DE102021201926A1

DE102021201926A1 - Autarkes Messgerät mit Vor-Ort-Anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE102021201926A1
Application number: DE102021201926.9A
Authority: DE
Inventors: Clemens Hengstler; Stefan Kaspar
Original assignee: Vega Grieshaber KG
Current assignee: Vega Grieshaber KG
Priority date: 2021-03-01
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2022-09-01
Also published as: US12163852B2; US20220276111A1; CN114993372A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein insbesondere autarkes Messgerät (100) zur Füllstand-, Grenzstand oder Druckmessung eines Prozessbehälters (10) über einen längeren Zeitraum, das eine Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400), eingerichtet zum Ermitteln eines ersten Messwerts und/oder eines ersten Diagnosewerts, und eine Anzeigeeinrichtung (200), die eine Schalteinheit (250) aufweist und zum Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) eingerichtet ist, aufweist. Die Schalteinheit (250) ist dazu eingerichtet, das Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung (200) vor-Ort zu aktivieren. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anzeigeeinrichtung (200) mit einer Schalteinheit (250) für ein autarkes Messgerät (100) zum Vor-Ort-Anzeigen einer Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung eines Prozessbehälters, die Verwendung eines autarken Messgeräts zur Füllstand-, Grenzstand oder Druckmessung mit einer Anzeigeeinrichtung für eine Vor-Ort-Bestandskontrolle eines Prozessbehälters, die Verwendung einer Anzeigeeinrichtung zum Vor-Ort-Anzeigen einer Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung, ein Verfahren, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein autarkes Messgerät zur Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung eines Prozessbehälters über einen längeren Zeitraum, eine Anzeigeeinrichtung mit einer Schalteinheit für ein autarkes Messgerät zum Vor-Ort-Anzeigen einer Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung eines Prozessbehälters, die Verwendung eines autarken Messgeräts zur Füllstand-, Grenzstand oder Druckmessung mit einer Anzeigeeinrichtung für eine Vor-Ort-Bestandskontrolle eines Prozessbehälters, die Verwendung einer Anzeigeeinrichtung zum Vor-Ort-Anzeigen einer Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung eines Prozessbehälters mittels eines autarken Messgeräts, ein Verfahren zur Füllstand-, Grenzstand oder Druckmessung eines Prozessbehälters mittels eines autarken Messgeräts, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.
Technischer Hintergrund
Messsensoren werden in der modernen Messtechnik verwendet, um ein Zielobjekt zu detektieren und/oder bestimmte Messdaten, beispielsweise für die Füllstand- oder Grenzstandmessung in einer Prozessanlage, zu bestimmen. Die Messdaten werden typischerweise direkt auf einem Display in der Anlage oder über ein Cloudsystem auf einem oder mehreren mobilen Endgeräten, wie z. B. einem Smartphone oder einem Tablet, angezeigt und kontinuierlich überwacht
Zusammenfassung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Messanordnung anzugeben, welche die energiesparende Bestandkontrolle einer Prozessanlage ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein autarkes oder nicht-autarkes Messgerät zur Füllstand-, Grenzstand oder Druckmessung eines Prozessbehälters über einen längeren Zeitraum, das eine Sensor- und Auswerteeinheit und eine Anzeigeeinrichtung aufweist. Die Sensor- und Auswerteeinheit ist zum Ermitteln eines ersten Messwerts und/oder eines ersten Diagnosewerts eingerichtet. Die Anzeigeeinrichtung weist eine Schalteinheit auf und ist zum Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit eingerichtet. Die Schalteinheit ist dazu eingerichtet, das Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung vor-Ort zu aktivieren.
Der Prozessbehälter kann beispielsweise ein IBC-Container sein.
Das Messgerät kann beispielsweise ein Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessgerät sein. Dementsprechend kann der erste Messwert beispielsweise ein Füllstand sein und der erste Diagnosewert, der anhand des Füllstands ausgewertet werden kann, beispielsweise ein Besetzungsgrad bzw. Befüllungsgrad des Prozessbehälters.
Das Messgerät kann oberhalb eines Füllguts in dem Prozessbehälter und an dem Prozessbehälter vorgesehen sein. Beispielsweise kann das autarke Messgerät an einer Öffnung des Prozessbehälters angeordnet sein. Alternativ kann das Messgerät außerhalb des Prozessbehälters angeordnet sein und das Messsignal des autarken Messgeräts kann zum Erfassen der Messdaten bzw. des ersten Messwerts durch die Behälterwand hindurch ausgestrahlt werden.
„Vor-Ort-Anzeigen“ bedeutet, dass der erste Messwert und/oder der erste Diagnosewert an dem Prozessbehälter, in der unmittelbaren Nähe des Behälters oder direkt in derselben Räumlichkeit, wo sich der Behälter befinden kann, angezeigt oder visualisiert werden können. Erst wenn sich ein Nutzer oder ein Bediener in der Räumlichkeit des Prozessbehälters bzw. des Messgeräts befinden kann, können die Messdaten oder die Diagnosedaten für den Nutzer sichtbar und ablesbar sein.
Da es sich um ein autarkes Messgerät handeln kann, weist das autarke Messgerät keine kabelgebundene Energieversorgung, sondern eine interne Energieversorgung, wie z. B. eine Batterie, einen Akku, eine Batterie, ein Energie-Harvesting-System oder eine Solarzelle, auf. Somit kann eine drahtlose Kommunikation, beispielsweis per Funk oder mittels Bluetooth, NB-Iot, LTE CAT M, W-Lan usw. zwischen dem autarken Messsensor bzw. der Sensor-und/Auswerteeinheit und der Anzeigeeinrichtung und/oder einem Cloudsystem, ein Edge Device oder einer Steuerung erfolgen. Im Vergleich zu einer drahtgebundenen Kommunikation, bei der die für die Messung erforderliche Energie stets im Einsatz stehen soll, können mit der Verfügbarkeit weiterentwickelter, energiesparender drahtlosen Technologien in zunehmendem Umfang batteriebetriebene Sensoren zur Überwachung von Füllstand-, Grenzstand- oder Druckwerten an Bedeutung gewinnen. Besondere Vorteile ergeben sich für Anwendungen im Bereich der Prozessautomatisierung im industriellen oder privaten Umfeld wie z. B. der Logistik.
Unter dem Begriff „Prozessautomatisierung im industriellen oder privaten Umfeld“ kann ein Teilgebiet der Technik verstanden werden, welches alle Maßnahmen zum Betrieb von Maschinen und Anlagen ohne Mitwirkung des Menschen beinhaltet. Ein Ziel der Prozessautomatisierung ist es, das Zusammenspiel einzelner Komponenten einer Werksanlage in den Bereichen Chemie, Lebensmittel, Pharma, Erdöl, Papier, Zement, Schifffahrt oder Bergbau zu automatisieren. Hierzu können eine Vielzahl an Sensoren eingesetzt werden, welche insbesondere an die spezifischen Anforderungen der Prozessindustrie, wie bspw. mechanische Stabilität, Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung, extremen Temperaturen und extremen Drücken, angepasst sind. Messwerte dieser Sensoren werden üblicherweise an eine Leitwarte übermittelt, in welcher Prozessparameter wie Füllstand, Grenzstand, Durchfluss, Druck oder Dichte überwacht und Einstellungen für die gesamte Werksanlage manuell oder automatisiert verändert werden können.
Ein Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Logistikautomation. Mit Hilfe von Distanz- und Winkelsensoren werden im Bereich der Logistikautomation Abläufe innerhalb eines Gebäudes oder innerhalb einer einzelnen Logistikanlage automatisiert. Typische Anwendungen finden z.B. Systeme zur Logistikautomation im Bereich der Gepäck- und Frachtabfertigung an Flughäfen, im Bereich der Verkehrsüberwachung (Mautsysteme), im Handel, der Paketdistribution oder aber auch im Bereich der Gebäudesicherung (Zutrittskontrolle). Gemeint ist den zuvor aufgezählten Beispielen, dass eine Präsenzerkennung in Kombination mit einer genauen Vermessung der Größe und der Lage eines Objektes von der jeweiligen Anwendungsseite gefordert wird. Hierfür können Sensoren auf Basis optischer Messverfahren mittels Laser, LED, 2D-Kameras oder 3D-Kameras, die nach dem Laufzeitprinzip (time of flight, ToF) Abstände erfassen, verwendet werden.
Ein weiteres Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Fabrik-/Fertigungsautomation. Anwendungsfälle hierzu finden sich in den unterschiedlichsten Branchen wie Automobilherstellung, Nahrungsmittelherstellung, Pharmaindustrie oder allgemein im Bereich der Verpackung. Ziel der Fabrikautomation ist, die Herstellung von Gütern durch Maschinen, Fertigungslinien und/oder Roboter zu automatisieren, d. h. ohne Mitwirkung des Menschen ablaufen zu lassen. Die hierbei verwendeten Sensoren und spezifischen Anforderungen im Hinblick auf die Messgenauigkeit bei der Erfassung der Lage und Größe eines Objektes sind mit denen der im vorigen Beispiel der Logistikautomation vergleichbar.
Beispielsweise kann durch die fortlaufende, automatisierte Überwachung der Füllstände in mobilen Behältern und die vorzugsweise drahtlose Übertragung der Werte an eine zentrale Auswertestelle im Bereich der Warenlogistik eine standortübergreifende Bestandsverwaltung auf einfache Art und Weise realisiert werden. Unter Verwendung der erfassten Daten können in Abhängigkeit von der jeweiligen Problemstellung signifikante Kostenreduktionen erreicht werden, wenn beispielsweise die Fahrroute für Lieferfahrzeuge zur Versorgung mit Nachschub optimiert werden kann.
Das autarke Messgerät kann weiterhin einen Zeitgeber, eine Logikschaltung, angeordnet zwischen dem Zeitgeber und der Auswerteeinheit, und ein schaltendes Element, eingerichtet zum Verbinden der Energieversorgung, der Logikschaltung und der Auswerteeinheit, aufweisen. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass eine Auswerteeinheit oder ein Prozessor ein Selbsthaltesignal zum Aktivieren der Energieversorgung einrichten kann.
Es kann vorgesehen sein, dass die Sensor- und Auswerteeinheit eine Sensoreinheit und eine Auswerteeinheit aufweisen kann, die voneinander getrennt vorgesehen sein und miteinander elektrisch verbunden sein. Darüber hinaus kann die Sensor- und Auswerteeinheit eine Elektronik aufweisen, die zum elektrischen Verbinden der Sensoreinheit, der Auswerteeinheit und der Anzeigeeinrichtung eingerichtet sein. Alternativ kann die Elektronik in der Auswerteeinheit integriert sein.
Das autarke Messgerät kann weiterhin ein Gehäuse aufweisen, in dem die Auswerteeinheit und/oder die Elektronik des autarken Messgeräts vorgesehen sein können. Es kann vorgesehen sein, dass der Sensoreinheit, der beispielsweise eine Antenne sein kann, an dem Gehäuse des autarken Messgeräts auf einer unterschiedlichen Seite als die Anzeigeeinrichtung angeordnet sein kann. Das heißt, dass die Anzeigeeinrichtung mit der Schalteinheit entweder an der Gegenseite des Gehäuses oder an der Wand des Gehäuses angeordnet sein. Alternativ kann die Anzeigeeinrichtung mit der Schalteinheit außerhalb des Gehäuses angeordnet sein.
Die Anzeigeeinrichtung kann als eine vor-Ort-Anzeige oder ein Display ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung ein LCD, ein LED, ein OLED, ein Matrix-Display, ein e-paper oder ein Display einer weiteren Displaytechnologie sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Anzeigeeinrichtung dazu eingerichtet, den ersten Messwert und/oder den ersten Diagnosewert mit einer ersten Zeitinformation, die dem ersten Messwert und/oder Diagnosewert zugeordnet ist, anzuzeigen.
Darüber hinaus kann die Anzeigeeinrichtung bzw. das Display einen eigenen kleinen Prozessor und eine Echtzeituhr aufweisen.
Mit der Zeitinformation kann von der Anzeigeeinrichtung beispielsweise abgelesen werden, wann der angezeigte erste Messwert und/oder der angezeigte erste Diagnosewert ermittelt wurden. Die Zeitinformation kann beispielsweise absolut mit dem Datum bzw. einem tatsächlichen Datum und Zeitpunkt der letzten Messung sein oder relativ mit einer vorgegebenen Zeitspanne oder eine zyklisch aktualisierte Angabe sein, seit der der angezeigte Messwert ermittelt wurde. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Zeitinformation energiesparend in immer größeren Zeitabständen (z.B. zunächst 1 x pro min, dann alle 2 min, 5 min, 15 min, 30 min, 1 h, 2 h, 4 h, 8 h, 16 h, 1 Tag oder logarithmisch steigend) aktualisiert werden kann.
Da das Messintervall des autarken Messgeräts typischerweise sehr groß, z.B. für 15 min bis 1 Tag, sein kann, kann der erste Messwert oder der erste Diagnosewert, je nachdem wie lange dessen Ermittlung vergangen ist, schon wieder überholt sein. Daher kann es wichtig sein, dass die Anzeigeeinrichtung mittels der Schalteinheit zum Anzeigen des zuletzt ermittelten Messwerts und/oder Diagnosewerts mit der entsprechenden Zeitangabe eingerichtet sein kann. Auch durch die Zeitinformation der Messwerterfassung kann vor Ort eingeschätzt werden, ob der damals ermittelte Messwert und/oder Diagnosewert im jeweiligen Prozess zum Ablesezeitpunkt noch aussagefähig ist. Liegt die Messwertermittlung so lange in der Vergangenheit, dass der Messwert in der Zwischenzeit schon überholt sein könnte, kann es vorteilhaft sein, ein neues Erfassen und das Anzeigen des aktuellen Messwerts oder Diagnosewerts zu aktivieren, bevor weitere Aktionen eingeleitet werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Schalteinheit mit der Anzeigeeinrichtung und der Sensor- und Auswerteeinheit verbunden.
Es kann vorgesehen sein, dass das autarke Messgerät derart ausgebildet sein kann, dass die Anzeigeeinrichtung und die Sensor- und Auswerteeinheit schaltungstechnisch getrennt ausgeführt sein können. Dafür kann die Schalteinheit derart eingerichtet sein, entweder die gesamte Elektronik des autarken Messgeräts oder energiesparend nur die Anzeigeeinrichtung mittels eines Teils der gesamten Elektronik, beispielsweise beim Anzeigen eines Displayinhaltes wie eines Zeitstempels, zu aktivieren oder triggern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Sensor- und Auswerteeinheit dazu eingerichtet, den ersten Diagnosewert anhand des ersten Messwerts zu berechnen und den ersten Diagnosewert an die Anzeigeeinrichtung zu übertragen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines zweiten Messwerts und/oder eines zweiten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit eingerichtet.
Darüber hinaus kann die Schalteinheit der Anzeigeeinrichtung weiterhin dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts und/oder der ersten Zeitinformation, das Ermitteln des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit und das Anzeigen des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung vor-Ort zu aktivieren.
Alternativ oder zusätzlich kann die Schalteinheit der Anzeigeeinrichtung dazu eingerichtet sein, bei einer Fehlermeldung oder einer Störung des autarken Messgeräts in der Prozessanlage oder bei einer Aktion, wie z.B. der Nachfüllung oder die Entnahme, das Ermitteln des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts und das Anzeigen des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts vor-Ort zu aktivieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines dritten Messwerts und/oder eines dritten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit eingerichtet. Die Schalteinheit der Anzeigeeinrichtung ist weiterhin dazu eingerichtet, nach einer Befüllung oder Entleerung des Prozessbehälters das Ermitteln des dritten Messwerts und/oder des dritten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit und das Anzeigen des dritten Messwerts auf der Anzeigeeinrichtung vor-Ort zu aktivieren.
Mittels der Anzeigeeinrichtung, die als eine Vor-Ort-Anzeige zum Vor-Ort-Aktivieren der Datenerfassung und des Anzeigens der Mess- und Diagnosewerten und zum Anzeigen der Zeitinformation eingerichtet sein kann, kann das autarke Messgerät vorteilhaft dem Nutzer oder dem Bediener ermöglichen, ohne zusätzliche Hilfsmittel einfach und schnell nach der Abschätzung der Aktualität des Messwerts entsprechende Aktionen einzuleiten. Beispielsweise kann der Bediener bei einer Füllstandmessung eines Prozessbehälters eine Füllgutmenge entnehmen oder nachfüllen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Schalteinheit eine erste Betätigungseinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, durch ein Betätigen der ersten Betätigungseinrichtung das Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung vor-Ort zu aktivieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Schalteinheit weiterhin eine zweite Betätigungseinrichtung auf, die von der ersten Betätigungseinrichtung beabstandet angeordnet ist, mit der Sensor- und Auswerteeinheit verbunden ist und dazu eingerichtet ist, durch ein Betätigen der zweiten Betätigungseinrichtung das Ermitteln des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts mittels der Sensoreinheit und das Anzeigen des zweiten Messwerts und/oder des Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung vor-Ort zu aktivieren.
Mittels der ersten oder zweiten Betätigungseinrichtungen kann das autarke Messgerät mit der Sensor- und Auswerteeinheit und der Anzeigeeinrichtung erst aktiviert werden, wenn die ersten und zweiten Betätigungseinrichtungen betätigt werden. Hierdurch kann die Energie für das Betreiben der Anzeigeeinrichtung vorteilhaft eingespart werden, was für das autarke Messgerät von großer Bedeutung sein kann und eine längere Betriebsdauer dadurch ermöglicht werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Schalteinheit eine einzige Betätigungseinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, durch ein Betätigen der Betätigungseinrichtung das Anzeigen des ersten Messwerts auf der Anzeigeeinrichtung vor-Ort zu aktivieren, oder durch ein weiteres Betätigen für eine längere vordefinierte Zeitspanne oder eine Doppelbetätigung der Betätigungseinrichtung das Ermitteln des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit sowie das Anzeigen des zweiten Messwerts und/oder des Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung vor-Ort zu aktivieren.
Die Schalteinheit kann beispielsweise ein Taster sein, der beispielsweise ein Druckschalter mit einem Knopfdruck, ein Kippschalter, kapazitiver Schalter oder Ähnliches oder ein Reed-Kontakt oder ein Hall-Sensor, der mittels Magneten betätigt werden kann, oder ein NFC-Kontakt ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Zeitinformation erst aktualisiert werden kann, wenn der Taster betätigt wird.
Alternativ kann die Schalteinheit beispielsweise beim Drücken oder Berühren der Betätigungseinrichtung zum Initiieren oder Triggern des Messens oder des Anzeigens mittels des autarken Messgeräts eingerichtet sein, falls nach der Zeitinformation auf der Anzeigeeinrichtung der Zeitraum seit dem letztmaligen Ermitteln des ersten Messwerts oder des ersten Diagnosewerts als zu lange erachtet wird.
Durch die Aktivierung der Messdatenerfassung und des Anzeigens der ermittelten ersten und/oder zweiten Messwerte oder Diagnosewerte kann das autarke Messgerät vorteilhaft energiesparend betrieben werden, da die Betätigungseinrichtung der Anzeigeeinrichtung zusätzlich oder nur dafür genutzt werden kann, um eine erneute Messwertermittlung und die Anzeige der Messwerte oder Diagnosewerte anzustoßen, wenn der angezeigte Messwert als veraltet betrachtet wird. Ein Vorteil kann darin bestehen, dass beispielsweise eine Bestandkontrolle des Prozessbehälters ohne ein externes Hilfsmittel, wie z. B. ein tragbares Display vor-Ort schnell und flexibel durchgeführt werden kann, sodass nicht eine längere Zeit auf den nächsten Messwert gewartet werden muss. Zudem kann so diese Tätigkeit einfach und kostengünstig auf Dritte übertragen werden, da keine zusätzlichen Hilfsmittel erforderlich sind. Somit kann das Messintervall des autarken Messgeräts verkürzt werden und der autarken Betrieb des Messgeräts verlängert werden.
Das autarke Messgerät kann beispielsweise in der Prozessindustrie, der Fabrikautomation oder Logistikautomation aber auch zunehmend im Konsumerbereich, z.B. zur Messung des Füllstandes in der heimischen Regenwasserzisterne „Smart Home“) verwendet werden. Häufig ist das autarke Messgerät zugänglich für einen Bediener oder Wartungspersonal, der oder das aber aufgrund des häufig aus Kosten- und Energiespargründen fehlenden vor-Ort-Displays den aktuellen Messwert oder einen eventuellen anstehenden Fehlerstatus nicht ohne weitere Hilfsmittel ablesen können. Beispielsweise wenn es sich um einen Prozessbehälter handelt, der anhand des Füllstandmesswertes des autarken Messgeräts vom Bedienpersonal befüllt oder entleert werden soll, kann eine solche Vor-Ort-Anzeige notwendig sein, insbesondere wenn das Bedienpersonal häufig wechselt oder von einem externen Unternehmen stammt und zusätzliche Hilfsmittel, wie z.B. ein Smartphone, zum Ablesen des Füllstandes damit sehr hinderlich wären.
Ein weiterer Aspekt betrifft eine Anzeigeeinrichtung mit einer Schalteinheit für ein autarkes Messgerät zum Vor-Ort-Anzeigen einer Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung eines Prozessbehälters.
Ein weiterer Aspekt betrifft die Verwendung eines autarken Messgeräts zur Füllstand-, Grenzstand oder Druckmessung mit einer Anzeigeeinrichtung für eine Vor-Ort-Bestandskontrolle eines Prozessbehälters.
Mittels des autarken Messgeräts mit der Anzeigeeinrichtung als der Vor-Ort-Anzeige kann eine Möglichkeit für die Bestandkontrolle eröffnet werden, vor Ort ohne weitere Hilfsmittel, einfach und schnell eine Diagnose, ggf. eine Störungsbeseitigung oder eine vorausschauende Wartung, z.B. im Rahmen eines Betriebsrundganges, durchführen zu können. Zusätzlich kann vor Ort eine Reaktion auf den angezeigten Messwert oder Diagnosewert ohne zusätzliche Hilfsmittel erfolgen. Beispielsweise kann das autarke Messgerät zum Bestimmen, wieviel Füllgut noch aus einem Behälter entnommen werden kann, durch das Anzeigen des Füllstands durch die wiederholende Messwerterfassung und das erneuten Anzeigen der Messwerte oder Diagnosewerte eingerichtet sein. Ohne solche zusätzlichen Hilfsmittel können die Tätigkeiten sehr einfach und kostensparend auch von Dritten, wie z.B. externen Logistikdienstleistern, durchgeführt werden.
Der Einsatz des autarken Messgeräts mit der Anzeigeeinrichtung bzw. der Vor-Ort-Anzeige kann somit vorteilhaft zur automatisierten Bestandskontrolle und auch zum optimierten Nachlieferungsmanagement („Inventory Management“) führen. Auch die Änderungen am Prozess, wie z.B. erhöhte Vibrationen, die von drohenden Lagerschaden verursacht werden können, können frühzeitig für das „Predictive Maintenance“ erkannt werden.
Ein weiterer Aspekt betrifft Verwendung einer Anzeigeeinrichtung zum Vor-Ort-Anzeigen einer Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung eines Prozessbehälters mittels eines autarken Messgeräts.
Mittels der Anzeigeeinrichtung, die als eine Vor-Ort-Anzeige zum Vor-Ort-Aktivieren der Datenerfassung und des Anzeigens der Mess- und Diagnosewerten und zum Anzeigen der Zeitinformation eingerichtet sein kann, kann das autarke Messgerät vorteilhaft dem Nutzer oder Bediener ermöglichen, ohne zusätzliche Hilfsmittel einfach nach der Abschätzung der Aktualität des Messwerts entsprechende Aktionen abzuleiten. Beispielsweise kann der Bediener bei einer Füllstandmessung eines Prozessbehälters eine Füllgutmenge entnehmen oder nachfüllen.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zur Füllstand-, Grenzstand oder Druckmessung eines Prozessbehälters mittels eines autarken Messgeräts. Das Verfahren weist die Schritte auf: Erfassen eines ersten Messwerts und/oder eines ersten Diagnosewerts mittels einer Sensor- und Auswerteeinheit und vor-Ort Aktivieren des Anzeigens des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit auf einer Anzeigeeinrichtung mittels einer Schalteinheit.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin folgende Schritte: vor-Ort Aktivieren des Ermittelns eines zweiten Messwerts und/oder eines zweiten Diagnosewerts mittels Sensor- und Auswerteeinheit und vor-Ort Aktivieren des Anzeigens des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit auf der Anzeigeeinrichtung mittels der Schalteinheit.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin den folgenden Schritt Erzeugen und Anzeigen eines Zeitstempels zum Zeitpunkt der Messwertermittlung, oder eine sich zyklisch wiederholende zeitangabe, wie lange die letzte Messwertermittlung her ist.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Programmelement, das, wenn es auf einem Prozessor eines autarken Messgeräts ausgeführt wird, das autarke Messgerät anweist, die Schritte des oben beschriebenen Verfahrens durchzuführen.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Werden in der Figurenbeschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet, so beschreiben diese gleiche oder ähnliche Elemente. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
Figurenliste

1 zeigt schematisch einen Prozessbehälter mit einem autarken Messgerät gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt schematisch ein autarkes Messgerät gemäß einer Ausführungsform.
3 zeigt schematisch ein autarkes Messgerät gemäß einer weiteren Ausführungsform.
4 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Füllstand-, Grenzstand oder Druckmessung eines Prozessbehälters gemäß einer Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt schematisch einen Prozessbehälter 10 mit einem autarken Messgerät 100, das oberhalb des Füllguts in dem Prozessbehälter 10 an der Außenseite des Behälters 10, beispielsweise zur Füllstand- oder Grenzstandmessung, angebracht ist. Alternativ kann das autarke Messgerät 100 an einer Öffnung des Prozessbehälters, beispielsweise zur Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung, oder seitlich an der Außenseite der Behälterwand angeordnet sein.
2 zeigt schematisch das autarke Messgerät 100 für die Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung des Prozessbehälters über einen längeren Zeitraum, das eine Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400, eine Anzeigeeinrichtung 200 und ein Sensorgehäuse 500 aufweist. In dem Gehäuse ist die Elektronik des autarken Messgeräts 100 angeordnet und an der Außenseite des Gehäuses ist die Anzeigeeinrichtung 200, beispielsweise als ein Display, vorgesehen.
Die Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 ist zum Ermitteln eines ersten Messwerts und/oder eines ersten Diagnosewerts eingerichtet. Die Sensor- und Auswerteeinheit kann eine Sensoreinheit 300 und eine Auswerteeinheit 400 aufweisen, die voneinander getrennt vorgesehen sein kann und miteinander elektrisch verbunden sein kann. Darüber hinaus kann die Auswerteeinheit 400 der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 in dem Gehäuse 500 angeordnet sein, während die Sensoreinheit 300 der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 außerhalb des Gehäuses oder an dem Gehäuse angeordnet sein kann.
Die Sensor-und Auswerteeinheit 300, 400 kann zum Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 eingerichtet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Sensor-und Auswerteeinheit 300, 400 mittels der Sensoreinheit 300 zum Erfassen des ersten Messwerts und anhand des ersten Messwerts mittels der Auswerteeinheit 400 zum Berechnen des ersten Diagnosewerts eingerichtet sein kann. Die Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 kann weiterhin zum Übertragen des ersten Messwerts und/oder des Diagnosewerts an die Anzeigeeinrichtung 200 eingerichtet sein.
Auch die Ausführung ohne Taster kann eingerichtet sein, dass auf dem Display eine Zeitinformation (Zeitpunkt der Messwertermittlung oder zyklisch aktualisierend die Zeit die seit der letzten Messwertermittlung vergangen ist) angezeigt wird.
3 zeigt, dass die Anzeigeeinrichtung eine Schalteinheit 250 aufweisen kann, die dazu eingerichtet sein kann, den ersten Messwert und/oder den ersten Diagnosewert mit einer ersten Zeitinformation, die dem ersten Messwert und/oder Diagnosewert zugeordnet ist, anzuzeigen. Die Schalteinheit 250 kann dazu eingerichtet sein, das Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung 200 vor-Ort zu aktivieren.
Die Zeitinformation kann beispielsweise absolut mit dem Datum bzw. einem tatsächlichen Datum und Zeitpunkt der letzten Messung dargestellt sein oder relativ mit einer vorgegebenen Zeitspanne oder eine zyklisch aktualisierte Angabe dargestellt sein, seit der der angezeigte Messwert ermittelt wurde. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Zeitinformation energiesparend in immer größeren Zeitabständen (z.B. zunächst 1 x pro min, dann alle 2 min, 5 min, 15 min, 30 min, 1 h, 2 h, 4 h, 8 h, 16 h, 1 Tag oder logarithmisch steigend) aktualisiert werden kann.
Des Weiteren kann die Anzeigeeinrichtung 200 zum Anzeigen eines zweiten Messwerts und/oder eines zweiten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 eingerichtet sein. Dementsprechend kann die Schalteinheit 250 der Anzeigeeinrichtung 200 weiterhin dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts und/oder der ersten Zeitinformation, das Ermitteln des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 und das Anzeigen des zweiten Messwerts auf der Anzeigeeinrichtung 200 vor-Ort zu aktivieren.
In 3 kann die Schalteinheit 250 beispielsweise eine einzige Betätigungseinrichtung aufweisen, die an dem Gehäuse 500 des autarken Messgeräts 100 angeordnet sein kann und dazu eingerichtet sein kann, durch ein Betätigen der Betätigungseinrichtung der Schalteinheit 250 das Anzeigen des ersten Messwerts auf der Anzeigeeinrichtung 200 vor-Ort zu aktivieren, oder durch ein weiteres Betätigen für eine längere vordefinierte Zeitspanne, beispielsweise für 3 - 5 s, oder durch eine Doppelbetätigung der Betätigungseinrichtung das Ermitteln des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 das Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung 200 vor-Ort zu aktivieren. Die Schalteinheit 250 kann mit der Anzeigeeinrichtung 200, der Auswerteeinheit 400 und/oder der Sensoreinheit 300 elektrisch derart verbunden sein, dass der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 und/oder die Anzeigeeinrichtung 200 gleichzeitig oder voneinander unabhängig aktiviert werden können.
Alternativ kann die Schalteinheit 250 zwei Betätigungseinrichtung, nämlich eine erste Bestätigungseinrichtung und eine zweite Bestätigungseinrichtung aufweisen, die an dem Gehäuse 500 des autarken Messgeräts 100 voneinander und/oder von der Anzeigeeinrichtung 200 beabstandet angeordnet und mit der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 verbunden sein können. Somit kann die Schalteinheit 250 dazu eingerichtet sein, durch ein Betätigen der ersten Betätigungseinrichtung das Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung 200 vor-Ort zu aktivieren und/oder durch ein Betätigen der zweiten Betätigungseinrichtung das Ermitteln des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 und das Anzeigen des zweiten Messwerts und/oder des Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung 200 vor-Ort zu aktivieren.
Des Weiteren kann die Anzeigeeinrichtung 200 zum Anzeigen eines dritten Messwerts und/oder eines dritten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 eingerichtet sein. Die Schalteinheit 250 der Anzeigeeinrichtung 200 kann weiterhin dazu eingerichtet sein, nach einer Befüllung oder Entleerung des Prozessbehälters 10 das Ermitteln des dritten Messwerts und/oder des dritten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 und das Anzeigen des dritten Messwerts auf der Anzeigeeinrichtung 200 vor-Ort zu aktivieren.
4 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung eines Prozessbehälters 10 mittels eines autarken Messgeräts 100. Im Schritt 201 wird ein erster Messwert und/oder ein erster Diagnosewert mittels einer Sensor-und Auswerteeinheit erfasst. Im Schritt 202 kann das Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 auf einer Anzeigeeinrichtung 200 mittels einer Schalteinheit 250 vor-Ort aktiviert werden.
Darüber hinaus kann im Schritt 203 das Ermitteln eines zweiten Messwertes und/oder eines zweiten Diagnosewertes mittels der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 vor-Ort aktiviert werden. Darüber hinaus wird das Anzeigen des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit 300, 400 auf der Anzeigeeinrichtung mittels der Schalteinheit 250 vor-Ort aktiviert.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

Messgerät (100) zur Füllstand-, Grenzstand-, Dichte- oder Druckmessung eines Prozessbehälters (10) über einen Zeitraum, aufweisend: eine Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400), eingerichtet zum Ermitteln eines ersten Messwerts und/oder eines ersten Diagnosewerts; eine Anzeigeeinrichtung (200), die eine Schalteinheit (250) aufweist und zum Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) eingerichtet ist; wobei die Schalteinheit (250) dazu eingerichtet ist, das Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung (200) vor-Ort zu aktivieren.
Messgerät (100) nach Anspruch 1, wobei die Anzeigeeinrichtung (200) dazu eingerichtet ist, den ersten Messwert und/oder den ersten Diagnosewert mit einer ersten Zeitinformation, die dem ersten Messwert und/oder Diagnosewert zugeordnet ist, anzuzeigen.
Messgerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schalteinheit (250) mit der Anzeigeeinrichtung (200) und der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) verbunden ist.
Messgerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) dazu eingerichtet ist, den ersten Diagnosewert anhand des ersten Messwerts zu berechnen und den ersten Diagnosewert an die Anzeigeeinrichtung (200) zu übertragen.
Messgerät (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Anzeigeeinrichtung (200) zum Anzeigen eines zweiten Messwerts und/oder eines zweiten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) eingerichtet ist; wobei die Schalteinheit (250) der Anzeigeeinrichtung (200) weiterhin dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts und/oder der ersten Zeitinformation, das Ermitteln des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) und das Anzeigen des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung (200) vor-Ort zu aktivieren.
Messgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzeigeeinrichtung (200) zum Anzeigen eines dritten Messwerts und/oder eines dritten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) eingerichtet ist; wobei die Schalteinheit (250) der Anzeigeeinrichtung (200) weiterhin dazu eingerichtet ist, nach einer Befüllung oder Entleerung des Prozessbehälters (10) das Ermitteln des dritten Messwerts und/oder des dritten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) und das Anzeigen des dritten Messwerts auf der Anzeigeeinrichtung (200) vor-Ort zu aktivieren.
Messgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schalteinheit (250) eine erste Betätigungseinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, durch ein Betätigen der ersten Betätigungseinrichtung das Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung (200) vor-Ort zu aktivieren.
Messgerät (100) nach Anspruch 7, wobei die Schalteinheit (300) weiterhin eine zweite Betätigungseinrichtung aufweist, die von der ersten Betätigungseinrichtung beabstandet angeordnet ist, mit der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) verbunden ist und dazu eingerichtet ist, durch ein Betätigen der zweiten Betätigungseinrichtung das Ermitteln des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) und das Anzeigen des zweiten Messwerts und/oder des Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung (200) vor-Ort zu aktivieren.
Messgerät (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Schalteinheit (250) eine einzige Betätigungseinrichtung aufweist; wobei die Schalteinheit (250) dazu eingerichtet ist, durch ein Betätigen der Betätigungseinrichtung das Anzeigen des ersten Messwerts auf der Anzeigeeinrichtung (200) vor-Ort zu aktivieren, oder durch ein weiteres Betätigen für eine längere vordefinierte Zeitspanne oder eine Doppelbetätigung der Betätigungseinrichtung das Ermitteln des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) das Anzeigen des ersten Messwerts und/oder des Diagnosewerts auf der Anzeigeeinrichtung (200) vor-Ort zu aktivieren.
Anzeigeeinrichtung (200) mit einer Schalteinheit (250) für ein Messgerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Vor-Ort-Anzeigen einer Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung eines Prozessbehälters (10).
Verwendung eines Messgeräts (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Füllstand-, Grenzstand oder Druckmessung mit einer Anzeigeeinrichtung (200) für eine Vor-Ort-Bestandskontrolle eines Prozessbehälters.
Verwendung einer Anzeigeeinrichtung (200) nach Anspruch 9 zum Vor-Ort-Anzeigen einer Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung eines Prozessbehälters (10) mittels eines Messgeräts (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Verfahren zur Füllstand-, Grenzstand- oder Druckmessung eines Prozessbehälters (10) mittels eines Messgeräts (100), aufweisend die Schritte: Erfassen (201) eines ersten Messwerts und/oder eines ersten Diagnosewerts mittels einer Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400); vor-Ort Aktivieren (202) des Anzeigens des ersten Messwerts und/oder des ersten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) auf einer Anzeigeeinrichtung (200) mittels einer Schalteinheit (250).
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin aufweisend die Schritte: vor-Ort Aktivieren (203) des Ermittelns eines zweiten Messwerts und/oder eines zweiten Diagnosewerts mittels der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400); vor-Ort Aktivieren des Anzeigens des zweiten Messwerts und/oder des zweiten Diagnosewerts der Sensor- und Auswerteeinheit (300, 400) auf der Anzeigeeinrichtung (200) mittels der Schalteinheit (250).
Programmelement, das, wenn es auf einem Prozessor eines Messgeräts (100) ausgeführt wird, das autarke Messgerät anweist, die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 13 oder 14 durchzuführen.
Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement nach Anspruch 15 gespeichert ist.