[發明專利]在傳感器單元與防爆外殼之間的接口

有效

• 申請號: 201380046746.X
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN104620082B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 尼古拉·芬克;馬庫斯·拜賽爾特;弗蘭克·邦沙布;比約恩·拉松
• 申請（專利權）人: 恩德斯+豪斯流量技術股份有限公司
• 主分類號: G01D11/24
• 分類號: G01D11/24
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 戚傳江,金潔

技術領域

本發明涉及一種傳感器單元與防爆外殼之間的接口，其中，布置在防爆外殼中的是測量放大器。

背景技術

在過程控制技術中，優選被應用于監控化學工業中或流動水體或靜止水體中的過程，傳感器布置在測量環境中。這些傳感器測量將被檢查的介質的性質并且與局部移除的過程控制中心連接。為了能夠操作這樣的傳感器，在包括傳感器的傳感器單元上布置有防爆外殼，該防爆外殼包含電氣部件。包括在電氣部件之中的是測量放大器，該測量放大器驅動傳感器并且評估由傳感器輸出的信號。該測量放大器經多個接口與傳感器單元連接。

對于機械連接，防爆外殼包括保持器，該保持器附帶電路板，在該電路板上固定有測量放大器。電連接從電纜連接的傳感器通向電纜的導體的饋通裝置。饋通裝置被引入到傳感器單元的外殼中。在這樣的情況下，來自傳感器的電纜的導體通過饋通裝置的引線焊接在饋通裝置的一側上，而在饋通過裝置的另一側上，同樣地，電纜的導體焊接到饋通裝置的引線，并且該電纜通向測量放大器。通向測量放大器的電纜的導體焊接到附加防爆饋通裝置，該饋通過裝置關閉防爆外殼。在防爆饋通過裝置的另一側上，電纜被直接引導至測量放大器，然后借助于插頭與測量放大器連接。這樣的電連接不僅在結構上是非常復雜且因此非常昂貴，而且，意味著大量制造精力。

本發明的一個目的是在傳感器單元與防爆外殼之間提供接口，該接口使得能夠實現成本有效且簡單的機電連接。

發明內容

根據本發明，該目的通過如下特征獲得，所述特征包括，測量放大器布置在形成在傳感器單元中的插頭單元上并且優選地向內突出到防爆外殼中。該布置具有這樣的優點，測量放大器借助于單個連接部直接與傳感器單元機電連接。材料和制造精力的節省降低了該接口的成本。插頭單元是傳感器單元的集成部件并且同時形成傳感器單元的封閉件。所建議的解決方案簡化傳感器單元與測量放大器之間的接口，因而除成本降低之外，還提供了缺陷敏感性的減小。減少電接口改善信號并且使得能夠實現裝置的緊湊形式。

有利地，插頭單元被實施為插頭或插座類以便制造電連接部，其中，承載測量放大器的插座或承載測量放大器的插頭被放置在插頭單元上。因為接口由兩個嵌合配對部構成，所以在測量放大器與傳感器單元之間提供了簡單的電及機械連接。

在實施例中，插頭單元包括至少兩個室以便使帶有不同的信號的導體與導體空間隔離。因為承載大功率信號的導體布置在不同于承載小功率信號的導體的另一個室中，所以獲得對這些導體相互的電磁解耦，使得具有小功率的信號保持不受具有大功率信號的影響。因此，信號在測量放大器中可以可靠地被評估。

在實施例的附加形式中，導體被分組或隔離地布置以便定位在至少兩個室中。由于對導體的作為其信號強度的函數的分組，所以在插頭單元中被引導的信號的電磁兼容性被改進。

在一個變型中，導體被實施為觸銷，這些觸銷焊接在具有傳感器的信號線的傳感器單元的區域和/或接納承載測量放大器的插座或承載測量放大器的插頭。即使傳感器信號和測量放大器信號的性質就它們的功率而言是不同的，該一個插頭單元也將測量放大器與傳感器單元以最小空間連接。因此，強健的小的電磁兼容連接單元被實施用于測量放大器與傳感器之間的電連接。

在進一步的發展中，插頭單元中的導體被罐封用于實現耐壓封裝的要求。在這樣的情況下，罐封化合物被選擇為使得它滿足化學耐久性的要求。通過該罐封，插頭單元被實施為防爆的。因此，可能由布置在防爆外殼中的電子部件引起的可能的爆炸不被傳播到傳感器單元而是替代地，保持在防爆外殼中被局部包圍。以這種方式，滿足防爆的要求。

可替代地，導體被引導通過用于實現氣體密封連接的金屬板，其中，導體借助于焊接的玻璃與金屬板絕緣。另外，接口的該實施例滿足耐壓封裝的要求。

有利地，導體通過與地連接的至少一個金屬網相互電隔離。于是，發源于測量放大器的激勵器信號和源自傳感器的傳感器信號相互電磁解耦。由于金屬網與保護接地線連接或與地連接，所以它們阻擋導體之間的串擾。

在實施例中，圍繞插頭單元的傳感器單元殼體部分附帶螺紋，防爆殼體旋接在該螺紋上，其中，該螺紋優選被實施為防爆的。該防爆螺紋密封防爆外殼，其中，承載測量放大器的插頭，相應地承載測量放大器的插座，位于防爆外殼的內部。