DE102018132707A1 - EX-safe transmitter and field device with such a transmitter - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein EX-sicheres Feldgerät (1) der Mess- und Automatisierungstechnik umfassend:Ein Gehäuse (10) mit mindestens einer Gehäusekammer (10.1) und eine die Gehäusekammer ausbildende Gehäusewandung (10.2),eine in der Gehäusekammer angeordnete Anzeigeeinheit (11);ein in der Gehäusekammer angeordnetes kapazitives oder induktives Bedienfeld (12) mit einer Mehrzahl von Bedienflächen (12.1);ein bruchsicheres Fenster (13), welches in eine Öffnung (10.3) der Gehäusewandung eingelassen ist;eine elektronische Mess-/Betriebselektronik (14) zum Betreiben der Anzeigeeinheit, des Bedienfelds sowie mindestens eines Sensors und/oder Aktors,wobei die Anzeigeeinheit sowie das Bedienfeld hinter einer Innenseite des Fensters angeordnet sind,dadurch gekennzeichnet, dassdas Fenster eine Wandstärke von mindestens 6 Millimetern, und insbesondere mindestens 8 Millimetern und bevorzugt mindestens 9.5 Millimetern aufweist.The invention relates to an EX-safe field device (1) of measurement and automation technology, comprising: a housing (10) with at least one housing chamber (10.1) and a housing wall (10.2) forming the housing chamber, a display unit (11) arranged in the housing chamber; a capacitive or inductive control panel (12) arranged in the housing chamber with a plurality of control surfaces (12.1); an unbreakable window (13) which is let into an opening (10.3) of the housing wall; electronic measuring / operating electronics (14) for Operating the display unit, the control panel and at least one sensor and / or actuator, the display unit and the control panel being arranged behind an inside of the window, characterized in that the window has a wall thickness of at least 6 millimeters, and in particular at least 8 millimeters and preferably at least 9.5 Millimeters.
Description
Die Erfindung betrifft einen EX-sicheren Messumformer mit einer Anzeigeeinheit und ein Feldgerät der Mess- und Automatisierungstechnik mit einem solchen Messumformer.The invention relates to an EX-safe transmitter with a display unit and a field device of measurement and automation technology with such a transmitter.
Der Stand der Technik zeigt Messumformer bzw. Feldgeräte der Mess- und Automatisierungstechnik mit Anzeigeeinheiten. So zeigt beispielsweise die
Nachteilhaft an einer Bedienbarkeit mittels optischer oder mechanischer Tasten ist, dass optische bzw. mechanische Tasten außerhalb des Bildschirms angeordnet werden müssen, da solche Tasten nicht transparent sind. Dadurch wird mehr Platz benötigt, um eine Tastatur einzurichten.A disadvantage of operability by means of optical or mechanical keys is that optical or mechanical keys have to be arranged outside the screen, since such keys are not transparent. This requires more space to set up a keyboard.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen EX-sicheren Messumformer mit einer Anzeigeeinheit und ein Feldgerät mit einem solchen Messumformer vorzuschlagen, bei welchem eine platzsparende Bedienmöglichkeit eingerichtet ist.The object of the invention is therefore to propose an EX-safe transmitter with a display unit and a field device with such a transmitter, in which a space-saving operating option is set up.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen EX-sicheren Messumformer gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und durch ein Feldgerät gemäß dem unabhängigen Anspruch 8.The object is achieved by an EX-safe transmitter according to
Ein erfindungsgemäßer EX-sicherer Messumformer der Mess- und Automatisierungstechnik umfasst ein Gehäuse mit mindestens einer Gehäusekammer und eine die Gehäusekammer ausbildende Gehäusewandung,
eine in der Gehäusekammer angeordnete Anzeigeeinheit;
ein in der Gehäusekammer angeordnetes kapazitives oder induktives Bedienfeld mit einer Mehrzahl von Bedienflächen.;
ein bruchsicheres Fenster, welches in eine Öffnung der Gehäusewandung eingelassen ist;
eine elektronische Mess-/Betriebselektronik zum Betreiben der Anzeigeeinheit, des Bedienfelds sowie mindestens eines Sensors und/oder Aktors,
wobei die Anzeigeeinheit sowie das Bedienfeld hinter einer Innenseite des Fensters angeordnet sind,
wobei das Fenster eine Wandstärke von mindestens 6 Millimetern, und insbesondere mindestens 8 Millimetern und bevorzugt mindestens 9.5 Millimetern aufweist.An EX-safe transmitter according to the invention of measurement and automation technology comprises a housing with at least one housing chamber and a housing wall forming the housing chamber,
a display unit arranged in the housing chamber;
a capacitive or inductive control panel arranged in the housing chamber with a plurality of control surfaces .;
a shatterproof window, which is embedded in an opening in the housing wall;
electronic measuring / operating electronics for operating the display unit, the control panel and at least one sensor and / or actuator,
the display unit and the control panel being arranged behind an inside of the window,
wherein the window has a wall thickness of at least 6 millimeters, and in particular at least 8 millimeters and preferably at least 9.5 millimeters.
Bruchsicher heißt in diesem Fall schlagfest nach EN 60079-0 oder druckfest nach EN60079-1.In this case, shatterproof means impact-resistant according to EN 60079-0 or pressure-resistant according to EN60079-1.
Das Fenster ist dabei aus einem bruchsicheren Glas oder einem bruchsicheren Kunststoff hergestellt.The window is made of shatterproof glass or shatterproof plastic.
Eine Wandstärke des Fensterns von mindestens 6 Millimetern führt insbesondere bei entsprechender Materialauswahl zu einer hohen Bruchsicherheit des Fensters.A wall thickness of the window of at least 6 millimeters leads to a high break resistance of the window, in particular with the appropriate choice of material.
In einer Ausgestaltung ist das Bedienfeld zwischen Fenster und Anzeigeeinheit angeordnet wobei das Bedienfeld optisch transparent ist.In one embodiment, the control panel is arranged between the window and the display unit, the control panel being optically transparent.
Dadurch ist eine Anordnung von Bedieneinheit, Fenster und Anzeigeeinheit besonders platzsparend.An arrangement of control unit, window and display unit is particularly space-saving.
In einer Ausgestaltung weist das Fenster eine Fläche von mindestens 400 Quadratmillimetern und insbesondere mindestens 600 Quadratmillimetern und bevorzugt mindestens 800 Quadratzentimeter auf.In one configuration, the window has an area of at least 400 square millimeters and in particular at least 600 square millimeters and preferably at least 800 square centimeters.
Insbesondere ist das Fenster rechteckig oder quadratisch. Dadurch ist es besonders leicht herzustellen.In particular, the window is rectangular or square. This makes it particularly easy to manufacture.
Insbesondere ist das Bedienfläche rechteckig oder quadratisch. Dadurch ist eine einfache Bedienbarkeit gewährleistet.In particular, the control surface is rectangular or square. This ensures ease of use.
In einer Ausgestaltung weisen die Bedienflächen jeweils eine Mindestfläche von 20 Quadratmillimetern und insbesondere mindestens 40 Quadratmillimetern und bevorzugt mindestens 60 Quadratmillimetern auf.In one embodiment, the operating areas each have a minimum area of 20 square millimeters and in particular at least 40 square millimeters and preferably at least 60 square millimeters.
Durch eine Mindestfläche wie vorgeschlagen kann eine Signalqualität bei Betätigung der Bedienfläche verbessert werden, so dass auch hinter einem Fenster mit einer erfindungsgemäßen Wandstärke eine ausreichende Signalqualität gegeben ist.A signal area can be improved by actuating the operating area by a minimum area as proposed, so that sufficient signal quality is also provided behind a window with a wall thickness according to the invention.
In einer Ausgestaltung sind die Bedienflächen in zumindest zwei Reihen und insbesondere mindestens 3 Reihen angeordnet sind und/oder
die Bedienflächen sind in zumindest zwei Spalten und insbesondere mindestens 3 Spalten angeordnet.In one embodiment, the control surfaces are arranged in at least two rows and in particular at least 3 rows and / or
the control surfaces are arranged in at least two columns and in particular at least 3 columns.
Durch Anordnung der Bedienflächen in Reihen und Spalten können auch hinter einem Fenster mit einer erfindungsgemäßen Wandstärke gängige Bedienhandlungen erkannt und interpretiert werden.
einem Fenster mit einer erfindungsgemäßen Wandstärke weist das Bedienfeld einen Glasträger und auf diesem Glasträger aufgebrachte elektrisch leitfähige Strukturen auf, welche elektrisch leitfähigen Strukturen die Bedienfelder sowie Anbindungen an die elektronische Mess-/Betriebsschaltung ausbilden.By arranging the control surfaces in rows and columns, common operating actions can also be recognized and interpreted behind a window with a wall thickness according to the invention.
In a window with a wall thickness according to the invention, the control panel has a glass support and electrically conductive structures applied to this glass support, which electrically conductive structures form the control panels and connections to the electronic measuring / operating circuit.
Im Falle eines kapazitiven Bedienfeldes bilden die Bedienflächen jeweils ein Kondensatorelement aus, dessen Kapazität durch das Vorhandensein eines Fingers oder eines Bedienstiftes geändert wird. Durch Bestimmen einer Kapazität des Kondensatorelements kann auf das Vorhandensein eines Fingers bzw. Bedienstifts geschlossen werden. In the case of a capacitive control panel, the control surfaces each form a capacitor element, the capacitance of which is changed by the presence of a finger or a stylus. By determining a capacitance of the capacitor element, the presence of a finger or stylus can be concluded.
Äquivalentes gilt für ein induktives Bedienfeld, wobei in diesem Fall Bedienflächen jeweils durch Planarspulenstrukturen ausgebildet sind. Nachteilhaft in diesem Fall ist eine geringere Sensibilität, so dass Finger nur schlecht erkannt werden können sowie die Notwendigkeit von Durchkontaktierungen des Glasträgers, um Spulenrückführungen auf einer Rückseite des Glasträgers legen zu können.The equivalent applies to an inductive control panel, in which case control surfaces are each formed by planar coil structures. A disadvantage in this case is a lower sensitivity, so that fingers can only be recognized poorly, and the need for through-plating of the glass carrier in order to be able to place coil returns on a rear side of the glass carrier.
In einer Ausgestaltung ist die elektronische Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet, mittels der Anzeigeeinheit zumindest eine Bedienfläche optisch hervorzuheben. Dadurch kann die entsprechende Bedienfläche besser erkannt werden.In one embodiment, the electronic measuring / operating circuit is set up to optically highlight at least one operating surface by means of the display unit. This makes it easier to recognize the corresponding control surface.
Das EX-sichere Gehäuse genügt einer druckfesten Kapselung gemäß EN 60079-1, insbesondere gemäß EN 60079-1:2015-04The explosion-proof housing is flameproof according to EN 60079-1, especially according to EN 60079-1: 2015-04
Das EX-sichere Gehäuse genügt den Anforderungen an die Schlagfestigkeit gemäß
Ein erfindungsgemäßes Feldgerät der Mess- und Automatisierungstechnik umfasst einen erfindungsgemäßen Messumformer, ein Sensormodul zum Erfassen einer Messgröße und zum Bereitstellen von messgrößenabhängigen Signalen, wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung zum Betreiben des Sensormoduls und zum Bereitstellen von Messwerten von mindestens einer Messgröße des Sensormoduls eingerichtet ist.A field device of measurement and automation technology according to the invention comprises a measurement transducer according to the invention, a sensor module for acquiring a measurement variable and for providing signals dependent on measurement variables, the electronic measurement / operating circuit being set up to operate the sensor module and to provide measurement values of at least one measurement variable of the sensor module .
In einer Ausgestaltung ist das Feldgerät ein Feldgerät aus folgender Liste:
- Durchflussmessgerät, Füllstandsmessgerät, Temperaturmessgerät, Druckmessgerät.
- Flow meter, level meter, temperature meter, pressure meter.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.The invention is described below using exemplary embodiments.
Der Abstand ist hier zwecks Darstellung gewählt. Das Bedienfeld ist dabei optisch weitgehend transparent, so dass keine nachteilhafte Wechselwirkung mit der Anzeigeeinheit besteht.The distance is chosen here for illustration. The control panel is largely optically transparent, so that there is no disadvantageous interaction with the display unit.
Das Fenster weist eine Wandstärke von mindestens 6 Millimetern, und insbesondere mindestens 8 Millimetern und bevorzugt mindestens 9.5 Millimetern auf. Dadurch ist das Fenster bruchsicher. Bevorzugt werden für das Fenster folgende Materialien eingesetzt: Borosilikatglas.The window has a wall thickness of at least 6 millimeters, and in particular at least 8 millimeters and preferably at least 9.5 millimeters. This makes the window shatterproof. The following materials are preferably used for the window: borosilicate glass.
Das Fenster weist dabei eine Fläche von mindestens 400 Quadratmillimetern und insbesondere mindestens 600 Quadratmillimetern und bevorzugt mindestens 800 Quadratzentimeter auf. So ist auch bei EX-sicheren Messumformern eine ausreichende Anzeigefläche gegeben.The window has an area of at least 400 square millimeters and in particular at least 600 square millimeters and preferably at least 800 square centimeters. This means that there is also sufficient display area for EX-safe transmitters.
Die Bedienflächen können wie hier beispielshaft dargestellt in einer 3*3-Anordnung angeordnet sein, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Bedienflächen
Die Bedienflächen weisen jeweils eine Mindestfläche von 20 Quadratmillimetern und insbesondere mindestens 40 Quadratmillimetern und bevorzugt mindestens 60 Quadratmillimetern auf. Durch die vorgeschlagene Mindestfläche ist eine Kapazität einer Bedienfläche ausreichend groß, um eine sichere Erkennung eines das Fenster berührenden Fingers oder Bedienstifts zu ermöglichen. Die Bedienflächen können wie hier dargestellt quadratisch sein. Jedoch sind auch rechteckige oder beliebige andere Formen denkbar. Minimale Kantenabstände von benachbarten Bedienflächen sind kleiner als 7 Millimeter und insbesondere kleiner als 5 Millimeter und bevorzugt kleiner als 3 Millimeter. The control areas each have a minimum area of 20 square millimeters and in particular at least 40 square millimeters and preferably at least 60 square millimeters. As a result of the proposed minimum area, the capacity of an operating area is sufficiently large to enable reliable detection of a finger or stylus touching the window. The control surfaces can be square as shown here. However, rectangular or any other shape is also conceivable. Minimum edge distances from adjacent control surfaces are less than 7 millimeters and in particular less than 5 millimeters and preferably less than 3 millimeters.
Das Sensormodul kann beispielsweise mindestens einen Sensor aus der folgenden Liste umfassend: Temperatursensor, Ultraschallwandler, Messelektrode.The sensor module can include, for example, at least one sensor from the following list: temperature sensor, ultrasonic transducer, measuring electrode.
Das Feldgerät ist beispielsweise ein Durchflussmessgerät, Füllstandsmessgerät, Temperaturmessgerät oder Druckmessgerät.The field device is, for example, a flow measuring device, level measuring device, temperature measuring device or pressure measuring device.
Diese Auflistungen sind beispielhaft und nicht beschränkend auszulegen.These lists are examples and should not be interpreted as restrictive.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- EX-sicherer MessumformerEX-safe transmitter
- 1010th
- Gehäusecasing
- 10.110.1
- GehäusekammerHousing chamber
- 10.210.2
- GehäusewandungHousing wall
- 10.310.3
- Öffnungopening
- 1111
- AnzeigeeinheitDisplay unit
- 1212
- BedienfeldControl panel
- 12.112.1
- BedienflächeControl surface
- 12.212.2
- GlasträgerGlass support
- 12.312.3
- elektrisch leitfähige Strukturelectrically conductive structure
- 12.412.4
- AnbindungConnection
- 1313
- bruchsicheres Fensterunbreakable window
- 1414
- elektronische Mess-/Betriebsschaltungelectronic measuring / operating circuit
- 2020th
- SensormodulSensor module
- 3030th
- FeldgerätField device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102016106179 A1 [0002]DE 102016106179 A1 [0002]
Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- EN 60079-0 [0023]EN 60079-0 [0023]
- EN 60079-1 [0023]EN 60079-1 [0023]
- EN 60079-7 [0023]EN 60079-7 [0023]
- EN 60079-0:2014-06 [0023]EN 60079-0: 2014-06 [0023]
- EN 60079-1:2015-04 [0023]EN 60079-1: 2015-04 [0023]
- EN 60079-7:2016-08 [0023]EN 60079-7: 2016-08 [0023]
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Legal Events
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