流量测量仪器、尤其用于有校准义务的往来的制作方法

本发明涉及流量测量仪器，尤其用于有校准义务的往来（eichpflichtigenverkehr），带有壳体、至少一个布置在所述壳体中的评估机构以及带有布置在所述壳体中的接口用于与外部的操作仪器通讯，其中，所述评估机构通过所述接口能够以数据来书写。

背景技术：

之前提到的类型的流量测量仪器由现有技术以各种各样设计方案已知。对在有校准义务的往来方面的流量测量提出特别的要求，例如因为诚实的贸易往来必须得到保证或因为测量可靠性处在公众利益的范围内，通常以如下方式来决定，即与量相关的税针对运送的和取出的介质而提出。

有校准义务的流量测量经受大量法律上和惯例的规定，通过所述规定保证测量的特别的可靠性。示例性地要提到的是用于法律上的测量工程的国际的组织（organisationinternationaledemétrologielégale（oiml））的规定、在此例如针对用于与水不同的液体的测量系统的准则oimlr117。oiml的推荐通常影响到国家标准中并且由此获得广泛重视。欧洲的准则（其致力于针对用于有校准义务的往来的测量仪器的批准的前提）为欧盟的准则2004/22/eg。

用于有校准义务的往来的流量测量仪器的核心的性质是其操纵可靠性。必须能够以大的可能性排除：用于有校准义务的往来的流量测量仪器从外被操纵成使得其测量准确度不再得到保证或测量出错。这能够例如如下发生，即针对流量测量仪器由独立自主的检查处确定的并且在流量测量仪器中储存的校正参数被覆写。这样的操纵无论如何要被防止到如下范围内，即以技术上的手段的操纵变得困难并且一次进行的操纵无论如何能够明确被识别出。

已知的是，流量测量仪器的或所述流量测量仪器的壳体的打开通过密封件来防止，从而流量测量仪器的影响通过密封件的破裂才得到实现并且由此有据可查。现代的流量测量仪器通常根本不再能够不费力地打开、例如由于所涉及的防爆措施。

技术实现要素：

本发明的任务是，提供一种保护机制以防影响流量测量仪器，所述流量测量仪器具有装入的接口，通过所述接口能够影响流量测量仪器的评估机构，也就是说在所述流量测量仪器中与纯机械的进入检查稍微不同的进入检查能够得到实现。

之前示出的和导出的任务在开头示出的流量测量仪器中如下来实现，即在所述壳体中布置有至少两个书写保护传感元件，壳体外侧具有用于至少一个书写保护影响元件的容纳部，所述书写保护影响元件于在所述容纳部中的插入的状态中将所述书写保护传感元件置于到书写保护状态中，所述书写保护传感元件的书写保护状态由所述评估机构检测，其中，在由所述评估机构检测出所述书写保护传感元件中的至少一个的书写保护状态时至少部分防止所述评估机构以数据通过所述接口的书写。

布置在流量测量仪器的壳体中的接口用于将数据通过流量测量仪器的壳体边界、也就是说从外部的位于流量测量仪器的壳体之外的操作仪器到布置在流量测量仪器的壳体之内的评估机构或从评估机构到操作仪器进行传递。接口能够通过机电的联结、也就是说插头插座设计来实现，但接口能够还为无线电模块，所述无线电模块通过（在可见的或不可见的范围中的）电磁波实现信息在流量测量仪器的评估单元与外部的操作仪器之间的交换。

数据的交换借助于取决于制造商定标准的通讯协议或通过取决于制造商的也就是说专有的通讯协议来发生。

尤其当流量测量仪器实现防爆的措施时，流量测量仪器的内部不能不费力地接近。这意味着，例如在校准过程期间获得的校正数据必须通过接口运送到流量测量仪器的评估机构中并且在该处被储存。

根据本发明的以防评估单元以数据的乱用的书写的保护的实现同样通过流量测量仪器的壳体的边界起作用。在此可行的是，书写保护通过待安置在壳体之外的书写保护影响元件在流量测量仪器中来激活，其中，书写保护影响元件插入到设置在壳体的外侧处的容纳部中。在该处放置的书写保护影响元件（主动或被动地）影响布置在流量测量仪器的壳体之内的至少两个书写保护传感元件。

至少两个书写保护传感元件通过书写保护影响元件的影响（以及总是所提供的影响）由评估机构检测。评估机构也就是说以某种方式（通过测量技术上的中间电路地或直接地）与书写保护传感元件（或还仅仅与一个书写保护传感元件）连接，从而通过所述评估机构能够评估书写保护传感元件的影响状态。不强制性需要的是，评估单元物理上与这两个书写保护传感元件连接，这两个书写保护传感元件的影响状态能够还通过接收仅仅一个唯一的测量信号来推断。

根据本发明看出，通过使用至少两个书写保护传感元件实现比利用唯一的影响传感元件的情况下可行的高得多的可靠性的程度以防待防止的从外的影响。结果是流量测量仪器如下设计，即使得在书写保护影响元件的没有插入的状态中评估单元通过接口以数据的书写是可行的，反之在书写保护影响元件定位于在壳体外侧处或中的容纳部中时防止评估机构以数据通过接口的书写。书写保护传感元件的影响状态对此通过评估单元来评估并且在检测书写保护状态的情况下防止评估单元以数据通过接口的书写。

根据流量测量仪器的一种优选的设计方案设置成，在检测出书写保护传感元件中的至少一个的书写保护状态时防止评估机构至少以涉及流量测量值的测定的数据通过接口的书写，也就是说尤其评估机构的书写如下被防止，即储存在评估机构中的校正数据被操纵。

根据流量测量仪器的一种优选的设计方案在检测出书写保护传感元件中的至少一个的书写保护状态时防止评估机构的书写，方式是接口完全被解除激活。也就是说在这种情况中不能够通过接口交换数据。接口能够例如不供应以能量或能够将相应的实现通过接口的数据交换的软件程序解除激活。根据流量测量仪器的另一优选的设计方案设置成，不是全部的接口被解除激活，而是评估机构的一定的储存区域的书写被闭锁、尤其在其中储存用于流量测量仪器的校正数据的储存区域。在这种变型方案中此外可行的是，将信息利用流量测量仪器通过接口来交换，然而不再可行的是，将流量测量仪器以对于测量结果重要的方式来影响。

根据本发明的流量测量仪器的一种有利的改进方案如下实现，即容纳部设计成使得书写保护影响元件界定地保持于在容纳部中的插入的状态中并且书写保护影响元件的位置由密封件来保障。密封件能够例如为铅封或还为封条。书写保护影响元件能够例如通过能够置放到壳体上的盖来保持，其中，盖借助于密封件保持在壳体处，也就是说书写保护影响元件本身不必与密封件到达接触。重要的是，书写保护影响元件仅仅由于密封件的破裂能够从固定件中去除并且由此流量测量仪器的书写保护状态能够被取消。

如果在此提到评估机构，那么这不意味着，所述评估机构必须在唯一的聚在一起的电子的模块中存在，反而这能够还涉及分布式的电子的构件。评估机构通常具有至少一个微控制器或微处理器，带有通常的接口或外围构件，评估机构也就是说通常为嵌入的计算机系统。

在根据本发明的流量测量仪器的一种优选的变型方案中书写保护传感元件设计为磁场传感器并且书写保护影响元件设计为磁体、尤其为永磁体。磁场传感器在壳体之内当然布置成使得所述磁场传感器处在插入在固定件中的书写保护影响元件的、也就是说磁体的作用区域中。

能够尝试，借助于乱用插入的强的磁体来补偿设计为磁体的书写保护影响元件的磁场。但这尤其当磁场传感器以一定的方式相对彼此并且相对于书写保护影响元件布置（为此参阅附图说明）时，在以磁场传感器的形式的两个书写保护传感元件的情况下实践上不可能。

除了利用主动作用于书写保护传感元件的永磁体的、主动的解决方案之外还可想到根据本发明的流量测量仪器的被动的实现方案。在根据本发明的流量测量仪器的一种备选的实现方案中将书写保护传感元件设计为对置的电的第一传导面和电的第二传导面，从而它们形成书写保护电容器。此外书写保护影响元件设计为电的第三传导面，其中，所述第三传导面于在容纳部中的插入的状态中对置于书写保护电容器并且与所述书写保护电容器形成电容的分压器。实现书写保护影响元件的第三传导面在这种情况中不主动地作用于所述至少两个书写保护传感器，然而所述第三传导面与书写保护传感元件的电的第一和电的第二传导面形成几何结构设计上的电容器组件，所述电容器组件具有与于在壳体的容纳部中没有插入的电的第三传导面的情况下不同的物理的特性。如果书写保护电容器在流量测量仪器中相应进行切换，则这种物理的改变能够测量技术上通过评估机构探测并且在存在或不存在书写保护影响元件方面一样明确地进行评估。

附图说明

详细地此时存在有大量可行性来设计和改进根据本发明的根据专利权利要求1的用于有校准义务的往来的流量测量仪器。有利的设计方案由后置于独立专利权利要求1的专利权利要求并且由图连同下面的描述得知。在附图中：

图1示出根据本发明的用于有校准义务的往来的流量测量仪器的示意性的图示，

图2示出在根据本发明的基于带有永磁体的磁场传感器的流量测量仪器的情况下的书写保护的实现方案的示意性的图示，

图3示意性地示出基于霍尔限位开关（hall-grenzwertschaltern）的测量电路的实现方案，以及

图4示出在根据本发明的基于电的传导面的流量测量仪器的情况下的书写保护的实现方案的示意性的图示，所述电的传导面实现作为电容的分压器作用的电容器组件。

具体实施方式

在图1中以相当示意性的方式示出流量测量仪器1，其设立成用于有校准义务的往来。流量测量仪器1具有壳体2，在所述壳体2中布置有评估机构3和接口4用于与外部的操作仪器5通讯。此外标出的是测量管开口6，待测量技术上探测的介质流动通过所述测量管开口6。通过在评估机构3与测量管开口6之间的双箭头表示，评估机构（根据任意测量原理也始终）测量技术上探测通过测量管的流动，这是流量测量仪器1的主任务。

在流量测量仪器1的壳体2中布置有两个书写保护传感元件7a、7b，利用所述两个书写保护传感元件实现书写保护功能性。壳体2的壳体外侧具有用于书写保护影响元件9的容纳部8。流量测量仪器1如下设计，即使得书写保护影响元件9于在容纳部8中的插入的状态中将书写保护传感元件7a、7b置于到书写保护状态中，其中，书写保护传感元件7a、7b的书写保护状态由评估机构3测量技术上来探测、也就是说检测，这通过双箭头表明。评估机构3如下设计，即使得在检测出书写保护传感元件7a、7b中的至少一个的书写保护状态时至少部分防止评估机构3以数据通过接口4的书写。

示出的流量测量仪器1出于防爆原因被包封，从而也就是说壳体2不能够不费力地被打开。接口4如下设计，即使得仍然能够实现与外部的操作仪器5的数据交换，当前这涉及基于无线电技术的接口4。操作仪器5在这种情况中为手持仪器，其能够例如还在装入状态中在进程中与流量测量仪器1接触。在其它的设计方案中接口4为基于电的连接技术的硬件接口。

示出的流量测量仪器1的特别的优点在于，使用至少两个书写保护传感元件7a、7b引起，能够以非常高的可靠性来防操纵地实现书写保护状态。

于在图1中示出的流量测量仪器1中将书写保护传感元件7a、7b中的至少一个的书写保护状态通过评估机构3检测。如果即使书写保护传感元件7a、7b中的仅仅一个位于书写保护状态中，则也防止评估机构3以涉及流量测量值的测定的数据通过接口4的书写。在当前的情况中防止评估机构3以校正数据的书写。由此保证，如果书写保护影响元件9插入到容纳部中，则流量测量仪器1以对于测定流量测量值而言重要的方式被影响。

在图1中表明的是，容纳部8设计成使得书写保护影响元件9界定地保持于在容纳部8中的插入的状态中并且书写保护影响元件9的位置通过密封件10来保障。在当前的情况中密封件10为铅封。只有在去除铅封之后并且由此在密封件10破裂之后，能够将书写保护影响元件9从容纳部8中去除，从而书写保护传感元件7a、7b不再处于书写保护影响元件9的影响之下并且由此书写保护传感元件7a、7b的书写保护状态也不再能够被检测。密封件破裂本身和由此对流量测量仪器1的可能的影响能够不费力地识别出。

在图2中示意性地示出，如何能够实现之前描述的流量测量仪器1的书写保护功能性的特别的技术上的转用。在此书写保护传感元件7a、7b设计为磁场传感器11a、11b并且书写保护影响元件9设计为磁体12、当前为永磁体12。在示出的情况中磁体12和磁场传感器11a、11b共线布置。在磁体12的在容纳部8中的插入的状态中（在此仅仅壳体2的局部被示出）磁体12的磁通量密度的场线基本上沿磁体12和磁场传感器11a、11b的共线的布置的方向伸延。在图2中磁场线虽然没有示出，然而示出的是，磁场传感器11a、11b和磁体12处在轴线a上并且永磁体12的极性同样沿轴向伸延的方向取向，极性通过字母“s”和“n”来表示。该布置是适合的，因为磁场传感器11a、11b由此处在永磁体12的最大的场强的领域中。已经证实为适合的是，将磁体12和磁场传感器11a、11b尽可能相对彼此靠近布置。

在图2中的图示没有按比例。典型的配置能够看上去如下：即在壳体2的2mm的壁厚的情况下使用带有10mm的直径和大约5mm的高度的永磁体，以便能够引起足够的通量密度。磁场传感器11a、11b设计为霍尔限位开关、在一种具体的设计方案中例如通过带有diodes公司的符号ah1802的结构元件。磁场传感器11a、11b安置在电路板13的两个侧上并且在没有进一步示出的电路中焊接。磁场传感器11a、11b互相的距离能够例如大约处于与磁体12的平均的间距的五分之一。在之前已经描述的具体的实施例中将第一磁场传感器11a与磁体12距离大约6.5mm地布置并且将第二磁场传感器11b与磁体12大约9mm地布置，在此参照磁体12的最近的边界面、在示出的实施例中也就是说构造南极s的边界面。

该布置的优点在于，实践上不可能的是，通过利用另一磁体的外部的影响来如下补偿磁体12的磁场，即使得同时这两个构造为霍尔限位开关的磁场传感器11a、11b陷入到不受影响的状态中。通过使用两个书写保护传感元件7a、7b也就是说实现非常高的程度的可靠性以防不允许的操纵。

在其它的设计方案中能够还使用多于两个书写保护传感元件，然而已表明的是，只通过使用两个书写保护传感元件相对于使用唯一的书写保护传感元件实现在可靠性方面的巨大的收益，所述收益还足以用于仪器在有校准义务的往来中的要求。

设计为霍尔限位开关的磁场传感器11a、11b具有典型的边界值，在所述边界值的情况下限位开关进行切换并且例如在输出端处从与电压相关的高平切换到低平或反过来。优选地磁体12和设计为限位开关的磁场传感器11a、11b如下相对彼此布置和间隔开，使得磁体12于在容纳部8中的插入的状态中在设计为限位开关的磁场传感器11a、11b的装配地点处产生如下磁通量密度，即所述磁通量密度是限位开关的边界值的至少两倍强。在示出的实施例中在磁场传感器11a、11b的装配地点处由磁体12产生的磁通量密度是使霍尔限位开关11a、11b发生转换的阈值的大约8倍高。这种措施附加地妨碍，从流量测量仪器1之外影响书写保护组件成使得这两个磁场传感器11a、11b同时到达到解锁的状态中。刚好在构造为限位开关的磁场传感器（其无关于磁场的极性而触发）的情况下，必须面临磁通量密度的相对小的窗口，以便将限位开关解锁。如果解锁的范围例如处在+-2mt的范围中并且通过永磁体12产生的磁场在第一限位开关的装配地点处具有20mt的磁通量密度并且在第二限位开关的地点处具有30mt的磁通量密度，那么实践上不可能的是，利用外部的操纵磁体将在这两个限位开关的装配地点处的磁场补偿到在+-2mt之间的值上。

在图3中最后示出简单的电路，利用所述电路能够实现在图2中示出的霍尔限位开关的或评估（例如通过diode公司的类型ah1802的结构部件来实现）。磁场传感器11a、11b在此为之前提及的类型的霍尔限位开关。在磁场传感器11a、11b的右边的侧上示出结构部件的与电压相关的供应，在左边的侧上将磁场传感器11a、11b的电的输出端电连结在一起并且通过上拉电阻(pull-up-widerstand)rp联接到3.3v的运行电压处。因为所使用的霍尔限位开关11a、11b的输出端通过漏极开路（open-drain-schaltungen）实现，故一旦磁场传感器11a、11b中的一个的输出端与零参考电位连结，则用于磁场传感器11a、11b的影响状态的检测电压um接近零参考电位。由此通过所给出的电路总体上检测书写保护状态，即使仅仅一个磁场传感器11a、11b位于该状态中。

在根据图4的实施例中追求其它的测量原理。书写保护传感元件7a、7b在此设计为对置的电的第一传导面14a和电的第二传导面14b并且由此形成书写保护电容器。书写保护影响元件9相反于之前描述的解决变型方案实施为被动的影响元件9，也就是说为电的第三传导面14c。第三传导面14c于在容纳部8中的插入的状态中对置于由电的第一传导面14a和电的第二传导面14b构成的书写保护电容器并且与所述书写保护电容器由此形成电容的分压器。典型地电的第一传导面14a、电的第二传导面14b和电的第三传导面14c相对彼此平行取向，其中，电的第一传导面14a和电的第三传导面14c通过壳体2彼此隔离。为了实现高效的效果，电的第三传导面14c应该接地。

在根据图4的电路中书写保护电容器的第二传导面14b以周期性的电压up加载，在此以算术平均值不等于零的周期性的电压、也就是说以带有50%的占空系数的方波电压来加载。由于电容的耦联，使得方波电压还传递到电的第一传导面14a上。在第三传导面14c相对于电的第一传导面14a插入到壳体壁2处的状态中（尤其在第三传导面14c接地的情况下）从电的第一传导面14a能够量取的电压由于构造出的电容的分压器而减少。在书写保护电容器由于第三传导面14c的受影响的状态与书写保护电容器由于缺少的第三传导面14c的不受影响的状态之间的电压差能够测量技术上被探测并且使得以书写保护电容器的形式的书写保护传感元件7a、7b的书写保护状态可识别。

在书写保护电容器的第一传导面14a处的电压利用测量电路15高欧姆地量取并且低欧姆地引入给评估机构3，从而评估机构3能够实行书写保护状态的相应的评估。

在图4中可看出，第一传导面14a的检测电压的高欧姆的量取通过以运算放大器实现的隔离放大器（buffer）来实现。在运算放大器的输出端处利用齐纳二极管和并联且与零参考电位连结的rc环节来实现峰值检测器，从而测量电压um以直流电压存在，其高度被评估。相对于电容器并联连结的电阻用于电容器的放电，从而一次被检测的峰值仅仅在一定的时间上被保持。

附图标记列表

1流量测量仪器

2壳体

3评估机构

4接口

5操作仪器

6测量管开口

7书写保护传感元件

8容纳部

9书写保护影响元件

10密封件

11磁场传感器

12磁体

13导体板

14电的传导面

15测量电路。