CN101600943A - 用于确定和/或者监测过程变量的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定和/或者监测至少一个过程变量的装置，具有至少一个第一壳体单元(1)，该第一壳体单元(1)具有至少一个用于将第一壳体单元(1)与第二壳体单元(2)的连接段(4)机械地连接的连接段(3)。根据本发明，第一壳体单元(1)的连接段(3)这样构造，使得通过第一壳体单元(1)的连接段(3)可以产生第一壳体单元(1)与至少两个第二壳体单元(2)之一的连接，其中，至少两个第二壳体单元(2)至少在连接段(4)的构造上彼此不同。

Description

用于确定和/或者监测过程变量的装置
技术领域
本发明涉及一种用于确定和/或者监测至少一个过程变量的装置，具有至少一个第一壳体单元，该壳体单元具有至少一个用于将第一壳体单元与第二壳体单元的连接段机械地连接的连接段。过程变量例如是温度、料位、压力、pH值、粘度、流量、质量流量或者密度。
背景技术
在现有技术中公知的是，测量装置由多个壳体单元组成，这些壳体单元分别容纳测量装置的不同组成部分。壳体单元部分地相互牢固连接，例如通过熔焊、钎焊或者压接进行连接或者它们可逆地相互连接，从而也可以更换单个部件。这样可以例如顾及到，在电子装置中出现故障现象或者直接与过程或者介质接触的组成部分受到损坏。因此公知例如通过相应的螺纹进行旋接或者也应用所谓的快速锁合件。
因此，对于可逆连接的大量可能性在产品方面，也就是在测量装置的类型方面，提高了必须制造和相应提供的方案的数量。例如，一个壳体单元上的内螺纹需要另一个壳体单元上相应的外螺纹或者是外螺纹需要内螺纹。此外，快速锁合必须带有与自身配合的型廓/结构。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种测量装置，所述测量装置还允许大量可逆的连接可能性，但其中降低了方案的多样性。
本发明以如下方式解决所述目的，即第一壳体单元的连接段这样构造，通过第一壳体单元的连接段可以产生第一壳体单元与至少两个第二壳体单元之一的连接，其中，至少两个第二壳体单元至少在连接段的构造上彼此不同。因此在依据本发明的测量装置中可行的是，将至少两个不同的第二壳体单元连接到第一壳体单元上，所述至少两个不同的第二壳体单元至少在其连接段上彼此相区别。因此，如果在现有技术中始终与连接段相关地存在第一壳体单元与第二壳体单元之间的与连接的类型相关的配属，那么依据本发明的第一壳体单元可以与至少两个不同的第二壳体单元连接。为此，第一壳体单元的连接段这样构造，使得至少两个不同的第二壳体单元的连结是可行的。在此，各一个第一壳体单元与第二壳体单元连接。因此，第一壳体单元的多样性这样得到降低，使第一壳体单元能够连结不同的第二壳体单元。
一种构造方案设置为，第一壳体单元的连接段具有至少一个内螺纹。
一种构造方案包括：第一壳体单元的连接段具有至少一个外螺纹。
一种构造方案设置为，第一壳体单元的连接段具有至少一个对于快速锁合需要的型廓。
一种构造方案包括，第一壳体单元的连接段具有至少一个对于快速锁合需要的联接机构。
通过内螺纹或外螺纹或者型廓或用于快速锁合的联接机构的连接是对于第一壳体单元与第二壳体单元之间连结的的可能性方案。在此，第一壳体单元的连接段具有四种构造方案中的至少两种。在一种构造方案中，第一壳体单元的连接段至少具有内螺纹和外螺纹。此外在另一种构造方案中，对于快速锁合需要的型廓或联接机构被设置为连接段的部分。
所谓的快速锁合件例如以下列标准进行标准化：ASTM F1122-04“Standard Specification for Quick Disconnect Couplings”，ISO 6150，ISO 7241-1和DIN EN 560。对于这样的锁合件在一侧上需要相应地构造的型廓而在另一侧上需要联接机构。在此，型廓或型廓的结构是刚性的。联接机构具有可运动的元件(例如解锁套管，该解锁套管在松开后自动地向前弹出并因此对连接进行锁紧；或者是球体或者所谓的插套)，该可运动的元件配合到型廓中并产生连接。
一种构造方案包括，过程变量为温度。
一种构造方案包括，过程变量为压力、流量、料位、化学测量值或者电测量值。
一种构造方案设置为，第一壳体单元至少用于接纳电子单元或者电子机械单元。电子单元例如用于与过程变量相关地(在需要时同样顾及到适当寄存的校准参数或者测量参数)对初级测量信号进行评估，或者电子单元用于以与适当要产生的信号输出相关的方式进一步处理过程变量的测量值。在另一种构造方案中，所谓的接线座处于第一壳体单元内，该接线座大多不可分开地与测量组件相连接并大多提供用于对朝外引导的信号电缆进行接线的旋接触点。因此，电子机械单元(或者专门地为接线座)例如是接线盒，该接线盒绝对不包括有源或者无源的电子部件，而是仅具有接线柱、钎焊夹片等。
一种构造方案包括：第二壳体单元至少用于接纳与过程变量相关的传感单元。因此在这种构构造方案中，第二壳体单元接纳固有的测量传感器，也就是依赖于过程变量和/或者过程变量的变化地产生第一测量值或者第一或者说初级测量信号的构件。因此，第二壳体单元在需要时也承担传感单元相对于介质及相对于过程的保护单元的功能。
一种构造方案包括，第二壳体单元为保护管。
一种构造方案设置为，设置有至少一个电连接单元，该单元用于第一壳体单元与第二壳体单元之间的电连接。这种电连接例如通过插接触点、通过电容式、电感式或者光学的耦合进行。优选通过连接单元同样进行传感单元与第一壳体单元内的电子单元或者接线座的连接。
一种构造方案包括，电连接单元这样构造，使其允许第一壳体单元和/或者第二壳体单元环绕至少一个纵轴线转动。这种转动例如在螺纹套嵌旋接时是有利的，或对于测量装置的取向或显示器的定向也是有利的。
一种构造方案包括，设置有至少一个联接单元，该单元这样构造，使联接单元可与第一壳体单元的连接段连接并用于接纳第二壳体单元或者使联接单元可与第二壳体单元的连接段连接并用于接纳第一壳体单元。因此在这种构造方案中，形成一种可以使两个连接段适配的联接单元。这一点例如用于其它连接类型的配合或者不同直径或螺距的配合。
一种构造方案设置为，联接单元这样构造，使联接单元提供用于产生快速锁合的联接。也就是说，联接单元例如提供与联接机构的可运动元件配合的结构，这些可运动元件在与型廓的共同作用下产生快速连接。也就是说，用于快速锁合的可运动的元件处于联接单元内，方法是将该可运动的元件压入适配的相对型廓。
一种构造方案包括，设置有至少一个监测单元，该监测单元至少对第一壳体单元与第二壳体单元之间的密封功能的状态进行监测。因此，这种监测单元例如监测：介质是否渗入两个壳体单元之一的内部区域。在上下文中，提到两个公开文献DE 102004014600A1和DE 10355784A1。
附图说明
现借助下列附图对本发明进行详细说明。其中：
图1示出依据本发明的、用于检测或监测容器内介质过程变量的测量装置的应用方案的示意图；
图2示出以第一连接可能性与保护管连接的依据本发明的测量装置的剖面；
图3示出在第二连接可能性下的剖面；
图4示出在第三连接可能性下的剖面；
图5示出在第三连接可能性下的、采用直接电连接的剖面；
图6示出依据本发明的测量装置的剖面，其中使用联接单元；以及
图7示出联接单元的相对于图6所示构造方案可另选的应用方案的剖面。
具体实施方式
在图1中示意地示出使用情况下的依据本发明的测量装置，其中，测量装置安装在含有介质11的容器10上。可以看到第一壳体单元1，例如是用于确定和/或者监测过程变量的电子单元位于该第一壳体单元1内。这种电子单元在大多数情况下也称为变送器。在另一种构造方案中，接线座位于第一壳体单元1中，接线座例如用于对从第二壳体单元2内的传感单元向外传导测量信号的信号线路进行触点接通。过程变量例如是温度、料位、压力、pH值、粘度、流量、质量流量或者密度。第二壳体单元2与第一壳体单元1连接。连接优选是可逆的，也就是两个壳体单元1、2可以彼此再次分开。所谓的传感单元处于第二壳体单元2内，该传感单元产生依赖于过程变量或者过程变量变化的、直接的测量值。然后，由该直接的测量值例如利用第一壳体单元1内的电子单元来测定过程变量的数值或识别过程变量的变化。在这里所示的情况下，过程变量是温度，传感单元是固有的温度传感器，该温度传感器例如依赖于存在的温度地改变其作为直接测量值的电阻。然后，电子单元由电阻或由数值的变化来测定过程变量或过程变量的变化。变送器在这种情况下还具有相应的控制单元或具有测出电阻的测量单元。在另一种构造方案中，传感单元具有至少一个热管，用于将温度传递到传感器单元上。第二壳体单元2在所示的情况下用作为传感单元相对于介质的保护管。
由于现有技术中公知的两个壳体单元1、2可逆性机械连接的多样性(快速锁合或者利用螺纹的旋接，其中，内螺纹或外螺纹可以处于其中一个或者另一个壳体单元上)，也获得了与这种测量装置的方案相关的相应多样性。这一点本身造成很高的仓储和供货成本。依据本发明的测量装置以如下方式应对该问题，方法是，第一壳体单元1允许与不同的第二壳体单元2连接，也就是说，特别是在这里所示的情况下与不同的保护管连接。因此，可以考虑到的即为，在市场上要得到不同地构造的保护管，此外这些保护管也可以在与第一壳体单元1的连接下应用。为实现不同的连接可能性，第一壳体单元1的连接段3这样构造，使得该连接段3例如允许与外螺纹并与内螺纹相连接和在需要时也与快速锁合件连接。因此，如果在现有技术中壳体单元1通常要么仅具有外螺纹要么仅具有内螺纹，那么在这里连接段3在一种特别地允许与三个不同的保护管连接构造方案中的特征在于，连接段3既具有外螺纹也具有内螺纹并且还包括用于快速锁合的型廓。该附图还绘出纵轴线L，两个壳体单元1、2具有优点地可以环绕该纵轴线L彼此相对转动。为此例如适配地构造有电连接单元。
在所示的实施方式中，两个壳体单元1、2各具有一个孔眼9。两个孔眼9在此例如用于安装铅封，以便因此验证测量装置的人为操作或者改变。
图2以剖面详细示出依据本发明的测量装置。处于第一壳体单元1内的是作为电子单元5的所谓头部变送器，该头部变送器例如负责供电、给传感单元6加载信号、评估和/或者进一步处理传感单元6的直接/初级测量信号。传感单元6通过第二壳体单元2相对于介质或相对于过程得到保护。为可以更换电子单元5、传感单元6或者例如在相应损坏情况下也可以更换第二壳体单元2，第一壳体单元1和第二壳体单元2可逆地相互连接。这一点在图2所示的方案中以如下方式进行，即，第二壳体单元2的连接区4具有内螺纹并适配地使用第一壳体单元1的连接区3的外螺纹。也就是说，第一壳体单元1通过其连接区3旋入第二壳体单元2的连接区4中去。
处于第二壳体单元2内的在这里还有监测单元12，该单元例如是湿度传感器或者压力传感器或者电导率传感器。如果介质渗入第二壳体单元2内，那么监测单元12例如向第一壳体单元1内的电子单元5报告其测量值变化的信号。优选在连接段3、4的区域内设置有至少一个可以通过监测单元12监测的密封件。
图3示出与图2所示相反的情况，第二壳体单元2的连接段4具有外螺纹，从而应用第一壳体单元1的连接段3的内螺纹。
因此，图2和图3两个图示表明，第一壳体单元1由于连接段的多样的构造，而允许与至少两个不同的保护管或与第二壳体单元2连接。
在图4和图5中，连接段3的型廓用于快速锁合。正如所看到的那样，在这里因此第二壳体单元在其连接段4上具有相应的相对型廓或确切地说具有联接机构，该联接机构通过联接机构的可运动元件配合地压入型廓内允许这种快速锁合。
第一壳体单元1的连接段3因此这样构造，使外侧既具有外螺纹也具有用于快速锁合的型廓。在另一种构造方案中，外螺纹和用于快速锁合的型廓处于不同的高度上。
在图2至图4的图示中，传感单元6始终与电子单元5直接连接。在一种构造方案中，因此将已经与电子单元5连接的进而也与第一壳体单元1连接的传感单元6置入第二壳体单元2内并将两个壳体单元1、2通过两个连接区3、4相互机械地连接。在此，具有优点的是，传感单元6特别是对于图2和3的连接类型可以在第二壳体单元2内转动。
在图5中，电子单元5与传感单元6之间的电触点接通通过两个电连接单元7产生。连接单元7例如是用于电容的、电感的或者光学的信号传递和/或者能量传递的一个插接触点和一个适配的接纳单元或者两个接触部位。在此，两个电连接单元7特别是这样构造，使该电连接单元7可以环绕测量装置的纵轴线L(参见图1)转动。
图6示出一种方案，其中，快速锁合所需的联接机构通过联接单元8得到。该联接单元8与第二壳体单元2配合地、要么牢固地要么可逆地连接，并因此能够产生与第一壳体单元1快速锁合。也就是说，通过联接单元8适配地准备将第二壳体单元2与第一壳体单元1连结。
图7示出相反的情况，通过联接单元8产生与第二壳体单元2的快速锁合。这一点例如在需要频繁更换保护管的情况下具有优点。
因此，在图6和图7的两个图示中，联接单元8用作两个连接段3与4之间的适配器。
附图标号列表
表1
  1   第一壳体单元
  2   第二壳体单元
  3   第一壳体单元的连接段
  4   第二壳体单元的连接段
  5   电子单元
  6   传感单元
  7   电连接单元
  8   联接单元
  9   孔眼
  10   容器
  11   介质
  12   监测单元

Claims (15)

1.用于确定和/或者监测至少一个过程变量的装置，具有至少一个第一壳体单元(1)，所述第一壳体单元(1)具有至少一个连接段(3)，该连接段用于将所述第一壳体单元(1)与第二壳体单元(2)的连接段(4)机械地连接，其特征在于，所述第一壳体单元(1)的连接段(3)被构造为使得通过所述第一壳体单元(1)的连接段(3)能够产生所述第一壳体单元(1)与至少两个第二壳体单元(2)之一的连接，其中，所述至少两个第二壳体单元(2)至少在连接段(4)的构造上彼此不同。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一壳体单元(1)的连接段(3)具有至少一个内螺纹。
3.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一壳体单元(1)的连接段(3)具有至少一个外螺纹。
4.按权利要求1至3至少之一所述的装置，其特征在于，所述第一壳体单元(1)的连接段(3)具有至少一个快速锁合所需的型廓。
5.按权利要求1至4至少之一所述的装置，其特征在于，所述第一壳体单元(1)的连接段(3)具有至少一个快速锁合所需的联接机构。
6.按权利要求1至5至少之一所述的装置，其特征在于，所述过程变量为温度。
7.按权利要求1至5至少之一所述的装置，其特征在于，所述过程变量为压力、流量、料位、化学测量变量或者电子测量变量。
8.按权利要求1至7至少之一所述的装置，其特征在于，第一壳体单元(1)至少用于接纳电子单元(5)或者电子机械单元。
9.按权利要求1至8至少之一所述的装置，其特征在于，所述第二壳体单元(2)至少用于接纳与所述过程变量相关的传感单元(6)。
10.按权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二壳体单元(2)为保护管。
11.按权利要求9或10所述的装置，其特征在于，具有至少一个电连接单元(7)，所述电连接单元(7)用于所述第一壳体单元(1)与所述第二壳体单元(2)之间的电连接。
12.按权利要求11所述的装置，其特征在于，所述电连接单元(7)允许所述第一壳体单元(1)和/或者所述第二壳体单元(2)环绕至少一个纵轴线(L)转动。
13.按权利要求1至12至少之一所述的装置，其特征在于，设置有至少一个联接单元(8)，所述联接单元(8)能够与所述第一壳体单元(1)的连接段(3)连接并用于接纳所述第二壳体单元(2)，或者所述联接单元(8)能够与所述第二壳体单元(2)的连接段(4)连接并用于接纳所述第一壳体单元(1)。
14.按权利要求13所述的装置，其特征在于，所述联接单元(8)为产生快速锁合而提供联接机构。
15.按权利要求1至14至少之一所述的装置，其特征在于，设置有至少一个监测单元(12)，所述监测单元(12)至少监测第一壳体单元(1)与所述第二壳体单元(2)之间的密封功能的状态。
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