專利名稱：可量測(cè)過程變送器的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)過程控制設(shè)備。更詳細(xì)地說，涉及用于生產(chǎn)過程中測(cè)量各種參數(shù)(工藝過程變量)的測(cè)量變送器。
變送器通常包括用于傳感器電路的傳感器外殼和用于變送器電路的變送器外殼。兩個(gè)外殼通過防火的機(jī)械接頭連接在一起。通常，密封裝置、軟件和傳感器電路與變送器電路之間的電連接裝置不是標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，以至不能夠?qū)崿F(xiàn)組合來自不同生產(chǎn)線的組合傳感器零件。
為了使布置的導(dǎo)線通過帶螺紋的接頭，傳感器殼體的內(nèi)側(cè)專門應(yīng)與變送器殼體內(nèi)側(cè)相連通。因?yàn)閭鞲衅鳉んw靠自身是不能與周圍環(huán)境實(shí)現(xiàn)密封和防火的，而且，傳感器電路是不能夠遠(yuǎn)距離傳輸。不使用變送器殼體的話，在工廠環(huán)境中超越范圍的直接布線到傳感器殼體是不現(xiàn)實(shí)的。
在壓力變送器的產(chǎn)品線內(nèi)，最終使用者通常將需要能夠組合多個(gè)部件，以獲得壓力區(qū)間、濕潤(rùn)材料和電子設(shè)備或顯示裝置的不同組合。另外，這種連接通常必須由制造者完成。然而，因?yàn)殡娮釉O(shè)備、軟件和機(jī)械結(jié)構(gòu)的不相容性，用戶連接來自不同生產(chǎn)線的傳感器和變送器零部件一般是不現(xiàn)實(shí)的。
為了增加功能和可量測(cè)性，需要變送器裝置，在此，傳感器部分可直接通過布線連接到控制系統(tǒng)或者使用局部區(qū)域總線的其他鄰近的組件上，也需要變送器組件，這種變送器組件能夠與來自其他生產(chǎn)線而無需最終用戶加以顯著改進(jìn)的部件相連接。
圖2示出連接到在局部區(qū)域總線上的變送器組件的兩只組合傳感器組件。
圖3A、3B、3C和3D分別示出組合傳感器組件、電路板、終端塊和變送器組件殼體。
圖3E示出傳感器組件電路板、殼體和接頭的多種組合。
圖4是按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的組合傳感器組件的簡(jiǎn)化方框圖。
圖5是按照本發(fā)明的一種實(shí)施例的變送器組件的簡(jiǎn)化方框圖。
圖6示出組合傳感器組件一種實(shí)施例的簡(jiǎn)圖。
圖7示出包括變送器組件和傳感器組件的組合式壓差變送器的一種圖8A、8B和8C示出在圖7中的組合傳感器組件上的接頭的一種實(shí)施例的放大前視圖、頂視圖和截面圖。
圖9A和9B示出壓差式變送器組件和表壓或絕對(duì)壓力變送器的實(shí)施例。


圖10示出可量測(cè)變送器組件的一種實(shí)施例的簡(jiǎn)圖。
圖11A、11B、11C和11D示出可量測(cè)變送器組件的單室和雙室殼體的實(shí)施例的前視圖和側(cè)視圖。
圖12示出雙室可量測(cè)變送器組件的實(shí)施例的分解圖。
圖13A和13B示出可用于量測(cè)變送器組件的插頭的實(shí)施例的頂視圖和截面圖。
圖1為組合傳感器組件10的簡(jiǎn)圖，傳感器組件10連接到可包括生產(chǎn)過程“流體”例如液體或氣體的生產(chǎn)過程12(例如過程管)。組合傳感器組件10通過歧管14連接到生產(chǎn)過程12，并且具體用來測(cè)定生產(chǎn)過程的過程變量。過程變量例如包括壓力、濕度、流速、能級(jí)、PH值、傳導(dǎo)率、混濁度、密度、濃度、化學(xué)成分，或者過程流體的其它特性。組合傳感器組件10可包含一個(gè)或多個(gè)過程變量的傳感器，并且包含輸出接頭或接頭22，輸出接頭或接頭22可用來與一個(gè)以上通訊標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的通訊聯(lián)絡(luò)。
在圖1所示實(shí)施例中，傳感器組件10的輸出接頭連接到與公知的雙線控制回路標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的雙線過程控制回路16上，例如4-20毫安回路、按照HART協(xié)議書操作的回路、按照區(qū)域總線、Profibus或其它協(xié)議書通訊聯(lián)系的回路，等等?；芈?6連接到遙控地點(diǎn)例如控制室18，控制室18包含電源(未示出)，所以組件10能夠從與其相連通的同一個(gè)回路16完全地獲得動(dòng)力，傳感器組件10通常包含單個(gè)主體外殼20，主體外殼20具有適合連接到過程12和輸出接頭或接頭22的過程連接件，接頭22提供適于連接到不同類型裝置或數(shù)據(jù)總線的一個(gè)以上不同類型輸出。
圖2示出本發(fā)明結(jié)構(gòu)配置的另一個(gè)例子。在圖2中，兩只組合傳感器組件10連接到局部總線26上，局部總線26保持與包含“特性板”的可量測(cè)變送器組件28相連通。特別是，總線26例如是符合控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)協(xié)議書的一系列總線。變送器組件28可執(zhí)行基于兩只傳感器組件10測(cè)量結(jié)果的另外的程序，或反之在過程控制環(huán)路16內(nèi)提供通訊聯(lián)絡(luò)。例如，傳感器組件10可以提供冗余測(cè)量結(jié)果或者提供多個(gè)測(cè)量結(jié)果，這樣變送器組件28可計(jì)算多個(gè)先期過程參數(shù)，例如流率或液位。在特殊結(jié)構(gòu)中，兩只傳感器組件顯示整個(gè)孔板30上所測(cè)量的壓差。然而，傳感器組件10可測(cè)量任何類型的過程變量。在示于圖7的另一個(gè)實(shí)施例中，傳感器組件10直接固定到變送器組件，傳感器組件本身可連接到另外的傳感器組件上。
圖1和圖2所示的組合傳感器組件10和變送器組件28的結(jié)構(gòu)提供了很高的可量測(cè)設(shè)計(jì)性能。使用者可以配置適于簡(jiǎn)單安裝的單個(gè)傳感器組件10，用以測(cè)定過程變量。然而，適合更為先進(jìn)構(gòu)造的變送器組件28可以進(jìn)一步提供更先進(jìn)的能力(即“特性”)。例如，組件28可執(zhí)行更超前的特征，或者把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到適合在任何類型控制環(huán)路或數(shù)據(jù)總線16上傳送的其它結(jié)構(gòu)中。變送器組件28可以從多個(gè)備用信息源收集數(shù)據(jù)或者提供更超前的過程變量，例如流率，流率通過使用一定數(shù)量的不同過程變量能夠計(jì)算出來。另一個(gè)例子是液面，若干過程變量是從過程容器上的多個(gè)測(cè)位的液面收集來的。變送器組件28也包括可視輸出端32，例如液晶顯示器，在此，能夠直觀提供數(shù)據(jù)或者工藝過程變量并且能夠被操作者觀察到。
在一種結(jié)構(gòu)中，總線26也能夠向組件28提供動(dòng)力。在一些實(shí)施例中，變送器組件28自環(huán)路16獲得自身的動(dòng)力，因此，變送器28和組件10不需要再添加額外的動(dòng)力接頭?？偩€26也可以用作簡(jiǎn)單的通/斷(打開/關(guān)閉)通訊聯(lián)絡(luò)或控制。在實(shí)施例中，這里的變送器組件28直接連接到傳感器組件10，總線26用來作為內(nèi)部數(shù)據(jù)總線。
組件10最好按照原有設(shè)計(jì)的安全標(biāo)準(zhǔn)配置，故能夠用在危險(xiǎn)的爆炸環(huán)境。簡(jiǎn)單的變送器組件28的結(jié)構(gòu)是這樣一種結(jié)構(gòu)，組件28能夠簡(jiǎn)單提供終端室，以容納適合環(huán)路16布線和總線26布線的終端塊(見圖3C)。采用更先進(jìn)的結(jié)構(gòu)，變送器組件28可包含容納布線的終端塊和電路板的多個(gè)室。一些變送器組件28的功能度是由軟件提供的，根據(jù)實(shí)際需要，軟件可以被選擇和/或裝入組件28中。這樣便會(huì)減少必須提供的不同硬設(shè)備選擇件的數(shù)目，而且通過簡(jiǎn)單選擇和把合適的軟件裝入組件28中可以獲得各種結(jié)構(gòu)。
圖3A-3D示出的各種組件能夠與本發(fā)明的可量測(cè)結(jié)構(gòu)一起使用，例如，圖3A示出組合傳感器組件10A和10B。根據(jù)實(shí)際操作程序可以選擇相應(yīng)的傳感器組件，例如，選擇的傳感器組件使其配置適合過程連接件、過程變量測(cè)量、過程變量范圍、材料選擇等方面。圖3B舉例說明電路板(即特性板)選擇件36A和36B。電路板選擇件36A和36B通常是變送器組件28的一部分。例如，選擇板36A可提供可視顯示或者選擇板36B可提供特殊數(shù)據(jù)輸出格式或過程變量補(bǔ)償。圖3C示出終端塊選擇件38A和38B。例如，按照特殊應(yīng)用要求，終端塊38A和38B能夠提供不同數(shù)量的終端裝置、各種類型的瞬態(tài)保護(hù)、硬件開關(guān)等。終端塊38A和38B是變送器組件28的一部分。圖3D示出可被選擇用于特殊執(zhí)行程序的變送器組件28的殼體選擇件40A和40B。例如，根據(jù)需要單室或者雙室殼體、所要求的各種不同殼體材料、所要求的不同直徑或尺寸等，可選擇殼體選擇件40A和40B。殼體40A和40B構(gòu)成變送器組件28的殼體。
圖3E也示出本發(fā)明的可量測(cè)性。傳感器組件10A和10B能夠與選擇板36A和殼體40A、40B的不同組合一起使用?？焖俳宇^41A、41B和41C能夠直接用來連接到組件10A和10B。這種可量測(cè)性使得用戶能夠按照要求增加系統(tǒng)的特性或改變結(jié)構(gòu)。
除了上面討論的優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明的可量測(cè)性特點(diǎn)使普通的特征板用于傳感器系列中。傳感器系列中的每個(gè)傳感器組件能夠提供不同的性能水平，并能夠設(shè)計(jì)用于不同類型的過程流體或環(huán)境，和/或提供不同軟件/硬件能力。普通特性板也可用于新的傳感器組件設(shè)計(jì)中或配備用于測(cè)定新的過程變量的傳感器組件結(jié)構(gòu)。新特性板可添加到現(xiàn)存的傳感器組件中，以提供新的能力，例如滿足新的通訊聯(lián)系協(xié)議書要求或識(shí)別功能。按照另一個(gè)實(shí)例，在一個(gè)獨(dú)特結(jié)構(gòu)中，具有潛在新功用的新特性板能夠與多個(gè)傳感器組件一起增加功能。
圖4是簡(jiǎn)化方框圖，示出按照一個(gè)特殊實(shí)施例的組合傳感器組件10的各個(gè)組成部分。組件10專門包含一些類型傳感器元件，例如壓力傳感器42。測(cè)量電路46基于由溫度傳感器44測(cè)得的溫度而受到補(bǔ)償?shù)膲毫鞲衅?2測(cè)量的結(jié)果向微型信息處理機(jī)48提供測(cè)量信號(hào)。微型信息處理機(jī)連接至作為一系列數(shù)據(jù)總線的局部區(qū)域總線26上。微型信息處理機(jī)48按照裝入非易失存儲(chǔ)器例如EEPROM50的指令運(yùn)作，EEPROM也可以是只讀存儲(chǔ)器(ROM)。零間距和/或安全開關(guān)提供組件10的零和間距的配置。這些可以是連接到示于圖1的接頭22的打開/關(guān)閉開關(guān)。當(dāng)配置的組件10在兩線過程環(huán)路16上傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，微型信息處理機(jī)48也可向所使用的MODAC52提供輸出信號(hào)(MODAC是指包括模擬調(diào)制解調(diào)器和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的ASIC。當(dāng)然，其它結(jié)構(gòu)也可用于本發(fā)明中)。配置的電路系統(tǒng)使用分流調(diào)節(jié)器控制通過環(huán)路16的電流，或者以數(shù)字方式向環(huán)路16傳輸數(shù)據(jù)。穩(wěn)壓器56連接到環(huán)線16或者變送器組件28，并且用來來向組件10內(nèi)的電路提供穩(wěn)定電壓。MODAC52也有任選的用來標(biāo)度輸出信號(hào)的上/下標(biāo)度輸入端，時(shí)鐘58例如用來控制MODAC52和微型信息處理機(jī)48的運(yùn)作。在圖4所示實(shí)施例中，提供的總數(shù)為5個(gè)輸入/輸出終端能夠按照不同類型聯(lián)絡(luò)協(xié)議書予以配置。然而，可以使用任何數(shù)目的輸入/輸出終端。
圖5是變送器組件28的簡(jiǎn)單方框示意圖。組件28內(nèi)的微型信息處理機(jī)60經(jīng)由傳感器組件輸入/輸出62連接到傳感器組件10。傳感器組件輸入/輸出62設(shè)置接頭并且對(duì)接到如圖4所示的一些或所有接頭。例如，除了在總線26內(nèi)提供一系列聯(lián)絡(luò)線路以外，還能夠向過程控制環(huán)路16連接件上的傳感器組件10提供動(dòng)力。微型信息處理機(jī)60按照存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器64中的指令以時(shí)鐘66確定的速率運(yùn)作。在使用環(huán)線輸入/輸出電路68的過程控制環(huán)路16上傳送和接收數(shù)據(jù)。穩(wěn)壓器70作為動(dòng)力源設(shè)置到變送器組件28內(nèi)電路上。這種動(dòng)力完全可以取自于環(huán)路16所獲得的動(dòng)力。
在制造期間，或者隨后的提供不同特性的使用和與各種類型傳感器組件10以及裝在這些組件中的多個(gè)傳感器共同操作期間，能夠?yàn)榇鎯?chǔ)器64編程。存儲(chǔ)器64專門包含能夠永久存儲(chǔ)程序指令和數(shù)據(jù)的非易失存儲(chǔ)器。需要的各種特性或者當(dāng)結(jié)構(gòu)和形狀改變時(shí)，可以修改儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器64中的微型信息處理機(jī)60的指令。變送器組件28能夠用來提供具有按微型信息處理機(jī)60的程序指令執(zhí)行的各種特性的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。當(dāng)然，各種硬件選擇物品，例如局部顯示器72或者特殊的輸入/輸出電路68也是可以獲得的。然而，在一個(gè)例子中，配置的輸入/輸出電路68按照一些公知的標(biāo)準(zhǔn)操作，例如4-20毫安標(biāo)準(zhǔn)、HART聯(lián)絡(luò)協(xié)議書、現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議書等。微型信息處理機(jī)60按照存入存儲(chǔ)器64中的程序指令采用合適的協(xié)議書控制輸入/輸入出回路68。
圖6至圖13更詳細(xì)地描述本發(fā)明結(jié)構(gòu)的一些特殊執(zhí)行裝置。
圖6示出組合傳感器組件100的一個(gè)實(shí)施例的方框示意圖，組合傳感器組件100是圖1中的組件10的一個(gè)特殊裝置。組合傳感器組件100包含支承空腔108內(nèi)的組合傳感器組件100的殼體102，并且設(shè)置連通至過程流體的過程開口104。過程開口104可以是法蘭、管道等。殼體102有能夠支承可量測(cè)變送器組件例如圖2中組件28的接頭110。接頭110可以制作在或焊接在外壁106上，所以在接頭110和外壁106之間的接合面不需要進(jìn)行密封。接頭110有伸入空腔108的開口112。
空腔108內(nèi)的傳感器組件電路114包含連通到過程開口104的傳感器116。例如，電路114可設(shè)置如圖4所示的若干部件。電路114產(chǎn)生表示過程變量特征的傳感器輸出118。
在接頭110的開口112內(nèi)的饋入裝置120密封接頭110，所以空腔108是防火焰的。組合傳感器組件100完全被密封并且適合用在作為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的場(chǎng)合，不需要安裝變送器組件。饋入裝置120具有激勵(lì)電路114的外導(dǎo)管122，外導(dǎo)管122設(shè)置傳感器輸出端118并且接收設(shè)備配置的指令。
傳感器輸出端118能夠配置成局部連接到可量測(cè)變送器組件28(圖2)，也能夠配置成直接布線連接到遙控接收裝置，例如控制室18(圖1)。輸出端18可以是一個(gè)以上的接頭。例如，可以是適合局部連接的一只接頭或一組接頭，一只接頭或一組接頭能夠遙控連接。數(shù)字形信號(hào)可被輸送到配置傳感器輸出的電路114上。在示出的特定裝置中，配置的輸出端118能夠提供例如HART信號(hào)、4-20毫安模擬信號(hào)、基礎(chǔ)場(chǎng)總線信號(hào)和其它類似信號(hào)，這一類信號(hào)能夠遠(yuǎn)距離的傳輸?shù)竭b控接收裝置。傳感器輸出端118可以設(shè)置用來向可量測(cè)變送器組件28或其它局部系統(tǒng)提供局部使用的信號(hào)，如CAN協(xié)議書信號(hào)。這樣的傳感器輸出端通過電路114內(nèi)的開關(guān)示意性地示出，而開關(guān)是由提供到微型信息處理機(jī)48以選擇輸出類型的配置指令控制的。
圖7顯示直接固定到可量測(cè)變送器組件132上的傳感器組件130的橫截面圖。組件132是示于圖5中的組件28的特定裝置。在這個(gè)例子中，傳感器組件130檢測(cè)共面固定法蘭134上的壓差(P1-P2)。共面固定法蘭采用螺栓固定到具有兩個(gè)過程開口104的相搭配的共面入口法蘭136上。絕緣體138使過程流體與傳感器116隔絕。絕緣體138包括使傳感器116與過程開口相連接的通道140。通道140具有防易燃的形狀。絕緣體138也包含絕緣體隔膜片142，并且充以不可壓縮流體，例如硅氧油。絕緣體144類似于絕緣體138。
接頭110包括密封可量測(cè)變送器組件132的外表面146。毛細(xì)管148密封到完全防火焰的饋入裝置120。毛細(xì)管148在制造期間是打開的，在制造期間，毛細(xì)管用來測(cè)試空腔108的密封性能，為了排空空腔并充以無腐蝕性氣體如干燥空氣或者不易燃的氣體如干燥氮?dú)猓部梢允褂妹?xì)管148。在測(cè)試或充氣以后，通過焊接或者采用玻璃蓋密封毛細(xì)管148。毛細(xì)管148也可以用作饋入裝置120的導(dǎo)管或者接地導(dǎo)管。接頭110的外表面146包括允許定位螺釘152轉(zhuǎn)動(dòng)至少360度的定位螺釘表面150。接頭110環(huán)繞外導(dǎo)管122延伸，并刻以凹槽，以固定來自現(xiàn)場(chǎng)布線的插塞174或固定與外導(dǎo)管相連接的可量測(cè)變送器組件的插塞(174)。殼體至少由2毫米厚的金屬板制成，并且能夠防火、防爆炸。
圖7示出包含安裝在傳感器組件130上的殼體160的可量測(cè)變送器組體132。殼體160具有環(huán)繞空腔164的外壁162和固定到傳感器組件130的接頭110的第一轂166。殼體160也具有把布線管道連接到遙控接收裝置的第二轂168。轂166、168與空腔164是相通的，空腔164有可移動(dòng)的蓋170。在殼體160的兩側(cè)專門設(shè)有兩只轂168。然而，可以使用任何數(shù)量的轂168。殼體160可有兩個(gè)(或多個(gè))單獨(dú)的絕緣空腔。蓋170采用螺紋擰緊到殼體160上，以保持防火焰密封?？涨?64內(nèi)的電路172采用導(dǎo)線連接到與組合傳感器組件的饋入裝置120相配合的插塞174上。電路172能夠接收來自傳感器組件的傳感器輸出信號(hào)并在電路終端塊176上產(chǎn)生可量測(cè)的信號(hào)178。通過移動(dòng)蓋170，電路172是可以看到的。
圖8A、8B和8C更詳細(xì)地示出接頭110。饋入裝置120包括略微伸出地固定在接頭110內(nèi)它所在位置的玻璃絕緣體。如圖所示的接頭110其上車有螺紋，并且設(shè)有放置O型圈的溝槽。
圖9A示出測(cè)定壓差的組合傳感器組件180，而傳感器組件180具有連接到其上的可測(cè)量變送器組件182。圖9B示出測(cè)定絕對(duì)壓力或計(jì)示壓力的組合傳感器組件184。傳感器組件184有連接到螺紋管的內(nèi)螺紋接頭。相同的可量測(cè)變送器組件182可以使用在一系列壓差變送器上，也可以使用在如所指出的一系列計(jì)示壓力或絕對(duì)壓力變送器上。
圖10示出的是可量測(cè)變送器組件190的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)圖。用于圖10中的數(shù)字標(biāo)記與圖7中所使用的相同數(shù)字標(biāo)記表示類似的特征。
在圖11A至圖11D中，示出可量測(cè)變達(dá)器的殼體的前視圖和側(cè)視圖。單室殼體192的前視圖、側(cè)視圖分別于圖11B與圖11A中。雙室殼體194前視圖、側(cè)視圖分別示于圖11D和11C中。在實(shí)際應(yīng)用中，可量測(cè)變送器組件可按照在殼體194所選擇的殼體內(nèi)的室的數(shù)目量測(cè)的，而在殼體194內(nèi)所選擇的殼體是由連接殼體192、194的分隔壁195劃分的。
圖12是具有可移動(dòng)蓋的雙室殼體194的分解圖?？涨煌ㄏ蛟诘谝缓偷诙炛g的殼體。終端塊固定并密封在分隔壁195內(nèi)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，通過選擇終端塊，例如，一個(gè)簡(jiǎn)單的兩個(gè)終端的終端塊196或者多于兩個(gè)終端的終端塊198，殼體194可進(jìn)一步被標(biāo)定。所選擇終端塊裝入并密封兩個(gè)室之間的開口200。
圖13A和13B更詳細(xì)示出插塞174。插塞174包括多只導(dǎo)管210，而圖中示出三只導(dǎo)管。插塞174包括承載凸臺(tái)212的彈簧，凸臺(tái)212卡入位于接頭110上的溝槽內(nèi)，以把插塞174緊固在固定在接頭110內(nèi)，收縮管214置于導(dǎo)管210上，并且漸漸縮緊而形成纜索，以增加耐磨性。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)提供密封了的組合傳感器組件，配置的傳感器組件通過直接布線連接到控制系統(tǒng)而提供基本輸出信號(hào)。當(dāng)需要更特殊類型的變送器輸出或更直觀的顯示時(shí)，組合傳感器組件可配置成提供支持可量測(cè)變送器組件的局部輸出信號(hào)。可量測(cè)變送器組件可添加到應(yīng)用場(chǎng)合，并且提供可量測(cè)電路以滿足應(yīng)用的需要。
在一個(gè)實(shí)施例中，防火焰接頭，密封裝置和電路連接件均集成到單個(gè)端板，該端板與組合傳感器組件殼體構(gòu)成一個(gè)整體。標(biāo)準(zhǔn)化的端板允許直接連接到一個(gè)控制系統(tǒng)，或者把可量測(cè)變送器固定到其端板上。端板上標(biāo)準(zhǔn)化的電子的、機(jī)械的和軟件的界面允許同組的可量測(cè)變達(dá)器與不同系列的組合傳感器組件一起使用。
雖然本發(fā)明參照最佳實(shí)施例已經(jīng)予以描述，本技術(shù)領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)可能作出的改變不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍。例如，其它機(jī)械的或電子結(jié)構(gòu)也可以用來獲得本發(fā)明的可量測(cè)性能。一方面，本發(fā)明不限于文中所陳述的特例。傳感器組件可包括用來測(cè)量過程變量，例如壓力、流率、溫度的任何類型傳感器，或者基于測(cè)量技術(shù)的同水平的傳感器。更為可取的是，所有連接到各組件的連接件和各組件本身滿足原設(shè)計(jì)的安全要求，同時(shí)，能夠保持它們的組合性。
權(quán)利要求
1.組合傳感器組件包括適合在過程孔道上支承組合傳感器組件的殼體，殼體具有環(huán)繞空腔的外壁和與外壁構(gòu)成整體的接頭，并且適于支承可量測(cè)變送器組件，接頭通向空腔；在空腔內(nèi)的電路，電路具有連接到過程孔道并提供傳感器輸出的傳感器；和用來密封接頭并具有激勵(lì)電路的外導(dǎo)管和提供傳感器輸出端的饋入裝置，配置的傳感器輸出端適合局部地連接到可量測(cè)變送器，而且適合直接布線連接到遙控接收裝置。
2.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件進(jìn)一步包含使過程孔道上的液體與傳感器絕緣的絕緣體。
3.按照權(quán)利要求2的組合傳感器組件，其中絕緣體包括傳感器與過程孔道之間連通的通道，通道具有防火焰的形狀。
4.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中接頭包含適合密封到可量測(cè)變送器組件的外表面。
5.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中饋入裝置包含密封到完全防火焰的饋入裝置的毛細(xì)管。
6.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中空腔充滿非易燃?xì)怏w。
7.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中接頭外表面還包括適合在可量測(cè)變送器組件上的定位螺釘至少允許轉(zhuǎn)動(dòng)360度的定位螺釘表面。
8.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中接頭環(huán)繞外導(dǎo)管延伸并且接頭適合夾持與外導(dǎo)管相配合的插塞。
9.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中殼體是金屬制成的，并且具有至少2毫米厚的壁厚，殼體是防爆炸的。
10.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中殼體包含連接到過程孔道上同時(shí)也連接到第二過程孔道上的法蘭，以測(cè)量不同的壓力。
11.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中局部連接頭包括一系列總線。
12.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中局部連接件包括3至5只導(dǎo)管。
13.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中配置的電路從局部連接件獲得動(dòng)力。
14.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中直接布線線路由雙線過程控制環(huán)路構(gòu)成。
15.按照權(quán)利要求14的組合傳感器組件，其中環(huán)路符合4-20毫安標(biāo)準(zhǔn)。
16.按照權(quán)利要求14的組合傳感器組件，其中環(huán)路符合數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)。
17.按照權(quán)利要求1的組合傳感器組件，其中組件符合原設(shè)計(jì)的安全性能。
18.變送器由連接到權(quán)利要求1的組合傳感器組件上的可量測(cè)變送器組件構(gòu)成。
19.按照權(quán)利安18的變送器包含處理來自組合傳感器組件的電路的傳感器輸出信號(hào)的特性板。
20.按照權(quán)利要求18的變送器包括連接到可量測(cè)變送器的第二組合傳感器組件。
21.按照權(quán)利要求18的變送器，其中變送器組件是與組合傳感器組件間隔開，并且各組件以電學(xué)的方式連接到一起。
22.按照權(quán)利要求18的變送器，其中變送器組件以物理的方式連接到組合傳感器組件的饋入裝置。
23.按照權(quán)利要求19的變送器，其中特性板包括顯示器。
24.按照權(quán)利要求19的變送器，其中所設(shè)置的特性板用來提供與在兩線過程控制環(huán)路上的傳感器輸出信號(hào)相關(guān)的傳感器輸出信號(hào)。
25.按照權(quán)利要求24的變送器，其中兩線過程控制環(huán)路符合4-20毫安標(biāo)準(zhǔn)。
26.按照權(quán)利要求24的變送器，其中兩線過程控制環(huán)路符合數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)。
27.按照權(quán)利要求24的變送器，其中可量測(cè)變送器組件和組合傳感器組件完全由雙線過程控制環(huán)路供給動(dòng)力。
28.按照權(quán)利要求18的變送器，其中組合傳感器組件全部的動(dòng)力是由組合式變送器組件通過饋入裝置提供的。
29.按照權(quán)利要求18的變送器，其中變送器本身是安全的。
30.可量測(cè)變送器組件包括適合固定在組合傳感器組件上的殼體，殼體有環(huán)繞空腔的外壁，并且有適合固定在組合傳感器組件的接頭上的第一開口和適合把布線的電纜管道連接到遙控接受裝置上的第二開口，第一和第二開口通向空腔，空腔具有可移動(dòng)的蓋；和在空腔內(nèi)的電路具有適合與組合傳感器組件的饋入裝置相配合的插塞，電路適合接收來自組合傳感器組件的傳感器輸出信號(hào)并在通過移開空腔蓋可以看得見的電路終端上產(chǎn)生可量測(cè)輸出信號(hào)，可量測(cè)輸出信號(hào)適合接通到遙控接收裝置上。
31.按照權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器，其中電路包含把傳感器輸出信號(hào)連通到遙控接收裝置的終端塊。
32.按照權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器組件，其中配置的電路在適合傳輸?shù)竭b控接收裝置的雙線過程控制環(huán)路上傳輸傳感器輸出信號(hào)。
33.按照權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器，其中可移動(dòng)蓋包括窗孔，電路包含通過窗孔能看見的顯示器。
34.按照權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器，其中空腔由連接到第一和第二開口之間的殼體的分隔壁劃分，終端塊密封地安裝在分隔壁內(nèi)。
35.按照權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器，其中配量的電路板處理來自組合傳感器組件的傳感器輸出信號(hào)。
36.按照權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器組件，其中配置的電路板連接到第二組合傳感器組件。
37.按照權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器，其中配置的變送器組件與組合傳感器組件分隔開，各組件以電學(xué)的方式連接到一起。
38.按照權(quán)利要求32的可量測(cè)變送器組件，其中變送器組件以物理的方式連接到組合傳感器組件的饋入裝置。
39.按照權(quán)利要求32的可量測(cè)變送器，其中雙線過程控制環(huán)路符合4-20毫安標(biāo)準(zhǔn)。
40.按照權(quán)利要求32的可量測(cè)變送器，其中雙線過程控制回路符合數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)。
41.按照權(quán)利要求32的可測(cè)量變送器，其中可量測(cè)變送器組件和組合傳感器組件完全由雙線過程控制回路供給動(dòng)力。
42.按照權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器組件，其中電路采用通過饋入裝置的動(dòng)力向組合傳感器組件供給全部動(dòng)力。
43.變送器包含連接到權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器的組合傳感器組件。
44.按照權(quán)利要求43的變送器，其中組合傳感器組件包含適合在過程孔道上支承組合傳感器組件的殼體，殼體有環(huán)繞空腔的外壁和與外壁構(gòu)成整體的接頭，并且適合支承可量測(cè)變送器組件，接頭與空腔相通。在空腔中的電路，電路裝有連接到過程開口的傳感器，并且提供傳感器輸出信號(hào)；用來密封接頭并且具有激勵(lì)電路的外導(dǎo)管和提供傳感器輸出的饋入裝置，配置的傳感器輸出端適合局部連接到可量測(cè)變送器組件和配置成適合直接布線連接到遙控接收裝置。
45.按照權(quán)利要求44的變送器，進(jìn)一步包含使過程孔道內(nèi)的流體與傳感器絕緣的絕緣體。
46.按照權(quán)利要求45的變送器，其中絕緣體包括傳感器和過程孔道之間連通的通道，通道具有防火焰的形狀。
47.按照權(quán)利要求46的變送器，其中接頭包含適合密封到可量測(cè)變送器組件的外表面。
48.按照權(quán)利要求44的變送器，其中饋入裝置包含密封到完全防火焰的饋入裝置上的毛細(xì)管。
49.按照權(quán)利要求43的變送器，其中組合傳感器組件充滿非易燃的氣體。
50.按照權(quán)利要求43的變送器，其中接頭環(huán)繞外導(dǎo)管延伸并且適合卡住與外導(dǎo)管相配合的插塞。
51.按照權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器組件包含配置用于接收傳感器輸出信號(hào)的一系列總線。
52.按照權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器組件，其中插塞包含3至5只導(dǎo)管。
53.按照權(quán)利要求30的可量測(cè)變送器組件，其中配置的電路向組合傳感器組件供給動(dòng)力。
54.制造可量測(cè)變送器組件的方法，包括制作固定到組合傳感器組件上的殼體，殼體具有環(huán)繞空腔的外壁，并且具有適合固定到組合傳感器組件的接頭上的第一開口和適合將布線的電纜管道連接到遙控接收裝置的第二開口，設(shè)置的貫通第一和第二開口的開口通向空腔，并且用可移動(dòng)的蓋蓋住空腔；和裝入空腔的電路，電路有適合與組合傳感器組件的饋入裝置相配合的插塞，電路適合接收由組合傳感器組件產(chǎn)生的傳感器輸出信號(hào)并且在移開空腔蓋后可以看到的電路終端上產(chǎn)生可量測(cè)輸出信號(hào)，可量測(cè)輸出信號(hào)適合連通到遙控接收裝置。
55.制造組合傳感器組件的方法，包括制作適于支承在過程孔道上的組合傳感器組件的殼體，制作的殼體具有環(huán)繞空腔的外壁，并且制作的殼體具有適合支承可量測(cè)變送器組件的接頭，接頭開口通向空腔；在空腔內(nèi)裝入電路，電路具有連接到過程容器的傳感器并且設(shè)置傳感器輸出端；和密封在接頭內(nèi)的饋入裝置，并在連接到傳感器輸出端的饋入裝置上設(shè)置外導(dǎo)管，導(dǎo)管既適合局部連接到可測(cè)量變送器組件又適合直接連接到遙控接收裝置。
56.組合傳感器組件，包括適合支承在過程孔道上的組合傳感器組件的殼體裝置，殼體裝置具有環(huán)繞空腔的外壁，并且具有支承可量測(cè)變送器的接頭，接頭開口通向空腔；在空腔內(nèi)具有電路的測(cè)量裝置，電路具有連接到過程容器的傳感器并設(shè)置傳感器輸出端；和連接裝置，它具有密封接頭的饋入裝置和連接到傳感器輸出端的外導(dǎo)管，外導(dǎo)管既適合局部連接到可量測(cè)變送器組件，又可直接布線連接到遙控接收裝置。
57.可量測(cè)傳感器組件，包括適合安裝組合傳感器組件的殼體裝置，殼體裝置具有環(huán)繞空腔的外壁，并且含有適合固定在組合傳感器組件的接頭上的第一開口和適合把布線電纜管道與遙控接收裝置連通的第二開口，貫通第一和第二開口的開口通向空腔，可移動(dòng)的蓋蓋住空腔；和在空腔內(nèi)的測(cè)量裝置，該裝置包括電路，電路裝有適合與組合傳感器組件的饋入裝置相配合的插塞，電路適合接收來自組合傳感器組件的傳感器輸出信號(hào)，并且在移開蓋后可看見的電路終端上產(chǎn)生可量測(cè)輸出信號(hào)，可量測(cè)輸出信號(hào)適合連通到遙控接收裝置。
全文摘要
可量測(cè)過程變送器裝置包括組合傳感器組件(130)和任選的可量測(cè)變送器(132)。傳感器組件(130)具有可局部連接到變送器組件(132)以構(gòu)成一個(gè)變送器的傳感器輸出端,或者能夠直接布線連接到遙控接收裝置(18)?？闪繙y(cè)變送器(132)可以固定在組合變送器組件(130)上,并向遙控?cái)U(kuò)收裝置(18)發(fā)出可量測(cè)輸出信號(hào)。變送器組件(132)能夠提供適合特殊應(yīng)用場(chǎng)合的更先進(jìn)的特性。
文檔編號(hào)H01R31/06GK1376261SQ00813488
公開日2002年10月23日 申請(qǐng)日期2000年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月28日
發(fā)明者史蒂文·M·貝恩, 戴爾·S·戴維斯, 馬克·C·范德賴, 羅格·L·弗瑞克, 羅伯特·C·黑特克, 理查德·L·尼爾森, 斯科特·D·尼爾森, 韋斯頓·羅佩爾, 西奧多·H·施納瑞, 約翰·P·斯庫爾特, 馬克·S·舒馬克 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司