專利名稱：阻擋裝置的制作方法
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本發(fā)明涉及現(xiàn)場安裝的用于測量代表一個過程的一過程變量的傳感器的阻擋裝置(barrier device)。更確切地說，本發(fā)明涉及的阻擋裝置安裝于傳感器的附近，允許將電通到位于其中的接線板上。
上述傳感器是用來傳感例如壓力、溫度與流率之類過程變量，這種變量足以表示有關(guān)的過程，并能在電流回路上給控制器提供能表示此過程變量的輸出。這類傳感器是在現(xiàn)場安裝用于過程控制中的，因此會受到包括侵蝕性與危險性的極端環(huán)境條件的影響。上述傳感器是在現(xiàn)場中所選定的有關(guān)部位安裝到過程連接點(diǎn)上，在此選定的部位上檢測過程變量。用長長的一段電纜將傳感器連接到遙控室中的控制器上，構(gòu)成雙線電流回路以相對于此傳感器發(fā)送和接收所有的信號，并給此傳感器提供其所需的全部功率。將導(dǎo)管的一段擰入傳感器上的電纜孔內(nèi)，并經(jīng)此空心導(dǎo)管使電纜于其中通到控制器，在此，電纜常常是通過阻擋電路與控制器連接的。在傳感器內(nèi)，電纜與適當(dāng)?shù)慕泳€板連接并由合適的傳感器的電子器件處理信號。
除將傳感器與電纜相連外，還將傳感器中接線板上的接線柱周期性地連接到手持式通信裝置上作定期檢驗(yàn)或進(jìn)行重校。當(dāng)用戶在現(xiàn)場中將上述重校裝置連到傳感器上不便或不安全時，用戶就必須進(jìn)到遙控室中將手持式通信裝置與前述雙線電路相連，以對此傳感器進(jìn)行遠(yuǎn)距離的檢驗(yàn)、重新設(shè)置與重校。只從遙控室來作這種檢驗(yàn)與研究問題既不方便又需很高的花費(fèi)。雖然在傳感器與元器件相通連的現(xiàn)場可以卸下傳感器的機(jī)蓋對其作出檢驗(yàn)/重校，但火花和跳火現(xiàn)象卻損害了傳感器作業(yè)的可靠性。
需要有現(xiàn)場安裝的裝置使用戶能安全地將手持式通信裝置連接到現(xiàn)場安裝的傳感器內(nèi)的接線柱上，但還要限制此裝置可利用的功率，以確保此傳感器能可靠地工作。
用在現(xiàn)場中安裝到傳感器上的阻擋裝置包括具有第一孔與第二孔的機(jī)殼。有一對導(dǎo)線通過第一孔，用于連接傳感器中的接線板。有一對信號終端安裝于第二孔中。這對信號終端可在現(xiàn)場與手持式通信裝置連接。上述阻擋裝置還包括安裝于上述機(jī)殼內(nèi)且電連接在所述信號終端和導(dǎo)線間的阻擋電路。這一阻擋電路可使頻率編碼信號由此通信裝置送到接線板，同時能限制此信號終端處能利用的功率。
在一最佳實(shí)施例中，此阻擋裝置擰入現(xiàn)場安裝的傳感器的電纜孔內(nèi)。此現(xiàn)場安裝的傳感器接收和發(fā)送信號，并完全由電流回路供給功率。阻擋裝置具有帶第一孔和第二孔的導(dǎo)電機(jī)殼。阻擋裝置還有一對通過上述第一孔的導(dǎo)線以同傳感器中的接線板連接。在阻擋裝置的第二孔中安裝有一對信號終端。這對信號終端可連接到用來校準(zhǔn)、監(jiān)視和檢定傳感器的手持通信裝置上。在上述機(jī)殼內(nèi)設(shè)有阻擋電路，此電路電連接在所述信號終端與所述導(dǎo)線之間。此阻擋電路可將信號從上述通信裝置傳送到接線板的接線柱上，同時能限制此信號終端上可以利用的功率。盡管可以采用其它的阻擋電路，但在一最佳的阻擋電路中，所述兩導(dǎo)線之一相對機(jī)殼接地，而另一導(dǎo)線則串聯(lián)著一限流電阻。設(shè)有這樣的三組反向齊納二極管對，其中一組中一個二極管的陽極連接到同組中另一個二極管的陽極，該三組反向齊納二極管對連接在限流電阻的一端與接地導(dǎo)線之間，限制著從信號終端流出的電流和終端間的電壓差。
在另一實(shí)施例中，阻擋裝置則有直接在所述第一孔對面的第三孔。此第一孔可以通過螺紋與發(fā)送機(jī)連接，并在機(jī)殼中形成在第一與第三孔間延伸的通道，使得此通道能讓電纜從傳感器通到第三孔。所述機(jī)殼有一細(xì)長部終止于將阻擋電路封裝入其中的第二孔中。上述細(xì)長部的內(nèi)表面中有溝槽以保證進(jìn)行這種封裝。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述機(jī)殼呈短柱形，它的一端有上述第一孔而另一端有上述第二孔。第一孔上有螺紋可擰合到傳感器上的電纜孔上，所述阻擋電路封裝于此短柱形機(jī)殼內(nèi)。
本發(fā)明的另一個方面，公開了可于現(xiàn)場安裝的測量傳感器，它是用來傳感箱中流體液面并給用來探測此箱中流體溫度的溫度傳感器提供功率且與其互連通。此測量傳感器有機(jī)殼和設(shè)在機(jī)殼內(nèi)用來測量上述液面的測量電路。第一輸出電路給溫度傳感器通電并接收表示此流體溫度的溫度傳感器信號。一微處理器連接至此測量電路，接收表示此流體液面的第一信號。此微處理器還同用于接收溫度傳感器信號的輸出電路連接。此微處理器將所述液體的一選定參數(shù)值作為第一信號值與溫度傳感器信號值兩者的函數(shù)來計算。一第二輸出電路與微處理器連接，并用來發(fā)送表示所選定的參數(shù)值的輸出信號。
在本發(fā)明這一方面的一個最佳實(shí)施例中，是將一阻擋裝置安裝于所述機(jī)殼內(nèi)。此阻擋裝置包括具有第一孔與第二孔的第二機(jī)殼。一對導(dǎo)線通過第一孔且與第一輸出電路相連。上述第二機(jī)殼還包括直接面對第一孔的第三孔。在第二孔中安裝有一對信號終端。這對信號終端可連接到現(xiàn)場中的手持通信裝置上。從第三孔中有一對信號線延伸到溫度傳感器。阻擋電路則安裝于第二機(jī)殼中并電連接在上述信號終端與導(dǎo)線之間，而且電連接在這對信號線與導(dǎo)線之間。上述阻擋電路可使頻率編碼信號從通信裝置傳送到輸出電路，同時限制信號終端處可以利用的和通過這對信號線的功率。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的透視圖；圖2是第一實(shí)施例的變化的剖面圖，以框圖方式示出了某些電氣元件，并以剖面示出了相應(yīng)的傳感器；圖3是連接在傳感器與控制器之間的本發(fā)明的阻擋裝置的電連接框圖；圖4是本發(fā)明的阻擋電路的電路示意圖；圖5是第一實(shí)施例的部分剖面圖；圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的變化的剖面圖，以框圖的方式示出了某些電氣元件，并以剖面表明了相應(yīng)的傳感器；圖7是本發(fā)明的第三實(shí)施例的部分透視、部分剖面圖8示明了第三實(shí)施例中的蓋的側(cè)視圖；圖9是用在微波液面探測系統(tǒng)的本發(fā)明的第四實(shí)施例的透視圖；圖10是上述微波液面探測系統(tǒng)與本發(fā)明的阻擋裝置的第四實(shí)施例的電路框圖；圖11是第四實(shí)施例的部分剖面圖。
圖1與2示明阻擋裝置2的第一實(shí)施例。阻擋裝置2給位于壓力傳感器6中的接線板4的終端10、12提供了方便的電連接，同時限制了信號終端16、18的功率而不需移去傳感器6的蓋。具體地說，接線板4包括將傳感器6連接到由雙線電纜14組成的雙線回路上的終端10、12。電纜14從遙控室處的控制器將電力與指令輸送給傳感器6，同時將表示壓力的信號反送回控制器。阻擋裝置2的導(dǎo)線20通過傳感器6的電纜孔24與傳感器6的終端10、12相連。與信號終端16、18相連的手持式通信裝置檢驗(yàn)器件(未示出)給終端10、12提供檢驗(yàn)信號，用以檢驗(yàn)、監(jiān)視、校準(zhǔn)和設(shè)置傳感器6 。
阻擋裝置2具有空心T型導(dǎo)管機(jī)殼，機(jī)殼上有三個螺紋端70、72和74。阻擋裝置2擰合到導(dǎo)管76(最終連接到遙控室中的控制器)與傳感器6上。螺紋端70上面向內(nèi)的螺紋與導(dǎo)管76的端部78上面向外的螺紋嚙合。類似地，螺紋端72上面向外的螺紋則與環(huán)繞傳感器6的電纜孔24設(shè)置的螺紋嚙合。阻擋裝置2中形成的內(nèi)部通道80從螺紋端70一直延伸到螺紋端72，可使電纜14經(jīng)過阻擋裝置2連到控制器上。
壓力傳感器6采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，包括探頭組件機(jī)殼26和電子組件機(jī)殼28。電子組件機(jī)殼28向下擰合到探頭組件機(jī)殼26上，并加適當(dāng)?shù)拿芊?，使傳感?的內(nèi)部當(dāng)蓋8在原位時與外部環(huán)境隔絕。使用時，探頭組件機(jī)殼26包括壓力探頭(未示出)。上述探頭經(jīng)法蘭30與兩條各充有加壓流體的處理管線形成流體通連。在所示的這一實(shí)施例中，傳感器6是差壓傳感器，因?yàn)樗奶綔y是上述兩管線中的壓力差。其它類型的現(xiàn)場安裝的傳感器，例如用來探測和發(fā)送表示溫度、流率、PH值、液面及其它過程變量的傳感器，也適合采用本發(fā)明。
圖3示出了連接在傳感器6與控制系統(tǒng)40之間的阻擋裝置2?？刂葡到y(tǒng)40由電阻42與電壓源44串聯(lián)構(gòu)成的模型表示，并通過電纜14形成的電流回路與傳感器6相連。傳感器6完全由此雙線電流回路提供功率。傳感器6包括探頭46、輸入電路48、A/D變換器50、微處理器52、時鐘54、存儲器56、功率分配電路58和輸入/輸出電路60。探頭46探測上述兩加壓管線間的壓差并將探測出的表示此過程變量的信號提供給輸入電路48。輸入電路48是信號調(diào)節(jié)電路，例如是緩沖電路、電平移動器電路或是放大器電路，它將已調(diào)節(jié)的輸出信號提供給A/D變換器50。A/D變換器50將此已調(diào)節(jié)的輸出信號用周知方法變換為數(shù)字信號。時鐘54給微處理器52提供定時信號。存儲器56提供傳感器6工作中由微處理器52存取的程序指令與信息。
微處理器52對于探頭46中已知的重復(fù)性誤差將A/D變換器50的已數(shù)字化的探測信號進(jìn)行補(bǔ)償，并向I/O電路60提供補(bǔ)償輸出。在一最佳實(shí)施例中，I/O電路60作為補(bǔ)償輸出的函數(shù)輸出4-20mA電流到回路14止?；蛘?，電路60將一表示此補(bǔ)償輸出的數(shù)字信號耦合到回路14上。這一數(shù)字信號可以疊加到上述模擬電流輸出上。在其它方式下，輸出電路60耦合頻率編碼信號，例如根據(jù)HART協(xié)議編碼的信號，這類信號對于前述雙線回路的檢驗(yàn)、監(jiān)控與校準(zhǔn)指令作出反應(yīng)。前述手持式通信裝置的一個例子是Rose-mount 268手持式通信裝置，但根據(jù)需要也可采用具有編碼方案的其它裝置。
功率分配電路58為給傳感器6其余電路配電提供穩(wěn)定的電壓輸出。功率分配電路58由回路14通過終端10與12處的連接器通電。在差壓傳感器中，探頭46是在傳送器的機(jī)殼內(nèi)。在流率傳感器和許多溫度傳感器中，探頭則是在傳感器機(jī)殼之外，如虛線框62所示。此阻擋裝置26如圖所示是與一壓力傳感器相連，但應(yīng)意識到這一阻擋裝置以及本發(fā)明的其它實(shí)施例可為任何其它類型的傳感器，例如溫度、液面或流率傳感器，提供鄰近的、易于到達(dá)的接線端。阻擋電路22概示于圖4中。為了限制信號終端16、18處可利用的功率，此信號終端16、18在現(xiàn)場安裝的傳感器打開蓋時是暴露于周圍環(huán)境下的，必須對通過終端16、18的電流大小和兩終端間的電壓差加以限制。全球性的各種安全核準(zhǔn)機(jī)構(gòu)如CENELEC、FM與CSA管理可能存在于有關(guān)現(xiàn)場中的可能造成危險的最高電壓與最大電流。兩條導(dǎo)線20中的一條連接到阻擋裝置2的導(dǎo)電機(jī)殼之上，如終端88、90處所示，并從此機(jī)殼到接地接頭85。這兩根導(dǎo)線20中的另一根則串聯(lián)1/16A的保險絲82和用來額定此保險絲的熔斷能力的12Ω的電阻83。保險絲的額定值選擇成能限制通到齊納二極管的電流，以使齊納二極管可以選擇較低額定功率。上述保險絲和與其相配合的電阻連接到阻擋電路22的不接地側(cè)。對于各組具有兩個齊納二極管的三個組84、86與87中的每個組，將兩個二極管的陽極連接到一起，該三組二極管連接在阻擋電路22的接地側(cè)與不接地側(cè)之間，用以限制信號終端16、18間的有效電位差。第二與第三齊納二極管組86、87與齊納二極管組84并聯(lián)，當(dāng)齊納二極管組84失效時使用。最好對單個齊納二極管采用反向連接的齊納二極管排列，這樣，即使終端20與傳感器終端10、12連接不當(dāng)，也不會使保險絲短路。最好是使齊納二極管具有約28V的反向擊穿電壓。具有約300Ω阻值和5W額定功率的限流電阻器81連接在齊納二極管對不接地側(cè)與終端18之間。上述電阻是選擇成約等于Rosemount 268手持通信裝置的輸入電阻，以便滿足Rosemount手持通信裝置的輸入電壓要求。這一電阻值的選定也是為了限制終端16、18處可利用的電流，以實(shí)現(xiàn)本質(zhì)上安全的系統(tǒng)，對于由以上部件構(gòu)制成的阻擋電路，終端16與18間的電位差將保持到小于約31V，而終端16、18的電流輸出則保持為小于約103mA，即使當(dāng)對于阻擋電路22的輸入高過250V與4000A時也是如此。盡管雙線傳感器設(shè)計成可用于電源電壓范圍在12V與55V的各種回路中，但由審核機(jī)構(gòu)指定的固有安全要求則需要這種阻擋電路在對其作250V與4000A的輸入時限制終端16與18處的功率。所描述的最佳電路適用于本發(fā)明阻擋裝置的所有實(shí)施例。限制信號終端16、18處的潛在功率能減少有可能干擾傳感器6工作的火花發(fā)生的機(jī)率。由于阻擋裝置2只設(shè)有可能需用一名技術(shù)人員來檢驗(yàn)或重校傳感器6的信號終端16、18，這樣也減少了檢驗(yàn)引線對傳感器6的錯誤連接。
在圖5中，阻擋電路22安裝在通道80與端部102之間的阻擋裝置2的延伸部100內(nèi)。用適當(dāng)?shù)姆庋b材料104將阻擋電路22固定于延伸部100內(nèi)，延伸部100中的溝槽107也有助于在阻擋裝置2的延伸部100中保持這種封裝。信號終端16、18最好是環(huán)形舌狀凸片件，這種凸片件部分地穿過密封端部102的絕緣材料106。信號終端16、18穿過絕緣材料106突伸到其外面而可從外表面108獲得。這種環(huán)形舌狀凸片件能用來方便地固定來自手持通信裝置(未示出)的檢驗(yàn)引線。除上述環(huán)形舌狀凸片件外還可以采用其它傳統(tǒng)的終端形式。信號終端16、18最好置于端部102的凹處內(nèi)，以使所述環(huán)形件不受周圍環(huán)境影響。通過適當(dāng)?shù)呐浜下菁y使可卸蓋110固定到端部102上。用第一端與蓋110相連而第二端與阻擋裝置2(圖2)相連的鏈112來防止蓋110在打開時丟失。
本發(fā)明的阻擋裝置的第二實(shí)施例在圖6中以標(biāo)號200概括標(biāo)明。阻擋裝置200類似于阻擋裝置2之處是阻擋裝置200內(nèi)設(shè)有阻擋電路22，用來限制由傳感器202的功率。阻擋裝置200具有圓柱形導(dǎo)管套204，適合將阻擋電路22安裝于其內(nèi)。阻擋裝置200安裝到傳感器202上，類似于傳感器6，而且在傳感器202處在一組由導(dǎo)管連接的傳感器的端部或是在傳感器202通過導(dǎo)管單獨(dú)地連接到控制器上時，則可有選擇地用來取代阻擋裝置2的第一實(shí)施例。這前一種情況是由圖1與2中所示的導(dǎo)管76和其它的例如導(dǎo)管120的這類導(dǎo)管表明，這些導(dǎo)管使傳感器6與一第二傳感器(未示出)相連，以提供通信通道并為各個雙線電纜提供通道，每個雙線電纜獨(dú)立地給傳感器提供功率。
本發(fā)明的阻擋裝置的第三實(shí)施例示于圖7與8中。圖中概示的阻擋裝置250設(shè)在傳感器254的蓋252內(nèi)。蓋252給具有類似于上述終端10、12的終端258、260的接線板256提供了通路。阻擋裝置250包括安裝到蓋252的內(nèi)表面264上的阻擋電路22。在此實(shí)施例中，終端88與90對傳感器主體接地，并從這里通過傳感器終端連接器282接到用戶安裝的接地裝置。接線266將阻擋電路22連接到接線板256的終端258、260上。保護(hù)電信號通過導(dǎo)線268、270輸出電路22而終止于環(huán)形件274、276。環(huán)形件274、276由擰合到蓋252上且為一條鏈280連接的蓋278蓋住。手持通信裝置連接到終端274、276。環(huán)形件274、276穿過蓋254中的孔。為了滿足防火標(biāo)準(zhǔn)的要求，用至少半英寸厚的絕緣塞284使環(huán)形件274、276相互絕緣。以在萬一發(fā)生爆炸性事件中將火焰封在機(jī)殼內(nèi)。上述可卸下的蓋278用來在不使用時保護(hù)信號終端274、276。
圖9與圖11示出了本發(fā)明第四實(shí)施例的阻擋裝置300。在此實(shí)施例中，阻擋裝置300電連接于探頭301和傳感器302之間，此傳感器302給探頭301供電并從它接收表示探測到的變量的信號。
在圖示的這一實(shí)施例中，探頭301包括有一平均探測單元(ASU)，后者提供表明箱305中所含液體303的溫度的信號。ASU探頭301屬周知的裝置，例如可從加利福尼亞州Cydress的WhessoeVarec公司購到，ASU探頭301包括多個伸入到箱305內(nèi)的電阻件306。電阻件306各自的長度不同，因而，取決于箱305中流體303的液面，某些電阻件306部分地浸沒而另一些電阻件306則完全浸沒。箱305中流體303的液面由微波液面探測電路309(圖10)探測。為了確定箱305中流體303的溫度，傳感器302給ASU探頭301一控制信號，指示ASU探頭301用哪個電阻件306來測量流體303的溫度。ASU探頭301然后提供一輸出信號給傳感器302來表明流體303的溫度。傳感器302除根據(jù)流體303的液面提供控制信號來選擇適當(dāng)?shù)碾娮杓?06外，還給ASU探頭301提供功率。
當(dāng)從ASU探頭301接收到輸出信號后，傳感器302即用周知的方程作為流體303液面與溫度的函數(shù)來計算流體303的體積與質(zhì)量。傳感器302發(fā)送一個表示流體303的體積與質(zhì)量的信號給遙控室312。ASU探頭301與傳感器302間的通信以及傳感器302與遙控室312間的通信，可以是模擬式的，也可以是數(shù)字式的，根據(jù)已知的協(xié)議或編碼方案例如HART協(xié)議而定。
若傳感器301是位于潛在有爆炸性的環(huán)境中，傳感器301的機(jī)殼314便按防爆要求制成，同時用防爆導(dǎo)管316密封通到遙控室312的信號線。由于ASU探頭301的設(shè)計，尤其是由于位于箱305中的電阻件306，ASU探頭301不能按照防爆要求制成。在這種情況下，將阻擋裝置300連接到傳感器302和延伸到ASU探頭301的導(dǎo)管318上。阻擋裝置300將傳感器302電連接到ASU探頭301上，同時限制通過信號線320(圖10)的電流的大小以及信號線320兩端間的電位差，用以限制ASU探頭301處可用的潛在功率。
參看圖11，阻擋裝置300與前述的阻擋裝置2類似，具有空心的T形導(dǎo)管機(jī)殼322，此導(dǎo)管機(jī)殼上有三個螺紋端324、326與328。阻擋裝置300在螺紋端324處擰合到導(dǎo)管318(最終連接到ASU探頭)上，而在螺紋端326處擰合到傳感器302上。在阻擋裝置300的一部分330中安裝有阻擋電路22。用適當(dāng)?shù)姆庋b材料332將阻擋電路22固定于部分330內(nèi)。
參看圖4，與終端16和18并聯(lián)的信號線320電連接到阻擋電路22上。與上述實(shí)施例相同，信號終端16與18允許方便地用手持通信裝置與ASU探頭或傳感器通信，以便進(jìn)行定期的檢驗(yàn)或校準(zhǔn)。
在現(xiàn)有技術(shù)的微波液面探測系統(tǒng)中，設(shè)有控制器(通常是在箱附近)接收來自安裝在箱頂?shù)奈⒉ㄌ綔y器的液面輸入信號，同時控制ASU探頭接收箱中流體的溫度示度，與此不同，傳感器320則包括有能確定箱305中流體303液面，與ASU探頭301通信并給其提供功率，計算箱305中流體303的體積與質(zhì)量并將其傳送到遙控室312的元件。
圖10是闡明傳感器302的框圖。傳感器302包括周知的FMCW(頻率調(diào)制連續(xù)波)探測電路309，它受一微處理器340的控制，此微處理器則按存儲器342中存儲的指令與信息，依時鐘344設(shè)定的系統(tǒng)時鐘工作。穩(wěn)壓器346接收功率輸入同時給傳感器302的電路系統(tǒng)提供穩(wěn)壓輸出。
微處理器連接天線350，利用微波探測電路309測量流體303的液面。微波源352將微波輻射到電壓控制振蕩器(VCO)354，后者通過D/A變換器356從微處理器340接收另外的輸入，微波源352的頻率一般約在5.8GHz與30GHz之間，而最好約為24GHZ。VCO354的輸出在通過濾波器358與微波耦合器360與362后提供給波導(dǎo)359。從流體303表面反射的微波信號通過使進(jìn)入的微波信號與耦合器360的輸出相混合的標(biāo)準(zhǔn)超外差混頻器364被接收，該混頻器向?yàn)V波器366提供基帶輸出，而此基帶輸出由A/D變換器368數(shù)字化后提供給微處理器340。在一實(shí)施例中，濾波器358是帶通濾波器，而濾波器368是低通濾波器。
正如本技術(shù)領(lǐng)域中周知的那樣，在FMCW中，微波信號的載頻是已調(diào)制的，在本實(shí)施例中，此調(diào)制在微處理器340控制下進(jìn)行。所反射的信號在時域中有相變，這在所接收的信號由混頻器340變換并為A/D變換器368數(shù)字化后為微處理器340探測到。根據(jù)A/D變換器368的輸出，微處理器340計算箱305中流體303的液面。
電源370與穩(wěn)壓器346相連接，沿信號線372給ASU探頭301提供功率，這兩條信號線372在有需要時由阻擋裝置300連至信號線320。在計算箱305中流體303的液面時，微處理器340通過通信接口374向ASU探頭301提供合適的控制信號以選擇適當(dāng)?shù)碾娮杓?06。通信接口374最好由隔直流電容器376與信號線372相電容耦合。ASU探頭301沿信號線372返回一表示箱305中流體303溫度的輸出信號。此輸出信號由通信接口374適當(dāng)處理后提供給微處理器340。存儲器342中存儲有適當(dāng)?shù)闹噶钣靡圆僮魑⑻幚砥?40和計算箱305中流體303的體積和質(zhì)量。箱305中流體303的質(zhì)量顯示在顯示器380上，并在A/D變換器384驅(qū)動的電路382的模擬輸出中以模擬格式提供，而在UART388驅(qū)動的電路386的數(shù)字輸出中以數(shù)字格式表示。
盡管在上面業(yè)已參考最佳實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認(rèn)識到，在不脫離本發(fā)明的精神與范圍的前提下，可以在形式上和細(xì)節(jié)上作種種變動。例如，本發(fā)明可以用三線式與四線式的傳感器取得同樣良好的效果。
權(quán)利要求
1.現(xiàn)場安裝的阻擋裝置，此裝置包括帶有第一孔與第二孔的機(jī)殼；一對通過第一孔的導(dǎo)線，用來連接到傳感器的接線板上；一對安裝在第二孔中的信號終端，它們可以在現(xiàn)場中連接到手持式通信裝置上，以及阻擋電路，它安裝于上述機(jī)殼中且電連接在上述信號終端與導(dǎo)線之間，此阻擋電路可使頻率編碼信號從上述通信裝置通到接線板并限制上述信號終端處可以利用的功率。
2.如權(quán)利要求1所述的阻擋裝置，其特征在于，它還包括與上述第一孔直接面對的第三孔，所述第一孔可經(jīng)螺紋擰合到所述傳感器上，所述機(jī)殼內(nèi)有在第一與第三孔間延伸的通道，此通道可使電纜經(jīng)由其中從傳感器通到第三孔。
3.如權(quán)利要求2所述阻擋裝置，其特征在于所述機(jī)殼有一終止于上述第二孔的細(xì)長部，而所述阻擋電路即裝設(shè)于此細(xì)長部內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述阻擋裝置，其特征在于所述阻擋電路是封裝于上述細(xì)長部內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述阻擋裝置，其特征在于所述細(xì)長部有一內(nèi)表面，該內(nèi)表面上設(shè)置有溝槽。
6.如權(quán)利要求2所述阻擋裝置，其特征在于一帶螺紋的蓋擰合到上述第二孔上，使所述信號終端與大氣隔絕。
7.如權(quán)利要求6所述阻擋裝置，其特征在于上述的蓋由一鏈子以可卸下方式安裝于所述機(jī)殼上。
8.如權(quán)利要求2所述阻擋裝置，其特征在于所述機(jī)殼具有使其接地的接地接頭。
9.如權(quán)利要求2所述阻擋裝置，其特征在于所述阻擋電路還包括其一個第一端與所述信號終端中的一個相連的限流電阻器。
10.如權(quán)利要求9所述阻擋裝置，其特征在于此裝置還包括齊納二極管，此齊納二極管連接在所述兩信號終端的另一個和所述限流電阻器的第二端之間。
11.如權(quán)利要求9所述阻擋裝置，其特征在于此裝置還包括兩個分別帶有陽極和陰極的齊納二極管，這兩個齊納二極管的陽極連接到一起，兩個齊納二極管中之一的陰極與所述限流電阻器的第二端相連，而另一齊納二極管的陰極與上述另一信號終端相連。
12.如權(quán)利要求11所述阻擋裝置，其特征在于每組有兩個齊納二極管的三組齊納二極管連接在所述另一信號終端與所述限流電阻器的第二端之間。
13.如權(quán)利要求1所述阻擋裝置，其特征在于所述機(jī)殼呈短柱形，此短柱的一端有所述第一孔，而另一端有所述第二孔，其中的第一孔有螺紋可以嚙合至所述傳感器的一個孔。
14.如權(quán)利要求13所述阻擋裝置，其特征在于所述阻擋電路是封裝于所述機(jī)殼內(nèi)。
15.如權(quán)利要求13所述阻擋裝置，其特征在于所述機(jī)殼具有使其接地的接地接頭。
16.如權(quán)利要求1所述阻擋裝置，其特征在于此裝置還包括與所述第一孔直接面對的第三孔，而與所述信號終端并聯(lián)的一對信號線即穿過此第三孔。
17.現(xiàn)場安裝的測量傳感器，它由電流回路提供功率并與之通信，此測量傳感器包括機(jī)殼；用來將探測到的過程變量變換為數(shù)字化過程信號的A/D變換器；用來補(bǔ)償數(shù)字化過程信號的微處理器；具有一對在此傳感器內(nèi)的過程終端用來將已補(bǔ)償?shù)墓β市盘栺詈系诫娏骰芈飞系妮敵鲭娐罚慌c上述過程終端電連接的阻擋電路；以及一對從所述機(jī)殼伸出的信號終端，這對信號終端可連接到用于由其接收頻率編碼信號的通信裝置上，這對信號終端電連到所述阻擋電路上，其中，此阻擋電路限制了這對信號終端所能利用的功率。
18.用在現(xiàn)場中安裝的阻擋裝置，此裝置包括帶有第一孔與第二孔的機(jī)殼；一對通過第一孔的用來連接到傳感器中接線板上的導(dǎo)線，以及與第一孔直對的第三孔；一對安裝在第二孔中的信號終端，它們可連接到現(xiàn)場中的手持式通信裝置上；從所述第三孔中延伸出的一對信號線；和安裝在所述機(jī)殼內(nèi)且電連接在所述信號終端與導(dǎo)線間、所述一對信號線和所述導(dǎo)線間的阻擋電路，其中，此阻擋電路允許頻率編碼信號從所述通信裝置傳送到所述接線板上，并能限制所述信號終端處能利用的和通過所述一對信號線的功率。
19.如權(quán)利要求18所述阻擋裝置，其特征在于所述帶螺紋的蓋擰合到所述第二孔上，以使信號終端與大氣隔絕。
20.如權(quán)利要求18所述阻擋裝置，其特征在于所述阻擋電路封裝于細(xì)長部內(nèi)。
21.可于現(xiàn)場安裝的測量傳感器，它可用來探測箱中流體的液面并向探測此箱中流體溫度的溫度傳感器提供功率并與其通信，此傳感器包括機(jī)殼；用來測量所述流體液面的測量電路；用來給上述溫度傳感器提供功率并接收表示此流體溫度的溫度傳感器信號的第一輸出電路；連接到用來接收表示流體液面的第一信號的測量電路并連接到用來接收上述溫度傳感器信號的輸出電路的微處理器，此微處理器計算作為第一信號值與上述溫度傳感器信號值的函數(shù)的上述流體的所選定的參數(shù)值；以及第二輸出電路，它與所述微處理器連接，用來傳送表示上述選定參數(shù)值的輸出信號。
22.如權(quán)利要求21所述的可于現(xiàn)場安裝的測量傳感器，特征在于，所述機(jī)殼上有孔，而所述傳感器還包括阻擋裝置，此阻擋裝置具有帶有第一孔與第二孔的第二機(jī)殼；通過第一孔與第一輸出電路相連的一對導(dǎo)線，以及與第一孔直對的第三孔；安裝于第二孔內(nèi)的一對信號終端，這對信號終端可連接到現(xiàn)場安裝的手持式通信裝置上；穿過第三孔到達(dá)所述溫度傳感器上的一對信號線；與安裝在第二機(jī)殼內(nèi)且電連接在所述信號終端與導(dǎo)線間、所述一對信號線與所述導(dǎo)線間的阻擋電路，此阻擋電路允許頻率編碼信號從所述通信裝置傳送到所述輸出電路上，同時限制所述信號終端處能利用的和通過所述一對信號線的功率。
全文摘要
可借助于螺紋安裝到現(xiàn)場安裝的傳感器(6)的電纜孔(24)中的阻擋裝置(2)。此傳感器接收和發(fā)送信號并完全由電流回路(14)提供功率。阻擋裝置(2)具有導(dǎo)電機(jī)殼，機(jī)殼帶有至少第一孔(72)與第二孔(74)，以及一對通過此第一孔的導(dǎo)線，用來與傳感器(6)的接線板(4)連接。第二孔(74)中設(shè)有一對信號終端(16，18)，它們可連接到用來校準(zhǔn)、監(jiān)控和檢驗(yàn)傳感器(6)的手持式通信裝置上。阻擋電路(22)可安裝在所述機(jī)殼內(nèi)并電連接在信號終端(16，18)與導(dǎo)線(14)之間。
文檔編號G01D3/08GK1159854SQ95195400
公開日1997年9月17日 申請日期1995年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月30日
發(fā)明者斯蒂芬·J·邁考伊, 馬克·S·舒馬赫, 約漢·A·基耶爾伯, 多納爾德·F·帕蘭, 格蘭特·B·埃德沃茲, 蘭迪·J·龍斯多爾夫, 詹姆斯·E·坦普林 申請人:羅斯蒙德公司