörten Normalbetrieb, bei dem u.a. die Klemmenspannungen U K i, U K2 jeweils mindest gleich einem minimalen Spannungswert sind, auch möglichst konstant und gleich bleibend auf
diesem momentan gewählten Spannungsniveau zu halten. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechend angepaßte Taktung des Spannungskonverters 3O 1 erreicht werden. Alternativ zu einem quasi konstanten Spannungsniveau für die Eingangsspannung U e i ist hierbei aber auch möglich, das Eingangsspannung U e i z.B. stufenweise zu ändern, beispielsweise bei über- oder Unterschreiten entsprechend vorgegebener Schwellenwerte für zumindest einen Ströme I 1 , I 2 und/oder zumindest einer der Klemmenspannung U K1 ,U K2 , und somit das Spannungsniveau für die Eingangsspannung U e1 lediglich über einen gewissen Stromstärkebereich der Ströme I 1 , I 2 und insoweit auch über einen entsprechenden Spannungsbereich der Klemmenspannung U K1 ,U K2 konstant zu halten. Falls erforderlich, kann das Spannungsniveau, auf dem die interne Eingangsspannung U e1 im Betrieb in Abhängigkeit vom momentan fließenden Strom I 1 , beispielsweise unter Verzicht einer entsprechend wirkenden Spannungsregelung aber auch im wesentlichen kontinuierlich veränderlich gehalten sein.
[0086] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der vorgenannte Eingangsspannungsregler 3O 1 , 6O 1 so ausgelegt, daß das Spannungsniveau für die Eingangsspannung U e1 nach dem Erreichen einer vorgegebenen oder vorgebbaren maximalen Spannungshöhe U e1 _ ma χ , beispielsweise in der Größenordnung von 15 V, trotz allfällig weiter ansteigender Klemmenspannung U K1 , beispielsweise auf über 20 V, konstant gehalten ist. Insoweit wirkt also dieser Eingangsspannungsregler 3O 1 , 6O 1 nicht nur als ein Spannungsstabilisator für die interne Eingangsspannung U e1 sondern dient dann auch der Spannungsbegrenzung dafür.
[0087] Alternativ oder in Ergänzung zur Stabilisierung der Eingangsspannung U e1 kann der Spannungskonverter 3O 1 auch der galvanischen Trennung nachfolgender Schaltungskomponenten der Meßgerät-Elektronik 20 von den dem Spannungskonverter 3O 1 vorgelagerten Schaltungskomponenten der gesamten Meßanordnung, insb. des zugehörigen Leitungspaares 2L 1 sowie des darüber angeschlossenen übergeordneten Datenverarbeitungssystems, dienen. Dies kann z.B. durch Verwendung
eines übertragers im betriebsgemäß Wechselstrom führenden Zwischenstromkreis des Spannungskonverter 3O 1 auf sehr einfache Weise realsiert werden.
[0088] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner eingangs ein mit dem zweiten Leitungspaar 2L 2 primärseitig gekoppelter, insb. als Gleichspannungswandler ausgebildeter, zweiter Spannungskonverter 3O 2 vorgesehen, der - angesteuert von einer zugeordneten zweiten Meß- und Regelstufe 6O 2 - dafür vorgesehen ist, eine als eine zweite Primär- oder Basisspannung für die weitere interne Energieversorgung dienenden, insb. uni-polare, Eingangsspannung U e2 der Meßgerät-Elektronik 20 ebenfalls auf einem vorgebbaren, gegebenfalls im Betrieb auch veränderlichen Spannungsniveau möglichst genau einzustellen sowie zumindest für den ungestörten Normalbetrieb, bei dem u.a. die Klemmenspannungen U K i, U K2 jeweils mindest gleich einem minimalen Spannungswert sind, auch möglichst konstant und gleich bleibend auf diesem momentan gewählten Spannungsniveau zu halten, beispielsweise wiederum durch eine angepaßte Taktung. Alternativ oder in Ergänzung dazu kann der Spannungskonverter 3O 2 gleichermaßen wie der erste Spannungskonverter 3O 1 auch der galvanischen Trennung nachfolgender Schaltungskomponenten der Meßgerät-Elektronik 20 von den dem Spannungskonverter 3O 2 vorgelagerten Schaltungskomponenten der gesamten Meßanordnung, insb. auch des zugehörigen Leitungspaares 2L 2 sowie des darüber angeschlossenen übergeordneten Datenverarbeitungssystems dienen.
[0089] Nach einer Ausgestaltung dieser Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die beiden Spanungskonverter 3O 1 , 3O 2 und/oder die beiden Meß- und Regelstufen 6O 1 , 6O 2 im wesentlichen baugleich ausgebildet sind. Nach einer weiter Ausgestaltung dieser Weiterbildung der Erfindung sind die beiden beiden Spanungskonverter 3O 1 , 3O 2 sekundärseitig miteinander elektrisch gekoppelt, insb. galvanisch verbunden.
[0090] Zur weiteren internen Unterverteilung der elektrischen Energie an einzelnen Komponenten oder Baugruppen der Meßgerät-Elektronik 20
weist diese gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in der Meßgerät-Elektronik 20 eine interne Versorgungsschaltung 40 auf, die an der zumindest anteilig von der Klemmenspannung U K i abgeteilten internen ersten Eingangsspannung U e i und, wie hier gezeigt, gegebenenfalls auch an der zweiten Eingangsspannung U θ2 anliegt. Die Versorgungsschaltung 40 setzt die stabilisierte interne Eingangsspannungen U e i, gegebenenfalls auch die Eingangsspannungen U e i oder auch eine aus den beiden Eingangsspannungen U e i, U θ2 zusammengesetzte Spannung U e i + U e2 entsprechend um und stellt, wie in der Fig. 2 schematisch dargestellt, im Betrieb zumindest eine interne Nutzspannung U N bereit, die einen internen, durch die interne Betriebsund Auswerteschaltung 50 fließenden Nutzstrom I N treibt und somit die interne Betriebs- und Auswerteschaltung 50 elektrisch speist. Gemäß einer Ausgestaltung dieser Weiterbildung der Erfindung liefert die Versorgungsschaltung 40 die wenigstens eine Nutzspannung U N als auf einem vorgebbaren, gegebenfalls auch bei Inbetriebnahme und/oder im Betrieb parametrierbaren, Spannungsniveau U N so n im wesentlichen konstant geregelt. Zur Regelung der Nutzspannung U N können in der Versorgungsschaltung 40 beispielsweise so genannte Schaltregler und/oder ungetaktete Linearregler verwendet werden. Ferner können zum Ausgleich allfälliger Schwankungen und/oder Unterschiede der der Versorgungsschaltung 40 primärseitig, gegebenenfalls auch ungeglättet angelegten Eingangsspannungen U e i, U θ2 entsprechende Glättungskondensatoren und/oder- drosseln eingangs der Versorgungsschaltung 40 vorgsehen sein. Für den oben beschriebenen Fall, daß die Meßgerät-Elektronik 20 wenigstens zwei Spannungskonverter 3O 1 , 3O 2 zum Bereitstellen entsprechender Eingangsspannungen U e i, U e2 aufweist, ist zur Vereinfachung der Reglung der internen Nutzspannung U N nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die beiden Spannungskonverter 3O 1 , 3O 2 im Betrieb im wesentlichen gleichfrequent getaktet sind. Ferner kann es hierbei von Vorteil sein, die beiden Spannungskonverter 3O 1 , 3O 2 im Betrieb relativ zueinander außerphasig, insb. gegenphasig, zu takten. Für
den Fall, daß es bei den sekundärseitig jeweils bereitgestellten Eingangsspannungen U e i, U θ2 um getaktete Gleichspannungen handelt, kann so auf sehr einfache Weise eine hohe Effektivität der nachfolgenden Spannungsreglung für die weiter interne Spannungsversorgung erreicht werden. Alternativ zur vorbeschriebenen weitgehend synchronsierten und/oder gleichfrequenten Taktung der wenigstens zwei Spannungskonverter 3O 1 , 3O 2 kann es aber auch durchaus ausreichend sein, die beiden Spannungskonverter 3O 1 , 3O 2 zumindest zeitweise zueinander asynchron oder mit voneinander verschiedenen Frequenzen zu takten.
[0091] Für den oben beschriebenen Fall, daß die Meßwerte zumindest anteilig durch eine entsprechend angepaßte Stromstärke der Ströme I 1 , und/oder I 2 an das übergeordnete Datenverarbeitungssystem gesendet werden, kann es gegebenenfalls erforderlich sein, die bei hohen Stromstärken allfälig überschüssige elektrische Leistung geeignet wieder abzuführen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß in der Versorgungsschaltung 40 eine an der Nutzspannung U N anliegende Z-Diodenschaltung und/oder ein entsprechender an der Nutzspannung U N anliegender Shunt- oder Queregier vorgesehen ist, wobei Z-Diodenschaltung und/oder Queregier bei überschüssiger verfügbarer Leistung in der Meßgerät-Elektronik 20 von einem dementsprechenden Querstrom durchflössen sind und somit die überschüssige elektrische Leistung entsprechend in Wärme dissipieren. Alternativ oder in Ergänzung dazu kann der Abbau überschüssiger elektrischer Leistung bei entsprechender Dimensionierung auch mittels vorgenannter Spannungskonverter 3O 1 , 3O 2 erfolgen, indem diese bei überschüssiger Leistung in einem Betriebsmodus mit vergleichsweise schlechtem Wirkungsgrad und bei geringer verfügbarer Leistung in einem Betriebsmodus mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad betrieben werden.
[0092] Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind in den Verlauf des ersten und/oder in den Verlauf des zweiten Leitungspaares, insb. eingangs der Meßgerät-Elektronik, Spannungsbegrenzer geschaltet, die
eine eingangs der Meßgerät-Elektronik allfällige anliegende elektrische überspannung auf einen zulässigen Maximalwert begrenzen. Die Spannungsbegrenzer können beispielsweise mittels eingangs der Meßgerät-Elektronik 20 und/oder in vorgenannten Spannungskonverter 301 und/oder im gegebenenfalls vorhanden Spannungskonverter 3O 2 vorgesehenen Dioden gebildet sein. Alternative oder in Ergänzung zu den Spannungsbegrenzern sind in den Verlauf des ersten und/oder in den Verlauf des zweiten Leitungspaares, insb. eingangs der Meßgerät-Elektronik, Strombegrenzer geschaltet, die einen im jeweiligen Leitungspaar allfällig fließenden Kurzschlußstrom auf einen zulässigen Maximalwert begrenzen. Die Strombegrenzer können beispielsweise mittels in den Verlauf jeweils einer der Leitungen geschalteten Widerständen und/oder Sicherungen gebildet sein. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die wenigstens zwei Leitungspaare 2L 1 , 2L 2 zumindest innerhalb der Meßgerätelektronik voneinander galvanisch getrennt gehalten sind. Dafür weist die Meßgerät-Elektronik gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wenigstens einen übertrager auf. Dieser kann beispielsweise mittels zweier Primärspulen, von denen eine in der Verlauf des ersten Leitungspaares 2L 1 und eine andere in der Verlauf des zweiten Leitungspaares 2L 2 geschaltet sind, und mittels einer gemeinsamen, mit beiden Primärspulen magnetisch gekoppelten Sekundärspule auf einfache Weise gebildet sein. Der übertrager kann dann beispielsweise - primärseitig um entsprechende Rechteck-Modulatoren und sekundärseitig um entsprechende Demodulatoren ergänzt - als Komponente eines an die wenigstens zwei Leitungspaare 2L 1 , 2L 2 gleichermaßen angeschlossener, die entsprechende zugeführten Spannungen gemeinsam zu einer entsprechend Zusammengesetzen Spannung wandlender Spannungskonverter dienen. Je nach Bedarf kann der wenigstens eine übertrager zudem durch weitere, in den Verlauf einzelner intern der Meßgerät-Elektronik angelegter Strompfade eingesetzter übertrager entsprechend ergänzt werden. Alternativ oder in Ergänzung dazu kann die Meßgerät-Elektronik einen oder auch mehrere in den Verlauf einzelner
intern der Meßgerät-Elektronik angelegter Strompfade eingesetzte Optokoppler zur galvanischen Trennung der beiden Leitungspaare aufweisen. Darüberhinaus kann es des weiteren von Vorteil eingangsseitig Schaltungskomponenten der Meßgerät-Elektronik 20, beispielsweise die gegebenenfalls vorhandenen Stromsteller IS 1 , IS 2 und/oder die die gegebenenfalls vorhandenen Meß- und Regelstufen 6O 1 , 6O 2 , von nachfolgenden Schaltungskomponenenten der Meßgerät-Elektronik 20, insb. der Betriebs- und Auswerteschaltung 50 ebenfalls galvanisch getrennt zu halten.
[0094] Wie eingangs bereits erwähnt, werden die Meßgerät-Elektronik und insofern auch das Meßgerät von zumindest einer im übergeordneten Datenverarbeitungssystem 2 vorgehaltenen externen elektrischen Energieversorgung 70 gespeist, die über wenigstens eines der Paare elektrischer Leitungen 2L 1 , 2L 2 mit der Meßgerät-Elektronik 20 verbunden ist. Zudem ist im Datenverarbeitungssystem 2 zumindest eine entsprechende externe, gegebenenfalls auch mehrteilig ausgebildete Auswerteschaltung 80 für die vom Meßgerät gesendeten Meßwerte vorgesehen. Diese wiederum kann über das Feldbussystem mit einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) und/oder einem in einer in einer Prozeßkontroll-Warte stationierten übergeordneten Prozeßrechner verbunden sein. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Auswerteschaltung 80 mittels einer mit dem ersten Leitungspaar kommunizierenden erste Auswerte-Teilschaltung 8O 1 zum Erfassen von via erstes Leitungspaar übermittelten Meßwerten sowie mittels einer mit dem zweiten Leitungspaar kommunizierende zweiten Auswerte-Teilschaltung 8O 2 zum Erfassen von via zweites Leitungspaar übermittelten Meßwerten gebildet.
[0095] Zum Erzeugen von entsprechend stromrepräsentativen, insb. im wesentlichen stromproportionalen, Meßspannungen sind nach einer Weiterbildung der Erfindung im Datenverarbeitungssystem - beispielsweise unmittelbar in die Auswerteschaltung 80 integriert - vom jeweiligen Strom I 1 , I 2 oder davon abgezeigten Teilströmen durchflossene Meßwiderstände vorgesehen. Diese können gegebenenfalls zusätzlich
wiederum auch der Strombegrenzung dienen. Jedes der wenigstens zwei Leitungspaare 2L 1 , 2L 2 kann beispielsweise mit der den jeweiligen Strom I 1, I 2 einspeisenden Energiequelle und dem entsprechenden Meßwiderstand in Reihe geschaltet sein. Jeder Meßwiderstand kann ferner mit entsprechenden Meß-Anschlüssen versehen sein, an denen der den jeweils übertragenen Meßwert momentan repräsentierende Strom I 1 J 2 als stromproportionale Meßspannung entsprechend abgreifbar ist. Die Meßspannung kann z.B. vor Ort visualisiert und/oder einer nachgelagerten Meßwertverarbeitung entsprechend konvertiert zugeführt werden. Zumindest für den vorbeschriebenen Fall, daß wenigstens der im ersten Leitungspaar 2L 1 fließende Strom I 1 als Signalträger für via erstes Leitungspaar 2L 1 zu übertragende Meßwerte dient, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung daher vorgesehen, daß das Datenverarbeitungssystem weiters wenigstens einen zumindest zeitweise vom ersten Strom I 1 durchflössen ersten Meßwiderstand R M i aufweist und daß die wenigstens eine Auswerteschaltung 80 zumindest zeitweise eine mit dem ersten Strom I 1 korrespondierende, im wesentlichen über dem ersten Meßwiderstand R M1 abfallende Meßspannung U M i erfaßt. Gleichermaßen umfaßt das Datenverarbeitungssystem - zumindst in dem Fall, daß der auch im zweiten Leitungspaar 2L 2 fließende Strom I 2 als Signalträger für via zweites Leitungspaar 2L 2 zu übertragende Meßwerte dient - weiters wenigstens einen zumindest zeitweise vom zweiten Strom I 2 durchflössen zweiten Meßwiderstand R M2 auf. Desweiteren erfaßt dann die wenigstens eine Auswerteschaltung 80 des Datenverarbeitungssystem 2 zumindest zeitweise eine mit dem zweiten Strom I 2 korrespondierende, im wesentlichen über dem zweiten Meßwiderstand R M2 abfallende Meßspannung U M2 . Im in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Meßwiderstand R M1 für das erste Leitungspaar 2L 1 unmittelbar in der erste Auswerte-Teilschaltung 8O 1 angeordnet, während der Meßwiderstand R M2 für das zweite Leitungspaar 2L 2 unmittelbar in der zweiten Auswerte-Teilschaltung 8O 2 plaziert ist. Im übrigen kann die mittels wenigstens zwei Auswerte-Teilschaltungen gebildete Auswerteschaltung 80 beispielsweise im Zusammenspiel zweier jeweils in herkömmlicher
Zweileiter-Technologie ausgebildeter, insb. auch feldbusfähiger, Strom-zu-Feldbus-Konverter gebildet sein. Dabei kann z.B. die externe Energieversorgung 70, wie in Fig. 1 exemplarisch dargestellt, als ein die wenigstens zwei Leitungpaare 2L 1 , 2L 2 zentral speisendes Energieversorgungsmodul ausgebildet sein. Alternativ ist aber auch möglich externe Energieversorgung 70 und Auswerteschaltung 80 in der Weise zu realisieren, daß jedes der wenigstens zwei Leitungpaare 2L 1 , 2L 2 an jeweils ein herkömmliches, insb. feldbusfähiges, Meßumformer-Speisgerät für Zweileiter-Meßgeräte angeschlossen ist, wobei jedes der Meßumformer-Speisgeräte für sich genommen anteilig sowohl die Versorgung des Meßgeräts 1 als auch die Konvertierung vom Meßgerät gesendeter Meßwerte realisiert. Die Meßumformer-Speisegeräte können beispielsweise jeweils als ein herkömmliches Hutschienenmodul ausgebildet sein. Im übrigen können aber auch andere, insb. auch herkömmliche, Zweileiter-Schnittstellen zum Betrieb des Meßgeräts im Datenverarbeitungssystem vorgesehen werden.