[发明专利]具有磁体开关的压力开关装置及用于诊断磁体开关的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力开关装置，具有壳体，具有压力室，具有磁体开关以及具有作用在磁体开关上的与压力有关的调节机构，该调节机构用于在达到预设的最小压力值的情况下改变磁体开关的开关状态。压力室可借助于连接件连接到工作压力源上，并且通过与施加的工作压力有关的、可运动的以及气密地设计的调节机构来进行限定，其中，所施加的压力值与调节机构的一种相应的调节路程相对应。

背景技术

在德国公开文献DE 101 04 438 A1中描述了一种安全开关，其具有一种双重的安全关断功能，该安全关断功能通过不同的物理值驱动。通过连接法兰和包含在该连接法兰中的膜形成压敏区域，在该压敏区域中压力被传递到压杆上。在与压杆相同的轴向上设置有锚栓，在线圈中产生的电磁场作用到该锚栓上。在故障的情况下，通过前置的被供给任意的信号的、优选温度信号的控制仪来激励所述线圈，可以借助该激励通过锚栓来释放滑块，由此断开所述安全开关的特别是多极设计的电触头。与此无关的是，即使在不允许的过压的情况下也通过压杆来释放所述滑块。通过释放所述滑块，撤回在正常的运行情况下施加到电触头上的开关操作力。

压力开关装置对比如管道中的工作压力源的气态或液态介质的压力变化起反应。在此情况下，常常应用介质对膜或对活塞的机械作用，该膜或活塞在压力升高时操作开关元件。膜或活塞的位置在恒定的压力的情况下保持不变。出于安全原因，典型地应用机械操作的开关元件、比如微开关，其需要接触且因此也是会受到磨损的。

可替换的是，公开了无磨损的开关元件的应用，比如感应式的接近开关、叉形光栅或者还有磁体开关。磁体开关在存在或缺失外部磁场的情况下改变其开关状态。隶属于该组开关元件的有比如簧片触头或者还有霍尔传感器。霍尔传感器特别是一种数字的霍尔传感器，其将模拟的霍尔传感器的信号通过比较仪转换成数字信号。该数字信号也可以是无电势的电开关触头，其根据技术实施方式的不同在存在足够的磁场的情况下被闭合或断开。

为了能够“可靠地”中断被施加压力的管道，需要可靠地检测管道压力、也就是说可靠地检测低于预设的最小压力值的压力降。该工作压力值的范围优选位于一位数的bar或两位数的bar的范围中，比如20bar。该最小压力值优选被调节到根据运行的工作压力值的一半，比如调节到10bar。

这里“可靠地”指的是，为此所需的部件的技术设计方案必须满足相应的安全技术上的要求。为了满足当前的最高安全类别，需要遵守按照EN ISO 1349-1的PL e；按照EN 61508 或62061的SIL 3或者在用于机器的旧标准EN954-1的情况下按照最新的机械准则2006/42/EG的SK4。在此情况下需要一些部件，通过这些部件还可以实现对于功能特性的诊断。

为了满足安全技术的要求，目前应用多元化的冗余原理。这意味着，出于冗余的原因，采用两个用于压力监控的压力开关装置，从而在一个压力开关装置失效的情况下还可以使用另一个压力开关装置。另一方面，该压力开关装置必须来源于不同的厂商，用以避免两个压力开关装置同时地、系统化地失效。这里假设，如果构造、设计、改进和制造是不同的，那么针对双重失效的可能性就极小。

发明内容

因此本发明的任务在于，提出一种具有改善的诊断可能性的压力开关装置。

该任务通过独立权利要求的主题来完成。本发明的有利的实施方式在从属权利要求中描述。

根据本发明，压力开关装置具有由至少一个永久磁化的区域以及磁体开关所构成的磁路。在此情况下，调节机构的调节运动引起磁路中的磁通量的变化，从而在达到预设的磁场强度值的情况下操作所述磁体开关，该预设的磁场强值与一种相应的调节路程相对应。在磁路中设置电的线圈，从而通过磁路中的通量变化可以测试磁体开关的开关状态的按规定的变化，其中，所述通量变化是通过重叠的电磁线圈场所引起的。

“开关状态的变化”指的是开关状态的更换、且特别是在两个可能的开关状态之间的开关状态的更换。所述两个开关状态也可以表示为“1”或“0”、“接通”或“断开”、或者表示为“操作”或“不操作”。

可替换的是，代替所述磁场强度值还可以预设一种磁通密度值。在此情况下，物理值“磁通密度B”或者“磁感应”通过磁导率μ与物理值“磁场强度”根据数学关系式  B=μ·H相结合得出。