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1、10申请公布号CN102365528A43申请公布日20120229CN102365528ACN102365528A21申请号201180001602322申请日2011022412/717,29020100304USG01D11/2420060171申请人罗斯蒙德公司地址美国明尼苏达州72发明人乔治C豪斯勒史蒂文J麦科伊74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人潘剑颖54发明名称具有显示器的过程变量变送器57摘要一种在测量工业过程的过程变量中使用的过程变量变送器12包括显示器50。变送器12包括外壳20；过程变量传感器40，配置为感测工业过程的过程变量；变送器电路42，耦合。
2、到过程变量传感器40，配置为提供变送器输出；以及在外壳20中的连接器44，配置为耦合到变送器电路。连接件44上的第一可旋转连接器62包括多个第一导体。显示器模块22包括具有多个第二导体的第二可旋转连接器60。多个第一和第二导体配置为电连接在一起。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011092886PCT申请的申请数据PCT/US2011/0259982011022487PCT申请的公布数据WO2011/109206EN2011090951INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书3页附图5页按照条约第19条修改的权利要求书2页按照条约第19条修改的。
3、声明或说明1页CN102365549A1/2页21一种具有显示器的过程变量变送器，用于在测量工业过程的过程变量中使用，所述过程变量变送器包括外壳；过程变量传感器，被配置为感测工业过程的过程变量；变送器电路，耦合到所述过程变量传感器，被配置为提供变送器输出；在所述外壳中的连接件，被配置为耦合到所述变送器电路；所述连接件上的第一可旋转连接器，包括多个第一导体；以及显示器模块，具有在其上的显示器以及耦合到所述显示器的第二可旋转连接器，所述第二可旋转连接器具有多个第二导体，所述多个第一导体被配置为电连接到所述多个第二导体，其中，所述显示器模块在所述第一和第二连接器处能够绕着所述连接件旋转。2根据权利要。
4、求1所述的过程变量变送器，其中，所述第一和第二可旋转连接器中的至少一个包括突出的柱，以及所述第一和第二可旋转连接器中的另一个包括被配置为容纳所述突出的柱的插座。3根据权利要求2所述的过程变量变送器，其中，所述柱的多个导体包括多个由绝缘体隔离的纵向间隔的导体。4根据权利要求1所述的过程变量变送器，包括绕着所述第一和第二可旋转连接器延伸的密封件。5根据权利要求1所述的过程变量变送器，其中，所述连接件被配置为耦合到双线过程控制回路。6根据权利要求1所述的过程变量变送器，其中，所述连接件被安装在将所述外壳分成第一密封隔间和第二隔间的壁上，所述第二隔间包含所述显示模块。7根据权利要求1所述的过程变量变送。
5、器，其中，所述第一和第二可旋转连接器中的至少一个包括多个同心传导环，所述第一和第二可旋转连接器中的另一个包括被配置为电连接到所述多个传导环的多个放射状间隔的电触点。8根据权利要求1所述的过程变量变送器，其中，所述显示器模块包括被配置为接收手工输入的输入端。9根据权利要求8所述的过程变量变送器，其中，所述第一可旋转连接器通过所述第二可旋转连接器电连接到所述输入端。10一种在过程变量变送器中用于将显示器耦合到连接件的方法，所述过程变量变送器是在工业过程中使用的类型，所述方法包括将所述连接件放置在外壳中；使用过程变量传感器感测过程变量；使用所述外壳中的测量电路从所述过程变量传感器接收过程变量，并且作。
6、为响应提供变送器输出；在所述连接件上提供包括多个导体的第一可旋转连接器；提供显示器，具有在其上承载的显示单元以及具有多个第二导体的第二可旋转连接器；连接所述第一可旋转连接器和所述第二可旋转连接器，以由此提供所述第一和第二电导体之间的电连接；以及权利要求书CN102365528ACN102365549A2/2页3在所述外壳上放置端帽。11根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一和第二可旋转连接器中的至少一个包括突出的柱，以及，所述第一和第二可旋转连接器中的另一个包括被配置为容纳所述突出的柱的插座。12根据权利要求11所述的方法，其中，所述柱的多个导体包括多个由绝缘体隔离的纵向间隔的导体。13根。
7、据权利要求10所述的方法，包括密封件绕着所述第一和第二可旋转连接器延伸。14根据权利要求10所述的方法，其中，所述连接件被配置为耦合到双线过程控制回路。15根据权利要求10所述的方法，其中，所述连接件被安装在将所述外壳分成第一密封隔间和第二隔间的壁上，所述第二隔间包含所述显示模块。16根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一和第二可旋转连接器中的至少一个包括多个同心传导环，所述第一和第二可旋转连接器中的另一个包括被配置为电连接到所述多个传导环的多个放射状间隔的电触点。17根据权利要求10所述的方法，其中，所述显示器模块包括被配置为接收手工输入的输入端。18根据权利要求17所述的方法，其中，所。
8、述第一可旋转连接器通过所述第二可旋转连接器电连接到所述输入端。权利要求书CN102365528ACN102365549A1/3页4具有显示器的过程变量变送器技术领域0001本发明涉及在工业过程或者监视系统中使用的类型的工业过程控制变送器。更具体地，本发明涉及包括显示器的工业过程控制变送器。背景技术0002工业过程控制变送器用在工业过程中以测量过程变量。过程变量的例子包括温度、压力、流速、液面、PH等等。通常，过程控制变送器位于远端位置并且向诸如控制室之类的中心位置发送信息。一些工业过程控制变送器还包括用于在变送器上显示信息的本地显示器。0003在许多情形下，工业控制变送器位于恶劣的环境中。显示。
9、器必须以适合在这种环境中使用的方式来耦合到过程变量变送器中的电路。发明内容0004一种在测量工业过程的过程变量中使用的过程变量变送器包括显示器。该变送器包括外壳；过程变量传感器，配置为感测工业过程的过程变量；变送器电路，耦合到过程变量传感器，配置为提供变送器输出；以及在外壳中的连接件，配置为耦合到变送器电路。连接件上的第一可旋转连接器包括多个第一导体。显示器模块包括具有多个第二导体的第二可旋转连接器。该多个第一和第二导体配置为电连接在一起。附图说明0005图1是根据本发明的包括过程变量变送器的工业过程的简化示图。0006图2是图1的过程变量变送器的分解视图。0007图3是图1的变送器的示出显示。
10、器的部分截面视图。0008图4A和图4B分别是图3的显示器的后向分解透视图和前向分解透视图。0009图5是根据另一实施例的显示器的截面视图。0010图6A和图6B分别是图5的显示器的后分解透视图和前分解透视图。具体实施方式0011本发明提供了一种包括用于本地显示信息的显示器的过程变量变送器。该变送器配置为向诸如控制室之类的中心位置发射信息，而变送器自身位于远处。图1是示出在监视或控制工业过程中的过程流中使用的工业过程控制或监视系统10的简化示图。在图1中，变送器12示出为通过双线过程控制回路16耦合到控制室14。然而，可以使用其他通信技术，诸如无线技术、其他有线技术等。典型的双线过程控制回路包。
11、括420MA的控制回路，其除了承载作为模拟电流表示的模拟数据之外，作为补充或者替代，还可以承载数字信息。工业控制室114被示出为电源电压源14A和电阻14B。同一双线过程控制回路还可以用作针对变送器12中的电路的唯一电源。另外，通信可以在无线过程控制回路上进行，说明书CN102365528ACN102365549A2/3页5在无线过程控制回路中，使用例如RF通信技术无线地发射信息。过程变量变送器12示出为耦合到过程管线18，并且在该实施例中配置用于测量管线18中的过程流体的过程变量。示例过程变量包括温度、压力、流、液面、等等。0012过程变量变送器12包括外壳20，外壳20配置为包围变送器12。
12、的电路。变送器12还包括显示器模块22，显示器模块22通过端帽ENDCAP24密封在外壳20内。在图1所示配置中，过程变量变送器外壳20具有圆柱形状，由此端帽24是圆形的并且能够通过螺纹耦合到外壳20。0013根据实施例，图2是过程变量变送器12的示出显示器或者示出显示器模块22和端帽24的分解视图。如图2所示，过程变量变送器12包括过程变量传感器40，其配置为感测过程流体的过程变量。变送器12中的测量电路42耦合到过程变量传感器40，并且配置为向外壳20中的接线盒TERMINALBLOCK44提供输出。接线盒44包括连接器46，连接器46耦合到双线过程控制回路16。测量电路42可以配置为通过。
13、双线过程控制回路发射信息，该信息与感测到的过程变量有关。尽管示出了双线过程变量回路，但是可以使用任何合适的工业控制，包括无线通信技术。0014如图2所示，显示器模块22包括电路板等，在电路板上承载显示器50。显示器50可以使用任何合适的显示技术，例如LCD部件、LED元件等。显示器50可以与位于端帽24中的窗口52对准，从而可以通过其看到显示器50。显示器模块22包括圆形连接器60，其配置为耦合到接线盒44中的圆形连接器62。如下面更详细描述的，连接器60和62当耦合在一起时可以密封。显示器模块22在连接器60和62处可以绕着接线盒44旋转。在该配置中，元件60示出为突出的或伸长的柱或栓，而元。
14、件62示出为用于纳入柱的插槽SOCKET或者插座RECEPTACLE。0015在操作期间，有可能湿气会进入外壳20。更特别地，外壳20包括两个部分。部分20A可能暴露于湿气中，或者来自环境的其他元素中。然而，部分20B由内壁70所密封，内壁70承载定位在部分20A中的接线盒44。0016过程控制回路16被示出为双线过程控制回路。然而，可以使用任何合适的回路，包括无线技术。对于双线过程控制环路，过程变量变送器12中的电路可利用接收自回路16的电力来供电。回路16还可以用于传送信息，例如回路16可以携带感测到的过程变量的模拟电路表示。变送器12中的电路可以控制回路电流例如在4到20MA之间以由此表。
15、示感测到的过程变量。也可以在电流上调制数字数据，且用数字数据与控制室14中的电路通信。示例通信技术包括HART通信协议、FIELDBUS通信协议、或者其他技术。如上面讨论的，这样的技术包括无线通信技术。0017在典型的现有技术设计中，使用多针电连接器和对应的插槽将显示器模块22电耦合到接线盒44。然而，向这样的配置提供密封以及提供旋转显示器模块22的能力需要在各种定向和位置处的多个针和插座。此外，难以使电路与环境密封隔离。根据本发明的一个实施例，图3是过程变量变送器12的一部分的截面视图，示出了耦合到外壳20中的接线盒44的显示模块22。如图3所示，连接器60是具有多个电导体60A、60B和6。
16、0C的伸长的连接器，而连接器62被示出为插座，其具有配置为与连接器60上的相应导体配对的多个电导体62A、62B和62C。如图3所示，显示器密封件80配置为与接线盒密封件82配对，由此密封连接器60和62。注意，连接器60和62具有圆的或圆形的横截面，使得显示器模块22说明书CN102365528ACN102365549A3/3页6可以相对于接线盒44绕着连接器60和62进行旋转。0018图4A和图4B是显示器模块22和接线盒44的前分解透视图和后分解透视图。图4A和图4B示出了连接器60和62，以及其各自的密封件80和82。图4A还示出端子90，端子90耦合到图1和图2示出的双线过程控制回路。
17、。0019在一个配置中，连接器60和62每个均包括3个分离的电触点或者导体。这些触点用于由测量电路42向显示器50的控制提供信息。例如，这可以向操作员提供与感测到的过程变量、诊断信息、校准信息等有关的本地显示。可以根据需要使用任何数目的触点。各个连接器60/62中的每个触点通过绝缘体进行隔离以防止短路。利用这种配置，显示器模块22可以容易地相对于接线盒44进行旋转，获得期望的方向。密封件80和82可以使用任何合适的材料例如微小弹性的材料，如橡胶、塑料等来制造，并且应该配置为彼此严格适合，以提供期望的密封。0020图5是示出本发明的连接器的另一示例配置的显示器模块22和接线盒44的截面视图。图6。
18、A和图6B分别是该配置的前分解透视图和后分解透视图。在图5、图6A和图6B中，显示器模块22包括连接器110，其包括多个弹簧支撑的导体112。这些导体112布置为与接线盒44上的连接器114的电导体116配对。这些图还分别示出包括圆形法兰或者O型环的密封件120和122。O型环适配在圆形法兰内部，由此将连接器110和114与环境密封隔离。如参考前面的实施例讨论的，各个导体112和116通过电绝缘体进行隔离，并且可以根据需要使用任意数目的连接器。在这些实施例中，显示器模块22被示出为除了显示器50之外，还包括用于提供用户输入的按钮100。可以由图2示出的测量电路42通过电导体112/116来监视。
19、按钮100的操作。利用该配置，显示器模块22可以根据需要相对于接线盒44进行旋转，同时还提供能够容易地与环境密封隔离的配置。0021尽管已经参考优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下在形式和细节方面进行修改。如本文中所使用的，“圆形连接器”指图3、4A、4B、5、6A、6B中示出的连接器，尽管在一些配置中各个连接器可以不是圆形的。例如，在连接器110和114的例子中，连接器自身是圆形的，但是包括法兰或者密封件120。这样的连接器也可以称为“可旋转的”。尽管本文中仅给出了两个示例配置，但是本发明不限于这些配置，并且可以使用允许多个电连接旋转的任何。
20、连接器。在一个实施例中，旋转包括连续的旋转。显示器模块22可以包括附加部件以将显示器模块22固定到接线盒44。例如，图6A示出了法兰130，其可以相对显示器模块22的外圆周进行按压。可旋转的连接器可以在接线盒的壁的任意一侧，并且不限于此处示出的配置。尽管具体示出了接线盒，但是显示器可以耦合到任何连接件。说明书CN102365528ACN102365549A1/5页7图1说明书附图CN102365528ACN102365549A2/5页8图2说明书附图CN102365528ACN102365549A3/5页9图3说明书附图CN102365528ACN102365549A4/5页10说明书附图CN。
21、102365528ACN102365549A5/5页11说明书附图CN102365528ACN102365549A1/2页121一种具有显示器的过程变量变送器，用于在测量工业过程的过程变量中使用，所述过程变量变送器包括外壳，具有将所述外壳的内腔分成能够暴露于环境的第一部分以及第二密封部分的内壁；过程变量传感器，被配置为感测工业过程的过程变量；变送器电路，在所述外壳的所述第二部分中，耦合到所述过程变量传感器，被配置为提供变送器输出；在所述外壳中的第一部分中的接线盒，被配置为通过所述内壁耦合到所述变送器电路，所述接线盒安装在所述内壁上；所述连接件上的第一可旋转连接器，包括多个第一导体；，所述第一可。
22、旋转连接器安装在所述接线盒上并且位于所述第一部分中，以及显示器模块，具有在其上的显示器以及耦合到所述显示器的第二可旋转连接器，所述第二可旋转连接器具有多个第二导体，所述多个第一导体被配置为电连接到所述多个第二导体，其中，所述显示器模块在所述第一和第二连接器处能够绕着所述连接件旋转，以及所述显示模块位于所述第一部分中。2根据权利要求1所述的过程变量变送器，其中，所述第一和第二可旋转连接器中的至少一个包括突出的柱，以及所述第一和第二可旋转连接器中的另一个包括被配置为容纳所述突出的柱的插座。3根据权利要求2所述的过程变量变送器，其中，所述柱的多个导体包括多个由绝缘体隔离的纵向间隔的导体。4根据权利要。
23、求1所述的过程变量变送器，包括绕着所述第一和第二可旋转连接器延伸的密封件。5根据权利要求1所述的过程变量变送器，其中，所述接线盒包括被配置为耦合到双线过程控制回路的连接件。6根据权利要求1所述的过程变量变送器，其中，所述第一和第二可旋转连接器中的至少一个包括多个同心传导环，所述第一和第二可旋转连接器中的另一个包括被配置为电连接到所述多个传导环的多个放射状间隔的电触点。7根据权利要求1所述的过程变量变送器，其中，所述显示器模块包括被配置为接收手工输入的输入端。8根据权利要求7所述的过程变量变送器，其中，所述第一可旋转连接器通过所述第二可旋转连接器电连接到所述输入端。9一种在过程变量变送器中用于将。
24、显示器耦合到接线盒的方法，所述过程变量变送器是在工业过程中使用的类型，所述方法包括将所述接线盒放置在外壳的第一部分中；在所述外壳中提供对能够暴露于环境的第一部分以及第二密封部分进行限定的内壁；使用过程变量传感器感测过程变量；使用所述外壳的第二部分中的测量电路从所述过程变量传感器接收过程变量，并且作为响应提供变送器输出；按照条约第19条修改的权利要求书CN102365528ACN102365549A2/2页13在所述接线盒上提供包括多个导体的第一可旋转连接器；将所述接线盒安装到所述内壁，并且定位于所述第一部分中；在所述第一部分中提供显示器，所述显示器具有在其上承载的显示单元以及具有多个第二导体的。
25、第二可旋转连接器；连接所述第一可旋转连接器和所述第二可旋转连接器，以由此提供所述第一和第二电导体之间的电连接；以及在所述外壳上放置端帽。10根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一和第二可旋转连接器中的至少一个包括突出的柱，以及，所述第一和第二可旋转连接器中的另一个包括被配置为容纳所述突出的柱的插座。11根据权利要求10所述的方法，其中，所述柱的多个导体包括多个由绝缘体隔离的纵向间隔的导体。12根据权利要求9所述的方法，包括密封件绕着所述第一和第二可旋转连接器延伸。13根据权利要求9所述的方法，其中，所述接线盒被配置为耦合到双线过程控制回路。14根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一和第二可。
26、旋转连接器中的至少一个包括多个同心传导环，所述第一和第二可旋转连接器中的另一个包括被配置为电连接到所述多个传导环的多个放射状间隔的电触点。15根据权利要求9所述的方法，其中，所述显示器模块包括被配置为接收手工输入的输入端。16根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一可旋转连接器通过所述第二可旋转连接器电连接到所述输入端。按照条约第19条修改的权利要求书CN102365528ACN102365549A1/1页1400010002000300040005根据PCT19条修改的声明0006尊敬地请求在公布之前加入该声明。0007已对独立权利要求进行了修改，以澄清连接器安装到外壳的第一部分中的接线盒。0008对比文件没有教导或者建议该配置。按照条约第19条修改的声明或说明CN102365528A。