專(zhuān)利名稱(chēng)：具有傾斜顯示器的過(guò)程變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)測(cè)和控制工業(yè)過(guò)程的裝置。具體而言，本發(fā)明涉及變換器用顯示器，所述變換器被用于測(cè)量工業(yè)過(guò)程的過(guò)程變量。
背景技術(shù)：
工業(yè)過(guò)程被用于監(jiān)測(cè)和控制過(guò)程流體，諸如用于制造或者提煉。示例的工業(yè)過(guò)程包括煉油廠、食物制造廠、紙漿制備企業(yè)等。
在工業(yè)過(guò)程中，操作者經(jīng)常必須獲得關(guān)于過(guò)程操作的信息。遠(yuǎn)程單元，稱(chēng)為“變送器”，被耦合至過(guò)程并將與過(guò)程變量相關(guān)的信息(壓力、溫度、流速等)傳送到控制室。過(guò)程變量可以在控制室中用設(shè)備觀察或者操作。
在一些情況下，操作者需要從過(guò)程變送器中直接觀察信息。因此，一些過(guò)程變送器包括顯示器，所述顯示器被用于在變送器的表面上直接顯示被測(cè)量的過(guò)程變量或者其它與變送器相關(guān)的其它信息。例如，操作者可以使用顯示器以校正或者配置過(guò)程變送器。
盡管過(guò)程變送器具有許多物理結(jié)構(gòu)，通常的設(shè)計(jì)包括殼體，所述殼體具有過(guò)程耦合(coupling)側(cè)或者過(guò)程耦合表面，以及圓柱腔，其容納不同的變送器電路。圓柱殼體被安置垂直于過(guò)程耦合表面并用螺絲連接到圓柱體的各端的端蓋密封。當(dāng)顯示器被添加到這樣的變送器，其典型地被安置靠近端蓋之一。端蓋可以具有透明窗口以從外部觀察。顯示器本身典型地是矩形并且被方形地安置在變送器殼體上，即，其被取向這樣矩形顯示器的長(zhǎng)側(cè)平行于變送器的寬度，短側(cè)平行于變送器的高度。信息然后在橫過(guò)矩形顯示器的寬度上以標(biāo)準(zhǔn)的方式顯示，被顯示的字符和符號(hào)與顯示器的側(cè)面相對(duì)齊。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于監(jiān)測(cè)工業(yè)過(guò)程的過(guò)程控制系統(tǒng)中使用的變送器，包括殼體，所述殼體具有頂部和底部，以及在其間延伸的高度。過(guò)程變量傳感器被構(gòu)造以傳感過(guò)程的過(guò)程變量，并將過(guò)程變量輸出提供給變送器電路，所述變送器電路提供顯示輸出。平行四邊形顯示器被安置到殼體，平行四邊形顯示器的側(cè)面相對(duì)殼體的高度以角度安置。另外一方面，符號(hào)與平行四邊形顯示器以角度對(duì)齊。


圖1是包括現(xiàn)有技術(shù)顯示器的變送器的側(cè)面平面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，包括顯示器的變送器的側(cè)面平面圖；圖3A和3B是圖2的顯示器的顯示的側(cè)面平面圖并說(shuō)明了不同類(lèi)型的信息的顯示；圖3C是顯示顯示段的顯示器的主視平面圖；圖4是包括圖3A-4的顯示器的變送器的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明包括具有相對(duì)變送器的高度和寬度成角度的顯示器的過(guò)程控制變送器。此結(jié)構(gòu)允許額外的信息橫過(guò)顯示器被顯示。一方面，成角度的平行四邊形顯示器被構(gòu)造以在水平和/或者垂直方向顯示符號(hào)或者數(shù)據(jù)。由于顯示器相對(duì)變送器的高度和寬度成角度，水平和垂直方向與顯示器的側(cè)面形成角度，所述角度在0°到90°之間。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，所述角度大約是45°。一方面，平行四邊形顯示器被提供，其中顯示器上的字符相對(duì)顯示器的側(cè)面成角度。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的變送器10的側(cè)面平面圖，用于監(jiān)測(cè)工業(yè)過(guò)程的過(guò)程控制系統(tǒng)中。變送器10包括殼體12，所述殼體12耦合至過(guò)程管道系統(tǒng)16和過(guò)程聯(lián)接器14。殼體12在高度的方向H上延伸，所述高度方向H是離開(kāi)過(guò)程聯(lián)接器14的方向。寬度方向是垂直于高度方向的方向。
如圖1中所示，變送器10包括顯示器20。顯示器20是矩形顯示器，所述矩形顯示器在高度和寬度方向上矩形安置，即，顯示器的矩形的短側(cè)平行于高度方向取向，矩形的長(zhǎng)側(cè)垂直于高度方向取向。此外，顯示器20上的字符也與矩形的側(cè)面相對(duì)齊。經(jīng)常地，LCD(液晶顯示器)被使用，其中信息通過(guò)激活細(xì)長(zhǎng)的液晶線段而被傳輸。盡管使用線段的顯示器在可以被顯示的圖像和符號(hào)的類(lèi)型上受到限制，具有七段的顯示器可以被安置，這樣所有的數(shù)字可以被顯示。此外，具有十四段的顯示器除了數(shù)字字符之外可以被用于顯示字母字符。更為復(fù)雜的圖像可以使用點(diǎn)矩陣來(lái)顯示。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的變送器40的側(cè)面平面圖。變送器40包括殼體42和過(guò)程聯(lián)接器44，所述過(guò)程聯(lián)接器耦合到過(guò)程管道系統(tǒng)16。在如圖2所示的布置中，平行四邊形顯示器，特別地顯示器50被取向，這樣方形或者矩形顯示器的側(cè)面與變送器的高度方向成角度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述矩形包括方形，所述側(cè)面相對(duì)變送器40的高度和寬度方向是45度角度。此外，顯示器50上的字符可以被安置在相對(duì)顯示器的側(cè)面的角度上。在此實(shí)施例中，一些字符相對(duì)顯示器50的側(cè)面的角度與顯示器50的側(cè)面相對(duì)變送器40的高度和寬度的角度相同，這樣字符在與高度方向垂直的方向相對(duì)齊。當(dāng)使用段式顯示器時(shí)，被用于形成數(shù)字的許多段垂直于高度方向和平行于高度方向取向。
盡管本發(fā)明包括平行四邊形的顯示器，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，平行四邊形的兩個(gè)側(cè)面相平行以由此形成矩形或者方形。盡管矩形(特別地是方形)顯示器被顯示，在一方面平行四邊形顯示器可以被使用。
圖3A和3B是顯示顯示信息的不同類(lèi)型的顯示器50的主視平面圖。顯示器50被顯示具有圖形顯示器52，所述圖像顯示器52包括圍繞平行四邊形的頂部拐角64取向的條線圖的圖像顯示器52?？梢岳斫馔ㄟ^(guò)順應(yīng)平行四邊形的角度，可以對(duì)顯示區(qū)域進(jìn)行有效地使用。文字?jǐn)?shù)字信息54也顯示在所述顯示器50上。文字?jǐn)?shù)字信息54也相對(duì)顯示器的側(cè)面56以角度安置。在此實(shí)施例中，文字?jǐn)?shù)字信息對(duì)顯示器50的四個(gè)側(cè)面56是45度角度。顯示器50具有高度H和寬度W，文字?jǐn)?shù)字信息與寬度W相平行并垂直于高度H。文字?jǐn)?shù)字信息使用細(xì)長(zhǎng)的顯示段來(lái)形成，例如液晶線段。對(duì)于用于顯示數(shù)字信息的液晶線段，所述線段平行于顯示器50的寬度或者高度對(duì)齊。如此處所使用，“字符軸線”是沿著其字符被對(duì)齊的軸線，諸如平行于寬度或者高度的方向。此結(jié)構(gòu)允許所述信息在平行四邊形顯示器的兩個(gè)相對(duì)拐角60、68之間顯示信息。使用這樣的結(jié)構(gòu)，相對(duì)較大的文字?jǐn)?shù)字或者其它信息可以在兩個(gè)相對(duì)的側(cè)拐角60、62之間顯示。信息還可以更小的形式在顯示器50的頂部拐角64和底部拐角66中顯示?？梢岳斫庖恍┳址梢云叫杏陲@示器的寬度，同時(shí)其它字符可以順應(yīng)顯示器的側(cè)面和/或者角度(即，上部拐角內(nèi)所示的條形圖)或者可以被安置在任何理想的角度以更好地利用顯示器區(qū)域。
圖3C是顯示不同的字符和顯示器線段的顯示器50的主視平面圖。顯示器50包括數(shù)字顯示部分80，所述數(shù)字顯示部分80包括幾個(gè)單獨(dú)的7段顯示元件和安置橫過(guò)顯示器50的相對(duì)拐角的相鄰句號(hào)。圖3C中也顯示了文字?jǐn)?shù)字部分82，所述文字?jǐn)?shù)字部分82包括一行五個(gè)或者一行六個(gè)單獨(dú)十四段顯示元件，所述顯示元件被安置橫過(guò)顯示器50的寬度。固定的顯示器元件84也被顯示在圖3C中。在此示例中，它們包括開(kāi)方根符號(hào)、負(fù)號(hào)、百分號(hào)和文字“ERROR”。本發(fā)明也包括其它顯示結(jié)構(gòu)和形式。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明使用液晶顯示器或者發(fā)光二極管元件實(shí)施。但是，任何的顯示技術(shù)可以被使用。盡管顯示器50被顯示包括線段或者固定的顯示元件，本發(fā)明的顯示器也可以包括獨(dú)立的點(diǎn)以形成點(diǎn)矩陣或者其它的顯示技術(shù)。點(diǎn)矩陣顯示器提供了更多的靈活性，因?yàn)辄c(diǎn)可以被安置以顯示任何所需的符號(hào)。
圖4是顯示承載在殼體42內(nèi)的不同元件的變送器40的分解視圖。殼體42包括圓柱部分90，所述圓柱部分90通過(guò)端蓋92、94密封。圓柱部分90之內(nèi)的是變送器電路100和接線盒102。變送器電路100被構(gòu)造以耦合到過(guò)程變量傳感器104。傳感器104可以安置到殼體42之內(nèi)或者外部。來(lái)自傳感器104的過(guò)程變量數(shù)據(jù)通過(guò)變送器電路100所接收并通過(guò)接線盒102連接到雙線過(guò)程控制環(huán)路110。過(guò)程控制環(huán)路110耦合到控制室112。過(guò)程控制環(huán)路110可以符合任何合適的技術(shù)或者標(biāo)準(zhǔn)。例如，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，環(huán)路112包括雙線過(guò)程控制環(huán)路，所述雙線過(guò)程控制環(huán)路承載電流的電平在4毫安到20毫安之間。在一些實(shí)施例中，包括顯示器50的變送器電路100完全用在環(huán)路110之上所接收的電源供電。
顯示器50可以被構(gòu)造以使用補(bǔ)翼120夾入(snap into)電路100，所述補(bǔ)翼120與容器補(bǔ)翼122相匹配。顯示器50上的電插頭通過(guò)電路插頭124所容納。
本發(fā)明的顯示器的角度設(shè)計(jì)允許顯示器的玻璃區(qū)域的可使用性增加，尤其是中間字符組，所述字符組橫過(guò)顯示器的寬度延伸。其它技術(shù)也可以被使用于增加顯示器區(qū)域，諸如使用圓形顯示器。但是，這對(duì)獲取或者制造更加困難，因此也就更為昂貴。用于連接到這樣的顯示器的電觸點(diǎn)也可能是有問(wèn)題的。在此處說(shuō)明的特定的實(shí)施例中，大約240段來(lái)顯示，這需要42個(gè)電觸點(diǎn)，所述電觸點(diǎn)沿著用于顯示器的玻璃的兩個(gè)側(cè)面被分開(kāi)。被旋轉(zhuǎn)的顯示器的使用相對(duì)較為便宜，并沿著用于顯示所需的信息的顯示器的邊緣提供充分?jǐn)?shù)目的觸點(diǎn)。
盡管本發(fā)明的顯示器被顯示具有特定的變送器結(jié)構(gòu)，所述顯示器可以與其它的過(guò)程控制工具(包括任何的過(guò)程裝置，所述過(guò)程控制裝置安置在諸如控制元件的領(lǐng)域中)一起使用，其中這對(duì)于顯示信息是有利的。本發(fā)明有效地利用工具的表面上可獲得的空間。用于在過(guò)程裝置上顯示信息的外空間受到限制。本發(fā)明允許額外的數(shù)據(jù)被顯示，或者以更為可讀的形式來(lái)顯示，然后以典型的現(xiàn)有技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)。盡管平行四邊形，特別是矩形結(jié)構(gòu)被說(shuō)明，本發(fā)明可以用包括矩形的其它結(jié)構(gòu)一起使用。還可以理解平行四邊形顯示器不需要圓形或彎曲的拐角(諸如圓形顯示器)。這樣的圓形或者彎曲的拐角難于制造并增加了制造成本。
盡管對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，普通技術(shù)人員可以理解在不背離本發(fā)明的精神和原則的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改和變化，其范圍由所附權(quán)利要求書(shū)所限定。傳感器和/或者顯示器可以相對(duì)變送器或者變送器電路遠(yuǎn)程安置。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)測(cè)工業(yè)過(guò)程的過(guò)程控制系統(tǒng)中使用的變送器，包括殼體，所述殼體具有頂部和底部，以及在其間延伸的高度；過(guò)程變量傳感器，所述過(guò)程變量傳感器被構(gòu)造以傳感過(guò)程的過(guò)程變量，并響應(yīng)提供過(guò)程變量輸出；殼體中中的變送器電路，所述變送器電路被構(gòu)造以提供顯示輸出；平行四邊形顯示器，所述平行四邊形顯示器被安置到殼體，所述平行四邊形顯示器的側(cè)面相對(duì)高度的角度大于0度且小于90度；以及顯示器，所述顯示器被構(gòu)造以顯示響應(yīng)顯示器輸出的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，平行四邊形包括矩形或者方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，平行四邊形顯示器的側(cè)面和高度之間的角度是45度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，平行四邊形顯示器包括至少一個(gè)具有長(zhǎng)度的顯示段，并且顯示段長(zhǎng)度通常平行于高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，包括對(duì)高度成角度安置的第二顯示段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，平行四邊形顯示器包括至少一個(gè)具有長(zhǎng)度的顯示段，并且顯示段長(zhǎng)度通常垂直于高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，包括高度成角度安置的第二顯示段。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，包括被構(gòu)造耦合至此過(guò)程的底座，并且高度是離開(kāi)此底座的方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，傳感器從變送器殼體遠(yuǎn)程安置并通過(guò)電連接耦合到變送器電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，傳感器被容納在變送器殼體中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，顯示器從變送器電路遠(yuǎn)程安置。
12.一種用于監(jiān)測(cè)工業(yè)過(guò)程的過(guò)程控制系統(tǒng)中使用的變送器，包括殼體；過(guò)程變量傳感器，所述過(guò)程變量傳感器被構(gòu)造以傳感過(guò)程的過(guò)程變量，并響應(yīng)提供過(guò)程變量輸出；在殼體中共存的變送器電路，所述變送器電路被構(gòu)造以提供顯示輸出；以及平行四邊形顯示器，所述平行四邊形顯示器被構(gòu)造以顯示與顯示器輸出相關(guān)的顯示信息并具有四個(gè)側(cè)面，同時(shí)被安裝到殼體，所述平行四邊形顯示器被構(gòu)造以顯示多個(gè)與字符軸線對(duì)齊的字符，所述字符軸線被安置對(duì)平行四邊形顯示器的側(cè)面在大于0度小于90度的角度上安置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，至少字符的一部分與顯示器的側(cè)面相對(duì)齊。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，字符軸線和平行四邊形顯示器的側(cè)面之間的角度是大約45°。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，平行四邊形包括矩形或者方形。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，殼體具有頂部和底部，以及在其間延伸的高度，平行四邊形顯示器的側(cè)面相對(duì)高度的角度大于0度和小于90度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，平行四邊形顯示器的側(cè)面和高度之間的角度是45度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，平行四邊形顯示器包括至少一個(gè)具有長(zhǎng)度的顯示段，并且顯示段長(zhǎng)度通常平行于高度。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，平行四邊形顯示器包括至少一個(gè)具有長(zhǎng)度的顯示段，并且顯示段長(zhǎng)度通常垂直于高度。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，包括被構(gòu)造耦合至此過(guò)程的底座，并且高度是離開(kāi)此底座的方向。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，傳感器從變送器殼體遠(yuǎn)程安置并通過(guò)電連接耦合到變送器電路。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，傳感器被容納在變送器殼體中。
全文摘要
一種用于監(jiān)測(cè)工業(yè)過(guò)程的過(guò)程控制系統(tǒng)中使用的變送器(40)，包括殼體(42)，所述殼體(42)具有頂部和底部，以及在其間延伸的高度(H)。平行四邊形顯示器(50)被安裝到殼體(42)上。平行四邊形顯示器(50)的側(cè)面(52)相對(duì)殼體(42)的高度以角度安置。
文檔編號(hào)G12B11/00GK1678887SQ03820173
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者斯科特·D·尼爾森, 約翰·布魯爾 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司