专利名称：连接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连接装置。
背景技术：
通常，用于流体分配或流体传输的普通流体连接器具有流体连接组件，该流体连接组件有与流体源相连的第一端以及与包括流体管路的流体系统相连的第二端。连接组件通常包括阳连接装置以及用于接收该阳连接装置的相应阴连接装置。该阳连接装置或阴连接装置还包括机械锁，用于将该阳连接装置和阴连接装置锁定/脱开成连接/分开状态。为了使连接组件处于连接状态，阳连接装置插入阴连接装置的一端，同时密封部件在它们之间延伸，以便产生流体紧密密封。因此，当连接组件处于连接状态时，阳连接装置和阴连接装置确定了用于流体在它们之间流动的通道。
不过，这些流体连接器并不能判别一个连接器与另一个是否匹配。例如，普通的阴连接装置不能在阳连接装置中判别在制造的日期和/或产地、流体兼容性、私人拥有的所有权方面或可能将控制通过连接器的流体流的其它特征方面唯一匹配的阳连接装置。而且，这样的流体连接器不能提供可靠的结构，用于确认到在两半连接部分之间的连通为在合适范围内的正确连接，并用于随后进行连通，以便控制流体流。而且，现有装置不能提供防止不匹配的两半连接部分错误连接的方法，从而防止产品污染。
因此，需要一种改进的、用于流体分配的连接器装置，它能够识别或分辨不同连接器，还能够控制两半连接部分之间的连接以及控制流体分配和传输。而且，还需要一种简单和具有成本效益的可靠流体控制系统。
发明内容
为了克服上述相关技术的限制以及克服在阅读和理解本说明书后可知的其它限制，本发明涉及一种用于控制流体分配和/或流体传输的连接器装置。
本发明涉及一种用于流体分配的读出器连接装置，包括本体，该本体包括第一和第二端，所述端部确定了纵向穿过其中的开口；读出器电路，该读出器电路安装在所述本体上，所述读出器电路能够允许向所述读出器电路传送信号和传送来自读出器电路的信号；所述读出器电路能够在确定正确连接时通过传送器询问匹配连接装置；所述读出器电路构成和设计成这样，即，当所述本体在预连接位置与所述匹配连接装置至少部分接合时能够对所述匹配连接装置进行询问；所述预连接位置确定了所述本体被部分插入所述匹配连接装置。
本发明涉及一种连接装置，包括本体，该本体包括第一和第二端部，所述端部确定了纵向穿过其中的开口；射频识别标签，该射频识别标签安装在所述本体上；所述射频识别标签能够允许向所述射频识别标签传送射频信号和传送来自射频识别标签的射频信号；所述射频识别标签构成和布置成这样，即当所述本体与设备零件在预连接位置至少部分接合时，该射频识别标签能够与所述设备零件进行通讯，该预连接位置由局部插进所述设备零件的本体确定。
本发明涉及一种读出器连接装置，包括本体，该本体包括第一和第二端部，所述端部确定了纵向穿过其中的开口；读出器电路，该读出器电路安装在所述本体上，所述读出器电路能够允许向所述读出器电路传送信号和传送来自所述读出器电路的信号，并能够在确定正确连接时通过传送器问询匹配连接装置；所述读出器电路构成和设计成这样，即，当所述本体在预连接位置与所述匹配连接装置至少部分接合时能够对所述匹配连接装置进行问询，所述预连接位置通过使所述本体在将所述匹配连接装置局部插进所述读出器连接装置的地方定位和取向而进行确定。
本发明涉及一种连接器装置，包括流体接头，所述流体接头包括第一连接装置，该第一连接装置包括安装在它上面的无线传送器；第二连接装置，该第二连接装置可释放地与所述第一连接装置相连，该第二连接装置包括安装在它上面的无线传送器；所述各连接装置的所述第一和第二传送器构成和设置成当所述各连接装置处于预连接位置时进行连通，所述预连接位置确定了所述第一连接装置被部分插入所述第二连接装置；当所述第一和第二连接装置处于连接状态时，所述第二连接装置与所述第一连接装置流体连通。
本发明还涉及一种用于流体分配的连接装置，包括本体，该本体包括第一和第二端，所述端部确定了纵向穿过其中的开口；射频识别标签，该射频识别标签安装在所述本体上；所述射频识别标签能够允许向所述射频识别标签传送射频信号和传送来自所述射频识别标签的射频信号；所述射频识别标签构成和布置成这样，即当所述本体与流体分配装置零件在预连接位置至少部分接合时，该射频识别标签能够与所述流体分配装置零件进行连通。
本发明还涉及一种用于流体分配的读出器连接装置，包括本体，该本体包括第一和第二端，所述端部确定了纵向穿过其中的开口；读出器电路，该读出器电路安装在所述本体上，所述读出器电路能够允许向所述读出器电路传送信号和传送来自读出器电路的信号；所述读出器电路能够在确定正确连接时通过传送器询问匹配连接装置；所述读出器电路构成和设计成这样，即，当所述本体在预连接位置与所述匹配连接装置至少部分接合时能够对所述匹配连接装置进行询问；所述预连接位置确定了所述第一连接装置被部分插入所述第二连接装置。
本发明还涉及一种用于控制流体分配的系统，包括流体源；连接器装置，该连接器装置包括第一连接装置，该第一连接装置与所述流体源相连，所述第一连接装置包括安装在它上面的第一传送器；以及第二连接装置，该第二连接装置与所述第一连接装置可释放地连接，所述第二连接装置包括安装在它上面的第二传送器；流体传送管路，该流体传送管路与所述第二连接装置相连；所述第一传送器和所述第二传送器通过无线装置进行连通；所述第一和第二传送器构成和设置成这样，即，当所述各连接装置处于预连接位置时进行连通；所述预连接位置确定了所述第一连接装置被部分插入所述第二连接装置；以及处理装置，该处理装置与所述第二连接装置连通，所述处理装置包括用于通过在所述各连接装置的所述第一传送器和所述第二传送器之间的所述连通而识别所述第一连接装置的装置；以及使流体能够或不能从所述流体源流过所述第一连接装置、所述第二连接装置和所述流体传送管路的装置。
本发明还涉及一种通过连接器控制流体管路分配的方法，包括提供安装在连接器装置中的流体传送管路，该连接器装置有第一连接装置，该第一连接装置有安装在其上的第一传送器；以及第二连接装置，该第二连接装置有安装在它上面的第二传送器，该第二连接装置与所述第一连接装置可释放地连接；提供一处理装置，该处理装置通过所述第二连接装置的所述第二传送器而与所述第一连接装置的所述第一传送器连通；将所述第一连接装置与所述第二连接装置定位成预连接位置，这样，可以在所述各连接装置的所述第一和第二传送器之间进行连通；所述预连接位置包括将所述第一连接装置部分插入所述第二连接装置；通过从所述第二传送器向所述第一传送器传送信号而向所述第一传送器施加动力；将来自所述第一传送器的回答信号传送给所述第二传送器，所述回答信号包括所述第一连接装置的标识信息；将由所述第二传送器接收的回答信号传送给所述处理装置；解释由所述处理装置接收到的所述回答信号，并识别所述第一连接装置；以及根据在所述第一传送器和所述第二传送器之间的所述连通而操纵所述流体传送管路，以便使流体流能够或不能从流体源流过所述第一连接装置、第二连接装置和流体传送管路。
本发明还涉及一种连接器装置，包括第一连接装置，该第一连接装置包括安装在它上面的第一无线传送器；以及第二连接装置，该第二连接装置可释放地与所述第一连接装置相连，该第二连接装置包括安装在它上面的第二无线传送器；其中，所述第一和第二连接装置的所述第一和第二传送器构成和设置成当所述第一和第二连接装置处于预连接位置时进行连通，该预连接位置由局部地插进第二连接装置的第一连接装置所限定；以及当所述第一和第二连接装置处于连接状态时，所述第二连接装置与所述第一连接装置连通。
本发明还涉及一种连接装置，包括本体，该本体包括第一和第二端部，所述端部确定了纵向穿过其中的开口；射频识别标签，该射频识别标签安装在所述本体上；所述射频识别标签能够允许向所述射频识别标签传送信号和传送来自射频识别标签的信号；所述射频识别标签构成和布置成这样，即当所述本体与设备零件在预连接位置至少部分接合时，该射频识别标签能够与所述设备零件进行连通，该预连接位置由局部插进所述设备零件的本体确定。
本发明还涉及一种读出器连接装置，包括本体，该本体包括第一和第二端部，所述端部确定了纵向穿过其中的开口；读出器电路，该读出器电路安装在所述本体上，所述读出器电路能够允许向所述读出器电路传送信号和传送来自所述读出器电路的信号，并能够在确定正确连接时通过传送器问询匹配连接装置；所述读出器电路构成和设计成这样，即，当所述本体在预连接位置与所述匹配连接装置至少部分接合时能够对所述匹配连接装置进行问询，所述预连接位置通过使所述本体在将所述匹配连接装置局部插进所述读出器连接装置的地方定位和取向而进行确定。
连接器装置的一个实施例包括流体传送管路，合适的两半连接部分可释放地连接于该流体传送管路内；第一半连接装置具有第一传送器，第二半连接部分装备有第二传送器。优选是，第一和第二传送器通过无线装置进行连通。更优选是，该第一和第二传送器构成和布置成当第一和第二连接装置在预连接位置至少部分连接时进行连通。
在连接装置的一个实施例中，第一和第二传送器分别安装在第一和第二连接装置上。
在连接器装置的一个实施例中，在第一连接装置上的传送器是安装在该第一连接装置上的射频(RF)装置。第二连接装置可释放地与该第一连接装置相连，在第二连接装置上的传送器是安装在该第二连接装置上的RF装置。优选是，在第一连接装置上的RF装置是射频识别(RFID)标签(下文中称为RF连接装置)，在第二连接装置上的RF装置包括数据连通模块(下文中称为读出器连接装置)。
优选是，流体控制装置(下文中称为处理装置)与第二连接装置操作连接。处理装置包括用于通过第一传送器和第二传送器的信号传输而直接或遥控使得流体能够流过两半连接部分和流体传送管路，或者断开该流动。
优选是，处理装置与在第二连接装置上的RF装置连通，且该处理装置使流体能够或者不能流过第一连接装置(RF连接装置)、第二连接装置(读出器连接装置)以及流体传送管路。第一和第二连接装置通过它们的相应RF装置而连通。第一连接装置传送和接收来自第二连接装置的信号，该第二连接装置传送和接收来自第一连接装置和处理装置的信号。处理装置向第二连接装置传送信号和接收来自第二连接装置的信号。
在连接器装置的一个实施例中，在判断第一和第二连接装置之间的正确连接时的信号连通设计成这样，即连接装置在紧密靠近时通过它们的RF装置进行连通。因此，第一和第二连接装置位于紧密靠近的位置，以便在它们之间进行连通，这样，第一和第二连接装置处于预连接位置，在该位置将开始连接。更优选是，预连接位置是这样，即连接装置的端面至少部分连接，这时，两半连接部分的进一步啮合将使连接装置之间互锁在连接位置。当确认匹配的肯定信号在第一和第二连接装置之间连通时，第一和第二连接装置能够进行连接。
在一个实施例中，第二或读出器连接装置包括短程电路。优选是，该短程电路的操作范围小于5cm，这样，当连接装置在上述预连接状态至少部分连接时，第二连接装置可以与第一连接装置有效连通。优选是，该短程读出器电路包括单个工作频率。更优选是，该短程电路包括最少13MHz的单个工作频率，从而能够使用低功率读出器电路。
在一个实施例中，处理装置与安装在流体传送管路上的流动调节装置操作连接，其中，该流动调节装置通过在第一和第二连接装置上的传送器之间的信号连通而由处理装置控制，以便使流体能够或不能流动，并控制流体流状态。在一个实施例中，流动调节装置与第二或读出器连接装置结合，用于在连接器装置的第一和第二连接装置之间的连接点处控制流体流动。也就是，读出器和第二连接装置也起到由数据连通模块直接操纵或由处理装置间接操纵的流动调节装置的作用。
在一个实施例中，第二连接装置包括安装在它上面的锁定装置。该锁定装置构成和设置成防止第二连接装置与错误的第一连接装置进行错误连接。优选是，该锁定装置是可释放的机电锁定装置，它根据当第一和第二连接装置处于预连接位置时在该第一和第二连接装置之间的RF连通信息而由控制系统操纵。
优选是，当第一连接装置和第二连接装置连接在一起时，该第一连接装置与该第二连接装置流体连通。该第一连接装置可以与流体源合适连接，该第二连接装置可以与流体管路合适连接。
在一个实施例中，用于控制流体分配和传输的系统包括连接器装置，该连接器装置有第一RF连接装置，该第一RF连接装置与作为第二读出器连接装置的配合连接装置可释放地连接。优选是，RF连接装置与流体源连接，读出器连接装置与流体传送管路相连。处理装置与流动调节装置操作连接，该流动调节装置安装在流体传送管路上，并与该流体传送管路流体连通。读出器连接装置通过RF与RF连接装置连通，由读出器连接装置收到的、来自RF连接装置的数据通过读出器连接装置传送给处理装置。优选是，RF连接装置和读出器连接装置在预连接位置连接，以便开始在连接装置之间的信号连通，用于识别和确认连接。当发现RF连接装置和读出器连接装置之间连接时，处理装置解释该数据，操纵流动调节装置，从而使来自流体源的流体能够或不能流过。在一个实施例中，处理装置可以向读出器连接装置返回数据，该读出器连接装置再与RF连接装置连通，以便改变或添加储存在RF连接装置的RFID集成电路(IC)中的数据。
在另一实施例中，一种控制流体通过连接器在流体传送管路中进行分配的方法，包括提供连接器装置，该连接器装置有RF连接装置；读出器连接装置，该读出器连接装置有安装在它上面的数据通信模块；以及处理装置，该处理装置通过读出器连接装置的数据通信模块而与RF连接装置连通。RF连接装置和读出器连接装置成直线连接，并与流体传送管路流体连通。RF和读出器连接装置可释放地相互连接。RF连接装置和读出器连接装置布置成紧密靠近，这样，连接装置至少部分连接成预连接状态，以便开始RF和读出器连接装置之间的连通。
RF连接装置通过从安装在读出器连接装置上的读出器电路向RF连接装置传送信号而施加电。RF连接装置从RF连接装置向读出器连接装置传送回答信号，该回答信号包括包含在RF连接装置的RFID标签中的标识信息。该回答信号通过读出器连接装置传送给处理装置。该处理装置解释所接收的回答信号，并识别由读出器连接装置问询的RF连接装置，以便使它们能够或不能连接。而且，根据RF连接装置的标识，处理装置操纵布置在流体传送管路上的流动调节装置，以便使流体能够或不能流动，或者控制流过RF连接装置、读出器连接装置和流体传送管路的流体流动参数。
优选是，读出器连接装置的读出器电路在单一频率下工作。更优选是，该工作频率为至少13MHz。
在一个实施例中，处理装置操纵流动调节装置的步骤包括将流动调节装置安装在读出器连接装置上并在RF连接装置和读出器连接装置之间的连接点处，以便控制流体流。
在一个实施例中，使RF连接装置和读出器连接装置至少部分连接的步骤包括锁定读出器连接装置，以便防止与错误的RF连接装置进行错误连接。优选是，锁定装置由控制装置通过在预连接状态的RF连接装置和读出器连接装置之间的RF连通而进行控制。更优选是，锁定装置由处理装置进行控制。
另外优选是，连接器装置包括在能够彼此紧密靠近的两半连接部分上的RF装置。该结构使得传送信号所需的功率更小，以及在信息传送过程中使可能的外部干涉减至最小。紧密靠近的RF系统以及特别是短程读出器电路的还一优点是，不需要同时对各个标签发出的多个RF信号的多个RF信号的同时响应进行检测和处理的电路。而且，因为连接装置构成和设置成当连接装置处于预连接位置时形成RF连通，因此连接器装置能够在连接装置之间进行可靠连通。锁定装置提供了防止在读出器连接装置和不正确的RF连接装置之间进行错误连接的结构，从而防止在错配管路之间的污染。此外，可以以具有成本效益且简单的方式来使用材料。因此，本发明改进了流体流控制系统。
作为本发明的特征的这些和其它各种优点和新颖特征将在下面的详细说明中指出。为了更好地理解本发明、它的优点和使用目的，下面将参考形成本发明一部分的附图以及附加说明部分，其中，附图表示了本发明装置的特定实例。
图1是表示根据本发明的原理用于控制流体分配和传输的系统的一个实施例的示意图。
图2是表示根据本发明的原理用于第二连接装置的读/写传送器装置的一个实施例的方框图。
图3是表示根据本发明的原理的第一连接装置的实施例的分解图，该第一连接装置有安装在其上的传送器的一个实施例。
图4是表示根据本发明的原理的第二连接装置的一个实施例的分解图，该第二连接装置有安装在其上的读/写传送器。
图5a是表示根据本发明的原理的图3的第一连接装置和图4的第二连接装置在一个实施例中处于非连接状态时的侧视图。
图5b是表示图3的第一连接装置和图4的第二连接装置在一个实施例中处于预连接状态时的侧视图。
图5c是表示图3的第一连接装置和图4的第二连接装置在一个实施例中处于连接状态时的侧视图。
图6是表示根据本发明的原理的第二连接装置的一个实施例的示意图，该第二连接装置结合有流动调节装置。
图7a是表示根据本发明的原理的第二连接装置的一个实施例的平面图，该第二连接装置结合有锁定装置。
图7b是表示图7a的第二连接装置的局部剖侧视图，该第二连接装置结合有锁定装置，该锁定装置处于锁定位置。
图7c是表示图7a的第二连接装置的局部剖侧视图，该第二连接装置结合有锁定装置，该锁定装置处于非锁定位置。
具体实施例方式
在下面对特定实施例的说明中，将参考形成本申请的一部分的附图，附图中表示了可以实现本发明的特定实施例。应当知道，在不脱离本发明的范围的情况下，通过进行变化时可以知道其它实施例。
本发明提供了连接器装置，该连接器装置有包含有控制部件(即，这里使用的传送器部件)，用于控制在连接器装置的两半连接部分之间的连接，并用于控制流体提供该连接器装置的分配和传输。优选是，该传送器通过无线装置进行传输。应当知道，连接器装置可以包括流体源和流体管路，该流体管路用于流体在流体分配系统中的分配，或者该连接器装置只包括流体传送管路。
下面参考附图，图1表示了根据本发明一个优选实施例的连接器装置80，该连接器装置80包含在使用RF装置进行控制的流体分配系统100中。包括具有嵌入天线12的第一传送器的RF连接装置11安装在流体源10上。该流体源10可以为用于装流体的任意合适容器，并能够安装连接装置，例如连接装置11。配合的连接装置17或读出器连接装置能够可释放地与该RF连接装置11连接，并与流体传送管路16例如软管相连。
读出器连接装置17与流体传送管路16的第一端24靠近连接。RF连接装置11可以是一次性或可重新使用的连接装置，RF连接装置11上安装有射频识别装置(RFID)，即发射机应答器或标签，用于识别RF连接装置11和传送/接收信息。RF连接装置11向和从布置在读出器连接装置17上的第二传送器传送和接收信息。
RF连接装置11和读出器连接装置17通过天线12、14进行连通。优选是，当连接装置紧密靠近时，在RF连接装置11和读出器连接装置17上的传送器之间能够进行连通。更优选是，RF连接器11和读出器连接装置17布置在预连接位置(最好如图5b中的连接装置111和117所示)，这时，连接装置最少部分连接或啮合。更特别是，RF连接装置11和读出器连接装置17的面以端对端同轴的方式定向和定位，这样，两半连接部分的进一步啮合引起相互锁定。在预连接位置，RF连接装置11和读出器连接装置17类似于一次一个对一个的关系，这样，将防止读出器连接装置与另外连接装置连接和连通，除非RF连接装置11离开预连接位置并离开该读出器连接装置17一定距离。第二传送器包括安装在读出器连接装置17上的数据连通模块26。读出器连接装置起的数据连通模块26可以包括将在下面进一步介绍的短程低功率电路。
在该结构中，读出器连接装置的读出范围确定为当连接装置将进行相互连接时使读出器连接装置与RF连接装置进行连通，从而忽视不与读出器连接装置连接的、具有RFID标签的其它本地连接装置。特别是，两半连接部分之间的连通构成和布置成使读出器连接装置例如17、117一次与一个相应RF连接装置进行连通。
更优选是，读出器连接装置的电路调节成使最大连通范围等于读出器连接装置和RF连接装置的预连接轴向分开距离。应当知道，读出器连接装置的电路可以通过改变一些因素而调节成合适读出范围或连通距离，这些因素包括但不局限于天线尺寸、天线结构以及RF发射功率。而且，应当知道，连通距离可以根据连接装置的物理限制例如连接装置尺寸而变化。例如，需要进行更大啮合的更大连接装置也可能需要更长连通距离，例如，装备有双作用流动截止阀的流体连接装置。
优选是，短程、低功率电路将用于在读出器连接装置17和RF连接装置11之间的距离小于5cm时进行读/写。更优选是，该短程电路将在4-5cm的距离中操作。该短程低功率电路包括单一工作频率。优选是，数据连通模块26的短程电路包括至少13MHz的单一工作频率。
当连接装置合适定位并在合适连通范围内时，数据通信模块26向/从处理装置22传送/接收信息，以便在RF连接装置11和处理装置22之间建立信息交换。如图2所示，流动调节装置38与流体传送管路16的第二端28靠近连接，并与处理装置22操作连接和连通。应当知道，流动调节装置38也可以沿流体传送管路16布置在不同位置，并可以包含在读出器连接装置17上。
RF连接装置11通过从安装在读出器连接装置17上的读出器电路向RF连接装置11传送信号而施加电。RF连接装置11从RF连接装置11向读出器连接装置17发送回答信号，该回答信号包括包含在RF连接装置11的RFID标签中的识别信息。该回答信号通过读出器连接装置17传送给处理装置22。该处理装置22解释该接收到的回答信号，并识别由该读出器连接装置17问询的RF连接装置11，以便指示RF连接装置和读出器连接装置17是否能匹配以进行正确连接。而且，根据RF连接装置的识别标识，处理装置操纵布置在流体传送管路16上和流体传送管路内的流动调节装置38，以便使流体能够或不能流过RF连接装置11、读出器连接装置17和流体传送管路16和/或控制流体的流动参数。
处理装置22操纵流动调节装置38，从而使流体能够或不能从流体源10流过RF连接装置11、读出器连接装置17和流体传送管路16。应当知道，流动调节装置38可以为任意合适装置，例如它可以是或不是机电装置，该机电装置包括但不局限于螺线管、阀或泵。而且，应当知道，流动调节装置可以包含在读出器连接装置17中和/或与该读出器连接装置17形成一体，这样，读出器连接装置作为流动调节装置38，并由数据连通模块26直接操纵或由数据连通模块26通过处理装置22而间接操纵(最好如图7所示)。
如图2所示，数据连通模块26包括RFID收发器28，用于对安装在RF连接装置11上的RFID标签或传送器进行写入和/或读出；收发器30(例如无线收发器，或其它RF协议收发器，或者物理连接器)，用于从/向处理装置22接收和/或传送数据；DC/DC转换器32，用作电源；微控制器34；以及处理检测和数据采集模块36。优选是，收发器30是蓝牙无线收发器。如上所述，数据连通模块26安装在读出器连接装置17上，这样，当RF连接装置11和读出器连接装置17在预连接位置至少部分连接时，RF连接装置11和读出器连接装置17的数据通信模块26的RF能力紧密接近，从而能够在RF连接装置和读出器连接装置之间通过天线12、14进行连通。
如上所述，当RF连接装置11与读出器连接装置17进行预连接时，天线14向天线12发送信号，该信号用于向RF连接装置11施加电，该RF连接装置11例如包括在RF连接装置11上的RFID标签，因此能够通过RFID标签处理信号，且RFID标签利用天线12调制RF场，以便传送由读出器连接装置17的天线14接收的回答信号。如上所述，RFID标签安装在RF连接装置11上，数据连通模块26安装在读出器连接装置17上。如上所述，应当知道，读出器连接装置的电路可以通过改变一些因素而调节成合适读出范围或连通距离，这些因素包括但不局限于天线尺寸、天线结构以及RF发射功率。而且，应当知道，连通距离可以根据连接装置的物理限制例如连接装置尺寸而变化。优选是，天线和标签尺寸构成和布置成很紧凑，并适于尺寸为1/8到3英寸直径的连接装置。
如上所述读出器连接装置17的数据连通模块26包括短程电路。优选是，当连接装置11、17至少部分连接成预连接位置时，进行第一连接装置11的识别以及连接装置11、17的RFID标签和数据连通模块26之间的连通。更特别是，RF连接装置11和读出器连接装置17的面以端对端同轴的方式定向和定位，这样，两半连接部分的进一步啮合引起相互锁定。在预连接位置，RF连接装置11和读出器连接装置17类似于一次一个对一个的关系，这样，将防止读出器连接装置与另外连接装置连接和连通，除非RF连接装置11离开预连接位置并离开该读出器连接装置17一定距离。当连接装置11、17至少部分啮合时，具有分别安装在连接装置11和17上的RFID标签和数据连通模块26的该结构能够使连接装置上的RF装置彼此紧密连通。而且，通过该结构可以实现多个优点，例如传送信号所需的功率更小，以及在信息传送过程中使可能的外部干涉减至最小。
应当知道，也可以采用不同于RF技术的其它无线装置。例如，也可以使用其它无线装置例如红外技术。
如上所述，优选是，读出器电路是短程低功率电路，将用于在读出器连接装置17和RF连接装置11之间的距离小于5cm时进行读/写。更优选是，该短程电路将在4-5cm的距离中操作。该短程低功率电路包括单个操作频率。优选是，数据连通模块26的短程电路包括至少13MHz的单个工作频率。至少13MHz的更高频率能够用于低功率读出器电路。
优选是，RF信号以13.56MHz的单一无线电频率传送。RFID标签信息可以包括用于将连接装置正确连入分配系统的特定信息，即用于识别连接装置、它的工作方式以及安全标签的代码，用于防止未经授权的使用。例如，RFID标签信息可以包括某些或全部如下数据1)制造数据-连接装置具有起始于制造时间的有限使用时间，因此，当RF连接装置过期时，处理装置和相连的流动调节装置将不允许流体流动。2)有效期-当RF连接装置过了有效期时，处理装置和相连的流动调节装置将不允许流体流动。3)单个使用/重新使用信息-连接装置是设计成一次性的还是可重新使用的。4)单次使用信息-如果RF连接装置已经使用过，标签将进行重写，以便表示该信息。随后试图重新使用该连接装置时，处理装置将认识到该重新使用，且使得流动调节装置不能进行重新使用。5)有限多次重新使用-处理装置将自动计数使用循环的次数，并可以将该信息重新写入标签中。因此，当达到使用循环的设计次数时，将使得流动调节装置不能重新使用。
应当知道，上述特征可以变化，特别是，技术的进步将使得图1和2中所示的某些块功能可以与其它块功能合并。同样，应当知道，RF连接装置11和读出器连接装置17相对于流体流动方向的位置可以根据所需功能而变化。特别是，在选定用途中，可以将读出器连接装置合适定位在流体管路的源/供给侧，同时对系统进行相应变化。
当接收RFID标签信息时，收发器28与由微控制器34控制的收发器30连通。微控制器34不仅形成和控制在RFID收发器28和无线收发器30之间的连通，而且控制处理数据流。然后，从RF连接装置11上的RFID标签接收的信息将从收发器30的天线18通过天线20传送给处理装置22。在处理装置22和数据连通模块26之间的连通可以为长距离。收发器30应当为无线收发器或其它RF协议收发器，或者有线线路物理连接。优选是，在收发器30和处理装置22之间以一定无线电频率(例如2.4GHz)传送信息。尽管图2表示了在数据连通模块26和处理装置22之间的无线联系，但是应当知道，也可以在它们之间建立物理硬接线连接。
当处理装置22接收来自数据连通模块26的信息时，它对该信息进行处理，以便识别RF连接装置11，并根据由RF连接装置的RFID标签传送的信息来操纵流动调节装置38。当RF连接装置11有正确标识时，处理装置22将操纵流动调节装置38，以便能进行流体传送。否则，处理装置22将使流动调节装置38保持在停用位置。
此外，处理装置22可以在如RF连接装置11的RFID标签的信息中所示的特殊参数下控制流体流，该特殊参数例如但不局限于压力、温度或流速等。处理装置22也可以改变RFID标签的某些信息，以便更新储存在RFID标签中的信息。例如，处理装置22修改单次使用信息，以便防止RF连接装置11通过与流体分配系统100重新连接而再次重新使用。这样的修改信息首先传送给收发器30，然后，在通过微控制器34与RFID收发器28连通时，它写入安装在RF连接装置11上的RFID标签中。
安装在数据连通模块26中的处理检测和数据采集模块36用于测量流体流动参数，例如压力、温度、pH值、流速，并提供相应电信号，因此，处理装置22可以接收流体流动参数的确认信号，如RF连接装置的RFID标签上所述。
图3-5c分别表示了第一连接装置、第二连接装置、以及连接在一起的第一连接装置和第二连接装置的优选实施例。图3表示了第一连接装置111的分解关系。第一连接装置适于在第一端115a与流体源例如流体源10相连，并适于在第二端115b通过与第二连接装置连接而与流体管路例如流体传送管路16连接。优选是，该第二端包括适于与第二连接装置相连的锥形表面，该第二连接装置例如普通的快速连接/分开接头。
第一连接装置111包括第一传送器111a。如图3所示，第一传送器111a环绕第一连接装置11的外表面布置。优选是如上所述，第一传送器111a是储存关于第一连接装置111的标识和操作信息的发射机应答器或标签，并包括嵌入其中的天线。更优选是，第一传送器111a为环形环。环形环形状的天线产生环状磁场。应当知道，第一传送器111a可以布置在第一连接装置111上的其它位置，并可以构成和布置成不同形状和尺寸。
还应当知道，第一传送器111a可以布置和构成为模制在连接装置111上的薄膜，它使用所包含的天线例如天线12来传送信号。电池源(未示出)将安装在连接装置111上，以便提供工作电源。应当知道，标签111a可以为磁部件，例如磁条或磁性聚合物，或者为储存关于连接装置的标识信息的条形码。而且，应当知道，也可以采用其它无线技术，例如红外技术。
图4表示了第二连接装置117。该第二连接装置117包括第二传送器119。应当知道，该第二传送器119适于在第一端129a与匹配连接装置例如第一连接装置111或RF连接装置11进行连接。而且，应当知道，该第二连接装置117适于在第二端129b与流体管路例如流体传送管路16连接。
优选是，第二传送器119是RF装置，它包括至少一个电路板119b，该电路板119b包括上述短程电路。第二传送器119布置和构成为使它安装在第二连接装置117上。优选是，第二传送器119使用天线119a来传送信号。优选是，该天线为环形环。环形环形状的天线产生环状磁场。应当知道，也可以采用其它尺寸、形状和结构。如图4所示，第二连接装置117包括安装在读出器连接装置117的两侧的两个电路板119b。应当知道，该结构仅仅为示例性，也可以采用其它结构，其中，电路板的位置和数目可以变化。电路板119b可以与电源(未示出)进行硬接线连接。应当知道，也可以采用其它电源，例如电池(未示出)。
在组件中，第二传送器119包括本体121，该本体121有侧表面121a以及能够安装该第二传送器119的端部121b。罩123和帽体125覆盖本体121，该本体121上安装有第二传送器119。锁127布置在天线119a和帽体125之间，该天线119a靠近本体的端部121b。锁127提供了用于将第二连接装置117固定在匹配的第一连接装置例如连接装置11、111上的优选是，该锁127可在本体121中沿垂直于连接装置117的纵向流动通路的方向运动。
在一个优选实施例中，锁127包括锥形表面127a，该锥形表面127a与匹配连接装置的表面例如锥形表面113(图3)相对应并进行啮合。而且，锁127可以进行弹簧偏压，这样，通过向下压低该锁127，锥形表面127a运动，从而可以插入匹配的连接装置。锥形表面127a、113可彼此相对滑动，以便使连接装置能够进行连接。在锥形表面127a、113彼此滑过之后，释放该锁127将使得垂直于相应锥形表面113、127a的横向表面113a、127b能够相抵，并将两半连接部分固定在一起(图5a-5c)。应当知道，锥形表面使得连接装置能够简单地推在一起，同时不需要向下按压锁。该结构是一种用于连接快速连接/分开接头的普通结构。应当知道，其它形状和结构也可以用于将第二传送器119安装在第二连接装置上，且图4中所示的结构只是示例性的。
图5a-5c表示了进行连接的第一连接装置111和第二读出器连接装置117。图5a表示了处于准备进行连接的位置的第一连接装置111和第二连接装置117，它们分别有安装在它们上面的第一传送器111a和第二传送器119(未示出)。图5b表示了上述预连接位置的一个优选实施例，以便能在连接装置上的传送器之间进行连通。
图5c表示了在预连接状态的信号连通过程中确认已经正确连接之后连接装置111和117的连接状态。在操作中，第二连接装置117问询第一连接装置以判断标识是否正确和是否正确连接。在确认正确标识之后，连接装置111、117可以进一步啮合成连接状态(图5c)，以便继续进行连通操纵流体控制装置，该流体控制装置例如流动调节装置，用于控制流体流动和流体流动参数。
图6是表示包含在第二连接装置217上的流动调节装置238的示意图。该结构能够在第二连接装置217和第一连接装置例如11、111之间的连接点处进行控制。如上所述，应当知道，流动调节装置可以是能够通过处理装置22而使得能够流动或不能流动的任意合适装置，该处理装置22例如机电装置，包括但不局限于螺线管、阀或泵。
在另一实施例中，锁定装置321可以与第二连接装置317结合，以便防止连接装置的错误连接以及在错配管路之间进行互连。图7a-c表示了锁定装置321的一个优选实施例。优选是，锁定装置321可以直接由数据连通模块26控制，或者由数据连通模块26通过处理装置22来间接控制，且当由第一和第二连接装置之间的连通得出的信息表示它们之间的相互连接正确时，该锁定装置321可释放。
图7b和7c表示了锁定装置321，该锁定装置321包括在连接装置317中的锁定部件330，该连接装置317可运动，以便当第二连接装置317处于初始锁定状态时释放锁定装置321的功能。如图8b-8c所示，部件330处于锁定位置(图7b)，这时锁定部件330与锁327的底表面328连接。在该位置，第二连接装置317并不能与连接装置111连接。锁327包括与锁127类似的功能，且不再进一步介绍。图8c表示锁定部件330处于开锁位置，使得第一和第二连接装置111、317之间可以进行连接。优选是，锁定装置321起到门的作用，它防止第一和第二连接装置的密封表面接触，从而避免连接装置的污染。更优选是，应当知道，为了释放锁定装置321，在连接装置之间的优选连通距离等于当判断正确连接时在处于预连接状态下的连接装置之间的距离。
在流体管路的混合有较大问题和安全危险的行业中，该结构很有帮助。例如，含有某种产品的错配管路进行连接将导致污染，且随后将由于浪费产品而损失利润。而且，相互连接的错配电接头将导致短路和电路过载。锁定装置321通过防止错配的连接装置和流体管路之间进行连接而避免这样的错误连接。
应当知道，流动调节装置和锁定装置可以与第二连接装置结合，以便防止错配和控制流体分配。而且，应当知道，流动调节装置和锁定装置可以彼此单独使用和独立控制。还应当知道，锁定装置和流动调节装置可以人工操作。
如上所述，当RFID标签安装在连接装置11上且数据连通模块26安装在配合连接装置17上时也可以获得上述优点。例如，当连接装置紧密靠近和位于预连接位置时，RF装置可以彼此连通。该结构使得传送信号所需的功率更小，以及在信息传送过程中使可能的外部干涉减至最小。紧密靠近的RF系统以及特别是短程读出器电路的还一优点是，不需要使电路同时对各个标签发出的多个RF信号进行检测以及同时响应多个RF信号而进行处理。而且，因为连接装置构成和设置成当连接装置处于预连接位置时形成RF连通，因此连接器装置能够在连接装置之间进行可靠连通。锁定装置提供了防止在读出器连接装置和不正确的RF连接装置之间进行错误连接的结构，从而防止在错配管路之间的污染。此外，可以以具有成本效益且简单的方式来使用材料。
而且，本发明介绍了流体连接技术的使用。应当知道，本发明的连接器装置的结构和形状也可用于和适于其它接头，例如但不局限于电接头和其它快速连接/分开接头。
尽管已经介绍了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以进行改变和等效变化。这些改变和等效变化将包含在本发明的范围内。
权利要求
1.一种用于流体分配的读出器连接装置，包括本体，该本体包括第一和第二端，所述端部确定了纵向穿过其中的开口；读出器电路，该读出器电路安装在所述本体上，所述读出器电路能够允许向所述读出器电路传送信号和传送来自读出器电路的信号；所述读出器电路能够在确定正确连接时通过传送器询问匹配连接装置；所述读出器电路构成和设计成这样，即，当所述本体在预连接位置与所述匹配连接装置至少部分接合时能够对所述匹配连接装置进行询问；所述预连接位置确定了所述本体被部分插入所述匹配连接装置。
2.一种连接装置，包括本体，该本体包括第一和第二端部，所述端部确定了纵向穿过其中的开口；射频识别标签，该射频识别标签安装在所述本体上；所述射频识别标签能够允许向所述射频识别标签传送射频信号和传送来自射频识别标签的射频信号；所述射频识别标签构成和布置成这样，即当所述本体与设备零件在预连接位置至少部分接合时，该射频识别标签能够与所述设备零件进行通讯，该预连接位置由局部插进所述设备零件的本体确定。
3.根据权利要求2所述的连接装置，其中所述连接装置是一电连接装置。
4.根据权利要求2所述的连接装置，其中所述连接装置是一流体连接装置。
5.一种读出器连接装置，包括本体，该本体包括第一和第二端部，所述端部确定了纵向穿过其中的开口；读出器电路，该读出器电路安装在所述本体上，所述读出器电路能够允许向所述读出器电路传送信号和传送来自所述读出器电路的信号，并能够在确定正确连接时通过传送器问询匹配连接装置；所述读出器电路构成和设计成这样，即，当所述本体在预连接位置与所述匹配连接装置至少部分接合时能够对所述匹配连接装置进行问询，所述预连接位置通过使所述本体在将所述匹配连接装置局部插进所述读出器连接装置的地方定位和取向而进行确定。
6.根据权利要求5所述的连接器装置，其中所述读出器连接装置是一电连接器。
7.根据权利要求5所述的连接器装置，其中所述读出器连接装置是一流体连接器。
全文摘要
一种用于流体分配的读出器连接装置，包括本体，该本体包括第一和第二端，所述端部确定了纵向穿过其中的开口；读出器电路，该读出器电路安装在所述本体上，所述读出器电路能够允许向所述读出器电路传送信号和传送来自读出器电路的信号；所述读出器电路能够在确定正确连接时通过传送器询问匹配连接装置；所述读出器电路构成和设计成这样，即，当所述本体在预连接位置与所述匹配连接装置至少部分接合时能够对所述匹配连接装置进行询问；所述预连接位置确定了所述本体被部分插入所述匹配连接装置。
文档编号F16L37/098GK1915794SQ20061008186
公开日2007年2月21日 申请日期2002年5月21日 优先权日2001年5月21日
发明者理查德·S·加伯, 查尔斯·P·德克莱尔, 戴维·W·迈耶 申请人:科尔德产品公司