CN112040682A - 具有固定适配器的现场设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于现场设备(200)的固定系统(100)，包括：至少一个现场设备(200)，其包括第一壳体部(230)；至少一个固定适配器(300)，其包括用于防松脱地容纳所述第一壳体部(230)的第二壳体部(310)；其中，所述第一壳体部(230)包括至少一个固定装置，并且/或者所述第二壳体部(310)包括至少一个固定装置；其中，所述固定装置布置为使得所述现场设备(200)能够在第一取向上与所述第二壳体部(310)接合且能够在第二取向上与所述第二壳体部(310)接合。

Description

具有固定适配器的现场设备
技术领域
本发明涉及包括现场设备和固定适配器的用于现场设备的固定系统、固定适配器在这种系统中的使用以及现场设备在这种系统中的使用。
背景技术
在过程自动化和过程工业中广泛使用现场设备，以监控和确定一个或多个过程变量或测量变量。例如，现场设备可以用于确定介质的压力、介质的物位、介质的流量、介质的流速、温度或其他过程变量。在此，现场设备越来越多地集成在网络中，并且例如与计算机、智能手机、笔记本等联网。由此，这些联网的现场设备可以向计算机单元、评估单元或可视化单元传送测量数据、参数数据或诊断数据。
通常，这种现场设备的壳体适配于特定的固定情况。不同的固定情况意味着壳体必须适应于这种安装情况，以便能够实现现场设备的最佳定位。因此，在实践中，现场设备布置在容器外部，例如布置在容器壁上或容器上方的顶板上，或也可以布置在容器内部，其中，在以前的解决方案中，也可以更改布置在现场设备中的测量单元的定向或取向，这具体取决于现场设备是布置在容器壁上、顶板安装座(Deckenmontage)上或是容器内部。
在这方面，目前已经发现，进一步需要简化现场设备的安装或简化对特定安装情况的适应。
发明内容
由此，本发明的目的是提供一种更简单的现场设备安装方案。此外，本发明的目的是提供一种简单方案，该方案避免或至少简化在其它情况下对设置在现场设备中的测量单元的取向的必要调整。
在阅读以下说明时提及的或本领域技术人员可以认识到的该目的和其他目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求以特别有利的方式进一步发展本发明的中心思想。
根据本发明的用于现场设备的固定系统包括：至少一个现场设备，其包括第一壳体部；至少一个固定适配器，其包括用于防松脱地(verliersicheren)容纳第一壳体部的第二壳体部；其中，第一壳体部包括至少一个固定装置，并且/或者第二壳体部包括至少一个固定装置；其中，一个固定装置或多个固定装置布置为使得现场设备能够在第一取向上与第二壳体部接合且能够在第二取向上与第二壳体部接合。
根据本发明的现场设备应当理解为用于监控和检测一个或多个过程变量的任意单元，并且不限于特定现场设备，只要这些现场设备可以在不同的安装情况下使用即可。
根据本发明，固定装置布置在两个壳体部的至少一者上，使得现场设备可以在至少两个定向上防松脱地布置在固定适配器中或上。换句话说，本发明提出一种具有固定适配器的系统，现场设备或现场设备的壳体可以以至少两个不同的方位安装在固定适配器上，使得固定适配器可以例如固定在容器壁上或顶板安装座中，并且随后通过现场设备在固定适配器中的不同布置选项而使现场设备的定向或取向适应于安装情况。在这方面，应该指出，本发明不限于特定的安装情况，特别地，根据本发明的固定系统可以用在容器上，容器外部，容器内部，顶板上、管道上或通道中等。本发明也不限于特定数量的固定装置或固定装置在现场设备和/或固定适配器上的特定布置。在这方面，仅仅重要的是，通过一个固定装置或多个固定装置可以在至少两个定向/取向上将现场设备防松脱地布置在固定适配器上或中。
在本发明的第一替代例中，两个壳体部都可以包括相应地设计和布置的固定装置，这些固定装置可以相互接合。在另一替代性的实施例中，在两个壳体部中的每个壳体部上可以布置两个固定装置，每个固定装置可以分别与另一壳体部的两个固定装置接合。唯一重要的是，通过固定装置能够实现现场设备在固定适配器上的至少两个不同的定向或取向。
在另一实施例中，第一壳体部和第二壳体部中的一者可以包括第一固定装置和第二固定装置，而另一者包括第三固定装置，第三固定装置能够在现场设备的第一取向上与第一固定装置接合并且能够在现场设备的第二定向上与第二固定装置接合。此外，在这方面，优选地，第一固定装置和第二固定装置布置在第一壳体部上，并且第三固定装置布置在第二壳体部上。换句话说，在这方面，优选地，在现场设备上或现场设备的壳体上布置至少两个固定装置，这些固定装置可以分别与固定适配器的第三固定装置接合，即，固定适配器的第三固定装置可以在现场设备的第一方位或第一取向的情况下与现场设备的第一固定装置接合，并且可以在现场设备的第二方位或第二取向的情况下与现场设备的第二固定装置接合。
有利地，第一固定装置和第二固定装置布置在第一壳体部的相对两侧。此外，在这方面，有利地，固定装置布置在第一壳体部的角部区域中和/或第二壳体部的容纳部的角部区域中。由此，在该优选实施例中，现场设备的壳体包括两个固定装置，这两个固定装置优选地布置在现场设备的壳体的角部区域中，使得现场设备可以插入固定适配器的容纳部中，并且现场设备的相应固定装置可以交替地与固定适配器的固定装置作用。替代地，固定装置也可以环向地布置在壳体部上或中。
此外，优选地，第一固定装置和第二固定装置关于平面镜像对称地布置，使得现场设备可以在相对于第二取向旋转180°的第一取向上布置在第二壳体部上。固定装置的这种布置可以使现场设备或布置在现场设备中的测量单元的取向适应于不同的安装情况，例如容器上的安装或顶板安装座中的安装。通常，安装情况在如下情况下变得不同：例如当安装在容器上并且当安装在例如容器上方的顶板上时(顶板安装)，现场设备必须旋转180°。此外，优选地，现场设备的壳体被设计为关于如下平面基本对称，现场设备可以针对在固定适配器中的不同取向或布置围绕该平面旋转。然而，在这方面，现场设备的壳体不必被设计为完全对称，而是仅仅可彼此接触的表面和固定装置对称即可。在这方面，应当指出，镜像对称、旋转对称或其他对称仅仅是特别优选的实施例。然而，这种对称对于本发明的实现不是必需的，只要通过固定装置在至少两个取向上能够将现场设备防松脱地布置在固定适配器上或中即可。
优选地，固定装置被设计为相应的锁销连接部(Rastverbindungen)、卡口连接部(Bajonettverbindungen)、插接连接部(Schnappverbindungen)、榫槽连接部(Feder-/Nutverbindungen)、周向连接部(umlaufendeVerbindungen)或螺纹连接部(Schraubverbindungen)。此外，在这方面，优选使用可拆卸连接部，即，允许现场设备可以再次从固定适配器拆卸的连接部。此外，有利地，所使用的连接部可以首先将固定适配器固定在安装位置，并随后将现场设备连接到固定适配器。此外，也可以在固定系统中使用不同的固定装置/元件等，只要可以由此在至少两个取向上将现场设备防松脱地布置在固定适配器上或固定适配器中即可。
有利地，各个固定装置包括至少两个固定元件，固定元件优选地彼此相对地布置。换句话说，优选地，例如通过两个插接连接部或锁销连接部实现固定装置，插接连接部或锁销连接部布置在一个壳体的相对的角部区域中。在此，所使用的固定元件可以是点作用连接部(例如螺纹连接部)或线作用连接(例如细长的锁销连接或榫槽连接)。然而，替代地或额外地，当可以在至少两个取向上将现场设备防松脱地布置在固定适配器上或中时，固定装置也可以包括居中地布置的固定元件，例如插接连接部、螺纹连接部等。
优选地，现场设备的第一壳体部可以容纳在固定适配器的第二壳体部中，使得两个壳体部在连接状态形成公共基面，其中，所形成的基面是平面或曲面。此外，在这方面，优选地，现场设备以这样的方式容纳在固定适配器的容纳部中：现场设备可以或多或少地完全布置在固定适配器的容纳部中，并且固定适配器和现场设备形成至少一个公共基面。基面可以有利地用作接触面，以将固定适配器或现场设备例如布置在容器上并固定在其上。在此，优选地，基面的几何形状适用于相应的使用位置的几何形状。如果固定系统例如布置在容器的平坦表面上，那么基面优选地具有相应的平面设计，另一方面，如果固定系统布置在曲面上，(例如布置在管道上)，那么基面优选地具有相应的曲面设计。例如，固定系统或固定适配器在使用位置上的固定可以借助扎带、捆带、绑带或其他固定装置进行。替代地或额外地，在诸如容器的表面之类的安装位置上，可以通过粘合连接、螺纹连接或焊接连接来固定固定系统或固定适配器。
有利地，现场设备包括方位或定向检测单元，所述方位检测单元或定向检测单元被配置为用于确定现场设备例如是在第一取向上还是在第二取向上布置在第二壳体上。由此，在信号评估中，可以(优选自动地)考虑固定系统或现场设备的相应定向。这在通过将固定系统定位在容器上或顶板安装座中时是特别有利的，因为现场设备的定向在这两种位置处通常不同。在这种情况下，现场设备在固定适配器上或中的取向可用于确定固定系统是布置在容器上还是布置在顶板安装座中，使得在信号评估中，可以(自动地)考虑所发送的信号是否穿过(容器)壁。由此，信号处理过程中可以考虑相应的信号路径，使得可以避免可能的误解释。在这方面，优选地，方位检测单元例如包括簧片触点或霍尔传感器，所述簧片触点或霍尔传感器被配置为用于与布置在固定适配器上的磁性单元相互作用，以确定现场设备的取向。在此，两个所述的传感器提供简单可靠的方式来确定现场设备在固定适配器中或上的取向，并由此优选地提供确定固定系统如何固定或布置的方式。
优选地，现场设备是物位测量单元，所述物位测量单元被配置为基于物位测量单元发射的并反射到物位测量单元的信号的传播时间测量来确定物位，所述信号优选地是雷达信号或微波信号。此外，在这方面，优选地，现场设备被配置为在信号评估中考虑现场设备是在第一取向上布置还是在第二取向上布置。尤其在现场设备被构造为物位测量单元的情况下，优选地，在信号评估中考虑现场设备的取向。因此，特别优选地，现场设备的第一取向用于将固定系统布置在容器上，并且现场设备的第二取向用于将固定系统布置在顶板安装座上。
此外，本发明涉及固定适配器在上述系统中的使用，固定适配器包括壳体部，壳体部用于防松脱地容纳现场设备的壳体部。最后，本发明也涉及现场设备在上述系统中的使用，现场设备包括壳体部，壳体部被防松脱地容纳在固定适配器的壳体部中。
附图说明
下文参照附图详细说明。
图1示出根据本发明的第一优选实施例的具有现场设备和固定适配器的固定系统的示意图，其中，该实施例中的固定适配器包括两个固定装置，并且现场设备包括一个固定装置；
图2示出图1所示的固定系统在第一安装情况下的示意图，其中，现场设备在固定适配器中具有第一取向；
图3示出图1所示的固定系统在第二安装情况下的示意图，其中，现场设备在固定适配器中具有第二取向；
图4示出根据本发明的第二优选实施例的具有现场设备和固定适配器的固定系统的示意图，其中，现场设备和固定适配器在该实施例中均只包括一个固定装置；
图5是根据本发明的第三优选实施例的具有现场设备和固定适配器的固定系统的示意图，其中，在该实施例中，只使用一个固定装置将现场设备固定在固定适配器上；并且
图6示出根据本发明的第四优选实施例的具有现场设备和固定适配器的固定系统的示意图，其中，在该实施例中，使用两个固定装置将现场设备固定在固定适配器上。
具体实施方式
图1示出包括现场设备200和固定适配器300的固定系统100的示意图。
在所示的特别优选的实施例中，现场设备200被设计为物位测量单元，并包括信号检测单元210和信号评估单元220。在此，信号检测单元210被配置为基于由信号检测单元210发射并再次被反射到信号检测单元210的信号的传播时间测量来确定物位，其中，优选地，将雷达信号或微波信号用于所述信号。
此外，现场设备200还包括壳体部230，在壳体部中布置或固定有相应的单元。另外，壳体部230还包括两个固定元件240，固定元件240共同形成第一固定装置，并设置在壳体部230的上部的、相对的两侧或角部区域中。此外，壳体部230还包括由两个固定元件250实现的第二固定装置，固定元件250设置在壳体部230的下部的、相对的两侧或角部区域中。从图1中可以清楚地看到，壳体部230被设计为关于平面260基本镜像对称，即，在将壳体部230或现场设备200旋转180°时，上部的固定元件240(第一固定装置)到达下部的固定元件250的位置。最后，在所示的特别优选的实施例中，现场设备200还包括作为簧片触点或霍尔传感器的形式的方位检测单元270，以确定现场设备200在固定适配器300上或中的定向。替代地，固定元件240、250也可以被设计为环向固定元件240、250。
固定适配器300包括壳体部310，在壳体部310上或中设置有容纳区域320，在容纳区域320中可以布置现场设备200，即，固定适配器300的容纳区域320的几何形状被设计或其尺寸被设置成使得现场设备200的壳体部230可以布置在容纳区域320中，其中，优选地，现场设备200的壳体部230可以完全插入容纳区域320中，使得两个壳体部230、310形成至少一个公共基面330。此外，壳体部310还包括第三固定装置，第三固定装置为两个彼此相对的固定元件340的形式，固定元件340被设计成使得它们可以防松脱地与现场设备200的固定装置240、250接合。在此，固定元件340布置在容纳区域320的相对的角部区域中。在现场设备200的第一定向上，第一固定装置240可以与第三固定装置340接合，并且在现场设备200的第二定向上，第二固定装置250可以与第三固定装置340接合。在所示的特别优选的实施例中，现场设备200的第一定向相对于现场设备200的第二定向旋转180°，其中，在第一定向和第二定向的情况下，现场设备200可以布置或固定在固定适配器300的容纳区域320中。
此外，固定适配器300还包括磁性单元350，磁性单元350被配置为与现场设备的方位检测单元270相互作用。
在这方面，应当指出，在本发明的替代实施例中，第一和第二固定装置240、250也可以设置在固定适配器300上，在这种情况下，第三固定装置340必须设置在现场设备200上。此外，可以在固定适配器300中而不是在现场设备200中设置方位检测单元270。在这种情况下，相应的磁性单元350必须设置在现场设备200上。
图2示出图1的在第一安装情况下的固定系统100。在第一安装情况下，固定系统100在容器外部布置在容器的外表面/外壁400上。在所示的布置中，现场设备200布置在固定适配器300的容纳部320中，使得两个壳体部230、310形成公共的平坦基面330。固定系统100在基面330上固定在外表面400上，其中，这种固定可以例如借助粘合连接、焊接、双面胶带等进行。方位检测单元270以及与其相互作用的磁性单元350可以确定现场设备200以何种定向或取向布置在固定适配器300中，并且确定出固定系统100布置在容器的外表面400上，使得信号评估单元220可以考虑布置情况。
图3示出图1的在第二安装情况下的固定系统100。例如，在第二安装情况下，固定系统100布置在容器上方的顶板的表面500上。现场设备200布置在固定适配器300的容纳部320中，使得两个壳体部230、310形成公共的平坦基面330。固定系统100使用基面330固定到内表面500，其中，这种固定此处借助相应的螺纹连接部510来实现。与磁性单元350相互作用的方位检测单元270可以确定现场设备200以何种定向布置在固定适配器300中，并因此确定出固定系统100布置在顶板安装座中，使得信号单元220再次可以考虑布置情况，即，在现场设备200的附近区域，在测量路径中没有布置壁等。
图4示出根据本发明的第二优选实施例的具有现场设备200'和固定适配器300'的固定系统100'的示意图，固定系统100'例如布置在容器的外表面/外壁400'上，其中，与上述实施例的不同之处在于，在该实施例中，现场设备200'和固定适配器300'均只包括固定装置240'、340'。关于各个部分的说明参考上述说明。固定适配器300'同样地包括容纳区域320'，在容纳区域中可以在两个定向上容纳现场设备200'。如图4可以清楚地看到，固定装置240'、340'大致居中地布置在壳体部上，例如布置在中心对称平面260'上。例如，在此，可以借助锁销连接、插接连接、环向连接装置等实现固定装置240'、340'，其中，此处本发明也不限于具体的固定装置240'、340'，只要现场设备200'可以在两个定向上防松脱地布置在固定适配器300'中或上即可。
图5示出根据本发明的第三优选实施例的具有现场设备200”和固定适配器300”的固定系统100”的示意图，其中，固定系统100”例如再次布置在容器的壁400”上。有关各个部分的说明再次参照上述说明。固定适配器300”包括容纳区域320”，在容纳区域中可以在两个定向上容纳现场设备200”。如图5可以清楚地看到，此处例如通过螺纹连接部实现固定装置240”、340”，使得现场设备200”可以在两个定向上螺接到固定适配器300”和/或壁400”。为了固定固定适配器300”，例如此处可以通过螺纹连接部510”例如仅在一侧将固定适配器固定在壁400”上。
图6示出根据本发明的第四优选实施例的具有现场设备200”'和固定适配器300”'的固定系统100”'的示意图，其中，固定系统100”'例如再次布置在容器的壁400”'上。关于各个部分的说明再次参照上述说明。固定适配器300”'包括容纳区域320”'，在容纳区域中可以在两个定向上容纳现场设备200”'。如图6可以清楚地看到，此处例如通过两个螺栓选项来实现固定装置240”'、340”'、250”'，即，在第一定向上，现场设备200”'可以使用第一螺纹连接部240”'、340”'固定到固定适配器300”'和/或壁400”'上，并且在第二定向上，现场设备200”'可以旋转180°，并且使用第二螺纹连接部250”'、340”'固定到固定适配器300”'和/或壁400”'。在所示的示例性实施例中，此处固定适配器300”'例如通过螺纹连接部510”'再次在一侧处固定到壁400”'。
应当指出，本发明不限于将特定现场设备200与固定适配器300结合使用。然而，特别优选地，本发明使用物位测量单元形式的现场设备200，所述物位测量单元基于由物位测量单元发射并反射到物位测量单元的信号的传播时间测量来确定物位。特别地，这尤其是基于这样的事实：即，这种物位测量单元通常布置在容器的外表面/外壁上或布置在容器上方的顶板安装座中。此外，本发明不限于前述所示的优选实施例，只要其被包含在下述权利要求的主题中即可，特别地，本发明不限于特定数量的固定装置或它们在现场设备和/或固定适配器上的具体布置。对于本发明的实施，现场设备、固定适配器或固定装置的布置在相应的壳体部上的特定对称性不是必要的。固定装置的位置也可以变化，并且不限于壳体的相对边缘。在这方面仅仅重要的是，一个或多个固定装置使现场装置能够在至少两个定向/取向上防松脱地布置在紧固适配器上或中。此外，本领域技术人员应认识到，上述示例性实施例的各个部分还可以取决于特定的应用需求彼此组合和/或彼此结合。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年6月3日提交的欧洲专利申请19 177 921.4的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。
附图标记列表
100固定系统
200现场设备
210信号检测单元
220信号评估单元
230第一壳体部
240第一固定元件(第一固定装置)
250第二固定元件(第二固定装置)
260对称平面
270方位检测单元
300固定适配器
310第二壳体部
320容纳区域
330公共基面
340第三固定元件(第三固定装置)
350磁性单元
400容器外表面
500容器内表面
510螺纹连接部

Claims (15)

1.一种用于现场设备(200)的固定系统(100)，包括：
至少一个所述现场设备(200)，其包括第一壳体部(230)；
至少一个固定适配器(300)，其包括用于防松脱地容纳所述第一壳体部(230)的第二壳体部(310)，
其中，所述第一壳体部(230)包括至少一个固定装置，并且/或者所述第二壳体部(310)包括至少一个固定装置，
其中，所述固定装置布置为使得所述现场设备(200)能够在第一取向上与所述第二壳体部(310)接合且能够在第二取向上与所述第二壳体部(310)接合。
2.根据权利要求1所述的固定系统(100)，其中，所述第一壳体部(230')包括第一固定装置，并且所述第二壳体部(310')包括第二固定装置，其中，所述第一固定装置能够在所述现场设备的所述第一取向上与所述第二固定装置接合且能够在所述第二取向上与所述第二固定装置接合。
3.根据权利要求1所述的固定系统(100)，其中，所述第一壳体部(230)和所述第二壳体部(310)中的一者包括第一固定装置(240)和第二固定装置(250)，并且所述第一壳体部(230)和所述第二壳体部(310)中的另一者包括第三固定装置(340)，
其中，所述第三固定装置(340)能够在所述现场设备(200)的所述第一取向上与所述第一固定装置(240)接合且能够在所述现场设备(200)的所述第二取向上与所述第二固定装置(250)接合。
4.根据权利要求2所述的固定系统(100)，其中，所述第一固定装置(240)和所述第二固定装置(250)设置在所述第一壳体部(230)上，并且所述第三固定装置(340)设置在所述第二壳体部(310)上。
5.根据前述权利要求3和4中任一项所述的固定系统(100)，其中，所述第一固定装置(240)和所述第二固定装置(250)布置在所述第一壳体部(230)的相对侧上，并且其中，优选地，所述固定装置(240、250、340)布置在所述第一壳体部(230)的角部区域中和/或所述第二壳体部(310)的容纳部(320)的角部区域中。
6.根据前述权利要求3至5中任一项所述的固定系统(100)，其中，所述第一固定装置(240)和所述第二固定装置(250)关于平面(260)镜像对称地布置，使得所述现场设备(200)能够在相对于所述第二取向旋转180°的所述第一取向上布置在所述第二壳体部(310)上。
7.根据前述任一项权利要求所述的固定系统(100)，其中，所述固定装置(240、250、340)被设计为相应的锁销连接部、卡口连接部、插接连接部、榫槽连接部和/或螺纹连接部。
8.根据前述任一项权利要求所述的固定系统(100)，其中，各个所述固定装置(240、250、340)包括至少两个相对地布置的固定元件。
9.根据前述任一项权利要求所述的固定系统(100)，其中，所述现场设备(200)的所述第一壳体部(230)能够以如下方式被容纳在所述固定适配器(300)的所述第二壳体部(310)中：这两个壳体部(230、310)在连接状态下形成公共的基面(330)，其中，所形成的所述基面(330)优选是平面(330)或曲面。
10.根据前述任一项权利要求所述的固定系统(100)，其中，所述现场设备(200)包括方位检测单元(270)，所述方位检测单元被配置为用于确定所述现场设备(200)是在所述第一取向上还是在所述第二取向上布置在所述第二壳体部(310)上。
11.根据权利要求10所述的固定系统(100)，其中，所述方位检测单元(270)包括簧片触点或霍尔传感器，所述簧片触点或所述霍尔传感器被配置为用于与布置在所述固定适配器上的磁性单元(350)相互作用，以确定所述现场设备(200)的取向。
12.根据前述任一项权利要求所述的固定系统(100)，其中，所述现场设备(200)是物位测量单元，所述物位测量单元被配置为基于在所述物位测量单元处发射并反射到所述物位测量单元上的信号的传播时间测量来确定物位，所述信号优选是雷达信号或微波信号。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的固定系统(100)，其中，所述现场设备(200)被配置为在信号评估中考虑所述现场设备是在所述第一取向上布置还是在所述第二取向上布置。
14.根据前述任一项权利要求所述的固定系统(100)，其中，所述现场设备设有用于将所述固定系统(100)布置在容器内部的取向，并且所述现场设备设有用于将所述固定系统(100)布置在容器外部或容器上的取向。
15.包括防松脱地容纳现场设备的壳体部的壳体部的固定适配器在根据权利要求1至14中任一项所述的系统中的使用和/或包括防松脱地被容纳在固定适配器的壳体部中的壳体部的现场设备在根据权利要求1至14中任一项所述的系统中的使用。
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