CN202135426U - 用于现场设备的套环型盖和外壳组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种现场设备组件，包括外壳体、安装到外壳体并且至少部分地定位在外壳体内的第一电路子组件、具有肩部的第一盖底座、定位在第一盖底座和外壳体上的相匹配的火焰通路限制结构、配置为套设在第一盖底座上并且允许相对于第一盖底座旋转的第一带螺纹的套环、以及固定到第一盖底座的第二电路子组件。第一带螺纹的套环螺纹地结合外壳体，并且包括与第一盖底座的肩部结合以将第一盖底座固定到外壳体的结合结构。第二电路子组件包括电连接器，该电连接器配置为用于与外壳体内的匹配电连接器线性插入结合以电连接第一电路子组件和第二电路子组件。

Description

用于现场设备的套环型盖和外壳组件

技术领域

本实用新型涉及封装的电子组件和相关制造方法，并且更具体地，涉及具有可移除盖的防爆现场设备及其制造方法。

背景技术

可以包括工业过程变送器、控制器等的现场设备用在多种环境中的工业过程设施中。例如，现场设备可以包括传感器，以感测压力、温度、振动、流量或者几乎任何与工业过程相关的其它参数，和/或可以包括致动器或者管理、控制或者以其它方式与工业过程相互作用的其它设备。很多工业过程设施位于腐蚀环境中，或者可能经受火、爆炸或者振动的风险，并且因此现场设备必须一般被构造以防爆并且以其它方式能够合适地经受操作环境条件。现场设备可以无线或者使用硬线连接与控制室、其它设备等等通信，以帮助提供工业过程管理。典型地，现场设备安装在期望的位置处并且由操作者在安装位置处使用编程设备配置。然而，这种编程设备可能昂贵，并且必须被传送到安装位置由操作者使用。然而，期望能够在不需要移除变送器盖的情况下配置现场设备，因为盖可能难以移除并且然后重新安装，并且盖移除不期望地暴露变送器的内部区域至环境。因此期望提供适合与现场设备一起使用的本地操作者界面。

现场设备典型地采用可拆除地固定到变送器外壳的带螺纹的盖以提供防爆壳体。然而，如果盖物理地接触敏感电路或者相关结构(例如，承载LOI电路的显示屏)，当将盖与变送器外壳结合(或者脱离)时施加的扭矩以及在操作过程中遭受的振动或者震动可能干扰、损坏或者甚至破坏敏感电路。为此原因，在为具有位于盖附近的LOI元件的现场设备提供本地操作者界面(LocalOperator Interface，LOI)方面，传统的带螺纹的盖是有问题的。

图1是现有技术的活管接组件(pipe union assembly)20的分解透视图(可从明尼苏达州Chanhassen的罗斯蒙德公司获得，如部分No.00079-0288-0001)，其满足国际电工委员会(IEC)标准60079-1(2007)的防爆要求。组件20包括第一管接头22、第二管接头24和套环26。第一和第二管接头22和24一般为用于连接邻近管道、导管等等的末端开口的圆筒形构件。第一和第二管接头22和24具有匹配的锯齿状突起28(第一管接头上的锯齿状突起28在图1中不可见)，其结合以形成防爆火焰通路。套环26可以围绕第二管接头24定位，抵靠第二管接头24的肩部30，并且拧在第一管接头22上，以推动第二管接头24与第一管接头22结合。组件20允许第一管接头22和第二管接头24之间的旋转。

实用新型内容

根据本实用新型的现场设备组件，包括外壳体、安装到外壳体并且至少部分地定位在外壳体内的第一电路子组件、具有肩部的第一盖底座、定位在第一盖底座和外壳体上的相匹配的火焰通路限制结构、配置为套设在第一盖底座上并且允许相对于第一盖底座旋转的第一带螺纹的套环、以及固定到第一盖底座的第二电路子组件。第一带螺纹的套环螺纹地结合外壳体，并且包括与第一盖底座的肩部结合以将第一盖底座固定到外壳体的结合结构。第二电路子组件包括电连接器，该电连接器配置用于与外壳体内的匹配电连接器线性插入结合以电连接第一电路子组件和第二电路子组件。

附图说明

图1是现有技术防爆活管接的爆炸透视图。

图2A是说明根据本实用新型的现场设备系统的第一实施方式的结构图。

图2B是说明根据本实用新型的现场设备系统的第二实施方式的结构图。

图2C是说明根据本实用新型的现场设备系统的第三实施方式的结构图。

图3是用于根据本实用新型的现场设备的盖和外壳组件的分解透视图。

图4是沿着图3的线4-4获得的现场设备的一部分的截面图。

图5是现场设备的一部分的截面图，说明防旋转结构的实施方式。

图6是现场设备的盖组件的部分的横截面图。

图7是说明组装用于根据本实用新型现场设备的盖和外壳组件的方法的流程图。

虽然上述附图阐明了本实用新型的几个实施方式，如在讨论中所提及，其它实施方式也是可以预期的。在所有情况中，本公开以代表性而非限制性的方式呈现本实用新型。应理解，本领域技术人员可能想出落入本实用新型的范围和精神内的多个其它修改和实施方式。附图可以不按比例绘制。相同附图标记在整个附图中从始至终表示相同部件。

具体实施方式

诸如工业过程变送器和控制器的现场设备通常使用在暴露设备到腐蚀、火、爆炸、振动和其它极端条件的环境中。为此原因，使用在工业过程设施中的现场设备被特别地构造，从而其可以合适地经受预期的操作条件。最后，现场设备典型地具有由耐久铸件和机加工金属材料制造的粗糙外壳，带有螺纹地连接(即，旋上)的盖。盖可以包括定位在本地界面子组件上的透明部分。为了满足防爆要求，透明部分通常设置为相当厚(例如，约9mm或者更多)的玻璃片。

期望有输入到现场设备，该现场设备可以在不从外壳移除盖并且暴露现场设备的内部到环境的情况下被致动。用具有一个或多个传导板(或者按钮)的触摸电路通过形成盖透明部分的诸如玻璃或者塑料之类的电介质材料感测电容信号是可能的。触摸电路的传导板和人手指(或者其它附属肢体)形成由形成盖透明部分的电介质分开的电容器。电容测量的信号强度与电介质相关，更好的信号检测结果源自具有较高电介特性的分离材料。为此原因，盖的相对厚的透明部分对信号强度来说是不期望的。而且，在电容器中的任何空气间隙将进一步地减少信号强度，从而空气量应被最小化以保持可接受的信号水平。因此，期望减少或者消除触摸电路和盖的玻璃之间的空气间隙，并且相对地精确地控制任何这种空气间隙。然而，因为现场设备典型地具有带螺纹的盖，其期望用于满足防爆要求，当盖与变送器外壳结合(或者脱离)时施加的扭矩可能干扰、损坏或者甚至破坏敏感显示器、触摸和/或其它电路(如果盖接触那个电路)。如果电路与盖物理接触，振动也可以导致类似损坏，而且，传统带螺纹的盖的连接使其难以控制触摸电路和盖的透明部分之间的空气间隙。盖和连接到外壳的电路之间的公差难以控制，并且将电子电路安装到相对于外壳旋转的带螺纹的盖对于在电路和外壳中的非旋转组件之间进行电连接来说产生了问题。应注意，虽然可用除了电容类型以外的触摸界面(touch interface)，但某些其它类型的触摸界面不适于在典型的工业过程环境中使用。例如，采用可变形触摸层的触摸屏可能不适于保持防爆现场设备壳体。

大体上，本实用新型提供现场设备系统和组装方法，其允许将敏感电子电路安装到盖，盖固定至相关外壳以形成防爆和防火壳体同时减少损坏电子电路的风险。配置用于用匹配电连接器的线性插入的一个或多个一般非旋转电连接器可被用来在由盖承载并且连接到盖的电路与由外壳承载并且连接到外壳的电路之间进行适当的电连接。可以通过适当的防旋转结构将盖固定为不相对于外壳旋转。套环可以与外壳和盖结合(例如，螺纹地结合)以相对于外壳保持盖。盖可以包括接触套环的肩部部分，从而套环施加作用力以将盖保持在外壳上。套环可以相对于外壳并相对于盖旋转，同时盖可以保持为相对于外壳旋转地固定。限制诸如锯齿状突起之类的结构的匹配火焰通路(flame path)位于盖和外壳的配合面上以在这些元件之间提供合适地防爆火焰通路。在一些实施方式中，可以为给定现场设备提供根据本实用新型的多个盖组件，如将电子电路设置在给定变送器外壳的相对端处的盖中。考虑如下讨论和附图，本实用新型的多个特征和益处将被理解。

图2A-2C示意地说明本实用新型的多个可替换的实施方式，虽然应理解其它的实施方式是可能的。与图2A-2C的实施方式相关的本实用新型的附加细节显示在将被讨论的图3-7中。

图2A是说明现场设备系统40的第一实施方式的结构图，现场设备系统40包括现场设备42，其被定位为与可以与现场设备42通信的工业过程44和控制室46相互作用。现场设备42包括外壳48、盖50A和50B、套环52A和52B、控制电路54、传感器/致动器56、电子元件子组件58A和58B、以及电连接器60A，60B，62A和62B。

控制室46可以包括显示器、处理器、存储器、资产管理或者控制软件(例如，可从明尼苏达州Chanhassen的Emerson Process Management获得的AMS套件和

软件)，以及用于管理和控制工业过程44和用于收集和分析来自现场设备42的数据的其它组件。

控制电路54固定到外壳48并且至少部分地位于外壳48内。而且，控制电路54可操作地连接到电子元件子组件58A和58B两者，并且可以包括传统配置的一个或多个处理器。应注意，在可替换的实施方式中，如果期望用于特定应用，控制电路54可以实现为多个离散电路子组件。例如，可以与用于与控制室46和传感器/致动器56通信的接线板电路(未显示)分离地设置控制电路。

传感器/致动器56被定位以与工业过程44相互作用。在各种实施方式中，传感器/致动器56可以被配置以感测压力、温度、振动、流量或者与工业过程44相关的几乎任何其它参数，和/或可以包括致动器或者管理、控制或以其它方式与工业过程44相互作用的其它设备。控制电路54电连接到传感器/致动器56，并且可以是任何适当的配置，用于控制传感器/致动器56的操作、收集数据、处理数据等等。

现场设备42可以与控制室46通信。现场设备42和控制室46之间的通信可以是通过任何适当的无线或者硬线连接。而且，与控制室46的通信可以是直接的，或者通过任何数量的中间设备的网络(未显示)。控制电路54可以帮助管理和控制到现场设备42的通信和来自现场设备42的通信。

在图示的实施方式中，电子元件子组件58A和58B连接到并且分别地由盖50A和50B承载，诸如用适当的固定件。电子元件子组件58A和58B每个本质上可以提供任何期望的功能性。例如，在一个实施方式中，电子元件子组件58A可以提供具有显示和触摸界面性能的本地操作者界面(LOI)，并且电子元件子组件58B可以为被连接的电路提供瞬态保护。在可替换的实施方式中，几乎任何类型期望的电路可以被提供在电子元件子组件58A和58B的任何一个中。

在图示的实施方式中，电子元件子组件58A包括电连接器60A，并且电子元件子组件58B包括电连接器62A。电连接器60B和62B被设置以允许分别地与电连接器60A和62A选择性地匹配结合，以在电子元件子组件58A和58B与控制电路54之间提供合适的电连接。虽然在图示的实施方式中，电连接器60B和62B显示为位于外壳48中的、与控制电路54分开但是可操作地连接到控制电路54的离散组件，但在其它实施方式中，电连接器60B和62B可以与控制电路54结合或者具有任何其它适当的配置。在一个实施方式中，电连接器60A，60B，62A和62B可以每一个是传统针类型电连接器(例如，10-针连接器等等)，其允许通过将一个元件(例如，电连接器60A)大致线性插入匹配连接器(例如，电连接器60B)而产生一个或多个离散的电连接。通过每个电连接器产生的离散电连接的数量可以根据特定应用的需要改变。在其它实施方式中，可以采用其它类型线性插入电连接器，以及可以以除了线性动作之外的方式形成电连接的其它类型电连接器。

套环52A和52B可以配置为带螺纹的套环，用于分别将盖50A和50B可拆除地固定到外壳48。盖50A和50B可以被定位在外壳48上，例如，在外壳48中的不同开口处，并且可以通过套环52A和52B分别与盖50A和50B并与外壳48的结合而被保持在外壳48上。防爆火焰通路和环境密封件(为简化，在图2A中未显示环境密封件)可以设置在盖50A和50B与外壳48之间，从而现场设备42产生密封和防爆壳体。在一些实施方式中，合适的防旋转结构可以结合在每个盖50A和50B与外壳48之间以限制或者防止盖50A和50B相对于外壳48的旋转。当电子元件子组件分别固定到盖50A和50B并且控制电路54固定地固定到外壳48时，这又可以帮助限制或者防止电子元件子组件58A和58B相对于控制电路54的旋转。在多种实施方式中，防旋转结构可以是电连接器60A，60B，62A和62B或者火焰通路限制结构，或者可以是附加结构(未显示在图2A中)，诸如包括花键、键、针、楔形榫头、凸起、系链等等的附加结构。

在其它实施方式中，适当的保持结构(未显示)可以被提供以分别地相对于盖50A和50B保持套环52A和52B。例如，套环52A和52B每一个可以被分别地捕获在盖50A和50B上的停止件和肩部之间，同时仍然允许相对于盖50A和50B的旋转或者其它合适的运动。当盖50A和/或50B从外壳48移除并且然后由操作者再结合时，这种配置将帮助减少套环52A和52B将被丢失或者遗忘的风险。

现场设备42可以包括没有特别地显示在图2A中的附加元件。例如，可以设置适当的环境密封件，并且根据需要可以包括附加电路。而且，将理解，现场设备42的特定配置可以根据特定应用的需要而改变。

图2B是说明现场设备系统40’的第二实施方式的结构图(还特别参见图3)。现场设备系统40’的配置大体类似于关于图2A说明的现场设备系统40的配置。然而，系统40’包括承载电子元件子组件58A的盖50A，以及不承载任何电子元件的传统带螺纹类型的盖50C。盖50A可以包括透明盖片66，从现场设备42’外侧的有利点通过透明盖片66可见电子元件子组件58A的至少一部分。防爆火焰通路限制结构可以设置在盖50A和外壳48之间。防爆火焰通路可以以已知方式通过盖50C和外壳48之间的带螺纹的结合形成，和/或形成为具有类似于为盖50A设置的防爆火焰通路限制结构。

在图2B中图示的实施方式中，电子元件子组件58A限定有本地操作者界面(LOI)并且包括电连接器60A、数字显示器电路68和触摸电路70。数字显示器电路68和触摸电路70两者各自的一部分都可以邻近于透明盖片66定位并且通过透明盖片66是可见的。触摸电路70可以是任何适当的配置以能够由操作者触摸致动，并且数字显示器电路68可以被配置为具有可选背光照明功能性的一个或多个液晶显示器(LCD)，或者为能够产生视觉输出的任何其它类型数字显示器(可替换地，可以设置模拟显示器)。在一个实施方式中，触摸电路70提供由电子传导板(或者按钮)限定的一个或多个触摸可致动区域，用于与操作者的定位在触摸电路70的任何这些区域附近的附属肢体(例如，手指)一起选择性地形成电容器。那样，触摸电路70可以以已知方式提供电容式触摸致动。应理解，如期望用于特定应用，限定触摸电路70的触摸可致动区域的传导板或者按钮可以具有任何适当的配置。在一个实施方式中，触摸电路70可以具有支撑在玻璃层上的基本透明的电迹线(例如，由铟锡氧化物材料形成)，触摸电路70的至少一部分定位在数字显示器电路68上(即，在顶部上)，从而通过触摸电路70可见数字显示器电路68。这允许数字显示器电路68实质上显示任何信息，并且用于触摸电路70的触摸可致动区域以接收与在触摸电路70的每个按钮处显示的信息相关的多种不同输入。那样，电子元件子组件58A提供动态操作者界面，该动态操作者界面可以在相对小区域内显示多种信息并且接收多种输入。本领域技术人员将理解，如果期望用于特定应用，可以通过电子元件子组件58A提供任何适当的菜单和显示布局。在一些实施方式中，触摸电路70和数字显示器电路68每一个可以具有芯片在玻璃上(Chip-on-Glass，COG)配置。应注意，在可替换的实施方式中，触摸电路70和数字显示器电路68可以彼此邻近定位，或者定位成代替直接地在彼此的顶部上的其它布置。

因为数字显示器电路68和触摸电路70可能是对与其它目标接触敏感的，电子元件子组件58A可以以限制或者防止相对移动(例如，旋转)的方式固定地安装到盖50A。

现场设备42’可以包括没有特别地显示在图2B中的附加元件。而且，应理解，如果期望用于特定应用，现场设备42’的特定配置可以变化。

图2C是说明现场设备系统40”的第三实施方式的结构图。现场设备系统40”的配置大致类似于关于图2B说明的现场设备系统40’的配置(其又类似于关于图2A说明的现场设备系统40)。然而，在系统40”中，现场设备42”包括承载提供瞬态电气保护(而不是如系统40’的LOI)的电子元件子组件58B的盖50B。瞬态电气保护帮助防止来自在环线上通过闪电、焊接、重的电气设备、开关装置等等导致的瞬态对现场设备42”的损坏。在图2C所示的实施方式中，电子元件子组件58B包括瞬态保护电路74和电连接器62A。来自控制室46的电源可以在到达控制电路54等等之前途经瞬态保护电路74。电子元件子组件58B可以以限制或者防止相对移动(例如，旋转)的方式固定地安装到盖50B。如图所示，附加盖50C设置用于现场设备42”。应理解，可以以可替换的实施方式设置任何期望配置的一个或多个附加盖，或者盖50C可以省略。

瞬态保护电路74可以具有任何期望的配置。例如，瞬态保护电路可以包括具有任何期望的配置的下述元件中的一个或多个：连接到地的闪电放电管、用于限制到电路中的二极管的电荷的一对电阻器、对电荷进行整流的低电容二极管、一个或多个瞬态吸收体(例如，可从美国康奈提格州Shelton市的Vishay Americas获得的相互相对的齐纳(Zener)二极管的组件)/或者其它已知瞬态保护元件。在一些实施方式中，瞬态保护电路74可以具有在现有技术中已知的配置，诸如在

470TM瞬态保护器设备(可从明尼苏达州的Chanhassen的Emerson ProcessManagement获得)中使用的，或者如在共同受让未决美国专利申请公开号No.2010/0123591A1中公开的。

因为瞬态保护电路的元件可能相对地大，至少与典型的现场设备的外壳可相比，因此难以将该电路容纳在外壳的有限空间约束内。通过将瞬态保护电路74安装到盖50B，盖50B可以被放大或者以其它方式配置以容纳瞬态保护电路74，而不干扰外壳48内的元件或者不要求放大或者重新设计外壳48，并且不需要分开的添加瞬态保护设备壳体。

现场设备42”可以包括在图2C中没有特别显示的附加元件。而且，应理解，如果期望用于特定应用，现场设备42”的特定配置可以变化。

图3是之前关于图2B说明的类型的现场设备42’的一部分的分解透视图，虽然本领域技术人员将认识到，图3中描述的特征也将容易地应用到其它实施方式中(诸如图2A和2C的那些)。为简化，盖50A和外壳48中的电路和其它内部元件在图3中未显示。

如图3所示，现场设备42’包括外壳48、盖50A和50C、套环52A和密封件80A和80C。在图示的实施方式中，外壳48具有近似圆筒形形状，中央段具有减少的直径。外壳48的相对端通向两个内部室(仅仅一个开口和室在图3中可见)，这两个内部室可以由内部壁82分开(虽然可以设置适当的穿过内部壁82的电子馈通)。通向外壳48的至少一个内部室的一个或多个管颈84可以被设置用于合适的导管连接，和/或用于安装现场设备42’，以与工业过程44相互作用(参见图2B)。螺纹85可以设置在外壳48上。外壳48可以由金属材料或者其它合适的材料制成。

如图3所示，密封件80A和80C分别地定位在外壳48与盖50A和50C之间。在图示的实施方式中，密封件80A和80C配置为传统O形环型密封件，其可以在外壳48与盖50A和50C之间产生流体环境密封。凹槽86可以设置在外壳48和/或盖50A和50C中以接收密封件80A和80C。

在图示的实施方式中，套环52A具有大致环状形状，并且可以包括螺纹88和肩部90(或者结合结构)，螺纹88和肩部90中的每一个可以沿着套环52A的内部或者向内朝向表面定位。而且，套环52A可以包括适当的结构以允许用于旋转套环52A的适当工具(诸如板手)的结合。套环52A可以由金属材料或者其它合适的材料制成。在图示的实施方式中，套环52A被配置套设在盖50A上，套环52A的螺纹88结合外壳48的螺纹85。在其它实施方式中，适当的保持结构(未显示)，诸如停止件，可以被设置以帮助围绕盖50A保持套环52A(在轴向方向)，同时还允许套环52A相对于盖50A旋转。

如在图3所示的盖50A包括底座92和固定到底座92的透明盖片66。在图示的实施方式中，透明盖片66定位在底座92的中心区域处。底座92可以由金属材料制成，并且透明盖片66可以由约9mm或者更厚的玻璃制成，以满足防爆要求。电子元件子组件58A(为简化在图3未显示)可以固定到底座92，并且被定位为通过透明盖片66是至少部分地可见的(参见图6)。在可替换的实施方式中，透明盖片66可以省略并且盖50A整体地形成为底座92。

肩部94可以设置在底座92上，并且可以位于盖50A的外部或者向外朝向表面上，在盖50A的周变处。当套环52A与外壳48结合时，盖50A上的肩部94和在套环52A上的肩部90被配置为以物理接触的方式彼此抵靠，从而套环52A通过各自肩部90和94传输结合作用力到盖50A以帮助推动盖50A靠着外壳48。当套环52A被旋转时，肩部90和94可以彼此相对滑动。

如图3所示，盖50C包括螺纹96，其可以与外壳上的螺纹85结合。盖50C可以由金属材料制成。在图示的实施方式中，盖50C不包括透明部分并且不承载电子元件子组件。

盖50A和50C位于外壳48的相对端处，在到外壳48的内部室的开口处。盖50A和50C以及外壳48中的每一个可以包括火焰通路限制结构96A-96D(盖50A上的火焰通路限制结构96A和外壳上的火焰通路限制结构96D在图3中不可见)。盖50A和外壳48上的火焰通路限制结构96A和96B分别被配置为用于匹配结合以在其间形成防爆火焰通路。同样地，盖50C和外壳48上的火焰通路限制结构96C和96D分别被配置为用于匹配结合以在其间形成另外的防爆火焰通路。

在一个实施方式中，火焰通路限制结构96A-96D可以被配置为多个同中心的、环状锯齿状突起。图4是沿着图3的线4-4获得的现场设备42’的一部分的放大截面图，将火焰通路限制结构96A和96B的实施方式显示为位于环境密封件80A径向以向的轴向地面对的锯齿状突起。火焰通路限制结构96A大致邻近于肩部94定位(在相反方向面对)，并且火焰通路限制结构96B大致邻近螺纹85和密封件80A定位。如在图4中所示，火焰通路限制结构96A和96B包括五个完全结合的锯齿状突起。虽然，在可替换的实施方式中可以设置较多或较少数量的锯齿状突起，但在某种应用中，期望具有至少五个锯齿状突起以合适地防爆。火焰通路限制结构96A和96B的锯齿状突起可以具有齿距T和夹角α。在一些实施方式中，齿距T可以是≥1.25mm(0.05英寸)并且夹角α可以是约60°(+/-5°)，每个火焰通路限制结构96A和96B的锯齿面的总(径向)宽度约为8.255mm(0.325英寸)。

因为防爆火焰通路通过限制结构96A和96B设置，因此螺纹85和88不需要提供防爆火焰通路，并且因而仅仅需要设置相对少量的圈数。螺纹85和88的少量圈数可以允许采用套环52A和外壳48的有限次数的旋转将套环52A结合到外壳48，这可以允许更快的结合。

应注意，在其它实施方式中，除了锯齿状突起以外的其它类型火焰通路限制结构可以与本实用新型联合使用。例如，可以使用与IEC标准60079-1(2007)兼容的任何火焰通路限制结构。锯齿状火焰通路限制结构96A和96B仅以示例而非限制的方式显示在图3和4中。

图5是现场设备42’的部分的截面图，说明防旋转组件的实施方式。如在图5中显示，盖50A(例如，盖50A的底座92)包括第一防旋转结构100，并且外壳48包括第二防旋转结构102。第一和第二防旋转结构100和102可以彼此结合以限制或者防止盖50A与外壳48之间的旋转。第一和第二防旋转结构100和102可以定位在外壳48和盖50A的相对表面处或者附近。在图示的实施方式中，第一防旋转结构100配置为花键并且第二防旋转结构102配置为能够接受花键的凹槽。在可替换的实施方式中，花键可以在外壳48上并且凹槽在盖50A上。而且，在另一个可替换的实施方式中，第一和第二防旋转结构100和102可以被配置为任何适当的花键、键、针、楔形榫头、凸起、系链或者其它防旋转结构或者多个结构。

图6是现场设备42’的盖50A的一部分的横截面图。如在图6中所示，电子元件子组件58A由罩110承载，并且邻近于透明盖片66定位。在图示的实施方式中，间隙G限定在透明盖片66的内部表面和电子元件子组件58A之间。罩110可以接触透明盖片66并且帮助控制间隙G的尺寸。在一个实施方式中，间隙G至少约0.254mm(0.01英寸)，虽然在可替换的实施方式中，间隙G的尺寸可以较大或者较小。罩可以由聚合物或者其它合适的材料制成。如用适当的固定件将电子元件子组件58A固定到罩110，并且罩110又可以被固定到底座92(在图6中未显示)。以这种方式，底座92、透明盖片66、电子元件子组件58A和罩110可以彼此相对可旋转地固定。在图示的实施方式中，电连接器60A是销钉型连接器，其可以以大致线性插入动作与匹配连接器(未显示)结合。在图6中，电连接器60A和电子元件子组件58A的剩余部分之间的可操作连接仅仅被示意地显示。本领域技术人员将理解，可以使用诸如硬线、柔性电路等等的任何适当的电连接来形成可操作连接。

图7是流程图，说明组装用于现场设备的盖和外壳组件的方法。在图7中图示的方法适于组装图2A所示类型的现场设备，虽然该方法也容易地应用到现场设备的其它实施方式。在图7中图示的方法可以使用于现场设备的原始制造，用于重新安装现有现场设备，或者用于为在现场使用的现场设备提供维护。

首先，如图7所示，第一盖相对于外壳中的开口定位(步骤200)，典型地，第一盖保持与外壳物理接触。第一防旋转结构结合在第一盖和外壳之间(步骤202)，并且第一电连接形成在由第一盖承载的电子元件和由外壳承载的电路之间(步骤204)。形成第一电连接的步骤(步骤204)可以在没有相对于外壳(和其相关电路)旋转第一盖(和其相关电子元件)的情况下完成，诸如通过在两个相关联的连接器元件之间使用大致线性连接动作。第一套环然后结合到外壳(步骤206)。第一套环的结合可以螺纹结合。防爆火焰通路形成在第一盖和外壳之间(步骤208)。而且，第一套环施加作用力到第一盖以推动第一盖靠着外壳(步骤210)。

另外地，第二盖相对于外壳中的另一开口定位(步骤300)，典型地第二盖保持与外壳物理接触。第二防旋转结构结合在第二盖和外壳之间(步骤302)，并且第二电连接形成在由第二盖承载的电子元件和由外壳承载的电路之间(步骤304)。形成第二电连接的步骤(步骤304)可以在没有相对于外壳(和其相关电路)旋转第二盖(和其相关电子元件)的情况下完成，诸如通过在两个相关联的连接器元件之间使用大致线性连接动作。第二套环结合到外壳(步骤306)。第二套环的结合可以是螺纹结合。防爆火焰通路形成在第二盖和外壳之间(步骤308)。而且，第二套环施加作用力到第二盖以推动第二盖靠着外壳(步骤310)。

应注意，如果期望用于特定应用，图7中图示的方法的步骤可以以任何适当的顺序执行。例如，包括第二盖的步骤可以在涉及第一盖的步骤之前、之后或者同时执行。而且，在可替换的实施方式中，可以省略第二盖以及所有相关组装步骤。而且，可以以类似方式组装附加盖。也可以结合图示的方法执行没有特别地提及的附加步骤。

本领域技术人员将会理解，本实用新型提供了多个优势和益处。例如，本实用新型允许电子元件由与承载其它电路的外壳可拆除地结合的盖承载。本实用新型在元件之间提供了相对简单的、可靠的、容易使用的接口或界面，其帮助减少对柔性电路或者其它更复杂连接的需要。本实用新型还允许关于承载不同电子元件的不同盖的模块化，所述盖可以根据需要选择性地结合特定外壳，并且可以稍后在没有改变外壳内电路的情况下被交换或者互换。这允许以简单和容易实现的方式提供对由给定现场设备提供的功能性的扩展或者修改。而且，如果在外壳中由多个开口可用，则给定盖和电子组件应被安装到外壳中的任何开口。盖承载本地操作者界面(LOI)，从而可以将LOI定位在提供更期望用于给定变送器的安装的入口的任何开口处。考虑到本公开，本领域技术人员还可以认识到本实用新型的附加优势和益处。

虽然本实用新型已经参照示意性实施方式公开，本领域技术人员将会理解，在没有背离本实用新型的范围的情况下，可以进行多种变化，并且用元件的等同物替换该元件。另外，在没有背离本实用新型的范围的情况下可以进行任何修改，以使特定情况或者材料适合本实用新型的教导。因此，意图是本实用新型不限于所公开的特定实施方式，而是，本实用新型将包括落入附后权利要求的范围内的全部实施方式。例如，根据本实用新型的套环可以以任何适当的方式结合到其它元件，诸如套环和外壳之间的卡口式结合。

Claims (15)

1.一种用于用在工业过程设施中的现场设备组件，所述组件包括：

外壳体；

第一电路子组件，安装到外壳体并且至少部分地定位在外壳体内；

第一盖底座，在第一盖底座的周边处具有肩部；

火焰通路限制结构，邻近肩部定位在第一盖底座上；

定位在外壳体上的匹配火焰通路限制结构，其中第一盖底座上的火焰通路限制结构结合外壳体上的匹配火焰通路限制结构；

第一带螺纹的套环，配置为套设在第一盖底座上并且允许相对于第一盖底座旋转，其中第一带螺纹的套环螺纹地结合外壳体，并且其中第一带螺纹的套环包括结合结构，该结合结构与第一盖底座的肩部结合以将第一盖底座固定到外壳体；和

固定到第一盖底座的第二电路子组件，第二电路子组件包括电连接器，该电连接器配置为用于与外壳体内的匹配电连接器线性插入结合以在第一电路子组件和第二电路子组件之间形成电连接。

2.根据权利要求1所述的现场设备组件，还包括：

固定到第一盖底座的透明盖片，其中第二电路子组件的至少一部分通过透明盖片是可见的。

3.根据权利要求2所述的现场设备组件，其中第二电路子组件包括：

电容式触摸电路，用于通过透明盖片提供电容式触摸致动；和

数字显示器电路，用于提供通过透明盖片可见的数字显示。

4.根据权利要求3所述的现场设备组件，其中电容式触摸电路通过空气间隙与透明盖片分开。

5.根据权利要求1所述的现场设备组件，其中第二电路子组件包括：

瞬态保护电路。

6.根据权利要求1所述的现场设备组件，还包括：

第二盖底座，在第二盖底座的周边处具有肩部；

附加火焰通路限制结构，邻近肩部定位在第一盖底座上；

附加匹配火焰通路限制结构，定位在外壳体上；

第二带螺纹的套环，配置为套设在第二盖底座上并且允许相对于第二盖底座旋转，其中第二带螺纹的套环螺纹地结合外壳体，并且其中第二带螺纹的套环包括结合结构，该结合结构与第二盖底座的肩部结合以将第二盖底座固定到外壳体，并且其中第二盖底座上的附加火焰通路限制结构结合外壳体上的附加匹配火焰通路限制结构；和

固定到第二盖底座的第三电路子组件，第三电路子组件包括附加电连接器，该附加电连接器配置为用于与外壳体内的附加匹配电连接器线性插入结合以在第一电路子组件和第三电路子组件之间形成电连接。

7.根据权利要求6所述的现场设备组件，其中第二电路子组件包括用于提供通过透明盖片可见的数字显示的数字显示器电路，并且其中第三电路子组件包括瞬态保护电路。

8.根据权利要求7所述的现场设备组件，其中第二电路子组件还包括：

电容式触摸电路，用于通过透明盖片提供电容式触摸致动。

9.根据权利要求1所述的现场设备组件，其中电连接器包括多针式电子连接器。

10.根据权利要求1所述的现场设备组件，还包括：

防旋转结构，结合在第一盖底座和外壳体之间以限制第一盖底座相对于外壳体旋转。

11.根据权利要求1所述的现场设备组件，还包括：

密封部件，邻近于第一带螺纹的套环定位，用于提供流体密封。

12.一种用于用在工业过程设施中的现场设备的盖组件，所述盖组件包括：

盖底座，在盖底座的周边处具有肩部；

火焰通路限制结构，邻近肩部定位在盖底座上；

带螺纹的套环，配置为套设在盖底座上并且允许相对于盖底座旋转，其中带螺纹的套环包括结合结构，该结合结构用于结合盖底座的肩部以将盖底座固定到结合火焰通路限制结构的邻近结构；和

固定到盖底座的电子元件子组件，电子元件子组件包括电连接器，该电连接器配置为用于与另一个电连接器线性插入结合以在其间形成电连接。

13.根据权利要求12所述的盖组件，还包括：

固定到盖底座的透明盖片，其中电子元件子组件的至少一部分通过透明盖片是可见的。

14.根据权利要求13所述的盖组件，其中电子元件子组件包括：

电容式触摸电路，用于通过透明盖片提供电容式触摸致动；和

数字显示器电路，用于提供通过透明盖可见的数字显示。

15.根据权利要求12所述的盖组件，其中电子元件子组件包括：

瞬态保护电路。

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