CN103968867B - 用于测量仪器的带机械接口的适配器设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适配器设备（1），其具有机械接口（3）并具有电连接至包括传感器单元（30）的测量装置外壳（20）的电子插件（10）的电接口（6）。根据本发明，适配器设备（1）包括支撑元件（2），以及配置在电子插件（10）和/或测量装置外壳（20）的接口槽（11、21a）处用于机械稳固适配器设备（1）的机械接口，作为弹性且非导电的浇铸复合件（3）机械接口局部包围适配器设备（1）的支撑元件（2），具有至少一个轮廓元件（4、5），该轮廓元件基本与接口槽（11、21a）的轮廓相吻合并建立了至所述槽的稳固有效的连接。

Description

用于测量仪器的带机械接口的适配器设备

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述具有机械接口的适配器设备，以及具有根据本发明适配器设备的测量装置外壳。

背景技术

通过使测量装置尽可能多的组件部分及组件标准化，容易进行测量装置，特别是充填水平和压力测量装置的批量生产。这尤其适用于执行测量任务本身的功能。

然而，偶尔必须提供具有附加功能的标准测量装置，这用附加的组件组得以实现。由于这些附加的组件组需要额外的安装空间，这些附加的组件组经常松散地容纳在作为主要组件组的电子组件组和外壳壁之间测量装置外壳中的空腔内，也就是说，取决于空间条件，容纳在不固定的位置，它们因此暴露于由周围组件部分归因于例如锋利边缘或热表面造成损坏的风险中。而且，在这种附加组件组的安装过程中，也不能防止增加的安装力的出现，增加的安装力也可导致损坏，尤其是在电接口上。

此外，在标准化充填水平或压力测量装置的情况下增加外壳长度是偶尔必要的，因此增加电子组件组与传感器单元之间电连接线的长度也是偶尔必要的。为了有关成本的原因，另一个成本有效连接系统必须用在这里，所以，为了实现不同连接系统之间的适配器功能，也需要附加的组。在大长度的情况下，屏蔽到传感器单元的连接线或到传感器的驱动线也经常需要另一个设计，这迫使连接及线路技术的标准实现向另一个连接技术转变，为了这个目的，也需要附加组件组实现不同线路技术之间的适配器功能。

从WO2007/073876A2，配置成电子模块的适配器设备是已知的，为了借助于配置成附加设备的机械接口形成测量装置电子插件装置，该适配器设备以可机械拆卸的方式经由电子插件的附加设备连接至所述插件。而且，电子插件和电子模块都包括电接口，并且这些接口必须相互电连接。电子插件和电子模块的这两个附加设备可做成卡合的从而以这种方式实现它们的连接，使得两个电接口之间的距离在电子插件运动的情况下基本包括不变。电子插件为实现第一功能性处理做好准备，电子模块为实现第二功能性处理做好准备。

如果需要附加的组件组，除了生产这两个附加设备的高构建成本之外，这些已知的附加设备不能消除所有上面提及的缺点。

发明内容

基于这个现有技术，本发明的问题是以这种方式来进一步发展开始时提及类型的适配器设备，一方面，用成本有效方法使在测量装置外壳中以固定位置稳固作为附加组件组的适配器设备成为可能，固定位置使适配器设备免受损害，成本有效方法是适配器设备易于生产的方法，另一方面，使适配器设备得到广范围的潜在应用，而不会导致复杂的安装活动。

这个问题是由具有权利要求1特征的适配器设备解决的。

根据本发明这种适配器设备具有机械接口并具有电连接至包括传感器单元的测量装置外壳的电子插件的电接口，其特征在于：

适配器设备包括支撑元件，并且

用于机械稳固适配器设备的机械接口配置在电子插件和/或测量装置外壳的接口槽处，作为弹性且非导电的浇铸复合件，机械接口局部包围适配器设备的支撑元件，具有至少轮廓元件，该轮廓元件适于与接口槽的轮廓基本吻合并建立了至所述槽的稳固有效的连接。

通过包塑适配器设备的支撑元件一起生产轮廓元件与浇铸复合件使得能够得到任意期望形状的轮廓或几何形状，所以适配器设备能够在测量装置外壳内任意位置适应电子插件和/或测量装置外壳的几何形状，该几何形状用作接口槽，适配器设备并可因此稳固在装置外壳内的固定位置。轮廓元件稳固有效的连接能够以多种方法实现，诸如，通过夹持、支撑或夹紧至电子插件和/或测量装置外壳的接口槽的轮廓或借助于卡合元件与电子插件和/或装置外壳的接口槽卡合。为了没有额外工作步骤的把这个适配器设备稳固在测量装置外壳内，因此需要这种粘合、接合或铆接，或其它组件部分，例如连接装置。

根据本发明的这种适配器设备可借助于适当的浇铸工具而非常经济地生产。

使用根据本发明的这些适配器设备，标准的测量装置可依据它们的功能或它们的设计而被非常经济地扩展或适配。而且，使用根据本发明借助于浇铸复合件的轮廓元件的稳固，可消除或至少减少作用在适配器设备上的安装力。最后，可实现免受振动并因此也免受磨损以及防止在操作过程中的热表面及潮气，尤其是在安装和移除适配器设备的过程中。

在本发明特别优选的实施方式中，轮廓元件配置有狭缝，用于电子插件的板状支撑部的边缘侧并弹性夹紧接收电子插件的板状支撑部，所述边缘侧形成了接口槽。这样，为了以关于电子插件固定位置的方式稳固或停止适配器设备，适配器设备能够以简单的安装步骤通过夹至板状支撑部，例如电子插件的印刷电路板而被附装。

根据本发明附加优选的变体，在测量装置外壳中进行中心稳固的轮廓元件配置有至少局部对测量装置外壳的内壁作用的轮廓，该内壁形成了接口槽，并且该内壁被弹性地支撑。以这种方式，这种适配器设备可被夹住，所以轮廓元件并因此适配器设备可被弹性支撑抵住内壁。根据变体，这里轮廓元件可以板状形成，具有大致适应测量装置外壳的横截面形状的轮廓；优选地，轮廓元件以星形配置，具有大致适应测量装置外壳的横截面形状的放射状轮廓。

在本发明又一实施方式中，轮廓元件配置有稳固装置，优选地，是与接口槽相应的稳固槽装置相卡合的销、壁架和/或卡合钩。

此外，根据变体，支撑元件配置成支撑板，优选地，是印刷电路板。

把支撑板配置成具有至少一条导体路径的柔性印刷电路板是特别有利的。以这种方式，基本简化了根据本发明的适配器设备的设计。这样，这个柔性印刷电路板同时用来实现两个不同连接或线路技术之间的适配器功能。也能够在这个柔性导体路径上设置电子组件元件。

根据本发明的变体，适配器设备配置有附加的电接口来电连接至传感器单元。

根据本发明的适配器设备特别适合测量装置的外壳，优选地，是充填水平测量装置或压力测量装置。

下面，参照附图借助于具体实施例详细描述本发明。

附图说明

图1是具有根据本发明适配器设备的充填水平测量装置的图示，

图2是根据图1具有根据本发明适配器装置具体实施例的局部A的立体图示，

图3是根据图2的适配器设备的立体图示，

图4是容纳根据图1测量装置的电子插件的电子外壳的立体横剖面图示，具有本发明适配器设备的附加具体实施例，

图5是根据图4的适配器设备的立体图示，

图6是容纳根据图4电子插件的电子外壳的立体图示，具有本发明适配器设备的附加具体实施例，

图7是根据图6的电子外壳的立体纵剖面图示，

图8是根据图7的适配器设备的立体图示，

图9是根据本发明具有连接至电接口的现成线路的适配器设备的附加具体实施例的立体图示，以及

图10是用作根据图9适配器设备的支撑元件的柔性印刷电路板的表示，具有电接口。

具体实施方式

图1示出充填水平测量装置100，其配置成具有压电驱动系统的所谓振动谐振器来进行液体检测，一般来说，其包括机械振动激发的压电元件，例如，借助于叉形振动器膜。

根据图1的充填水平测量装置100包括像具有叉形振动器31的传感器单元30一样的振动设备以及容纳在测量装置外壳20的测量管21中的驱动设备32。测量装置外壳20除了测量管21之外还包括电子外壳22以容纳电子传感器10，一方面，电子传感器10促动驱动设备32，另一方面，由振动设备30产生的传感器信号被供给到电子传感器10来评估。为此，电子插件10借助于电连接线15经由适配器设备1连接至振动设备30，其中这个适配器设备1经由连接线16连接至驱动设备32。

根据图1的充填水平测量装置100代表了源自标准设计的特殊设计。其与这种标准设计相比的差别在于，或者没有提供测量管21，或者这种测量管21具有明显变短的设计。为了能够成本有效地构建这种特殊的设计，而不必高代价地修改标准设计中现存的组件组，根据本发明的适配器设备1用来实现适当地适配。

根据图1，这个适配器设备1建立了由电子外壳22容纳的电子插件10与传感器单元30之间的电连接，其中这个适配器设备1设置在测量管21的区域A中，适配器设备1邻近传感器单元30，并经由连接线15电连接至电子插件10。具有测量管21和适配器设备1的管段的这个区域A详细表示在图2中。图3以另一视角示出这个适配器设备1。

适配器设备1包括作为支撑元件2具有电接口6和附加电接口7的印刷电路板，各接口配置成紧固连接器（clamp connector）6a或7a。这两个紧固连接器6a和7a经由在印刷电路板2上指引的导体路径（图中未示出）而相互电连接。

为了机械接口3的建立，根据图2，印刷电路板2局部包塑（overmolded）成型以便形成具有轮廓元件4的弹性非导电的浇铸复合件3，借助于该复合件3适配器设备1夹至作为测量管21或测量装置外壳20的接口槽的内壁21a，结果适配器设备1借助于这个轮廓元件4被支撑抵住内壁21a。这样适配器设备1以固定位置稳固在测量管21中并被置于中心，于是防止适配器设备1与周围的测量管21接触。另外，实现了在适配器设备1上张应力和压力的降低。

适配器设备1的这种中心稳固借助于浇铸复合件3的星形轮廓元件4得以实现，其中星形由四个轮廓臂4a和4b形成。这里其它轮廓也是可能的。在结合入测量管21中的状态下，四个轮廓臂4a和4b相对于测量管21沿径向延伸，以致在这些轮廓臂4a和4b端部的前表面对内壁21a弹性地作用。印刷电路板2的宽度与两个壁架状浇铸主体4c和4d的长度与测量管21的内径相一致。这两个星形浇铸主体4c和4d在印刷电路板2的相反表面上在两个紧固连接器6a和7a之间的中心被引导，并且这两个浇铸主体4c和4d各支撑两个轮廓臂4a和4b。为了星形的形成，两个轮廓臂4a和4b在中心各从浇铸主体4c或4b径向向外延伸。

附加具体实施例在图4中示出，其表示连接至测量管21另一端部以容纳电子插件10的电子外壳22。在测量管21的这个端部区域中，以对应于图2的方式，适配器设备1也被夹在测量管21中，然而，其与图3中表示的实施方式的差别在于具有作为轮廓元件4的星形轮廓臂的浇铸复合件3另外包括密封板7，如图5所示。

这个密封板7与测量管21横截面的横截面形状相一致，该横截面由内壁21a形成，通过包塑印刷电路板2，密封板7与浇铸复合件3一起制备成单一件。

借助于这个密封板7，防止潮气渗入电子插件10的区域。轮廓元件4的星形设计也可被这个密封板7完全替代。此外，也能够完全包塑印刷电路板2使得只有印刷电路板2的前侧保持未覆盖，该前侧对内壁21a作用。结果，印刷电路板2也防潮，特别是当电或电子组件元件设置在这个印刷电路板2上时。

根据图4，电子单元10包括两个装有电和/或电子组件元件的印刷电路板12和13，其中印刷电路板12包括电接口14，借助于该电接口14通过连接线15建立了至适配器设备1的电接口6的电连接。经由适配器设备1附加的电接口7，适配器设备1通过附加的线路16电连接至测量设备100的传感器单元30，如上所述。

图6、7和8示出具有也配置成浇铸复合件3的机械接口的适配器设备1的附加具体实施例，然而，其中相关的接口槽不是由测量管21的内壁21a形成，而是由电子插件10的印刷电路板12，特别是由它的前侧区域11形成。

根据图8的适配器设备1也包括具有电接口6和附加电接口7的印刷电路板2。电接口6由柔性印刷电路板6a形成，而附加接口7配置成紧固连接器7a。

机械接口通过包塑印刷电路板2的接口侧边缘区域2a形成具有轮廓元件5的浇铸复合件3也得以实现。在印刷电路板2的平面，浇铸复合件3具有U形，由连接两个腿部5b的横向部分5a组成。横向部分5a像口袋一样包住印刷电路板2的边缘区域2a，而作为轮廓元件5的两个腿部5b都包括狭缝5c，该狭缝5c的宽度大致与电子单元10的印刷电路板12的厚度相一致，因此两个腿部5b可通过夹至印刷电路板12的边缘而被附装，印刷电路板12的边缘形成了接口槽11，所以这个边缘区域11被两个腿部5b包住，于是适配器设备1关于电子单元10稳固在固定的位置。

适配器设备1的电接口6经由柔性印刷电路板6a连接至电子单元10的附加印刷电路板13的电接口13a。

图9和10示出根据图8的适配器设备的替代实施方式，其中根据图8的刚性印刷电路板2被柔性印刷电路板替代；然而，这个柔性印刷电路板2的端部区域也包括作为机械接口的U形浇铸复合件3。

根据图10配置这个柔性印刷电路板2使其具有T形，其中，为了电接口6的形成，在这个T形的横向部分2b上装有紧固连接器6a。这个T形的纵向部分2c的自由端形成了具有相应连接触点7a的附加电接口7。

根据图8的浇铸复合件，U形浇铸复合件3作为轮廓元件包括两个各具有狭缝5c的腿部5b，这两个腿部5b由横向元件5a连接，其中这个横向元件5a作为包塑件完全包住柔性印刷电路板2的横向部分2b直到接近紧固连接器6a的夹触点，于是柔性印刷电路板2的纵向部分2c在两个腿部5b之间延伸。

以这种方式，根据图9的这个适配器设备1可代替根据图8的适配器设备1附装在印刷电路板12的边缘区域，该边缘区域代表配置成具有轮廓元件5的浇铸复合件3的机械接口用接口槽11，如图6和7中与根据图8的适配器设备1相连接所示。根据图10，电接口6的紧固连接器6a借助于现成的线路16连接至传感器单元30，而柔性印刷电路板2具有触点7a的附加电接口7连接至电子单元10的印刷电路板13的电接口13a。

为了改进在测量装置100的测量装置外壳20之内具有固定位置的稳固，测量装置100也可配置成压力测量装置，浇铸复合件3或轮廓元件4或5也可配置有夹持、卡合和/或夹紧至接口槽11或21a相应轮廓件的销、壁架和/或卡合钩。作为机械接口的浇铸复合件3可使用适当的热塑性浇铸材料通过适配器设备1的支撑元件2的热熔塑形及包塑得以更加经济地实现。

根据本发明的适配器设备1的支撑元件可使用或不使用电和/或电子组件。

附图标记

1 适配器设备

2 适配器设备1的支撑元件、印刷电路板、柔性印刷电路板

2a 印刷电路板2的边缘区域

2b T形柔性印刷电路板2的横向部分

2c T形柔性印刷电路板2的纵向部分

3 机械接口、浇铸复合件

4 轮廓元件

4a 轮廓元件4的轮廓臂

4b 轮廓元件4的轮廓臂

4c 浇铸复合件的浇铸主体

4d 浇铸复合件的浇铸主体

5 轮廓元件

5a 轮廓元件5的横向部分

5b 轮廓元件5的腿部

6 适配器设备1的电接口

6a 接口6的紧固连接器

7 适配器设备1的附加电接口

7a 接口7的紧固连接器

7b 接口7的柔性印刷电路板

8 密封板

10 电子插件

11 电子插件10的接口槽

12 电子插件10的印刷电路板

13 电子插件10的印刷电路板

13a 印刷电路板13的电接口

14 电接口

15 连接线

16 连接线

20 测量装置外壳

21 测量装置外壳20的测量管

21a 测量装置外壳20的接口槽、内壁

22 测量装置外壳20的电子外壳

30 传感器单元

31 传感器单元30的叉形振动器

32 传感器单元30的驱动设备

100 充填水平测量设备

Claims (9)

1.适配器设备(1)，具有机械接口(3)并具有电连接至包括传感器单元(30)的测量装置外壳(20)的电子插件(10)的电接口(6)，其特征在于：

所述适配器设备(1)包括支撑元件(2)，并且

用于机械稳固所述适配器设备(1)的所述机械接口配置在所述电子插件(10)的和/或所述测量装置外壳(20)的接口槽(11、21a)处，作为弹性且非导电的浇铸复合件，所述机械接口局部包围所述适配器设备(1)的所述支撑元件(2)，具有至少一个轮廓元件(4、5)，所述轮廓元件适于基本与所述接口槽(11、21a)的轮廓相吻合并建立了至所述槽的稳固有效的连接，其中：

在所述测量装置外壳(20)中进行中心稳固的所述轮廓元件(4)配置有至少局部对所述测量装置外壳(20)的内壁(21a)作用的轮廓，所述内壁(21a)形成了所述接口槽，并且所述内壁(21a)被弹性地支撑，其中所述轮廓元件(4)配置成由沿径向方向延伸的轮廓臂(4a，4b)形成的星形，其中所述支撑元件(2)与所述轮廓元件(4)局部包塑成型，其中所述轮廓元件(4)具有两个壁架状浇铸主体(4c，4d)，所述浇铸主体在所述支撑元件(2)的相反表面上的中心被引导并各自支撑两个轮廓臂(4a，4b)。

2.根据权利要求1所述的适配器设备(1)，其特征在于：所述轮廓元件(4)以星形配置，具有大致适应所述测量装置外壳(20)的横截面形状的放射状轮廓。

3.根据权利要求1或2所述的适配器设备(1)，其特征在于：所述轮廓元件(4、5)配置有稳固装置，其与所述接口槽(11、21a)相应的稳固槽装置相接合。

4.根据权利要求3所述的适配器设备(1)，其特征在于：所述稳固装置为销、壁架和/或卡合钩。

5.根据权利要求1或2所述的适配器设备(1)，其特征在于：所述支撑元件(2)配置成支撑板。

6.根据权利要求5所述的适配器设备(1)，其特征在于：所述支撑板为印刷电路板。

7.根据权利要求6所述的适配器设备(1)，其特征在于：所述支撑板配置成具有至少一条导体路径的柔性印刷电路板。

8.根据权利要求1或2所述的适配器设备(1)，其特征在于：所述适配器设备(1)配置有附加的电接口(7)来电连接至所述传感器单元(30)。

9.测量装置外壳(20)，是用于充填水平测量装置或压力测量装置，具有根据前述权利要求其中一个所述的适配器设备(1)。