用于無線變送器的模塊接線端組件的制作方法
【專利摘要】用于無線變送器的模塊接線端組件。一種接線端模塊，被配置為安裝在過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的外殼中的內(nèi)部電源容器內(nèi)部，并且包括：有線電源連接、功率調(diào)節(jié)電子裝置、以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接。該有線電源連接配置為從外部源接收功率。功率調(diào)節(jié)電子裝置能夠調(diào)節(jié)來自有線電源連接的功率，以便由工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接收。該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接被配置為：經(jīng)由被配置為接收內(nèi)部電源且與內(nèi)部電源配對(duì)的接線端，向過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供經(jīng)功率調(diào)節(jié)電子裝置調(diào)節(jié)后的功率。
【專利說明】用于無線變送器的模塊接線端組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及工業(yè)過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，并且更具體地，涉及用于無線過程變量變送器的模塊接線端組件。
【背景技術(shù)】
[0002]術(shù)語“現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備”包括較廣范圍的過程控制和監(jiān)視設(shè)備，測(cè)量和控制諸如壓力、溫度、和流速之類的參數(shù)。許多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括收發(fā)器，收發(fā)器充當(dāng)在工業(yè)過程變量傳感器與遠(yuǎn)程控制或監(jiān)視設(shè)備(諸如計(jì)算機(jī))之間的通信中繼。例如，傳感器的輸出信號(hào)通常不足以與遠(yuǎn)程控制或監(jiān)視設(shè)備進(jìn)行有效的通信?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過下述方式解決了該問題:從傳感器接收通信，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)于較長(zhǎng)距離通信更有效的形式(例如，經(jīng)調(diào)制的4-20mA電流環(huán)路信號(hào)，或者無線協(xié)議信號(hào))，以及將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制或監(jiān)視設(shè)備。
[0003]現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備被用于監(jiān)視和控制工業(yè)過程的各種參數(shù)，包括壓力、溫度、粘度和流速。其他現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備致動(dòng)閥、泵和工業(yè)過程的其他硬件。每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通常包括密封封裝，該密封封裝容納:致動(dòng)器和/或傳感器、用于接收和處理傳感器信號(hào)和控制信號(hào)的電子裝置、以及用于發(fā)送處理后的傳感器信號(hào)使得可以遠(yuǎn)程監(jiān)視每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和工業(yè)過程參數(shù)的電子裝置。大規(guī)模的工業(yè)制造廠通常使用在廣大區(qū)域上分布的許多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備常常與公共的控制或監(jiān)視設(shè)備通信，從而允許集中地監(jiān)視和控制工業(yè)過程。
[0004]現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備越來越多地使用無線收發(fā)器來與中央控制和監(jiān)視系統(tǒng)通信。無線設(shè)備將控制或過程監(jiān)視系統(tǒng)的范圍擴(kuò)展為超出有線設(shè)備的范圍，達(dá)到接線可能困難、不安全、或者成本較高的位置。在一些情況下，可以通過到諸如120V AC設(shè)施之類的電力設(shè)施的直接電連接來向無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。然而，更常用的，電力設(shè)施不位于儀器和換能器必須操作的危險(xiǎn)位置附近或者不能容易地安裝在儀器和換能器必須操作的危險(xiǎn)位置。因此，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備經(jīng)常由具有存儲(chǔ)的(如在長(zhǎng)壽命電池的情況下)或產(chǎn)生的(如在能量采集器的情況下)有限容量的電源來本地供電。例如，通常期望電池維持超過五年，并且優(yōu)選地，維持與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的壽命一樣長(zhǎng)的時(shí)間。因?yàn)楸镜仉娫淳哂杏邢奕萘?，所以?duì)于許多無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備而言，常常必須使用低功率的電子裝置和RF無線電設(shè)備。
[0005]許多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)計(jì)將附著電池裝入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的密封封裝的覆蓋下。其他現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備利用來自外部源的功率(例如，附近的電網(wǎng)或者能量采集器，所述能量采集器諸如是太陽能板、振動(dòng)回收器、或者熱電回收器)。常規(guī)而言，對(duì)無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行供電的每種方法需要不同的接線端接口。部分或全部基于電池電力運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通常集成了提供對(duì)附著電池的連接點(diǎn)的小接線板。這些小接線盒安放在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的密封內(nèi)部與電池附著點(diǎn)之間的狹小空間中。作為對(duì)比，基于電網(wǎng)電力運(yùn)行的無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括接線盒，所述接線盒提供針對(duì)電網(wǎng)供電的有線連接(通常經(jīng)由螺旋接線端)，并且調(diào)節(jié)電網(wǎng)電力以便現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用。太陽能板、振動(dòng)能量回收系統(tǒng)、以及其他類型的本地電源模塊都可能使用不同的接線盒。另外，不同的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備型號(hào)可能需要不同的接線盒部件，這些接線盒部件不一定是相互兼容的。例如，第一現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)可能需要:第一接線盒部件，以接收電池電力；第二接線盒部件，以接收電網(wǎng)電力；以及第三接線盒部件，以接收太陽能電力。第二現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)可能利用:第四、第五和第六接線盒部件，以構(gòu)成相同的電池、電網(wǎng)和太陽能電力連接。經(jīng)由基于各種電源運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的大量的不同信號(hào)監(jiān)視或致動(dòng)的復(fù)雜的工業(yè)過程可能利用許多不同種類的接線盒，使得容納針對(duì)每個(gè)接線盒的替換不現(xiàn)實(shí)或者不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及一種接線端模塊，被配置為安裝在過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電池容器內(nèi)部。該接線端模塊包括:有線電源連接、功率調(diào)節(jié)電子裝置、以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接。該有線電源連接配置為從外部源接收功率。功率調(diào)節(jié)電子裝置能夠調(diào)節(jié)來自有線電源連接的功率，以便由工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接收。該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接被配置為:經(jīng)由被配置為接收電池且與電池配對(duì)的接線板，向過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供經(jīng)功率調(diào)節(jié)電子裝置調(diào)節(jié)后的功率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是無線系統(tǒng)中的過程監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的透視圖。
[0008]圖2是圖1的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的分解的透視圖，該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備被配置為基于內(nèi)部電源進(jìn)行操作。
[0009]圖3是圖2的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的接線板和內(nèi)部電源的特寫分解視圖。
[0010]圖4是圖2和3的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的示意框圖。
[0011]圖5是圖1的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的分解透視圖，該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備被配置為基于外部電源進(jìn)行操作。
[0012]圖6是圖5的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電源部分的橫截面視圖。
[0013]圖7是圖5和6的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的示意框圖。
[0014]圖8是圖1的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的備選實(shí)施例的透視圖。
[0015]圖9是圖8的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的分解的透視圖，該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備被配置為基于內(nèi)部電源進(jìn)行操作。
[0016]圖10是圖8的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的分解的透視圖，該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備配置為基于外部電源進(jìn)行操作。
[0017]圖11是圖10的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明是用于無線過程變送器或致動(dòng)器的模塊接線端組件。該接線盒組件包括接線盒和接線端模塊，兩者都被配置為安裝在無線變送器的密封封裝內(nèi)部。選擇接線盒以匹配無線變送器的特定設(shè)計(jì)，同時(shí)選擇接線端模塊以匹配期望的電源。接線盒和接線端模塊一起操作，以接收并調(diào)節(jié)來自該電源的功率，以便現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用。
[0019]圖1描述了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10具有天線12、過程連接14、換能器16、中心外殼18、電子裝置蓋子20、以及電池蓋子22?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10是傳感器/收發(fā)器設(shè)備，被配置為:監(jiān)視工業(yè)過程，并且經(jīng)由天線12向中央控制或監(jiān)視系統(tǒng)24發(fā)送傳感器讀數(shù)。例如，控制或監(jiān)視系統(tǒng)24可以是位于現(xiàn)場(chǎng)工廠控制室中的計(jì)算機(jī)或者非現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)歸檔系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10可以直接地或者經(jīng)由其他現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的無線網(wǎng)絡(luò)(諸如網(wǎng)狀或者軸輻式網(wǎng)絡(luò))與中央控制或監(jiān)視系統(tǒng)24通信。在一些實(shí)施例中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10可以經(jīng)由wirelessHART協(xié)議(IEC62591)與中央控制和/或監(jiān)視系統(tǒng)通信。在備選實(shí)施例中，其他無線通信協(xié)議可以與本發(fā)
明一起使用。
[0020]過程連接14提供對(duì)過程設(shè)備的流體連接，所述過程設(shè)備例如是閥、泵或者運(yùn)送過程流體流的管道。取決于具體的過程應(yīng)用和要由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10測(cè)量的參數(shù)，過程連接14可以是過程流的嵌入式連接或者并行連接。過程連接14容納換能器16，換能器16是諸如壓力、流速或者粘度傳感器之類的過程換能器，監(jiān)視過程連接14處的過程流體流的參數(shù)。如圖1中所示，換能器16是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的組成部分，并且過程連接14用于錨定和支撐現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10。在備選實(shí)施例中，換能器16和過程連接14可以位于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的外部，并且通過適當(dāng)?shù)挠芯€或者其他連接來連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的一些實(shí)施例可以包括多于一個(gè)換能器16。
[0021]無線設(shè)備10包括位于中心外殼18中的感測(cè)和信號(hào)處理電子裝置，該中心外殼18例如可以是模制塑料樹脂封裝。中心外殼18保護(hù)內(nèi)部電子裝置不受危險(xiǎn)環(huán)境影響。在一些實(shí)施例中，中心外殼18可以是兩隔間封裝，具有兩個(gè)單獨(dú)密封的隔間:電子裝置隔間，容納處理和信號(hào)調(diào)節(jié)硬件并且蓋有電子裝置蓋子20 ；以及電源隔間，容納電源并且蓋有電池蓋子22。備選地，中心外殼18可以是單隔間封裝，具有容納電源和電子裝置兩者的單個(gè)內(nèi)部空間。電子裝置蓋子20和電池蓋子22也可以是模制塑料樹脂件，并且被配置為形成與中心外殼18的密封，以保護(hù)被封裝的組件不受灰塵、碎屑和有害或危險(xiǎn)環(huán)境條件的影響。
[0022]現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10包含電子裝置，處理信號(hào)并且向換能器16發(fā)送信號(hào)以及從換能器16接收信號(hào)，下面將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)地討論。信號(hào)處理和信號(hào)傳輸需要能量，該能量或者由位于中心外殼18內(nèi)的內(nèi)部電源供應(yīng)(參見圖2-4)或者由位于中心外殼18外的外部電源供應(yīng)(參見圖5-7)。可能的內(nèi)部電源包括電池和電容器，而可能的外部電源包括太陽能電池、電力網(wǎng)、以及能量采集器，諸如振動(dòng)回收器或熱電回收器。
[0023]圖2是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的分解的透視圖，該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10被配置為從內(nèi)部電源100汲取功率。圖2描述了天線12、過程連接14、換能器16、中心外殼18、電子裝置蓋子20、電池蓋子22、接線盒26、內(nèi)壁28、功率連接器30、螺孔32、接線盒附著螺釘34、電源連接36、導(dǎo)管38、現(xiàn)場(chǎng)接線連接42、以及內(nèi)部電源100。圖2被分解以示出中心外殼18和電池蓋子22限定的電源隔間的內(nèi)容。單獨(dú)密封的電子裝置隔間由中心外殼18和電子裝置蓋子20限定(如上所述)，并且容納信號(hào)處理、發(fā)送和接收電子裝置，下面將關(guān)于圖3對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。內(nèi)壁28是將電子裝置隔間與電源隔間分開的不可滲透的屏障。
[0024]接線盒26和內(nèi)部電源100位于中心外殼18和電池蓋子22限定的電源隔間的內(nèi)部。接線盒26是饋通連接器，將功率從內(nèi)部電源100 (或者從其他源，下面將關(guān)于圖5-7進(jìn)行描述)路由到位于(如上所述的)單獨(dú)密封的電子裝置隔間中的電子裝置。內(nèi)部電源100是電池、電容器、或者模擬電源存儲(chǔ)設(shè)備。內(nèi)部電源100提供功率以運(yùn)行電子裝置進(jìn)行信號(hào)處理、發(fā)送和接收。在組裝狀態(tài)下，電池蓋子22緊貼著安裝在內(nèi)部電源100之上，將內(nèi)部電源與接線盒26夾緊、以及將接線盒26與內(nèi)壁28夾緊。這種夾可以通過電池蓋子22內(nèi)部的平板或波形彈簧來作為中間媒介(參見圖6)，并且防止接線盒26、內(nèi)壁28和內(nèi)部電源100由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的振動(dòng)而分開。下文中關(guān)于圖3對(duì)接線盒26與內(nèi)部電源100之間的連接進(jìn)行了更具體的描述。[0025]除了提供用于來自內(nèi)部電源100的功率的輸入接口之外，接線盒26還可以包括現(xiàn)場(chǎng)接線連接42，作為用于接收來自換能器和不包括在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10內(nèi)的其他現(xiàn)場(chǎng)裝置的電壓信號(hào)的接口。下面關(guān)于圖3對(duì)現(xiàn)場(chǎng)接線連接42進(jìn)行了更詳細(xì)的描述，并且現(xiàn)場(chǎng)接線連接42例如可以包括用于通過導(dǎo)管38進(jìn)入由主外殼18和電池蓋子22限定的電源隔間的傳導(dǎo)接線的夾持或螺旋連接。導(dǎo)管38是允許纜線穿過主外殼18進(jìn)入電源隔間的密封通道。
[0026]根據(jù)該實(shí)施例，接線盒26通過功率連接器30和電源連接36提供內(nèi)部電源100與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備電子裝置之間的直接饋通連接。在所示實(shí)施例中，功率連接器30是從內(nèi)壁28突出的導(dǎo)電管腳，并且被配置為從接線盒26向電子裝置隔間內(nèi)的電子裝置傳送功率。功率連接器30被容納在接線盒26背面的互補(bǔ)凹部(未示出)中，下面將關(guān)于圖6對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。電源連接36是具有被配置為接收來自內(nèi)部電源100的功率的電接觸件的凹部或套筒，如關(guān)于圖3更詳細(xì)描述地那樣。通過接線盒附著螺釘34保持接線盒26與功率連接器30連接，接線盒附著螺釘34穿過接線盒26并且緊固在螺孔32中。接線盒26不提供任何功率調(diào)節(jié)，并且僅用于允許內(nèi)部電源100與功率連接器30之間的電連接。不同型號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10可以利用不同配置或形式的功率連接器30，需要不同的接線盒26。因此，通過利用適當(dāng)?shù)慕泳€盒26，可以將內(nèi)部電源100用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的各種不同的實(shí)施例。
[0027]圖3是接線盒26和內(nèi)部電源100的一個(gè)示出實(shí)施例的分解的透視圖。圖3示出了電源連接36 (具有剛性套筒40)、現(xiàn)場(chǎng)接線連接42、屏障壁44、連接器插頭102 (具有0環(huán)104、非對(duì)稱主體106、以及電連接108)、以及定位環(huán)110。如上所述，接線盒26經(jīng)由接線端模塊附著螺釘34附著到內(nèi)壁28。內(nèi)部電源100包括至少一個(gè)電容器、電池或模擬能量存儲(chǔ)設(shè)備。
[0028]如上所述，根據(jù)該實(shí)施例，接線盒26是饋通組件，將功率從內(nèi)部電源100通過電源連接36導(dǎo)向功率連接器30 (參見圖2)。內(nèi)部電源100包括連接器插頭102、具有與電源連接36的剛性套筒40配對(duì)的非對(duì)稱主體106的突出部分。剛性套筒40是與非對(duì)稱主體106配對(duì)的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的插口，由此當(dāng)接線盒26和內(nèi)部電源100相連時(shí)，防止內(nèi)部電源100相對(duì)于接線盒26發(fā)生旋轉(zhuǎn)。連接器插頭102還包括0環(huán)104以及電連接108，其中0環(huán)104與剛性套筒40的內(nèi)部部分形成摩擦適配，電連接108形成與剛性套筒40內(nèi)部的導(dǎo)電板或管腳(未不出)的電接觸。
[0029]在所述實(shí)施例中，接線盒26還包括由屏障壁44隔開的若干現(xiàn)場(chǎng)接線連接42。現(xiàn)場(chǎng)接線連接42例如可以是用于電線或電纜的夾持或螺旋附著件，所述電線或電纜通過導(dǎo)管38(參見圖2)延伸到位于外部的現(xiàn)場(chǎng)裝置，諸如與換能器16類似的換能器。屏障壁44隔開接線連接42，防止接線盒26上的現(xiàn)場(chǎng)接線交叉。經(jīng)由適當(dāng)?shù)墓β蔬B接器30將來自現(xiàn)場(chǎng)接線連接42的信號(hào)發(fā)送給信號(hào)處理和傳輸電子裝置，將關(guān)于圖4對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)地描述。并非接線盒26的所有實(shí)施例都需要現(xiàn)場(chǎng)接線連接42。在其最基本的實(shí)施例中，接線盒26僅用于中繼來自內(nèi)部電源100或(如以下參考5-7所描述的連接的)外部電源的功率。
[0030]除了 0環(huán)104所提供的摩擦適配之外，內(nèi)部電源100和接線盒26的一些實(shí)施例可以包括調(diào)整片、卡口、或者其他緊固裝置，用于將內(nèi)部電源100固定至接線盒26。如圖3中所示，內(nèi)部電源100包括定位環(huán)110 ( S卩，環(huán)形脊，與電池蓋子22接口連接)，以在電池蓋子22閉合時(shí)進(jìn)一步保持內(nèi)部電源100與接線盒26相接觸。
[0031]可以用接線端模塊300替換內(nèi)部電源100，以允許現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10基于外部電源來運(yùn)行，如下文關(guān)于圖5-7所示。接線端模塊300被配置為與內(nèi)部電源100使用的相同的接線盒26配對(duì)，由此減小在所有可能電源配置中可能需要的單獨(dú)組件的數(shù)目。
[0032]圖4是設(shè)置為基于內(nèi)部電源運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的一個(gè)實(shí)施例的示意框圖。圖4描述了外殼內(nèi)部H1、電子裝置隔間EC、電源隔間PC、天線12、換能器收發(fā)器202、信號(hào)處理器204、數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)器206、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器208、模擬信號(hào)調(diào)節(jié)器210、電源控制器212、接線盒26、以及內(nèi)部電源100。
[0033]外殼內(nèi)部HI是由中心外殼18、電子裝置蓋子20以及電池蓋子22限定的內(nèi)部空間(參見圖2)。如圖2和3中所示，內(nèi)壁28將外殼內(nèi)部HI細(xì)分成電子裝置隔間EC和電源隔間PC。電子裝置隔間EC和電源隔間PC是專用于信號(hào)處理和傳輸(在電子裝置隔間EC的情況下)以及專用于電源(在電源隔間PC的情況下)的單獨(dú)密封的封裝。
[0034]根據(jù)該實(shí)施例，收發(fā)器202是信號(hào)發(fā)射器/接收器，經(jīng)由天線12發(fā)送和接收無線信號(hào)。信號(hào)處理器204是支持邏輯的數(shù)字處理器，諸如微處理器。數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)器206是數(shù)字濾波器，對(duì)數(shù)字化的傳感器信號(hào)進(jìn)行操作，并且可由信號(hào)處理器204響應(yīng)于診斷程序或來自中央控制或監(jiān)視系統(tǒng)24的指令進(jìn)行配置。數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)器206例如可以操作為，從模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器208提供的原始的數(shù)字化信號(hào)中過濾噪聲或者提取感興趣的信號(hào)。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器208是模數(shù)轉(zhuǎn)換器，能夠?qū)碜該Q能器16的模擬傳感器信號(hào)數(shù)字化。模擬信號(hào)調(diào)節(jié)器210是模擬信號(hào)調(diào)節(jié)器，例如可以執(zhí)行帶通濾波，以從接收自換能器16的信號(hào)中分離出感興趣的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。電源控制器212是功率路由設(shè)備，被配置為經(jīng)由功率連接器30從接線盒26汲取功率，并且(例如，經(jīng)由模擬信號(hào)調(diào)節(jié)器210)向作為用于監(jiān)視功率質(zhì)量和即將來臨的功率故障的裝置的信號(hào)處理器204報(bào)告從接線盒26接收的電壓。電源控制器212經(jīng)由接線盒26從內(nèi)部或外部源接收電功率，并且根據(jù)需要將該功率供應(yīng)給收發(fā)器202、信號(hào)處理器204、數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)器206、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、模擬信號(hào)調(diào)節(jié)器210、以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的任何其他被供電組件。換能器16可以是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的組成部分(如圖1所示)，或者可以是通過電線連接到模擬信號(hào)調(diào)節(jié)器210的單獨(dú)的外部組件。換能器16還可以從電源控制器212接收功率，或者可被單獨(dú)供電。
[0035]在操作期間，模擬信號(hào)調(diào)節(jié)器210對(duì)來自換能器16的、與感測(cè)到的工業(yè)過程參數(shù)對(duì)應(yīng)的過程信號(hào)進(jìn)行接收和濾波。這些濾波后的信號(hào)然后被模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器208數(shù)字化，還被數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)器206過濾，之后由信號(hào)處理器204進(jìn)行處理?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的一些實(shí)施例可以省去數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)器105和模擬信號(hào)調(diào)節(jié)器210中的一個(gè)或者兩者，特別是在來自換能器16的信號(hào)被預(yù)調(diào)節(jié)的情況下。類似地，在換能器16提供數(shù)字信號(hào)的情況下，不需要模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器208。信號(hào)處理器204基于調(diào)節(jié)后的數(shù)字過程信號(hào)來組裝過程消息，以及經(jīng)由收發(fā)器202和天線12發(fā)送該過程消息。除了感測(cè)到的過程變量之外，該過程消息還可以反映傳感器精度值、換能器16的故障狀態(tài)、電源控制器212的功率或電壓狀態(tài)、以及對(duì)感測(cè)到的過程變量的設(shè)備側(cè)分析。盡管收發(fā)器202、信號(hào)處理器204、數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)器206、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器208以及模擬信號(hào)調(diào)節(jié)器210已經(jīng)作為分立組件進(jìn)行了描述，但是在一些實(shí)施例中，這些組件中的一些組件或全部組件的功能可以由共享硬件(諸如公共微處理器)來執(zhí)行?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10還可以包括本地操作員接口(未示出)，該接口例如具有屏幕和/或輸入鍵，允許操作員直接與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10交互。與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的其他被供電組件類似，這種本地操作員接口將從電源控制器212汲取功率。[0036]現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的所有被供電組件從電源控制器212接收功率。如圖4中所示，電源控制器212通過接線盒26從內(nèi)部電源100接收功率。如下面關(guān)于圖5-7所解釋的，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10可被備選地配置為經(jīng)由接線端模塊300從外部源接收功率。然而，在任一情況下，使用與連接接線端模塊300相同的接線盒26來連接內(nèi)部電源100。以這種方式，接線盒26對(duì)于任何電源(內(nèi)部或外部的電源)是通用的，但是可以專用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的型號(hào)。接線盒26例如可以具有設(shè)計(jì)為適合安裝入特定型號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10中的形狀或配置。
[0037]圖5是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的一個(gè)實(shí)施例的分解的透視圖，該現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10配置為經(jīng)由接線端模塊300從外部電源400汲取功率。圖2描述了天線12、過程連接14、換能器16、中心外殼18、電子裝置蓋子20、電池蓋子22、接線盒26、內(nèi)壁28、功率連接器30、螺孔32、接線盒附著螺釘34、電源連接36、導(dǎo)管38、剛性套筒40、接線端模塊300 (具有螺旋接線端310和定位環(huán)312)、以及外部電源400。外部電源400經(jīng)由電源接線PW連接到接線端模塊300。圖5被分解以示出如上文關(guān)于圖2-4解釋的電源隔間PC的內(nèi)容。
[0038]除了接線端模塊300 (替代內(nèi)部電源100)之外，圖5中描述的每個(gè)組件與圖2相匹配。天線12、過程連接14、換能器16、中心外殼18、電子裝置蓋子20、電池蓋子22、接線盒26、內(nèi)壁28、功率連接器30、螺孔32、接線盒附著螺釘、電源連接36、導(dǎo)管38以及剛性套筒40都在上文已經(jīng)關(guān)于圖2和3進(jìn)行了描述。接線端模塊300是設(shè)計(jì)為適合安裝在電源隔間PC內(nèi)部以替代內(nèi)部電源100的模塊組件。接線端模塊300接收和調(diào)節(jié)來自外部電源400的功率，該外部電源400可以是是電力網(wǎng)、太陽能板、諸如振動(dòng)回收器或熱電回收器之類的能量回收器、或者直接連接到接線端模塊300的任何其他外部電源。
[0039]與內(nèi)部電源100類似，接線端模塊300經(jīng)由電源附著電源連接36附著到接線盒26。因此，支撐并接觸內(nèi)部電源100(關(guān)于圖3所描述的)的相同附著裝置可以同樣地接受接線端模塊300，由此接收外部電源，而不需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的進(jìn)一步修改或配置。與內(nèi)部電源100類似，可以附加地通過蓋子116抵靠接線盒26支撐接線盒300。
[0040]在該說明性實(shí)施例中，接線端模塊包括螺旋接線端310和定位環(huán)312。定位環(huán)312的作用類似于內(nèi)部電源100的定位環(huán)110，與電池蓋子22的彈簧或凸緣接口連接，以幫助在電池蓋子22閉合時(shí)將接線端模塊300與接線盒26夾緊(參見下文的圖6)。螺旋接線端310錨定并且提供對(duì)電源接線PW的電連接。電源接線PW包括從外部電源400延伸到接線端模塊300的電線或電纜。電源接線PW例如可以在接線端模塊300與接線盒26之間通過，并且穿過導(dǎo)管38。螺旋接線端310被描述為配置成固定電源接線PW的裸露導(dǎo)電線的螺紋導(dǎo)電螺釘，但是可以用諸如插頭、鉗、或夾之類的其他電連接裝置來替代，而不偏離本發(fā)明的精神。
[0041]接線端模塊300包括功率調(diào)節(jié)電子裝置，適于匹配接線盒26處的預(yù)期電壓和電流，如下文將關(guān)于圖6進(jìn)行描述的。在外部電源400供應(yīng)AC功率的情況下，可以選擇接線端模塊26以包括對(duì)外部電源進(jìn)行整流的功率調(diào)節(jié)電子裝置。在性質(zhì)上，接線端模塊都提供:外部接口，以從電源400 (以螺旋接線端310的形式)接收功率；以及適當(dāng)?shù)膬?nèi)部功率調(diào)節(jié)電子裝置，以基本上將螺旋接線端310處接收的功率品質(zhì)匹配到內(nèi)部電源100的輸出。以這種方式，接線端模塊300允許在不需要電源控制器212或接線盒26的硬件或操作的任何改變的情況下，將外部電源22連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10。接線端模塊300是專用于電源400的。每個(gè)電源400可能要求不同的功率調(diào)節(jié)和/或不同的連接，所述不同的功率調(diào)節(jié)和/或不同的連接由接線端模塊300提供。
[0042]根據(jù)該實(shí)施例，圖6是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的通過橫截面6-6 (圖5中所示)取的區(qū)域的橫截面視圖。圖6描述了中心外殼18、接線盒26、電池蓋子22、內(nèi)壁28、功率連接器30、導(dǎo)管38、剛性套筒40、接觸板46、接觸柱48、波形彈簧50、接線端模塊300、電子裝置隔間EC、以及電源隔間PC。接線端模塊300具有螺旋接線端310和定位環(huán)312 (如上所述)，以及與內(nèi)部電源100的連接器插頭102、0環(huán)104、非對(duì)稱主體106以及電連接108類似的連接器插頭302、0環(huán)304、非對(duì)稱主體306以及電連接308。接線端模塊300還包括電路板314和接線端模塊柱316。
[0043]接線端模塊300的連接器插頭302基本上與內(nèi)部電源100的連接器插頭102相同，從而與接線端模塊26完全配對(duì)。如上文關(guān)于圖2-4所描述的，接線盒26是從所連接設(shè)備(諸如內(nèi)部電源100或接線端模塊300)向功率連接器30傳送功率的饋通設(shè)備。接線盒26包括:接觸板36 ；電路板或印刷接線板，容納功率連接器30，并且將每個(gè)功率連接器30連接到適當(dāng)功率附著電壓源(諸如內(nèi)部電源100或接線端模塊300)以及在現(xiàn)場(chǎng)接線連接42 (參見圖2和3)處連接的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。接線端模塊26還包括分別在電接觸件308處與接線端模塊300電接觸，或者在電接觸件108處與內(nèi)部電源100電接觸的接觸柱48。
[0044]根據(jù)本實(shí)施例，與內(nèi)部電源100的非對(duì)稱主體106相同，非對(duì)稱主體306安裝在剛性套筒40內(nèi)，并且類似地通過與0環(huán)304的摩擦適配來保持。波形彈簧50置于電池蓋子22與接線端模塊300之間，并且?guī)椭词乖谡駝?dòng)情況下仍保持接線端模塊300與接線盒26接觸，否則振動(dòng)可能使得接線端模塊300與接線端模塊26分離。盡管波形彈簧50未示出在圖3或4中，其可以類似地用于保持內(nèi)部電源100。
[0045]接線端模塊300的螺旋接線端310附著到電路板314。電路板314經(jīng)由接線端模塊柱316從螺旋接線端310處連接的電源接線向電連接308運(yùn)送功率。電源接線PW附著在螺旋接線端310處，并且例如可以延伸到接線端模塊300之下，接線端模塊300與接線盒26之間，以及延伸穿過導(dǎo)管38到達(dá)外部電源400。電路板314還包括功率調(diào)節(jié)電子裝置，適合于將接線端模塊300的電連接308處的電壓匹配到內(nèi)部電源100的電連接108處的電壓。因此，在對(duì)外部電源400合適時(shí)，電路板314可以包括電壓調(diào)整電子裝置，諸如電流或過壓保護(hù)和/或AC-DC整流器。電路板314上包括的具體的電壓調(diào)整電路將取決于外部電源400的特性(例如，僅當(dāng)外部電源400供應(yīng)AC功率時(shí)，電路板314將包括整流器)。因此，接線端模塊300優(yōu)選地是專用于特定外部電源400或者一類外部電源400的?？梢赃x擇對(duì)應(yīng)的接線端模塊300以針對(duì)任何期望的外部電源400來配置現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10。在一些實(shí)施例中，單個(gè)接線端模塊300可以連接并接收來自多個(gè)不同電源400的功率。
[0046]圖7是設(shè)置為基于外部電源運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的示意框圖。除了用接線端模塊300替代內(nèi)部電源100之外，圖7中不出的配置與圖4中不出的配置相同。圖7描述了外殼內(nèi)部H1、電子裝置隔間EC、電源隔間PC、天線12、換能器收發(fā)器202、信號(hào)處理器204、數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)器206、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器208、模擬信號(hào)調(diào)節(jié)器210、電源控制器212、接線盒26、以及具有螺旋接線端310和電路板314的接線端模塊300。如上文關(guān)于圖6所描述的，螺旋連接錨定并且提供針對(duì)來自外部電源400的電源接線PW的導(dǎo)電接口。
[0047]外部電源400可以如上文所述從多種外部電源中選擇，包括電網(wǎng)、太陽能板、以及諸如振動(dòng)回收器或熱電回收器之類的能量采集系統(tǒng)。接線端模塊300是針對(duì)每個(gè)外部電源400來選擇的，以調(diào)節(jié)來自外部電源400的功率，以便接線盒26接收，提供與內(nèi)部電源100基本類似的輸出電壓。
[0048]接線端模塊300和接線盒26協(xié)作以減小在使用各種電源對(duì)多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備型號(hào)供電的系統(tǒng)中使用的不同部件的數(shù)目。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備型號(hào)和電源的每個(gè)組合使用單獨(dú)接線盒的傳統(tǒng)系統(tǒng)將需要高達(dá)NxM個(gè)不同的接線盒，其中N是不同的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備型號(hào)的數(shù)目，M是不同電源的數(shù)目。通過使用接線端模塊300與接線盒26相結(jié)合，本發(fā)明將該數(shù)目減小到N+M。例如，具有在三個(gè)不同電源上運(yùn)行的四個(gè)設(shè)備型號(hào)的系統(tǒng)傳統(tǒng)上將使用多達(dá)12個(gè)不同的接線端模塊，而本發(fā)明將僅需要7個(gè)不同的組件:接線盒26的4種置換，以及接線端模塊300的3種置換。
[0049]圖8是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10 (參見圖1)的備選實(shí)施例的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb的透視圖?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb包括天線12b、過程連接14b、換能器16b、中心外殼18b、電子裝置蓋子20b、以及電池蓋子22b，它們都與上文關(guān)于圖1描述的它們相應(yīng)的對(duì)等組件(天線12、過程連接14、換能器16、中心外殼18、電子裝置蓋子20、以及電池蓋子22)類似地操作。與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10不同的是，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb不包括與導(dǎo)管38類似的任何組件，該導(dǎo)管38允許電纜穿過中心外殼18進(jìn)入電池隔間。為了配備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb以基于外部電源來運(yùn)行，因此以具有電纜導(dǎo)管的變型電池蓋子22c來替代電池蓋子22b，下文將關(guān)于圖10和11描述電池蓋子22c。
[0050]圖9是與上文的圖2類似的、被配置為基于內(nèi)部電源運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb的分解的透視圖。圖9描述了天線12b、過程連接14b、換能器16b、中心外殼18b、電子裝置蓋子20b、電池蓋子22b、以及內(nèi)部電源100b。內(nèi)部電源IOOb例如可以是傳統(tǒng)的C或D芯電池，而不是針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb專門設(shè)計(jì)的組件。如圖所示，中心外殼18b和電池蓋子22b定義了電源隔間。電源隔間PC的大小設(shè)為適合容納內(nèi)部電源100b。與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10不同的是，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb不利用位于電源隔間PC內(nèi)的單獨(dú)的接線端模塊26。相反，內(nèi)部電源IOOb與電源隔間PC后部的電接觸件(圖9中未示出；參見圖11)直接接口連接。與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10相比，傳統(tǒng)的C和D芯電池的有限壽命可能限制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb僅用于較低功率的應(yīng)用，或者可能要求更頻繁地更換內(nèi)部電源100。
[0051]圖10是與上文的圖5類似的、被配置為基于外部電源運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb的分解的透視圖。圖10描述了天線12b、過程連接14b、換能器16b、中心外殼18b、電子裝置蓋子20b、變型電池蓋子22c、接線端模塊300b、導(dǎo)管38b、導(dǎo)管適配器52、螺旋接線端310b、接線通道318、外部電源400、電源接線PW、以及電源隔間PC。天線12b、過程連接14b、換能器16b、中心外殼18b、以及電子裝置蓋子20b如與上文關(guān)于圖9描述的相同，并且與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10 (上文關(guān)于圖2-7進(jìn)行了描述)的對(duì)應(yīng)特征類似。接線端模塊300b替代了電源隔間PC內(nèi)的內(nèi)部電源100b，并且相應(yīng)地大小設(shè)為與傳統(tǒng)的C或D芯電池類似。接線端模塊300b包括螺旋接線端310b，螺旋接線端310b與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的接線端模塊300的螺旋接線端310類似。螺旋接線端310b提供錨并且提供對(duì)電源接線PW的電接觸。電源接線PW從螺旋接線端310b，通過接線通道318、導(dǎo)管38b、以及導(dǎo)管適配器52、到達(dá)外部電源400。外部電源400可以接受如上文關(guān)于圖5-7描述的任何適當(dāng)?shù)谋镜仉娫矗T如本地電網(wǎng)12或者24V DC電源、太陽能板、或者諸如振動(dòng)回收器或熱電回收器之類的能量回收系統(tǒng)。
[0052]在該實(shí)施例中，變型電池蓋子22c與電池蓋子22b大致相同(參見圖8和9)，但是包括導(dǎo)管38b，電源隔間PC與周圍環(huán)境之間的密封通道。接線端模塊300b包括接線通道318，與導(dǎo)管38b對(duì)準(zhǔn)的孔，以允許電源接線PW伸出電源隔間PC。接線通道318和導(dǎo)管38b一起提供用于電源接線PW在螺旋接線端310與外部電源400之間延伸的路徑。導(dǎo)管適配器52是用于電源接線PW的電纜引導(dǎo)件，咬合到變型電池蓋子22c，并且可以相對(duì)于變型電池蓋子22c自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而允許導(dǎo)管適配器52緊固在外部導(dǎo)管管道上，不需要固緊或松開變型電池蓋子22c。
[0053]如上文提到的，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb不容納在電源隔間PC內(nèi)的單獨(dú)的接線盒26。接線端模塊300b與內(nèi)部電源100 (參見下文的圖11)使用的相同電池接觸件接口連接。接線端模塊300b允許由不同于內(nèi)部電源100的源對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb供電。如果接線端模塊300b配置為接受C芯電池，例如接線端模塊300b可以允許現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10接受來自如上所述的太陽能板或者能量回收系統(tǒng)的功率，或者來自具有相對(duì)于單個(gè)C芯電池的增大的電池壽命的外部電池組的功率。
[0054]圖11是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb的通過圖10的橫截面11-11的橫截面視圖。圖11描述了天線12b、過程連接14b、換能器16b、中心外殼18b、電子裝置蓋子20b、變型電池蓋子22c、內(nèi)壁28b、電源接線端54、接線端模塊300b、導(dǎo)管38b、導(dǎo)管適配器52、螺旋接線端310b、接線通道318、電源接線PW、以及電源隔間PC。
[0055]內(nèi)壁28b是與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備10的內(nèi)壁28類似的不可滲透的壁，并且將電源隔間PC與電子裝置隔間EC分開。如上文關(guān)于圖9和10討論的，電源隔間PC的大小設(shè)為適合容納內(nèi)部電源IOOb或者接線端模塊300b (它們基本上是相同的大小)。電源IOOb例如可以是傳統(tǒng)的C或D芯電池，并且電源隔間PC的大小相應(yīng)地設(shè)為適合安裝這種傳統(tǒng)電池。電子裝置隔間EC容納信號(hào)發(fā)送、接收和處理電子裝置(未示出)，基本上如關(guān)于圖4和7所描述的那樣。
[0056]如上所述，接線端模塊300b替代內(nèi)部電源100b，螺旋接線端310b用于電源接線PW,該電源接線PW穿過接線通道318、電池蓋子22c的導(dǎo)管38b、以及導(dǎo)管適配器52。接線端模塊300b還包括適合于將外部電源匹配到內(nèi)部電源100的輸出的功率調(diào)節(jié)電子裝置，諸如整流器，以及電流或過壓保護(hù)。在電源接線端54處接收接線端模塊300b，該電源接線端154是導(dǎo)電柱，延伸通過內(nèi)壁28b，以從接線端模塊300b或內(nèi)部電源IOOb向電子裝置隔間EC內(nèi)的電子裝置運(yùn)送功率。選擇接線端模塊300b以提供針對(duì)外部電源400的適當(dāng)功率調(diào)節(jié)，從而允許:不管輸入功率是由內(nèi)部源(諸如內(nèi)部電源100b)提供的還是由外部源經(jīng)由接線端模塊300b提供的，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備IOb都相同地操作。
[0057]本發(fā)明介紹了作為內(nèi)部電源100和IOOb的替代的接線端模塊300和300b。接線端模塊300和300b接收并調(diào)節(jié)來自外部電源400的功率，以便由接線盒26或電源接線端54接收。以這種方式，接線端模塊300和300b允許快速且容易地將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備12和12b配置為根據(jù)需要接受內(nèi)部或外部功率，不需要大量不同的接線盒。將本發(fā)明的接線端組件用于具有接線盒26的不同連接的N個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備型號(hào)以及具有不同功率調(diào)節(jié)要求的M個(gè)外部電源的設(shè)施需要至多N+M個(gè)不同的部件；N個(gè)接線盒和M個(gè)接線端模塊。對(duì)于一些應(yīng)用，單個(gè)接線端模塊可以為多個(gè)外部電源提供服務(wù)，將所需的部件數(shù)目減少為少于N+M。相反，針對(duì)每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備/電源組合使用專用接線盒的傳統(tǒng)系統(tǒng)將使用NxM個(gè)不同的接線盒。另外，本發(fā)明緊湊地將功率調(diào)節(jié)硬件集成到接線端模塊300和300b中，由此將這些組件保護(hù)在電源隔間PC中。接線端模塊300和300b的大小和比例設(shè)為適合于貼合地安裝在電源隔間PC內(nèi)部，以替代內(nèi)部電源100或100b。
[0058]盡管已經(jīng)參考示例實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種改變，并且可以用等價(jià)物替代其中的元件。另外，可以做出許多修改，以調(diào)整具體情形或材料使得適合本發(fā)明的教導(dǎo)，而不偏離本發(fā)明的本質(zhì)范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)限于所公開的具體實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組件，包括: 過程傳感器，感測(cè)過程參數(shù)； 處理器，被配置為產(chǎn)生表示所感測(cè)的過程參數(shù)的過程信號(hào)； 無線收發(fā)器，被配置為發(fā)送所述過程信號(hào)； 外殼，包圍并保護(hù)所述處理器，并且被配置為在所述外殼內(nèi)的容器中容納內(nèi)部電源； 接線盒，位于所述外殼內(nèi)部，并且被配置為將DC功率從所述內(nèi)部電源路由到所述處理器和所述無線收發(fā)器；以及 接線端模塊，具有功率調(diào)節(jié)電子裝置，所述接線端模塊配置為安裝在外殼容器內(nèi)，并且替代所述內(nèi)部電源與所述接線盒接口連接，并從與外部電源的有線連接向所述接線盒提供調(diào)節(jié)后的功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組件，其中，所述接線盒是可拆卸的模塊，可分離地緊固到所述外殼中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組件，其中，所述功率調(diào)節(jié)電子裝置包括DC整流器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組件，其中，所述功率調(diào)節(jié)電子裝置限制傳輸給所述接線盒的電壓和/或電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組件，其中，所述與外部電源的有線連接包括至少一個(gè)螺旋接線端。`
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組件，其中，所述外殼包括至少一個(gè)接線導(dǎo)管，所述有線連接能夠穿過所述接線導(dǎo)管進(jìn)入所述容器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組件，其中，所述外殼包括密封部分和可分離的蓋子，所述密封部分和可分離的蓋子封裝所述容器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組件，其中，所述密封部分完全封裝所述處理器，所述無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組件還包括:電源控制器，所述電源控制器從所述接線盒向所述處理器和所述無線收發(fā)器分配功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組件，其中，所述可分離的蓋子具有波形彈簧，所述接線端模塊還包括:支撐件，所述支撐件被配置為:當(dāng)所述可分離的蓋子附著到密封外殼時(shí)與所述波形彈簧接口連接，從而保持所述接線端模塊抵御過大的振動(dòng)。
10.一種用于過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的可拆卸接線端模塊，所述可拆卸接線端模塊包括: 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接，被配置為與內(nèi)部電源接線端配對(duì)，所述內(nèi)部電源接線端被配置為接收來自內(nèi)部電源的電功率； 有線電源連接，被配置為接收來自外部電源的功率；以及 功率調(diào)節(jié)電子裝置，被配置為調(diào)節(jié)來自所述有線電源連接的功率，以便通過所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接進(jìn)行傳輸； 其中，所述可拆卸接線端模塊被配置為安裝在所述過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的內(nèi)部部分，所述內(nèi)部部分的大小和比例適于容納和支撐所述內(nèi)部電源。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接線端模塊，其中，所述內(nèi)部電源接線端被配置為保護(hù)和接收來自傳統(tǒng)C或D芯電池的電功率。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接線端模塊，其中，所述功率調(diào)節(jié)電子裝置包括AC/DC整流器。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接線端模塊，其中，所述功率調(diào)節(jié)電子裝置限制通過所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接傳輸?shù)碾妷汉?或電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接線端模塊，其中，所述有線電源連接包括在連接板上的至少一個(gè)接線端螺釘。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接線端模塊，其中，所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接包括固定在所述過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的內(nèi)部部分內(nèi)的可分尚接線盒。
16.一種無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，包括: 換能器連接，向換能器發(fā)送換能器信號(hào)和/或從換能器接收換能器信號(hào)； 無線收發(fā)器，向遠(yuǎn)程設(shè)備發(fā)送過程消息和/或從遠(yuǎn)程設(shè)備接收過程消息； 處理器，處理換能器信號(hào)和過程消息； 外殼，封裝并保護(hù)所述處理器； 蓋子，與所述外殼一起限定容器，所述容器被配置為容納內(nèi)部電源； 可拆卸接線端模塊，具有功率調(diào)節(jié)電子裝置，所述可拆卸接線端模塊被配置為安裝在所述容器內(nèi)并且替代內(nèi)部電源，還被配置為調(diào)節(jié)來自有線外部電源的電功率并且將其發(fā)送給所述處理器和所述無線收發(fā)器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述換能器連接是傳感器連接，所述傳感器連接從感測(cè)過程參數(shù)的`過程傳感器接收傳感器信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述換能器連接是致動(dòng)器連接，所述致動(dòng)器連接向致動(dòng)器發(fā)送致動(dòng)器信號(hào)和/或從致動(dòng)器接收致動(dòng)器信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述可拆卸接線端模塊被配置為調(diào)節(jié)電功率并且經(jīng)由被設(shè)計(jì)為與電池或電容器配對(duì)的接線盒向所述處理器發(fā)送電功率。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述功率調(diào)節(jié)電子裝置包括AC/DC整流器。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述功率調(diào)節(jié)電子裝置限制通過所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接傳輸?shù)碾妷汉?或電流。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，還包括:穿過所述外殼或所述蓋子進(jìn)入所述容器的密封接線導(dǎo)管。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無線過程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其中，所述蓋子包括波形彈簧，所述波形彈簧被配置為支撐所述內(nèi)部電源和/或所述接線端模塊。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103513623SQ201210521149
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月26日
【發(fā)明者】查德·邁克爾·麥克蓋爾, 布萊特·羅伯特·莫里森 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司