WO1995004441A1 - Process and arrangement for obtaining measurements and monitoring pipelines - Google Patents

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WO1995004441A1
WO1995004441A1 PCT/EP1994/002431 EP9402431W WO9504441A1 WO 1995004441 A1 WO1995004441 A1 WO 1995004441A1 EP 9402431 W EP9402431 W EP 9402431W WO 9504441 A1 WO9504441 A1 WO 9504441A1
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measuring
amplifier
measurement
arrangement according
supply line
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Application number
PCT/EP1994/002431
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German (de)
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Inventor
Dieter Otto
Heinz Cieslak
Reinhard Doddek
Rolf-Rainer Dette
Wolfgang Nagel
Klaus-Gerd Schoeler
Original Assignee
Ruhrgas Aktiengesellschaft
Systec Microprocessor System-Technologie Gmbh
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for measuring value acquisition at several spaced measuring points of a structural unit, in particular a gas and product pipeline, measuring sensors coupled to the structural unit being used.
  • measuring sensors in the form of strain gauges which are mechanically attached to the pipe, are used for the monitoring of deformations and stresses on pipelines.
  • the strain gauge has a predetermined resistance value in the initial state of the associated pipe. Deformation of the pipe, for example as a result of mining influences, changes the resistance value of the strain gauge. Temperature-compensated strain gauges are used to limit influences of the ambient temperature on the measurement value acquisition.
  • a high-precision electronic bridge circuit is used to measure the strain gauge resistance.
  • the strain gauge resistor is in one branch of the bridge.
  • the comparison resistance of the bridge is a high-precision reference resistance.
  • each measuring point is assigned an independent device with a measuring amplifier, which requires a local power supply.
  • the use of one of the known devices requires a shaft which is accessible to an operator or at least an accessible connection for the measuring amplifier supplied from above.
  • the invention provides a remedy here. It is based on the object of reducing the effort involved in monitoring lines and, in particular, of providing a central and automatic monitoring facility for a number of measuring points.
  • the solution to this problem lies in the fact that measurement signals derived from a measurement sensor are recorded in an associated measurement amplifier, processed into measurement data, modulated and transmitted via a data transmission line to a transmission or evaluation station; and that the measuring amplifier is supplied with electrical current via its data transmission line.
  • the arrangement for recording measured values at a plurality of spaced measuring points of a structural unit, with at least one measuring sensor mechanically connected to the structural unit being arranged at each measuring point, is distinguished according to the invention in that a measuring amplifier which detects the measuring signals has at least one Measuring sensor is coupled and has a modulator modulating the measuring signal; and that means are provided for transmitting the modulated measurement signal via the power supply line of the measurement amplifier.
  • a plurality of measuring points can be called up and queried cyclically from a central station at positions far apart from one another. Ranges of approximately 100 km can be achieved, since the power consumption via the pair of power supply and data transmission wires running parallel to the gas or product pipeline is only about 10 mA.
  • the line effort is minimal due to the double use of a single pair of wires both for the power supply of several measuring amplifiers on the same pipeline and for the transmission of measurement data in time division multiplex.
  • the operational expenditure is vanishingly small, since the measuring amplifiers are encapsulated practically corrosion-free, maintenance-free and installed in a stationary manner.
  • the measurement signals representing the measurement data are preferably galvanically decoupled in the measurement amplifier before they are modulated and transmitted. A further galvanic decoupling is preferably provided in the power supply branch of each measuring amplifier.
  • a further development of the invention provides that at the beginning of a measuring cycle a trigger signal is given to the power supply line and a counter is triggered in all measuring amplifiers supplied via the same power supply line; that the counters are preset to different counter readings and activate the associated measuring amplifier when their respective counter readings are reached; and that the counter readings are set in such a way that measurement and remote transmission from each measuring amplifier only take place when all other measuring amplifiers connected to the same power supply line are inactive, so that the measurement data are only transmitted from one measuring amplifier via the power supply line become.
  • the measuring amplifiers in the preferred application of the invention to product pipelines are generally installed stationary and in association with their measuring sensors, special lightning surge protection is expedient and may be necessary under certain circumstances. This lightning and surge protection is particularly easy to implement with the invention with regard to the pair of wires already provided there for power supply and data transmission.
  • the measuring amplifier and preferably also the measuring sensor are installed in a protective shield in the manner of a Faraday 1 -cage.
  • the conductive amplifier housing is electrically connected to the pipe to be monitored via a cross-section, current-carrying cable.
  • the protective shield of the strain gauge cable that has the pipe potential applied is on the amplifier housing connected from the outside. Surge arresters are provided between the measuring amplifier housing and the underfloor container, and between the wires of the transmission cable and the measuring amplifier housing.
  • FIG. 1 shows an overview of several measuring amplifiers, one
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an embodiment of a
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a measuring amplifier according to FIG. 1 with overvoltage protection according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 several strain gauge measuring points 2 with associated measuring amplifier arrangements 3 are provided along a pipeline 1 at a mutual distance.
  • Each measuring amplifier arrangement is connected to the communication cable 4, which runs parallel to the pipeline 1, via a suitable stub 5 and, in the exemplary embodiment described, is connected to a substation 6.
  • the substation 6 triggers the measuring cycles for all measuring amplifiers 3 connected via the communication cable 4 and also records their data via the communication cable 4 for temporary storage.
  • the data are transferred to a modem 7 at the substation 6 for transmission to a communication center, not shown in the drawing.
  • the sub-station 6 is assigned means for checking and configuration and the recording of measured values and for generating an error log, which are not explained in more detail here.
  • the measured value evaluation takes place at the exemplary embodiment described in a central evaluation computer. In the latter, temperature correction, measurement value preparation and presentation of the results are carried out.
  • fault and warning messages from a number of substations 6 are processed in the control center and, if necessary, measures are taken for system maintenance, operation and monitoring.
  • the measured values are recorded at each measuring point 2 in an annular measuring plane using 3, 6 or 12 strain gauges.
  • 3 strain gauge sensors 8 are shown at each measuring point, which are fastened to the pipeline, for example, at the 4, 8 and 12 o'clock positions in a pipeline cross-sectional plane.
  • Each individual strain gauge sensor 8 is assigned its own measuring amplifier 10 with a measuring transducer 11 and a measured value transmission part 12.
  • All measuring amplifiers assigned to a measuring point 2 are arranged in a common underfloor container 13. All measuring amplifiers 10 are supplied with current via a common pair of wires. The transmission of the measurement data to the substation 6 and the triggering of the measurement cycles from the substation also take place via the same pair of wires.
  • FIG. 2 shows a basic circuit diagram of an exemplary embodiment of the measuring amplifier 10. The latter is used to record and transmit the measured values of a strain gauge sensor 8.
  • the strain gauge sensor 8 is an impedance with a real part of 110 to 130 ohms.
  • the area of interest for the measured value acquisition spans 20 ohms.
  • the measurement is carried out by error-compensated absolute measurement of the total resistance of the impedance 8 forming a quarter bridge.
  • a high-precision reference resistor 9 is connected together with the DMS resistor 8 to an analog / digital converter 13 in such a way that in the latter, the voltage drop across both is the same with the same current flow Resistors 9 and 8 can be measured and compared directly.
  • the A / D converter has an input ultiplexer with two differential inputs.
  • the reference gang is also designed as a differential input.
  • the A / D converter can measure the ratio of the strain gauge impedance 8 (real part) to the reference resistor 9 without additional components.
  • a temperature sensor 14 is connected via a third measurement input of the A / D converter 13.
  • the temperature measured value of the sensor represents the measuring amplifier temperature and, after suitable preparation, is transmitted in addition to the strain gauge data to the substation and from there to the control center.
  • the temperature of the measuring amplifier can be used to compensate for temperature drifts in the measuring circuit.
  • a microprocessor 15 controls the functional elements of the transmitter 10 and takes over the measured values digitized by the converter 13 from the sensors 8 and 14.
  • the microprocessor queries several resistance measurements every second and forms an average value therefrom.
  • the digital mean signal is transferred from the microprocessor 15 to the transmission part.
  • the power supply and the data are transmitted via a pair of wires 50 of the stub 5.
  • the power supply to the transducer 11 is galvanically decoupled via a DC converter 16.
  • the output of the microprocessor or the transducer 11 is also galvanically decoupled, specifically via an optocoupler 17, from the data input of the transmission part 12.
  • the galvanic decoupling between the parts 11 and 12 of the measuring amplifier 10 serves as overvoltage protection; Overvoltages can not or not easily from the communication cable 4 via the stub 5
  • the transmission part 12 contains a voltage regulator 20 for generating an auxiliary voltage, a counting device 21 with address and clock, a normally open contact 22 actuated by the counting device 21, which activates the power supply to the DC converter 16 and closes to the transmitter 11, and a modulator 23 which transmits the measurement telegram developed by the microprocessor 15 during the measurement phase of the associated measurement amplifier 10 (actuated make contact 22) via the wire pair 50 to the substation 6.
  • each measuring cycle for all measuring amplifier stations 3 connected via the communication cable is triggered simultaneously by the substation.
  • All counter devices 21 can be preset from the substation 6 to a specific trigger counter reading by suitable addressing. These trip counter readings are different for all measuring amplifiers, i.e. also for all the measuring amplifiers 10 housed in an underfloor container 13.
  • the tripping counter levels are selected so that each individual measuring amplifier 10 can first end the associated measuring cycle with measured value acquisition and transmission to the substation 6 before the next measuring amplifier reaches the tripping counter state and the closer 22 activated. This results in an all-round recall of measured values according to the time-division principle.
  • a copper screen braid 30 is attached between measuring point 2 or strain gauge sensor 8 on tube 1 and measuring amplifier housing 31.
  • the shielding of the communication cable is placed on the measuring amplifier housing 31 in an electrically conductive manner.
  • a Faraday cage is formed around the strain gauge sensors 8 and the measuring amplifiers, which protects the sensitive electronic components in the underfloor container 13.
  • An overvoltage arrester 32 is provided between the measuring amplifier housing 31 and the earth-sensitive underfloor container 13.
  • An overvoltage arrester 36 designed as a varistor is arranged at the output of the measuring amplifier board.
  • a fault can be caused by an optocoupler 34 are queried, which is caused by welding the triggered surge arrester 36.
  • the short-circuit current through the varistor 36 switches an encoded resistor to an otherwise high-impedance test line via an optocoupler; The fault is queried via this test line.
  • measuring amplifiers can be arranged on a measuring amplifier board or on different inserts.
  • a plurality of sensors 8 can also be queried successively in time via a microprocessor-equipped transmitter and processed in a suitable time-division multiplex.
  • the different measuring amplifiers can in principle also be assigned a plurality of supply and data transmission cores which are grouped together.
  • a control center with its own intelligence can also be provided for evaluating the current information.

Abstract

Three ring-shaped wire resistance strain gauges (8) are arranged at regular intervals on a gas pipeline and detect stresses on the pipeline caused for example by the soil subsiding. The measurement signals of each wire resistance strain gauge are amplified and modulated by a downstream measurement amplifier (10). The measurement amplifier (10) has a measurement transducer (11), provided with a processor, and a transmission part (12). The measurment transducer (11) and the transmission part (12) are galvanically decoupled. The modulated measurement signals of several measurement sites (2) are transmitted by a common current supply line (4) to a central station located up to 100 km away. In the central station, the measurement signals may be cyclically polled and evaluated.

Description

Verfahren und Anordnung zur Meßwerterfassung und Über¬ wachung einer Produktenrohrleitung Method and arrangement for recording measured values and monitoring a product pipeline
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine An¬ ordnung zur Meßwerterfassung an mehreren beabstandeten Meßstel¬ len einer Baueinheit, insbesondere einer Gas- und Produkten¬ rohrleitung, wobei mit der Baueinheit gekoppelte Meßsensoren verwendet werden.The invention relates to a method and an arrangement for measuring value acquisition at several spaced measuring points of a structural unit, in particular a gas and product pipeline, measuring sensors coupled to the structural unit being used.
Gas- und Produktenrohrleitungen müssen flächendeckend ver¬ legt werden, also auch in Gebieten mit aktivem Bergbau. Die Be¬ anspruchungen der Rohrleitungen durch Bergsenkungen können so groß werden, daß eine kontinuierliche Überwachung und besondere Maßnahmen zur Behebung von Störungen, beispielsweise zur Rohr¬ leitungsentspannung, erforderlich werden.Gas and product pipelines must be laid nationwide, that is, also in areas with active mining. The stresses on the pipelines due to subsidence can become so great that continuous monitoring and special measures for eliminating malfunctions, for example to relax the pipeline, are necessary.
Zur meßtechnischen Überwachung von Verformungen und Bean¬ spruchungen an Rohrleitungen werden bekanntlich Meßsensoren in Form von Dehnungsmeßstreifen verwendet, die am Rohr mechanisch befestigt sind. Der Dehnungsmeßstreifen (DMS) hat im Ausgangs¬ zustand des zugehörigen Rohrs einen vorgegebenen Widerstands¬ wert. Durch Verformung des Rohrs, beispielsweise infolge berg¬ baulicher Einflüsse, ändert sich der Widerstandswert des DMS. Um Einflüsse der Umgebungstemperatur auf die Meßwerterfassung einzuschränken, werden temperaturkompensierte Dehnungsmeßstrei¬ fen verwendet.As is known, measuring sensors in the form of strain gauges, which are mechanically attached to the pipe, are used for the monitoring of deformations and stresses on pipelines. The strain gauge has a predetermined resistance value in the initial state of the associated pipe. Deformation of the pipe, for example as a result of mining influences, changes the resistance value of the strain gauge. Temperature-compensated strain gauges are used to limit influences of the ambient temperature on the measurement value acquisition.
Zur Messung des DMS-Widerstandes wird eine hochpräzise elektronische Brückenschaltung verwendet. Der DMS-Widerstand liegt in einem Zweig der Brücke. Der Vergleichswiderstand der Brücke ist ein hochpräziser Referenzwiderstand. Jeder Meßstelle ist nach dem Stande der Technik ein selbständiges Gerät mit ei¬ nem Meßverstärker zugeordnet, der eine örtliche Stromversorgung benötigt. Bei entsprechend tief verlegten Gasrohrleitungen be¬ dingt der Einsatz eines der bekannten Geräte einen für eine Be¬ dienungsperson zugänglichen Schacht oder zumindest einen zu¬ gänglichen Anschluß für den von oben versorgten Meßverstärker.A high-precision electronic bridge circuit is used to measure the strain gauge resistance. The strain gauge resistor is in one branch of the bridge. The comparison resistance of the bridge is a high-precision reference resistance. According to the state of the art, each measuring point is assigned an independent device with a measuring amplifier, which requires a local power supply. In the case of correspondingly deeply laid gas pipelines, the use of one of the known devices requires a shaft which is accessible to an operator or at least an accessible connection for the measuring amplifier supplied from above.
Diese individuellen Meßstationen waren bisher nur unter ho¬ hem Personal- und Zeitaufwand einsetzbar. Eine zentrale Überwa- chung mehrerer Meßstellen entlang einer u.U. viele Kilometer langen Gasrohrleitung gab es nicht.Until now, these individual measuring stations could only be used with great expenditure of personnel and time. A central monitoring There were not several measuring points along a gas pipeline that may be many kilometers long.
Hier schafft die Erfindung Abhilfe. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand bei der Überwachung von Leitungen zu ver¬ ringern und insbesondere eine zentrale und automatische Überwa¬ chungsmöglichkeit mehrerer Meßstellen zu schaffen.The invention provides a remedy here. It is based on the object of reducing the effort involved in monitoring lines and, in particular, of providing a central and automatic monitoring facility for a number of measuring points.
Verfahrensmäßig liegt die Lösung dieser Aufgabe darin, daß von einem Meßsensor abgeleitete Meßsignale in einem zu¬ gehörigen Meßverstärker erfaßt, zu Meßdaten verarbeitet, modu¬ liert und über eine Datenübertragungsleitung zu einer Übertra- gungs- oder Auswertestation übertragen werden; und daß der Meßverstärker über seine Datenübertragungsleitung mit elektrischem Strom versorgt wird.In terms of the method, the solution to this problem lies in the fact that measurement signals derived from a measurement sensor are recorded in an associated measurement amplifier, processed into measurement data, modulated and transmitted via a data transmission line to a transmission or evaluation station; and that the measuring amplifier is supplied with electrical current via its data transmission line.
Die Anordnung zur Meßwerterfassung an mehreren beabstande- ten Meßstellen einer Baueinheit, wobei an jeder Meßstelle we¬ nigstens ein mit der Baueinheit mechanisch verbundener Meßsen¬ sor angeordnet ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß ein die Meßsignale erfassender Meßverstärker mit dem wenig¬ stens einen Meßsensor gekoppelt ist und einen das Meßsignal mo¬ dulierenden Modulator aufweist; und daß Mittel zum Übertragen des modulierten Meßsignals über die Stromversorgungsleitung des Meßverstärkers vorgesehen sind.The arrangement for recording measured values at a plurality of spaced measuring points of a structural unit, with at least one measuring sensor mechanically connected to the structural unit being arranged at each measuring point, is distinguished according to the invention in that a measuring amplifier which detects the measuring signals has at least one Measuring sensor is coupled and has a modulator modulating the measuring signal; and that means are provided for transmitting the modulated measurement signal via the power supply line of the measurement amplifier.
Durch die Erfindung können mehrere Meßstellen an weit von¬ einander entfernten Positionen von einer Zentrale aus aufgeru¬ fen und zyklisch abgefragt werden. Es können Reichweiten von angenähert 100 km erreicht werden, da der Stromverbrauch über das parallel zur Gas- oder Produktrohrleitung geführte Strom- versorgungs- und Datenübertragungs-Adernpaar nur ca. 10 mA be¬ trägt. Der Leitungsaufwand ist minimal durch Doppelnutzung ei¬ nes einzigen Adernpaares sowohl zur Stromversorgung mehrerer Meßverstärker an derselben Rohrleitung als auch zur Meßdaten¬ übertragung im Zeitmultiplex. Der betriebliche Aufwand ist ver¬ schwindend gering, da die Meßverstärker praktisch korrosions¬ frei gekapselt, wartungsfrei und stationär verlegt sind. Als Schutz vor unerwünschten Übergangsspannungen werden die die Meßdaten darstellenden Meßsignale im Meßverstärker vorzugs¬ weise galvanisch entkoppelt, bevor sie moduliert und übertragen werden. Eine weitere galvanische Entkopplung ist vorzugsweise im Stromversorgungszweig jedes Meßverstärkers vorgesehen.By means of the invention, a plurality of measuring points can be called up and queried cyclically from a central station at positions far apart from one another. Ranges of approximately 100 km can be achieved, since the power consumption via the pair of power supply and data transmission wires running parallel to the gas or product pipeline is only about 10 mA. The line effort is minimal due to the double use of a single pair of wires both for the power supply of several measuring amplifiers on the same pipeline and for the transmission of measurement data in time division multiplex. The operational expenditure is vanishingly small, since the measuring amplifiers are encapsulated practically corrosion-free, maintenance-free and installed in a stationary manner. To protect against undesired transition voltages, the measurement signals representing the measurement data are preferably galvanically decoupled in the measurement amplifier before they are modulated and transmitted. A further galvanic decoupling is preferably provided in the power supply branch of each measuring amplifier.
Bei der besonders vorteilhaften Verwendung der Erfindung an Gas- oder sonstigen Produktrohrleitungen ist es zweckmäßig, die in den verschiedenen Meßverstärkern erfaßten DMS-Meßwerte nach¬ einander aufzurufen. Zu diesem Zweck ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß zu Beginn eines Meßzyklus ein Auslö¬ sesignal auf die Stromversorgungsleitung gegeben und in allen über dieselbe Stromversorgungsleitung versorgten Meßverstärkern ein Zähler ausgelöst wird; daß die Zähler auf unterschiedliche Zählerstände voreingestellt werden und bei Erreichen ihres je¬ weiligen Zählerstandes den zugehörigen Meßverstärker aktivie¬ ren; und daß die Zählerstände derart gestuft eingestellt wer¬ den, daß Messung und Fernübertragung von jedem Meßverstärker nur dann stattfinden, wenn alle anderen, mit derselben Strom¬ versorgungsleitung verbunden Meßverstärker inaktiv geschaltet sind, so daß die Meßdaten jeweils nur von einem Meßverstärker über die Stromversorgungsleitung übertragen werden.In the particularly advantageous use of the invention on gas or other product pipelines, it is expedient to call up the DMS measured values recorded in the various measuring amplifiers one after the other. For this purpose, a further development of the invention provides that at the beginning of a measuring cycle a trigger signal is given to the power supply line and a counter is triggered in all measuring amplifiers supplied via the same power supply line; that the counters are preset to different counter readings and activate the associated measuring amplifier when their respective counter readings are reached; and that the counter readings are set in such a way that measurement and remote transmission from each measuring amplifier only take place when all other measuring amplifiers connected to the same power supply line are inactive, so that the measurement data are only transmitted from one measuring amplifier via the power supply line become.
Da die Meßverstärker bei der bevorzugten Anwendung der Er¬ findung an Produktrohrleitungen in der Regel stationär und in Zuordnung zu ihren Meßsensoren eingebaut sind, ist ein besonde¬ rer Blitz-Überspannungsschutz zweckmäßig und unter Umständen notwendig. Dieser Blitz- und Überspannungsschutz ist gerade bei der Erfindung im Hinblick auf das dort zur Stromversorgung und Datenübertragung ohnehin vorgesehene Aderpaar besonders leicht zu realisieren. Der Meßverstärker und vorzugsweise auch der Meßsensor sind in einem Schutzschirm nach Art eines Faraday1- schen-Käfigs eingebaut. Das leitende Meßverstärkergehäuse ist über ein querschnittstarkes stromtragfähiges Kabel mit dem zu überwachenden Rohr elektrisch verbunden. Der Schutzschirm des DMS-Kabels, der mit dem Rohrpotential beaufschlagt ist, ist an das Meßverstärkergehäuse von außen angeschlossen. Überspan- nungsschutzableiter sind zwischen dem Meßverstärkergehäuse und dem Unterflurbehälter, sowie zwischen Adern des Übertragungska¬ bels und dem Meßverstärkergehäuse vorgesehen.Since the measuring amplifiers in the preferred application of the invention to product pipelines are generally installed stationary and in association with their measuring sensors, special lightning surge protection is expedient and may be necessary under certain circumstances. This lightning and surge protection is particularly easy to implement with the invention with regard to the pair of wires already provided there for power supply and data transmission. The measuring amplifier and preferably also the measuring sensor are installed in a protective shield in the manner of a Faraday 1 -cage. The conductive amplifier housing is electrically connected to the pipe to be monitored via a cross-section, current-carrying cable. The protective shield of the strain gauge cable that has the pipe potential applied is on the amplifier housing connected from the outside. Surge arresters are provided between the measuring amplifier housing and the underfloor container, and between the wires of the transmission cable and the measuring amplifier housing.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfin¬ dung sind in den Unteransprüche gekennzeichnet.Advantageous further developments and refinements of the invention are characterized in the subclaims.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich¬ nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher er¬ läutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Übersichtsplan mehrerer Meßverstärker, welche eineThe invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown schematically in the drawing. In the drawing: Fig. 1 shows an overview of several measuring amplifiers, one
Rohrleitung an mehreren beabstandeten Meßstellen auf Be¬ anspruchung überwachen und über ein Nachrichtenkabel mit einer Zentralstation verbunden sind; Fig. 2 ein Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels einesMonitor the pipeline for stress at several spaced measuring points and are connected to a central station via a communication cable; Fig. 2 is a schematic diagram of an embodiment of a
Meßverstärkers für die Überwachungsanordnung gemäß Figur 1; und Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Meßverstärkers gemäß Figur 1 mit Überspannungsschutz gemäß einem Ausführungs¬ beispiel der Erfindung. Gemäß Figur 1 sind entlang einer Rohrleitung 1 in gegensei¬ tigem Abstand mehrere DMS-Meßstellen 2 mit zugehörigen Meßver¬ stärkeranordnungen 3 vorgesehen. Jede Meßverstärkeranordnung ist mit dem zur Rohrleitung 1 parallel geführten Nachrichtenka¬ bel 4 über eine geeignete Stichleitung 5 verbunden und in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel an eine Unterstation 6 ange¬ schlossen. Die Unterstation 6 löst die Meßzyklen für alle über das Nachrichtenkabel 4 angeschlossenen Meßverstärker 3 aus und nimmt deren Daten ebenfalls über das Nachrichtenkabel 4 zur Zwischenspeicherung auf. Die Daten werden an der Unterstation 6 an ein Modem 7 zur Übertragung an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Kommunikationszentrale übergeben. Der Unterstation 6 sind hier nicht genauer erläuterte Mittel zur Überprüfung und Konfiguration und der Meßwertaufnahme und zur Erzeugung eines Fehlerprotokolls zugeordnet. Die Meßwertauswertung erfolgt bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in einem zentralen Aus¬ wertungsrechner. In letzterem werden Temperaturkorrektur, Me߬ wertaufbereitung und Darstellung der Ergebnisse vorgenommen. Außerdem werden in der Zentrale Stör- und Warnmeldungen mehre¬ rer Unterstationen 6 verarbeitet und ggf. Maßnahmen zur Sy¬ stempflege, Bedienung und Beobachtung getroffen.Measuring amplifier for the monitoring arrangement according to Figure 1; and FIG. 3 shows a schematic illustration of a measuring amplifier according to FIG. 1 with overvoltage protection according to an embodiment of the invention. According to FIG. 1, several strain gauge measuring points 2 with associated measuring amplifier arrangements 3 are provided along a pipeline 1 at a mutual distance. Each measuring amplifier arrangement is connected to the communication cable 4, which runs parallel to the pipeline 1, via a suitable stub 5 and, in the exemplary embodiment described, is connected to a substation 6. The substation 6 triggers the measuring cycles for all measuring amplifiers 3 connected via the communication cable 4 and also records their data via the communication cable 4 for temporary storage. The data are transferred to a modem 7 at the substation 6 for transmission to a communication center, not shown in the drawing. The sub-station 6 is assigned means for checking and configuration and the recording of measured values and for generating an error log, which are not explained in more detail here. The measured value evaluation takes place at the exemplary embodiment described in a central evaluation computer. In the latter, temperature correction, measurement value preparation and presentation of the results are carried out. In addition, fault and warning messages from a number of substations 6 are processed in the control center and, if necessary, measures are taken for system maintenance, operation and monitoring.
Die Meßwertaufnahme an jeder Meßstelle 2 erfolgt in einer ringförmigen Meßebene über 3, 6 oder 12 Dehnungsmeßstreifen. In der schematischen Darstellung gemäß Figur 1 sind an jeder Me߬ stelle 3 DMS-Senoren 8 dargestellt, die beispielsweise auf den 4, 8 und 12 Uhr-Positionen in einer Rohrleitungsquerschnittse¬ bene an der Rohrleitung befestigt sind. Jedem einzelnen DMS- Sensor 8 ist ein eigener Meßverstärker 10 mit einem Meßumformer 11 und einem Meßwert-Übertragungsteil 12 zugeordnet.The measured values are recorded at each measuring point 2 in an annular measuring plane using 3, 6 or 12 strain gauges. In the schematic representation according to FIG. 1, 3 strain gauge sensors 8 are shown at each measuring point, which are fastened to the pipeline, for example, at the 4, 8 and 12 o'clock positions in a pipeline cross-sectional plane. Each individual strain gauge sensor 8 is assigned its own measuring amplifier 10 with a measuring transducer 11 and a measured value transmission part 12.
Alle einer Meßstelle 2 zugeordneten Meßverstärker sind in einem gemeinsamen Unterflurbehälter 13 angeordnet. Alle Meßver¬ stärker 10 werden über ein gemeinsames Adernpaar mit Strom ver¬ sorgt. Über dasselbe Adernpaar findet auch die Übertragung der Meßdaten zur Unterstation 6 sowie die Auslösung der Meßzyklen von der Unterstation statt.All measuring amplifiers assigned to a measuring point 2 are arranged in a common underfloor container 13. All measuring amplifiers 10 are supplied with current via a common pair of wires. The transmission of the measurement data to the substation 6 and the triggering of the measurement cycles from the substation also take place via the same pair of wires.
Figur 2 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Ausführungsbei¬ spiels des Meßverstärkers 10. Letzterer dient zur Erfassung und Übertragung der Meßwerte eines DMS-Sensors 8.FIG. 2 shows a basic circuit diagram of an exemplary embodiment of the measuring amplifier 10. The latter is used to record and transmit the measured values of a strain gauge sensor 8.
Der DMS-Sensor 8 ist bei dem beschriebenen Ausführungsbei¬ spiel eine Impedanz mit einem Realteil von 110 bis 130 Ohm. Der für die Meßwerterfassung interessierende Bereich überspannt 20 Ohm. Die Messung erfolgt durch fehlerkompensierte Absolutmes¬ sung des Gesamtwiderstandes der eine Viertelbrücke bildenden Impedanz 8. Ein hochpräziser Referenzwiderstand 9 ist zusammen mit dem DMS-Widerstand 8 derart an einen Analog/Digital-Wandler 13 angeschaltet, daß in letzterem bei gleichem Stromfluß der Spannungsabfall über beide Widerstände 9 und 8 gemessen und di¬ rekt verglichen werden kann. Der A/D-Wandler hat einen Ein- gangs ultiplexer mit zwei Differenzeingängen. Der Referenzein- gang ist ebenfalls als Differenzeingang ausgebildet. Dadurch kann der A/D-Wandler ohne zusätzliche Bauteile das Verhältnis der DMS-Impedanz 8 (Realteil) zum Referenzwiderstand 9 messen.In the exemplary embodiment described, the strain gauge sensor 8 is an impedance with a real part of 110 to 130 ohms. The area of interest for the measured value acquisition spans 20 ohms. The measurement is carried out by error-compensated absolute measurement of the total resistance of the impedance 8 forming a quarter bridge. A high-precision reference resistor 9 is connected together with the DMS resistor 8 to an analog / digital converter 13 in such a way that in the latter, the voltage drop across both is the same with the same current flow Resistors 9 and 8 can be measured and compared directly. The A / D converter has an input ultiplexer with two differential inputs. The reference gang is also designed as a differential input. As a result, the A / D converter can measure the ratio of the strain gauge impedance 8 (real part) to the reference resistor 9 without additional components.
Über einen dritten Meßeingang des A/D-Wandlers 13 ist ein Temperatursenor 14 angeschlossen. Der Temperaturmeßwert des Sensors stellt die Meßverstärkertemperatur dar und wird nach geeigneter Aufbereitung zusätzlich zu den DMS-Daten zur Unter¬ station und von dort zur Zentrale übertragen. In der Zentrale kann die Meßverstärkertemperatur zur Kompensation von Tempera¬ turdriften der Meßschaltung herangezogen werden.A temperature sensor 14 is connected via a third measurement input of the A / D converter 13. The temperature measured value of the sensor represents the measuring amplifier temperature and, after suitable preparation, is transmitted in addition to the strain gauge data to the substation and from there to the control center. In the control center, the temperature of the measuring amplifier can be used to compensate for temperature drifts in the measuring circuit.
Ein Mikroprozessor 15 steuert die Funktionselemente des Meßumformers 10 und übernimmt die durch den Wandler 13 digita¬ lisierten Meßwerte von den Sensoren 8 und 14. Der Mikroprozes¬ sor fragt mehrere Widerstandsmessungen im Sekundentakt ab und bildet daraus einen Mittelwert. Das digitale Mittelwertsignal wird vom Mikroprozessor 15 an den übertragungsteil übergeben.A microprocessor 15 controls the functional elements of the transmitter 10 and takes over the measured values digitized by the converter 13 from the sensors 8 and 14. The microprocessor queries several resistance measurements every second and forms an average value therefrom. The digital mean signal is transferred from the microprocessor 15 to the transmission part.
Die Stromzufuhr und die Übertragung der Daten erfolgt über ein Adernpaar 50 der Stichleitung 5. Wie zu sehen ist, ist die Stromversorgung zum Meßumformer 11 über einen Gleichstromwand¬ ler 16 galvanisch entkoppelt. Ebenfalls galvanisch entkoppelt, und zwar über einen Optokoppler 17, ist der Ausgang des Mikro¬ prozessors bzw. des Meßumformers 11 von dem Dateneingang des Übertragungsteils 12. Die galvanische Entkopplung zwischen den Teilen 11 und 12 des Meßverstärkers 10 dient als Überspannungs¬ schutz; Überspannungen können nicht oder nicht ohne weiteres vom Nachrichtenkabel 4 über die Stichleitung 5The power supply and the data are transmitted via a pair of wires 50 of the stub 5. As can be seen, the power supply to the transducer 11 is galvanically decoupled via a DC converter 16. The output of the microprocessor or the transducer 11 is also galvanically decoupled, specifically via an optocoupler 17, from the data input of the transmission part 12. The galvanic decoupling between the parts 11 and 12 of the measuring amplifier 10 serves as overvoltage protection; Overvoltages can not or not easily from the communication cable 4 via the stub 5
(Stromversorgungsadern 50), den Übertragungsteil 12 in den Me߬ umformer gelangen und dort Schäden hervorrufen; entsprechendes gilt auch für Überspannungen in der entgegengesetzten Richtung.(Power supply wires 50), the transmission part 12 get into the measuring transducer and cause damage there; The same applies to overvoltages in the opposite direction.
Der Übertragungsteil 12 enthält bei dem beschriebenen Aus- führungsbeispiel einen Spannungsregler 20 zur Erzeugung einer Hilfsspannung, eine Zähleinrichtung 21 mit Adresse und Uhr, einen von der Zähleinrichtung 21 betätigten Schließer 22, der bei Aktivierung die Stromversorgung zum Gleichstromwandler 16 und zum Meßumformer 11 schließt, und einen Modulator 23, der das vom Mikroprozessor 15 entwickelte Meßtelegramm während der Meßphase des zugehörigen Meßverstärkers 10 (betätigter Schlie¬ ßer 22) über das Adernpaar 50 an die Unterstation 6 überträgt.In the exemplary embodiment described, the transmission part 12 contains a voltage regulator 20 for generating an auxiliary voltage, a counting device 21 with address and clock, a normally open contact 22 actuated by the counting device 21, which activates the power supply to the DC converter 16 and closes to the transmitter 11, and a modulator 23 which transmits the measurement telegram developed by the microprocessor 15 during the measurement phase of the associated measurement amplifier 10 (actuated make contact 22) via the wire pair 50 to the substation 6.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird jeder Meßzy¬ klus für alle über das Nachrichtenkabel angeschlossenen Meßver¬ stärkerstationen 3 gleichzeitig von der Unterstation getrig- gert. Alle Zählereinrichtungen 21 lassen sich von der Untersta¬ tion 6 aus durch geeignete Adressierung auf einen bestimmten Auslöse-Zählerstand voreinstellen. Diese Auslöse-Zählerstände sind für alle Meßverstärker unterschiedlich, d.h. auch für alle in einem Unterflurbehälter 13 untergebrachten Meßverstärker 10. Die Stufung der Auslöse-Zählerstände ist so gewählt, daß jeder einzelne Meßverstärker 10 zunächst den zugehörigen Meßzyklus mit Meßwerterfassung und Übertragung zur Unterstation 6 beenden kann, bevor der nächstfolgende Meßverstärker den Auslösezähler¬ stand erreicht und dabei den Schließer 22 aktiviert. Dadurch ergibt sich ein umlaufender Meßwertabruf nach dem Zeitmulti- plexprinzip.In the exemplary embodiment described, each measuring cycle for all measuring amplifier stations 3 connected via the communication cable is triggered simultaneously by the substation. All counter devices 21 can be preset from the substation 6 to a specific trigger counter reading by suitable addressing. These trip counter readings are different for all measuring amplifiers, i.e. also for all the measuring amplifiers 10 housed in an underfloor container 13. The tripping counter levels are selected so that each individual measuring amplifier 10 can first end the associated measuring cycle with measured value acquisition and transmission to the substation 6 before the next measuring amplifier reaches the tripping counter state and the closer 22 activated. This results in an all-round recall of measured values according to the time-division principle.
Anhand der Figur 3 werden im folgenden besondere Maßnahmen zum Schutz der elektronischen Bauteile der Meßverstärkeranord¬ nungen gegen Blitz- und Überspannungen für das beschriebene Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.3, special measures for protecting the electronic components of the measuring amplifier arrangements against lightning and overvoltages for the described exemplary embodiment are shown schematically below.
Ein Kupferschirmgeflecht 30 ist zwischen Meßstelle 2 bzw. DMS-Sensor 8 am Rohr 1 und Meßverstärkergehäuse 31 angebracht. Die Abschirmung des Nachrichtenkabels wird dem Meßverstärkerge¬ häuse 31 elektrisch leitend aufgelegt. Dadurch wird um die DMS- Sensoren 8 und die Meßverstärker ein Faraday'scher Käfig gebil¬ det, der die empfindlichen elektronischen Komponenten im Unter¬ flurbehälter 13 schützt. Zwischen Meßverstärkergehäuse 31 und dem erdfühligen Unterflurbehälter 13 ist ein Überspannungs- schutzableiter 32 vorgesehen. Ein als Varistor ausgebildeter Überspannungsabieiter 36 ist am Ausgang der Meßverstärkerpla¬ tine angeordnet, über einen Optokoppler 34 kann eine Störung abgefragt werden, welche durch ein Verschweißen des ausgelösten Überspannungsableiters 36 hervorgerufen wird. Der Kurzschlu߬ strom durch den Varistor 36 schaltet über einen Optokoppler einen codierten Widerstand auf eine sonst hochohmige Prüflei¬ tung; über diese Prüfleitung erfolgt die Störabfrage.A copper screen braid 30 is attached between measuring point 2 or strain gauge sensor 8 on tube 1 and measuring amplifier housing 31. The shielding of the communication cable is placed on the measuring amplifier housing 31 in an electrically conductive manner. As a result, a Faraday cage is formed around the strain gauge sensors 8 and the measuring amplifiers, which protects the sensitive electronic components in the underfloor container 13. An overvoltage arrester 32 is provided between the measuring amplifier housing 31 and the earth-sensitive underfloor container 13. An overvoltage arrester 36 designed as a varistor is arranged at the output of the measuring amplifier board. A fault can be caused by an optocoupler 34 are queried, which is caused by welding the triggered surge arrester 36. The short-circuit current through the varistor 36 switches an encoded resistor to an otherwise high-impedance test line via an optocoupler; The fault is queried via this test line.
Für den Fachmann ist klar, daß im Rahmen des Erfindungsge¬ dankens zahlreiche Abwandlungen gegenüber dem zuvor beschriebe¬ nen Ausführungsbeispiel möglich sind. So können mehrere Meßver¬ stärker auf einer Meßverstärkerplatine oder auf unterschiedli¬ chen Einschüben angeordnet sein. Auch können mehrere Sensoren 8 über einen Mikroprozessor-bestückten Meßumformer zeitlich auf¬ einanderfolgend abgefragt und in geeignetem Zeitmultiplex ver¬ arbeitet werden. Ferner können der unterschiedlichen Meßver¬ stärkern prinzipiell auch mehrere, gruppenweise zusammengefaßte Versorgungs- und Datenübertragungsadern zugeordnet sein. An¬ stelle einer Unterstation kann auch eine Zentrale mit eigener Intelligenz zur Auswertung der laufenden Informationen vorgese¬ hen sein. It is clear to the person skilled in the art that numerous modifications to the exemplary embodiment described above are possible within the scope of the inventive concept. Thus, several measuring amplifiers can be arranged on a measuring amplifier board or on different inserts. A plurality of sensors 8 can also be queried successively in time via a microprocessor-equipped transmitter and processed in a suitable time-division multiplex. Furthermore, the different measuring amplifiers can in principle also be assigned a plurality of supply and data transmission cores which are grouped together. Instead of a substation, a control center with its own intelligence can also be provided for evaluating the current information.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zur Meßwerterfassung an mehreren beabstandeten Meßstellen einer Baueinheit unter Verwendung von mit der Bau¬ einheit gekoppelten Meßsensoren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß vom Meßsensor abgeleitete Meßsignale in einem zugehöri¬ gen Meßverstärker erfaßt, zu Meßdaten verarbeitet, moduliert und über eine Datenübertragungsleitung zu einer Übertragungs¬ oder Auswertestation übertragen werden; und daß der Meßverstärker über seine Datenübertragungsleitung mit elektrischem Strom versorgt wird.1. A method for recording measured values at a plurality of spaced measuring points of a structural unit using measuring sensors coupled to the structural unit, characterized in that measuring signals derived from the measuring sensor are recorded in an associated measuring amplifier, processed into measured data, modulated and via a data transmission line to a transmission or evaluation station are transmitted; and that the measuring amplifier is supplied with electrical current via its data transmission line.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Meßdaten darstellenden Meßsignale galvanisch entkoppelt werden, bevor sie moduliert und übertragen werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the measurement signals representing the measurement data are galvanically decoupled before they are modulated and transmitted.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Meßsignale folgende Schritte durchgeführt werden: i) unter Steuerung eines Mikroprozessors werden die Me߬ signale regelmäßig oder kontinuierlich abgefragt; ii) über definierte Meßzeiträume werden vom Mikroprozes¬ sor Mittelwerte der Meßsignale gebildet; iii) analoge Meßsignale werden in digitale Meßdaten umge¬ wandelt.3. The method according to claim 2, characterized in that the following steps are carried out to detect the measurement signals: i) under the control of a microprocessor, the measurement signals are interrogated regularly or continuously; ii) the microprocessor averages the measurement signals over defined measurement periods; iii) Analog measurement signals are converted into digital measurement data.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß wenigstens ein Dehnungsmeßstreifen an der Baueinheit mechanisch befestigt, ein Strom in den Dehnungsme߬ streifen und Referenzwiderstand eingeleitet wird, daß die über den Dehnungsmeßstreifen und den Referenzwiderstand abfallenden Spannungen miteinander verglichen werden und daß aus dem Dif¬ ferenzsignal die Meßdaten abgeleitet und übertragen werden. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized ge indicates that at least one strain gauge is mechanically attached to the assembly, a current is introduced into the strain gauges and reference resistance that compares the voltages dropping across the strain gauges and the reference resistance with each other and that the measurement data are derived and transmitted from the difference signal.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Strom in beiden möglichen Richtungen durch den Meßsensor und den Referenzwiderstand geschickt wird, um FehlSpannungen und Offsets bei der Mittelwertbildung zu kom¬ pensieren.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized ge indicates that the current is sent in both possible directions through the measuring sensor and the reference resistor in order to compensate for incorrect voltages and offsets when averaging.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Temperatur des Meßverstärkers gemessen, in ein Signal umgewandelt und zusätzlich zu den Meßdaten über die Stromversorgungsleitung übertragen und zur Korrektur der Meßdaten verwendet wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized ge indicates that the temperature of the measuring amplifier is measured, converted into a signal and transmitted in addition to the measurement data via the power supply line and used to correct the measurement data.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Meßdaten vor der Übertragung auf die Stromversorgungsleitung im Meßverstärker zwischengespeichert und entsprechend einem vorgegebenen Zeittakt über die Stromver¬ sorgungsleitung zu der Übertragungs- oder Auswertestation über¬ tragen werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized ge indicates that the measurement data are temporarily stored in the measuring amplifier before transmission to the power supply line and are transmitted to the transmission or evaluation station via the power supply line according to a predetermined timing.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß zu Beginn eines Meßzyklus ein Auslösesignal auf die Stromversorgungsleitung gegeben und in allen über die¬ selbe Stromversorgungsleitung versorgten Meßverstärkern ein Zähler ausgelöst wird; daß die Zähler auf unterschiedliche Zäh¬ lerstände voreingestellt werden und bei Erreichen ihres jewei¬ ligen Zählerstandes den Meßverstärker aktivieren; und daß die Zählerstände derart gestuft eingestellt werden, daß Messung und Fernübertragung jedes Meßverstärkers nur dann stattfinden, wenn alle anderen, mit derselben Stromversorgungsleitung verbundenen Meßverstärker inaktiv geschaltet sind, so daß die Meßdaten je¬ weils nur von einem Meßverstärker über die Stromversorgungslei¬ tung übertragen werden. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized ge indicates that a trigger signal is given to the power supply line at the beginning of a measuring cycle and a counter is triggered in all measuring amplifiers supplied via the same power supply line; that the counters are preset to different counter readings and activate the measuring amplifier when their counter readings are reached; and that the counter readings are set in such a way that measurement and remote transmission of each measuring amplifier only take place when all other measuring amplifiers connected to the same power supply line are switched to inactive, so that the measurement data are only transmitted from one measuring amplifier via the power supply line .
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösesignal durch kurzfristiges Kurzschließen der Strom¬ versorgungsleitung erzeugt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the trigger signal is generated by short-circuiting the Strom¬ supply line.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich¬ net, daß bei Erreichen des Zählerstandes ein Schalter geschlos¬ sen wird, über den Versorgungsstrom zu wenigstens einigen Kom¬ ponenten des zugehörigen Meßverstärkers fließt.10. The method according to claim 8 or 9, characterized gekennzeich¬ net that when the counter reading a switch is closed, flows via the supply current to at least some components of the associated measuring amplifier.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Meßverstärkergehäuse und Meßsensor von ei¬ ner Abschirmung nach Art eines Faraday'sehen Käfigs umgeben werden und die Abschirmung mit einem Schirm der Versorgungslei¬ tung elektrisch verbunden wird.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the measuring amplifier housing and the measuring sensor are surrounded by a shield in the manner of a Faraday's cage and the shield is electrically connected to a shield of the supply line.
12. Anordnung zur Meßwerterfassung an mehreren beabstande- ten Meßstellen (2) einer Baueinheit (1), wobei an jeder Me߬ stelle wenigstens ein mit der Baueinheit mechanisch verbundener Meßsensor (8) angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein die Meßsignale erfassender Meßverstärker (10) mit dem wenigstens einen Meßsensor (8) gekoppelt ist und einen das Meßsignal modulierenden Modulator (23) aufweist; und daß Mittel (20) zum Übertragen des modulierten Meßsignals über die Stromversorgungsleitung (50) des Meßverstärkers vorge¬ sehen sind.12. Arrangement for recording measured values at a plurality of spaced measuring points (2) of a unit (1), at least one measuring sensor (8) mechanically connected to the unit being arranged at each measuring point, characterized in that a measuring amplifier (10 ) is coupled to the at least one measuring sensor (8) and has a modulator (23) modulating the measuring signal; and that means (20) for transmitting the modulated measurement signal via the power supply line (50) of the measurement amplifier are provided.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßverstärker (10) einen Meßumformer (11) und einen Über¬ tragungsteil aufweist und daß der Meßumformer und der Übertra¬ gungsteil galvanisch voneinander entkoppelt sind.13. The arrangement according to claim 12, characterized in that the measuring amplifier (10) has a transmitter (11) and a transmission part and that the transmitter and the transmission part are galvanically decoupled from one another.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Versorgungskreis des Meßumformers (11) eine erste galvani- sehe Entkopplungseinheit (16) zur Erzeugung einer potentialge¬ trennten Versorgungsspannung für den Meßumformer und im Signal¬ ausgang des Meßumformers eine zweite galvanische Entkopplungs¬ einheit zur Übertragung der Meßdaten an den Übertragungsteil (12) angeordnet ist.14. Arrangement according to claim 13, characterized in that in the supply circuit of the transmitter (11) a first galvanized see decoupling unit (16) for generating a potential-separated supply voltage for the transmitter and in the signal output of the transmitter a second galvanic decoupling unit for transmitting the measurement data to the transmission part (12) is arranged.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste galvanische Entkopplungseinheit für die Gleichstrom¬ versorgung als Gleichstromwandler (16) ausgebildet ist.15. The arrangement according to claim 14, characterized in that the first galvanic decoupling unit for the DC supply as a DC converter (16) is formed.
16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die zweite galvanische Entkopplungseinheit für den Meßstromkreis einen Optokoppler (17) aufweist.16. The arrangement according to claim 14 or 15, characterized gekenn¬ characterized in that the second galvanic decoupling unit for the measuring circuit has an optocoupler (17).
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßumformer (11) einen analoge Meßsi¬ gnale in Digitalsignale umsetzenden Δ/D-Wandler (13) aufweist.17. Arrangement according to one of claims 12 to 16, characterized in that the transmitter (11) has an analog Messsi¬ signals in digital signals converting Δ / D converter (13).
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertumformer (11) einen Mikropro¬ zessor enthält, der die Meßwerterfassung, -Wandlung und -bear- beitung steuert.18. Arrangement according to one of claims 12 to 17, characterized in that the measured value converter (11) contains a microprocessor which controls the measured value acquisition, conversion and processing.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß einem als Meßsensor dienenden Dehnungsme߬ streifen (8) ein hoch präziser Referenzwiderstand (9) schal¬ tungsmäßig derart zugeordnet ist, daß ein und derselbe Strom über den Dehnungsmeßstreifen und den Referenzwiderstand fließt und die über beide Widerstände abfallenden Spannungen mitein¬ ander verglichen werden.19. Arrangement according to one of claims 12 to 18, characterized in that a strain gauge serving as a measuring sensor (8) is assigned a highly precise reference resistor (9) in terms of circuitry such that one and the same current through the strain gauges and the reference resistor flows and the voltages dropping across both resistors are compared with one another.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom in beiden Richtungen durch den Meßsensor (8) und den Referenzwiderstand (9) fließt. 20. Arrangement according to one of claims 12 to 19, characterized in that the current flows in both directions through the measuring sensor (8) and the reference resistor (9).
21. Anordnung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berücksichtigung des Einflusses der Meßverstärkertemperatur auf das Meßergebnis ein Temperatursen¬ sor (14) am Meßverstärker (10) vorgesehen ist, dessen tempera¬ turabhängiges Signal zur Kompensation von temperaturabhängigen Meßergebnissen verwendet wird.21. Arrangement according to one of claims 19 or 20, characterized in that a temperature sensor (14) is provided on the measuring amplifier (10), the temperature-dependent signal of which is used to compensate for temperature-dependent measuring results, to take into account the influence of the measuring amplifier temperature on the measuring result becomes.
22. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulatoreingang mit dem Prozessor (15) verbunden ist, der die zu übertragenden Meßdaten periodisch zwischenspeichert.22. Arrangement according to one of claims 12 to 21, characterized in that the modulator input is connected to the processor (15), which periodically buffers the measurement data to be transmitted.
23. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Baueinheit (1) mehrere Meßsensoren (8) mit zugehörigem Meßverstärker (10) zugeordnet sind; daß alle derselben Baueinheit zugeordneten Meßverstärker über dasselbe Versorgungsleitungspaar (50; 4) mit Strom versorgt werden und jeweils auf unterschiedliche Zählwerte eingestellte Zähler (21) enthalten, die den zugehörigen Meßverstärker (10) bei Erreichen des eingestellten Zählwerts aktivieren.23. Arrangement according to one of claims 12 to 22, characterized in that the structural unit (1) is assigned a plurality of measuring sensors (8) with an associated measuring amplifier (10); that all measuring amplifiers assigned to the same structural unit are supplied with current via the same supply line pair (50; 4) and each contain counters (21) set to different count values, which activate the associated measuring amplifier (10) when the set count value is reached.
24. Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler (21) aller Meßverstärker (10) über die Stromungsver¬ sorgungsleitung zentral und gleichzeitig auslösbar und so ein¬ gestellt sind, daß die Meßwertübergabe von den einzelnen Me߬ verstärkern (10) auf das Versorgungsadernpaar nacheinander er¬ folgt.24. The arrangement according to claim 23, characterized in that the counters (21) of all measuring amplifiers (10) via the Stromungsver¬ supply line can be triggered centrally and at the same time and are set such that the measured value transfer from the individual measuring amplifiers (10) the pair of supply wires follows one after the other.
25. Anordnung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß im Stromversorgungszweig des Meßverstärkers ein Schließer angeordnet ist, der vom Zähler 21 bei Erreichen des voreingestellten Zählerstands für eine vorgegebene Zeitdauer betätigbar ist. 25. The arrangement according to claim 23 or 24, characterized gekenn¬ characterized in that a closer is arranged in the power supply branch of the measuring amplifier, which can be actuated by the counter 21 when the preset counter reading is reached for a predetermined period of time.
26. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschirmung (30, 31) um die Meßstelle (2), den Verbindungsweg zwischen Meßstelle und Meßverstärker und um den Meßverstärker selbst herumgelegt ist, so daß ein Fa- raday'scher Käfig um die empfindlichen elektronischen Komponen¬ ten des Meßverstärkers gebildet ist. 26. Arrangement according to one of claims 12 to 25, characterized in that a shield (30, 31) is placed around the measuring point (2), the connection path between the measuring point and measuring amplifier and around the measuring amplifier itself, so that a Faraday ' shear cage is formed around the sensitive electronic components of the measuring amplifier.
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