專利名稱：小型過程變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及過程變送器，尤其涉及小型過程變送器。
背景技術(shù)：
加工工業(yè)使用過程變量變送器，以監(jiān)測化學(xué)、制漿、石油、制藥、食物以及其他加工工廠中與諸如固體、漿體、液體、蒸汽和氣體等物質(zhì)有關(guān)的過程變量。過程變量包括壓力、溫度、流量、液位、濁度、密度、濃度、化學(xué)組成以及其他屬性。過程流體溫度變送器提供與檢測到的過程流體溫度相關(guān)的輸出。溫度變送器輸出能夠經(jīng)過過程通信環(huán)被傳遞至控制室，或者所述輸出能夠被傳遞至另一過程裝置，從而所述過程能夠被監(jiān)測和控制。為了監(jiān)測過程流體溫度，變送器包括傳感器，諸如電阻式測溫器(RTD)或者熱電偶。 —種已知的特殊類型的溫度變送器是頭安裝式溫度變送器(head-mounttemperature transmitter)。這禾中變送器通常包括連接頭(connection head)或者接線盒，所述連接頭或者接線盒被加固以便能夠暴露在惡劣環(huán)境下?？筛鶕?jù)現(xiàn)行的DIN標(biāo)準(zhǔn)43729表B的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計連接頭。這種設(shè)計與其他過程變量變送器封殼相比較小。較小的設(shè)計便于將變送器安裝在擁擠的安裝環(huán)境中。此外，較小的設(shè)計還能夠提供連接至傳感器探測器的較小質(zhì)量。這種質(zhì)量的減小能夠降低在變送器中發(fā)生振動損害的可能性。
連接頭或者接線盒可以是防爆式的，與1996年的NEC部分(NECSection) 500-503一致。典型的是，電子模塊放置在連接頭中并且通過緊固件安裝，以提供較高模塊化的變送器。這種模塊化便于變送器的構(gòu)造變化以及變送器的維護(hù)。這種頭安裝式溫度變送器的例子是248型溫度變送器，可從明尼蘇達(dá)州伊甸草原市的Rosemo皿t股份有限公司獲得。
這種連接頭尺寸的限制對能夠用在變送器中的引線連接件的類型設(shè)置了嚴(yán)格的限制。傳統(tǒng)上，端子板已經(jīng)被用于將傳感器、通信設(shè)備、和/或電源引線連接至變送器電子設(shè)備本身。另外，一些已知的小型溫度變送器也提供外部引線夾，以便于由技術(shù)人員將外部引線連接至電子模塊，從而進(jìn)行維修和/或診斷。這些已知的連接件具有某些缺點。
已知的外部引線夾一般會使電子封裝的物理外殼發(fā)生不期望的膨脹。這是因為這種夾子通常提供延伸到電子封裝直徑以外的附加金屬環(huán)。在使用小型變送器(諸如符合DIN標(biāo)準(zhǔn)43729表B的變送器)的工業(yè)過程控制環(huán)境中，極其不希望出現(xiàn)這種物理外殼的膨脹。 在該技術(shù)領(lǐng)域中，希望提供一種小型過程變送器，該小型過程變送器符合DIN標(biāo)準(zhǔn)43729表A或表B的嚴(yán)格的空間限制，同時便于引線連接，并且提供不會使電子模塊的物理外殼發(fā)生不希望有的膨脹的外部引線夾。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種小型工業(yè)過程變送器，具有電子模塊，所述電子模塊包括其上帶有多個引線連接點的頂部表面。設(shè)置在小型溫度變送器電子模塊的頂部表面上的引線連接點中的至少一個引線連接點包括向上延伸的外部引線夾。在一些方面中，設(shè)置多個向上延伸的引線夾。另外，一些引線連接點可具有大致與小型變送器電子模塊的頂部表面平齊或者在小 型變送器電子模塊的頂部表面之上的弓I線接合表面。


圖1是小型溫度變送器的示意圖，本發(fā)明的實施例對于該小型溫度變送器尤其有 用； 圖2A和2B是根據(jù)本發(fā)明實施例的小型溫度變送器電子模塊的俯視圖和前視圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的單個引線連接點以及向上延伸的外部引線夾的透視 圖； 圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明實施例的上部引線接合板和下部引線固定件的透視圖；
圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明實施例的具有向上延伸的引線夾的下部引線固定件的透 視圖和前視圖； 圖6是配置在小型溫度變送器電子模塊上的如圖5A和5B中所示引線連接固定件 的側(cè)剖視圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的下部引線連接固定件的透視圖。
具體實施例方式
盡管將參考特定的小型溫度變送器的實施例描述本發(fā)明，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將 理解，在不偏離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下，本發(fā)明的實施例可以實際應(yīng)用于任何小型
工業(yè)過程測量和/或控制變送器。 這里所用的"小型"變送器是指使用形狀大致呈圓形、直徑大約為1. 7英寸(45毫 米)或更小、高度為0. 97英寸(24. 5毫米)或更小的變送器電子模塊的任何工業(yè)控制和/ 或測量變送器。這種物理外殼將確保模塊裝配在DIN標(biāo)準(zhǔn)43 729(1978)的變送器頭中。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的小型工業(yè)測量和控制變送器10的示意圖。變送器10 通常包括現(xiàn)場硬化外殼(field hardened enclosure)，有時被稱為連接頭12 ;探測器部 分14，所述探測器部分14中包含適合的工業(yè)傳感器，諸如溫度傳感器16等；以及配線接入 口 18。變送器10還包括小型變送器電子模塊20，所述小型變送器電子模塊20設(shè)置在連接 頭12中，并且通過導(dǎo)線21電連接至傳感器16。在操作中，變送器10通常安裝在工業(yè)過程 控制和測量裝置中，并且通過接入口 18連接至過程控制和測量環(huán)。 圖2A和2B分別是根據(jù)本發(fā)明實施例的小型變送器電子模塊20的俯視圖和正視 圖。如圖2A所示，模塊20優(yōu)選形狀是圓形的，并且具有大約為44毫米或更小的外徑。另 外，小型變送器電子模塊20包括許多引線連接點23，所述引線連接點23設(shè)置在模塊20的 頂部表面24上或者頂部表面24的附近。這里所使用的引線連接點23是電子模塊上連接 至引線的物理位置。模塊20還適于接收一對彈簧加載安裝螺釘26，所述彈簧加載安裝螺釘 26用于將模塊20安裝到連接頭12中(示出在圖l中)。最后，小型變送器電子模塊20還 包括通孔28，設(shè)置所述通孔28以便于與傳感器配線的連接，所述一個/多個傳感器設(shè)置在 模塊20之下，如圖l所示。 圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的引線連接點23的透視圖。引線連接點23通常包括模 制腔30，所述模制腔30模制在小型變送器電子模塊20的頂部表面24中或者設(shè)置在頂部表面24上。螺釘32、上部墊圈34、以及固定件36定位在模制腔30中。圖3示出向上延伸的 外部引線夾38。為了將引線連接至引線連接點23，螺釘32被退回至這樣的程度即在上板 34和固定件36之間形成足夠大以便容納引線的間隙。然后，引線插入在上板34和固定件 36之間，并且螺釘32旋轉(zhuǎn)以靠在上板34上，從而將引線壓緊并保持在上板34和固定件36 之間。外部引線夾38可設(shè)置在引線連接點23中的一個點或所有點上。并且，如隨后將在 說明書中進(jìn)一步詳細(xì)描述的那樣，外部引線夾38可被構(gòu)造成固定件36、板34或螺釘32的 一部分。 圖4A和4B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的能配合使用的上板40和固定件42。上板 40通常包括螺釘接合表面44和設(shè)置在板40 —側(cè)上的向上延伸的外部引線夾46。如圖4A 所示，向上延伸的外部引線夾46可采用向上延伸的環(huán)(如圖4A中示出的46)或者是向上 延伸的鉤(如圖3中所示的38)的形式。鉤和環(huán)允許模塊20容易地連接至外部手持式現(xiàn) 場通信/檢測裝置。并且，鉤和環(huán)允許以引線不會脫落的方式實施連接，從而允許技術(shù)人員 實施其他的任務(wù)，而不必將引線保持在適當(dāng)位置。板40還包括通孔48，通孔48的尺寸定為 能使標(biāo)準(zhǔn)連接螺釘通過，諸如圖3中所示的螺釘32。 圖4B是固定件42的透視圖，其中通過所述固定件42，安裝板40能夠被用于實施 本發(fā)明的實施例。固定件42包括連接至底板部分52的電連接柄50，其中所述底板部分連 接至固定件凸緣54。優(yōu)選底板部分52還包括一體的螺紋套管56，所述一體螺紋套管56適 于通過螺紋連接接收標(biāo)準(zhǔn)連接螺釘，諸如螺釘32。在操作中，固定件42牢固地設(shè)置在接線 盒中，上板40安置在固定件42的頂上。引線通過上板40和固定件42之間，并且借助引線 連接螺釘壓在固定件42上，所述引線連接螺釘自由通過隔離孔48并以螺紋方式固定在套 管56中。 圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明另一可選實施例的可選引線連接固定件的透視圖和前視 圖。如圖5A所示，向上延伸的外部引線夾60直接連接至固定件62，而固定件62大致類似 于圖4B中所示的固定件42。在固定件62中提供夾子60允許標(biāo)準(zhǔn)上安裝板或甚至是圓形 墊圈被用于連接引線。 圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例配置在小型變送器電子模塊20中的固定件62的剖視 圖。變送器模塊20包括上變送器表面24，其中如圖6所示，上變送器表面24優(yōu)選大致與固 定件62的上引線接合表面64在同一平面中。固定件62還包括固定件凸緣54，所述固定件 凸緣54配合地設(shè)置在變送器模塊20的槽66里，從而固定件62在螺釘32旋轉(zhuǎn)時不發(fā)生旋 轉(zhuǎn)。在螺釘32的頭部之下是扁平的墊片68，用于支承引線(未示出)以將引線電連接和物 理連接至變送器。優(yōu)選地，包含向上延伸的外部引線夾60，以便于將引線連接至外部維護(hù) 和/或檢測裝置。這種裝置對于構(gòu)造現(xiàn)場裝置非常有用；對于現(xiàn)場裝置的故障檢修或者實 施任何其他類型的維修來說都可能比較適合。 圖7是根據(jù)本發(fā)明可選實施例的引線固定件70的簡圖。引線固定件70與圖5A 和5B中示出和描述的引線固定件62大致一樣，只是引線固定件70包括形狀為鉤形的外部 引線夾72。 盡管已經(jīng)參考頭安裝式過程溫度變送器的特定實施例描述了本發(fā)明，然而本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員可以理解，在不偏離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的情況下，可以對形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行改 變。盡管本發(fā)明實施例已經(jīng)提供了連接或結(jié)合至引線連接件中的固定件或安裝板的外部引線夾，然而顯然可以設(shè)想，可以使用適當(dāng)改造的引線連接螺釘以及標(biāo)準(zhǔn)安裝板和固定件實 施本發(fā)明的實施例。具體來說，具有帶向上延伸引線夾部分的螺釘頭的螺釘將提供本發(fā)明 的優(yōu)點，只要螺釘仍然適于接收足夠的扭矩從而能被合適的工具擰緊即可。
權(quán)利要求
一種小型過程變送器，包括小型變送器電子模塊，所述小型變送器電子模塊設(shè)置在外殼中，并且在所述小型變送器電子模塊的頂部表面上具有多個引線連接點；以及其中，至少一個引線連接點包括安裝板、固定件以及引線連接螺釘，所述引線連接螺釘通過安裝板并且以螺紋連接方式容納在固定件中，所述引線連接點中至少一個引線連接點包括向上延伸的外部引線夾，所述外部引線夾連接到安裝板；以及所述外部引線夾包括鉤或環(huán)的至少一個。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變送器，其中，至少多個引線連接點包括向上延伸的外部引線夾。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變送器，其中，所述固定件具有大致與小型變送器電子模塊的頂部表面共面的頂部表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變送器，其中所述向上延伸的外部引線夾包括環(huán)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變送器，其中，所述外部引線夾包括鉤。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變送器，其中，所述小型變送器電子模塊是小型溫度變送器電子模塊。
7. —種小型過程變送器，包括小型變送器電子模塊，所述小型變送器電子模塊設(shè)置在外殼中，并且在所述小型變送器電子模塊的頂部表面上具有多個引線連接點；其中，至少一個引線連接點包括安裝板、固定件以及引線連接螺釘，所述引線連接螺釘通過安裝板并且以螺紋連接方式容納在固定件中，所述引線連接點中至少一個引線連接點包括向上延伸的外部引線夾，所述外部引線夾連接到固定件；以及所述外部引線夾包括鉤或環(huán)的至少一個。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變送器，其中，所述向上延伸的外部引線夾包括環(huán)部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變送器，其中，所述向上延伸的外部引線夾包括鉤。
全文摘要
提供一種具有電子模塊的小型工業(yè)過程變送器，其中所述電子模塊包括其上帶有多個引線連接點的頂部表面。設(shè)置在小型溫度變送器電子模塊的頂部表面上的引線連接點中的至少一個引線連接點包括向上延伸的外部引線夾。在一些方面中，設(shè)置多個向上延伸的引線夾。另外，一些引線連接點具有大致與小型變送器電子模塊的頂部表面平齊或者在小型變送器電子模塊的頂部表面之上的引線接合表面。
文檔編號G08C19/00GK101776491SQ201010132709
公開日2010年7月14日 申請日期2004年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者希佩·胡·源, 德克·威利·鮑施克 申請人:羅斯蒙德公司