CN114097310B - 外壳模块和现场装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用测量和自动化技术的现场装置(1)的外壳模块(10)，该外壳模块包括：外壳(11)，该外壳具有外壳壁(11.1)、第一外壳腔室(12.1)以及第二外壳腔室(12.2)，所述外壳腔室通过分隔壁(13)分隔开，该分隔壁特别地是以能够释放的方式紧固的，其中：该分隔壁具有贯通开口(13.1)，电气馈通件(14)被布置在该贯通开口中，该电气馈通件用于将测量/操作电子器件连接到接口电子器件；该馈通件满足Ex‑d标准的要求；该馈通件具有电绝缘承载体(14.1)和多个导电连接设备(14.3)，该电绝缘承载体具有纵向轴线(14.2)，并且所述多个导电连接设备用于提供电连接，所述连接设备延伸穿过所述承载体中的孔(14.4)；所述孔每个均具有沿着孔轴线(14.42)的第一延伸部(14.41)并且每个均具有内径(14.43)；所述连接设备每个均具有外径(14.301)；该承载体从该分隔壁的面向该第一外壳腔室的一侧插入到该贯通开口中，并且形成符合Ex‑d标准的阻火器。

Description

外壳模块和现场装置
技术领域
本发明涉及一种使用测量和自动化技术的现场装置的外壳模块，并且涉及一种这样的现场装置，其中，该外壳模块具有至少两个外壳腔室，其中，这些外壳腔室由分隔壁分隔开，其中，该外壳模块满足防燃类型Ex-d。
背景技术
WO 2011160949 A1公开了这样一种外壳模块，该外壳模块具有这样一种分隔壁，其中，测量/操作电子器件单元被布置在第一外壳腔室中，并且其中，接口电子器件单元被布置在第二外壳腔室中。电气连接被引导通过分隔壁中的开口，其中，该开口填充有浇注料，以满足关于防燃类型Ex-d的要求。
配备浇注料很复杂并且会迟延生产，因为浇注料必须在可以执行后续制造步骤之前硬化。更换电气连接或接近测量/操作电子器件单元以进行检查或更换也变得更加困难。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种外壳模块和具有这种外壳模块的现场装置，在该外壳模块和现场装置中，制造且还有维护得以简化，同时符合防燃类型Ex-d的要求。
使用测量和自动化技术的现场装置的根据本发明的外壳模块包括：
外壳，该外壳具有外壳壁和第一外壳腔室以及还有第二外壳腔室，所述外壳腔室由分隔壁分隔开，特别地是，该分隔壁以可释放的方式紧固，
其中，该现场装置的测量/操作电子器件单元被布置在第一外壳腔室中，并且其中，接口电子器件单元被布置在第二外壳腔室中，该接口电子器件单元用于连接用来向现场装置供电和/或交换数据的线路，
其中，该分隔壁具有贯通开口，该贯通开口具有电气馈通件，该电气馈通件用于将测量/操作电子器件单元连接到接口电子器件单元，
其中，对该馈通件的要求对应于根据2014-06的IEC60079-1、2014-06的EN60079-1的EX-d标准，
其中，该馈通件具有电绝缘承载体和若干个导电连接装置，该电绝缘承载体具有纵向轴线，并且所述若干个导电连接装置用于提供电连接，该连接装置行进穿过承载体中的孔或通孔，
其中，这些孔每个都具有沿着孔轴线的第一延伸部和内径，其中，这些连接装置每个都具有外径，
其中，该连接装置在该承载体的面向第一外壳腔室的一侧上沿所述第二外壳腔室的方向以形状锁定的方式保持在承载体中，
其中，孔的内径和相关联的连接装置的外径之间的差与第一延伸部的比率小于0.05，并且尤其是小于0.025，并且优选地是小于0.02，
其中，该承载体从分隔壁的面向第一外壳腔室的一侧插入到通道开口中，并且形成符合EX-d标准的阻火器。
在一个实施例中，至少一个连接装置是以下各项中的一项：
销，特别是金属销；
高频馈通线，
其中，该销或高频馈通线包括接触元件，这些接触元件用于与电子测量/操作电路和接口电子器件单元接触。
在一个实施例中，该高频馈通线具有导电套管、布置在该套管中的内导体以及电绝缘部，该电绝缘部将内导体与套管电隔离，
其中，该电绝缘部包括电介质，诸如PTFE。
这里，该电绝缘部应满足IEC60079-0、IEC60079-7和IEC60079-11标准以及还有EN60079-0、EN60079-7和EN60079-11标准的要求。
在一个实施例中，该贯通开口的内壁通过围绕承载体的间隙而与承载体的位于贯通开口中的侧向表面分隔开，
其中，该间隙具有间隙宽度，该间隙宽度通过在侧向表面和贯通开口的内壁之间的平均距离来测量，并且其中，该间隙在包含承载体的纵向截面的平面中具有路径长度，
其中，间隙宽度与路径长度的比率小于0.05，并且特别地是小于0.025且优选地是小于0.02。
在一个实施例中，该承载体在面向第一外壳腔室的一侧上具有肩部，该肩部适合于与贯通开口的边缘建立形状锁定连接，
其中，该肩部适合于以承压方式保持承载体。
在一个实施例中，该贯通开口的边缘是分隔壁中的凹部，该凹部在承载体的纵向轴线的方向上完全容纳该肩部。
在一个实施例中，位于贯通开口中的侧向表面的面向第一外壳腔室的部段具有第一周围，
其中，位于贯通开口中的侧向表面的面向第二外壳腔室的部段具有第二周围，
其中，该第一周围大于该第二周围。
在一个实施例中，该承载体由塑料、特别地是通过注射模制而制成。
在一个实施例中，该连接装置压入到孔中。
在一个实施例中，连接装置的外径沿着连接装置的纵向轴线变化。
在一个实施例中，该分隔壁插入到外壳中，使得在插入分隔壁时形成两个所述外壳腔室。
根据本发明的使用测量和自动化技术的现场装置包括：
如上所述的外壳模块；
测量传感器，该测量传感器用于检测至少一个被测量，并用于提供表示被测量的测量信号，
其中，该电子测量/操作电子器件单元被设计用以通过测量信号来确定和提供被测量的测量值。
附图说明
现在将参照示例性实施例来描述本发明。
图1示出了穿过根据本发明的示例性外壳模块的横截面；
图2a)到图2c)示出了根据本发明的示例性电气馈通件连同带有连接装置的承载体；
图3a)到图3c)示出了根据本发明的示例性电气馈通件连同带有连接装置的承载体；
图4示出了根据本发明的具有外壳模块的现场装置的示意性结构。
具体实施方式
图1示出了穿过使用测量和自动化技术的现场装置1的外壳模块10的横截面，该外壳模块具有外壳11，该外壳具有外壳壁11.1，该外壳包括第一外壳腔室12.1和第二外壳腔室12.2，该第一外壳腔室和第二外壳腔室由分隔壁13分隔开。该分隔壁具有贯通开口13.1。
测量/操作电子器件单元16.1被布置在第一外壳腔室12.1中，并且接口电子器件单元16.2被布置在第二外壳腔室中。该测量/操作电子器件单元被构造用以获取测量传感器的测量信号，并且提供用于被测量的测量值，该被测量由测量信号表示。该接口电子器件单元例如被构造用以使得测量值能够被读取或使得电源线能够被连接。该测量/操作电子器件单元和接口电子器件单元通过电气馈通件14连接，该电气馈通件被布置在贯通开口中。
第一外壳腔室与第二外壳腔室的分隔满足根据2014-06的IEC60079-1、2014-06的EN60079-1的Ex-d标准，其中，该分隔壁以及插入到贯通开口中的电气馈通件形成阻火器。
电气馈通件14具有电绝缘承载体14.1，该电绝缘承载体具有纵向轴线14.2和侧向表面14.11，其中，这里示出的承载体可以在面向第一外壳腔室的一侧上具有肩部14.5，该肩部适合于与贯通开口的边缘13.2形成形状锁定连接，其中，该肩部被构造用以以承压方式保持该承载体。如这里所示，该肩部可以埋头在分隔壁中的凹部13.3中，该凹部形成边缘13.2。该承载体还具有孔14.4，导电连接装置14.3被布置在该孔14.4中，用于将电子测量/操作电路16.1连接到接口电子器件单元16.2。
根据本发明，该孔的内径14.43和相关联的连接装置的外径14.301之间的差与该孔的沿着孔轴线14.42的第一延伸部14.41的比率小于0.05，特别地是小于0.025，优选地是小于0.02；也参见图2b)。这样，就连接装置而言，该承载体形成符合Ex-d标准的阻火器。
在一个实施例中，该承载体通过间隙与分隔壁分隔开，其中，间隙宽度与间隙长度的比率小于0.05，特别地小于0.025，且优选地小于0.02。该间隙宽度通过在侧向表面和贯通开口的内壁之间的平均距离测量，其中，该间隙在包含承载体的纵向截面的平面中具有路径长度，其中，该路径长度测量间隙长度。
图2a)从左到右示出了：如图1中示意性示出的根据本发明的示例性电气馈通件14的详细侧视图，该电气馈通件具有承载体14.1；该馈通件的俯视图；以及沿着俯视图中指示的平面A穿过该馈通件的截面。该承载体具有纵向轴线14.2，其中，用于将测量/操作电子器件单元16.1电连接到接口电子器件单元16.2的连接元件14.1在每种情况下被布置在承载体的孔14.4中。在该示例性实施例中，这些连接元件是导电销14.31，特别是金属销，这些导电销压入到孔中。由于该孔的内径和连接装置(在这种情况下是销)的外径之间的差与第一延伸部的比率小于0.05，特别地是小于0.025，并且优选地是小于0.02，所以在销和孔之间存在配合。在第一外壳腔室中产生的火焰前沿无法穿透得远至第二外壳腔室，使得这些孔中的连接元件形成符合Ex-d标准的阻火器。
如这里所示，该承载体的侧向表面14.11在面向第一外壳腔室的部段14.111中可以相比在第二部段14.112中具有较大周围。如这里所示，较大周围可以通过肋或通过承载体的周向连续加宽部来提供。这样，该承载体可以经由间隙配合而被容易地插入到外壳壁中，该间隙配合例如转变为压配合。
如平面图中所示，连接装置14.3可以布置成若干组，从而例如断开本质安全型连接(符合IEC60079-11)，以从其它非本质安全型连接传输增加的功率。
图2b)示出了沿着孔14.4穿过承载体的详细截面。该孔可以沿着孔轴线14.42具有变化的内径14.43。如图2c)所示，如果销沿着纵向轴线具有变化的外径14.301，所述外径14.301至少部分地与内径14.43互补，则可以将销精确地放置在孔中。
连接装置14.3(这里是销)具有接触元件14.33，这些接触元件用于与测量/操作电子器件单元16.1以及与接口电子器件单元16.2电接触。
图3a)到图3c)从左到右示出了带有承载体14.1的如图1中示意性示出的根据本发明的示例性电气馈通件14的详细侧视图，示出了该馈通件的俯视图，并且示出了沿着俯视图中指示的平面A穿过该馈通件的截面。
与图2a)到图2c)中示出的馈通件不同，该馈通件具有高频馈通线14.32。高频馈通线包括套管14.321、内导体14.322以及电绝缘部14.323，该内导体特别地是与套管同轴地行进，并且该电绝缘部用于套管和内导体的电隔离。图2a)到图2c)中所作的陈述也适用于图3所示的实施例。
图4示出了使用测量和自动化技术的现场装置1的示意性示例结构，该现场装置具有根据本发明的外壳模块10，该外壳模块具有外壳11，该外壳由外壳壁11.1形成。该外壳模块具有第一外壳腔室12.1和第二外壳腔室12.2，该第一外壳腔室和第二外壳腔室由分隔壁13分隔开。该分隔壁可以设置为以可释放方式紧固。电子测量/操作电路16.1布置在第一外壳腔室中，并且被构造用以操作该现场装置的测量传感器20，并且接口电子器件单元16.2布置在第二外壳腔室中。如上所述的根据本发明的馈通件14被构造用以将测量/操作电子器件单元电连接到接口电子器件单元。
附图标记列表
1 现场装置
10 外壳模块
11 外壳
11.1 外壳壁
12.1 第一外壳腔室
12.2 第二外壳腔室
13 分隔壁
13.1 贯通开口
13.11 内壁
13.2 边缘
13.3 凹部
14 电气馈通件
14.1 电绝缘承载体
14.11 侧向表面
14.111 第一部段
14.112 第二部段
14.2 纵向轴线
14.3 连接装置
14.301 外径
14.31 销
14.32 高频馈通线
14.321 套管
14.322 内导体
14.323 电绝缘部
14.33 接触元件
14.4 孔
14.41 第一延伸部
14.42 孔轴线
14.43 内径
14.5 肩部
15 间隙
15.1 间隙宽度
16.1测量/操作电子器件单元
16.2 接口电子器件单元
20 测量传感器

Claims (20)

1.一种使用测量和自动化技术的现场装置(1)的外壳模块(10)，所述外壳模块包括：
外壳(11)，所述外壳具有外壳壁(11.1)和第一外壳腔室(12.1)以及第二外壳腔室(12.2)，所述外壳腔室通过分隔壁(13)被分隔开，
其中，所述现场装置的测量/操作电子器件单元(16.1)被布置在所述第一外壳腔室中，并且其中，接口电子器件单元(16.2)被布置在所述第二外壳腔室中，所述接口电子器件单元用于连接用来向所述现场装置供电和/或用来交换数据的线路，
其中，所述分隔壁具有贯通开口(13.1)，电气馈通件(14)被布置在所述贯通开口中，所述电气馈通件用于将所述测量/操作电子器件单元连接到所述接口电子器件单元，
其中，对所述电气馈通件的要求对应于根据2014-06的IEC60079-1、2014-06的EN60079-1的Ex-d标准，
其中，所述电气馈通件具有电绝缘承载体(14.1)和若干个导电连接装置(14.3)，所述电绝缘承载体具有纵向轴线(14.2)，并且所述若干个导电连接装置用于提供电连接，所述连接装置行进穿过所述承载体中的孔(14.4)，
其中，所述孔每个都具有沿着孔轴线(14.42)的第一延伸部(14.41)和内径(14.43)，其中，所述连接装置每个都具有外径(14.301)，
其中，所述连接装置在所述承载体的面向所述第一外壳腔室的一侧上沿所述第二外壳腔室的方向以形状锁定的方式保持在所述承载体中，
其特征在于，所述孔的内径和相关联的所述连接装置的外径之间的差与第一延伸部间隙长度的比率小于0.05，
其中，所述承载体从所述分隔壁的面向所述第一外壳腔室的一侧被插入到所述贯通开口中，并且形成符合所述Ex-d标准的阻火器。
2.根据权利要求1所述的外壳模块，
其中，至少一个连接装置是销(14.31)，
并且其中，所述销包括接触元件(14.33)，所述接触元件用于与所述测量/操作电子器件单元(16.1)和所述接口电子器件单元接触。
3.根据权利要求1所述的外壳模块，
其中，至少一个连接装置是高频馈通线(14.32)，
并且其中，所述高频馈通线(14.32)包括接触元件(14.33)，所述接触元件用于与所述测量/操作电子器件单元(16.1)和所述接口电子器件单元接触。
4.根据权利要求3所述的外壳模块，
其中，所述高频馈通线具有导电套管(14.321)、布置在所述套管中的内导体(14.322)以及电绝缘部(14.323)，所述电绝缘部将所述内导体与所述套管电隔离，
其中，所述电绝缘部包括电介质。
5.根据权利要求1中所述的外壳模块，
其中，所述贯通开口的内壁(13.11)通过围绕所述承载体的间隙(15)而与所述承载体的位于所述贯通开口中的侧向表面(14.11)分隔开，
其中，所述间隙具有间隙宽度(15.1)，所述间隙宽度通过在所述侧向表面和所述贯通开口的所述内壁之间的平均距离来测量，并且其中，所述间隙在包含所述承载体的纵向截面的平面中具有路径长度，
其中，所述间隙宽度与所述路径长度的比率小于0.05。
6.根据权利要求5所述的外壳模块，
其中，所述承载体在面向所述第一外壳腔室的一侧上具有肩部(14.5)，所述肩部适合于与所述贯通开口的边缘(13.2)建立形状锁定连接，
其中，所述肩部适合于以承压方式保持所述承载体。
7.根据权利要求6所述的外壳模块，
其中，所述贯通开口的所述边缘(13.2)是所述分隔壁中的凹部(13.3)，所述凹部在所述承载体的所述纵向轴线的方向上完全容纳所述肩部。
8.根据权利要求5所述的外壳模块，
其中，位于所述贯通开口中的所述侧向表面的面向所述第一外壳腔室(12.1)的第一部段(14.111)具有第一周围，
并且其中，位于所述贯通开口中的所述侧向表面的面向所述第二外壳腔室(12.2)的第二部段(14.112)具有第二周围，
其中，所述第一周围大于所述第二周围。
9.根据权利要求1所述的外壳模块，
其中，所述承载体(14.1)由塑料制成。
10.根据权利要求9所述的外壳模块，
其中，所述连接装置(14.3)被压入到所述孔中。
11.根据权利要求10所述的外壳模块，
其中，所述连接装置的外径沿着所述连接装置的纵向轴线变化。
12.根据权利要求1所述的外壳模块，
其中，所述分隔壁(13)被插入到所述外壳中，使得两个所述外壳腔室在插入时形成。
13.根据权利要求1所述的外壳模块，其中，所述分隔壁(13)是以能够释放的方式紧固的。
14.根据权利要求1所述的外壳模块，其中，所述差的比率小于0.025。
15.根据权利要求1所述的外壳模块，其中，所述差的比率小于0.02。
16.根据权利要求2所述的外壳模块，其中，所述销是金属销。
17.根据权利要求4所述的外壳模块，其中，所述电绝缘部包括PTFE。
18.根据权利要求5所述的外壳模块，其中，间隙宽度与路径长度的所述比率小于0.02。
19.根据权利要求9所述的外壳模块，其中，所述承载体(14.1)通过注射模制制成。
20.一种使用测量和自动化技术的现场装置(1)，包括：
根据权利要求1所述的外壳模块(10)，
测量传感器(20)，所述测量传感器用于检测至少一个被测量，并用于提供表示所述被测量的测量信号，
其中，所述测量/操作电子器件单元(16.1)被设计用以借助所述测量信号来确定和提供所述被测量的测量值。
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