专利名称：小型过程变送器的制作方法
技术领域：
本发明涉及过程变送器，尤其涉及小型过程变送器。
背景技术：
加工工业使用过程变量变送器，以监测化学、制浆、石油、制药、食物以及其他加工工厂中与诸如固体、浆体、液体、蒸汽和气体等物质有关的过程变量。过程变量包括压力、温度、流量、液位、浊度、密度、浓度、化学组成以及其他属性。过程流体温度变送器提供与检测到的过程流体温度相关的输出。温度变送器输出能够经过过程通信环被传递至控制室，或者所述输出能够被传递至另一过程装置，从而所述过程能够被监测和控制。为了监测过程流体温度，变送器包括传感器，诸如电阻式测温器(RTD)或者热电偶。 —种已知的特殊类型的温度变送器是头安装式温度变送器(head-mounttemperature transmitter)。这禾中变送器通常包括连接头(connection head)或者接线盒，所述连接头或者接线盒被加固以便能够暴露在恶劣环境下。可根据现行的DIN标准43729表B的标准设计连接头。这种设计与其他过程变量变送器封壳相比较小。较小的设计便于将变送器安装在拥挤的安装环境中。此外，较小的设计还能够提供连接至传感器探测器的较小质量。这种质量的减小能够降低在变送器中发生振动损害的可能性。
连接头或者接线盒可以是防爆式的，与1996年的NEC部分(NECSection) 500-503一致。典型的是，电子模块放置在连接头中并且通过紧固件安装，以提供较高模块化的变送器。这种模块化便于变送器的构造变化以及变送器的维护。这种头安装式温度变送器的例子是248型温度变送器，可从明尼苏达州伊甸草原市的Rosemo皿t股份有限公司获得。
这种连接头尺寸的限制对能够用在变送器中的引线连接件的类型设置了严格的限制。传统上，端子板已经被用于将传感器、通信设备、和/或电源引线连接至变送器电子设备本身。另外，一些已知的小型温度变送器也提供外部引线夹，以便于由技术人员将外部引线连接至电子模块，从而进行维修和/或诊断。这些已知的连接件具有某些缺点。
已知的外部引线夹一般会使电子封装的物理外壳发生不期望的膨胀。这是因为这种夹子通常提供延伸到电子封装直径以外的附加金属环。在使用小型变送器(诸如符合DIN标准43729表B的变送器)的工业过程控制环境中，极其不希望出现这种物理外壳的膨胀。 在该技术领域中，希望提供一种小型过程变送器，该小型过程变送器符合DIN标准43729表A或表B的严格的空间限制，同时便于引线连接，并且提供不会使电子模块的物理外壳发生不希望有的膨胀的外部引线夹。
发明内容
提供一种小型工业过程变送器，具有电子模块，所述电子模块包括其上带有多个引线连接点的顶部表面。设置在小型温度变送器电子模块的顶部表面上的引线连接点中的至少一个引线连接点包括向上延伸的外部引线夹。在一些方面中，设置多个向上延伸的引线夹。另外，一些引线连接点可具有大致与小型变送器电子模块的顶部表面平齐或者在小 型变送器电子模块的顶部表面之上的弓I线接合表面。
图1是小型温度变送器的示意图，本发明的实施例对于该小型温度变送器尤其有 用； 图2A和2B是根据本发明实施例的小型温度变送器电子模块的俯视图和前视图；
图3是根据本发明实施例的单个引线连接点以及向上延伸的外部引线夹的透视 图； 图4A和4B是根据本发明实施例的上部引线接合板和下部引线固定件的透视图；
图5A和5B是根据本发明实施例的具有向上延伸的引线夹的下部引线固定件的透 视图和前视图； 图6是配置在小型温度变送器电子模块上的如图5A和5B中所示引线连接固定件 的侧剖视图； 图7是根据本发明实施例的下部引线连接固定件的透视图。
具体实施例方式
尽管将参考特定的小型温度变送器的实施例描述本发明，然而本领域技术人员将 理解，在不偏离本发明的实质和范围的情况下，本发明的实施例可以实际应用于任何小型
工业过程测量和/或控制变送器。 这里所用的"小型"变送器是指使用形状大致呈圆形、直径大约为1. 7英寸(45毫 米)或更小、高度为0. 97英寸(24. 5毫米)或更小的变送器电子模块的任何工业控制和/ 或测量变送器。这种物理外壳将确保模块装配在DIN标准43 729(1978)的变送器头中。
图1是根据本发明实施例的小型工业测量和控制变送器10的示意图。变送器10 通常包括现场硬化外壳(field hardened enclosure)，有时被称为连接头12 ;探测器部 分14，所述探测器部分14中包含适合的工业传感器，诸如温度传感器16等；以及配线接入 口 18。变送器10还包括小型变送器电子模块20，所述小型变送器电子模块20设置在连接 头12中，并且通过导线21电连接至传感器16。在操作中，变送器10通常安装在工业过程 控制和测量装置中，并且通过接入口 18连接至过程控制和测量环。 图2A和2B分别是根据本发明实施例的小型变送器电子模块20的俯视图和正视 图。如图2A所示，模块20优选形状是圆形的，并且具有大约为44毫米或更小的外径。另 外，小型变送器电子模块20包括许多引线连接点23，所述引线连接点23设置在模块20的 顶部表面24上或者顶部表面24的附近。这里所使用的引线连接点23是电子模块上连接 至引线的物理位置。模块20还适于接收一对弹簧加载安装螺钉26，所述弹簧加载安装螺钉 26用于将模块20安装到连接头12中(示出在图l中)。最后，小型变送器电子模块20还 包括通孔28，设置所述通孔28以便于与传感器配线的连接，所述一个/多个传感器设置在 模块20之下，如图l所示。 图3是根据本发明实施例的引线连接点23的透视图。引线连接点23通常包括模 制腔30，所述模制腔30模制在小型变送器电子模块20的顶部表面24中或者设置在顶部表面24上。螺钉32、上部垫圈34、以及固定件36定位在模制腔30中。图3示出向上延伸的 外部引线夹38。为了将引线连接至引线连接点23，螺钉32被退回至这样的程度即在上板 34和固定件36之间形成足够大以便容纳引线的间隙。然后，引线插入在上板34和固定件 36之间，并且螺钉32旋转以靠在上板34上，从而将引线压紧并保持在上板34和固定件36 之间。外部引线夹38可设置在引线连接点23中的一个点或所有点上。并且，如随后将在 说明书中进一步详细描述的那样，外部引线夹38可被构造成固定件36、板34或螺钉32的 一部分。 图4A和4B示出了根据本发明实施例的能配合使用的上板40和固定件42。上板 40通常包括螺钉接合表面44和设置在板40 —侧上的向上延伸的外部引线夹46。如图4A 所示，向上延伸的外部引线夹46可采用向上延伸的环(如图4A中示出的46)或者是向上 延伸的钩(如图3中所示的38)的形式。钩和环允许模块20容易地连接至外部手持式现 场通信/检测装置。并且，钩和环允许以引线不会脱落的方式实施连接，从而允许技术人员 实施其他的任务，而不必将引线保持在适当位置。板40还包括通孔48，通孔48的尺寸定为 能使标准连接螺钉通过，诸如图3中所示的螺钉32。 图4B是固定件42的透视图，其中通过所述固定件42，安装板40能够被用于实施 本发明的实施例。固定件42包括连接至底板部分52的电连接柄50，其中所述底板部分连 接至固定件凸缘54。优选底板部分52还包括一体的螺纹套管56，所述一体螺纹套管56适 于通过螺纹连接接收标准连接螺钉，诸如螺钉32。在操作中，固定件42牢固地设置在接线 盒中，上板40安置在固定件42的顶上。引线通过上板40和固定件42之间，并且借助引线 连接螺钉压在固定件42上，所述引线连接螺钉自由通过隔离孔48并以螺纹方式固定在套 管56中。 图5A和5B是根据本发明另一可选实施例的可选引线连接固定件的透视图和前视 图。如图5A所示，向上延伸的外部引线夹60直接连接至固定件62，而固定件62大致类似 于图4B中所示的固定件42。在固定件62中提供夹子60允许标准上安装板或甚至是圆形 垫圈被用于连接引线。 图6是根据本发明实施例配置在小型变送器电子模块20中的固定件62的剖视 图。变送器模块20包括上变送器表面24，其中如图6所示，上变送器表面24优选大致与固 定件62的上引线接合表面64在同一平面中。固定件62还包括固定件凸缘54，所述固定件 凸缘54配合地设置在变送器模块20的槽66里，从而固定件62在螺钉32旋转时不发生旋 转。在螺钉32的头部之下是扁平的垫片68，用于支承引线(未示出)以将引线电连接和物 理连接至变送器。优选地，包含向上延伸的外部引线夹60，以便于将引线连接至外部维护 和/或检测装置。这种装置对于构造现场装置非常有用；对于现场装置的故障检修或者实 施任何其他类型的维修来说都可能比较适合。 图7是根据本发明可选实施例的引线固定件70的简图。引线固定件70与图5A 和5B中示出和描述的引线固定件62大致一样，只是引线固定件70包括形状为钩形的外部 引线夹72。 尽管已经参考头安装式过程温度变送器的特定实施例描述了本发明，然而本领域 普通技术人员可以理解，在不偏离本发明实质和范围的情况下，可以对形式和细节进行改 变。尽管本发明实施例已经提供了连接或结合至引线连接件中的固定件或安装板的外部引线夹，然而显然可以设想，可以使用适当改造的引线连接螺钉以及标准安装板和固定件实 施本发明的实施例。具体来说，具有带向上延伸引线夹部分的螺钉头的螺钉将提供本发明 的优点，只要螺钉仍然适于接收足够的扭矩从而能被合适的工具拧紧即可。
权利要求
一种小型过程变送器，包括小型变送器电子模块，所述小型变送器电子模块设置在外壳中，并且在所述小型变送器电子模块的顶部表面上具有多个引线连接点；以及其中，至少一个引线连接点包括安装板、固定件以及引线连接螺钉，所述引线连接螺钉通过安装板并且以螺纹连接方式容纳在固定件中，所述引线连接点中至少一个引线连接点包括向上延伸的外部引线夹，所述外部引线夹连接到安装板；以及所述外部引线夹包括钩或环的至少一个。
2. 根据权利要求1所述的变送器，其中，至少多个引线连接点包括向上延伸的外部引线夹。
3. 根据权利要求1所述的变送器，其中，所述固定件具有大致与小型变送器电子模块的顶部表面共面的顶部表面。
4. 根据权利要求1所述的变送器，其中所述向上延伸的外部引线夹包括环。
5. 根据权利要求1所述的变送器，其中，所述外部引线夹包括钩。
6. 根据权利要求1所述的变送器，其中，所述小型变送器电子模块是小型温度变送器电子模块。
7. —种小型过程变送器，包括小型变送器电子模块，所述小型变送器电子模块设置在外壳中，并且在所述小型变送器电子模块的顶部表面上具有多个引线连接点；其中，至少一个引线连接点包括安装板、固定件以及引线连接螺钉，所述引线连接螺钉通过安装板并且以螺纹连接方式容纳在固定件中，所述引线连接点中至少一个引线连接点包括向上延伸的外部引线夹，所述外部引线夹连接到固定件；以及所述外部引线夹包括钩或环的至少一个。
8. 根据权利要求7所述的变送器，其中，所述向上延伸的外部引线夹包括环部。
9. 根据权利要求7所述的变送器，其中，所述向上延伸的外部引线夹包括钩。
全文摘要
提供一种具有电子模块的小型工业过程变送器，其中所述电子模块包括其上带有多个引线连接点的顶部表面。设置在小型温度变送器电子模块的顶部表面上的引线连接点中的至少一个引线连接点包括向上延伸的外部引线夹。在一些方面中，设置多个向上延伸的引线夹。另外，一些引线连接点具有大致与小型变送器电子模块的顶部表面平齐或者在小型变送器电子模块的顶部表面之上的引线接合表面。
文档编号G08C19/00GK101776491SQ201010132709
公开日2010年7月14日 申请日期2004年10月10日 优先权日2003年10月10日
发明者希佩·胡·源, 德克·威利·鲍施克 申请人:罗斯蒙德公司