暴露外壳标签的方法及装置与流程

本发明概括而言涉及外壳标签，更具体而言，涉及暴露外壳标签的方法和装置。

背景技术：

在过程控制系统中，通常使用流体调节器来控制通过阀门的各种流体(例如液体、气体等)的流率和/或压力。通常使用一个仪器(例如控制器或者定位器)来为流体调节器提供控制流体(例如，空气)从而定位流量控制元件(例如阀门、阀塞、关闭件等)以调节通过阀门的流体。

一些提供控制流体到流体调节器的仪器耦接到流体调节器的阀体上。在某些情况下，这种装置以及流体调节器被安装在危险场所。在这些情况下，在该装置上安装铭牌或标签以指示该装置允许被安装在什么种类的危险场所。

技术实现要素：

在一个实例中，一种装置包括具有第一特性的第一外壳，第一标签指示该第一特性并且固定在该第一外壳的外表面，以及要耦接到第一外壳的第二外壳。当该第二外壳耦接到第一外壳时，第二外壳覆盖该第一标签。当该第二外壳耦接到第一外壳时，第一和第二外壳具有第二特性。该示例性装置还包括第二标签，该第二标签指示该第二特性并且固定于该第二外壳的外表面。当第二外壳耦接到第一外壳时，第二标签将被暴露。

在另一个实例中，公开了一种装配模块化仪器的方法，包括将第一标签耦接到第一外壳。第一外壳具有第一特性，第一标签指示该第一特性。该示例性方法包括将第二标签耦接到第二外壳，以及将第二外壳耦接到第一外壳。耦接的第一和第二外壳具备第二特性，第二标签指示该第二特性，并且当第二外壳耦接到第一外壳时，第二外壳覆盖第一外壳的第一标签。

在另一个实例中，一种示例性装置包括第一外壳单元，该第一外壳单元具备第一特性；第一标记单元，该第一标记单元与该第一特性相关联且耦接到第一外壳单元的外表面；第二外壳单元，该第二外壳单元耦接到第一外壳单元。当第二外壳单元耦接到第一外壳单元时，第二外壳单元覆盖在第一标记单元上。当第二外壳单元耦接到第一外壳单元时，第一和第二外壳单元具备第二特性。该示例性装置包括第二标记单元，其与该第二特性相关联并且耦接在第二外壳单元的外表面。当第二外壳单元耦接到第一外壳单元时，第二标记单元被暴露。

附图说明

图1示出了耦接到控制阀组件的根据本文的教导的示例性模块化仪器。

图2是图1的示例性模块化仪器的基础外壳的透视图。

图3是第二外壳不与图1-2的示例性模块化仪器的基础外壳耦接的情况下的透视图。

图4是第二外壳与图1-3的模块化仪器的基础外壳耦接的情况下的透视图。

图5是装配本文所公开的示例性模块化仪器的示例性方法的流程图。

所述附图不是按比例显示的。而是，为了使得多个层次和区域清楚，可以在附图中放大层次的厚度。只要有可能，在所有的附图和所附书面描述中，将使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。如在本专利中所用的，陈述任何部分(例如，一个层次、薄膜、区域、或板)以任何方式位于(例如，位于、放置于、排列于或形成于等)另一个部分之上表示该参考的部分与另一部分接触，或者该参考的部分位于另一部分之上，并且二者之间设置有一个或多个中间部分。陈述任何部分与另一部分接触表示两个部分之间没有中间部分。

具体实施方式

许多已知的流体调节器使用仪器(例如，控制器或定位器)来提供控制流体到该流体调节器的压力腔。由该仪器提供的控制流体定位一个流量控制元件(例如，阀塞)相对于阀座的位置以调节通过阀的流体。该仪器向压力腔提供控制流体以移动流量控制元件到希望位置。在一些情况下，该仪器随后测量流量控制元件的实际位置，以确保流量控制元件已经移动到希望位置。实际位置相对于希望位置的精确度部分取决于控制流体在仪器与压力腔之间行进的距离。为了减少仪器与压力腔之间的距离，并且从而提高仪器的精度，许多已知的仪器被设置在流体调节器附近。然而，在这种情况下，仪器必须能够抵抗流体调节器所安装的任何危险场所。

危险场所是指有可能形成爆炸环境的可燃材料被处理的场所。很多第三方机构(例如：国家防火委员会(NFPA)，FM Global，加拿大标准协会(CSA)，ATEX，国际电工委员会(IEC))已经创建了危险场所分类，并为要安装在危险场所的仪器、外壳和/或设备设置了标准(例如，NFPA的国家电器标准(NEC)，IEC国际标准，以及CSA的加拿大电气标准(CEC))。一些类型的危险场所具有相应的标准要求安装在这种场所的设备是本质安全的(intrinsically-safe)。例如，本质安全的设备限制了在故障状态下的电流量，以防止该设备在易爆环境下产生火花。其他类型的危险场所具有相应的标准要求设备是非易燃的。例如，非易燃的设备限制在正常运行状态下的电流量，以防止该设备在易爆环境下产生火花。其他类型的危险场所具有相应的标准要求仪器、外壳和/或设备是防爆的。例如，防爆设备可以耐受内部的爆炸以及防止任何火花，电弧，或在危险环境下以其他方式形成的点火。

许多第三方机构要求安装在危险场所的仪器包含一个标签，用于指示该仪器可以被用于的危险场所。这种第三方机构通常要求该标签被固定在仪器的外表面，使得人们可以轻易的查看该标签。为了防止仪器被错误的标记，第三方机构通常要求仪器的制造商或机构认可的其他人来标记该仪器，并通常阻止任何其他人篡改该标签。为了确保被标记的仪器持续符合适用标准，如果没有得到机构指定人员的同意，对仪器的修改通常被禁止。然而，使机构指定人员访问安装地点并同意对仪器进行修改通常是不切实际和/或非常昂贵的。

为了减少与遵照第三方机构对仪器进行标记相关联的组装和安装成本，许多已知的仪器被构建为符合多个类别的危险场所的安装要求。例如，一些已知的仪器被构建为非易燃的，本质安全的，以及防爆的。然而，例如在仅要求非易燃或本质安全等级的场合，这种仪器明显被过度设计并且因此不必要地非常昂贵。

本文所述的示例性模块化仪器充分的降低了可以被安装在各种危险场所的仪器的生产和安装成本。特别是，示例性模块化仪器可以被定制为适应安装该仪器的特定类型的危险场所的标准，同时还满足第三方机构的标记要求。

本文所述的一个示例性模块化仪器包括基础外壳，该基础外壳符合第一危险场所分类或类型的安全要求(例如，该仪器具备非易燃或本质安全等级的要求)。第一标签被固定在和/或耦接到基础外壳，并指示模块化仪器的基础外壳符合第一危险场所类型的标准。例如，为了符合可应用的第三方机构的标准，第一标签由第三方机构认可的人员(例如基础外壳的制造商)在第三方机构认可的地点(例如，基础外壳的制造地点)被固定到和/或耦接到基础外壳。

示例性模块化仪器还包括要耦接到基础外壳的第二外壳。由耦接的基础外壳和第二外壳形成的模块化仪器遵从或符合与第一危险场所类型不同的第二危险场所的标准(例如，模块化仪器具有防爆等级)。换言之，通过在基础外壳上耦接第二外壳，模块化仪器的等级从第一等级改变到第二等级。为了指示模块化仪器的耦接的第二外壳和基础外壳遵从第二危险场所的分类或类型，第二标签被固定到和/或耦接到第二外壳。例如，当基础外壳和第二外壳耦接时，第一标签被第二外壳覆盖。在这种情况下，为了防止该模块化仪器被错误的标记，当第二外壳耦接到基础外壳时，只有对应于第二危险场所类型或分类的第二标签可以被人们看到。

图1图示了根据本文的教导的示例性仪器100。虽然图1示出了示例性仪器100与截止阀和隔膜致动器一起安装，但是示例性仪器100并不限制于这种安装组合。例如，示例性仪器100可以与活塞致动器和/或球阀，蝶阀，阀塞，或闸式阀一起安装。如图1所示，示例性仪器100(例如控制器或定位器)被耦接到用于控制通过流体阀104的流体流动的控制阀组件102。例如，控制阀组件102包括致动器106、轭108，以及管道110。轭108被耦接到致动器106以及流体阀104。致动器106包括致动器外壳112，设置在致动器外壳112的腔室内的隔膜，以及由该隔膜和致动器外壳112形成的压力腔。如图1所示，管道110耦接到致动器外壳112以及示例性仪器100。

在操作时，示例性仪器100通过管道110向致动器106的压力腔提供控制流体(例如，气动空气)。当压力腔内的控制流体在隔膜两侧产生压力差时，施加力以用于沿直线方向相对于流体阀104在致动器106内移动该隔膜。继而，隔膜使得阀塞可操作地耦接到隔膜以相对于流体阀104的阀座移动，从而打开和/或关闭流体阀104。因此，由模块化仪器100提供的控制流体控制通过流体阀104的流体流动。

如图1所示，模块化仪器100耦接到控制阀组件102的轭108。可替代的，模块化仪器100可以设置在邻近控制阀组件102的任何其他位置。将仪器100设置在靠近控制阀组件102的位置可以减小控制流体在仪器100与致动器外壳112之间行进的距离，这又使得模块化仪器100能更精确的控制隔膜的位置。

然而，将模块化仪器100设置在靠近控制阀组件102的位置要求模块化仪器100被设置在控制阀组件102所处的危险环境中。为了满足第三方机构的安全标准，一个标签(例如，图2所示的第一标签218或图4所示的第二标签402)被固定在模块化仪器100上，以指示模块化仪器100可以被安装的危险场所分类。例如，该标签被固定在模块化仪器100的暴露的外表面，使得人们可以容易的识别模块化仪器100符合哪种标准。

图2示出了本文描述的示例性模块化仪器100的基础外壳200。如图2所示，基础外壳200包括设置在基础外壳200内的仪表和/或指示器202，该仪表或指示器202可以从基础外壳200的前表面204看到。例如，指示器202包括用于指示电力被提供给基础外壳200的指示器灯206，用于显示致动器106的隔膜和/或流体阀104的阀塞的位置的显示器208，以及用于显示示例性模块化仪器100的输入和输出压力的仪表210。其他电气设备，如电流-压力(I/P)转换器和/或印刷电路板(PCB)也被设置在基础外壳200内部。如图2所示，基础外壳200的侧表面212与前表面204相邻。例如，第一导管214耦接到基础外壳200的侧表面212限定的出口216。第一导管214用于接收配线。例如，配线可以用于为模块化仪器100供电，提供来自传感器的信号和/或使得模块化仪器100能够控制提供到致动器106的控制流体。

如图2所示，第一标签218耦接到基础外壳200的、与第一导管214相邻的侧表面212，该第一标签符合由第三方机构(例如，NFPA，FM Global，CSA，ATEX以及IEC)设置的各种安全标准(例如，NEC，CEC以及IEC国际标准)。第一标签218指示基础外壳200具有第一特性，该第一特性满足安装在第一分类的危险场所中的设备所要求的安全标准。例如，根据第三方机构的标准，耦接到基础外壳200的第一标签218由不锈钢或乙烯基构成。第一标签218通过紧固件和/或通过在第一标签218上使用胶粘剂来固定到基础外壳200上。第一标签218由第三方机构认可的人员(例如，基础外壳200的制造商)在第三方机构认可的地点(例如，基础外壳200的制造地点)被固定在基础外壳200上。

图示的实例的基础外壳200满足为安装在具有第一分类的危险场所的仪器所要求的安全标准。例如，基础外壳200的第一特性可以是非易燃等级和/或本质安全等级。在这种情况下，第一标签218指示基础外壳具有非易燃等级和/或本质安全等级。因此，当控制阀组件102被安装在第一分类的危险场所时，模块化仪器100的基础外壳200可以被安装在第一分类危险场所，而不需要示例性模块化仪器100的额外的外壳。

图3示出了当示例性模块化仪器100被安装在第二分类或类型的危险场所时，耦接到基础外壳200的第二外壳300。如图3所示，第二外壳300通过紧固件302耦接到基础外壳200的侧表面212。每个紧固件302延伸通过第二外壳300的相应的第一孔径304，并且被基础外壳200的侧表面212中的相应的第二孔径306以螺纹的形式接收。如图3所示，屏蔽(barrier)308，配线310以及配线线束312穿过第二外壳300的第一表面314，由基础外壳200的相应的第一导管214接收。例如，第二导管316耦接到开口318，开口318由第二外壳300的、与第一表面314相对的第二表面320限定。

端子可以设置在第二外壳300的内部，以通过第二导管316接收配线，且可以通过第二外壳300的配线310以及配线线束312电气耦接到基础外壳200的电气部件上。例如，由第二外壳300接收的配线用于为模块化仪器100提供电力，提供来自传感器和/或配线的信号以使得模块化仪器100能够控制提供到致动器106的控制流体。例如，当第二外壳300耦接到基础外壳200时，第二外壳300接收的配线电气耦接到指示器202，I/P转换器，和/或基外壳200的PCB。由于图示的实例中的第二外壳300并未包括用于控制控制阀组件102所需的电气部件(例如，基础外壳200的电气部件)，因此当耦接到基础外壳200或模块化仪器100的其他外壳时，图示的实例中的第二外壳300被安装。

图4示出了当第二外壳300被耦接到基础外壳200时的模块化仪器100。例如，图4所示的模块化仪器100具有第二特性，该第二特性满足第三方机构为安装在第二分类的危险场所中的设备所要求的安全标准。因此，通过耦接第二外壳300到基础外壳200，模块化仪器100可以被安装在第二分类的危险场所。例如，当第二外壳300和基础外壳200耦接在一起时，图4所示的模块化仪器100具有防爆等级，因此可以被安装在需要防爆设备的危险场所。当图4的模块化仪器100的第二特性具有防爆等级时，第二外壳300的屏蔽308(图3)是本质安全和/或防火屏蔽，并且第二外壳316防止模块化仪器100内部的任何火花或电弧点燃周围的危险环境。

如图4所示，第二标签402固定在第二外壳300上。例如，第二标签402固定在第二外壳300的、邻近第二外壳316的第二表面320。第二标签402指示由第二外壳300及基础外壳200组成的示例性模块化仪器100符合安装在第二分类或类型的危险场所的设备的安全要求。由于图示实例的第二外壳300被耦接到基础外壳200上时被安装，因此将模块化仪器100安装到耦接的第二外壳300和基础外壳200未被评级的危险场所中的风险大大降低。

图示实例的第二标签402被耦接到第二外壳300，第二标签402符合由第三方机构(例如，NFPA，FM Global，CSA，ATEX以及IEC)设置的安全标准(例如，NEC，CEC以及IEC国际标准)。例如，第二标签402由不锈钢或乙烯基构成。第二标签402可以通过紧固件和/或通过在第二标签402上使用胶粘剂来固定在第二外壳300上。并且根据第三方机构的安全标准，第二标签402由第三方机构认可的人员(例如，第二外壳300的制造商)在第三方机构认可的地点(例如，第二外壳300的生产地点)被固定在第二外壳300上。

如图4所示，当第二外壳300耦接到基础外壳200上时，基础外壳200的第一标签218(图2、3)被第二外壳300覆盖。虽然当第二外壳300被耦接到基础外壳200上时，第一标签218不再可见，但是第一标签218仍然固定在基础外壳200上。通过当第二外壳300被耦接到基础外壳200上时覆盖第一标签218，错误地指示模块化仪器100未被批准安装在其所安装的危险场所的可能性大大降低了。

因此，当被安装在第一分类的危险场所时，由于图示的实例的模块化仪器100不满足第二分类的危险场所的安装要求，所以模块化仪器100可以以一种划算的方式被定制以满足多种分类或类型的危险场所的安全要求。例如，当基础外壳200被安装而未安装第二外壳300时，模块化仪器100满足安装在第一分类的危险场所的设备的安全要求。由于基础外壳200不包括安装在第二分类的安全标准中的设备的安全标准所要求的设备(例如，屏蔽308或第二外壳300的第二导管316)，安装在第一分类的危险场所中的模块化仪器100的生产成本被大大降低。

可替代的，当模块化仪器100通过将第二外壳300耦接到基础外壳200上而进行修改时，模块化仪器100满足安装在第二分类的危险场所的设备的要求。换言之，模块化仪器100由具备与第一分类的危险场所相对应的第一等级改变为与第二分类的危险场所相对应的第二等级。例如，第二外壳300包括屏蔽308以及第二导管316，以满足安装在第二分类的危险场所的设备的要求。当第二外壳300和基础外壳200耦接在一起时，由于第二标签402是可见的并且第一标签218是不可见的，因此当安装在第二分类的危险环境中时，模块化仪器100被正确地标记。

图5是装配示例性模块化仪器的示例性方法500的流程图。虽然示例性方法500被参考图5所示的流程图描述，但是许多其他装配示例性模块化仪器的方法也可以被替代的使用。例如，模块的执行顺序可以改变，和/或一些模块可以被改变，删除或组合。

结合图1～4的示例性模块化仪器100来讨论装配示例性模块化仪器的示例性方法500。由于示例性方法500可以被用于装配图1～4所示的示例性模块化仪器100，与图1～4中定义的部件具备相同或相应功能的部件将不再详细描述。而是，相同的附图标记被用于相同的结构。

这里公开的示例性方法500可以从装配基础外壳200开始，该基础外壳200具备第一特性，该第一特性符合安装在第一分类的危险场所的设备所需的安全标准(块502)。根据第三方机构设置的标准，指示基础外壳200满足这些安全标准的第一标签218然后被固定在基础外壳200的外表面(块504)。例如，第一标签218可以通过紧固件和/或通过在第一标签218上使用胶粘剂的方式被固定在基础外壳200的侧表面212。为了满足第三方机构设定的安全标准，第一标签218由第三方机构认可的人员(例如，基础外壳200的制造商)在第三方机构认可的地点(例如，基础外壳200的制造地点)进行固定。

对要耦接到基础外壳200上的第二外壳300进行组装，该第二外壳300符合安装在与第一分类的危险场所不同的第二分类的危险场所中的设备所需的安全标准(块506)。当第二外壳300被耦接到基础外壳200时，模块化仪器100具有第二特性，该第二特性满足安装在第二分类的危险场所的设备的要求。第二外壳300被装配后，根据第三方机构设定的标准，第二标签402将通过紧固件和/或通过在第二标签402上使用胶粘剂的方式被固定到基础外壳200的外表面(块508)。当第二外壳300耦接到基础外壳200时，第二标签402指示模块化仪器100满足安装在第二分类的危险场所中的设备的标准。例如，第二标签402可以永久的被固定在第二外壳300的第二表面320。为了满足第三方机构的要求，第二标签402由第三方机构认可的人员(例如，第二外壳300的制造商)在第三方机构认可的地点(例如，第二外壳300的制造地点)被固定在第二外壳300上。如图5所示，第二外壳300可以在基础外壳200被装配好之后装配。可替代的，第二外壳300可以在基础外壳200装配之前装配，或者与之同时进行装配。

示例性方法500随后确定模块化仪器100是否被安装在第一分类的危险场所还是第二类别危险场所(块510)。如果模块化仪器100要被安装在第一分类的危险场所，则仅仅安装模块化仪器100的基础外壳200，而不将第二外壳300耦接到基础外壳200(块512)。可替代的，如果模块化仪器100要被安装在第二分类的危险场所，第二外壳300耦接到基础外壳200之上，使得第一标签218被第二外壳300覆盖(块514)。例如，当第二外壳300被耦接到基础外壳200时，设置在第二外壳300内的端子与设置在基础外壳200内的电气部件耦接。通过耦接第二外壳300与基础外壳200，模块化仪器100的等级从第一等级(例如非易燃和/或本质安全型)变成第二等级(例如，防爆型)。当第二外壳300耦接到基础外壳200后，模块化仪器100随后安装在第二分类的危险场所(块516)。当安装在第二分类的危险场所时，通过使第二外壳300覆盖第一标签218，可以阻止模块化仪器100被不合适的标记。例如，使第二外壳300覆盖第一标签218，可以防止第一标签218指示模块化仪器100不被允许安装在第二分类的危险场所。

尽管本文已经描述了特定的示例性装置和方法，但是本专利的保护范围并不限于此。相反，本专利覆盖了在文字或等同原则上完全落入修改的权利要求的范围内的所有方法，装置和制品。