具有双隔间式壳体的过程变量变送器的制造方法
【专利说明】具有双隔间式壳体的过程变量变送器
【背景技术】
[0001] 本发明涉及工业过程控制或监控系统。特别地，本发明涉及被构造成用于感测该 系统中的过程变量的过程变量变送器。
[0002] 过程变量变送器用于工业过程控制环境中。该变送器连接到过程流体以提供涉及 该过程的测量值。过程变量变送器可以被构造成用于监控与过程工厂中的流体相关联的一 个或多个过程变量，过程工厂诸如为水泥、液体、水汽和气体化学制品、纸浆、石油、气体、制 药、食物和其它的流体处理工厂。示例性的被监控过程变量包括压力、温度、流量、液位、酸 碱性、电导率、混浊度、密度、浓度、化学成分或流体的其它性能。通常地，过程变量变送器定 位在远程位置处，通常在野外中，并且向诸如控制室的中心位置发送信息。过程变量变送器 感测多个应用中的过程变量，包括石油和天然气精炼厂、化工储油库或化学制品加工工厂。 在许多示例中，这要求过程变量变送器定位在严酷的环境中。
[0003] -些类型的过程变量变送器包括分成两个分离隔间的壳体。一个隔间包括电路并 且另一个隔间包括用于连接到过程控制回路的接线盒。一个该构造示出在5,546,804号美 国专利中。如所示，该构造包括分成两个分离隔间的壳体。
【发明内容】
[0004] 用于工业控制或监控过程中的过程变量变送器被提供，并且包括具有在其中形成 的腔的壳体，腔在第一壳体开口和第二壳体开口之间延伸。变送器进一步地包括被构造成 用于感测工业过程的过程变量的过程变量传感器。电子元件载体组件被安装在腔中，并且 被构造成用于在腔中限定第一隔间和第二隔间并且在第一隔间和第二隔间之间提供密封 件。测量电路在第一隔间中被安装在电子元件载体组件上，并且被构造成用于接收过程变 量信号并且提供输出。电连接件在第二隔间中被安装在电子元件载体组件上，并且电连接 到测量电路的输出。
【附图说明】
[0005] 图1是示出根据本发明的一个实施例的包括第一腔和第二腔的过程变量变送器的 剖视图的示意图。
[0006] 图2是图1的过程变量变送器的分解图。
[0007] 图3是具有插图的类似于图1的示意图，示出了图1的变送器壳体中的密封件。
[0008] 图4是变送器壳体的示出另一示例性密封件的剖视图。
[0009] 图5是图1的示出接线盒连接件的变送器的正视平面图。
[0010] 图6是示出图1的变送器的电路的简化示意图。
【具体实施方式】
[0011] 本发明提供用于工业过程中的过程变量变送器，所述过程变量变送器包括分成两 个隔间的壳体。两个隔间被电子元件载体组件限定，电子元件载体组件带有测量电路并且 在两个隔间之间提供密封。
[0012] 图1是示出用于监控或控制工业过程中的过程流体的工业过程控制或监控系统10 的简化示意图。通常地，过程变量变送器12定位在野外中的远程位置处，并且将被感测的过 程变量传输返回至中心定位控制室14。多个技术可以用于传输过程变量，包括有线和无线 通信。一个常见的有线通信技术使用所谓的双线过程控制回路16,其中一对金属线用于携 带信息以及向变送器12提供功率。用于传输信息的一个技术是将穿过过程控制回路16的电 流强度控制在4mA和20mA之间。4-20mA范围中的电流值可以映射到过程变量的对应值。示例 性数字通信协议包括HART?(由叠加在标准的4-20mA模拟信号上的数字通信信号组成的 混合物理层）、F0UNDATI0N?现场总线（美国仪器协会颁布的全数字通信协议）、现场总线通 信协议或其他。诸如包括WirelessHART?的射频通信技术的无线协议也可以被执行。
[0013] 根据一个实施例，过程变量变送器12包括探针14,探针14延伸到过程管道18中并 且被构造成用于测量过程管道18中的过程流体的过程变量。示例性过程变量包括压力、温 度、流量、液位、酸碱性、电导率、混浊度、密度、浓度、化学成分等。过程变量变送器12包括具 有在其中形成的腔40的壳体20,腔40在位于壳体20的相反端部处的圆形开口之间延伸，圆 形开口被构造成用于接收端盖24和26。端盖24和26螺纹地连接到壳体20。在一个实施例中， 变送器12包括通过端盖24被密封在腔40中的显示电路22。
[0014] 单隔间式过程变量变送器是Y知的。该变送器通常地具有被安装在放置在壳体内 侧的变送器圆盘上的电子元件模块，变送器圆盘包括端子连接件。然而，在单隔间式构造 中，当盖被移除时，内部电子元件和其它易坏部件暴露给过程环境。因此，一些现有技术的 构造使用双隔间式构造，其中变送器壳体通过隔板被分成第一隔间和第二隔间，隔板与壳 体成一体并且由具有壳体的一个部件形成。
[0015] 如图1所示，变送器12包括安装在腔40中的电子元件载体组件30。在本实施例中， 电子元件载体30包括端子盖27,端子盖27在腔40中限定第一隔间50和第二隔间52并且在第 一隔间50和第二隔间52之间提供密封件。测量电路23在第一隔间50中被安装在电子兀件载 体组件30中。测量电路23被构造成用于从过程变量传感器接收过程变量信号，并且提供输 出。电连接件（图1未示出)被安装在第二隔间52中的端子盖27上，并且可以用于例如连接到 过程变量传感器，诸如安装在探针14中的温度传感器。电连接件电连接到测量电路23并且 在过程控制回路16上提供变送器输出。
[0016] 密封件被设置在电子元件载体组件30的唇缘34和壳体20之间，并且密封第一隔间 50与第二隔间52。可以使用灌装在电子元件载体30和壳体20之间的密封剂或可以使用其它 技术形成密封件。密封剂可以用适当的材料制成以提供密封件，诸如橡胶。在一个实施例 中，密封件包括围绕壳体20的内部座接的0型环。在具有0型环的构造中，密封件可以使用诸 如螺钉等的固定机构在电子元件载体30的唇缘34和壳体20之间固定到位。
[0017]图2是过程变量变送器12的一个实施例的分解图，图示了壳体20、显示器22、端盖 24和26以及电子元件载体组件30。如图2所示，电子元件载体组件30包括测量电路23、显示 界面盖25和端子盖27。端子盖27在隔间50和52之间提供物理障碍。测量电路23被夹在盖25 和27之间，并且位于第一隔间50中。显示电路22可以例如被构造成用于插进图2示出的显示 界面盖25中。例如，部件可以包括多销连接器，以在其间提供电通信，并且足部（图2示出的 22A)可以被接收在端子盖25中，以提供固定安装。可以使用替换的连接技术，诸如螺钉、黏 合剂等。如下更详细地所述，载体组件30具有带法兰的构造并且在壳体20中形成密封件，以 在壳体20中将腔划分成两个分离隔间50、52。图2还图示了可以安装到端子盖27的可选择的 瞬态保护电路29。电路29可以例如防止来自过程控制回路16或其它连接件的瞬态进入测量 电路23中。
[0018]图3示出变送器12并且包括在100处图示的插图部分，插图部分更好图示了形成在 电子元件载体组件30的唇缘34和壳体20的唇缘60之间的密封件。唇缘34通过载体唇缘102 压抵壳体唇缘60。插图100还图示了定位在唇缘60和唇缘34之间的0型环垫圈104。图4是使 用成形为局部圆盘的垫圈104的变送器12的另一示例性实施例的剖视图，局部圆盘定位在 壳体唇缘60和电子元件载体30的唇缘34之间。另外地，在图4中，电连接件105被示出，电连 接件105在第二隔间52(图5图示）中的端子和测量电子元件23之间延伸。
[0019] 图5是示出定位在隔间52中的端子120的变送器12的正视平面图。端子120被安装 在电子元件载体组件30的接线盒侧的隔间52中，并且被构造成用于连接到过程控制回路 16。电子元件载体组件30的该接线盒侧还优选地带有被构造成用于连接到过程变量传感器 154(图5未示出）的传感器端子130,过程变量传感器154诸如