ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С БАТАРЕЙНЫМ ПИТАНИЕМ Российский патент 2022 года по МПК G01F15/18 

Ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет патентной заявки Германии № 10 2018 212 965.7, поданной 2 августа 2018 года, которая в полном объеме включена в данный документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к измерительному устройству с батарейным питанием, с клеевым слоем для прикрепления измерительного устройства в желательном месте измерения. В частности, измерительное устройство может быть выполнено для измерения уровня заполнения, в особенности для измерения уровня заполнения с помощью радарного прибора. Кроме того, изобретение относится к способу приведения в действие измерительного устройства.

Уровень техники

В электронных потребительских товарах и/или измерительных устройствах с батарейным питанием, как правило, применяют пластиковые пленки в качестве изолятора между батареей и отводом напряжения электронной схемы, чтобы предотвратить разряд батареи перед пуском измерительного устройства в эксплуатацию. Таким образом, в исходно поставляемом состоянии электронная схема измерительного устройства отделена пластиковой пленкой от источника энергоснабжения. Для приведения измерительного устройства в действие пользователь удаляет пластиковую пленку, в результате чего замыкается контакт между батареей и отводом напряжения. Для удаления пластиковой пленки корпус измерительного устройства имеет отверстие по меньшей мере в одном месте.

Измерительные устройства, например, промышленные измерительные устройства, неоднократно эксплуатируются в таких средах, в которых могут присутствовать взрывоопасные или коррозионно-агрессивные газы или жидкости, которые не должны приходить в контакт с электронной схемой и сенсорной системой измерительного устройства. Кроме того, могут попадаться частицы пыли, в частности электропроводные частицы пыли, которые могут оказывать негативное влияние на электронную схему и сенсорную систему. Помимо прочего, это может быть релевантным для топливозаправочных установок или химических заводов, например, таких как нефтеперегонные заводы или предприятия по производству лаков.

Например, в топливозаправочных установках и химических заводах измерительные устройства могут применяться для регистрации уровня заполнения загруженного в резервуар материала. В отношении загруженного материала речь может идти, в частности, о жидкости или сыпучем материале. Уровень заполнения может быть измерен способом на основе радара, причем радарный сигнал излучается на поверхность загруженного материала. Время прохождения радарного сигнала от устройства для измерения уровня заполнения до поверхности загруженного материала и обратно является пропорциональным длине пройденного пути, так что по измеренному времени прохождения при знании положения устройства для измерения уровня заполнения и геометрической формы резервуара можно определить уровень заполнения. Зачастую требуется, чтобы регистрировались и другие измеряемые величины, например, температура.

Для безопасной и надежной эксплуатации измерительных устройств, например, таких как устройства для измерения уровня заполнения, может быть необходимым, чтобы электронная схема и сенсорная система не приходили в контакт с жидкостями и газами в окружающей измерительное устройство среде. Для этого может потребоваться, чтобы отверстие в корпусе измерительного устройства при подключении и/или приведении в действие энергоснабжения было герметизировано. До сих пор это достигалось трудоемкими способами изготовления, которые связаны с соответственно высокими производственными издержками.

Сущность изобретения

Посредством вариантов осуществления изобретения может быть предпочтительным образом получено просто изготовляемое измерительное устройство с батарейным питанием.

Это достигается объектами независимых пунктов формулы изобретения. Дополнительные варианты осуществления изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения и нижеследующего описания.

Первый аспект изобретения относится к измерительному устройству, которое содержит корпус с размещенными в нем электронным и сенсорным блоком для регистрации измеренной величины, батарею для энергоснабжения электронного и сенсорного блока, магнитный переключатель, магнит для приведения в действие магнитного переключателя, клеевой слой и защитную пленку для покрытия клеевого слоя. Клеевой слой размещен снаружи на корпусе и предназначен для прикрепления измерительного устройства в желательном месте измерения, причем защитная пленка соединена с магнитом так, что удаление защитной пленки с клеевого слоя приводит к отделению магнита от корпуса. Кроме того, измерительное устройство выполнено так, что отделение магнита от корпуса переключает магнитный переключатель из первого состояния переключателя во второе состояние переключателя, причем в первом состоянии переключателя по меньшей мере часть электронного и сенсорного блока не снабжается энергией от батареи, и причем часть электронного и сенсорного блока во втором состоянии переключателя получает энергию от батареи.

В результате наличия защитной пленки с соединенным с ней магнитом, может быть предпочтительным образом обеспечено то, что батарея не будет разряжаться во время хранения измерительного устройства. Кроме того, за счет активирования энергоснабжения посредством отделения защитной пленки, во-первых, пользователь простым и интуитивным путем запускает энергоснабжение, и, во-вторых, одновременно высвобождает клеевой слой, который предусмотрен и/или выполнен для прикрепления измерительного устройства на месте измерения, например, на резервуаре. Тем самым может быть гарантировано, что измерительное устройство перед приведением в действие и/или размещением на месте измерения, то есть, до удаления защитной пленки, не будет расходовать энергию, и что при приведении в действие и/или при размещении измерительного устройства на месте измерения автоматически активируется энергоснабжение, без необходимости в дополнительных мерах со стороны пользователя для приведения в действие. Благодаря активированию энергоснабжения посредством магнитного переключателя также предпочтительным образом может быть выполнен полностью замкнутый корпус, так что размещенные в нем компоненты измерительного устройства могут быть всецело и надежно защищены от внешних воздействий.

Например, измерительное устройство может достигать высокой степени защиты IP (международной классификации способа защиты), например, IP 68 и/или 69. Кроме того, предпочтительным образом предотвращается разряд батареи перед приведением измерительного устройства в действие, чтобы увеличить срок службы батареи и/или период эксплуатации измерительного устройства, а также улучшить срок хранения измерительного устройства.

Электронный и сенсорный блок может быть выполнен для регистрации различных измеряемых величин, например, таких как уровень заполнения, предельное состояние, и/или любых других измеряемых величин (например, температуры и/или давления). В частности, электронный и сенсорный блок может быть рассчитан на регистрацию уровня заполнения и/или предельного уровня загруженного материала в резервуаре, например, посредством измерения уровня заполнения и/или предельного уровня с использованием радарного прибора. Для этого электронный и сенсорный блок может иметь антенну. Например, может быть использована параболическая антенна, рупорная антенна, антенна Кассегрена, патч-антенна и/или антенная решетка. Настройка антенной решетки может быть выполнена, например, адаптивно, чтобы иметь возможность согласования с характеристикой направленности антенной решетки, например, для достижения высокой фокусировки луча.

Кроме того, электронный и сенсорный блок может иметь антенный переключатель «прием-передача» (дуплексер), посредством которого может производиться переключение между режимами передачи и приема. В частности, переключатель «прием-передача» может быть предназначен для того, чтобы можно было выполнять различение во времени радарного сигнала, который может быть излучен электронным и сенсорным блоком (также называемого сигналом передачи), и отраженной от загруженного материала частью радарного сигнала (также называемого сигналом приема).

Для регистрации измеренной величины, например, такой как уровень заполнения загруженным материалом в резервуаре, электронный и сенсорный блок может использовать способы как аналоговой, так и цифровой обработки сигнала. Соответственно этому, например, электронный и сенсорный блок может иметь по меньшей мере один усилитель, фильтр нижних частот и/или полосовой фильтр для аналоговой обработки сигнала. Кроме того, электронный и сенсорный блок может иметь аналого-цифровой преобразователь для развертки и квантования аналогового сигнала. Кроме того, электронный и сенсорный блок может иметь один или многие процессоры для обработки цифрового сигнала, например, микропроцессор, цифровой процессор обработки сигналов, и/или другие процессоры со специализированными сообразно применению наборами команд (проблемно-ориентированные цифровые сигнальные процессоры - ASIP). Кроме того, электронный и сенсорный блок может иметь по меньшей мере один специально предназначенный модуль памяти для хранения данных и/или программных кодов, в частности, энергозависимый или энергонезависимый модуль памяти. Кроме того, электронный и сенсорный блок может иметь одну или многие проблемно-ориентированные интегральные микросхемы (ASIC).

Например, измерительное устройство может быть выполнено для осуществления измерений в окружающих средах, в которых появляются пыль, жидкости или газы, которые могут оказывать вредное влияние на режим работы электронного и сенсорного блока. Кроме того, может потребоваться проведение измерений в окружающих средах, в которых появляются взрывоопасные газы. Для безопасной и надежной эксплуатации измерительного устройства в таких окружающих средах корпус измерительного устройства может быть выполнен так, что он полностью охватывает электронный и сенсорный блок, батарея и магнитный переключатель полностью. В частности, корпус измерительного устройства может быть сформирован таким образом, что он не может быть вскрыт, так что, например, батарея для энергоснабжения электронного и сенсорного блока не может быть заменена. В частности, при несменных батареях разряд батареи перед пуском в эксплуатацию измерительного устройства может быть предпочтительным образом предотвращен посредством магнита и магнитного переключателя.

Измерительное устройство может иметь многочисленные батареи для энергоснабжения электронного и сенсорного блока. Например, батареи могут быть подключены последовательно или параллельно. Также возможно, что различные батареи питают электроэнергией различные компоненты электронного и сенсорного блока. Здесь и впоследствии термин «батарея» включает первичный гальванический элемент, аккумулятор, а также межблочные соединения первичных элементов и/или аккумуляторов. Поэтому термином «батарея» описываются как перезаряжаемые, так и незаряжаемые накопители электрической энергии, например, на электрохимической основе.

Клеевой слой измерительного устройства размещен снаружи на корпусе измерительного устройства и выполнен для прикрепления измерительного устройства в желательном месте измерения. Например, в случае измерительного устройства для измерения уровня заполнения загруженного материала в резервуаре клеевой слой выполнен для неразъемного прикрепление измерительного устройства на стенке резервуара, в котором необходимо измерить уровень заполнения. При этом клеевой слой имеет размер, например, 6×6 см². Но также возможно, что применяют бóльшие или меньшие клеевые слои. Клеевой слой может иметь любую геометрическую форму, например, круглую, овальную, эллиптическую, квадратную, геометрическую форму многоугольника и/или прямоугольника.

Клеевой слой покрыт защитной пленкой, которая соединена с магнитом так, что отделение защитной пленки от клеевого слоя приводит к удалению магнита с корпуса. Например, магнит может быть приклеен к защитной пленке. Но, например, также возможно, что магнит полностью или частично обернут защитной пленкой. В отношении магнита речь предпочтительно идет о постоянном магните. Например, он может быть сформирован в виде металлического сплава из железа, никеля и/или алюминия с добавками из кобальта, марганца и меди, или также в виде керамического материала. При отделении защитной пленки от клеевого слоя одновременно удаляется магнит с корпуса измерительного устройства, и тем самым также отделяется от магнитного переключателя. Вследствие этого клеевой слой предпочтительным образом высвобождается для размещения измерительного устройства на месте измерения, и одновременно активируется энергоснабжение.

При этом защитная пленка может, по меньшей мере частично, выступать за край клеевого слоя. Это обеспечивает возможность эффективной защиты клеевого слоя, а также облегчает удаление защитной пленки пользователем.

Удаление магнита с корпуса приводит к тому, что магнитный переключатель переключается из первого состояния переключателя во второе состояние переключателя. Здесь и далее магнитный переключатель представляет собой переключатель, который включается и/или срабатывает от магнитного поля. Например, магнитный переключатель может быть выполнен как герконовый переключатель. В частности, в первом состоянии переключателя электрический контакт разомкнут, тогда как во втором состоянии переключателя электрический контакт замкнут. Таким образом, измерительное устройство может быть рассчитано на то, чтобы в первом состоянии переключателя электрическая цепь тока была прервана, и/или чтобы электрическая цепь тока замыкалась во втором состоянии переключателя.

Измерительное устройство выполнено для того, чтобы в первом состоянии переключения магнитного переключателя батарея не подавала энергию по меньшей мере части электронного и сенсорного блока. Переход магнитного переключателя во второе состояние переключателя приводит к тому, что часть электронного и сенсорного блока снабжается энергией. Не снабжаемая энергией часть электронного и сенсорного блока в первом состоянии переключателя может представлять собой, например, часть электронного и сенсорного блока, которая потребляет много энергии, например, больше, чем другая часть электронного и сенсорного блока. Измерительное устройство может быть также конфигурировано так, что весь электронный и сенсорный блок целиком снабжается энергией от батареи во втором состоянии переключателя, и/или что в первом состоянии переключателя электронный и сенсорный блок полностью отделен от батареи. Благодаря тому, что батарея не снабжает энергией по меньшей мере часть электронного и сенсорного блока в первом состоянии переключения магнитного переключателя, может быть снижен расход тока измерительным устройством перед приведением в действие, и тем самым удлинен срок службы батареи.

Таким образом, в результате удаления защитной пленки с клеевого слоя может быть, во-первых, высвобожден клеевой слой для прикрепления измерительного устройства в желательном месте измерения. Во-вторых, активируется режим работы батареи, то есть, удаление защитной пленки с клеевого слоя приводит также к тому, что электронный и сенсорный блок снабжается энергией от батареи. Сочетанием достигаемых удалением защитной пленки эффектов упрощается приведение измерительного устройства в действие. В частности, в случае труднодоступных мест измерения, кроме того, реализуется то, что соответствующее изобретению измерительное устройство не может быть нанесено на место измерения без активирования работы батареи В результате исключается непреднамеренная активация батареи.

Согласно дополнительному варианту осуществления, корпус полностью охватывает батарею, электронный и сенсорный блок и магнитный переключатель. В частности, измерительное устройство может не иметь пластиковую пленку для изоляции батареи перед приведением в действие. Тем самым корпус измерительного устройства может не иметь отверстие для удаления пластиковой пленки.

Корпус может образовывать замкнутое внутреннее пространство, в котором размещены электронный и сенсорный блок, батарея и магнитный переключатель. Благодаря полностью закрытому корпусу электронный и сенсорный блок, батарея и магнитный переключатель могут быть защищены от пыли, газов и жидкостей в окружающей измерительное устройство среде. Тем самым может быть обеспечена безопасная и надежная эксплуатация измерительного устройства. Например, устройство для измерения уровня заполнения с полностью закрытым корпусом может действовать внутри или снаружи резервуара, в котором нужно измерять загруженный материал.

При этом корпус измерительного устройства сформирован так, чтобы измерение регистрируемой измеренной величины было возможным сквозь корпус. В частности, когда измерительное устройство выполнено как устройство для измерения уровня заполнения по принципу радара, корпус может быть изготовлен, например, из полимерного материала, который может быть по существу прозрачным для радарного сигнала. В качестве альтернативы этому, также может быть прозрачным для излучаемого электронным и сенсорным блоком радарного сигнала только участок корпуса, и электронный и сенсорный блок может быть конфигурирован так, что радарный сигнал распространяется через прозрачный участок корпуса.

В частности, корпус может быть сформирован так, что излученный электронным и сенсорным блоком радарный сигнал может передаваться сквозь корпус, в частности, сквозь стенку корпуса. Например, корпус может быть изготовлен из полимерного материала, например, из полиэтилена (PE) и/или полиэтилена высокой плотности (High Density Polyethylen - HDPE), который по существу прозрачен для радарного сигнала, излучаемого электронным и сенсорным блоком . Также возможно, что только участок корпуса является прозрачным для радарного сигнала, излучаемого электронным и сенсорным блоком, и/или электронный и сенсорный блок может быть конфигурирован так, что радарный сигнал распространяется сквозь прозрачный участок корпуса. Также может быть предусмотрено, что по меньшей мере в одной частичной области корпуса, через которую производится излучение и прием радарного сигнала, толщину стенки корпуса выбирают так, что радарный сигнал не поглощается корпусом или поглощается лишь незначительно. Толщина, и/или толщина стенки, оболочки корпуса может составлять величину, например, в диапазоне от 1 мм до 5 мм, например, чтобы обеспечить достаточную механическую стабильность. В частичной области толщина корпуса может быть меньшей, нежели в другой частичной области корпуса.

Согласно одному варианту осуществления, корпус охватывает батарею, электронный и сенсорный блок, и магнитный переключатель герметично, в частности, непроницаемо для пыли, водонепроницаемо и/или воздухонепроницаемо. Например, корпус измерительного устройства может быть рассчитан и/или сформирован для достижения степени защиты IP 68 и/или IP 69, то есть, он является непроницаемым для пыли и обеспечивает защиту от проникновения воды даже при длительном окунании. Кроме того, корпус может быть выполнен так, чтобы предотвращать проникновение газов внутрь корпуса. Например, это может быть актуальным в установках химической промышленности, в которых могут возникать взрывоопасные или коррозионно-агрессивные газы.

Согласно дополнительному варианту осуществления, электронный и сенсорный блок предназначен для измерения уровня заполнения в резервуаре посредством радара, и/или желательное место измерения представляет собой стенку резервуара. При этом электронный и сенсорный блок может иметь антенну, с которой может излучаться радарный сигнал по направлению к поверхности загруженного материала. Электронный и сенсорный блок может быть сформирован так, чтобы определять время прохождения между излучением радарного сигнала (соответственно сигнала передачи) и приемом отраженного от поверхности загруженного материала радарного сигнала (соответственно сигнала приема). Например, при знании скорости распространения в среде между измерительным устройством и поверхностью загруженного материала можно по времени прохождения радарного сигнала рассчитать и/или определить расстояние между измерительным устройством и поверхностью загруженного материала.

Во многих вариантах применения эта скорость распространения может быть достаточно точно аппроксимирована относительно скорости света. Например, высота загруженного материала может быть определена, когда известна высота местоположения измерительного устройства над дном резервуара. Поскольку радарный сигнал иногда отражается от поверхности загруженного материала только частично, в то время как другая часть радарного сигнала распространяется через загруженный материал, уровень заполнения также может быть измерен так, что определяется промежуток времени между приемом отраженной от поверхности загруженного материала части радарного сигнала и приемом отраженной от дна резервуара части радарного сигнала. При этом должна учитываться скорость радарного сигнала внутри загруженного материала.

Например, стенка резервуара может быть изготовлена из полимерного материала, такого как полиэтилен или полипропилен. Измерительное устройство может быть размещено снаружи резервуара, причем радарный сигнал распространяется через корпус измерительного устройства и стенку резервуара. Правда, также возможно, что измерительное устройство размещают внутри резервуара, в котором нужно измерять уровень заполнения. В зависимости от предусмотренного места измерения, клеевой слой тем самым может быть нанесен либо на верхнюю, либо на нижнюю сторону измерительного устройства, а также соответственно месту магнитного переключателя.

Согласно дополнительному варианту осуществления, клеевой слой имеет выемку для магнита, и/или магнит размещен в выемке между корпусом и защитной пленкой. Посредством выемки в клеевом слое для размещения магнита можно, во-первых, избежать того, что магнит прочно прилипнет к клеевому слою. Например, магнит может быть выполнен в виде магнитной пластинки, которая одной стороной соединена с защитной пленкой, без возникновения опасности того, что противолежащей стороной магнитная пластинка прилипнет к клеевому слою. Во-вторых, магнит благодаря выемке в клеевом слое может быть размещен ближе к корпусу и находящемуся в нем магнитному переключателю. В результате сокращения дистанции до магнитного переключателя может быть достигаться то, что магнит создает более сильное магнитное поле в области магнитного переключателя, так что магнит надежнее удерживает магнитный переключатель в первом состоянии переключателя.

Согласно дополнительному варианту осуществления, корпус выполнен для того, чтобы обеспечить измерение сквозь корпус, и/или регистрацию измеренной величины посредством электронного и сенсорного блока проводилась сквозь корпус, в частности, сквозь стенку корпуса. В частности, это может быть предпочтительным тогда, когда корпус полностью заключает в себе электронный и сенсорный блок, батарею и магнитный переключатель.

Согласно дополнительному варианту осуществления, корпус включает по меньшей мере две конструкционных детали корпуса, и по меньшей мере две конструкционных детали корпуса соединены друг с другом посредством сварки и/или склеивания. Например, корпус может состоять из двух конструкционных деталей корпуса, которые склеены друг с другом с помощью подходящего клея, и/или соединены между собой посредством ультразвуковой сварки, так, чтобы место сварки могло состоять из расплавленного материала обеих конструкционных деталей корпуса. В результате сварки и/или склеивания конструкционных деталей корпуса может быть изготовлен непроницаемый для пыли, жидкостей или газов корпус, который может защищать электронный и сенсорный блок, батарею и магнитный переключатель, например, от агрессивных сред или взрывоопасных газов.

По меньшей мере две конструкционных детали корпуса предпочтительно изготовлены из одного и того же полимерного материала (например, полиэтилена или полипропилена). В частности, корпус может быть выполнен из двух идентичных половин корпуса. Но также возможно, что различные конструкционные детали корпуса сформированы из различных материалов.

Согласно дополнительному варианту осуществления, корпус радарного датчика изготовлен полностью из полимерного материала, в частности, термопластичного полимерного материала. Это обеспечивает возможность экономичного изготовления посредством литья под давлением.

В частности, является предпочтительным, когда корпус сформирован из полимерного материала с низкой относительной диэлектрической проницаемостью (1,5-3), например, такого как полиэтилен или полипропилен. Поскольку измерение радарным датчиком выполняется сквозь корпус, это сокращает «звон» антенны, улучшает качество принимаемого сигнала в мертвой зоне, и тем самым уменьшает расстояние блокирования датчика. Под расстоянием блокирования подразумевают дистанцию, в пределах которой невозможны никакие или, соответственно, никакие надежные измерение/оценка принимаемого сигнала.

Согласно дополнительному варианту осуществления, корпус формируют в виде единой цельной детали из полимерного материала литьем под давлением. Корпус, отлитый под давлением в виде цельной детали из полимерного материала, является особенно предпочтительным, так как он не имеет никаких мест соединения, в которых различные конструкционные детали корпуса соединены друг с другом, и в которых могут возникать неплотности. Поэтому облицовка под давлением электронного и сенсорного блока, батареи и магнитного переключателя для создания корпуса в виде цельной детали может иметь результатом особенно безопасные и прочные измерительные устройства, например, для измерения уровня заполнения на основе радара.

Согласно дополнительному варианту осуществления, магнитный переключатель представляет собой герконовый переключатель. Герконовый переключатель может иметь магнитный переключающий язычок, который при удалении магнита с корпуса и тем самым от магнитного переключателя может сдвигаться так, что переключатель может переходить из первого состояния переключателя во второе, и обратно. В результате перемещения магнитного переключающего язычка может замыкаться и/или размыкаться электрический контакт. Другими словами, герконовый переключатель посредством магнитного поля, создаваемого соединенным с защитной пленкой магнитом, может удерживаться в разомкнутом (соответственно, первом) и/или замкнутом (соответственно, втором) состоянии переключателя, и/или включаться. Состояние переключателя может изменяться, когда магнит удаляют от магнитного переключателя в результате отделения защитной пленки от клеевого слоя.

Герконовый переключатель также может иметь два магнитных переключающих язычка, которые перемещаются относительно друг друга при удаления магнита от корпуса/магнитного переключателя. Кроме того, в корпусе измерительного устройства может быть размещен второй магнит, который удерживает герконовый переключатель во втором состоянии переключателя, пока не действует магнитное поле с наружной стороны корпуса.

Согласно дополнительному варианту осуществления, измерительное устройство имеет размещенный в корпусе блок связи, причем блок связи предназначен для обеспечения возможности беспроводной передачи данных измерений через корпус. Для этого в блоке связи могут быть использованы, в частности, известные технологии, такие как Bluetooth (например, Bluetooth Low Energy (Bluetooth с низким энергопотреблением)), ZigBee, Wi-Fi (например, протокол Wi-Fi HaLow), и/или стандарты сотовой мобильной связи, такие как 2G, 3G или 4G (например, LTE Cat 0). Блок связи может быть рассчитан также на создание оптического канала связи. Тем самым блок связи может иметь Bluetooth-модуль, радиомодуль, WLAN-модуль, и/или инфракрасный модуль.

Блок связи может быть предназначен для передачи измеренных значений в заданные моменты времени, в частности, периодически. Блок связи может быть предназначен также для приема и обработки сообщений и/или управляющих сигналов от других приборов. Например, блок связи может быть предназначен для приема и обработки информации и/или управляющего сигнала, посредством которых другим прибором запрашивается измеренное значение. Блок связи может быть предназначен для приведения в действие и/или срабатывания электронного и сенсорного блока в ответ на управляющий сигнал, чтобы исполнять измерение. Кроме того, блок связи может быть предназначен для того, чтобы в качестве ответа на запрос измеренного значения и/или на управляющий сигнал другого прибора, передавать измеренное значение, определенное электронным и сенсорным блоком в качестве реакции на триггер.

Кроме того, блок связи может быть предназначен для приема и обработки сообщения и/или управляющего сигнала другого прибора, с помощью которого другой прибор сообщает измеренное значение. Блок связи может быть предназначен для корректирования измеренного значения, определенного электронным и сенсорными блоком измерительного устройства, с использованием измеренного значения, принятого от другого прибора, например, чтобы передавать скорректированное измеренное значение. Посредством блока связи также могут быть приняты данные параметризации для параметризации измерительного устройства.

Вместо блока связи или в дополнение к нему измерительное устройство может иметь устройство отображения, в частности, энергосберегающее устройство отображения, например, жидкокристаллический индикатор, посредством которого отображается измеренное значение, определенное электронным и сенсорным блоком.

Второй аспект изобретения относится к способу приведения в действие измерительного устройства, так, как это было описано выше и описывается ниже. Способ включает этап активирования энергоснабжения электронного и сенсорного блока от батареи в результате отделения защитной пленки от клеевого слоя, а также этап размещения измерительного устройства на желательном месте измерения посредством клеевого слоя. При этом отделение защитной пленки от клеевого слоя, во-первых, приводит к тому, что клеевой слой может быть открыт для нанесения измерительного устройства на желательное место измерения, и, во-вторых, обусловливает то, что электронный и сенсорный блок получает энергоснабжение от батареи. Сочетанием достигаемых удалением защитной пленки эффектов упрощается приведение измерительного устройства в действие. Кроме того, можно избежать того, что батарея непредумышленное не будет активирована, когда измерительный прибор размещают на месте измерения. В частности, это может быть актуальным, когда измерение проводится в труднодоступном месте измерения.

Признаки, элементы и/или функции измерительного устройства, так, как это было описано выше и описывается ниже, могут быть признаками, элементами и/или этапами способа приведения в действие измерительного устройства, так, как это было описано выше и описывается ниже, и наоборот.

Согласно одному примеру настоящего изобретения, измерительное устройство может иметь корпус с размещенным в нем электронным и сенсорным блоком для регистрации измеренной величины, батарею для энергоснабжения электронного и сенсорного блока, переключатель, клеевой слой и защитную пленку для покрытия клеевого слоя. При этом клеевой слой размещен снаружи на корпусе и предназначен для прикрепления измерительного устройства в желательном месте измерения. Измерительное устройство может быть выполнено так, что защитная пленка удерживает корпус под натяжением так, что отделение защитной пленки от клеевого слоя может вызывать механическую деформацию корпуса. Кроме того, измерительное устройство может быть сформировано так, что в результате механической деформации корпуса переключатель переключается из первого состояния переключателя во второе состояние переключателя, причем в первом состоянии переключателя по меньшей мере часть электронного и сенсорного блока не снабжается энергией от батареи, и причем во втором состоянии переключателя часть электронного и сенсорного блока снабжается энергией от батареи.

Согласно дополнительному примеру настоящего изобретения, измерительное устройство может иметь корпус с размещенным в нем электронным и сенсорным блоком для регистрации измеренной величины, батарею для энергоснабжения электронного и сенсорного блока, клеевой слой и защитную пленку для покрытия клеевого слоя. При этом клеевой слой размещен снаружи на корпусе и предназначен для прикрепления измерительного устройства в желательном месте измерения. По меньшей мере часть электронного и сенсорного блока может не снабжаться энергией от батареи. Правда, измерительное устройство может быть выполнено так, что удаление защитной пленки с клеевого слоя инициирует химическую реакцию, в частности, реакцию с кислородом воздуха. Кроме того, измерительное устройство может быть выполнено так, что в результате химической реакции замыкается электрический контакт. Замыкание электрического контакта может приводить к тому, что часть электронного и сенсорного блока снабжается энергией от батареи.

Согласно дополнительному примеру настоящего изобретения, измерительное устройство может иметь корпус с размещенным в нем электронным и сенсорным блоком для регистрации измеренной величины, батарею для энергоснабжения электронного и сенсорного блока, электронный переключатель, клеевой слой и защитную пленку для покрытия клеевого слоя. В отношении электронного переключателя речь, в частности, может идти о транзисторе. При этом клеевой слой размещен снаружи на корпусе и предназначен для прикрепления измерительного устройства в желательном месте измерения. Защитная пленка может быть электростатически заряжена так, что отделение защитной пленки от клеевого слоя приводит в действие электронный переключатель с переводом из первого состояния переключателя во второе состояние переключателя, причем в первом состоянии переключателя по меньшей мере часть электронного и сенсорного блока не снабжается энергией от батареи, и причем во втором состоянии переключателя часть электронного и сенсорного блока снабжается энергией от батареи.

Далее описываются примеры осуществления изобретения со ссылкой на фигуры.

Краткое описание фигур

Фиг. 1 схематически показывает соответствующее изобретению измерительное устройство.

Фиг. 2 показывает размещенное на месте измерения измерительное устройство согласно Фиг. 1.

Фиг. 3 показывает блок-схему для иллюстрации этапов способа приведения в действие измерительного устройства согласно одному примеру осуществления изобретения.

Сходные, аналогично действующие, идентичные или одинаково действующие элементы на фигурах снабжены сходными или одинаковыми ссылочными позициями. Фигуры являются только схематическими и выполнены не в масштабе.

Подробное описание примеров осуществления изобретения

Фигура 1 схематически показывает измерительное устройство 100 согласно изобретению. Измерительное устройство 100 имеет электронный и сенсорный блок 120, батарею 110 для снабжения электронного и сенсорного блока энергией, и магнитный переключатель 130. Кроме того, измерительное устройство имеет корпус 170 со стенкой 171 корпуса, которая полностью охватывает электронный и сенсорный блок, батарею и магнитный переключатель так, что пыль, жидкость и/или воздух, и/или взрывоопасный газ не могут проникать в замкнутое корпусом внутреннее пространство. Батарея вследствие закрытого корпуса может быть незаменяемой. Магнитный переключатель может быть выполнен как герконовый переключатель. Посредством герконового переключателя по меньшей мере часть электронного и сенсорного блока может быть отделена от энергоснабжения от батареи, пока магнит 140 удерживает магнитный переключатель в разомкнутом состоянии и/или в первом состоянии переключателя. Снаружи на корпусе 170 измерительного устройства 100 находится клеевой слой 160 для прикрепления измерительного устройства на желательное место измерения. Клеевой слой покрыт защитной пленкой 150. С защитной пленкой соединен магнит 140. Если для прикрепления измерительного устройства защитную пленку 150 отделяют от клеевого слоя 160, одновременно удаляется магнит 140 от магнитного переключателя 130. В результате этого магнитный переключатель замыкается и, соответственно, переводится во второе состояние переключателя так, что электронный и сенсорный блок снабжается энергией от батареи, и прибор приводится в рабочий режим.

Фигура 2 схематически показывает измерительное устройство 100 согласно Фигуре 1, после того, как защитная пленка с магнитом удалена с клеевого слоя 160, и измерительное устройство размещено на желательном месте измерения. Например, желательное место измерения представляет собой стенку резервуара. Клеевой слой 160 при этом служит для неразъемного соединения между местом 180 измерения и корпусом 170. На протяжении срока службы батареи измерительное устройство сквозь корпус 170 и стенку 180 резервуара может регистрировать, во-первых, данные измерений содержимого резервуара, и, во-вторых, данные измерений окружающей среды. При этом стенка резервуара предпочтительно выполнена из полимерного материала (полиэтилена, полипропилена). В отношении данных измерений речь идет, например, об уровне заполнения, и/или о коррелирующих с высотой заполнения средой в резервуаре данных измерений. В частности, они могут быть измерены способом на основе радара. Но также возможна регистрация других данных измерений, например, таких как температура, например, температура окружающей среды, и/или давление, например, давление воздуха.

Кроме того, Фигура 2 поясняет, что удаление магнита от магнитного переключателя 130 приводит к тому, что магнитный переключатель замыкается и, соответственно, переходит во второе состояние переключателя, так, что батарея 110 снабжает энергией электронный и сенсорный блок 120.

Фигура 3 показывает технологическую блок-схему для иллюстрации этапов способа приведения в действие измерительного устройства 100 согласно одному примеру осуществления изобретения. Если не описано иное, измерительное устройство 100 в Фигуре 3 может иметь те же признаки и элементы, как измерительное устройство 100 в Фигурах 1 и 2.

На первом этапе S1 активируют энергоснабжение электронного и сенсорного блока 120 от батареи 110 в результате отделения защитной пленки 150 от клеевого слоя 160. На следующем этапе S2 присоединяют и/или закрепляют измерительное устройство 100 на желательном месте 180 измерения посредством клеевого слоя 160.

Дополнительно следует указать на то, что «включающий» и «имеющий» не исключает другие элементы или этапы, и неопределенные артикли «одна» и «один» не исключают объекты во множественном числе. Кроме того, следует указать на то, что признаки или этапы, которые были описаны со ссылкой на один из вышеуказанных примеров осуществления, также могут быть применены в комбинации с другими признаками или этапами других описанных выше примеров осуществления. Ссылочные позиции в пунктах формулы изобретения не должны рассматриваться как ограничения.

Группа изобретений относится к способу приведения в действие измерительного устройства и измерительному устройству с батарейным питанием, с корпусом, в котором находится магнитный переключатель. Снаружи корпуса нанесен клеевой слой, посредством которого измерительное устройство может быть приклеено в желательном месте измерения. Клеевой слой покрыт защитной пленкой. Защитная пленка соединена с магнитом так, что отделение защитной пленки от клеевого слоя сопровождается удалением магнита с корпуса. Удаление магнита с корпуса приводит к включению магнитного переключателя, в результате чего активируется энергоснабжение электронного и сенсорного блока измерительного устройства. Технический результат – обеспечение простоты изготовления измерительного устройства с батарейным питанием, надежности и безопасности при его эксплуатации. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Измерительное устройство (100), содержащее:

корпус (170) с размещенными в нем электронным и сенсорным блоком (120) для регистрации измеренной величины, батарею (110) для энергоснабжения электронного и сенсорного блока, магнитный переключатель (130), магнит (140) для приведения в действие магнитного переключателя, клеевой слой (160) и защитную пленку (150) для покрытия клеевого слоя;

причем клеевой слой размещен снаружи на корпусе и выполнен с возможностью прикрепления измерительного устройства в желательном месте (180) измерения;

причем защитная пленка соединена с магнитом так, что удаление защитной пленки с клеевого слоя приводит к отделению магнита от корпуса;

причем измерительное устройство выполнено с возможностью того, что отделение магнита от корпуса переключает магнитный переключатель из первого состояния переключателя во второе состояние переключателя;

причем в первом состоянии переключателя по меньшей мере часть электронного и сенсорного блока не снабжается энергией от батареи; и

причем часть электронного и сенсорного блока во втором состоянии переключателя снабжается энергией от батареи.

2. Измерительное устройство (100) по п. 1,

причем корпус (170) полностью заключает в себе батарею (110), электронный и сенсорный блок (120) и магнитный переключатель (130).

3. Измерительное устройство (100) по любому из пп. 1 или 2,

причем корпус (170) герметично, в частности, пыленепроницаемо, водонепроницаемо и/или воздухонепроницаемо закрывает батарею (110), электронный и сенсорный блок (120) и магнитный переключатель (130).

4. Измерительное устройство (100) по любому из предшествующих пунктов,

причем электронный и сенсорный блок (120) выполнен для измерения уровня заполнения в резервуаре посредством радара; и/или

причем желательное место (180) измерения представляет собой стенку резервуара.

5. Измерительное устройство (100) по любому из предшествующих пунктов,

причем клеевой слой (160) имеет выемку для магнита (140); и/или

причем магнит размещен в выемке между корпусом (170) и защитной пленкой (150).

6. Измерительное устройство (100) по любому из предшествующих пунктов,

причем корпус (170) выполнен для того, чтобы обеспечивать возможность регистрации измеренной величины посредством электронного и сенсорного блока (120) сквозь корпус, в частности сквозь стенку корпуса.

7. Измерительное устройство (100) по любому из предшествующих пунктов,

причем корпус (170) включает по меньшей мере две конструкционные детали корпуса; и

причем упомянутые по меньшей мере две конструкционные детали корпуса соединены друг с другом посредством сварки и/или склеивания.

8. Измерительное устройство (100) по одному из пп. 1-6,

причем корпус (170) отлит под давлением из полимерного материала в виде цельной детали.

9. Измерительное устройство (100) по любому из предшествующих пунктов,

причем корпус (170) полностью изготовлен из полимерного материала, в частности, из термопластичного полимерного материала.

10. Измерительное устройство (100) по любому из предшествующих пунктов,

причем магнитный переключатель (130) представляет собой герконовый переключатель.

11. Измерительное устройство (100) по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащее:

размещенный в корпусе блок связи,

причем блок связи предназначен для обеспечения беспроводной передачи данных измерений через корпус (170).

12. Способ приведения в действие измерительного устройства (100) по любому из предшествующих пунктов, включающий этапы:

активирования энергоснабжения электронного и сенсорного блока (120) посредством батареи (110) в результате отделения защитной пленки (150) от клеевого слоя (160); и

размещения измерительного устройства на желательном месте (180) измерения посредством клеевого слоя.