具有气密密封的EMI保护电子器件的过程变量变送器的定制制造技术

技术编号:39311769 阅读:8 留言:0更新日期:2023-11-12 15:57
一种过程变量变送器(102)包括过程变量传感器(110),以及耦合到过程变量传感器(110)的电磁干扰(EMI)保护电路(182)。过程变量变送器(102)还包括封闭EMI保护电路(182)的气密模块(104C),以及耦合到气密模块(104C)内的EMI保护电路(182)的电连接器(132A、134A、136A)。EMI保护电路能够经由电连接器(132A、134A、136A)从气密模块(104C)外部进行配置,以便以两种配置之一互连EMI保护电路(182)的电子部件,例如以提供或不提供瞬态保护。以提供或不提供瞬态保护。以提供或不提供瞬态保护。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有气密密封的EMI保护电子器件的过程变量变送器的定制

技术介绍

[0001]在过程控制工业中,过程变送器通常被放置在腐蚀性/危险环境之中或附近。因此,在一些过程变送器架构中,变送器电子器件被容纳在气密密封封装中,该气密密封封装具有作为客户接口的悬空引线,以简化批准要求。为了实现气密封装,有限数量的电信号传递通过密封的接头接口。
[0002]工业过程变送器通常提供标准或瞬态保护选项。瞬态保护选项提供了对闪电和其他意外电涌的增强保护,但也需要将被保护免受环境条件影响的额外的瞬态抑制电子部件。

技术实现思路

[0003]本公开的实施方案提供了一种过程变量变送器架构,其中来自密封集管的信号可以被配置成在最终组装时输出连接器,以允许一个公共气密模块提供标准保护选项和瞬态保护选项两者。这克服了一些危险场所的批准障碍,并且提供了后期定制的能力,这减少了模块库存。
[0004]在一个实施方案中,提供一种过程变量变送器。该过程变量变送器包括过程变量传感器,以及耦合到过程变量传感器的电磁干扰(EMI)保护电路。过程变量变送器还包括封闭EMI保护电路的气密模块,以及耦合到气密模块内的EMI保护电路的电连接器。电连接器能够从气密模块外部进行配置,以按提供瞬态保护的配置来连接EMI保护电路的电子部件。
[0005]在另一实施方案中,提供了一种方法。所述方法包括将耦合到过程变量传感器的EMI保护电路封闭在气密模块中,其中电连接器延伸到气密模块外部。所述方法还包括从所述气密模块外部,经由所述电连接器按提供瞬态保护的配置来连接所述EMI保护电路的电子部件。
[0006]在又另一实施方案中,提供了一种过程变量变送器。所述过程变量变送器包括过程变量传感器,以及耦合到过程变量传感器的EMI电路。过程变量变送器还包括封闭EMI保护电路的气密模块。所述气密模块具有第一端部,所述第一端部包括馈通体以及穿过所述馈通体并且气密密封到所述馈通体的多个馈通引脚。所述馈通引脚耦合到所述气密模块内的所述EMI保护电路,并且能够从所述气密模块外部进行配置,以按提供瞬态保护的配置来连接所述EMI保护电路的电子部件。
[0007]提供本
技术实现思路
以按简化形式介绍一系列概念,这些概念在下文的具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决
技术介绍
中指出的任何或所有缺点的实施方式。
附图说明
[0008]图1是过程控制系统的示例的局部剖视图,该过程控制系统包括可以利用本公开的实施方案的压力变送器。
[0009]图2是图1的压力变送器的简化框图。
[0010]图3是示出电气架构的示意图,其中用于瞬态保护或电磁干扰(EMI)保护的部件位于过程变送器的气密模块外部。
[0011]图4示出了包括EMI保护电路以及没有任何EMI保护部件的输出组件的气密密封模块。
[0012]图5是示出根据一个实施方案的气密模块输出组件配置的示意图,其中额外馈通被路由到电接地以实现瞬态保护。
[0013]图6是示出气密模块输出组件配置的示意图,其中对于没有瞬态保护的单元,额外馈通被路由回其相应的线路。
具体实施方式
[0014]下文参考附图更充分地描述本公开的实施方案。使用相同或相似附图标记标识的元件是指相同或相似元件。为了简化图示,某些元件可能未在每个图中示出。然而,本公开的各种实施方案可以许多不同的形式来体现,并且不应被解释为限于本文阐述的具体实施方案。相反,提供这些实施方案使得本公开将是透彻且完整的,并且这些实施方案将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。
[0015]本公开的实施方案整体涉及定制具有气密密封电子器件的过程变量变送器。更具体地说,本公开的实施方案提供了一种公共气密模块,其可以在组装之后被重新配置,以提供标准或瞬态保护选项,同时满足危险场所批准要求。在提供关于不同实施方案的细节之前,下文提供包括过程变送器的示例过程控制系统的描述。
[0016]图1示出了可以并入本文中公开的某些特定实施方案的示例过程控制系统。图1中所示出的过程控制系统仅用于例示目的。本公开的实施方案不限于任何特定的过程控制系统,诸如图1中所示出的过程控制系统。本公开的实施方案在任何数量的不同类型的过程控制系统中被例示性地实践。
[0017]图1是过程控制系统100的示例的示意性和局部剖视图,该过程控制系统包括可以利用本公开的实施方案的过程变量变送器(例如压力变送器)102。图2是图1的变送器102的简化框图。系统100可用于材料(例如过程介质)的处理中,以将材料从价值较低的状态转变为价值更高且更有用的产品,诸如石油、化学品、纸张、食品等。例如,系统100可用于执行卫生过程或其他类型的工业过程的设施中。
[0018]压力变送器102可包括壳体104,该壳体可通过过程联接件108联接到工业过程106。壳体104和过程联接件108可由不锈钢或另一种合适的材料形成。变送器102包括压力传感器组件110,该压力传感器组件包括压力传感器112和壳体104内的测量电路114。测量电路114可以包括处理/计算电路、通信电路和电磁干扰(EMI)保护电路。在变送器102中,壳体104的第一端部116环绕并接触馈通体118的外表面以用于下文进一步描述的电连接,并且通过铜焊或焊接或任何其他合适的技术气密密封到馈通体118。类似地,壳体104的第二端部120使用任何合适的技术来气密密封以形成气密密封腔室,压力传感器组件110和测量电路114容纳在该气密密封腔室中。
[0019]过程联接件108可以连接到管道121,该管道连接到过程106,并且含有处于压力P的过程材料(例如流体),该压力将由压力传感器112进行测量。压力P通过流体通道122传送
到压力传感器112。压力传感器112包括具有指示所施加压力P的电参数的传感器元件。测量电路114可以通过合适的电连接124来检测并处理传感器元件的电参数,以建立所感测压力P的值。来自测量电路114的测量压力值和任何其他信息经由合适的输出电连接128并且通过过程控制回路130传送到在远端定位的控制室127中的外部计算机控制单元126,如图1中所指示。
[0020]如图2中最佳所见,输出电连接128具有三个电连接器(例如导线),该三个电连接器包括第一有源连接器132、第二有源连接器134和电接地连接器136。也可以使用更多或更少数量的连接器。连接器132、134和136的第一端部分别耦合到馈通引脚138、140和142,这些馈通引脚穿过馈通体118,并且通过诸如玻璃或陶瓷的密封材料密封到馈通体118。例如,引脚142穿过馈通体118中的开口144,并且通过玻璃圆柱形密封层156密封到馈通体118。导线132、134和136的第二端部可以连接到例如变送器测量电路114的印刷电路板上的焊盘。馈通体118连同馈通引脚138、140和142一起有时在本文中被称为集管。
[0021]如在本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种过程变量变送器,其包括:过程变量传感器;电磁干扰(EMI)保护电路,其耦合到所述过程变量传感器;气密模块,其封闭所述EMI保护电路;以及电连接器,其耦合到所述气密模块内的所述EMI保护电路,并且能够从所述气密模块外部进行配置,以按提供瞬态保护的配置来连接所述EMI保护电路的电子部件。2.如权利要求1所述的过程变量变送器,其中耦合到所述气密模块内的所述EMI保护电路的所述电连接器能够从所述气密模块外部进行配置,以按没有所述瞬态保护的标准配置来连接所述EMI保护电路的所述电子部件。3.如权利要求2所述的过程变量变送器,并且其中所述电连接器包括第一电连接器,所述第一电连接器电耦合到所述EMI保护电路的所述电子部件中的第一电子部件,并且其中所述第一电子部件还耦合到有源电导体。4.如权利要求3所述的过程变量变送器,并且其中所述第一电连接器能够耦合到所述气密模块外部的电接地连接器,以使得所述第一电子部件能够提供所述瞬态保护。5.如权利要求3所述的过程变量变送器,并且其中所述第一电连接器能够从所述气密模块外部耦合到所述有源电导体,以禁止所述第一电子部件提供所述瞬态保护。6.如权利要求1所述的过程变量变送器,并且其还包括位于所述气密模块的第一端部处的馈通体,并且所述电连接器包括穿过所述馈通体并且气密密封到所述馈通体的多个馈通引脚,所述馈通引脚包括:第一有源导体馈通引脚和第二有源导体馈通引脚,所述第一有源导体馈通引脚和所述第二有源导体馈通引脚使得所述气密模块内部的第一有源电导体和第二有源电导体能够电耦合到所述气密模块外部的第一有源电导体和第二有源电导体;电接地馈通引脚,其使得所述气密模块内部的电接地连接器能够电耦合到所述气密模块外部的电接地连接器;以及第一额外馈通引脚和第二额外馈通引脚,所述第一额外馈通引脚和所述第二额外馈通引脚耦合到所述EMI保护电路的所述电子部件中的不同电子部件,其中所述电子部件中的每个不同电子部件还耦合到所述气密模块中的所述第一有源电导体或所述第二有源电导体。7.如权利要求6所述的过程变量变送器,并且其中所述第一额外馈通引脚和所述第二额外馈通引脚耦合到所述气密模块外部的所述电接地连接器,以实现来自所述气密模块外部的所述瞬态保护。8.如权利要求6所述的过程变量变送器,并且其中为了禁止所述瞬态保护,所述第一额外馈通引脚耦合到所述气密模块外部的所述第一有源电导体,并且所述第二额外馈通引脚耦合到所述气密模块外部的所述第二有源电导体。9.如权利要求6所述的过程变量变送器,并且其中所述电子部件包括第一瞬态电压抑制(TVS)二极管和第二瞬态电压抑制二极管以及气体放电管。10.如权利要求9所述的过程变量变送器,其中:所述第一TVS二极管耦合到所述气密模块中的所述第一有源电导体,并且耦合到所述气密模块中的所述第一额外馈通引脚;
所述第二TVS二极管耦合到所述气密模块中的所述第二有源电导体,并且耦合到所述气密模块中的所述第二额外馈通引脚;并且所述气体放电管耦合到所述气密模块中的所述第一有源电导体和所述第二有源电导体,并且耦合到所述气密模块中的所述第二额外馈通引脚。11.一种方法,其包括:将耦合到过程变量传感器的电磁干扰(EMI...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯托弗
申请(专利权)人:罗斯蒙特公司
类型:发明
国别省市:

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