[发明专利]用于监控振动极限开关和/或液位测量装置的功能的电路装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于监控振动极限开关的功能的电路装置，以及用于这种液位监控的方法。

背景技术

振动极限开关通常用作临界状态测量装置。为了产生和采集振动或振荡，采用压电振动装置。一般存在的问题是在这种装置发生故障的情况下不允许输出错误的开关状态，因此必须对这种装置进行功能监控。

为了在根据国际标准IEC 61508开发液位测量设备时实现高的安全性集成水平，对相应设备提出了针对故障情况的更高的要求。有缺陷的设备不允许出现有危险的故障，因此在故障情况下该设备必须转换到干扰通知状态，其中输出级进入安全状态，在该安全状态下后面的设备(如泵)进入特定的运行状态。故障被认为尤其是存在于振动装置中的从导线到驱动元件的断路或短路、有缺陷的驱动元件或者振荡器电路中的部件故障。

一般已知液位测量设备或临界状态测量设备是液位测量装置或振动极限开关的电路。这种电路包括第一压电振动元件作为发送装置，第二压电振动元件作为接收装置，还包括振荡器回路，该振荡器回路的输入端和输出端在正常工作时与振动装置连接，该振动装置的第二接头处在公共的地电位。常见的振荡器回路在此由放大器、滤波器和比较器组成，它们与压电元件串联地连接成振动装置。通过抽头向例如处理器或后接的计算机形式的分析装置输出瞬时振动的频率。

DE10023306C2描述了一种用于功能监控的电路，其中借助监控电路监控唯一的一个压电元件及其输入导线的压电电容。还可以仅在用唯一的一个通过双线导线驱动的压电元件工作时采用相应的方法。

为了监控用作为发送装置和接收装置的分离的压电元件进行的双压电驱动的导线断开，已知通过直流环路监控导线。在此监控流过与发送压电元件和接收压电元件并联的欧姆电阻的直流电流。在实践中，由于占用的空间通常很狭窄而且所要求的温度很高，因此很难对压电驱动设置这样的监控元件。此外只能检测直到监控元件的断路。在驱动器上直接出现的故障，例如在压电元件上的导线接触的断开或者压电元件本身的损坏，无法用这样的装置检测到。

DE4232719A1描述了一种监控液位测量装置中的振荡器回路的电路和方法。以规则的间隔在振荡器回路的输入端连接一个参考元件来代替实际的压电驱动，也就是代替振动装置。为此形成一种振动，其等于与该压电元件连接的振动叉的被覆盖状态的频率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种电路装置及方法，其能够以交替的方式实现对液位测量装置和尤其是振动极限开关的功能监控。尤其是还可以在具有分离的发送和接收振动装置的装置中一起监控振动装置的功能。

该任务通过具有以下技术特征的电路装置以及通过具有以下技术特征的方法来解决。

根据本发明，提供了一种用于监控振动极限开关的功能的电路装置，具有第一压电振动装置作为发送装置，第二压电振动装置作为接收装置，振荡器回路，在正常工作时，该振荡器回路的输入端与第二压电振动装置的一端相连，该振荡器回路的输出端与第一压电振动装置的一端相连，其中第一压电振动装置的另一端和第二压电振动装置的另一端位于一个连接到地电位的公共的第二点处，以及用于功能监控的监控电路，其中该监控电路具有开关装置，用于临时将第一和第二压电振动装置并联，并且在临时的监控运行时将并联的第一和第二压电振动装置与电容测量装置串联，其中通过监控电路提供电容值作为第一和第二压电振动装置的功能的指示，和/或至第一和第二压电振动装置的导线的功能的指示。

根据本发明，还提供了一种用于监控振动极限开关的功能的电路装置，具有第一压电振动装置作为发送装置，第二压电振动装置作为接收装置，振荡器回路，在正常工作时，该振荡器回路的输入端与第二压电振动装置的一端相连，该振荡器回路的输出端与第一压电振动装置的一端相连，其中第一压电振动装置的另一端和第二压电振动装置的另一端位于一个连接到地电位的公共的第二点处，以及用于功能监控的监控电路，其中该监控电路具有开关装置，用于临时将第一和第二压电振动装置并联，并且将并联的第一和第二压电振动装置与再充电电流测量装置串联，在临时的监控运行时能够向该再充电电流测量装置分接出第一和第二压电振动装置的再充电电流，其中通过监控电路提供电容值作为第一和第二压电振动装置的功能的指示，和/或至第一和第二压电振动装置的导线的功能的指示。