WO2009050160A2

WO2009050160A2 - Feldgerät der prozessautomatisierung

Info

Publication number: WO2009050160A2
Application number: PCT/EP2008/063784
Authority: WO
Inventors: Helmut Kalteis; Peter Seefeld; Wilfried Meissner; Madhukar Puniani
Original assignee: Endress and Hauser Wetzer GmbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Wetzer GmbH and Co KG
Priority date: 2007-10-15
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2010-04-15
Also published as: DE102007049525A1; WO2009050160A3

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Feldgerät (30) der Prozessautomatisierung, mit mindestens einem Gehäuse (5). Die Erfindung beinhaltet, dass mindestens ein Farbträger (2) vorgesehen ist, und dass der Farbträger (2) derartig ausgestaltet ist, dass eine Änderung eines Betriebszustandes des Gehäuses (5) eine Änderung der Farbe mindestens eines Teiles des Farbträger (2) bewirkt.

Description

Beschreibung

Feldgerät der Prozessautomatisierung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Feldgerät der Prozessautomatisierung, mit mindestens einem Gehäuse.

[0002] In der Prozessautomatisierung wird eine Vielzahl von Feldgeräten, bei denen es sich beispielsweise um Messgeräte, Anzeigegeräte oder um Aktoren handelt, eingesetzt, um unterschiedliche Prozesse zu überwachen, zu regeln bzw. zu steuern. Dabei sind die Feldgeräte üblicherweise den harschen Bedingungen der Prozesswelt ausgesetzt und sind üblicherweise zumindest gegen den Prozess bzw. gegen das Medium hin abgedichtet. Meist besteht überdies, je nach Einsatzfall, auch eine Abdichtung bzw. Abkapselung gegenüber eine Kontrollstelle, mit welcher das Feldgerät verbunden ist. Liegt insbesondere der Fall vor, dass sich im Prozess, d.h. z.B. in einem Behälter, gefährliche oder giftige Substanzen befinden, so ist die Abdichtung sehr wichtig und muss die Dichtigkeit gewährleistet sein, bzw. muss eine Undichtigkeit schnellstmöglich erkannt werden.

[0003] Bekannt ist es, in abgeschlossene Räume oder eigentlich abgedichtete Gehäuse eingedrungene flüssige oder gasförmige Bestandteile eines Messmediums oder Bestandteile der umgebenden Atmosphäre durch Sensoreinrichtungen oder Sensor-Messumfomer-Kombinationen zu detektieren und die Messsignale weiterzuleiten. Dabei kann es sich um eine Potential- bzw. Spannungs-Änderung, um eine Ladungs-Änderung, um ein Strom-Signal- oder um eine Widerstands-, Kapazitäts- oder Impedanz-Änderung handeln. Werden für diese Überwachung Messwertaufnehmer oder Sensoren mit Messwandler verwendet, so werden zur Signalweiterleitung zu einer Prozessüberwachungseinrichtung oder zu einem Anzeigeelement elektrische Spannungen, Strom-Signale, digitale Signale, Hochfrequenz- oder optoelektrische Übertragungen verwendet. Bei diesen Verfahren sind beispielsweise eine direkte elektrische Zuleitung, eine induktive oder kapazitive Kopplung, Sende- und Empfangsvorrichtung für HF (Hochfrequenz), RFID (Radio Frequency Identification) oder OFW (Oberflächenwellen) oder Übertragungen mit optoelektronischen Wandlern erforderlich. Weiterhin bedürfen im Regelfall derartige Überwachungseinrichtungen einer zusätzlichen Energieversorgung bzw. je nach Einsatzfall müssen zusätzliche Ex-Schutz-Vorkehrungen getroffen werden. Darüber hinaus sind zusätzliche mechanisch stabile, gegebenenfalls gas- und diffusionsdichte Gehäusedurchführungen für analoge oder digitale elektrische Signale erforderlich oder es werden Durchführungen für Glasfaser-Daten-Kabel benötigt. Gegebenenfalls müssen spezifische Gehäusematerialien eingesetzt werden, die durchlässig für RFID- oder OFW-T ransmissionen sind oder sich für HF-Übertragungen eignen. Somit besteht ein erhöhter konstruktiver und materieller Aufwand.

[0004] Eine Realisierungsmöglichkeit zum Erkennen des Eindringens von flüssigen oder gasförmigen Fremdstoffe in Sensoren, Einbauarmaturen oder Messwertaufnehmern ergibt sich durch Druckänderungen, im Regelfalle durch Druckanstiegseffekte im Innenraum des Feldgerätes. In selteneren Einsatzfällen kann ein Druckabfall als unzulässiger Zustand vorliegen, wie bei Unterdruckanwendungen, oder wie in luftdichten Behältern nach dem Abkühlen oder bei Kondensationsvorgängen.

[0005] Bekannt ist es, thermochrome Substrate zum Nachweis von

Temperaturänderungen, insbesondere zum Nachweis unzulässiger Temperaturerhöhungen heranzuziehen. So sind aus der Offenlegungsschrift DE 100 24 949 A1 Extrusions-Blasformen bekannt, die reversible thermochrome Pigmente beinhalten. In den Dokumenten DE 101 08 008 B4 und DE 201 03 009 U1 wird für Telefon- und Mobilphon-Gehäuse eine Änderung der Farbinformation durch Anlegen einer Spannung oder einer Induktion oder einer Temperatur beschrieben. Eine thermochrome Anzeigeeinheit für beheizbare Haushaltsgeräte ist aus der Offenlegungsschrift DE 101 22 210 A1 bekannt. In der Patentschrift DE 103 25 714 B3 werden Phasen-Veränderungen, die in Lebensmittelkühlketten durch Auftau- und Mischeffekte auftreten, irreversibel sichtbar gemacht, um beispielsweise Auftauereignisse zu dokumentieren. In der Gebrauchsmusterschrift DE 299 13 455 U1 sind Schaltungselemente bekannt, die eine variierende Farbe beim Auftreten anormal hoher Temperaturen zeigen. Aus dem Schriftstück US 2006/0291532 A1 sind Außenbeschichtungen für Computersysteme bekannt, die thermochrome Farbeffekte nutzen. Das Dokument EP 1 507 133 A2 beschreibt die Überwachung des Gehäuseinnenraums von Feldgeräten, die hintereinander abgetrennte Dichtstufen besitzen und mittels Sensoren zur Messung der Feuchte-, Druck- oder Gas-Konzentration überwacht werden. Die Sensor-Funktionsprinzipien basieren auf IR (Infrarot), SAW (Surface Accoustic Waves), CMOS FET (Feldeffekt-Transistoren) und verfügen über mechanisch auslösbare Einrichtungen oder Reed-Relais. Mit Sensoreinrichtungen bestückte Dichtstufen werden hintereinander angeordnet, um auf diese Weise eine fortschreitende Kontamination zu erkennen als Voraussetzung für eine rechtzeitige Warnmeldung. Das Dokument EP 1 464 923 A1 beschreibt die Verwendung von Feuchte- und Temperatursensoren und deren Signalbewertung durch eine Auswerteeinheit zur Überwachung des Innenraums von Messumformern. In der Schrift WO 2005/092995 wird ein piezochromes Farbstoff-System aus organischen Indikatorsubstanzen beschrieben. Als Indikatorfarbstoff soll eine organische Säure mit einem pKa zwischen 4 und 5 gewählt werden. Der pKa entspricht dem negativen Logarithmus der Säuredissoziationskonstante des organischen Indikatorfarbstoffs. Der Indikatorfarbstoff soll sich als Drucktinte zur Anwendung für Banknoten eignen.

[0006] Feldgeräte sind üblicherweise für Betriebszustände ausgelegt. Dies bezieht sich zum einen auf die Prozessbedingungen, die bei der Anwendung der Feldgeräte herrschen dürfen, und zum anderen auch auf die entsprechenden Eigenschaften, welche die Feldgeräte selbst erfüllen. Beispiele sind hier zum einen die im Umfeld des Feldgerätes herrschende Temperatur oder der lastende Druck oder zum anderen die Dichtigkeit des Feldgerätes selbst.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Feldgerät vorzuschlagen, bei welchem unzulässige Betriebszustände möglichst unmittelbar und bei möglichst geringem Aufwand angezeigt werden.

[0008] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Farbträger vorgesehen ist, und dass der Farbträger derartig ausgestaltet ist, dass eine Änderung eines Betriebszustandes des Gehäuses eine Änderung der Farbe mindestens eines Teiles des Farbträger bewirkt.

[0009] Die Erfindung erzielt somit eine unmittelbare Signalisierung unzulässiger Betriebszustände, wobei elektrische Durchführungen, Kopplungen- oder andere Übertrager-Einrichtungen vermieden sind. Das erfindungsgemäße Feldgerät beinhaltet somit eine Überwachungsvorrichtung zur Überprüfung beispielsweise der Dichtheit und Unversehrtheit von Feldgeräten, d.h. beispielsweise von Sensoren, Einbauarmaturen und Messwertaufnehmer für prozessmesstechnische Anwendungen. Die Erfindung nutzt dabei ein direkt visualisierendes Verfahren, das mittels geeigneter Farbträger einen augenblicklichen oder vergangenen Betriebszustand anzeigt, der sich außerhalb zulässiger Grenzbetriebsbedingungen befindet. Dabei ist der Farbträger derartig ausgestaltet, dass sein Farbumschlag dann stattfindet, wenn es zu dem Überschreiten eines Betriebszustands gekommen ist bzw. kommt. Derartige unzulässige Betriebszustände können beispielsweise durch eindringende flüssige oder gasförmige Fremdstoffe verursacht werden, die als solche in den Innenräumen von Sensoren und Messwertaufnehmern detektierbar sind und darüber hinaus ggf. zu außergewöhnlichen Druck-Änderungen führen können. Da der Farbträger eine direkte Visualisierung erlaubt und insbesondere keine zusätzliche Energieversorgung erforderlich macht, können auch die meist damit verbundenen Durchführungen vermieden werden, welche meist eine mögliche Ursache von weiteren Undichtigkeiten darstellen.

[0010] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Betriebszustand des Gehäuses sich mindestens auf die Dichtigkeit des Gehäuses bezieht, und dass mindestens ein Teil des Farbträgers in dem Fall, dass das Gehäuse undicht ist, seine Farbe ändert. Wenn das Gehäuse nicht mehr dicht ist bzw. wenn eine Dichtung aufgehoben ist, so können das Medium oder Bestandteile des Mediums oder Bestandteile des Prozesses, innerhalb dessen sich das Medium bzw. das Feldgerät befinden, in den Innenraum des Gehäuses eindringen. Weiterhin kann es zu Änderungen des im Gehäuse herrschenden Drucks kommen. Diese Änderungen im Gehäuse als Folge der Änderung bzw. der teilweisen Aufhebung der Dichtigkeit des Gehäuses werden dabei von dem Farbträger erkannt und passend in eine Farbänderung übertragen.

[0011] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass der Betriebszustand des Gehäuses sich mindestens auf einen im Gehäuse herrschenden Druck bezieht. Diese Ausgestaltung ist somit eine Variante oder einer Alternative des Betriebszustandes Dichtigkeit des Gehäuses.

[0012] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mindestens ein Teil des Farbträgers seine Farbe in dem Fall ändert, dass der Druck innerhalb des Gehäuses außerhalb eines Grenzbereiches liegt. Mit dieser Ausgestaltung wird beispielsweise ein Druckanstieg oder ein Druckabfall überwacht. Zur Anwendung kommen dabei beispielsweise piezochrome Substanzen, welche bei einer Änderung des auf sie einwirkenden Druckes ihre Farbe ändern.

[0013] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mindestens ein Teil des Farbträgers seine Farbe in dem Fall ändert, dass die Feuchte in dem Gehäuse außerhalb eines Grenzbereichs liegt. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Farbträger derartig ausgestaltet ist, dass er zumindest einen Teil der im Innenraum des Gehäuses vorhandenen Feuchtigkeit aufnimmt und speichert. Vorzugsweise ist dabei die Menge der Feuchtigkeit, deren Überschreiten angezeigt wird, nicht höher als der zulässige Wasserdampfpartialdruck.

[0014] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens ein Teil des Farbträgers seine Farbe in dem Fall ändert, dass die Menge eines Gases in dem Gehäuse außerhalb eines Grenzbereichs liegt. Über diese Ausgestaltung wird beispielsweise nicht nur die Dichtigkeit des Gehäuses des Feldgerätes überwacht, sondern es kann beispielsweise auch erkannt werden, ob es z.B. durch zu hohe Temperaturen oder zu hohe Ströme in den Bauteilen zu Ausgasungen kommt.

[0015] In einer weiteren Ausgestaltung ist der Farbträger derartig beschaffen, dass sowohl eine Änderung der Feuchte, als auch das Auftreten eines Substanz, z.B. eines Gases, als auch eine Änderung des Druckes angezeigt wird. Vorzugsweise werden dabei die unterschiedlichen Änderungen jeweils optisch getrennt voneinander angezeigt.

[0016] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mindestens ein Druckstempel vorgesehen ist, welcher einen im Innenraum des Gehäuses herrschenden Druck auf den Farbträger überträgt.

[0017] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens eine Druckplatte vorgesehen ist, dass der Farbträger auf der Druckplatte angeordnet ist, und dass der Druckstempel mit der Druckplatte mechanisch gekoppelt ist.

[0018] Durch die beiden vorhergehenden Ausgestaltungen wird der Effekt einer Druckänderung erhöht, indem die Druckeinwirkung auf den Farbträger bzw. zumindest auf den piezochromen Anteil des Farbträgers verstärkt wird.

[0019] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mindestens ein Teil des Farbträgers seine Farbe in dem Fall ändert, dass die Temperatur innerhalb des Gehäuses außerhalb eines Grenzbereiches liegt. Der Farbträger bzw. ein Teil des Farbträgers ist dabei beispielsweise zumindest teilweise in Form eines Farbanstrichs des Gehäuses realisiert. In einer weiteren Ausgestaltung ist zumindest der Teil des Farbträgers, welcher auf die Temperatur reagiert, als Granulat oder kristallin ausgestaltet. In einer weiteren Ausgestaltung ist der temperatursensitive Bestandteil des Farbträgers als Anstrich auf der Innenseite einer Sichtscheibe in der Wandung des Gehäuses angebracht.

[0020] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens eine Sichtscheibe vorgesehen ist, welche für mindestens eine Farbe des Farbträgers im Wesentlichen durchsichtig ist, und dass der Farbträger auf der dem Innenraum des Gehäuses zugewandten Seite der Sichtscheibe angeordnet ist.

[0021] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mindestens ein Steigrohr vorgesehen ist, welcher den Farbträger mit mindestens einem Bereich des Innenraums des Gehäuses verbindet.

[0022] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Farbträger zumindest teilweise aus einer thermochromen Substanz besteht.

[0023] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass der Farbträger zumindest teilweise aus einer piezochromen Substanz besteht. [0024] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Farbträger zumindest teilweise in mindestens einen optisch transparenten Träger eingebettet ist.

[0025] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass das Gehäuse druckfest ausgestaltet ist.

[0026] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Gehäuse diffusionsdicht ausgestaltet ist.

[0027] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Änderung der Farbe mindestens eines Teiles des Farbträgers reversibel ist. In dieser Ausgestaltung kehrt die Farbe des Farbträgers, nachdem sie beim Auftreten eines unzulässigen Betriebszustands gewechselt hat, ggf. mit einer gewissen Zeitverzögerung wieder zu der vorherigen Farbe zurück. Dies ist jedoch vorzugsweise damit gekoppelt, dass wieder der zulässige Betriebszustand eingetreten ist. Diese Ausgestaltung ist somit insbesondere für die Überwachung solcher Betriebszustände gedacht, die reversiblen Änderungen unterliegen.

[0028] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Änderung der Farbe mindestens eines Teiles des Farbträgers irreversibel ist. In dieser Ausgestaltung wird somit das Auftreten eines unzulässigen Betriebszustands quasi dokumentiert.

[0029] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass es sich bei dem Feldgerät um ein Messgerät zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Messgröße handelt. Bei der Messgröße oder auch Prozessgröße handelt es sich beispielsweise um die Temperatur, den Füllstand, den Druck, den Durchfluss, die Viskosität, die Dichte oder den pH-Wert beispielsweise eines Mediums. Bei dem Medium handelt es sich z.B. um eine Flüssigkeit, ein Schüttgut, ein Gas oder allgemein um ein Fluid.

[0030] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei dem Feldgerät um ein Anzeigegerät zur Anzeige einer Messgröße handelt.

[0031] Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass es sich bei dem Feldgerät um einen Aktor handelt. Beispielsweise handelt es sich um ein Stellventil.

[0032] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

[0033] Fig. 1 : einen Schnitt durch einen Teil des Gehäuses des erfindungsgemäßen Feldgerätes, [0034] Fig. 2: eine Detailansicht eines Schnittes, [0035] Fig. 3: schematische Darstellung eines Teiles einer weiteren

Ausgestaltung des Feldgerätes,

[0036] Fig. 4: eine Draufsicht auf einen Teil eines Gehäuses, [0037] Fig. 5: eine alternative Ausgestaltung zu der in Fig. 2 gezeigten Variante, [0038] Fig. 6: eine alternative Ausgestaltung zu der in Fig. 3 gezeigten Variante, [0039] Fig. 7: alternative Ausgestaltung zu der in Fig. 4, und [0040] Fig. 8: eine räumliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Feldgerätes. [0041] In der Fig. 1 ist ein Teil eines Schnittes durch das Gehäuse 5 eines erfindungsgemäßen Feldgerätes dargestellt. Zu sehen ist insbesondere die Aussparung in der Wandung des Gehäuses 5, in welcher die erfindungsgemäße Überwachungseinheit zur Überwachung mindestens eines Betriebszustandes bzw. insbesondere der Dichtigkeit des Gehäuses 5 untergebracht ist.

[0042] In der Richtung der Außenseite des Gehäuses 5 befindet sich zunächst die Sichtscheibe 1 , welche auf einer Arretierung 6 ruht und welche seitlich abgedichtet ist, so dass sich ein immer noch druckdichtes und diffusionsdichtes Gehäuse 5 ergibt. Die Sichtscheibe 1 ist dabei insbesondere bezüglich der Farbe bzw. den Farben des Farbträgers 2 durchsichtig. Auf der dem Innenraum des Gehäuses 5 zugewandten Seite der Sichtscheibe 1 befindet sich der Farbträger 2. Diese weist hier insbesondere eine piezochromen Substanz auf, welcher bei einer Änderung des auf ihr lastenden Druckes eine Farbveränderung durchführt. Der Farbträger 2 ist wiederum mechanisch gekoppelt mit einer Druckplatte 3, welche sich von der Sichtscheibe 1 aus gesehen mehr in Richtung des Innenraumes des Gehäuses 5 befindet. Die Druckplatte 3 ist vorzugsweise flexibel, druckfest und/oder diffusionsdicht ausgestaltet oder ist beispielsweise metallkaschiert. Die Zelle des Farbträgers 2, welche sich hier zwischen der Sichtscheibe 1 und der Druckplatte 3 ergibt, ist seitlich durch Dichtringe 4 abgedichtet. Ändert sich somit der Druck im Innenraum des Gehäuses 5, so überträgt sich dieser Druck durch die Druckplatte 3 auf den Farbträger 2, welcher bedingt durch seine piezochromatischen Eigenschaften bei einer solchen Druckänderung seine Farbe ändert. Die Farbänderung wiederum ist durch die optisch durchlässige Sichtscheibe 1 für den Benutzer bzw. für das Bedienpersonal vor Ort am Feldgerät leicht zu erkennen. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Sichtscheibe 1 derartig ausgestaltet, dass eine Farbänderung des Farbträgers in eine andere visuell sichtbare Farbe übertragen wird, welche einen deutlicheren Hinweischarakter als die Farbe des eigentlichen Farbträgers 2 trägt.

[0043] Der Farbträger 2 ist dabei in der hier dargestellten Ausgestaltung auf der Sichtscheibe 1 aufgetragen. In einer alternativen Ausgestaltung befindet sich der Farbträger 2 als Granulat oder in kristalliner Form in einem Raum unterhalb der Sichtscheibe 1. Dieser Raum wird hier in der Fig. 1 durch den Zwischenraum zwischen der Sichtscheibe 1 und der vorzugsweise flexiblen Druckplatte 3 gebildet. Die Sichtscheibe 1 besteht dabei beispielsweise aus druckdichten, schlagfesten, optisch transparenten Werkstoffen auf Glas-, Glaskeramik- oder Polymer-Basis. In einer weiteren Ausgestaltung ist der Farbträger als Anstrich oder als Beschichtung auf der Innenseite, d.h. auf der dem Innenraum des Feldgerätes bzw. des Gehäuses zugewandten Seite angebracht. Die beschichtete Innenseite der Sichtscheibe 1 bzw. die der Zelle, in welcher der Farbträger 2 angeordnet ist, zugewandte Innenseite der Sichtscheibe 1 ist auf den Innenraum der Feldgeräte, d.h. der Sensoren, Einbauarmaturen oder der Messwertaufnehmer ausgerichtet, während die Außenseite der Beobachtung durch beispielsweise Bedienpersonal zugänglich ist.

[0044] Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausgestaltung der für die Überwachung des Betriebszustandes aktiven Bereiches der Wandung des Gehäuses 5. In dieser Ausgestaltung ist nicht der gesamte Bereich unterhalb der Sichtscheibe 1 vollflächig mit dem Farbträger 2 aufgefüllt, sondern in der Sichtscheibe 1 befinden sich kammartig Zellen 9, welche vorzugsweise transparent sind. Der Farbträger 2 ist dabei auf dem der Außenseite des Gehäuses 5 zugewandten Boden der jeweiligen Zelle 9 aufgebracht. Entsprechend ist hier die Druckplatte 3 vorzugsweise derartig ausgestaltet, dass sie insbesondere in diese Zellen 9 hineinragt. Die Zellen 9 können einzeln betrachtet, eine rechteckige, quadratische, eine runde, eine sechseckige oder erweiterte polygone Grundfläche aufweisen.

[0045] Gegen eines solche Druckplatte 3, wie sie in den Fign. 1 oder 2 dargestellt ist, drückt von der Innenseite des Gehäuses her ein Druckstempel 7, wie er in der Fig. 3 dargestellt ist. In der Fig. 3 ist der Farbträger 2 - analog zur Ausgestaltung der Fig. 1 - über eine breite Fläche verteilt. Der Übersichtlichkeit halber ist die Druckplatte 3 hier nicht dargestellt. Der Druckstempel 7 oder Druckkolben bewirkt eine Verstärkung des Messeffekts und dient ggf. auch dazu, dass eine Druckänderung im Innenraum des Gehäuses gezielt in Richtung des Farbträgers 2 gelenkt wird.

[0046] In der Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Wandung eines Gehäuses 5 eines erfindungsgemäßen Feldgerätes dargestellt, wobei der Schnitt der Fig. 4 senkrecht auf den Schnitten der vorhergehenden Fign. 1 bis 3 steht. Zu sehen ist ein Teil der Wandung des Gehäuses 5, in welchem die Aussparung für den Farbträger 2 vorgesehen ist. Die hier dargestellte Zelle 9 der Sichtscheibe 1 ist hier mit einem Farbträger 2 angefüllt, welcher kristallin und runde Strukturen aufweist. Der Bereich der Zelle 9 ist hier wiederum umschlossen von einem Dichtring 4. Den Abschluss gegenüber dem Außenbereich des Gehäuses 5 bildet die Sichtscheibe 1.

[0047] In der Fig. 5 ist eine weitere Ausgestaltung analog der Ausgestaltung der Fig. 2 dargestellt, wobei hier die Zellen 9 der Sichtscheibe 1 trapezförmig ausgestaltet sind. Die Zellen öffnen sich in Richtung des Innenraumes des Gehäuses. Die Farbträger 2 sind am schmalen Ende der Trapeze angeordnet. Weiterhin wirkt hier die Druckplatte 3 auf die einzelnen Druckstempel 7, welche hier entsprechend zu den Zellen 9 trapezförmig ausgestaltet sind und von diesen Zellen 9 aufgenommen werden. Dies führt dazu, dass die Krafteinwirkung auf die Farbträger 2 bei der Änderung des Druckes im Innenraum des Gehäuses vergrößert wird.

[0048] In der Fig. 6 ist ein entsprechender Druckstempel 7, wie er bei der Ausgestaltung der Fig. 5 zur Anwendung kommen kann, im Schnitt dargestellt.

[0049] Fig. 7 zeigt einen Schnitt analog zur Fig. 4, in welchem hier dargestellt ist, dass der Farbträger 2 aus unterschiedlichen Teilsubstanzen besteht, welche auf unterschiedliche Änderungen des Betriebszustandes des Feldgerätes bzw. auf unterschiedliche Auswirkungen der Änderung des Betriebszustandes des Feldgerätes reagieren. So reagiert beispielsweise eine Teileinheit auf eine Änderung der Feuchte innerhalb des Innenraumes des Gehäuses 5. Eine andere Teileinheit ändert ihre Farbe bei einer Änderung des im Innenraum herrschenden Druckes, wobei eine dritte Teileinheit auf eine Änderung der Temperatur innerhalb des Innenraumes des Gehäuses bzw. des Gehäuses selbst reagiert. Eine vierte Teileinheit reagiert überdies bei dem Einströmen eines Gases in den Innenraum des Gehäuses 5. Eine weitere Teileinheit kann auf das Erscheinen einer toxischen Substanz reagieren. Das verwendete Farb-Indikator-Systemen ist dabei reversibel oder irreversibel oder es werden jeweils zwei System für das Anzeigen der gleichen Betriebsänderung verwendet, von denen ein Farbumschlag reversibel und der andere irreversibel ist. Dies erlaubt es, einen augenblicklich anliegenden und einen in der Vergangenheit aufgetretenen unzulässigen Betriebszustand unabhängig voneinander zu erkennen. Da diese unterschiedlichen Teileinheiten in unterschiedlichen Bereichen der Aussparung für die Sichtscheibe 1 vorgesehen sind, können somit Einzelaussagen bezüglich des Betriebszustandes bzw. über den Innenraum getätigt werden. Insbesondere weisen dabei die einzelnen Substanzen des Farbträgers 2 unterschiedliche Farben auf bzw. unterscheiden sie sich in Hinsicht auf ihre Farbumschläge. In dieser Ausgestaltung wird somit eine Kombination zumindest aus farbveränderlichen Farbträgern mit piezochromen Eigenschaften sowie Farb-Indikatoren für Fremdgase, die in Extremfällen toxischer Natur sein können, verwendet. In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist die Einbettung des Farbträgers 2, insbesondere der piezochromen Substanzen eine Verkapselung aus druckdichten, schlagfesten, optisch transparenten Werkstoffen auf Glas-, Glaskeramik- oder Polymer-Basis vorgesehen. In weiteren Ausgestaltungen kann neben der piezochromen Anzeige zur Erfassung von Druckänderungen und der Schadstoffindikator-Anzeige in zusätzlicher Kombination eine Anzeige für Temperaturänderungen und eine für Feuchteänderungen vorgehalten werden.

[0051] In der Fig. 8 ist ein Temperaturmessgerät als Beispiel eines erfindungsgemäßen Feldgerätes 30 dargestellt. Das Messgerät 30 besteht dabei aus einem sog. Schutzrohr, in welchem sich der eigentliche Temperatursensor befindet und einem darüber angeordneten und elektronisch mit dem eigentlichen Temperatursensor verbundenen Elektronikraum. Der Elektronikraum ist insbesondere durch eine Vergussmasse 21 abgedichtet. Das hier dargestellte Gehäuse 5 verfügt über zwei Sichtscheiben 1 , hinter denen sich jeweils ein Farbträger befindet. Über die seitlich angebrachte Überwachungseinheit aus Sichtscheibe und Farbträger wird beispielsweise der Innenraum der Elektronikeinheit überwacht. Gleichzeitig ist die zweite Anzeigeeinheit über ein Steigrohr 20 mit dem Schutzrohr und somit dem den eigentlichen Temperatursensor umgebenden Innenraum des Schutzrohres verbunden. Durch dieses Steigrohr 20 findet dabei eine Temperaturübertragung und/oder eine Druckübertragung und/oder eine Gasübertragung und/oder eine Übertragung des eindringenden Mediums statt. Dies ermöglicht somit auch die Überwachung der Dichtigkeit des Schutzrohres. In einer weiteren Ausgestaltung ist der Farbträger 2 in Form eines Farbanstriches auf der Außenseite des Gehäuses 5 angebracht.

[0052] Die mit Indikator 2 beispielsweise beschichtete Sichtscheibe 1 ist dem Innenraum des Sensors, der Einbauarmatur oder des Messwertaufnehmers 30 zugewandt oder in einer weiteren möglichen Ausgestaltung gasdicht mit dem Verbindungskanal 20 verbunden, der zu besonders gefährdeten Stellen des Sensors, der Einbauarmatur oder des Messwertaufnehmers führt, z.B. hier zu dem Schutzrohr, welches sich direkt in dem Prozess befindet bzw. hier dem Messmedium zugewandt ist. Durch thermische Konvektion der Luft in einem Steigrohr 20 wird ein rascher stofflicher und thermischer Austausch vermittelt, so dass eine verzugslosere Anzeige erzielt werden kann.

[0053] Es ist allgemein bekannt, dass Schadstoff empfindliche Bauteile in den Sensoren, in den Einbauarmaturen und in den Messwertaufnehmer mit einer Schadstoff adsorbierenden oder chemiesorbierenden Einbettung versehen werden können. Diese Einbettung birgt den Vorteil, dass beispielsweise nach Erkennen eines Schadstoffeintrags über die von außen einsehbare Sichtscheibe, Reaktionszeit für weitere Schaden-vorbeugende Maßnahmen verbleibt. Diese Schadstoff aufnehmende Einbettung kann erfindungsgemäß mit zusätzlichen Indikatoren hinter beispielsweise Polymer-Sichtscheiben ausgestattet werden, um im Schadensfall in der Lage zu sein, das Ausmaß der Zustandsveränderungen oder der eingedrungenen Fremdstoffe zu bewerten.

Bezugszeichenliste

Tabelle 1

Claims

Ansprüche

1. Feldgerät (30) der Prozessautomatisierung, mit mindestens einem Gehäuse (5), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Farbträger (2) vorgesehen ist, und dass der Farbträger (2) derartig ausgestaltet ist, dass eine Änderung eines

Betriebszustandes des Gehäuses (5) eine Änderung der Farbe mindestens eines Teiles des Farbträger (2) bewirkt.

2. Feldgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand des Gehäuses (4) sich mindestens auf die

Dichtigkeit des Gehäuses (4) bezieht, und dass mindestens ein Teil des Farbträgers (2) in dem Fall, dass das Gehäuse

(5) undicht ist, seine Farbe ändert.

3. Feldgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand des Gehäuses (4) sich mindestens auf einen im Gehäuse (4) herrschenden Druck bezieht.

4. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Farbträgers (2) seine Farbe in dem Fall ändert, dass der Druck innerhalb des Gehäuses (5) außerhalb eines Grenzbereiches liegt.

5. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Farbträgers (2) seine Farbe in dem Fall ändert, dass die Feuchte in dem Gehäuse (5) außerhalb eines Grenzbereichs liegt.

6. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Farbträgers (2) seine Farbe in dem Fall ändert, dass die Menge eines Gases in dem Gehäuse (5) außerhalb eines Grenzbereichs liegt.

7. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Druckstempel (7) vorgesehen ist, welcher einen im Innenraum des Gehäuses (5) herrschenden Druck auf den Farbträger (2) überträgt.

8. Feldgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Druckplatte (3) vorgesehen ist, dass der Farbträger (2) auf der Druckplatte (3) angeordnet ist, und dass der Druckstempel (7) mit der Druckplatte (3) mechanisch gekoppelt ist.

9. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Farbträgers (2) seine Farbe in dem Fall ändert, dass die Temperatur innerhalb des Gehäuses (5) außerhalb eines Grenzbereiches liegt.

10. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sichtscheibe (1) vorgesehen ist, welche für mindestens eine Farbe des Farbträgers (2) im Wesentlichen durchsichtig ist, und dass der Farbträger auf der dem Innenraum des Gehäuses (5) zugewandten

Seite der Sichtscheibe (1) angeordnet ist.

11. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Steigrohr (20) vorgesehen ist, welcher den Farbträger (2) mit mindestens einem Bereich des Innenraums des Gehäuses (5) verbindet.

12. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Farbträger (2) zumindest teilweise aus einer thermochromen Substanz besteht.

13. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbträger (2) zumindest teilweise aus einer piezochromen Substanz besteht.

14. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbträger (2) zumindest teilweise in mindestens einen optisch transparenten Träger eingebettet ist.

15. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) druckfest ausgestaltet ist.

16. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) diffusionsdicht ausgestaltet ist.

17. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Farbe mindestens eines Teiles des Farbträgers (2) reversibel ist.

18. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Farbe mindestens eines Teiles des Farbträgers (2) irreversibel ist.

19. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Feldgerät (30) um ein Messgerät zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Messgröße handelt.

20. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Feldgerät (30) um ein Anzeigegerät zur Anzeige einer Messgröße handelt.

21. Feldgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Feldgerät (30) um einen Aktor handelt.