DE102024131404A1 - Measuring device - Google Patents

Measuring device

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DE102024131404A1
DE102024131404A1 DE102024131404.4A DE102024131404A DE102024131404A1 DE 102024131404 A1 DE102024131404 A1 DE 102024131404A1 DE 102024131404 A DE102024131404 A DE 102024131404A DE 102024131404 A1 DE102024131404 A1 DE 102024131404A1
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Germany
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measuring device
electronics
temperature
electro
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DE102024131404.4A
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Inventor
Jesús-Jaime Aguilera-Mena
Benjamin Schwenter
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Endress and Hauser Flowtec AG
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Endress and Hauser Flowtec AG
Flowtec AG
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Abstract

(Kompakt-)Meßgerät dient dem Messen wenigstens einer Meßgröße eines zumindest zeitweise eine (Meßstoff-)Temperatur von weniger als 0°C aufweisenden (fluiden) Meßstoffs und umfaßt ein Sensor-Gehäuse (100), wenigstens ein zumindest teilweise innerhalb des Sensor-Gehäuses angeordnetes Sensorelement (10) zum Erfassen der wenigstens einen Meßgröße, ein Elektronik-Gehäuse (200), eine zumindest teilweise innerhalb des Elektronik-Gehäuses angeordnete und signaltechnisch an das wenigstens eine Sensorelement angeschlossene Meßgerät-Elektronik (20), einen (wiederlösebar) mit dem dem Elektronik-Gehäuse und dem Sensor-Gehäuse, insb. unter Zwischenlage wenigstens eines Dichtungselements, verbundenen Verbindungsstutzen (300) sowie einen zumindest teilweise innerhalb des Verbindungsstutzens angeordneten elektro-thermischen Wandler (30) zum Beheizen des Verbindungsstutzens. The (compact) measuring device serves to measure at least one measured quantity of a (fluid) measuring substance which has a (measuring substance) temperature of less than 0°C at least temporarily and comprises a sensor housing (100), at least one sensor element (10) arranged at least partially within the sensor housing for detecting the at least one measured quantity, an electronics housing (200), measuring device electronics (20) arranged at least partially within the electronics housing and connected to the at least one sensor element via a signal system, a (removable) connecting piece (300) connected to the electronics housing and the sensor housing, in particular with at least one sealing element in between, and an electro-thermal transducer (30) arranged at least partially within the connecting piece for heating the connecting piece.

Description

Die Erfindung betrifft ein, beispielsweise als Kompakt-Meßgerät ausgebildetes, Meßgerät zum Messen wenigstens einer Meßgröße eines, beispielsweise in einer Rohrleitung oder einem Tank geführten, zumindest zeitweise eine (Meßstoff-)Temperatur von weniger als 0°C aufweisenden (fluiden) Meßstoffs.The invention relates to a measuring device, for example designed as a compact measuring device, for measuring at least one measured quantity of a (fluid) measuring substance, for example carried in a pipeline or a tank, which at least temporarily has a (measuring substance) temperature of less than 0°C.

In der industriellen Prozeß-Meßtechnik werden - insb. auch im Zusammenhang mit der Automation chemischer oder verfahrenstechnischer Prozesse und/oder der automatisierten Steuerung von industriellen Anlagen - vor Ort, nämlich unmittelbar am jeweiligen Prozeß bzw. direkt in einer jeweiligen Anlage installierte, gelegentlich auch als Feldgeräte bezeichnete, elektrische (Kompakt-)Meßgeräte, wie z.B. Coriolis-Massendurchfluß-Meßgeräte, Dichte-Meßgeräte, magnetisch-induktive Durchflußmeßgeräte, Wirbel-Durchflußmeßgeräte, Ultraschall-Durchflußmeßgeräte, thermische Massendurchfluß-Meßgeräte, Druck-Meßgeräte, Füllstand-Meßgeräte, Temperatur-Meßgeräte, ph-Wert-Meßgeräte etc., eingesetzt, die dazu dienen Prozeßgrößen (digital) repräsentierenden Meßwerten (in Echtzeit) zu ermitteln und entsprechend auzugeben. Bei den jeweils zu erfassenden Prozeßgrößen kann es sich je nach Anwendung beispielsweise, um einen Massenstrom, eine Dichte, eine Viskosität, einen Füll- oder einen Grenzstand, einen Druck oder eine Temperatur etc., eines flüssigen, pulver-, dampf- oder gasförmigen Meßstoffs handeln, der in einem entsprechenden (Prozeß-)Behälter, wie z.B. einer Rohrleitung oder einem Tank, geführt bzw. vorgehalten wird. Beispiele für solche Meßgeräte bzw. deren Verwendung sind u.a. in der US-A 2004/0183550 , der US-A 2006/0161359 , der US-A 20070279173 , der US-A 2009/0277278 , der US-A 2011/0317390 , der US-A 2014/0000374 , der US-A 45 74 328 , der US-A 47 16 770 , der US-A 48 50 213 , der US-A 52 07 101 , der US-A 57 96 011 , der US-B 62 36 322 , der US-B 63 52 000 , der US-B 63 66 436 , der US-B 65 39 819 , der US-B 65 56 447 , der US-B 66 62 120 , der US-B 1 09 89 570 , der US-B 1 13 26 913 , der WO-A 02/103327 , der WO-A 2009/078918 , der WO-A 2013/087390 , der WO-A 2014/037258 oder der WO-A 98/14763 beschrieben.In industrial process measurement technology – especially in connection with the automation of chemical or process engineering processes and/or the automated control of industrial plants – electrical (compact) measuring devices, such as Coriolis mass flow meters, density meters, magnetic-inductive flow meters, vortex flow meters, ultrasonic flow meters, thermal mass flow meters, pressure meters, level meters, temperature meters, pH meters, etc., are used on-site, i.e., directly at the respective process or directly in a respective plant. These devices, sometimes also referred to as field devices, include, for example, Coriolis mass flow meters, density meters, magnetic-inductive flow meters, vortex flow meters, ultrasonic flow meters, thermal mass flow meters, pressure meters, level meters, temperature meters, pH meters, etc., which serve to determine and output process variables (digitally) representing measured values (in real time). Depending on the application, the process variables to be measured can include, for example, mass flow, density, viscosity, fill or limit level, pressure, or temperature, etc., of a liquid, powder, vapor, or gaseous substance that is conveyed or stored in a suitable (process) container, such as a pipeline or tank. Examples of such measuring devices and their uses include, among others, the following: US-A 2004/0183550 , the US-A 2006/0161359 , the US-A 20070279173 , the US-A 2009/0277278 , the US-A 2011/0317390 , the US-A 2014/0000374 , the US-A 45 74 328 , the US-A 47 16 770 , the US-A 48 50 213 , the US-A 52 07 101 , the US-A 57 96 011 , the US-B 62 36 322 , the US-B 63 52 000 , the US-B 63 66 436 , the US-B 65 39 819 , the US-B 65 56 447 , the US-B 66 62 120 , the US-B 1 09 89 570 , the US-B 1 13 26 913 , the WO-A 02/103327 , the WO-A 2009/078918 , the WO-A 2013/087390 , the WO-A 2014/037258 or the WO-A 98/14763 described.

Zum Erfassen der jeweiligen Prozeßgrößen weisen Meßgeräte der in Rede stehenden jeweils wenigstens ein (physikalisch-elektrisches bzw. chemisch-elektrisches) Sensorelement auf, das zumindest teilweise innerhalb eines Sensor-Gehäuses des Meßgeräts angeordnet und zudem eingerichtet ist, (im Betrieb des Meßgeräts) vom Meßstoff kontaktiert zu werden um die wenigstens eine Meßgöße zu erfassen und in ein damit korrespondierendes, beispielsweise elektrisches oder optisches, Sensorsignal zu wandeln. Darüberhinaus weist das Meßgerät jeweils eine innerhalb eines Elektronik-Gehäuses angeordnete und signaltechnisch an das wenigstens eine Sensorelement angeschlossene, beispielsweise batterie- und/oder netz-gespeiste, Meßgerät-Elektronik auf, die wiederum eingerichtet ist, das wenigstens eine Sensorsignal zu empfangen und auszuwerten, insb. nämlich unter Verwendung des wenigstens einen Sensorsignals die wenigstens eine Meßgröße quantfizierende (digitale) Meßwerte zu generieren.To detect the respective process variables, the measuring devices in question each have at least one (physico-electrical or chemical-electrical) sensor element, which is at least partially arranged within a sensor housing of the measuring device and is also configured (during operation of the measuring device) to be contacted by the substance being measured in order to detect the at least one measured variable and convert it into a corresponding sensor signal, for example, electrical or optical. Furthermore, each measuring device has electronics arranged within an electronic housing and connected to the at least one sensor element via a signal transmission system, for example, battery- and/or mains-powered. These electronics are configured to receive and evaluate the at least one sensor signal, in particular to generate quantifying (digital) measured values for the at least one measured variable using the at least one sensor signal.

Die jeweilige Meßgerät-Elektronik ist zumeist dafür vorgesehen, über entsprechende elektrische Leitungen an ein vom jeweiligen Gerät zumeist räumlich entfernt angeordnetes und zumeist auch räumlich verteiltes übergeordneten elektronischen Datenverarbeitungssystem elektrisch angeschlossen zu werden sowie Meßwerte mittels eines diese entsprechend tragenden Meßwertesignals zeitnah bzw. in Echtzeit dorthin weiter geben zu können. Zudem sind Meßgeräte-Geräte der in Rede stehenden Art üblicherweise mittels eines innerhalb des übergeordneten elektronischen Datenverarbeitungssystems vorgesehenen Datenübertragungsnetzwerks miteinander und/oder mit entsprechenden elektronischen Prozeß-Steuerungen verbunden, beispielsweise vor Ort installierte Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) bzw. Edge(-Computing)-Geräte oder in einer entfernten Leitwarte installierte Prozeß-Leitrechnern, wohin die mittels des Meßgeräts-Geräts gegebenenfalls erzeugten und in geeigneter Weise digitalisierten und entsprechend codierten Meßwerte weitergesendet werden. Zur Datenübertragung dienen in solchen industriellen Datenverarbeitungssystemen zumindest abschnittsweise, insb. serielle, Feldbusse, wie z.B. FOUNDATION FIELDBUS, MODBUS, RACKBUS-RS 485, PROFIBUS etc., oder beispielsweise auch Netzwerke auf Basis eines ETHERNET-Standards sowie die entsprechenden, zumeist standardisierten Übertragungs-Protokolle. Neben den für die Verarbeitung und Konvertierung der von den jeweils angeschlossenen Feldgerät gelieferten Meßwerte erforderlichen Infrastrukturen stellen solche übergeordnete Datenverarbeitungssysteme zumeist auch ein mittels einer oder mehreren Versorgungsschaltungen gebildetes, der Versorgung der angeschlossenen Meßgräte mit elektrischer Energie bzw. dem Einspeisen elektrischer Leistung in die angeschlossenen Meßgerät-Elektroniken dienliches (Strom-)Versorgungsnetz.The electronics of the respective measuring device are usually designed to be electrically connected via appropriate electrical lines to a higher-level electronic data processing system, which is typically located remotely and often geographically distributed, and to transmit measured values to this system in a timely manner or in real time using a corresponding measurement signal. Furthermore, measuring devices of this type are usually connected to each other and/or to corresponding electronic process controllers via a data transmission network provided within the higher-level electronic data processing system. Examples include locally installed programmable logic controllers (PLCs) or edge computing devices, or process control computers installed in a remote control room. The measured values, possibly generated by the measuring device and appropriately digitized and coded, are then transmitted to these systems. In such industrial data processing systems, data transmission is carried out, at least in part, using fieldbuses, particularly serial ones, such as Foundation Fieldbus, Modbus, Rackbus-RS 485, PROFIBUS, etc., or networks based on an Ethernet standard, as well as the corresponding, mostly standardized, transmission protocols. In addition to the infrastructure required for processing and converting the measured values supplied by the respective connected field devices, such higher-level data processing systems usually also include a power supply network, formed by one or more power supply circuits, which serves to supply the connected measuring devices with electrical energy or to feed electrical power into the connected measuring device electronics.

Die vorbezeichneten Meßgeräte sind im besonderen jeweils als Meßgeräte in Kompaktbauweise ausgeführt, derart, daß das Elektronik-Gehäuse, einschließlich der darin plazierten Meßgerät-Elektronik am Sensor-Gehäuse (starr) gehaltert ist. Zum Verbinden von Elektronik- und Sensor-Gehäuse ist bei den vorbezeichneten Meßgeräten jeweils ein - gelegentlich auch als Sensorhals bezeichneter - (zylindrischer oder kegelförmiger) Verbindungsstutzen vorgsehen, der sowohl mit dem dem Elektronik-Gehäuse als auch mit dem Sensor-Gehäuse, ggf. auch wiederlösbar, verbunden ist und der als ein einen vorgegebenen Abstand zwischen der Meßgerät-Elektronik und dem Sensorelement, mithin der Meßgerät-Elektronik und dem zu überwachenden Prozeß definierendes Bindeglied zwischen dem Elektronik-Gehäuse und dem Meßwandler-Gehäuse fungiert. Im besonderen dient der Verbindunsgstutzen u.a. auch dazu, das Elektronik-Gehäuse in einem vorgegebenen Abstand zum Sensor-Gehäuse zu halten, der der (innerhalb des innerhalb des angeordnete Elektronik-Gehäuses angeordneten) Meßgerät-Elektronik für alle spezifizierten Prozeß- bzw. Meßstoff-Temperaturen eine erträgliche Betriebstemperatur gewährleistet, bzw. dazu (zusammen mit dem Sensor-Gehäuse und dem Elektroik-Gehäuse) eine thermische Barriere zwischen der Meßgerät-Elektronik und dem Sensor-Element zu bilden. Für Meßgerät-Elektroniken der in Rede stehenden Art verträgliche Betriebstemperaturen können durchaus im Bereich zwischen -80°C (Grad Celsius) und +100°C liegen.The aforementioned measuring instruments are specifically designed as compact measuring instruments, such that the electronics housing, including the measuring instrument electronics housed within, is (rigidly) mounted to the sensor housing. To connect the electronics and sensor housings, the aforementioned measuring instruments each have a connector – occasionally also called a sensor neck. A designated (cylindrical or conical) connecting piece is provided, which is connected to both the electronics housing and the sensor housing, possibly also releasably, and which functions as a link between the electronics housing and the transducer housing, defining a predetermined distance between the measuring instrument electronics and the sensor element, and thus between the measuring instrument electronics and the process to be monitored. In particular, the connecting piece also serves, among other things, to maintain the electronics housing at a predetermined distance from the sensor housing. This ensures a tolerable operating temperature for the measuring instrument electronics (located within the electronics housing) at all specified process and fluid temperatures. It also forms a thermal barrier between the measuring instrument electronics and the sensor element (together with the sensor housing and the electronics housing). Operating temperatures suitable for measuring instrument electronics of this type can range from -80°C to +100°C.

Wie u.a. in der US-A 45 74 328 oder der US-A 48 50 213 gezeigt, können das Elektronik-Gehäuse und der Verbindungsstutzen bzw. das Sensor-Gehäuse und der Verbindungsstutzen auch mittels Schraubverbindung und unter Zwischenlage wenigstens eines Dichtungselements, beispielsweise in Form einer Flachdichtung oder eines O-Rings, miteinander wiederlösbar verbunden sein. Nicht zuletzt für den typischen Fall, daß das vorbezeichnete Dichtungselement aus einem Kautschuk oder einem Poly(-Tetrafluor-)Ethylen hergestellt ist, ist eine zulässige niedrigste Betriebstemperatur des Dichtungselements regelmäßig auf nicht weniger als -60°C festgelegt. Damit einhergehend ist bei konvtionellen Meßgeräten der in Rede stehenden Art eine untere Grenze des jeweils insgesamt nutzbaren Temperaturbereichs regelmäßig durch dasjenige Dichtungselement festgelegt, das den kleinsten Abstand zum Prozeß aufweist bzw. von dem die zulässige (typischerweise nennenswert oberhalb der für Meßgerät-Elektoniken der in Rede stehenden Art eigentlich verträglichen niedrigsten Betriebstemperatur liegende) Betriebstemperatur im Betrieb des Meßgeräts als erstes unterschritten wird. Umgekehrt ergibt sich für den Fall, daß die spezifizierte Meßstoff-Temperatur bei etwa -153°C oder auch niedriger festgelegt ist, beispielsweise falls es sich bei dem Meßstoff um flüssigen Wasserstoff handelt, ein maximaler Abstand des vorbezeichneten (dem Prozeß bzw. Sensorelement am nähesten positionierten) Dichtungselements vom Sensor-Gehäuse, mithin eine (Mindest-)Stutzenlänge eines Verbindungsstutzens der in Rede stehenden Art von etwa 50 mm oder darüber.As in the US-A 45 74 328 or the US-A 48 50 213 As shown, the electronics housing and the connecting piece, or the sensor housing and the connecting piece, can also be releasably connected by means of a screw connection and with at least one sealing element in between, for example in the form of a flat gasket or an O-ring. Particularly in the typical case where the aforementioned sealing element is made of rubber or poly(tetrafluoro)ethylene, the permissible lowest operating temperature of the sealing element is regularly set at no less than -60°C. Accordingly, in conventional measuring instruments of the type in question, a lower limit of the overall usable temperature range is regularly determined by the sealing element that is closest to the process or by which the permissible operating temperature (typically significantly above the lowest operating temperature actually tolerable for measuring instrument electronics of the type in question) is first undershot during operation of the measuring instrument. Conversely, if the specified medium temperature is set at approximately -153°C or lower, for example if the medium being measured is liquid hydrogen, the maximum distance of the aforementioned sealing element (positioned closest to the process or sensor element) from the sensor housing results, and thus a (minimum) nozzle length of a connecting nozzle of the type in question of approximately 50 mm or more.

Ausgehend vom vorbezeichneten Stand der Technik besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, Meßgeräte der in Rede stehenden Art dahingehend zu verbessern, daß deren Betriebstemperatur auch bei Verwendung eines Verbindungsstutzens mit einer unterhalb von 50 mm liegenden Stutzenlänge und/oder eines oder mehreren in einem Abstand von weniger als 50 mm zum Sensor-Element positionierten Dichtungselementen auf -153°C oder niedriger spezifiziert werden kann.Starting from the aforementioned prior art, one object of the invention is to improve measuring devices of the type in question in such a way that their operating temperature can be specified at -153°C or lower even when using a connecting nozzle with a nozzle length of less than 50 mm and/or one or more sealing elements positioned at a distance of less than 50 mm from the sensor element.

Zur Lösung der Aufgabe besteht die Erfindung in einem (Kompakt-)Meßgerät zum Messen wenigstens einer Meßgröße eines, beispielsweise in einer Rohrleitung oder einem Tank geführten, zumindest zeitweise eine (Meßstoff-)Temperatur von weniger als 0°C, beispielsweise nämlich weniger als -60°C, aufweisenden (fluiden) Meßstoffs, welches Meßgerät umfaßt:

  • • ein Sensor-Gehäuse;
  • • wenigstens ein zumindest teilweise innerhalb des Sensor-Gehäuses angeordnetes Sensorelement zum Erfassen der wenigstens einen Meßgröße;
  • • ein Elektronik-Gehäuse;
  • • eine zumindest teilweise innerhalb des Elektronik-Gehäuses angeordnete und signaltechnisch an das wenigstens eine Sensorelement angeschlossene, beispielsweise Netz gespeiste, Meßgerät-Elektronik;
  • • einen, beispielsweise wiederlösebar, mit dem dem Elektronik-Gehäuse und dem Sensor-Gehäuse, beispielsweise unter Zwischenlage wenigstens eines Dichtungselements, verbundenen Verbindungsstutzen;
  • • sowie einen zumindest teilweise innerhalb des Verbindungsstutzens angeordneten, beispielsweise am Verbindungsstutzen gehaltenen und/oder thermisch leitend mit dem Verbindungsstutzen gekoppelten und/oder an die Meßgerät-Elektronik elektrisch angeschlossenen, elektro-thermischen Wandler zum Beheizen des Verbindungsstutzens, beispielsweise des Verbindungsstutzens und des (damit verbundenen) Elektronik-Gehäuses und/oder eines zwischen Verbindungsstutzen und Elektronik-Gehäuse positionierten Dichtungselements.
To solve this problem, the invention consists of a (compact) measuring device for measuring at least one measured quantity of a (fluid) measuring substance, for example in a pipeline or tank, which at least temporarily has a (measuring substance) temperature of less than 0°C, for example less than -60°C, and which measuring device comprises:
  • • a sensor housing;
  • • at least one sensor element arranged at least partially within the sensor housing for detecting at least one measured quantity;
  • • an electronics housing;
  • • Measuring instrument electronics arranged at least partially within the electronics housing and connected to the at least one sensor element via signal technology, for example mains powered;
  • • a connecting piece, for example releasable, to the electronics housing and the sensor housing, for example with at least one sealing element in between;
  • • and an electro-thermal converter arranged at least partially within the connecting piece, for example held on the connecting piece and/or thermally coupled to the connecting piece and/or electrically connected to the measuring instrument electronics, for heating the connecting piece, for example the connecting piece and the (connected to it) electronic housing and/or a sealing element positioned between the connecting piece and the electronic housing.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der elektro-thermischen Wandler eingerichtet ist, darin, beispielsweise von Meßgerät-Elektronik, eingespeiste elektrische Leistung zumindest anteilig in (dem Beheizen des Verbindungsstutzens dienliche) Wärmeleistung zu wandeln.According to a first embodiment of the invention, it is further provided that the electro-thermal converter is equipped to convert electrical power supplied therein, for example by measuring instrument electronics, at least partially into heat power (serving to heat the connecting nozzle).

Nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der elektro-thermische Wandler mittels eines Widerstands-Elements gebildet ist.According to a second embodiment of the invention, it is further provided that the electro-thermal converter is formed by means of a resistance element.

Nach einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der elektro-thermische Wandler mittels eines Peltier-Elements gebildet ist.According to a third embodiment of the invention, it is further provided that the electro-thermal converter is formed by means of a Peltier element.

Nach einer vierten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Meßgerät-Elektronik eingerichtet ist, elektrische Leistung aus einem angeschlossenen (Strom-)Versorgungsnetz zu beziehen.According to a fourth embodiment of the invention, it is further provided that the measuring device electronics are configured to draw electrical power from a connected (electricity) supply network.

Nach einer fünften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der elektro-thermischen Wandler an ein dem Einspeisen elektrischer Leistung in den elektro-thermischen Wandler dienliches, beispielsweise außerhalb des Elektronik-Gehäuses angeordnetes und/oder leistungsbegrenztes, (Wandler-)Netzteil elektrisch angeschlossen ist, wobei das (Wandler-)Netzteil eingerichtet ist, elektrische Leistung aus einem angeschlossenen (Strom-)Versorgungsnetz zu beziehen und elektrische Leistung in den elektro-thermischen Wandler einzuspeisen.According to a fifth embodiment of the invention, it is further provided that the electro-thermal converter is electrically connected to a (converter) power supply unit which is suitable for supplying electrical power to the electro-thermal converter, for example arranged outside the electronics housing and/or with limited power, wherein the (converter) power supply unit is configured to draw electrical power from a connected (power) supply network and to supply electrical power to the electro-thermal converter.

Nach einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Sensorelement eingerichtet ist, die wenigstens eine Meßgröße zu erfassen und in ein nämliche Meßgröße repräsentierendes, beispielsweise elektrisches oder optische, Sensorsignal zu wandeln. Diese Ausgestaltung der Erfindung weiterbildend ist ferner vorgesehne, daß das Sensorelement signaltechnisch, beispielsweise elektrisch, an die Meßgerät-Elektronik angeschlossen ist und daß die Meßgerät-Elektronik eingerichtet ist, das wenigstens eine Sensorsignal zu empfangen und auszuwerten, beispielsweise nämlich unter Verwendung des wenigstens einen Sensorsignals die wenigstens eine Meßgröße quantfizierende (digitale) Meßwerte zu generieren.According to a sixth embodiment of the invention, it is further provided that the sensor element is configured to detect the at least one measured quantity and convert it into a sensor signal representing that same measured quantity, for example, an electrical or optical signal. Further developing this embodiment of the invention, it is also provided that the sensor element is connected to the measuring instrument electronics via a signal connection, for example, electrically, and that the measuring instrument electronics are configured to receive and evaluate the at least one sensor signal, for example, by using the at least one sensor signal to generate (digital) measured values that quantify the at least one measured quantity.

Nach einer siebenten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der elektro-thermischen Wandler an die Meßgerät-Elektronik elektrisch angeschlossen ist, wobei die Meßgerät-Elektronik eingerichtet ist, elektrische Leistung in den elektro-thermischen Wandler einzuspeisen und/oder in den Wandler eingespeiste elektrische Leistung zu ermitteln.According to a seventh embodiment of the invention, it is further provided that the electro-thermal converter is electrically connected to the measuring device electronics, wherein the measuring device electronics are configured to feed electrical power into the electro-thermal converter and/or to determine electrical power fed into the converter.

Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Meßgerät weiters wenigstens einen zumindest teilweise innerhalb des Sensor-Gehäuses angeordnetes und/oder zumindest teilweise innerhalb des Elektronik-Gehäuses angeordneten, beispielsweise mittels eines Widerstands-Elementsund/oder mittels eines Peltier-Elements gebildeten, thermo-elektrischen Wandler umfaßt, welcher Wandler eingerichtet ist, eine innerhalb des Meßgeräts etablierte, beispielsweise von der (Meßstoff-)Temperatur des Meßstoffs abhängige, (Meßgerät-)Temperatur zu erfassen und in ein nämliche (Meßgerät-)Temperatur repräsentierendes (elektrisches) Temperatursignal, beispielsweise mit einer von der (Meßgerät-)Temperatur abhängigen elektrischen Spannung und/oder mit einem von der (Meßgerät-)Temperatur abhängigen elektrischen Strom, zu wandeln.According to a first further development of the invention, it is further provided that the measuring device comprises at least one thermoelectric converter, which is arranged at least partially within the sensor housing and/or at least partially within the electronics housing and is formed, for example, by means of a resistance element and/or by means of a Peltier element. This converter is configured to detect a (measuring device) temperature established within the measuring device, which, for example, depends on the (measuring substance) temperature of the substance being measured, and to convert it into an (electrical) temperature signal representing the same (measuring device) temperature, for example, with an electrical voltage and/or an electrical current that depends on the (measuring device) temperature.

Nach einer Ausgestaltung der ersten Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der thermo-elektrischen Wandler an die Meßgerät-Elektronik elektrisch angeschlossen ist und daß die Meßgerät-Elektronik eingerichtet ist, das Temperatursignal zu empfangen und auszuwerten, beispielsweise nämlich unter Verwendung des Temperatursignals (Meßgerät-)Temperatur repräsentierende (digitale) Meßwerte zu ermitteln und/oder die (Meßgerät-)Temperatur mit einem oder mehreren vorgegebenen (Temperatur-)Schwellenwerten zu vergleichen. Die Meßgerät-Elektronik kann vorteilhaft zudem auch eingerichtet sein, im Falle eines ein Unterschreiten eines für die Meßgerät-Temperatur vorgegebenen, beispielsweise nicht weniger als -60°C (Grad Celsius) und/oder nicht mehr als 0°C betragenden, (Temperatur-)Schwellenwerts durch die (gemessene) Meßgerät-Temperatur, beispielsweise mehr als 5 mW und/oder nicht mehr als 25 W betragende, elektrische Leistung in den elektro-thermischen Wandler einzuspeisen.According to a further embodiment of the invention, the thermoelectric converter is electrically connected to the measuring instrument electronics, and the measuring instrument electronics are configured to receive and evaluate the temperature signal, for example, to determine (digital) measured values representing the (measuring instrument) temperature using the temperature signal and/or to compare the (measuring instrument) temperature with one or more predetermined (temperature) threshold values. Advantageously, the measuring instrument electronics can also be configured to feed electrical power, for example, more than 5 mW and/or not more than 25 W, into the electrothermal converter if the (measured) measuring instrument temperature falls below a predetermined (for example, not less than -60°C and/or not more than 0°C) (temperature) threshold value.

Nach einer zweiten Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Meßgerät weiters wenigstens ein, beispielsweise zwischen Elektronik-Gehäuse und Verbindungsstutzen angeordnetes und/oder ringförmges und/oder mittels eines O-Rings gebildetes, Dichtungselement, beispielsweise aus einem Kautschuk oder einem Poly(-Tetrafluor-)Ethylen, umfaßt.According to a second further development of the invention, it is further provided that the measuring device comprises at least one sealing element, for example made of rubber or poly(-tetrafluoro-)ethylene, which is arranged, for example, between the electronic housing and the connecting nozzle and/or is ring-shaped and/or formed by means of an O-ring.

Nach einer Ausgestaltung der zweiten Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der elektro-thermische Wandler eingerichtet ist, mittels eingespeister elektrischer Leistung (im Zusammenspiel mit dem Verbindungsstutzen) das Dichtungselement zu Beheizen, beispielsweise eine vorgegebene Betriebstemperatur des Dichtungselements einzustellen bzw. zu halten; dies insb. für den Fall, daß das wenigstens eine Dichtungselement eine zulässige minimale Betriebstemperatur aufweist, unterhalb der das Dichtungselement eine, beispielsweise durch Versprödung verursachte, irreverisbel Schädigung erfährt, beispielsweise derart, daß das bei Unterschreiten nämlicher zulässigen minimalen Betriebstemperatur eine Betriebserlaubnis des Dichtungselements bzw. des Meßgeräts erlischt. Der elektro-thermische Wandler kann beispielsweise zudem auch eingerichtet sein, im Falle eines eine (Meßstoff-)Temperaturvon -153 C aufweisenden (fluiden) Meßstoffs eine Betriebstemperatur des Dichtungselements höher als -60 C einzustellen bzw. zu halten.According to a further embodiment of the second further development of the invention, it is further provided that the electro-thermal converter is configured to heat the sealing element by means of supplied electrical power (in conjunction with the connecting nozzle), for example to set or maintain a predetermined operating temperature of the sealing element; this is particularly relevant in the case that the at least one sealing element has a permissible minimum operating temperature below which the sealing element suffers irreversible damage, for example caused by embrittlement, such that the operating permit for the sealing element or the measuring device expires if the permissible minimum operating temperature is undershot. The electro-thermal transducer can also be configured, for example, to set or maintain an operating temperature of the sealing element higher than -60°C in the case of a (fluid) measuring medium with a temperature of -153°C.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen davon werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die z.T. auch in der 1 der Zeichnung dargestellt sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen oder Weiterbildungen, insb. auch Kombinationen zunächst nur einzeln erläuterter Teilaspekte der Erfindung, ergeben sich ferner aus 1 der Zeichnung und/oder aus den Ansprüchen an sich.The invention and advantageous embodiments thereof are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments, some of which are also described in the 1 as illustrated in the drawing. Further advantageous embodiments or developments, in particular combinations of aspects of the invention initially described only individually, also result from 1 the drawing and/or the claims themselves.

In der 1 ist ein Meßgerät zum Messen wenigstens einer Meßgröße eines, beispielsweise in einer Rohrleitung oder einem Tank geführten, (fluiden) Meßstoffs, der zumindest zeitweise eine (Meßstoff-)Temperatur von weniger als 0°C (Grad Celsius), insb. nämlich weniger als -60°C, aufweist. Bei dem Meßstoff kann es sich beispielsweise um eine kryogene Flüssigkeit, insb. nämlich flüssigen Wasserstoff oder flüssigen Stickstoff, handeln. Die zu erfassende Meßgröße kann beispielsweise ein Strömungsparameter, insb. ein Massestrom m oder ein Volumenstrom v, oder auch ein Stoffparameter, insb. eine Dichte ρ oder eine Viksosität η, des Meßstoffs sein. Dementsprechend kann das Meßgerät beispielsweise als ein Durchfluß-Meßgerät, insb. ein Coriolis-Massestrom-Meßgerät, ausgebildet sein.In the 1 A flow meter is a measuring device for measuring at least one parameter of a (fluid) substance, for example, in a pipeline or tank, which has a temperature of less than 0°C (degrees Celsius), specifically less than -60°C, at least temporarily. The substance can be, for example, a cryogenic liquid, specifically liquid hydrogen or liquid nitrogen. The parameter to be measured can be, for example, a flow parameter, specifically a mass flow rate m or a volume flow rate v, or a material parameter, specifically a density ρ or a viscosity η, of the substance. Accordingly, the measuring device can be, for example, a flow meter, specifically a Coriolis mass flow meter.

Das Meßgerät weist wenigstens ein Sensorelement 10 zum Erfassen der wenigstens einen Meßgröße sowie eine signaltechnisch an das wenigstens eine Sensorelement angeschlossene, beispielsweise auch Netz gespeiste, Meßgerät-Elektronik. Das Sensorelement 10 ist insb. dafür vorgesehen bzw. eingerichtet, die wenigstens eine Meßgröße zu erfassen und in ein nämliche Meßgröße repräsentierendes, insb. elektrisches oder optische, Sensorsignal x1 zu wandeln. Darüberhinaus ist das Sensorelement 10 nach einer weiteren Ausgestatung der Erfindung signaltechnisch, beispielswweise nämlich elektrisch, an die Meßgerät-Elektronik 20 angeschlossen und ist die Meßgerät-Elektronik 20 zudem eingerichtet, das wenigstens eine Sensorsignal x1 zu empfangen und auszuwerten, insb. nämlich unter Verwendung des wenigstens einen Sensorsignals x1 die wenigstens eine Meßgröße quantfizierende (digitale) Meßwerte X zu generieren. Die Meßgerät-Elektronik 20 kann vorteilhaft zudem beispielsweise auch eingerichtet sein, elektrische Leistung aus einem angeschlossenen (Strom-)Versorgungsnetz zu beziehen.The measuring device comprises at least one sensor element 10 for detecting the at least one measured quantity and measuring device electronics connected to the at least one sensor element via a signal connection, for example, also via mains power. The sensor element 10 is specifically designed and configured to detect the at least one measured quantity and convert it into a sensor signal x1 representing the same measured quantity, in particular an electrical or optical signal. Furthermore, according to a further embodiment of the invention, the sensor element 10 is connected to the measuring device electronics 20 via a signal connection, for example, electrically, and the measuring device electronics 20 is also configured to receive and evaluate the at least one sensor signal x1, in particular to generate (digital) measured values X quantifying the at least one measured quantity using the at least one sensor signal x1. The measuring device electronics 20 can also advantageously be configured, for example, to draw electrical power from a connected (power) supply network.

Das erfindungsgemäße Meßgerät umfaßt desweiteren ein Sensor-Gehäuse 100, in dem das Sensorelement 10 zumindest teilweise angeordnet ist, ein Elektronik-Gehäuse 200, innerhalb dem die Meßgerät-Elektronik zumindest teilweise angeordnet ist, sowie einen, insb. (jeweils) wiederlösebar, mit dem Elektronik-Gehäuse 200 und dem Sensor-Gehäuse 100, insb. unter Zwischenlage wenigstens eines Dichtungselements (400) und/oder unter Bildung eines Meßgeräts in Kompaktbauweise, verbundenen Verbindungsstutzen 300.The measuring device according to the invention further comprises a sensor housing 100 in which the sensor element 10 is at least partially arranged, an electronics housing 200 in which the measuring device electronics are at least partially arranged, and a connecting piece 300, in particular releasable (each) to the electronics housing 200 and the sensor housing 100, in particular with at least one sealing element (400) interposed and/or forming a measuring device in a compact design.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Meßgerät ferner wenigstens ein, insb. zwischen Elektronik-Gehäuse und Verbindungsstutzen angeordnetes und/oder ringförmges und/oder mittels eines O-Rings gebildetes, Dichtungselement 400, insb. aus einem Kautschuk oder einem Poly(-Tetrafluor-)Ethylen.According to a further embodiment of the invention, the measuring device further comprises at least one sealing element 400, in particular made of rubber or poly(-tetrafluoro-)ethylene, which is arranged in particular between the electronic housing and the connecting nozzle and/or is ring-shaped and/or formed by means of an O-ring.

Zum Beheizen des Verbindungsstutzens 300, beispielsweise nämlich des Verbindungsstutzens 300 und des (damit verbundenen) Elektronik-Gehäuses 200 und/oder des vorbezeichneten (zwischen Verbindungsstutzen und Elektronik-Gehäuse positionierten) Dichtungselements 400 weist das erfindungsgemäße Meßgerät zudem einen zumindest teilweise innerhalb des Verbindungsstutzens 300 angeordneten, insb. am Verbindungsstutzen 300 gehaltenen und/oder thermisch leitend mit dem Verbindungsstutzen gekoppelten und/oder an die Meßgerät-Elektronik elektrisch angeschlossenen, elektro-thermischen Wandler 30. Nämlicher elektro-thermischen Wandler 30 kann beispielsweise mittels eines Widerstands-Elements und/oder mittels eines Peltier-Elements gebildet sein. Im besonderen ist der elektro-thermischen Wandler 30 ferner dafür vorgesehen bzw. eingerichtet, darin, beispielsweise von Meßgerät-Elektronik, eingespeiste elektrische Leistung zumindest anteilig in (dem Beheizen des Verbindungsstutzens 300 bzw. des vorbezeichneten, den Verbindungsstutzens 300 kontaktierenden Dichtungselements dienliche) Wärmeleistung zu wandeln. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der elektro-thermischen Wandler dafür an die Meßgerät-Elektronik elektrisch angeschlossen und ist die Meßgerät-Elektronik eingerichtet elektrische Leistung in den elektro-thermischen Wandler einzuspeisen und/oder in den Wandler eingespeiste elektrische Leistung zu ermitteln. Alternativ oder in Ergänzung kann der elektro-thermischen Wandler aber auch an ein dem Einspeisen elektrischer Leistung in den elektro-thermischen Wandler dienliches, beispielsweise auch außerhalb des Elektronik-Gehäuses angeordnetes und/oder leistungsbegrenztes, (Wandler-)Netzteil elektrisch angeschlossen sein, das wiederum eingerichtet ist, elektrische Leistung aus einem angeschlossenen (Strom-)Versorgungsnetz zu beziehen und elektrische Leistung in den elektro-thermischen Wandler einzuspeisen. Für den vorbezeichneten Fall, daß das Meßgerät das Dichtungselement 400 aufweist, ist der elektro-thermische Wandler nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung im besonderen auch dafür eingerichtet, mittels eingespeister elektrischer Leistung (im Zusammenspiel mit dem Verbindungsstutzen) das Dichtungselement zu Beheizen, insb. nämlich eine vorgegebene Betriebstemperatur des Dichtungselements einzustellen bzw. zu halten; dies insb. auch für den Fall, daß das wenigstens eine Dichtungselement eine zulässige minimale Betriebstemperatur aufweist, unterhalb der das Dichtungselement eine, beispielsweise durch Versprödung verursachte, irreverisbel Schädigung erfährt und/oder daß bei Unterschreiten nämlicher zulässigen minimalen Betriebstemperatur eine Betriebserlaubnis des Dichtungselements bzw. des Meßgeräts erlöschen würde bzw. erlischt. Vorteilhaft kann der elektro-thermische Wandler ferner dafür eingerichtet, auch im Falle eines eine (Meßstoff-)Temperatur von -153 C aufweisenden (fluiden) Meßstoffs die Betriebstemperatur des vorbezeichneten Dichtungselements 400 höher als -60 C einzustellen bzw. (dauerhaft) zu halten, und/oder kann der elektro-thermische Wandler in der Nähe des Dichtungselements positioniert sein, beispielsweise auch derart, daß der elektro-thermische Wandler 30 und das Dichtungselement 400 einander (flächig) berühren. Alternativ oder in Ergänzung kann der elektro-thermische Wandler 30 beispielsweise auch (teilweise) in das Dichtungselement 400 integriert bzw. eingebettet sein.For heating the connecting piece 300, for example, the connecting piece 300 and the (connected) electronic housing 200 and/or the aforementioned sealing element 400 (positioned between the connecting piece and the electronic housing), the measuring device according to the invention also has an electro-thermal transducer 30, which is arranged at least partially within the connecting piece 300, in particular held on the connecting piece 300 and/or thermally coupled to the connecting piece and/or electrically connected to the measuring device electronics. This electro-thermal transducer 30 can, for example, be formed by means of a resistance element and/or by means of a Peltier element. In particular, the electro-thermal converter 30 is further designed and configured to convert at least a portion of the electrical power supplied to it, for example by measuring instrument electronics, into heat power (serving to heat the connecting piece 300 or the aforementioned sealing element contacting the connecting piece 300). According to a further embodiment of the invention, the electro-thermal converter is electrically connected to the measuring instrument electronics, and the measuring instrument electronics are configured to supply electrical power to the electro-thermal converter and/or to determine the electrical power supplied to the converter. Alternatively or additionally, the electro-thermal converter can also be electrically connected to a (converter) power supply suitable for feeding electrical power into the electro-thermal converter, for example, a power supply unit located outside the electronics housing and/or with power limitation, which in turn is configured to draw electrical power from a connected (power) supply network and to feed electrical power into the electro-thermal converter. In the aforementioned case, where the measuring device has the sealing element 400, the electro-thermal converter According to a further embodiment of the invention, the converter is also specifically designed to heat the sealing element by means of supplied electrical power (in conjunction with the connecting nozzle), in particular to set or maintain a predetermined operating temperature of the sealing element; this is especially relevant in the case that the at least one sealing element has a permissible minimum operating temperature below which the sealing element suffers irreversible damage, for example caused by embrittlement, and/or that if the permissible minimum operating temperature is undershot, the operating permit of the sealing element or the measuring device would expire or does expire. Advantageously, the electro-thermal transducer can also be configured to set or maintain the operating temperature of the aforementioned sealing element 400 above -60°C, even in the case of a (fluid) measuring medium with a temperature of -153°C, and/or the electro-thermal transducer can be positioned near the sealing element, for example, in such a way that the electro-thermal transducer 30 and the sealing element 400 are in (surface) contact with each other. Alternatively or additionally, the electro-thermal transducer 30 can, for example, also be (partially) integrated or embedded in the sealing element 400.

Das Einspeisen von elektrischer Leistung in den elektro-thermischen Wandler 30 kann vorteilhaft beispielsweise so gesteuert sein, daß gerade soviel elektrische Leistung eingespeist wird, daß eine vorab festgelegte Betriebs-Temperatur des Verbindungsstutzens 300 bzw. des Dichtungselements 400 gerade erreicht bzw. gehalten wird. Dafür weist das Meßgerät nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ferner wenigstens einen zumindest teilweise innerhalb des Sensor-Gehäuses 100 angeordnetes und/oder zumindest teilweise innerhalb des Elektronik-Gehäuses 200 angeordneten thermo-elektrischen Wandler 40 auf, der wiederum eingerichtet ist, eine innerhalb des Meßgeräts etablierte, beispielsweise auch von der (Meßstoff-)Temperatur des Meßstoffs abhängige, (Meßgerät-)Temperatur zu erfassen und in ein nämliche (Meßgerät-)Temperatur repräsentierendes (elektrisches) Temperatursignal θ1, beispielsweise mit einer von der (Meßgerät-)Temperatur abhängigen elektrischen Spannung und/oder mit einem von der (Meßgerät-)Temperatur abhängigen elektrischen Strom, zu wandeln. Nämlicher thermo-elektrische Wandler 40 ist ferner an die Meßgerät-Elektronik 20 elektrisch angeschlossen, wobei die Meßgerät-Elektronik 20 zudem eingerichtet ist, das Temperatursignal θ1 zu empfangen und auszuwerten, insb. nämlich unter Verwendung des Temperatursignals θ1 (Meßgerät-)Temperatur repräsentierende (digitale) Meßwerte zu ermitteln und/oder die (Meßgerät-)Temperatur mit einem oder mehreren vorgegebenen (Temperatur-)Schwellenwerten zu vergleichen. Vorteilhaft kann die Meßgerät-Elektronik 20 zudem eingerichtet sein, im Falle eines ein Unterschreiten eines für die Meßgerät-Temperatur vorgegebenen, insb. nicht weniger als -60°C (Grad Celsius) und/oder nicht mehr als 0°C betragenden, (Temperatur-)Schwellenwerts durch die (gemessene) Meßgerät-Temperatur, insb. mehr als 5 mW (Milliwatt) und/oder nicht mehr als 25 W (Watt) betragende, elektrische Leistung in den elektro-thermischen Wandler einzuspeisen. Der thermo-elektrischen Wandler 40 kann beispielsweise mittels eines Widerstands-Elements (RTD) und/oder mittels eines Peltier-Elements gebildet sein. Alternativ oder in Ergänzung kann die Meßgerät-Elektronik 20 ferner auch eingerichtet sein, das vorbezeichnete Unterschreiten des (Temperatur-)Schwellenwerts zu dokumentieren, beispielsweise indem Datum und/oder Uhrzeit und/oder eine (totalisierte) Dauer des Unterschreitens des (Temperatur-)Schwellenwerts (bzw. eines dementsprechenden Beheizens des Verbindungsstutzens 300) in einem nicht-flüchtigen Datenspeicher (EEROM) der Meßgerät-Elektronik 20 speicherbar sind bzw. gespeichert werden.The injection of electrical power into the electro-thermal converter 30 can advantageously be controlled, for example, such that just enough electrical power is injected to reach or maintain a predetermined operating temperature of the connecting nozzle 300 or the sealing element 400. According to a further embodiment of the invention, the measuring device further comprises at least one thermoelectric converter 40 arranged at least partially within the sensor housing 100 and/or at least partially within the electronics housing 200, which in turn is configured to detect a (measuring device) temperature established within the measuring device, which may, for example, also depend on the (measuring substance) temperature of the measured substance, and to convert it into an (electrical) temperature signal θ1 representing the same (measuring device) temperature, for example with an electrical voltage and/or an electrical current dependent on the (measuring device) temperature. Namely, the thermoelectric converter 40 is also electrically connected to the measuring instrument electronics 20, wherein the measuring instrument electronics 20 is also configured to receive and evaluate the temperature signal θ1, in particular to determine (digital) measured values representing (measuring instrument) temperature using the temperature signal θ1 and/or to compare the (measuring instrument) temperature with one or more predetermined (temperature) threshold values. Advantageously, the measuring instrument electronics 20 can also be configured to feed electrical power, in particular more than 5 mW (milliwatts) and/or not more than 25 W (watts), into the electro-thermal converter if the (measured) measuring instrument temperature falls below a specified temperature threshold, in particular not less than -60°C (degrees Celsius) and/or not more than 0°C. The thermo-electrical converter 40 can, for example, be formed by means of a resistance temperature detector (RTD) and/or by means of a Peltier element. Alternatively or additionally, the measuring instrument electronics 20 can also be configured to document the aforementioned falling below the (temperature) threshold, for example by storing or storing the date and/or time and/or a (totalized) duration of falling below the (temperature) threshold (or a corresponding heating of the connecting nozzle 300) in a non-volatile data storage (EEROM) of the measuring instrument electronics 20.

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Claims (14)

(Kompakt-)Meßgerät zum Messen wenigstens einer Meßgröße eines, insb. in einer Rohrleitung oder einem Tank geführten, zumindest zeitweise eine (Meßstoff-)Temperatur von weniger als 0°C, insb. nämlich weniger als -60°C, aufweisenden (fluiden) Meßstoffs, welches Meßgerät umfaßt: - ein Sensor-Gehäuse (100); - wenigstens ein zumindest teilweise innerhalb des Sensor-Gehäuses angeordnetes Sensorelement (10) zum Erfassen der wenigstens einen Meßgröße; - ein Elektronik-Gehäuse (200); - eine zumindest teilweise innerhalb des Elektronik-Gehäuses angeordnete und signaltechnisch an das wenigstens eine Sensorelement angeschlossene, insb. Netz gespeiste, Meßgerät-Elektronik (20); - einen, insb. wiederlösebar, mit dem dem Elektronik-Gehäuse und dem Sensor-Gehäuse, insb. unter Zwischenlage wenigstens eines Dichtungselements, verbundenen Verbindungsstutzen (300); - sowie einen zumindest teilweise innerhalb des Verbindungsstutzens angeordneten, insb. am Verbindungsstutzen gehaltenen und/oder thermisch leitend mit dem Verbindungsstutzen gekoppelten und/oder an die Meßgerät-Elektronik elektrisch angeschlossenen, elektro-thermischen Wandler (30) zum Beheizen des Verbindungsstutzens, insb. des Verbindungsstutzens und des (damit verbundenen) Elektronik-Gehäuses und/oder eines zwischen Verbindungsstutzen und Elektronik-Gehäuse positionierten Dichtungselements.(Compact) measuring device for measuring at least one quantity of a (fluid) substance, in particular a pipe or tank, which at least temporarily has a temperature of less than 0°C, in particular less than -60°C, comprising: - a sensor housing (100); - at least one sensor element (10) arranged at least partially within the sensor housing for detecting the at least one quantity; - an electronics housing (200); - measuring device electronics (20) arranged at least partially within the electronics housing and connected to the at least one sensor element via a signal connection, in particular mains-powered; - a connecting piece (300), in particular releasable, to the electronics housing and the sensor housing, in particular with at least one sealing element interposed; - and an electro-thermal transducer (30) arranged at least partially within the connecting nozzle, in particular held on the connecting nozzle and/or thermally coupled to the connecting nozzle and/or electrically connected to the measuring instrument electronics for heating the connecting nozzle, in particular the connecting nozzle and the (connected to it) electronic housing and/or a sealing element positioned between the connecting nozzle and the electronic housing. Meßgerät nach eine der vorherigen Ansprüche, - wobei der elektro-thermischen Wandler eingerichtet ist, darin, insb. von Meßgerät-Elektronik, eingespeiste elektrische Leistung zumindest anteilig in (dem Beheizen des Verbindungsstutzens dienliche) Wärmeleistung zu wandeln; und/oder - wobei der elektro-thermische Wandler mittels eines Widerstands-Elements gebildet ist; und/oder - wobei der elektro-thermische Wandler mittels eines Peltier-Elements gebildet ist.Measuring device according to one of the preceding claims, - wherein the electro-thermal converter is configured to convert electrical power supplied therein, in particular by measuring device electronics, at least partially into heat power (serving to heat the connecting nozzle); and/or - wherein the electro-thermal converter is formed by means of a resistance element; and/or - wherein the electro-thermal converter is formed by means of a Peltier element. Meßgerät nach eine der vorherigen Ansprüche, wobei die Meßgerät-Elektronik eingerichtet ist, elektrische Leistung aus einem angeschlossenen (Strom-)Versorgungsnetz zu beziehen.Measuring device according to one of the preceding claims, wherein the measuring device electronics are configured to draw electrical power from a connected (electricity) supply network. Meßgerät nach eine der vorherigen Ansprüche, - wobei der elektro-thermischen Wandler an ein dem Einspeisen elektrischer Leistung in den elektro-thermischen Wandler dienliches, insb. außerhalb des Elektronik-Gehäuses angeordnetes und/oder leistungsbegrenztes, (Wandler-)Netzteil elektrisch angeschlossen ist; - und wobei das (Wandler-)Netzteil eingerichtet ist, elektrische Leistung aus einem angeschlossenen (Strom-)Versorgungsnetz zu beziehen und elektrische Leistung in den elektro-thermischen Wandler einzuspeisen.Measuring device according to one of the preceding claims, - wherein the electro-thermal converter is electrically connected to a (converter) power supply unit suitable for supplying electrical power to the electro-thermal converter, in particular arranged outside the electronics housing and/or power-limited; - and wherein the (converter) power supply unit is configured to draw electrical power from a connected (power) supply network and to supply electrical power to the electro-thermal converter. Meßgerät nach eine der vorherigen Ansprüche, wobei das Sensorelement (10) eingerichtet ist, die wenigstens eine Meßgröße zu erfassen und in ein nämliche Meßgröße repräsentierendes, insb. elektrisches oder optische, Sensorsignal (x1) zu wandeln.Measuring device according to one of the preceding claims, wherein the sensor element (10) is configured to detect the at least one measured quantity and to convert it into a sensor signal (x1) representing the same measured quantity, in particular an electrical or optical signal. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, - wobei das Sensorelement signaltechnisch, insb. elektrisch, an die Meßgerät-Elektronik angeschlossen ist; - und wobei die Meßgerät-Elektronik eingerichtet ist, das wenigstens eine Sensorsignal zu empfangen und auszuwerten, insb. nämlich unter Verwendung des wenigstens einen Sensorsignals die wenigstens eine Meßgröße quantfizierende (digitale) Meßwerte zu generieren.Measuring device according to the preceding claim, - wherein the sensor element is connected to the measuring device electronics via signal technology, in particular electrically; - and wherein the measuring device electronics are configured to receive and evaluate the at least one sensor signal, in particular to generate quantifying (digital) measured values of the at least one measured quantity using the at least one sensor signal. Meßgerät nach eine der vorherigen Ansprüche, - wobei der elektro-thermischen Wandler an die Meßgerät-Elektronik elektrisch angeschlossen ist; - und wobei die Meßgerät-Elektronik eingerichtet ist, elektrische Leistung in den elektro-thermischen Wandler einzuspeisen und/oder in den Wandler eingespeiste elektrische Leistung zu ermitteln.Measuring device according to one of the preceding claims, - wherein the electro-thermal transducer is electrically connected to the measuring device electronics; - and wherein the measuring device electronics are configured to supply electrical power to the electro-thermal transducer and/or to determine the electrical power supplied to the transducer. Meßgerät nach eine der vorherigen Ansprüche, weiters umfassend: wenigstens einen zumindest teilweise innerhalb des Sensor-Gehäuses angeordnetes und/oder zumindest teilweise innerhalb des Elektronik-Gehäuses angeordneten thermo-elektrischen Wandler (40), welcher Wandler eingerichtet ist, eine innerhalb des Meßgeräts etablierte, insb. von der (Meßstoff-)Temperatur des Meßstoffs abhängige, (Meßgerät-)Temperatur zu erfassen und in ein nämliche (Meßgerät-)Temperatur repräsentierendes (elektrisches) Temperatursignal (θ1), insb. mit einer von der (Meßgerät-)Temperatur abhängigen elektrischen Spannung und/oder mit einem von der (Meßgerät-)Temperatur abhängigen elektrischen Strom, zu wandeln.Measuring device according to one of the preceding claims, further comprising: at least one thermoelectric transducer (40) arranged at least partially within the sensor housing and/or at least partially within the electronics housing, which transducer is configured to detect a (measuring device) temperature established within the measuring device, in particular dependent on the (measuring substance) temperature of the measured substance, and to convert it into an (electrical) temperature signal (θ1) representing the same (measuring device) temperature, in particular with an electrical voltage and/or an electrical current dependent on the (measuring device) temperature. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, - wobei der thermo-elektrischen Wandler an die Meßgerät-Elektronik elektrisch angeschlossen ist; - und wobei die Meßgerät-Elektronik eingerichtet ist, das Temperatursignal zu empfangen und auszuwerten, insb. nämlich unter Verwendung des Temperatursignals (Meßgerät-)Temperatur repräsentierende (digitale) Meßwerte zu ermitteln und/oder die (Meßgerät-)Temperatur mit einem oder mehreren vorgegebenen (Temperatur-)Schwellenwerten zu vergleichen.Measuring device according to the preceding claim, - wherein the thermoelectric transducer is electrically connected to the measuring device electronics; - and wherein the measuring device electronics are configured to receive and evaluate the temperature signal, in particular to determine (digital) measured values representing the (measuring device) temperature using the temperature signal and/or to compare the (measuring device) temperature with one or more predetermined (temperature) threshold values. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, die Meßgerät-Elektronik eingerichtet ist, im Falle eines ein Unterschreiten eines für die Meßgerät-Temperatur vorgegebenen, insb. nicht weniger als -60°C (Grad Celsius) und/oder nicht mehr als 0°C betragenden, (Temperatur-)Schwellenwerts durch die (gemessene) Meßgerät-Temperatur, insb. mehr als 5 mW und/oder nicht mehr als 25 W betragende, elektrische Leistung in den elektro-thermischen Wandler einzuspeisen.The measuring device according to the preceding claim, the measuring device electronics of which is configured to feed electrical power, in particular more than 5 mW and/or not more than 25 W, into the electro-thermal converter in the event of a fall below a specified temperature for the measuring device, in particular not less than -60°C (degrees Celsius) and/or not more than 0°C. Meßgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, - wobei der thermo-elektrischen Wandler mittels eines Widerstands-Elements gebildet ist; und/oder - wobei der thermo-elektrischen Wandler mittels eines Peltier-Elements gebildet ist.Measuring device according to one of the Claims 8 until 10 , - wherein the thermoelectric converter is formed by means of a resistance element; and/or - wherein the thermoelectric converter is formed by means of a Peltier element. Meßgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, weiters umfassend: wenigstens ein, insb. zwischen Elektronik-Gehäuse und Verbindungsstutzen angeordnetes und/oder ringförmges und/oder mittels eines O-Rings gebildetes, Dichtungselement (400), insb. aus einem Kautschuk oder einem Poly(-Tetrafluor-)Ethylen.Measuring device according to one of the preceding claims, further comprising: at least one sealing element (400), in particular arranged between electronic housing and connecting nozzle and/or ring-shaped and/or formed by means of an O-ring, in particular made of a rubber or a poly(-tetrafluoro-)ethylene. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, wobei der elektro-thermische Wandler (30) eingerichtet ist, mittels eingespeister elektrischer Leistung (im Zusammenspiel mit dem Verbindungsstutzen) das Dichtungselement zu Beheizen, insb. eine vorgegebene Betriebstemperatur des Dichtungselements einzustellen bzw. zu halten.Measuring device according to the previous claim, wherein the electro-thermal transducer (30) is configured to heat the sealing element by means of supplied electrical power (in conjunction with the connecting nozzle), in particular to set or maintain a predetermined operating temperature of the sealing element. Meßgerät nach dem vorherigen Anspruch, - wobei das wenigstens eine Dichtungselement eine zulässige minimale Betriebstemperatur aufweist, unterhalb der das Dichtungselement eine, insb. durch Versprödung verursachte, irreverisbel Schädigung erfährt, insb. derart, daß das bei Unterschreiten nämlicher zulässigen minimalen Betriebstemperatur eine Betriebserlaubnis des Dichtungselements bzw. des Meßgeräts erlischt; und/oder - wobei der elektro-thermische Wandler eingerichtet ist, im Falle eines eine (Meßstoff-)Temperatur von -153 C aufweisenden (fluiden) Meßstoffs eine Betriebstemperatur des Dichtungselements höher als -60 C einzustellen bzw. zu halten.Measuring device according to the preceding claim, - wherein the at least one sealing element has a permissible minimum operating temperature below which the sealing element suffers irreversible damage, in particular caused by embrittlement, in particular such that the operating permit of the sealing element or the measuring device expires if the permissible minimum operating temperature is undershot; and/or - wherein the electro-thermal transducer is configured to set or maintain an operating temperature of the sealing element higher than -60°C in the case of a (fluid) measuring medium having a temperature of -153°C.
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