[发明专利]包括长期能量存储器的传播时间传感器

说明书

物位测量装置(100)包括长期能量存储器(108)，当物位测量装置关闭时，可借助二极管(107)和开关单元(109)或借助两个开关单元来防止长期能量存储器放电。因此，即使在现场设备关闭的情况下，也可长时间地存储能量。

技术领域

本发明涉及包括长期能量存储器的物位测量装置，且特别涉及具有雷达、时域反射(time domain reflectometry)或超声传播时间传感器的形式的物位测量装置。

背景技术

通常根据雷达、TDR或超声原理工作的物位测量装置且特别用于物位测量的传播时间传感器具有显著波动的能耗，能耗波动是由高耗能的测量阶段和评估阶段与具有相当低的能量需求的空载时间之间的转换引起的。

如果这种物位测量装置连接至双线回路，那么由双线操作(4-20mA或叠加有数字通信的恒定电流)引起的能量消耗至少暂时地恒定，并且在测量阶段中，当前可用的电功率可小于当前所需的功率。

这就需要用于存储能量的缓冲存储器，以便弥补暂时的功率不足。

包括用于长时间供应能量的蓄能器的传播时间传感器也是已知的，然而，这种蓄能器不通过双线回路进行充电。必须在给定时间单独地对这种蓄能器充电。

发明内容

本发明提供了一种具有长期能量存储器的物位测量装置，长期能量存储器在长时间段内可靠地为物位测量装置提供能量。

本发明的一个方面涉及物位测量装置，物位测量装置包括用于连接外部电源的连接部，通过连接部，物位测量装置可连接至外部电源。设置有用于检测传感器电信号的传感器电子器件，基于传感器电信号可推导出物位。例如，传感器信号可以是回波曲线。

另外，物位测量装置包括长期能量存储器，长期能量存储器可由外部电源充电并且用作对缓冲电容器充电或者直接补偿物位测量装置的波动的能耗的电源。在前一种情况下，使用缓冲电容器来补偿物位测量装置的波动的能耗，然而，可由长期能量存储器对电容器充电。

另外，设置有连接至长期能量存储器的第一部件，以防止电流从长期能量存储器朝向连接部流动。另外，设置有连接至长期能量存储器的第二部件，以便当外部电源不向物位测量装置供应能量时防止电流从长期能量存储器朝向传感器电子器件流动。

例如，第一部件是二极管或开关单元。例如，第二部件是开关单元，当外部电源未向物位测量装置供应能量或物位测量装置关闭时，开关单元中断长期能量存储器与传感器电子器件之间的连接。

如果能量供应恢复或者物位测量装置再次接通，则切换开关单元，使得电流可再次在长期能量存储器和传感器电子器件之间流动。

第一开关单元也可以以相应的方式工作。

例如，长期能量存储器可以是超级电容器(Supercap)或双电层电容器(EDLC，electric double-layer capacitor)，或者也可以为蓄能器。

根据本发明的另一个实施例，外部电源是4-20mA双线回路，通过双线回路可向物位测量装置供应用于测量操作的能量，并且通过该双线回路可将测量值传送到外部设备。

根据本发明的另一个实施例，长期能量存储器还用于当物位水平测量装置关闭时向物位测量装置的元件或部件供应能量。例如，该元件或部件是用于确保其数据保持(dataretention)的实时时钟(RTC，real-timeclock)或数字存储器。

根据本发明的另一个实施例，物位测量装置包括电池和将电池(其也可以为蓄能器)连接至长期能量存储器的开关单元。电池和开关单元用于仅当物位测量装置关闭时才向长期能量存储器供应能量。换言之，当物位测量装置接通时，开关单元会中断电池和长期能量存储器之间的连接，并且在物位测量装置关闭时建立连接。