专利名称：用于测量物位的辐射式二线制测量仪表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种辐射式测量仪表，其具有放射性辐射体和检测器，检测器用于感 测到达检测器的位置的辐射强度。
背景技术：
利用辐射式测量仪表，可以测量物理变量，例如容器中的填充物质的物位、超过或 低于填充物质在容器中的预定物位、或者介质的密度。通常当由于测量位置的条件特别困难而不能应用传统的测量仪表时，使用辐射式 测量仪表。这往往涉及例如温度和压力极高或者化学和/或机械上具有非常强的侵蚀性环 境影响的测量位置，这都使得不可能使用其他测量方法。在辐射测量中，放射性辐射体(例如，Co 60或CS 137制剂)放置于测量位置的 防辐射容器中(例如，含有填充物质的容器)。这种容器可以例如是水箱、管道、传送带或者 其它容器形式。防辐射容器包括通道，从为了测量而就位的辐射体发射的辐射通过该通道贯穿防 辐射容器的壁。通常，选择辐射方向，使得辐射穿透出于测量原因而应当被扫描的容器区域。在相 对一侧，所出现的由于物位或密度变化而变化的辐射强度被利用检测器量化地检测。出现 的辐射强度依赖于几何布置以及吸收率。在物位测量的情况以及监控超过或低于预定物位 的情况中，吸收率依赖于容器中的填充物质的量，并且在密度测量的情况中，吸收率依赖于 填充物质的密度。于是，出现的辐射强度是当前物位、超过或低于预定物位、或者容器中填 充物质的当前密度的量度。适于用作检测器的例如是具有闪烁器(例如，闪烁棒)和光电倍增器的闪烁检测 器。闪烁棒由一种特殊合成材料(例如，聚苯乙烯PS或者聚乙烯甲苯PVT)制成，其在光学 上非常纯净。在伽马辐射的影响下，闪烁材料发出闪光。闪光被光电倍增器检测并转化为 电子脉冲。发生脉冲的脉冲频率依赖于辐射强度并且因而是待测物理变量(例如，物位或 密度)的量度。闪烁器和光电倍增器通常安装在例如由不锈钢制成的保护管内。测量仪表包括被分配给检测器的测量仪表电子装置，其产生对应于脉冲频率的输 出信号。测量仪表电子装置通常包括控制器和计数器。电子脉冲被计数并且得到计数频率， 基于该计数频率可以确定待测物理变量。测量变量的确定例如是利用在电子装置中提供的 微处理器实现的，并且能够以测量信号的形式提供给测量仪表。测量信号例如被提供给上 位单元，例如，可编程逻辑控制器(PLC)、过程控制系统(PCS)或个人电脑(PC)。在测量及控制技术中，优选地使用仅具有一对导线的测量仪表，通过这唯一的导 线对不仅可以向测量仪表提供电力还可以进行信号传输。这些仪表通常称作二线制测量仪 表。根据标准，这种测量仪表被供应10V 12V电压并且测量仪表控制流经导线对的 电流依赖于瞬时测量值变化。在这些测量仪表的情况中，测量信号是电流。按照测量及控制技术中常见的标准，依赖于瞬时测量值将信号电流设置为在4mA的最小信号电流和20mA 的最大信号电流之间的值。这些仪表的优点是，由于较小的能量供应，它们还可以用于有爆 炸危险的区域，在这些区域需要固有安全的电流供应。由于电能的供应以及信号传输都是经由导线对进行的，所以在电源电压为12V并 且电流为4mA的情况中，可以获得功率仅为48mW的测量仪表。在这些二线制测量仪表的其他变型中，仪表经由总线相连，向测量仪表的供电以 及信号传输都是通过总线进行的。对于这种变型，已经有相应的工业标准，例如，Profibus 和Foundation Fieldbus标准。在这些二线制总线设备的情况中，通常仅有很少的能量可 用于操作测量仪表。典型地，这里的终端电压达到10V并且有9mA的平均电流流过。于是 可用功率约为90mW。然而，特别是为了向光电倍增器提供较高电压，传统的辐射式测量仪表需要的能 量比二线制测量仪表提供的能量更多。为了操作光电倍增器，需要高达2000V的高电压。通常，这个高电压是利用DC/DC 转换器产生的并且通过分压器(例如，电阻链)而分布至光电倍增器的各个倍增电极。为 此，优选使用非常高欧姆的分压器。然而，甚至在这种情况中，与光电倍增器的实际电流需 求相比，流经分压器的电流导致显著的能量损失。为了令这些测量仪表仍然可以用于之前描述的标准中，这些测量仪表通常具有两 个导线对。经由其中一个导线对，测量仪表被供应电能；对应于之前描述的标准的信号电流 流经另一导线对。对于电能供应，在传递例如230V交流电压的正常供电线的情况中通常需 要提供变压器和整流器，以获得用于测量仪表的通常24V的直流电源电压。这非常复杂并 且存在两个导线对在连接仪表时接错的危险。市场上还有辐射式测量仪表，其中检测器和所配属的测量仪表电子装置是彼此分 离的元件，它们被彼此分离地供电。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有单一导线对的辐射式测量仪表，经由该导线对既可 以为整个测量仪表供电也可以传输测量信号。为此，本发明在于一种辐射式测量仪表，其用于测量位于容器中的填充物质的物 理测量变量，并且用于输出对应于所测得的物理测量变量的测量值的测量信号，-该测量仪表具有单一的导线对，经由该导线对既可以为整个测量仪表供电也可 以传输测量信号，该仪表包括-放射性辐射体，其在工作期间发送贯穿容器的放射性辐射；-检测器，其具有闪烁器和光电倍增器，其用于检测穿透容器的依赖于待测物理测 量变量的辐射强度并将其转换为电子输出信号；-测量仪表电子装置，其用于基于检测器的电子输出信号而产生测量信号并且用 于经由导线对提供测量信号；-蓄能器，其通过导线对得到供电；和-控制器，一其根据经由导线对和蓄能器提供的能量而触发测量阶段，在该测量阶段期间，测量仪表测量物理测量变量，以及一其在测量阶段期间仅仅令光电倍增器工作，其中在测量阶段期间利用高压级联 电路产生光电倍增器工作所需的高电压。在第一实施例中，提供连接至导线对的测量电路，其测量可用的输入电流和输入 电压。在第二实施例中，提供能量测量线路，经由该能量测量线路检测在测量仪表内部 通过导线对和蓄能器提供的能量。在进一步发展中，检测蓄能器的充电状态，并且根据蓄能器的充电状态触发测量 阶段。在另一实施例中，测量仪表电子装置包括微控制器，其在测量间歇期间被切断或 者以减小的时钟频率操作。 在进一步发展中，测量信号是信号电流，其依赖于测量值而在最小电流和最大电 流之间变化，其中在测量值对应于最小电流的情况，在测量仪表的预定测量范围内存在最 高辐射强度。在另一进一步发展中，测量信号是信号电流，其依赖于测量值而在最小电流和最 大电流之间变化，并且测量阶段的持续时间与测量间歇的持续时间之比随着信号电流增加 而增大。在另一进一步发展中，测量信号是信号电流，其依赖于测量值而在最小电流和最 大电流之间变化，并且测量阶段的持续时间随着信号电流增加而增加。在一个实施例中，测量信号是总线信号。在进一步发展中，提供计数器，其对光电 倍增器产生的脉冲进行计数，并且测定测量阶段的持续时间，使得在测量阶段期间，至少产 生预定的最小数目的脉冲。另外，本发明还在于一种用于操作本发明的辐射式测量仪表的方法，其中测量信 号是信号电流，其依赖于测量值而在最小电流和最大电流之间变化，并且在接通测量仪表 时信号电流被调节为最大电流。另外，本发明还在于一种用于操作本发明的辐射式测量仪表的方法，其中测量信 号是信号电流，其依赖于测量值而在最小电流和最大电流之间变化，并且其中在标定操作 中信号电流被调节为大于20. 5mA的值，特别是为22mA。另外，本发明还在于一种用于操作本发明的辐射式测量仪表的方法，其中_测量信号是信号电流，其依赖于测量值而在最小电流和最大电流之间变化，-在存在仪表误差的情况中，将信号电流调节为小于3.8mA的误差值，特别是为 3. 6mA,以及-在存在仪表误差期间，控制器引起在存在仪表误差的持续时间中一直持续的测 量间歇。在本发明的一个实施例中，测量阶段的持续时间与测量间歇的持续时间之比依赖 于可用的能量而在20% 100%之间。另外，本发明还在于一种用于操作本发明的测量仪表的方法，其中-测量可用的输入电压，-将输入电压与测量仪表持续操作所需的最小电压相比较，以及
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-在超过最小电压的情况，控制器触发测量阶段，只有当输入电压低于最小电压 时，测量阶段才结束。
现在基于附图详细解释本发明和其他优点，附图中给出了实施例；相同的部件在 图中具有相同的附图标记。附图中图1示意性示出安装在容器上的辐射式测量仪表；图2显示了本发明的辐射式测量仪表的电路图；和图3是连接至光电倍增器的倍增电极的高压级联电路。
具体实施例方式图1示意性显示了具有辐射式测量仪表的测量系统。辐射式测量仪表用于测量物 理测量变量并且用于输出对应于所测得的物理测量变量的测量值的测量信号M。测量系统 包括可由填充物质1填充的容器3。辐射式测量仪表安装在容器3上。物理测量变量例如 是填充物质1在容器3中的物位或者是填充物质1的密度。辐射式测量仪表包括放射性辐射体5，其在工作期间发送放射性辐射穿过容器3。 辐射体5例如由防辐射容器构成，放射性制剂(例如，Co 60或CS 137制剂)放置于该防 辐射容器中。防辐射容器具有开口，辐射穿过该开口以孔径角a射出并且辐照容器3测量仪表包括检测器7，其用于接收穿透容器3的辐射并且用于检测依赖于待测 物理测量变量的辐射强度以及用于将该辐射强度转换为电子输出信号N。检测器7是闪烁 检测器，其具有闪烁器9(这里是闪烁棒)和与其相连的光电倍增器11。闪烁器9和光电倍 增器11位于图1中示出的保护管13中，该保护管例如由不锈钢制成，其安装在容器3的与 辐射体5相对的外壁上。冲击到闪烁器9上的放射性辐射产生在闪烁材料中的闪光。这些 闪光被光电倍增器11检测并且被转换为电子脉冲，电子脉冲可以用作检测器7的电子输出 信号N。脉冲频率(即，每单位时间检测到的电子脉冲的数目)是辐射强度的量度。测量仪表电子装置15连接至检测器7，该测量仪表电子装置用于基于检测器7的 电子输出信号N而生成测量信号M。辐射式测量仪表的供电专有地通过连接至测量仪表电子装置15的单一导线对17 实现。通过导线对17，测量仪表能够连接至上位单元。通过这个导线对17，由测量仪表电 子装置15生成的测量信号M可供测量仪表使用。为此，优选地使用上面为二线制测量仪表提出的两种标准之一，即，测量仪表或 者将经由导线对17流动的电流调节到一个对应于当前测量结果的值，或者测量仪表连接 至总线线路并且测量信号M被以对应于一种常用标准(例如，Profibus或Foundation Fieldbus)的总线信号的形式得到输出。图2显示了本发明的辐射式测量仪表的电路图，其中展示了检测器7、与其相连的 测量仪表电子装置15和导线对17测量仪表电子装置15包括连接至导线对17的电源19，其经由第一供电路径21向 光电倍增器11供电并且经由第二供电路径23向测量及控制电路25供电。在第一供电路 径21中使用蓄能器27，其被经由导线对17供应来自电源19的电能。
在所示实施例中，蓄能器27是接地的或者与电路零点相连的电容，其可以经由第 一供电路径21而充电。为了产生光电倍增器11操作所需的高电压，提供高压发生电路29，其利用高压级 联电路31生成所需的电压。图3显示了一个对此的实施例。高压发生电路29包括在输 入侧的DC/AC转换器33，其经由设置在蓄能器27和电源19之间的分接头而连接至第一 供电路径21。DC/AC转换器33生成交流电压，高压级联电路31利用该交流电压工作。高 压级联电路是通过对交流电压进行倍增和整流而产生直流高压的电路。它们例如被称为 Cockcroft-ffalton电路或者Villard倍增电路，并且以Villard电路为基础，Villard电 路为此一个接一个地多重连接，也就是级联。每一级联的Villard电路都包括两个电容器 和两个二极管，它们以所示出的方式彼此互连。这个高压级联电路31的功能原理是已知的 并且因而在这里不细述。图3显示了六级高压级联电路31，其由六个级联的Villard电路 构成。在每一级都提供电压分接头队、仏、队、仏、队、队。最高的电压分接头队与光电倍增 器11的阴极K相连，在测量操作中，在闪烁器9中通过放射性辐射产生的闪光冲击该阴极 K。其他的电压分接头仏、队、仏、队、队分别连接至光电倍增器11的倍增电极DpD2、D3、D4、 D5。由光脉冲从阴极K释放出的光电子在倍增电极Dp D2、D3、D4、D5之间的电场中被加速和 倍增。然后，它们冲击在最后的倍增电极仏之后连接的阳极A并且以电流脉冲的形式经由 连接至阳极A的模拟脉冲线路35流动。阳极A的模拟输出信号由此形成检测器7的模拟 输出信号N。输出信号N被经由模拟脉冲线路35和其后连接的触发电路37输送至测量仪 表电子装置15，触发电路将模拟输出信号N数字化并将其经由数字脉冲线路39以脉冲P的 形式输送至数字信号处理器41。在这里所示的实施例中，数字信号处理器41是测量及控制 电路25的一个部件。测量及控制电路25的核心元件优选地是微控制器43，其也实现信号 处理器41的功能。测量及控制电路25包括控制器45，其根据在测量仪表中经由导线对17和蓄能器 27提供的电能而触发测量阶段，在测量阶段期间，测量仪表测量物理测量变量。为此，检测在仪表中可用的电能。这例如是通过在输入侧连接至导线对17的测量 电路47实现的，其测量可用的输入电流和输入电压并且将结果提供给测量及控制电路25作为对此的替代或者补充，可以经由能量测量线路49检测经由导线对17和蓄能 器27提供的总能量，测量及控制电路25经由所述能量测量线路49连接至在第一供电路径 21中设置在电源19和蓄能器27之间的分接头。能量测量线路49上的电压是蓄能器27的 充电状态的量度，其被经由相应在测量及控制电路25中集成的电压测量电路51而量化地 检测并被提供给控制器45控制器45的功能优选地同样由测量及控制电路25的微控制器43实现。在本发 明的第一变型中，通过测量电路47测量可用的引入能量，并且控制器45依赖于可用的引入 能量指定测量阶段，在该测量阶段期间，辐射式测量仪表进行测量。在测量间歇期间，蓄能 器27被充电。在这种情况中，在蓄能器27中除了引入能量之外的可用能量例如是基于引 入能量的电流和电压以及蓄能器27的充放电特征曲线而推导出的并且其中考虑了测量阶 段的触发以及测量阶段和测量间歇的持续时间的大小。这里，测量阶段具有例如固定的预 定持续时间。它们例如刚刚在引入的能量连同在蓄能器27中当前可用的能量足以启动测 量阶段时，就立刻被启动。
在第二变型中，测量阶段和测量间歇的触发及持续时间都是基于经由能量测量线 路49所检测并且经由导线对17和蓄能器27在内部总体上可用的总能量而确定的。这里， 测量阶段例如具有固定的预定持续时间，并且例如当引入份能量连同在蓄能器27中当前 可用的能量足以启动测量阶段时，启动测量阶段。在第三变型中，根据在蓄能器27中存储的能量，确定测量阶段和测量间隙。在所 示的实施例中，可以例如基于在电容器上的电压而得到存储的能量，该电压通过能量测量 线路49而位于测量及控制电路25上并且被利用电压测量电路51得到测量。如果所存储 的能量高于预定的上阈值，那么控制器45启动测量阶段。测量阶段的持续时间可以或者是 固定地预定的，或者依赖于蓄能器27的充电状态。在第二种情况中，当存储的能量低于预 定的下阈值时，控制器45结束测量阶段。随后的测量间歇的持续时间是通过蓄能器27重 新充电所需的时间而确定的。控制器45在测量阶段期间专有地操作光电倍增器11。在所示实施例中，这是通过 在蓄能器27和高压发生电路29之间的第一供电路径21中安装的断续器接点53实现的。 断续器接点53由控制器45通过控制线路55操控。在测量阶段期间，断续器接点53闭合 并且光电倍增器11被通过当前经由导线对17可用的能量以及蓄能器27中可用的能量而 供电。在测量阶段期间，应用高压级联电路31，由于与开始提到的电阻分压器不同，在电路 中基本没有无功电流流过，所以仅仅有非常低的能量损失。在测量间隙期间，高压发生电路 29以及光电倍增器11被断开并且不消耗能量。此刻，蓄能器27被通过经由导线对27可用 的能量而充电。如果再次有足够的能量可用，那么控制器45可以启动下一测量阶段。这可 以一直持续到可用能量低于预定的极限值。然后，通过打开断续器接点53，可以触发下一测 量间歇。高压级联电路31提供了以下优点可以被非常迅速地打开和关断，因为它仅仅具 有非常低的内部电容。为了进一步节能，微控制器43在测量间隙期间优选被断开或者以降低的时钟频
率工作。在测量阶段期间，数字信号处理器41基于引入的脉冲P确定物理测量变量。为此， 确定引入的脉冲P的脉冲频率。脉冲频率与辐射强度成正比并且因而与物理测量变量成正 比。脉冲频率是每单位时间引入的脉冲P的数目并且例如是利用微控制器43中的计数器 57和内部时钟59确定的。优选地，测量阶段的持续时间被测定为使得在测量阶段期间至少有预定的最小数 目的脉冲P引入并且可以用于确定脉冲频率。以这种方式，可以限制在确定脉冲频率时出 现的统计误差。测量仪表电子装置25生成对应于所测量的辐射强度的测量信号M并且通过导线 对17提供该测量信号。在所示实施例中，这是通过在电源19和测量及控制电子装置25之 间插入的发送器61 (例如调制解调器)实现的。在第一变型中，如上所示，以总线信号的形式输出测量信号M，并且发送器61是总 线调制解调器，其负责经由构造为数据总线线路的导线对17的通信。同时，整个仪表的供 电自然也经由数据总线线路进行。在本发明的第二变型中，测量信号M是信号电流I，其根据测量值而在最小电流 Imin和最大电流之间改变。这里，由发送器61控制的电源19设置经由导线对17流动
9的信号电流I。这个信号电流I对应于待测量的物理测量变量的测量值。这个信号电流I 由这里未显示的连接至测量仪表的上位单元提供并且实现能量供应，整个测量仪表利用该 能量而工作。在这个变型中，测量阶段的持续时间优选地与代表测量信号的信号电流I有关。 这里，信号电流I依赖于测量值而在最小电流Imin和最大电流之间改变，并且测量阶段 的持续时间随着信号电流I增大而增加。优选地，测量阶段的持续时间与测量间歇的持续时间之比匹配信号电流I，从而随 着信号电流I增加，测量阶段的持续时间相对于测量间歇的持续时间增大。测量阶段的持续时间相比于测量间歇的持续时间的比率被称作占空比。这个比率 利用控制器45而依赖于可用能量而改变。典型地，占空比依赖于经由导线对17提供的能 量而在20% 100%之间。对于有足够能量可用的情况，测量仪表优选地在持续测量操作中以100 %的占空 比工作。为此，例如可用的输入电压被例如利用测量电路47而测量并且与测量仪表连续操 作所需的最小电压相比较。如果输入电压超过连续操作所需的最小电压，那么控制器45启 动测量阶段，只有当输入电压低于最小电压时，该测量阶段才结束。每一辐射式测量仪表都具有对于测量仪表所针对的待测物理测量变量的测量范 围。在物位测量的情况中，测量范围例如由最小物位Lmin和最大物位L_约束。在典型的物 位测量的情况中，放射性辐射被容器3中的填充物质1吸收。由此，在容器3满的情况，较 小的辐射强度冲击检测器7 ；而在容器3空的情况，显著提高的辐射强度冲击检测器7。在密度测量的情况中，测量范围例如由最小和最大密度约束。这里，类似地，在填 充物质具有较高密度的情况，与填充物质具有较低密度的情况相比，较小的辐射强度冲击 检测器7。优选地，为了输出测量结果，与最小电流1_相关联的是在测量仪表的预定测量范 围内存在最高辐射强度的测量值。参照最初描述的对于二线制测量仪表的标准，这意味着， 例如与最小物位Lmin相关联的是4mA的电流值，与最大物位Lmax相关联的是20mA的电流值。这提供了以下优点对于测量较低辐射强度可用的能量比对于测量较高辐射强度 可用的能量更多。相应的，与较高的辐射强度相比，可以在更长的测量阶段期间或者利用更 高的占空比测量较低的辐射强度。待测的脉冲频率在高辐射强度的情况中比在低辐射强度的情况中要高。相应地， 在确定脉冲频率的情况中出现的统计测量误差在高辐射强度时比在低辐射强度时要小。脉 冲频率的统计波动可以附加地通过特殊的数字滤波器(例如，卡尔曼滤波器或中值滤波 器)而减小。在图2所示实施例的情况中，为此为信号处理器41提供数字滤波器63。顺序 测量的脉冲频率的大量个别值被作为输入值而输入滤波函数。滤波器对各个值不同地加权 并且随后确定各个值的平均值。测量阶段持续地越长，可被选择来在确定脉冲频率时得到 考虑的个别值的数目越大。以这种方式，减小统计误差。这个积极影响越大，待测的脉冲频 率越小。对于本发明的辐射式测量仪表，测量信号M是根据测量值而在最小电流Imin和最 大电流之间改变的信号电流I，在接通测量仪表时，信号电流I优选地被调节到最大电 流1_。以这种方式，接通过程被保持地尽可能短，在该过程中蓄能器27被充电。
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在标定操作期间，信号电流I优选地被调节到一个大于20. 5mA的值，特别是被调 节到22mA。对于二线制测量仪表标准的是，预先确定22mA的电流值为误差电流，并且在本 发明的二线制仪表的情况中提供以下优点在标定期间在仪表中有大量能量可用。在存在仪表误差的情况中，信号电流被调节到一个同样根据标准而预先确定的小 于3. 8mA的误差值，特别是被调节为3. 6mA。根据本发明，在存在仪表误差期间，控制器45 使得测量间歇持续存在仪表误差的持续时间。附图标记
1权利要求
辐射式测量仪表，其用于测量位于容器(3)中的填充物质(1)的物理测量变量并且用于输出测量信号(M)，该测量信号对应于所测得的所述物理测量变量的测量值，-该测量仪表具有单一的导线对(17)，经由该导线对为整个测量仪表供电以及通过该导线对实现所述测量信号的传输，该测量仪表包括-放射性辐射体(5)，其在工作期间发送贯穿所述容器(3)的放射性辐射；-检测器(7)，其具有闪烁器(9)和光电倍增器(11)，该检测器用于检测穿透所述容器(3)的依赖于待测物理测量变量的辐射强度并将该辐射强度转换为电子输出信号(N)；-测量仪表电子装置(15)，其用于基于所述检测器(7)的所述电子输出信号(N)而产生所述测量信号(M)并且经由所述导线对(17)提供该测量信号；-蓄能器(27)，其通过所述导线对(17)得到供电；和-控制器(45)，--该控制器根据经由所述导线对(17)和所述蓄能器(26)提供的能量而触发测量阶段，在该测量阶段期间，所述测量仪表测量所述物理测量变量，以及--该控制器在所述测量阶段期间仅仅令所述光电倍增器(11)工作，其中在所述测量阶段期间利用高压级联电路(31)产生光电倍增器(11)工作所需的高电压。
2.根据权利要求1所述的辐射式测量仪表，其中，提供连接至导线对(17)的测量电路 (47)，其测量可用的输入电流和输入电压。
3.根据权利要求1所述的辐射式测量仪表，其中，提供能量测量线路(49)，经由该能量 测量线路检测在测量仪表内部通过导线对(17)和蓄能器(27)提供的能量。
4.根据权利要求1所述的辐射式测量仪表，其中，检测蓄能器(27)的充电状态，并且根 据蓄能器(27)的充电状态触发测量阶段。
5.根据权利要求1所述的辐射式测量仪表，其中，测量仪表电子装置(15)包括微控制 器(43)，其在测量间歇期间被切断或者以减小的时钟频率工作。
6.根据权利要求1所述的辐射式测量仪表，其中，-测量信号(M)是信号电流(I)，其依赖于测量值而在最小电流(Imin)和最大电流(Imax) 之间变化，其中-在测量值对应于最小电流(Imin)的情况，在测量仪表的预定测量范围内存在最高辐 射强度。
7.根据权利要求1所述的辐射式测量仪表，其中，-测量信号(M)是信号电流(I)，其依赖于测量值而在最小电流(Imin)和最大电流(Imax) 之间变化，并且_测量阶段的持续时间与测量间歇的持续时间之比随着信号电流(I)升高而增大。
8.根据权利要求1所述的辐射式测量仪表，其中，-测量信号(M)是信号电流(I)，其依赖于测量值而在最小电流(Imin)和最大电流(Imax) 之间变化，并且_测量阶段的持续时间随着信号电流(I)升高而增加。
9.根据权利要求1所述的辐射式测量仪表，其中，测量信号(M)是总线信号。
10.根据权利要求1所述的辐射式测量仪表，其中，-提供计数器(57)，其对光电倍增器(11)产生的脉冲(P)进行计数，并且-测定测量阶段的持续时间，使得在测量阶段期间，至少产生预定的最小数目的脉冲⑵。
11.用于操作根据权利要求1所述的辐射式测量仪表的方法，其中所述测量信号(M)是 信号电流(I)，其依赖于所述测量值而在最小电流(Imin)和最大电流(Imax)之间变化，并且 在接通所述测量仪表时所述信号电流(I)被调节为所述最大电流(Imax)。
12.用于操作根据权利要求1所述的辐射式测量仪表的方法，其中所述测量信号(M)是 信号电流(I)，其依赖于所述测量值而在最小电流(Imin)和最大电流(Imax)之间变化，并且 其中所述信号电流(I)在标定操作中被调节为大于20. 5mA的值，特别是为22mA。
13.用于操作根据权利要求1所述的辐射式测量仪表的方法，其中_所述测量信号(M)是信号电流(I)，其依赖于所述测量值而在最小电流(Imin)和最大 电流(Imax)之间变化，-在存在仪表误差的情况中，将所述信号电流(I)调节为小于3. 8mA的误差值，特别是 为3. 6mA,以及-在存在仪表误差期间，所述控制器(45)引起在存在所述仪表误差的持续时间中一直 持续的测量间歇。
14.根据权利要求1所述的辐射式测量仪表，其中，测量阶段的持续时间与测量间歇的 持续时间之比依赖于可用的能量而在20% 100%之间。
15.用于操作根据权利要求1所述的辐射式测量仪表的方法，其中 -测量可用的输入电压，-将所述输入电压与所述测量仪表持续操作所需的最小电压相比较，以及 _在超过所述最小电压的情况，所述控制器(45)触发测量阶段，只有当所述输入电压 低于所述最小电压时该测量阶段才结束。
全文摘要
公开了一种辐射式测量仪表，用于测量位于容器(3)中的填充物质(1)的物理测量变量并且输出测量信号，该测量信号对应于所测的物理测量变量的测量值。测量仪表具有单一的导线对(17)，整个测量仪表的供电通过该导线对进行并且测量信号的传输也通过该导线对实现。测量仪表包括放射性辐射体(5)，其在操作期间发送穿过容器(3)的放射性辐射；检测器(7)，其具有闪烁器(9)和光电倍增器(11)并且用于检测依赖于待测物理测量变量且穿透容器(3)的辐射强度并将其转换为电子输出信号(N)；测量仪表电子装置(15)，其用于基于检测器(7)的电子输出信号(N)产生测量信号(M)并通过导线对(17)提供该测量信号；蓄能器(27)，其通过导线对(17)得到供电；控制器(45)，其根据通过导线对(17)和蓄能器(27)而提供的能量，触发测量阶段，在测量阶段测量仪表测量物理测量变量，并且控制器在测量阶段期间仅仅令光电倍增器(11)工作，其中在测量阶段中利用高压级联电路(31)产生光电倍增器(11)工作所需的高电压。
文档编号G01F23/288GK101855524SQ200880115086
公开日2010年10月6日 申请日期2008年11月7日 优先权日2007年11月9日
发明者哈特穆特·达姆, 姜明政, 约亨·波利特, 西蒙·魏登布鲁赫 申请人:恩德莱斯和豪瑟尔两合公司