测量和自动化技术的现场设备的制作方法

本发明涉及测量和自动化技术的现场设备，所述现场设备具有无线电模块。

背景技术

现场设备用于测量和自动化技术，以便记录各种类型的被测变量。例如，现场设备用来测量管道中介质的体积流量或者容器中介质的填充水平。

许多这种现场设备具有交互设施，包括小键盘和显示器，以便在现场设备中进行设置或者检索当前的被测变量。然而，例如因为具有多个按键的小键盘可能是错误源，所以常常并不期望具有小键盘的复杂交互设施。从而，申请de102013107606a1公开了一种光电装备组件，其具有用于时间分辨记录加速度曲线的至少一个加速度传感器和显示器。使用例如能够通过敲击生成并且与加速度曲线匹配的装备组件的加速度来操作装备组件，其中加速度传感器能够记录加速度生成的位置。这能够用来通过在显示器的不同区域上敲击来控制装备组件。

根据所使用的现场，由于现场设备具有用于远程控制的无线电接口，所以可能对通过与现场设备的直接机械交互来全方位控制现场设备并不感兴趣。然而，只有在真正对这种控制感兴趣的情况下才需要这种无线电接口。在不使用接口的情况下，它表现出关于不期望的致动的安全风险。另外，具有无线电接口的现场设备意味着增加了能量需求。因此，本发明的目的是提供一种现场设备，其在不期望的操作方面具有增加的安全性并且具有较低的能量需求。本发明目的通过在独立权利要求1中定义的现场设备来实现。

技术实现要素：

在这种情况下，本发明的用于测量和自动化技术的现场设备包括如下元件：

具有外壳体的外壳，所述外壳体具有至少一个外壳室，所述至少一个外壳室具有至少一个外壳壁，其中所述至少一个外壳壁包围所述外壳室；

测量换能器，用于记录至少一个被测变量；

操作电子器件，用于操作测量换能器并且用于提供取决于被测变量的信号，其中所述操作电子器件布置在所述外壳室中，并且其中所述操作电子器件与所述测量换能器电耦合；

无线电模块，其用来发送信息并且与操作电子器件电耦合，其中所述无线电模块布置在外壳室中；

其中，所述现场设备进一步包括至少一个加速度传感器，其布置在外壳室中并且通过加速度传感器能够记录外壳体的加速度，并且其中，所述操作电子器件与所述加速度传感器电耦合并且适合于将至少一个加速度序列解释为用于控制操作电子器件的输入信号序列，并且

其中，所述无线电模块可以通过第一输入信号序列接通并且可以通过第二输入信号序列关闭。

在现场设备的有益实施例中，无线电模块是蓝牙无线电模块。

在现场设备的有益实施例中，现场设备进一步包括显示单元，其中所述显示单元插入在外壳壁中，与操作电子器件电耦合并且在第一模式中显示第一参数集，

其中显示单元能够被第三输入信号序列触发以便显示至少第二参数集。

在现场设备的有益实施例中，显示单元包括显示器或led元件。

在现场设备的有益实施例中，操作电子器件适合于分析通过加速度传感器测量的至少一个加速度值并且将超过加速度限制值作为输入信号记录。

在现场设备的有益实施例中，加速度传感器适合于将超过至少一个加速度限制值作为输入信号记录，其中由加速度传感器记录的输入信号和/或输入信号序列可由操作电子器件记录。

在现场设备的有益实施例中，加速度传感器和/或操作电子器件适合于考虑输入信号和/或输入信号序列的一个、两个或三个空间轴的加速度值。

在现场设备的有益实施例中，加速度传感器和/或操作电子器件适合于考虑为分析加速度值所确定的振荡频率。

在现场设备的有益实施例中，输入信号序列的检测是基于分析输入信号序列的时间间隔和/或幅度和/或输入信号的数目。

在现场设备的有益实施例中，第一输入信号序列和第二输入信号序列是相等的。

在现场设备的有益实施例中，两个输入信号序列被至少3秒并且尤其是至少5秒的时间间隔分隔。

在现场设备的有益实施例中，测量换能器被布置在外壳室中。

在现场设备的有益实施例中，被测变量是来自以下列表的至少一个变量：

体积流量、质量流量、密度、粘性、温度、压力、填充水平、ph值、电导率、电流、电压、电容、电感、电磁辐射透射率和/或吸收率、声音信号透射率和/或吸收率。

从而本发明提供了一种具有无线电模块的现场设备，该无线电模块能够通过触摸或敲击接通和关闭。

附图说明

现在将基于在附图中示意性图示的实施例的形式更详细地解释本发明，附图如下示出：

图1是从上面打开的外壳的平面图；和

图2是外壳的侧视图。

具体实施方式

图1示出了本发明的现场设备1的外壳的平面图。外壳从上面打开，并且具有外壳壁10和外壳室11，在外壳室11中布置有操作电子器件20、无线电模块30、加速度传感器40和测量换能器50，其中显示单元60被插入到外壳壁10中。在图2中所示出的外壳壁10的侧面在图1中用字母a来标明。在这种情况下，加速度传感器40可以与显示单元60机械耦合。测量换能器例如能够适合于记录来自以下列表中的至少一个被测变量：体积流量、质量流量、密度、粘性、温度、压力、填充水平、ph值、电导率、电流、电压、电容、电感、电磁辐射透射率和/或吸收率、声音信号透射率和/或吸收率。

通过以第一输入信号序列在现场设备1的外壳上触摸或敲击，能够接通例如蓝牙无线电模块的无线电模块30。通过第二输入信号序列，能够关闭无线电模块30。无线电模块30提供了对现场设备1的操作电子器件20的访问，该访问使得能够在操作电子器件20和用户之间进行信息交换。在这种情况下，信息交换能够用于例如检索测量数据或由用户控制或者维护现场设备1。

通过触摸或敲击发送的机械输入信号序列被加速度传感器40转换为电信号序列，所述输入信号序列具有一系列输入信号。输入信号序列的检测由加速度传感器40或与加速度传感器40电耦合的操作电路20来完成。

在实施例的有益形式中，为了把信号从无处不在的噪声中分离，例如能够建立要通过触摸或敲击获得的加速度下限。

取决于现场设备中计算能力的可用性，也可以使用更高级的信号分析，其中例如执行基于总输入信号序列或输入信号序列的输入信号的傅里叶变换的频率分析。频率分析可能是有用的，以便检测现场设备1的外壳的受激本征频率和噪声，并且将其从输入信号或输入信号序列的典型频率中分离。

在实施例的有益形式中，代替基于傅里叶变换的频率分析，也可以对信号分析应用“离散小波分析”的概念。在这种情况下，其形状与随着时间变化的典型输入信号的形状相似的小波与加速度传感器40记录的信号卷积。卷积的最大值出现在小波与加速度传感器40所记录信号的高度一致之处。在这种情况下，由于任何函数与小波的卷积起到类似带通滤波器的作用，所以噪声或外壳的受激本征频率对加速度传感器40记录的信号的贡献可以被有效地屏蔽。在给定情况下，此过程的特点为对计算能力需要较低。

在加速度传感器40分别考虑两个或三个空间轴的加速度值的情况下，能够补充创建现场设备1的空间加速度曲线。通过与期望的曲线调和，能够改进输入信号和输入信号序列的检测。

在这种情况下，期望的曲线和/或至少一个小波的形状能够被存储在操作电子器件20中。

输入信号序列的检测是基于分析输入信号序列的时间间隔和/或幅度和/或输入信号的数目。优选地是，输入信号序列在这种情况下具有至少两个输入信号，其中在相邻输入信号之间的时间间隔至多为5秒，并且特别的是至多为3秒。依照这种方式，确保区分随机单个的冲击。例如，输入信号序列还可以包括多个序列子区域。第一输入信号序列和第二输入信号序列例如可以是相等的。依照这种方式，对现场设备的操作电子器件的存储器需求较低。

图2示出了在图1中用箭头a标明的现场设备1的外壳的侧面的侧视图，其具有外壳壁10和插入到外壳壁10中并且与操作电子器件电耦合的显示单元60。显示单元60适合于在第一模式中显示第一参数集。第一参数集例如可以包括至少一个当前的被测变量或能量消耗或数据传输速率。第三输入信号序列可以用来使显示单元60输出第二参数集。第二参数集例如可以包括至少一个被转换为另一单位的当前的被测变量或者至少一个经过指定时间间隔随着时间变化的被测变量或者经过指定时间间隔的至少一个被测变量的平均值。第二参数集还可以包括多个设备参数的列表。在这种情况下，把显示单元从第二模式改变到第一模式可以在一定量时间之后自动发生或者借助第四输入信号序列发生，其中第四输入信号序列可以与第三输入信号序列相等。在实施例的附加形式中，显示单元还可以在至少第三模式中操作，其中第三模式适合于允许显示单元显示第三参数集。

从而本发明的现场设备包括至少一个加速度传感器，借此可以借助机械交互接通和关闭无线电模块30。

附图标记

1现场设备

10外壳壁

11外壳室

20操作电子器件

30无线电模块

40加速度传感器

50测量换能器

60显示单元

a在图2中示出的侧面