[發(fā)明專利]變送器內(nèi)的無線接口

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310288718.0
• 申請(qǐng)日: 2013-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN104048679A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤金·柯羅雷夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號(hào): G01D3/028
• 分類號(hào): G01D3/028;G01D11/24
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 呂雁葭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于測(cè)量工業(yè)過程的過程變量的過程變量變送器。更具體地，本發(fā)明涉及當(dāng)測(cè)量過程變量變送器中過程變量時(shí)減小電噪聲靈敏度的影響。

背景技術(shù)

過程控制回路用于各種工業(yè)領(lǐng)域，以控制或者監(jiān)測(cè)工業(yè)過程的操作。過程變量變送器典型地是所述過程控制回路的一部分，并且位于現(xiàn)場(chǎng)，以便測(cè)量和傳遞過程變量至控制室設(shè)備。所述過程變量例如可以包括壓力、流量、溫度等。一些過程控制回路包括控制器，諸如閥控制器，響應(yīng)于由所述變送器感測(cè)的過程變量控制所述控制器。

過程變送器常常用在惡劣的、腐蝕性的環(huán)境中或者在含有潛在的爆炸性氣體或者混合物的環(huán)境中。因此，為了減小腐蝕性環(huán)境損壞所述變送器內(nèi)部部件的可能性以及內(nèi)部電路造成爆炸性氣體燃燒的可能性，過程變送器典型地包括導(dǎo)電的變送器外殼，所述外殼可以緊密密封所述內(nèi)部部件。

將位于所述變送器內(nèi)的內(nèi)部部件(例如內(nèi)部電路)通過有線互連相互連接。在工業(yè)環(huán)境中，附近的設(shè)備可以產(chǎn)生電磁場(chǎng)。當(dāng)測(cè)量過程變量時(shí)，這些場(chǎng)可以將電噪聲引入所述變送器中的電氣電路。例如，情況可能是所述噪聲會(huì)進(jìn)入所述變送器中的測(cè)量電路并且影響由所述變送器進(jìn)行的測(cè)量。這可以造成由所述變送器傳遞的不必要的誤差并且在所述測(cè)量中出現(xiàn)不精確的讀數(shù)。然后，這可能引起所述過程變送器傳遞所述過程變量的錯(cuò)誤的測(cè)量，使得不能正確地監(jiān)測(cè)所述基礎(chǔ)工業(yè)過程的操作。

發(fā)明內(nèi)容

過程變送器配置用于測(cè)量工業(yè)過程的過程變量。所述過程變送器包括過程變量傳感器，所述過程變量傳感器感測(cè)所述過程變量并且響應(yīng)地提供過程變量傳感器輸出。將傳感器電路耦合至所述過程變量傳感器。外殼包圍所述傳感器電路和所述輸出電路。所述傳感器電路電耦合至所述外殼。所述傳感器電路與所述輸出電路無線地通信。

附圖說明

圖1示出了過程控制，其中使用了本發(fā)明的過程變送器。

圖2是過程變送器的簡化方框圖，所述過程變送器包括有線互連。

圖3是過程變送器的簡化方框圖，所述過程變送器包括根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面所述的過程變送器。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種對(duì)電噪聲具有減小的靈敏度的過程變量變送器。在各個(gè)方面，本發(fā)明都涉及一種變送器，所述變送器通過利用將傳感器測(cè)量電路直接耦合至變送器外殼的傳感器電路公共連接，當(dāng)測(cè)量過程變量時(shí)減小了電噪聲的影響并且提高了由傳感器測(cè)量電路所執(zhí)行測(cè)量的可靠性。在其他方面，本發(fā)明提供了一種方法和裝置，用于通過自適應(yīng)變送器內(nèi)部的無線接口內(nèi)部結(jié)構(gòu)來減小所述變送器中的電噪聲。在題為“具有無線通信鏈路的過程變送器(PROCESS?TRANSMITTER?WITH?WIRELESS?COMMUNICATION?LINK)”的美國專利No.6,839,546中示出和描述了變送器內(nèi)部的無線通信的一個(gè)示例，已經(jīng)由Hedtke轉(zhuǎn)讓給明尼蘇達(dá)州Chanhassen市的羅斯蒙德(Rosemount)公司。

圖1示出了過程控制和監(jiān)測(cè)10，配置用于控制和監(jiān)測(cè)工業(yè)過程。過程10包括變送器12，耦合至管線18并且通過過程控制回路16耦合至控制室14。在所闡釋的實(shí)施例中，過程變送器12與管線18耦合，工藝流體在所述管線中流動(dòng)。過程變送器包括過程變量傳感器20、傳感器電路22和輸出電路24(在圖2中示出)，用于基于所述過程流體已感測(cè)的過程變量產(chǎn)生電信號(hào)。所述已感測(cè)的過程變量例如可以包括溫度、壓力、流量、流體液位等。控制室14包括通信26(可被建模為電阻)和電源電路28(可被建模為電壓源)。在一個(gè)實(shí)施例中，將過程控制回路16闡釋為雙線過程控制回路。在這種配置中，所述相同的兩條線既用于攜帶信息，又用于給變送器12提供功率。例如，所述變送器12可以控制對(duì)已感測(cè)溫度加以表示的所述雙線回路16上的模擬電流電平。然而，所述過程控制回路16可以根據(jù)任何形式并且典型地用于攜帶數(shù)據(jù)并且給變送器12提供功率。在更高級(jí)的配置中，還可以在所述雙線過程控制回路上發(fā)射和/或接收數(shù)字信息。這樣的一種協(xié)議是通信協(xié)議。示例過程控制回路包括4-20mA回路、根據(jù)所述過程現(xiàn)場(chǎng)總線(Profibus)和現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的回路。本發(fā)明不限于雙線實(shí)施方法，而是可以采用任何類型的過程控制回路。另一個(gè)示例過程控制回路是無線過程控制回路，其中無線地發(fā)射信息。無線通信技術(shù)的一個(gè)示例是根據(jù)通信協(xié)議，所述通信協(xié)議根據(jù)IEC62591標(biāo)準(zhǔn)。也可以使用以太網(wǎng)光纖連接或者其他通信信道。