DE102015112949A1

DE102015112949A1 - Sensor arrangement for use in process automation

Info

Publication number: DE102015112949A1
Application number: DE102015112949.3A
Authority: DE
Inventors: Stefan Pilz; Sven-Matthias Scheibe
Original assignee: Endress & Hauser Conducta & Co Kg GmbH; Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Current assignee: Endress & Hauser Conducta & Co Kg GmbH; Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Priority date: 2015-08-06
Filing date: 2015-08-06
Publication date: 2017-02-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (10) zum Einsatz in der Prozessautomatisierung, umfassend: einen Sensor (1), umfassend zumindest ein Sensorelement (4) zum Erfassen einer Messgröße der Prozessautomatisierung, eine erste induktive Schnittstelle (3) zur Übertragung eines von der Messgröße abhängigen Werts an eine zweite Schnittstelle (13), und einen ersten Kupplungskörper (2), welche die erste Schnittstelle (3) umfasst; und ein Anschlusselement (11) zur Übertragung des von der Messgröße abhängigen Werts an eine übergeordnete Einheit (20), umfassend eine, zur ersten Schnittstelle (3) komplementäre, zweite induktive Schnittstelle (13), wobei die erste und zweite Schnittstelle (3, 13) zur bidirektionalen Kommunikation zwischen Sensor (1) und übergeordneter Einheit (20) ausgestaltet sind, wobei die erste und zweite Schnittstelle (3, 13) neben der Kommunikation auch die Energieversorgung des Sensors (1) gewährleisten, einen, zum ersten Kupplungskörper (2) komplementären, zweiten Kupplungskörper (12), welche die zweite Schnittstelle (13) umfasst, wobei das Anschlusselement (11) mit dem Sensor (1) über den ersten und zweiten Kupplungskörper (2, 12) verbindbar und wieder lösbar ist, und wobei der Sensor (1) somit über das Anschlusselement (11) mit der übergeordneten Einheit (20) verbindbar ist. Die Sensoranordnung (10) ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) eine erste Eigenschaft umfasst und das Anschlusselement (11) eine zweite Eigenschaft umfasst, wobei der erste und zweite Kupplungskörper (2, 12) so ausgeführt sind, dass das Anschlusselement (11) mit dem Sensor (1) nur dann verbindbar und wieder lösbar ist, wenn die erste Eigenschaft mit der zweiten Eigenschaft kompatibel ist.The invention relates to a sensor arrangement (10) for use in process automation, comprising: a sensor (1), comprising at least one sensor element (4) for detecting a measured variable of the process automation, a first inductive interface (3) for transmitting a dependent on the measured variable Value to a second interface (13), and a first coupling body (2) comprising the first interface (3); and a connecting element (11) for transmitting the value dependent on the measured value to a higher-order unit (20), comprising a second inductive interface (13) complementary to the first interface (3), the first and second interfaces (3, 13 ) are configured for bidirectional communication between the sensor (1) and higher-order unit (20), wherein the first and second interface (3, 13) in addition to the communication also ensure the power supply of the sensor (1), to the first coupling body (2) complementary, second coupling body (12), which comprises the second interface (13), wherein the connection element (11) with the sensor (1) via the first and second coupling body (2, 12) connectable and detachable, and wherein the sensor (1) is thus connectable via the connection element (11) with the parent unit (20). The sensor arrangement (10) is characterized in that the sensor (1) comprises a first property and the connection element (11) comprises a second property, wherein the first and second coupling body (2, 12) are designed such that the connection element (11 ) is only connectable and detachable with the sensor (1) if the first property is compatible with the second property.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zum Einsatz in der Prozessautomatisierung umfassend einen Sensor und ein Anschlusselement.The invention relates to a sensor arrangement for use in process automation comprising a sensor and a connection element.

Sensoren der Prozessautomatisierung werden mittels einer mechanischen Kupplung, häufig mittels eines Bajonettverschlusses, an ein Anschlusselement angeschlossen. Das Anschlusselement umfasst einen Kabelansatz und ein Kabel. Das Kabel wiederum ist mit einer übergeordnete Einheit, etwa einem Messumformer oder einer Leitstelle verbunden. Am Sensor und Anschlusselement befindet sich jeweils eine Schnittstelle, etwa induktiv oder optisch ausgestaltet, über die der Sensor mit Energie versorgt wird und eine Kommunikation von Sensor zu Anschlusselement bzw. zur übergeordneten Einheit gewährleistet wird. Dies ist etwa in der EP 1 625 643 beschrieben.Process automation sensors are connected to a connection element by means of a mechanical coupling, often by means of a bayonet catch. The connection element comprises a cable attachment and a cable. The cable in turn is connected to a higher-level unit, such as a transmitter or control center. At the sensor and connection element is in each case an interface, such as inductive or optical configured, via which the sensor is supplied with energy and communication from sensor to connection element or to the parent unit is ensured. This is about in the EP 1 625 643 described.

Hier soll insbesondere auch auf die Produkte mit dem Namen „Memosens“ der Anmelderin verwiesen werden. Weitere gattungsgemäße Ausführungen sind etwa „Memosens“ der Firma Knick, „ISM“ von Mettler-Toledo, das „ARC“-System von Hamilton und der „SMARTSENS“ von Krohne.Here, reference should also be made in particular to the products with the name "Memosens" of the Applicant. Other generic versions include "Memosens" by Knick, "ISM" by Mettler-Toledo, the "ARC" system by Hamilton and "SMARTSENS" by Krohne.

Die derzeitig verwendeten Sensoren und Anschlusselemente werden dabei axial zusammengesteckt und entsprechend verriegelt, wie erwähnt etwa mit einem Bajonettverschluss. Ein derartiger Bajonettverschluss ist beispielsweise in der WO 2004/102748 beschrieben. Die Gehäuse des Sensors bzw. des Anschlusselements befinden sich im gesteckten Zustand in axialer Anordnung zueinander. Weiterhin befindet sich ein sensorseitiges Sensorelement, z.B. ein Element zur Bestimmung eines pH-Werts, als auch ein kabelseitiges Verbindungsstück zur übergeordneten Einheit ebenfalls in axialer Richtung zu den jeweiligen Schnittstellen. Daraus ergibt sich eine Anordnung, die je nach Sensorlänge circa 25 bis 85 cm Länge in axialer Richtung aufweist. Das Kabel ist weitestgehend flexibel und kann bis zu 100 m lang sein.The currently used sensors and connecting elements are axially plugged together and locked accordingly, as mentioned about with a bayonet lock. Such a bayonet lock is for example in the WO 2004/102748 described. The housing of the sensor or the connection element are in the inserted state in an axial arrangement to each other. Furthermore, there is a sensor-side sensor element, such as an element for determining a pH, as well as a cable-side connector to the parent unit also in the axial direction to the respective interfaces. This results in an arrangement which, depending on the sensor length, has a length of approximately 25 to 85 cm in the axial direction. The cable is largely flexible and can be up to 100 m long.

Wie erwähnt lassen sich Anschlusselement und Sensoren einfach zusammen stecken. Beide sind sowohl mechanisch (über die entsprechenden Gehäuse bzw. den Bajonettverschluss) als auch elektrisch (über die Schnittstellen, etwa induktiv oder optisch) kompatibel zueinander. Jeweils andere Klassen können nicht betrieben werden. Als „Klasse“ im Sinne dieser Erfindung soll eine nichtmechanische, d.h. nicht strukturelle Eigenschaft des Sensors oder des Anschlusselements verstanden werden. Ein Beispiel für eine solche Klasse ist eine Elektronikklasse. In anderen Worten kann ein Sensor, der etwa 6 mW zum Betrieb benötigt, nur von einem Kabel gespeist werden, das 6 mW liefert. Es können jeweils nur Geräte der gleichen Elektronikklasse miteinander betrieben werden. Diese müssen zueinander kompatibel sein. Inkompatible Elektronikklassen, wie z. B. ein 8 mW-Sensor und ein 6 mW-Anschlusselement können zwar mechanisch zusammengesteckt werden, jedoch kommt keine elektrische Kommunikation bzw. Funktion zu Stande. Dies ist für den Anwender frustrierend, weil Anschlusselement und Sensor zusammenpassen, und nicht ersichtlich ist warum keine Funktionalität vorhanden ist. Im schlimmsten Fall kann es zu einem Defekt einzelner oder beider Komponenten kommen.As mentioned, the connection element and sensors can simply be plugged together. Both are compatible both mechanically (via the corresponding housing or the bayonet lock) and electrically (via the interfaces, such as inductive or optical) to each other. In each case other classes can not be operated. As a "class" in the sense of this invention, a non-mechanical, i. non-structural property of the sensor or the connection element to be understood. An example of such a class is an electronics class. In other words, a sensor that requires about 6 mW of power can only be powered by a cable that delivers 6 mW. Only devices of the same electronics class can be operated with each other. These must be compatible with each other. Incompatible electronics classes, such. Although an 8 mW sensor and a 6 mW connection element can be mechanically joined together, no electrical communication or function is possible. This is frustrating for the user, because the connection element and sensor match, and it is not clear why there is no functionality. In the worst case, it can lead to a defect of one or both components.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung mit Sensor und Anschlusselement bereit zu stellen, das gewährleistet, dass ausschließlich zueinander kompatible Sensoren und Anschlusselemente verwendet werden können.The invention has for its object to provide a sensor assembly with sensor and connection element, which ensures that only mutually compatible sensors and connection elements can be used.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Sensoranordnung umfassend: einen Sensor, umfassend zumindest ein Sensorelement zum Erfassen einer Messgröße der Prozessautomatisierung, eine erste induktive Schnittstelle zur Übertragung eines von der Messgröße abhängigen Werts an eine zweite Schnittstelle, und einen ersten Kupplungskörper, welche die erste Schnittstelle umfasst; und ein Anschlusselement zur Übertragung des von der Messgröße abhängigen Werts an eine übergeordnete Einheit, umfassend eine, zur ersten Schnittstelle komplementäre, zweite induktive Schnittstelle, wobei die erste und zweite Schnittstelle zur bidirektionalen Kommunikation zwischen Sensor und übergeordneter Einheit ausgestaltet sind, wobei die erste und zweite Schnittstelle neben der Kommunikation auch die Energieversorgung des Sensors gewährleisten, einen, zum ersten Kupplungskörper komplementären, zweiten Kupplungskörper, welche die zweite Schnittstelle umfasst, wobei das Anschlusselement mit dem Sensor über den ersten und zweiten Kupplungskörper verbindbar und wieder lösbar ist, und wobei der Sensor somit über das Anschlusselement mit der übergeordneten Einheit verbindbar ist. Die Sensoranordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor eine erste Eigenschaft umfasst und das Anschlusselement eine zweite Eigenschaft umfasst, wobei der erste und zweite Kupplungskörper so ausgeführt sind, dass das Anschlusselement mit dem Sensor nur dann verbindbar und wieder lösbar ist, wenn die erste Eigenschaft mit der zweiten Eigenschaft kompatibel ist.The object is achieved by a sensor arrangement comprising: a sensor comprising at least one sensor element for detecting a measured variable of process automation, a first inductive interface for transmitting a value dependent on the measured value to a second interface, and a first coupling body comprising the first interface ; and a connection element for transmitting the value dependent on the measured value to a higher-order unit, comprising a second inductive interface complementary to the first interface, the first and second interfaces being designed for bidirectional communication between sensor and higher-order unit, the first and second Interface in addition to the communication and the power supply of the sensor ensure a complementary to the first coupling body, second coupling body, which comprises the second interface, wherein the connecting element with the sensor via the first and second coupling body is connectable and detachable, and wherein the sensor thus can be connected via the connecting element with the parent unit. The sensor arrangement is characterized in that the sensor comprises a first property and the connection element comprises a second property, wherein the first and second coupling body are designed so that the connection element with the sensor is connectable and detachable only if the first property with the second property is compatible.

Bevorzugt handelt es sich bei der Eigenschaft um elektrische Kompatibilität, insbesondere Leistungskompatibilität; Einsatzort; Richtlinien für den Explosionsschutz, insbesondere ATEX-Richtlinien oder National Electrical Code; Sicherheitsanforderungsstufe; Anwendung; Lizenz; Umwelteinfluss; Zulassung; Kontakte im Sensor und im Anschlusselement; und/oder anwenderbezogene Kodierung.The property is preferably electrical compatibility, in particular power compatibility; location; Guidelines for explosion protection, in particular ATEX directives or National Electrical Code; Safety integrity level; Application; license; Environmental impact; approval; Contacts in the sensor and in the connecting element; and / or user-related coding.

So ist beispielsweise ein 6 mW Sensor nur mit einem Anschlusselement kompatibel, das auch 6 mW liefert. Auch kann ein Sensor so ausgestaltet sein, dass er ausschließlich im Labor verwendet werden kann; dieser ist nur mit einem Anschlusselement kompatibel, das im Labor verwendet werden kann. In einem weiteren Beispiel müssen Sensor und Anschlusselement kompatiblen Richtlinien für den Explosionsschutz genügen. Beispiele hierfür sind ATEX-Richtlinie 1999/92/EG oder ATEX-Richtlinie 94/9/EG samt Gerätegruppe und Gerätekategorie. Als weiteres Beispiel kann die Sicherheitsanforderungsstufe genannt werden. Nur wenn Sensor und Anschlusselement eine kompatible Stufe umfassen, sind diese miteinander anschließbar. Allgemeinen kann ein Sensor ausschließlich für eine bestimmte Anwendung geeignet sein; nur wenn das Kabel ebenso für diese Anwendung geeignet ist, ist ein Anschließen der beiden miteinander möglich. Das gleiche gilt für eine bestimmte Zulassung, oder für gesetzliche Bestimmungen. Weiter können bestimmte Umwelteinflüsse eine Kompatibilität des Sensors und des Anschlusselements zueinander nötig machen. Auch kann für einen Sensor oder ein Anschlusselement eine bestimmte Lizenz vergeben werden; nur wenn das jeweilige Gegenstück ebenso diese Lizenz unterstützt, ist ein Einstecken möglich. Weiter kann jeder Anwender eine für sich spezifische Kodierung wünschen. In einer weiteren Ausführungsform kann im Sensor und Anschlusselement eine bestimmte Art von Kontakt angeordnet sein. So kann die Sensoranordnung beispielsweise einen Reed-Kontakt, einen IR-Sender oder Ähnliches umfassen. Durch die mechanische Kompatibilität wie oben erläutert kann sichergestellt werden, dass die jeweiligen Kontakte im Sensor bzw. Anschlusselement genau übereinander liegen und eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten im Sensor bzw. Anschlusselement zustande kommt. For example, a 6 mW sensor is only compatible with a connector that also supplies 6 mW. Also, a sensor can be designed so that it can be used exclusively in the laboratory; this is only compatible with a connection element that can be used in the laboratory. In another example, the sensor and connector must comply with compatible explosion protection guidelines. examples for this are ATEX Directive 1999/92 / EC or ATEX Directive 94/9 / EC including device group and device category. As another example, the security requirement level may be cited. Only if the sensor and connection element comprise a compatible stage can these be connected to one another. Generally, a sensor may be suitable only for a particular application; only if the cable is also suitable for this application, it is possible to connect the two together. The same applies to a specific approval, or to legal provisions. Furthermore, certain environmental influences may necessitate a compatibility of the sensor and the connection element with one another. Also, a specific license can be assigned for a sensor or a connection element; plugging is only possible if the respective counterpart also supports this license. Furthermore, every user can request a specific encoding. In a further embodiment, a specific type of contact can be arranged in the sensor and connection element. For example, the sensor arrangement may comprise a reed contact, an IR transmitter or the like. Due to the mechanical compatibility as explained above, it can be ensured that the respective contacts in the sensor or connection element lie exactly above one another and an electrical connection between the contacts in the sensor or connecting element is established.

Somit wird eine nicht-mechanische Eigenschaft auf eine mechanische, d.h. strukturelle Eigenschaft umgewandelt. In anderen Worten sorgt die Struktur, die mit einer nicht-mechanischen Eigenschaft gekoppelt ist für die Kompatibilität des Sensors und des Anschlusselements.Thus, a non-mechanical property is transferred to a mechanical, i. converted structural property. In other words, the structure coupled with a non-mechanical property provides for the compatibility of the sensor and the terminal.

In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst der erste Kupplungskörper erste Rastmittel eines Bajonettverschlusses und der zweite Kupplungskörper zweite Rastmittel eines Bajonettverschlusses. Ein Bajonettverschluss ist eine schnell herstell- und lösbare mechanische Verbindung zweier zylindrischer Teile in ihrer Längsachse. Die Teile werden durch Ineinanderstecken und entgegengesetztes Drehen verbunden und so auch wieder getrennt. Selbstredend kann der erste Kupplungskörper auch zweite Rastmittel, und der zweite Kupplungskörper erste Rastmittel umfassen.In an advantageous development, the first coupling body comprises first locking means of a bayonet closure and the second coupling body second locking means of a bayonet closure. A bayonet lock is a fast producible and detachable mechanical connection of two cylindrical parts in their longitudinal axis. The parts are connected by nesting and counter rotating and so also separated again. Of course, the first coupling body may also comprise second locking means, and the second coupling body may comprise first locking means.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der erste oder der zweite Kupplungskörper einen Grundkörper und einen Rastmittelträger, an dem die ersten oder zweiten Rastmittel angebracht sind, wobei der Rastmittelträger bezüglich des Grundkörpers verdrehbar ist.In a preferred embodiment, the first or the second clutch body comprises a base body and a latching means carrier on which the first or second latching means are mounted, wherein the latching means carrier is rotatable relative to the base body.

In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Grundkörper des ersten oder zweiten Kupplungskörpers zumindest einen Vorsprung, wobei durch Einbringen des Vorsprungs und der Rastmittel in eine entsprechende Aussparung des jeweils anderen Kupplungskörpers, und anschließendem Verdrehen des Rastmittelträgers bezüglich des Grundkörpers der Bajonettverschluss, die Kupplungskörper arretiert werden.In an advantageous embodiment, the base body of the first or second coupling body comprises at least one projection, wherein by inserting the projection and the locking means in a corresponding recess of the other coupling body, and then rotating the locking means carrier relative to the base of the bayonet lock, the coupling body are locked.

In einer bevorzugten Weiterbildung bestimmt die Anzahl und Anordnung, insbesondere die Winkel zueinander, der ersten und zweiten Rastmittel, ob ein Verbinden und wieder Lösen des ersten und zweiten Kupplungskörpers möglich ist. Je nachdem wo und wie viele Rastmittel im Sensor oder im Anschlusselement angeordnet sind, sind diese miteinander kompatibel. Einer bestimmten Eigenschaft wird somit eine bestimmte Anordnung der Rastmittel zugeordnet. Jeweils kompatible Eigenschaften haben somit eine kompatible Anzahl und Anordnung der Rastmittel.In a preferred development determines the number and arrangement, in particular the angle to each other, the first and second locking means, whether a connection and again releasing the first and second coupling body is possible. Depending on where and how many latching means are arranged in the sensor or in the connecting element, they are compatible with each other. A certain property is thus assigned a specific arrangement of the locking means. Each compatible properties thus have a compatible number and arrangement of the locking means.

In einer alternativen Ausführungsform sind der erste Kupplungskörper und der zweite Kupplungskörper als Steckverbindung ausgestaltet, und umfassen zumindest einen Spund und eine Nut. Der erste und zweite Kupplungskörper stellen somit eine Art Druckknopf dar. Dieser ermöglicht so ein leichtes Einbringen und wieder Lösen.In an alternative embodiment, the first coupling body and the second coupling body are designed as a plug connection, and comprise at least one bung and a groove. The first and second coupling body thus represent a kind of push button. This allows so easy insertion and release again.

Bevorzugt umfasst einer der beiden Kupplungskörper zumindest eine Kerbe, und der andere Kupplungskörper umfasst zumindest einen zur Kerbe komplementären Überhang, insbesondere zumindest eine Feder, und wobei zum Zusammenfügen der beiden Kupplungskörper der Überhang in die Kerbe einrastet. Dies stellt eine einfache und sichere Verbindung zwischen den beiden Teilen her.Preferably, one of the two coupling bodies comprises at least one notch, and the other coupling body comprises at least one overhang complementary to the notch, in particular at least one spring, and wherein the overhang engages in the notch to assemble the two coupling bodies. This creates a simple and secure connection between the two parts.

In einer vorteilhaften Weiterbildung bestimmt die Anzahl und Anordnung, insbesondere die Winkel zueinander, des Spunds und der Nut bzw. der Kerbe und des Überhangs, ob ein Verbinden und wieder Lösen des ersten und zweiten Kupplungskörpers möglich ist. Einer bestimmten Eigenschaft wird somit eine bestimmte Anordnung der Rastmittel zugeordnet. Jeweils kompatible Eigenschaften haben somit eine kompatible Anzahl und Anordnung der Rastmittel. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Sensoranordnung einen Spund und eine Nut. Die Kompatibilität der verschiedenen Eigenschaften wird dann bevorzugt über die Anzahl und Anordnung der Kerbe und des Überhangs sichergestellt.In an advantageous development determines the number and arrangement, in particular the angle to each other, the bung and the groove or the notch and the overhang, whether a connection and again releasing the first and second coupling body is possible. A certain property is thus assigned a specific arrangement of the locking means. Each compatible properties thus have a compatible number and arrangement of the locking means. In a preferred embodiment, the sensor arrangement comprises a bung and a groove. The compatibility of the various properties is then ensured preferably over the number and arrangement of the notch and the overhang.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst einer der Kupplungskörper einen Sicherungsring, wobei der Sicherungsring so ausgestaltet ist, dass dieser eine mechanische Verbindung zwischen den Kupplungskörpern, insbesondere federbelastet, arretiert, so dass ein ungewolltes Lösen der mechanischen Verbindung verhindert wird, wobei zum Lösen der mechanischen Verbindung zwischen erstem und zweitem Kupplungskörper der Sicherungsring so ausgestaltet ist, dass durch Drehen, Schieben, Ziehen und/oder Drücken des Sicherungsrings die mechanische Verbindung zwischen den Kupplungskörpern freigegeben wird und somit ein gewolltes Lösen erfolgt. Dies stellt ein Sicherungsmechanismus dar, damit ein ungewolltes Lösen der Kupplungskörper voneinander verhindert wird. In a preferred embodiment, one of the coupling body comprises a securing ring, wherein the securing ring is configured such that it locks a mechanical connection between the coupling bodies, in particular spring-loaded, so that unintentional release of the mechanical connection is prevented, wherein to release the mechanical connection between first and second coupling body of the locking ring is designed so that the mechanical connection between the coupling bodies is released by turning, pushing, pulling and / or pressing the locking ring and thus a voluntary release takes place. This is a safety mechanism to prevent accidental release of the coupling body from each other.

In einer weiteren bevorzugten Alternative sind der erste Kupplungskörper und der zweite Kupplungskörper als magnetische Verbindung ausgestaltet. In einer weiteren Alternative kann zusätzlich zu den oben genannten Ausgestaltungen als Bajonettverschluss oder als Druckknopf eine magnetische Verbindung zwischen erstem und zweitem Kupplungskörper verwendet werden.In a further preferred alternative, the first coupling body and the second coupling body are designed as a magnetic connection. In a further alternative, a magnetic connection between the first and second coupling body can be used in addition to the above-mentioned embodiments as a bayonet closure or as a push button.

In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Sensor oder das Anschlusselement oder jeweils Teilabschnitte davon je nach Eigenschaft eine andere optische Kennung, insbesondere eine andere Farbe. Somit findet nicht nur eine mechanische Unterscheidung der Eigenschaft statt, sondern auch eine für den Anwender auf den ersten Blick sichtbare Unterscheidung.In an advantageous embodiment, the sensor or the connecting element or subsections thereof, depending on the property, a different optical identifier, in particular a different color. Thus, not only a mechanical distinction of the property takes place, but also a distinction visible to the user at first glance.

Die jeweiligen Verbindungselemente können selbstverständlich auch jeweils im anderen Teil (Sensor bzw. Anschlusselement) angeordnet sein.The respective connecting elements can of course also be arranged in each case in the other part (sensor or connecting element).

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näherer erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to the following figures. Show it

1 die erfindungsgemäße Sensoranordnung in einer Übersicht, 1 the sensor arrangement according to the invention in an overview,

2a/b/c die erfindungsgemäße Sensoranordnung mit Sensor (2a) und Anschlusselement in offenem (2b) und arretiertem (2c) Zustand, 2a / b / c the sensor arrangement according to the invention with sensor ( 2a ) and connection element in open ( 2 B ) and locked ( 2c ) Status,

3a/b/c/d ein Anschlusselement bzw. ein Sensor in der Draufsicht, 3a / b / c / d a connection element or a sensor in plan view,

4 die erfindungsgemäße Sensoranordnung in einer Ausgestaltung, und 4 the sensor arrangement according to the invention in an embodiment, and

5 die erfindungsgemäße Sensoranordnung in einer weiteren Ausgestaltung. 5 the sensor arrangement according to the invention in a further embodiment.

In den Figuren sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, the same features are identified by the same reference numerals.

Eine erfindungsgemäße Sensoranordnung 10 umfasst einen Sensor 1 und ein Anschlusselement 11, worauf zunächst eingegangen werden soll. Die Sensoranordnung 10 ist in 1 dargestellt. Über eine Schnittstelle 3 kommuniziert ein Sensor 1 mit einer übergeordneten Einheit 20. Im Beispiel ist ein Transmitter angeschlossen. Der Transmitter wiederum ist mit einem Leitsystem (nicht dargestellt) verbunden. In einer Ausgestaltung kommuniziert der Sensor 1 direkt mit einem Leitsystem. Am Transmitter 20 ist sensorseitig ein Kabel 31 angeschlossen, dessen anderes Ende eine zur ersten Schnittstelle 3 komplementäre Schnittstelle 13 umfasst. Ein Anschlusselement 11 umfasst das Kabel 31 samt Schnittstelle 13. Die Schnittstellen 3, 13 sind als galvanisch getrennte, insbesondere als induktive Schnittstellen ausgestaltet, die mittels einer mechanischen Steckverbindung miteinander koppelbar sind. Die mechanische Steckverbindung ist hermetisch dicht, so dass von außen keine Flüssigkeit, etwa das zu messende Medium, Luft oder Staub eindringen kann.A sensor arrangement according to the invention 10 includes a sensor 1 and a connection element 11 , which will be discussed first. The sensor arrangement 10 is in 1 shown. Via an interface 3 a sensor communicates 1 with a parent unit 20 , In the example a transmitter is connected. The transmitter in turn is connected to a control system (not shown). In one embodiment, the sensor communicates 1 directly with a control system. At the transmitter 20 is a cable on the sensor side 31 connected, the other end one to the first interface 3 complementary interface 13 includes. A connection element 11 includes the cable 31 including interface 13 , The interfaces 3 . 13 are designed as galvanically isolated, in particular as inductive interfaces which can be coupled to one another by means of a mechanical plug connection. The mechanical connector is hermetically sealed, so that no liquid, such as the medium to be measured, air or dust can penetrate from the outside.

Über die Schnittstellen 3, 13 werden Daten (bidirektional) und Energie (unidirektional, d.h. von Transmitter 20 zu Sensor 1) gesendet. Die Sensoranordnung 10 wird überwiegend in der Prozessautomatisierung angewendet.About the interfaces 3 . 13 be data (bidirectional) and energy (unidirectional, ie from transmitter 20 to sensor 1 ) Posted. The sensor arrangement 10 is mainly used in process automation.

Der Sensor 1 umfasst daher zumindest ein Sensorelement 4 (in 2a nur angedeutet dargestellt) zum Erfassen einer Messgröße der Prozessautomatisierung. Bei dem Sensor 1 handelt es sich dann etwa um einen pH-Sensor, auch als ISFET, im Allgemeinen einen ionenselektiven Sensor, einen Sensor zur Messung des Redoxpotentials, von der Absorption von elektromagnetischen Wellen im Medium, beispielsweise mit Wellenlängen im UV-, IR-, und/oder sichtbaren Bereich, des Sauerstoffs, der Leitfähigkeit, der Trübung, der Konzentration von nicht-metallischen Werkstoffen oder der Temperatur mit der jeweils entsprechenden Messgröße.The sensor 1 therefore comprises at least one sensor element 4 (in 2a shown only hinted) for detecting a measure of process automation. At the sensor 1 it is then about a pH sensor, also known as ISFET, generally an ion-selective sensor, a sensor for measuring the redox potential, from the absorption of electromagnetic waves in the medium, for example, with wavelengths in the UV, IR, and / or visible range, oxygen, conductivity, turbidity, concentration of non-metallic materials, or temperature with the respective measured quantity.

Im Folgenden soll auf die 2a–c eingegangen werden. Der Sensor 1 umfasst weiter einen ersten Kupplungskörper 2, welche die erste Schnittstelle 3 umfasst. Wie erwähnt ist die erste Schnittstelle 3 zur Übertragung eines von der Messgröße abhängigen Werts an eine zweite Schnittstelle 13 ausgestaltet. Die erste Schnittstelle 3 ist als Nut 7 ausgestaltet (siehe unten). Der Sensor 1 umfasst meist eine Datenverarbeitungseinheit 6, etwa einen Mikrocontroller, welcher die Werte der Messgröße verarbeitet, etwa in ein anderes Datenformat wandelt. So kann etwa eine Mittelung, Vorverarbeitung und Digitalwandlung durch die Datenverarbeitungseinheit erfolgen.The following is on the 2a -C are received. The sensor 1 further comprises a first coupling body 2 which is the first interface 3 includes. As mentioned, the first interface 3 for transmitting a value dependent on the measured value to a second interface 13 designed. The first interface 3 is as a groove 7 designed (see below). The sensor 1 usually includes a data processing unit 6 such as a microcontroller, which processes the values of the measured variable, for example, converts it into another data format. For example, an averaging, preprocessing and digital conversion can be performed by the data processing unit.

Der Sensor 1 ist über die Schnittstellen 3, 13 mit dem Anschlusselement 11 und schließlich mit einer übergeordneten Einheit 20 verbindbar. Die übergeordnete Einheit 20 ist beispielsweise wie erwähnt ein Transmitter oder eine Leitstelle. Die Datenverarbeitungseinheit 6 wandelt den von der Messgröße abhängigen Wert in ein dem Transmitter oder der Leitstelle verständliches Protokoll. Beispiele hierfür sind etwa das proprietäre Memosens-Protokoll oder auch HART, wirelessHART, Modbus, Profibus Fieldbus, WLAN, ZigBee, Bluetooth oder RFID. Diese Übersetzung kann statt in der Datenverarbeitungseinheit auch in einer separaten Kommunikationseinheit erfolgen, wobei die Kommunikationseinheit auf der Seite des Sensors 1 oder des Anschlusselements 11 angeordnet ist. Unter den erwähnten Protokollen sind auch Drahtlosprotokolle, so dass eine entsprechende Kommunikationseinheit ein Drahtlosmodul umfasst. Die erste und zweite Schnittstelle 3, 13 sind also zur bidirektionalen Kommunikation zwischen Sensor 1 und übergeordneter Einheit 20 ausgestaltet. Wie erwähnt gewährleisten neben der Kommunikation die erste und zweite Schnittstelle 3, 13 auch die Energieversorgung des Sensors 1. The sensor 1 is over the interfaces 3 . 13 with the connection element 11 and finally with a parent unit 20 connectable. The parent unit 20 For example, as mentioned, a transmitter or a control center. The data processing unit 6 converts the value dependent on the measured variable into a protocol understandable to the transmitter or the control center. Examples include the proprietary Memosens protocol or HART, wireless HART, Modbus, Profibus Fieldbus, WLAN, ZigBee, Bluetooth or RFID. This translation can also take place in a separate communication unit instead of in the data processing unit, wherein the communication unit is located on the side of the sensor 1 or the connection element 11 is arranged. Among the mentioned protocols are also wireless protocols, so that a corresponding communication unit comprises a wireless module. The first and second interface 3 . 13 So are for bidirectional communication between sensor 1 and higher-level unity 20 designed. As mentioned above, in addition to the communication, the first and second interfaces are provided 3 . 13 also the power supply of the sensor 1 ,

Das Anschlusselement 11 umfasst die zweite Schnittstelle 13, wobei die zweite Schnittstelle 13 komplementär zur ersten Schnittstelle 3 ausgestaltet ist. Die zweite Schnittstelle 13 ist als Spund 21 ausgestaltet. Das Anschlusselement 11 umfasst ebenfalls eine Datenverarbeitungseinheit 14. Die Datenverarbeitungseinheit 14 kann als Repeater für das gesendete Signal dienen. Weiter kann die Datenverarbeitungseinheit 14 das Protokoll wandeln oder ändern.The connection element 11 includes the second interface 13 , where the second interface 13 complementary to the first interface 3 is designed. The second interface 13 is a bung 21 designed. The connection element 11 also includes a data processing unit 14 , The data processing unit 14 can serve as a repeater for the transmitted signal. Next, the data processing unit 14 change or change the protocol.

Das Anschlusselement 11 umfasst weiter einen zweiten, zylindrischen, Kupplungskörper 12, der komplementär zum ersten Kupplungskörper 2 ausgestaltet ist und welcher mit einem hülsenförmigen Endabschnitt auf den ersten Kupplungskörper 2 aufsteckbar ist, wobei die zweite Schnittstelle 13 in die erste Schnittstelle 3 gesteckt wird. Eine gegenteilige Anordnung, in der die zweite Schnittstelle 13 hülsenartig und die erste Schnittstelle 3 steckerartig ausgestaltet ist, ist ohne erfinderisches Zutun möglich. In dem hülsenförmigen Endabschnitt des zweiten Kupplungskörpers 12 erstrecken sich zumindest zwei zweite Rastmittel 15 radial einwärts um mit zumindest zwei ersten Rastmitteln 5, genauer zumindest zwei gewinkelten Aussparungen 5, auf der Mantelfläche des ersten Kupplungskörpers 2 am Sensor 1 in Eingriff zu gelangen und einen Bajonettverschluss zu bilden. Dabei werden die Rastmittel 15 gegenüber den Vorsprüngen 17 nach dem Einbringen der Rastmittel 15 in die Aussparungen 5 verdreht (siehe unten).The connection element 11 further comprises a second, cylindrical, coupling body 12 , which is complementary to the first coupling body 2 is configured and which with a sleeve-shaped end portion on the first coupling body 2 attachable, with the second interface 13 in the first interface 3 is plugged. An opposite arrangement in which the second interface 13 sleeve-like and the first interface 3 designed like a plug is possible without inventive intervention. In the sleeve-shaped end portion of the second coupling body 12 extend at least two second locking means 15 radially inward with at least two first locking means 5 , more precisely at least two angled recesses 5 , on the lateral surface of the first coupling body 2 on the sensor 1 to engage and form a bayonet closure. Here are the locking means 15 opposite the projections 17 after the introduction of the locking means 15 in the recesses 5 twisted (see below).

Die gewinkelten Aussparungen 5 des Sensors 1 umfassen einen zur Stirnfläche des Kupplungskörpers 2 offenen axialen Abschnitt 5.1 und einen sich beabstandet zur Stirnfläche abgewinkelten azimutalen Abschnitt 5.2. Der azimutale Abschnitt 5.2 umfasst eine der Stirnfläche des Kupplungskörpers 2 zugewandte axiale Anschlagfläche 5.3, die das Abziehen des Sensors 1 vom Anschlusselement 11 verhindert, wenn der Bajonettverschluss arretiert ist. Die axiale Anschlagfläche 5.3 weist vorzugsweise eine azimutabhängige axiale Kontur auf, welche bewirkt, dass der zweite Kupplungskörper 12, und damit das Anschlusselement 11, beim Schließen des Bajonettverschlusses stärker an den ersten Kupplungskörper 2, und damit an den Sensor 1, herangezogen wird. In den zumindest zwei Aussparungen 5 sind zudem axiale Rippen 5.4 angeordnet, auf welchen die radial einwärts gerichteten Mantelflächen der sich radial einwärts erstreckenden Rastmittel 15 mit ihrer winkelabhängigen Kontur aufsetzen. Dies bewirkt im Ergebnis eine Verdrehsicherung aufgrund einer leichten elastischen Verformung des hülsenförmigen Endabschnitts.The angled recesses 5 of the sensor 1 comprise one to the end face of the coupling body 2 open axial section 5.1 and an azimuthal portion angled away from the end face 5.2 , The azimuthal section 5.2 includes one of the end face of the coupling body 2 facing axial stop surface 5.3 taking off the sensor 1 from the connection element 11 prevented when the bayonet lock is locked. The axial stop surface 5.3 preferably has an azimuth-dependent axial contour, which causes the second coupling body 12 , and thus the connection element 11 , When closing the bayonet fitting more strongly to the first coupling body 2 , and with it to the sensor 1 , is used. In the at least two recesses 5 are also axial ribs 5.4 arranged on which the radially inwardly directed lateral surfaces of the radially inwardly extending latching means 15 with their angle-dependent contour. As a result, this causes an anti-rotation due to a slight elastic deformation of the sleeve-shaped end portion.

Die Rastmittel 15 sind einstückig mit dem zweiten Kupplungskörper 12 ausgebildet, etwa als Spritzgussteil.The locking means 15 are integral with the second coupling body 12 formed, for example as an injection molded part.

Das Anschlusselement 11 umfasst einen zumindest abschnittsweise zylindrischen Grundkörper 18, auf den ein hülsenartiger Rastmittelträger 16 aufgesteckt ist, wobei der Rastmittelträger 16 bezüglich des Grundkörpers 18 axial fixiert und in azimutaler Richtung zumindest über einen Winkelbereich frei beweglich ist, der zum Schließen und Öffnen des Bajonettverschlusses erforderlich ist.The connection element 11 comprises an at least partially cylindrical body 18 on which a sleeve-like latching means carrier 16 is plugged, wherein the latching means carrier 16 concerning the main body 18 axially fixed and freely movable in the azimuthal direction at least over an angular range, which is required for closing and opening the bayonet closure.

Von dem Kabelansatz 19 abgewandten Abschnitt des Grundkörpers 18 erstrecken sich axiale Vorsprünge 17, welche jeweils in einen axialen Abschnitt 5.1 der komplementären Aussparungen 5 am ersten Kupplungselement 5 eingreifen, wenn das Anschlusselement 11 mit dem Sensor 1 verbunden ist.From the cable attachment 19 remote from the base body 18 extend axial projections 17 , each in an axial section 5.1 the complementary recesses 5 on the first coupling element 5 engage when the connecting element 11 with the sensor 1 connected is.

Der hülsenartige Rastmittelträger 16 überragt die axialen Vorsprünge 17 in axialer Richtung. Von der Innenwand des Rastmittelträgers 16 erstrecken sich Vorsprünge 17 radial einwärts, wobei die Vorsprünge als zweite Rastmittel für den Bajonettverschluss dienen. Die Vorsprünge 17 sind in der Weise über den Umfang der Innenwand verteilt, dass sie bei entsprechender Einstellung des Azimutwinkels zwischen Rastmittelträger 16 und Grundkörper 18 hinsichtlich ihrer Azimutposition mit den Rastmitteln 15, wie in 2b dargestellt ist. In dieser Position kann der zweite Kupplungskörper 12 auf den ersten Kupplungskörper 2 aufgesteckt werden, wobei die radialen Vorsprünge 17 in dem Übergangsbereich zwischen dem axialen Abschnitt 5.1, und dem azimutalen Abschnitt 5.2 der Aussparungen 5 angeordnet sind, wenn das Anschlusselement 11 auf den Sensor 1 aufgesteckt ist. Durch Verdrehen des Azimutwinkels zwischen Grundkörper 18 und Rastmittelträger 16 werden die radialen Vorsprünge 17 in den azimutalen Abschnitt 5.2 der Aussparungen 5 gebracht, wodurch der Bajonettverschluss arretiert wird, wie in der 2c dargestellt ist. Man spricht dann vom „arretierten Zustand“. Fluchten Rastmittel 15 und Vorsprünge 17 spricht man vom „offenen Zustand“.The sleeve-like locking means carrier 16 protrudes beyond the axial projections 17 in the axial direction. From the inner wall of the Rastmittelträgers 16 Protrusions extend 17 radially inwardly, wherein the projections serve as a second locking means for the bayonet closure. The projections 17 are distributed in such a way over the circumference of the inner wall, that they with appropriate adjustment of the azimuth angle between Rastmittelträger 16 and basic body 18 in terms of their azimuth position with the locking means 15 , as in 2 B is shown. In this position, the second coupling body 12 on the first coupling body 2 be plugged, wherein the radial projections 17 in the transition region between the axial section 5.1 , and the azimuthal section 5.2 the recesses 5 are arranged when the connecting element 11 on the sensor 1 is plugged. By turning the azimuth angle between base body 18 and latching means carrier 16 become the radial projections 17 in the azimuthal section 5.2 the recesses 5 brought, whereby the bayonet lock is locked, as in the 2c is shown. One then speaks of the "locked state". Alert locking means 15 and projections 17 one speaks of the "open state".

Das Beispiel in 2 zeigt eine Ausführungsform mit zwei Rastmitteln 15 bzw. Vorsprüngen 17 und zwei Abschnitten 5. erfindungsgemäß sind der erste Kupplungskörper 2 und der zweite Kupplungskörper 12 so ausgestaltet, dass das Anschlusselement 11 mit dem Sensor 1 nur dann verbindbar und wieder lösbar ist, wenn eine erste Eigenschaft des Sensors 1 mit einer zweiten Eigenschaft des Anschlusselements 11 kompatibel ist.The example in 2 shows an embodiment with two locking means 15 or projections 17 and two sections 5 , According to the invention, the first coupling body 2 and the second coupling body 12 designed so that the connecting element 11 with the sensor 1 only connectable and releasable, if a first property of the sensor 1 with a second property of the terminal element 11 is compatible.

Als „Eigenschaft“ oder auch „Klasse“ im Sinne dieser Erfindung soll eine nichtmechanische Eigenschaft des Sensors oder des Anschlusselements verstanden werden. Ein Beispiel für eine solche Eigenschaft ist eine elektrische Kompatibilität, insbesondere Leistungskompatibilität; Einsatzort; Richtlinien für den Explosionsschutz, insbesondere ATEX-Richtlinien oder National Electrical Code; Sicherheitsanforderungsstufe; Anwendung; Lizenz; Umwelteinfluss; Zulassung; oder anwenderbezogene Kodierung zu nennen. Nur wenn sowohl die jeweiligen Eigenschaften des Sensors 1 und des Anschlusselements 11 miteinander kompatibel sind, sind diese auch mechanisch miteinander verbindbar, so dass auch eine Kommunikation bzw. Funktion gewährleistet werden kann.As a "property" or "class" within the meaning of this invention, a non-mechanical property of the sensor or the connection element is to be understood. An example of such a property is electrical compatibility, in particular power compatibility; location; Guidelines for explosion protection, in particular ATEX directives or National Electrical Code; Safety integrity level; Application; license; Environmental impact; approval; or to call user-specific coding. Only if both the respective characteristics of the sensor 1 and the connection element 11 are compatible with each other, they are also mechanically interconnected, so that a communication or function can be ensured.

Dies soll kurz an der Eigenschaft „elektrische Kompatibilität“ erläutert werden. Ein Sensor 1 kann beispielsweise als 6 mW Sensor ausgelegt sein. Ein Anschlusselement 11 kann ebenso als 6 mW Anschlusselement ausgelegt sein (sieh 3a). Diese sind definitionsgemäß miteinander kompatibel. Ein Anschlusselement 11 kann beispielsweise auch als 8 mW Anschlusselement ausgelegt sein. Dann ist ein 6 mW Sensor nicht kompatibel mit einem 8 mW Anschlusselement, da das Anschlusselement zu viel Leistung für den Sensor liefert (3a und 3c). Ein Anschlusselement kann aber auch als kombiniertes 6 mW und 8 mW Anschlusselement ausgelegt sein, ein 6 mW Sensor ist mit diesem kompatibel (3b). Andererseits ist ein 8 mW Sensor nicht mit einem 6 mW Kabel kompatibel, da das Kabel zu wenig Leistung für den Sensor liefert (3c und 3a).This will be briefly explained by the property "electrical compatibility". A sensor 1 For example, it can be designed as a 6 mW sensor. A connection element 11 can also be designed as 6 mW connection element (see 3a ). These are by definition compatible with each other. A connection element 11 For example, it can also be designed as an 8 mW connection element. Then a 6 mW sensor is not compatible with an 8 mW connection element, as the connection element supplies too much power for the sensor ( 3a and 3c ). A connection element can also be designed as a combined 6 mW and 8 mW connection element, a 6 mW sensor is compatible with this ( 3b ). On the other hand, an 8 mW sensor is not compatible with a 6 mW cable because the cable does not provide enough power for the sensor ( 3c and 3a ).

Das oben genannte soll nochmals detailliert erläutert werden. Die 3 zeigt wie gewährleistet werden kann, dass ausschließlich ein Sensor 1 und ein Anschlusselement 11 der gleichen Klasse miteinander verbunden werden. Die Anzahl und die Anordnung der Rastmittel 5 bzw. 15 gewährleisten, das ausschließlich kompatible Kombination miteinander einsteckbar sind.The above should be explained again in detail. The 3 shows how to ensure that only one sensor 1 and a connection element 11 of the same class. The number and arrangement of the locking means 5 respectively. 15 ensure that only compatible combination can be plugged together.

So zeigt 3b beispielsweise drei Rastmittel 5 bzw. 15. 3c zeigt vier Rastmittel 5 bzw. 15. In den 3a–c sind die Rastmittel 5 bzw. 15 in einem Winkel von 90° oder 180° zueinander angeordnet. 3d zeigt eine Anordnung mit einem Winkel der Rastmittel 5 bzw. 15 zueinander von 45°. Selbstredend sind auch andere Winkelkombinationen möglich. Auch ist eine andere Anzahl an Rastmitteln 5 bzw. 15 möglich.So shows 3b for example, three locking means 5 respectively. 15 , 3c shows four locking means 5 respectively. 15 , In the 3a -C are the locking means 5 respectively. 15 arranged at an angle of 90 ° or 180 ° to each other. 3d shows an arrangement with an angle of the locking means 5 respectively. 15 each other from 45 °. Of course, other angle combinations are possible. Also, another number of locking means 5 respectively. 15 possible.

In der 3 ist jeweils mit dem Buchstaben „t“ eine kompatible Möglichkeit gezeigt. Der Buchstabe „f“ zeigt eine inkompatible Möglichkeit. So ist beispielsweise der Sensor 1 aus 3a mit einem Anschlusselement 11 aus 3a bzw. 3b kompatibel, nicht jedoch mit einem Anschlusselement 11 aus 3c. Der Sensor 1 aus 3d ist ausschließlich mit einem Anschlusselement 11 aus 3d kompatibel.In the 3 In each case with the letter "t" a compatible option is shown. The letter "f" indicates an incompatible possibility. For example, the sensor 1 out 3a with a connection element 11 out 3a respectively. 3b compatible, but not with a connection element 11 out 3c , The sensor 1 out 3d is exclusively with a connecting element 11 out 3d compatible.

Die Anzahl und Anordnung, beispielweise auch der Winkel zueinander, der ersten und zweiten Rastmittel 5, 15 bestimmt, ob ein Verbinden und wieder Lösen des ersten und zweiten Kupplungskörpers 2, 12 möglich ist.The number and arrangement, for example, the angle to each other, the first and second locking means 5 . 15 determines whether connecting and releasing the first and second coupling body 2 . 12 is possible.

Zusätzlich kann der Sensor 1 oder das Anschlusselement 11 je nach Eigenschaft eine andere optische Kennung, insbesondere eine andere Farbe, umfassen. Auch können nur Teile des Sensors 1 oder des Anschlusselements 11, beispielsweise nur die Schnittstelle 3 oder 13, eine andere optische Kennung umfassen.In addition, the sensor can 1 or the connection element 11 depending on the property of another optical identifier, in particular a different color include. Also, only parts of the sensor can 1 or the connection element 11 For example, only the interface 3 or 13 , a different optical identifier.

Der Sensor 1 ist mit dem Anschlusselement 11 über den ersten Kupplungskörper 2 und dem zweiten Kupplungskörper 12 lösbar verbindbar. Die mechanischen Kupplungen 2, 12 sind somit ineinander steckbar. In einer weiteren Ausgestaltung, neben dem bereits angesprochenen Bajonettverschluss, schnappt der zweite Kupplungskörper 12 in den erste Kupplungskörper 2 ein. Die Funktionsweise der mechanischen Kupplungskörper 2, 12 ähnelt daher dem eines Druckknopfes. 4 zeigt diese Ausgestaltung.The sensor 1 is with the connection element 11 over the first coupling body 2 and the second coupling body 12 releasably connectable. The mechanical couplings 2 . 12 are thus plugged into each other. In a further embodiment, in addition to the already mentioned bayonet lock, the second clutch body snaps 12 in the first coupling body 2 one. The functioning of the mechanical coupling body 2 . 12 therefore resembles that of a push button. 4 shows this embodiment.

Im Allgemeinen umfasst der erste Kupplungskörper 2 eine Nut 7, und der zweite Kupplungskörper 12 einen Spund 21. „Spund“ im Sinne der Erfindung soll als vorzugsweise zylinderförmige Erhebung verstanden werden, welche in eine ebenfalls vorzugsweise zylinderförmige Vertiefung, also der Nut, greift. Andere Ausgestaltungen als die erwähnte zylinderförmige Form, etwa in Kreuzform, als Hohlzylinder, quaderförmig, quadratisch o.ä. sollen der Vollständigkeit halber erwähnt werden und sollen ebenfalls unter den Begriff „Spund“ bzw. das jeweils entsprechende Gegenstück unter den Begriff „Nut“ fallen. Die Nut 7 bzw. der Spund 21 umfassen daher wie erwähnt die erste bzw. Zweite Schnittstelle 3, 13. Der erste Kupplungskörper 2 ist somit insgesamt zylinderförmig ausgestaltet, wobei wie erwähnt die Nut 7 den Innendurchmesser darstellt.In general, the first coupling body comprises 2 a groove 7 , and the second coupling body 12 a bung 21 , "Bung" within the meaning of the invention should be understood as a preferably cylindrical elevation, which engages in a likewise preferably cylindrical recess, so the groove. Other configurations than the aforementioned cylindrical shape, such as in a cross shape, as a hollow cylinder, cuboid, square or similar. should be mentioned for the sake of completeness and should also fall under the term "bung" or its respective counterpart under the term "groove". The groove 7 or the bung 21 therefore include as mentioned the first and second interface 3 . 13 , Of the first coupling body 2 is thus designed overall cylindrical, with the groove as mentioned 7 represents the inner diameter.

In der Ausführung als Druckknopf umfasst der Kupplungskörper 2 am Außendurchmesser eine umlaufende Kerbe 8. Die gegenüberliegende Seite, d.h. das Anschlusselement 11 am zweiten Kupplungskörper 12, umfasst einen Überhang 22, der insbesondere als Feder ausgestaltet ist. Die Kerbe 8 bildet somit einen Hinterschnitt und der Überhang 22 rastet darin ein. Zum Zusammenfügen des Anschlusselements 11 in den Sensor 1 werden die Kupplungskörper 2, 12 so lange ineinander geschoben bis der Überhang 22 in die Kerbe 8 einrastet. Zum Lösen von Sensor 1 und Anschlusselement 11 kann an den entsprechenden Kupplungskörpern 2, 12 gezogen werden bis diese sich voneinander lösen.In the embodiment as a push button, the coupling body comprises 2 on the outer diameter a circumferential notch 8th , The opposite side, ie the connection element 11 on the second coupling body 12 , includes an overhang 22 , which is designed in particular as a spring. The score 8th thus forms an undercut and the overhang 22 snaps into it. For joining the connection element 11 in the sensor 1 become the coupling body 2 . 12 pushed into each other until the overhang 22 in the notch 8th locks. To release the sensor 1 and connecting element 11 can be attached to the corresponding coupling bodies 2 . 12 be pulled until they separate from each other.

Die jeweiligen Verbindungselemente können selbstverständlich auch jeweils im anderen Teil (Sensor 1 bzw. Anschlusselement 11) angeordnet sein.The respective connecting elements can of course also in the other part (sensor 1 or connecting element 11 ) can be arranged.

Die die Anzahl und Anordnung, beispielsweise auch der Winkel zueinander, des Spunds 21 und der Nut 7 bzw. der Kerbe 8 und des Überhangs 22 bestimmt, ob ein Verbinden und wieder Lösen des ersten und zweiten Kupplungskörpers 2, 12 möglich ist. Bevorzugt umfasst die Sensoranordnung nur eine Nut 7 und einen Spund 21. Um die Kompatibilität der Eigenschaften zu gewährleisten wird somit die Kerbe 8 bzw. der Überhang 22 variiert.The number and arrangement, for example, the angle to each other, the bung 21 and the groove 7 or the notch 8th and the overhang 22 determines whether connecting and releasing the first and second coupling body 2 . 12 is possible. Preferably, the sensor arrangement comprises only one groove 7 and a bung 21 , To ensure the compatibility of the properties is thus the notch 8th or the overhang 22 varied.

Zusätzlich umfasst eine der beiden Kupplungskörper 2, 12 einen Sicherungsring (nicht abgebildet), der ein ungewünschtes oder zufälliges Lösen der Sensoranordnung 10 verhindert. Der Sicherungsring ist so ausgestaltet, dass dieser eine mechanische Verbindung zwischen den Kupplungskörpern 2, 12 arretiert, so dass ein ungewolltes Lösen der mechanischen Verbindung verhindert wird. Ein Beispiel für eine solche Arretierung ist eine federbelastete Arretierung. Zum Lösen der mechanischen Verbindung zwischen erstem und zweitem Kupplungskörper 2, 12 ist der Sicherungsring so ausgestaltet, dass durch Drehen, Schieben, Ziehen und/oder Drücken des Sicherungsrings die mechanische Verbindung zwischen den Kupplungskörpern 2, 12 freigegeben wird und somit ein gewolltes Lösen erfolgt.In addition, one of the two clutch bodies 2 . 12 a circlip (not shown) which causes unwanted or accidental release of the sensor assembly 10 prevented. The locking ring is designed so that this is a mechanical connection between the coupling bodies 2 . 12 arrested, so that an unintentional release of the mechanical connection is prevented. An example of such a lock is a spring-loaded lock. To release the mechanical connection between the first and second coupling body 2 . 12 the locking ring is designed so that by turning, pushing, pulling and / or pressing the locking ring, the mechanical connection between the coupling bodies 2 . 12 is released and thus a deliberate release takes place.

In 5 sind der erste und zweite Kupplungskörper 2, 12 als magnetische Verbindung ausgestaltet. Eine magnetische Verbindung kann auch zusätzlich zu der Ausführung als Bajonettverschluss oder als Druckknopf verwendet werden.In 5 are the first and second coupling body 2 . 12 designed as a magnetic connection. A magnetic connection can also be used in addition to the execution as a bayonet lock or as a push button.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Sensor sensor
22: Erster Kupplungskörper First coupling body
33: Erste Schnittstelle First interface
44: Sensorelement sensor element
55: Aussparung recess
5.15.1: axialer Abschnitt von 5 axial section of 5
5.25.2: azimutaler Abschnitt von 5 azimuthal section of 5
5.35.3: axiale Anschlagfläche von 5 axial stop surface of 5
5.45.4: axiale Rippen von 5 axial ribs of 5
66: Datenverarbeitungseinheit Data processing unit
77: Nut groove
88th: Kerbe score
1010: Sensoranordnung sensor arrangement
1111: Anschlusselement connecting element
1212: Zweiter Kupplungskörper Second coupling body
1313: Zweite Schnittstelle Second interface
1414: Datenverarbeitungseinheit Data processing unit
1515: Rastmittel latching means
1616: Rastmittelträger Locking means carrier
1717: Vorsprung head Start
1818: Grundkörper body
1919: Kabelansatz cable approach
2020: übergeordnete Einheit parent unit
2121: Spund bung
2222: Überhang overhang
3131: Kabel electric wire
tt: true, wahr true, true
ff: false, falsch false, wrong

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1625643 [0002]
WO 2004/102748 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

ATEX Directive 1999/92 / EC [0009]
ATEX Directive 94/9 / EC [0009]

Claims

Sensor arrangement ( 10 ) for use in process automation, comprising - a sensor ( 1 ), comprising - at least one sensor element ( 4 ) for detecting a process automation parameter, - a first inductive interface ( 3 ) for transmitting a value dependent on the measured value to a second interface ( 13 ), and - a first coupling body ( 2 ), which is the first interface ( 3 ), and - a connection element ( 11 ) for transmitting the value dependent on the measured value to a higher-level unit ( 20 ), comprising - one, the first interface ( 3 ) complementary, second inductive interface ( 13 ), the first and second interfaces ( 3 . 13 ) for bidirectional communication between sensor ( 1 ) and higher-level unit ( 20 ), the first and second interfaces ( 3 . 13 ) besides the communication also the power supply of the sensor ( 1 ), - one, to the first coupling body ( 2 ) complementary, second coupling body ( 12 ), which the second interface ( 13 ), wherein the connecting element ( 11 ) with the sensor ( 1 ) via the first and second coupling bodies ( 2 . 12 ) is connectable and detachable, and wherein the sensor ( 1 ) thus via the connecting element ( 11 ) with the parent unit ( 20 ), characterized in that the sensor ( 1 ) comprises a first property and the connection element ( 11 ) comprises a second property, wherein the first and second coupling body ( 2 . 12 ) are designed so that the connecting element ( 11 ) with the sensor ( 1 ) is connectable and detachable only if the first property is compatible with the second property.

Sensor arrangement ( 10 ) according to claim 1, wherein the property is electrical compatibility, in particular power compatibility; location; Guidelines for explosion protection, in particular ATEX directives or National Electrical Code; Safety integrity level; Application; license; Environmental impact; approval; Contacts in the sensor ( 1 ) and in the connecting element ( 11 ); and / or user-related coding.

Sensor arrangement ( 10 ) according to claim 1 or 2, wherein the first coupling body ( 2 ) first latching means ( 5 ) of a bayonet closure and the second coupling body ( 12 ) second latching means ( 15 ) comprise a bayonet closure.

Sensor arrangement ( 10 ) according to claim 3, wherein the first or the second coupling body ( 2 . 12 ) a basic body ( 18 ) and a latching means carrier ( 16 ), on which the first or second latching means ( 5 . 15 ) are mounted, wherein the latching means carrier ( 16 ) with respect to the basic body ( 18 ) is rotatable.

Sensor arrangement ( 10 ) according to claim 4, wherein the basic body ( 18 ) of the first or second coupling body ( 2 . 12 ) at least one projection ( 17 ), wherein by introducing the projection ( 17 ) and the second latching means ( 15 ) in the first locking means ( 5 ), in particular in a corresponding recess ( 5 ), the other coupling body ( 12 . 2 ), and then rotating the locking means carrier ( 16 ) with respect to the basic body ( 18 ) the bayonet closure, the coupling body ( 2 . 12 ) are locked.

Sensor arrangement ( 10 ) according to at least one of claims 3 to 6, wherein the number and arrangement, in particular the angles to each other, of the first and second latching means ( 5 . 15 ) determines whether a connecting and releasing the first and second coupling body ( 2 . 12 ) is possible.

Sensor arrangement ( 10 ) according to claim 1 or 2, wherein the first and second coupling bodies ( 2 . 12 ) are designed as a plug connection, and at least one groove ( 7 ) and a bung ( 21 ).

Sensor arrangement ( 10 ) according to claim 7, wherein one of the two coupling bodies ( 2 . 12 ) at least one notch ( 8th ), and the other coupling body ( 12 . 2 ) at least one to the notch ( 8th ) complementary overhang ( 22 ), in particular at least one spring, and wherein for joining the two coupling bodies ( 2 . 12 ) the overhang ( 22 ) in the notch ( 8th ) engages.

Sensor arrangement ( 10 ) according to claim 7 or 8, wherein the number and arrangement, in particular the angles to each other, of the groove ( 7 ) and the bung ( 21 ) or the notch ( 8th ) and the overhang ( 22 ) determines whether a connecting and releasing the first and second coupling body ( 2 . 12 ) is possible.

Sensor arrangement ( 10 ) according to at least one of claims 7 to 9, wherein one of the coupling bodies ( 2 . 12 ) comprises a circlip, wherein the circlip is configured so that this a mechanical connection between the coupling bodies ( 2 . 12 ), in particular spring-loaded, locked, so that an unintentional release of the mechanical connection is prevented, wherein for releasing the mechanical connection between the first and second coupling body ( 2 . 12 ) the securing ring is designed in such a way that by turning, pushing, pulling and / or pressing the locking ring, the mechanical connection between the coupling bodies ( 2 . 12 ) is released and thus a deliberate release takes place.

Sensor arrangement ( 10 ) according to at least one of claims 1 to 10, wherein the first and the second coupling body ( 2 . 12 ) are designed as a magnetic connection.

Sensor arrangement ( 10 ) according to at least one of claims 1 to 11, wherein the sensor ( 1 ) or the connecting element ( 11 ) or subsections thereof, depending on the property of another optical identifier, in particular a different color includes.