用於測量物位的輻射式二線制測量儀表的製作方法

2023-05-18 03:24:46 2

專利名稱：用於測量物位的輻射式二線制測量儀表的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種輻射式測量儀表，其具有放射性輻射體和檢測器，檢測器用於感 測到達檢測器的位置的輻射強度。
背景技術：
利用輻射式測量儀表，可以測量物理變量，例如容器中的填充物質的物位、超過或 低於填充物質在容器中的預定物位、或者介質的密度。通常當由於測量位置的條件特別困難而不能應用傳統的測量儀表時，使用輻射式 測量儀表。這往往涉及例如溫度和壓力極高或者化學和/或機械上具有非常強的侵蝕性環 境影響的測量位置，這都使得不可能使用其他測量方法。在輻射測量中，放射性輻射體(例如，Co 60或CS 137製劑)放置於測量位置的 防輻射容器中(例如，含有填充物質的容器)。這種容器可以例如是水箱、管道、傳送帶或者 其它容器形式。防輻射容器包括通道，從為了測量而就位的輻射體發射的輻射通過該通道貫穿防 輻射容器的壁。通常，選擇輻射方向，使得輻射穿透出於測量原因而應當被掃描的容器區域。在相 對一側，所出現的由於物位或密度變化而變化的輻射強度被利用檢測器量化地檢測。出現 的輻射強度依賴於幾何布置以及吸收率。在物位測量的情況以及監控超過或低於預定物位 的情況中，吸收率依賴於容器中的填充物質的量，並且在密度測量的情況中，吸收率依賴於 填充物質的密度。於是，出現的輻射強度是當前物位、超過或低於預定物位、或者容器中填 充物質的當前密度的量度。適於用作檢測器的例如是具有閃爍器(例如，閃爍棒)和光電倍增器的閃爍檢測 器。閃爍棒由一種特殊合成材料(例如，聚苯乙烯PS或者聚乙烯甲苯PVT)製成，其在光學 上非常純淨。在伽馬輻射的影響下，閃爍材料發出閃光。閃光被光電倍增器檢測並轉化為 電子脈衝。發生脈衝的脈衝頻率依賴於輻射強度並且因而是待測物理變量(例如，物位或 密度)的量度。閃爍器和光電倍增器通常安裝在例如由不鏽鋼製成的保護管內。測量儀表包括被分配給檢測器的測量儀表電子裝置，其產生對應於脈衝頻率的輸 出信號。測量儀表電子裝置通常包括控制器和計數器。電子脈衝被計數並且得到計數頻率， 基於該計數頻率可以確定待測物理變量。測量變量的確定例如是利用在電子裝置中提供的 微處理器實現的，並且能夠以測量信號的形式提供給測量儀表。測量信號例如被提供給上 位單元，例如，可編程邏輯控制器(PLC)、過程控制系統(PCS)或個人電腦(PC)。在測量及控制技術中，優選地使用僅具有一對導線的測量儀表，通過這唯一的導 線對不僅可以向測量儀表提供電力還可以進行信號傳輸。這些儀表通常稱作二線制測量儀 表。根據標準，這種測量儀表被供應10V 12V電壓並且測量儀表控制流經導線對的 電流依賴於瞬時測量值變化。在這些測量儀表的情況中，測量信號是電流。按照測量及控制技術中常見的標準，依賴於瞬時測量值將信號電流設置為在4mA的最小信號電流和20mA 的最大信號電流之間的值。這些儀表的優點是，由於較小的能量供應，它們還可以用於有爆 炸危險的區域，在這些區域需要固有安全的電流供應。由於電能的供應以及信號傳輸都是經由導線對進行的，所以在電源電壓為12V並 且電流為4mA的情況中，可以獲得功率僅為48mW的測量儀表。在這些二線制測量儀表的其他變型中，儀表經由總線相連，向測量儀表的供電以 及信號傳輸都是通過總線進行的。對於這種變型，已經有相應的工業標準，例如，Profibus 和Foundation Fieldbus標準。在這些二線制總線設備的情況中，通常僅有很少的能量可 用於操作測量儀表。典型地，這裡的終端電壓達到10V並且有9mA的平均電流流過。於是 可用功率約為90mW。然而，特別是為了向光電倍增器提供較高電壓，傳統的輻射式測量儀表需要的能 量比二線制測量儀表提供的能量更多。為了操作光電倍增器，需要高達2000V的高電壓。通常，這個高電壓是利用DC/DC 轉換器產生的並且通過分壓器(例如，電阻鏈)而分布至光電倍增器的各個倍增電極。為 此，優選使用非常高歐姆的分壓器。然而，甚至在這種情況中，與光電倍增器的實際電流需 求相比，流經分壓器的電流導致顯著的能量損失。為了令這些測量儀表仍然可以用於之前描述的標準中，這些測量儀表通常具有兩 個導線對。經由其中一個導線對，測量儀表被供應電能；對應於之前描述的標準的信號電流 流經另一導線對。對於電能供應，在傳遞例如230V交流電壓的正常供電線的情況中通常需 要提供變壓器和整流器，以獲得用於測量儀表的通常24V的直流電源電壓。這非常複雜並 且存在兩個導線對在連接儀表時接錯的危險。市場上還有輻射式測量儀表，其中檢測器和所配屬的測量儀表電子裝置是彼此分 離的元件，它們被彼此分離地供電。

發明內容
本發明的目的是提供一種具有單一導線對的輻射式測量儀表，經由該導線對既可 以為整個測量儀表供電也可以傳輸測量信號。為此，本發明在於一種輻射式測量儀表，其用於測量位於容器中的填充物質的物 理測量變量，並且用於輸出對應於所測得的物理測量變量的測量值的測量信號，-該測量儀表具有單一的導線對，經由該導線對既可以為整個測量儀表供電也可 以傳輸測量信號，該儀表包括-放射性輻射體，其在工作期間發送貫穿容器的放射性輻射；-檢測器，其具有閃爍器和光電倍增器，其用於檢測穿透容器的依賴於待測物理測 量變量的輻射強度並將其轉換為電子輸出信號；-測量儀表電子裝置，其用於基於檢測器的電子輸出信號而產生測量信號並且用 於經由導線對提供測量信號；-蓄能器，其通過導線對得到供電；和-控制器，一其根據經由導線對和蓄能器提供的能量而觸發測量階段，在該測量階段期間，測量儀表測量物理測量變量，以及一其在測量階段期間僅僅令光電倍增器工作，其中在測量階段期間利用高壓級聯 電路產生光電倍增器工作所需的高電壓。在第一實施例中，提供連接至導線對的測量電路，其測量可用的輸入電流和輸入 電壓。在第二實施例中，提供能量測量線路，經由該能量測量線路檢測在測量儀表內部 通過導線對和蓄能器提供的能量。在進一步發展中，檢測蓄能器的充電狀態，並且根據蓄能器的充電狀態觸發測量 階段。在另一實施例中，測量儀表電子裝置包括微控制器，其在測量間歇期間被切斷或 者以減小的時鐘頻率操作。 在進一步發展中，測量信號是信號電流，其依賴於測量值而在最小電流和最大電 流之間變化，其中在測量值對應於最小電流的情況，在測量儀表的預定測量範圍內存在最 高輻射強度。在另一進一步發展中，測量信號是信號電流，其依賴於測量值而在最小電流和最 大電流之間變化，並且測量階段的持續時間與測量間歇的持續時間之比隨著信號電流增加 而增大。在另一進一步發展中，測量信號是信號電流，其依賴於測量值而在最小電流和最 大電流之間變化，並且測量階段的持續時間隨著信號電流增加而增加。在一個實施例中，測量信號是總線信號。在進一步發展中，提供計數器，其對光電 倍增器產生的脈衝進行計數，並且測定測量階段的持續時間，使得在測量階段期間，至少產 生預定的最小數目的脈衝。另外，本發明還在於一種用於操作本發明的輻射式測量儀表的方法，其中測量信 號是信號電流，其依賴於測量值而在最小電流和最大電流之間變化，並且在接通測量儀表 時信號電流被調節為最大電流。另外，本發明還在於一種用於操作本發明的輻射式測量儀表的方法，其中測量信 號是信號電流，其依賴於測量值而在最小電流和最大電流之間變化，並且其中在標定操作 中信號電流被調節為大於20. 5mA的值，特別是為22mA。另外，本發明還在於一種用於操作本發明的輻射式測量儀表的方法，其中_測量信號是信號電流，其依賴於測量值而在最小電流和最大電流之間變化，-在存在儀表誤差的情況中，將信號電流調節為小於3.8mA的誤差值，特別是為 3. 6mA,以及-在存在儀表誤差期間，控制器引起在存在儀表誤差的持續時間中一直持續的測 量間歇。在本發明的一個實施例中，測量階段的持續時間與測量間歇的持續時間之比依賴 於可用的能量而在20% 100%之間。另外，本發明還在於一種用於操作本發明的測量儀表的方法，其中-測量可用的輸入電壓，-將輸入電壓與測量儀表持續操作所需的最小電壓相比較，以及
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-在超過最小電壓的情況，控制器觸發測量階段，只有當輸入電壓低於最小電壓 時，測量階段才結束。


現在基於附圖詳細解釋本發明和其他優點，附圖中給出了實施例；相同的部件在 圖中具有相同的附圖標記。附圖中圖1示意性示出安裝在容器上的輻射式測量儀表；圖2顯示了本發明的輻射式測量儀表的電路圖；和圖3是連接至光電倍增器的倍增電極的高壓級聯電路。
具體實施例方式圖1示意性顯示了具有輻射式測量儀表的測量系統。輻射式測量儀表用於測量物 理測量變量並且用於輸出對應於所測得的物理測量變量的測量值的測量信號M。測量系統 包括可由填充物質1填充的容器3。輻射式測量儀表安裝在容器3上。物理測量變量例如 是填充物質1在容器3中的物位或者是填充物質1的密度。輻射式測量儀表包括放射性輻射體5，其在工作期間發送放射性輻射穿過容器3。 輻射體5例如由防輻射容器構成，放射性製劑(例如，Co 60或CS 137製劑)放置於該防 輻射容器中。防輻射容器具有開口，輻射穿過該開口以孔徑角a射出並且輻照容器3測量儀表包括檢測器7，其用於接收穿透容器3的輻射並且用於檢測依賴於待測 物理測量變量的輻射強度以及用於將該輻射強度轉換為電子輸出信號N。檢測器7是閃爍 檢測器，其具有閃爍器9(這裡是閃爍棒)和與其相連的光電倍增器11。閃爍器9和光電倍 增器11位於圖1中示出的保護管13中，該保護管例如由不鏽鋼製成，其安裝在容器3的與 輻射體5相對的外壁上。衝擊到閃爍器9上的放射性輻射產生在閃爍材料中的閃光。這些 閃光被光電倍增器11檢測並且被轉換為電子脈衝，電子脈衝可以用作檢測器7的電子輸出 信號N。脈衝頻率(即，每單位時間檢測到的電子脈衝的數目)是輻射強度的量度。測量儀表電子裝置15連接至檢測器7，該測量儀表電子裝置用於基於檢測器7的 電子輸出信號N而生成測量信號M。輻射式測量儀表的供電專有地通過連接至測量儀表電子裝置15的單一導線對17 實現。通過導線對17，測量儀表能夠連接至上位單元。通過這個導線對17，由測量儀表電 子裝置15生成的測量信號M可供測量儀表使用。為此，優選地使用上面為二線制測量儀表提出的兩種標準之一，即，測量儀表或 者將經由導線對17流動的電流調節到一個對應於當前測量結果的值，或者測量儀表連接 至總線線路並且測量信號M被以對應於一種常用標準(例如，Profibus或Foundation Fieldbus)的總線信號的形式得到輸出。圖2顯示了本發明的輻射式測量儀表的電路圖，其中展示了檢測器7、與其相連的 測量儀表電子裝置15和導線對17測量儀表電子裝置15包括連接至導線對17的電源19，其經由第一供電路徑21向 光電倍增器11供電並且經由第二供電路徑23向測量及控制電路25供電。在第一供電路 徑21中使用蓄能器27，其被經由導線對17供應來自電源19的電能。
在所示實施例中，蓄能器27是接地的或者與電路零點相連的電容，其可以經由第 一供電路徑21而充電。為了產生光電倍增器11操作所需的高電壓，提供高壓發生電路29，其利用高壓級 聯電路31生成所需的電壓。圖3顯示了一個對此的實施例。高壓發生電路29包括在輸 入側的DC/AC轉換器33，其經由設置在蓄能器27和電源19之間的分接頭而連接至第一 供電路徑21。DC/AC轉換器33生成交流電壓，高壓級聯電路31利用該交流電壓工作。高 壓級聯電路是通過對交流電壓進行倍增和整流而產生直流高壓的電路。它們例如被稱為 Cockcroft-ffalton電路或者Villard倍增電路，並且以Villard電路為基礎，Villard電 路為此一個接一個地多重連接，也就是級聯。每一級聯的Villard電路都包括兩個電容器 和兩個二極體，它們以所示出的方式彼此互連。這個高壓級聯電路31的功能原理是已知的 並且因而在這裡不細述。圖3顯示了六級高壓級聯電路31，其由六個級聯的Villard電路 構成。在每一級都提供電壓分接頭隊、仏、隊、仏、隊、隊。最高的電壓分接頭隊與光電倍增 器11的陰極K相連，在測量操作中，在閃爍器9中通過放射性輻射產生的閃光衝擊該陰極 K。其他的電壓分接頭仏、隊、仏、隊、隊分別連接至光電倍增器11的倍增電極DpD2、D3、D4、 D5。由光脈衝從陰極K釋放出的光電子在倍增電極Dp D2、D3、D4、D5之間的電場中被加速和 倍增。然後，它們衝擊在最後的倍增電極仏之後連接的陽極A並且以電流脈衝的形式經由 連接至陽極A的模擬脈衝線路35流動。陽極A的模擬輸出信號由此形成檢測器7的模擬 輸出信號N。輸出信號N被經由模擬脈衝線路35和其後連接的觸發電路37輸送至測量儀 表電子裝置15，觸發電路將模擬輸出信號N數位化並將其經由數字脈衝線路39以脈衝P的 形式輸送至數位訊號處理器41。在這裡所示的實施例中，數位訊號處理器41是測量及控制 電路25的一個部件。測量及控制電路25的核心元件優選地是微控制器43，其也實現信號 處理器41的功能。測量及控制電路25包括控制器45，其根據在測量儀表中經由導線對17和蓄能器 27提供的電能而觸發測量階段，在測量階段期間，測量儀表測量物理測量變量。為此，檢測在儀表中可用的電能。這例如是通過在輸入側連接至導線對17的測量 電路47實現的，其測量可用的輸入電流和輸入電壓並且將結果提供給測量及控制電路25作為對此的替代或者補充，可以經由能量測量線路49檢測經由導線對17和蓄能 器27提供的總能量，測量及控制電路25經由所述能量測量線路49連接至在第一供電路徑 21中設置在電源19和蓄能器27之間的分接頭。能量測量線路49上的電壓是蓄能器27的 充電狀態的量度，其被經由相應在測量及控制電路25中集成的電壓測量電路51而量化地 檢測並被提供給控制器45控制器45的功能優選地同樣由測量及控制電路25的微控制器43實現。在本發 明的第一變型中，通過測量電路47測量可用的引入能量，並且控制器45依賴於可用的引入 能量指定測量階段，在該測量階段期間，輻射式測量儀表進行測量。在測量間歇期間，蓄能 器27被充電。在這種情況中，在蓄能器27中除了引入能量之外的可用能量例如是基於引 入能量的電流和電壓以及蓄能器27的充放電特徵曲線而推導出的並且其中考慮了測量階 段的觸發以及測量階段和測量間歇的持續時間的大小。這裡，測量階段具有例如固定的預 定持續時間。它們例如剛剛在引入的能量連同在蓄能器27中當前可用的能量足以啟動測 量階段時，就立刻被啟動。
在第二變型中，測量階段和測量間歇的觸發及持續時間都是基於經由能量測量線 路49所檢測並且經由導線對17和蓄能器27在內部總體上可用的總能量而確定的。這裡， 測量階段例如具有固定的預定持續時間，並且例如當引入份能量連同在蓄能器27中當前 可用的能量足以啟動測量階段時，啟動測量階段。在第三變型中，根據在蓄能器27中存儲的能量，確定測量階段和測量間隙。在所 示的實施例中，可以例如基於在電容器上的電壓而得到存儲的能量，該電壓通過能量測量 線路49而位於測量及控制電路25上並且被利用電壓測量電路51得到測量。如果所存儲 的能量高於預定的上閾值，那麼控制器45啟動測量階段。測量階段的持續時間可以或者是 固定地預定的，或者依賴於蓄能器27的充電狀態。在第二種情況中，當存儲的能量低於預 定的下閾值時，控制器45結束測量階段。隨後的測量間歇的持續時間是通過蓄能器27重 新充電所需的時間而確定的。控制器45在測量階段期間專有地操作光電倍增器11。在所示實施例中，這是通過 在蓄能器27和高壓發生電路29之間的第一供電路徑21中安裝的斷續器接點53實現的。 斷續器接點53由控制器45通過控制線路55操控。在測量階段期間，斷續器接點53閉合 並且光電倍增器11被通過當前經由導線對17可用的能量以及蓄能器27中可用的能量而 供電。在測量階段期間，應用高壓級聯電路31，由於與開始提到的電阻分壓器不同，在電路 中基本沒有無功電流流過，所以僅僅有非常低的能量損失。在測量間隙期間，高壓發生電路 29以及光電倍增器11被斷開並且不消耗能量。此刻，蓄能器27被通過經由導線對27可用 的能量而充電。如果再次有足夠的能量可用，那麼控制器45可以啟動下一測量階段。這可 以一直持續到可用能量低於預定的極限值。然後，通過打開斷續器接點53，可以觸發下一測 量間歇。高壓級聯電路31提供了以下優點可以被非常迅速地打開和關斷，因為它僅僅具 有非常低的內部電容。為了進一步節能，微控制器43在測量間隙期間優選被斷開或者以降低的時鐘頻
率工作。在測量階段期間，數位訊號處理器41基於引入的脈衝P確定物理測量變量。為此， 確定引入的脈衝P的脈衝頻率。脈衝頻率與輻射強度成正比並且因而與物理測量變量成正 比。脈衝頻率是每單位時間引入的脈衝P的數目並且例如是利用微控制器43中的計數器 57和內部時鐘59確定的。優選地，測量階段的持續時間被測定為使得在測量階段期間至少有預定的最小數 目的脈衝P引入並且可以用於確定脈衝頻率。以這種方式，可以限制在確定脈衝頻率時出 現的統計誤差。測量儀表電子裝置25生成對應於所測量的輻射強度的測量信號M並且通過導線 對17提供該測量信號。在所示實施例中，這是通過在電源19和測量及控制電子裝置25之 間插入的發送器61 (例如數據機)實現的。在第一變型中，如上所示，以總線信號的形式輸出測量信號M，並且發送器61是總 線數據機，其負責經由構造為數據總線線路的導線對17的通信。同時，整個儀表的供 電自然也經由數據總線線路進行。在本發明的第二變型中，測量信號M是信號電流I，其根據測量值而在最小電流 Imin和最大電流之間改變。這裡，由發送器61控制的電源19設置經由導線對17流動
9的信號電流I。這個信號電流I對應於待測量的物理測量變量的測量值。這個信號電流I 由這裡未顯示的連接至測量儀表的上位單元提供並且實現能量供應，整個測量儀表利用該 能量而工作。在這個變型中，測量階段的持續時間優選地與代表測量信號的信號電流I有關。 這裡，信號電流I依賴於測量值而在最小電流Imin和最大電流之間改變，並且測量階段 的持續時間隨著信號電流I增大而增加。優選地，測量階段的持續時間與測量間歇的持續時間之比匹配信號電流I，從而隨 著信號電流I增加，測量階段的持續時間相對於測量間歇的持續時間增大。測量階段的持續時間相比於測量間歇的持續時間的比率被稱作佔空比。這個比率 利用控制器45而依賴於可用能量而改變。典型地，佔空比依賴於經由導線對17提供的能 量而在20% 100%之間。對於有足夠能量可用的情況，測量儀表優選地在持續測量操作中以100 %的佔空 比工作。為此，例如可用的輸入電壓被例如利用測量電路47而測量並且與測量儀表連續操 作所需的最小電壓相比較。如果輸入電壓超過連續操作所需的最小電壓，那麼控制器45啟 動測量階段，只有當輸入電壓低於最小電壓時，該測量階段才結束。每一輻射式測量儀表都具有對於測量儀表所針對的待測物理測量變量的測量範 圍。在物位測量的情況中，測量範圍例如由最小物位Lmin和最大物位L_約束。在典型的物 位測量的情況中，放射性輻射被容器3中的填充物質1吸收。由此，在容器3滿的情況，較 小的輻射強度衝擊檢測器7 ；而在容器3空的情況，顯著提高的輻射強度衝擊檢測器7。在密度測量的情況中，測量範圍例如由最小和最大密度約束。這裡，類似地，在填 充物質具有較高密度的情況，與填充物質具有較低密度的情況相比，較小的輻射強度衝擊 檢測器7。優選地，為了輸出測量結果，與最小電流1_相關聯的是在測量儀表的預定測量範 圍內存在最高輻射強度的測量值。參照最初描述的對於二線制測量儀表的標準，這意味著， 例如與最小物位Lmin相關聯的是4mA的電流值，與最大物位Lmax相關聯的是20mA的電流值。這提供了以下優點對於測量較低輻射強度可用的能量比對於測量較高輻射強度 可用的能量更多。相應的，與較高的輻射強度相比，可以在更長的測量階段期間或者利用更 高的佔空比測量較低的輻射強度。待測的脈衝頻率在高輻射強度的情況中比在低輻射強度的情況中要高。相應地， 在確定脈衝頻率的情況中出現的統計測量誤差在高輻射強度時比在低輻射強度時要小。脈 衝頻率的統計波動可以附加地通過特殊的數字濾波器(例如，卡爾曼濾波器或中值濾波 器)而減小。在圖2所示實施例的情況中，為此為信號處理器41提供數字濾波器63。順序 測量的脈衝頻率的大量個別值被作為輸入值而輸入濾波函數。濾波器對各個值不同地加權 並且隨後確定各個值的平均值。測量階段持續地越長，可被選擇來在確定脈衝頻率時得到 考慮的個別值的數目越大。以這種方式，減小統計誤差。這個積極影響越大，待測的脈衝頻 率越小。對於本發明的輻射式測量儀表，測量信號M是根據測量值而在最小電流Imin和最 大電流之間改變的信號電流I，在接通測量儀表時，信號電流I優選地被調節到最大電 流1_。以這種方式，接通過程被保持地儘可能短，在該過程中蓄能器27被充電。
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在標定操作期間，信號電流I優選地被調節到一個大於20. 5mA的值，特別是被調 節到22mA。對於二線制測量儀表標準的是，預先確定22mA的電流值為誤差電流，並且在本 發明的二線制儀表的情況中提供以下優點在標定期間在儀表中有大量能量可用。在存在儀表誤差的情況中，信號電流被調節到一個同樣根據標準而預先確定的小 於3. 8mA的誤差值，特別是被調節為3. 6mA。根據本發明，在存在儀表誤差期間，控制器45 使得測量間歇持續存在儀表誤差的持續時間。附圖標記
1權利要求
輻射式測量儀表，其用於測量位於容器(3)中的填充物質(1)的物理測量變量並且用於輸出測量信號(M)，該測量信號對應於所測得的所述物理測量變量的測量值，-該測量儀表具有單一的導線對(17)，經由該導線對為整個測量儀表供電以及通過該導線對實現所述測量信號的傳輸，該測量儀表包括-放射性輻射體(5)，其在工作期間發送貫穿所述容器(3)的放射性輻射；-檢測器(7)，其具有閃爍器(9)和光電倍增器(11)，該檢測器用於檢測穿透所述容器(3)的依賴於待測物理測量變量的輻射強度並將該輻射強度轉換為電子輸出信號(N)；-測量儀表電子裝置(15)，其用於基於所述檢測器(7)的所述電子輸出信號(N)而產生所述測量信號(M)並且經由所述導線對(17)提供該測量信號；-蓄能器(27)，其通過所述導線對(17)得到供電；和-控制器(45)，--該控制器根據經由所述導線對(17)和所述蓄能器(26)提供的能量而觸發測量階段，在該測量階段期間，所述測量儀表測量所述物理測量變量，以及--該控制器在所述測量階段期間僅僅令所述光電倍增器(11)工作，其中在所述測量階段期間利用高壓級聯電路(31)產生光電倍增器(11)工作所需的高電壓。
2.根據權利要求1所述的輻射式測量儀表，其中，提供連接至導線對(17)的測量電路 (47)，其測量可用的輸入電流和輸入電壓。
3.根據權利要求1所述的輻射式測量儀表，其中，提供能量測量線路(49)，經由該能量 測量線路檢測在測量儀表內部通過導線對(17)和蓄能器(27)提供的能量。
4.根據權利要求1所述的輻射式測量儀表，其中，檢測蓄能器(27)的充電狀態，並且根 據蓄能器(27)的充電狀態觸發測量階段。
5.根據權利要求1所述的輻射式測量儀表，其中，測量儀表電子裝置(15)包括微控制 器(43)，其在測量間歇期間被切斷或者以減小的時鐘頻率工作。
6.根據權利要求1所述的輻射式測量儀表，其中，-測量信號(M)是信號電流(I)，其依賴於測量值而在最小電流(Imin)和最大電流(Imax) 之間變化，其中-在測量值對應於最小電流(Imin)的情況，在測量儀表的預定測量範圍內存在最高輻 射強度。
7.根據權利要求1所述的輻射式測量儀表，其中，-測量信號(M)是信號電流(I)，其依賴於測量值而在最小電流(Imin)和最大電流(Imax) 之間變化，並且_測量階段的持續時間與測量間歇的持續時間之比隨著信號電流(I)升高而增大。
8.根據權利要求1所述的輻射式測量儀表，其中，-測量信號(M)是信號電流(I)，其依賴於測量值而在最小電流(Imin)和最大電流(Imax) 之間變化，並且_測量階段的持續時間隨著信號電流(I)升高而增加。
9.根據權利要求1所述的輻射式測量儀表，其中，測量信號(M)是總線信號。
10.根據權利要求1所述的輻射式測量儀表，其中，-提供計數器(57)，其對光電倍增器(11)產生的脈衝(P)進行計數，並且-測定測量階段的持續時間，使得在測量階段期間，至少產生預定的最小數目的脈衝⑵。
11.用於操作根據權利要求1所述的輻射式測量儀表的方法，其中所述測量信號(M)是 信號電流(I)，其依賴於所述測量值而在最小電流(Imin)和最大電流(Imax)之間變化，並且 在接通所述測量儀表時所述信號電流(I)被調節為所述最大電流(Imax)。
12.用於操作根據權利要求1所述的輻射式測量儀表的方法，其中所述測量信號(M)是 信號電流(I)，其依賴於所述測量值而在最小電流(Imin)和最大電流(Imax)之間變化，並且 其中所述信號電流(I)在標定操作中被調節為大於20. 5mA的值，特別是為22mA。
13.用於操作根據權利要求1所述的輻射式測量儀表的方法，其中_所述測量信號(M)是信號電流(I)，其依賴於所述測量值而在最小電流(Imin)和最大 電流(Imax)之間變化，-在存在儀表誤差的情況中，將所述信號電流(I)調節為小於3. 8mA的誤差值，特別是 為3. 6mA,以及-在存在儀表誤差期間，所述控制器(45)引起在存在所述儀表誤差的持續時間中一直 持續的測量間歇。
14.根據權利要求1所述的輻射式測量儀表，其中，測量階段的持續時間與測量間歇的 持續時間之比依賴於可用的能量而在20% 100%之間。
15.用於操作根據權利要求1所述的輻射式測量儀表的方法，其中 -測量可用的輸入電壓，-將所述輸入電壓與所述測量儀表持續操作所需的最小電壓相比較，以及 _在超過所述最小電壓的情況，所述控制器(45)觸發測量階段，只有當所述輸入電壓 低於所述最小電壓時該測量階段才結束。
全文摘要
公開了一種輻射式測量儀表，用於測量位於容器(3)中的填充物質(1)的物理測量變量並且輸出測量信號，該測量信號對應於所測的物理測量變量的測量值。測量儀表具有單一的導線對(17)，整個測量儀表的供電通過該導線對進行並且測量信號的傳輸也通過該導線對實現。測量儀表包括放射性輻射體(5)，其在操作期間發送穿過容器(3)的放射性輻射；檢測器(7)，其具有閃爍器(9)和光電倍增器(11)並且用於檢測依賴於待測物理測量變量且穿透容器(3)的輻射強度並將其轉換為電子輸出信號(N)；測量儀表電子裝置(15)，其用於基於檢測器(7)的電子輸出信號(N)產生測量信號(M)並通過導線對(17)提供該測量信號；蓄能器(27)，其通過導線對(17)得到供電；控制器(45)，其根據通過導線對(17)和蓄能器(27)而提供的能量，觸發測量階段，在測量階段測量儀表測量物理測量變量，並且控制器在測量階段期間僅僅令光電倍增器(11)工作，其中在測量階段中利用高壓級聯電路(31)產生光電倍增器(11)工作所需的高電壓。
文檔編號G01F23/288GK101855524SQ200880115086
公開日2010年10月6日 申請日期2008年11月7日 優先權日2007年11月9日
發明者哈特穆特·達姆, 姜明政, 約亨·波利特, 西蒙·魏登布魯赫 申請人:恩德萊斯和豪瑟爾兩合公司