Полевое устройство производственного процесса с энергетически ограниченной батарейной сборкой



Полевое устройство производственного процесса с энергетически ограниченной батарейной сборкой
Полевое устройство производственного процесса с энергетически ограниченной батарейной сборкой
Полевое устройство производственного процесса с энергетически ограниченной батарейной сборкой
Полевое устройство производственного процесса с энергетически ограниченной батарейной сборкой
Полевое устройство производственного процесса с энергетически ограниченной батарейной сборкой
Полевое устройство производственного процесса с энергетически ограниченной батарейной сборкой
Полевое устройство производственного процесса с энергетически ограниченной батарейной сборкой
Полевое устройство производственного процесса с энергетически ограниченной батарейной сборкой

 


Владельцы патента RU 2420832:

РОУЗМАУНТ ИНК. (US)

Полевое устройство (200) производственного процесса имеет корпус (202) со стенкой (204). Стенка имеет проходное отверстие (207) между батарейным отделением (208) и отделением (206) электроники. Проходной разъем (230) герметизирует проходное отверстие и включает в себя разъем питания (234, 236), подключенный к электронике (212) полевого устройства производственного процесса. Проходной разъем включает в себя поляризационную оболочку, которая окружает контакты питания, доступные из отделения батареи для соединения. Батарейная сборка (216) включает в себя корпус батареи с разъемом (244) батареи, который включает в себя залитую основу разъема, которая выступает в поляризационную оболочку, и электрические контакты, которые входят в контакт с контактами питания в поляризационной оболочке, и включает в себя батарею (242) и ограничитель энергии (240), подключенный к разъему батареи, который сцепляется с разъемом питания для подачи питания электронике полевого устройства производственного процесса. Уплотнение (250) герметизирует соединение поляризационной оболочки и основы разъема. Технический результат - повышение безопасности работы в окружающих средах, включающих горючие атмосферы и коррозионные химикаты, а также в условиях вибрации. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к производственным процессам. Более конкретно, изобретение относится к полевым устройствам производственного процесса для использования при контроле и управлении производственными процессами.

Во многих окружающих средах производственного процесса присутствуют горючие атмосферы в пространстве среды, окружающем промышленные передатчики. Искра высокой мощности от подключения или разъединения батареи имеет потенциал, чтобы зажечь горючую атмосферу.

Во многих окружающих средах промышленного процесса присутствуют коррозионная пыль, жидкости или туманы, которые могут повредить электрическую схему. Электрическая схема обычно заключается в герметизированном электронном отделении. Однако, когда такие отделения открываются для замены батареи и затем повторно уплотняются, то появляется потенциал загрязнения контактов батареи или изоляции коррозионных химикатов внутри электронного отделения, что вызывает ухудшение работы электроники в течение длительного периода. С другой стороны, батареи, установленные снаружи корпуса передатчика, также подвергаются коррозии.

Схемы внутри передатчика обычно переносят достаточное количество электрической энергии для того, чтобы зажечь искрой и воспламенить горючую атмосферу при случайном коротком замыкании или при условиях неисправности. Таким образом, соблюдаются специальные предосторожности перед открытием электронного отделения передатчика. Также или окружающая среда очищается от горючих паров, или кабели, обеспечивающие энергией передатчик, обесточиваются, или одновременно то и другое. Для увеличения безопасности организации требуют «разрешение горячей обработки», и специально обученный персонал иногда присутствует перед открытием передатчика в области с горючей атмосферой.

Во многих окружающих средах промышленного процесса присутствует серьезная вибрация труб и резервуаров, на которых установлены передатчики. Простые разъемы батареи, такие как зажимы и защелки, могут хаотично колебаться в такой среде, вызывая остановку функционирования передатчика.

Современные заменяемые элементы и батареи обычно имеют относительно высокую массу. При условиях высокой вибрации силы, прикладываемые к батарее, благодаря ускорению значительны, и может произойти растрескивание в конструкциях установки батареи, особенно, когда такие конструкции сделаны из пластмассы. Любое относительное перемещение в соединении батареи, в конечном счете, вызовет износ и может привести к отказу.

В то время как элементы и батареи могут обеспечить низкими уровнями тока при обычных эксплуатационных условиях, батареи и элементы обычно производят очень высокие токи короткого замыкания цепи в условиях неисправности. Типичное условие неисправности - короткое замыкание цепи в цепи, являющейся внешней к элементу или батареи. Кроме того, элементы и батареи имеют большую емкость аккумулирования энергии или эквивалентную электрическую емкость С. Высокие токи короткого замыкания в условиях неисправности и большая емкость аккумулирования энергии обычно несовместимы с требованиями безопасности электрической цепи. Таким образом, трудно устанавливать элементы или батареи снаружи корпуса передатчика и эксплуатировать кабель батареи через горючую атмосферу между передатчиком и батареей. Такой кабель батареи нарушил бы по существу безопасные схемные требования.

Подобные трудности встречаются в других типах батарей, снабжающих энергией полевые устройства производственного процесса. Способ и прибор, необходимые для обеспечения батареи, снабжающей энергией полевые устройства производственного процесса, которые имеют широкий диапазон применения в окружающих средах производственного процесса, особенно, когда такие окружающие среды включают в себя сочетание горючих атмосфер, коррозионных химикатов и вибрации.

Раскрытие изобретения

В вариантах воплощения, описанных ниже, раскрыто полевое устройство производственного процесса. Полевое устройство производственного процесса содержит корпус. Корпус включает в себя стенку с проходным отверстием между батарейным отделением и отделением электроники. Отделение электроники размещает электронику полевого устройства производственного процесса.

Полевое устройство производственного процесса дополнительно включает в себя проходной разъем. Проходной разъем герметизирует проходное отверстие и включает в себя разъем питания, подключенный к электронике полевого устройства производственного процесса.

Полевое устройство производственного процесса дополнительно содержит батарейную сборку в батарейном отделении. Батарейная сборка включает в себя корпус батареи с разъемом батареи. Батарейная сборка дополнительно включает в себя батарею и ограничитель энергии, подключенный к разъему батареи. Разъем батареи спарен с разъемом питания для подачи питания электронике полевого устройства производственного процесса.

Полевое устройство производственного процесса включает в себя уплотнение, которое герметизирует сопряженное соединение разъема питания и разъема батареи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует передатчик давления, установленный на трубе под давлением.

Фиг.2 иллюстрирует вид поперечного сечения передатчика давления.

Фиг.3 иллюстрирует вид поперечного сечения батарейного отделения.

Фиг.4 иллюстрирует трехмерное изображение батарейной сборки и проходного разъема.

Фиг.5 иллюстрирует проходной разъем, установленный в проходной стенке корпуса полевого устройства производственного процесса.

Фиг.6 иллюстрирует проходной разъем Фиг.5 с установленной батарейной сборкой.

Фиг.7 иллюстрирует полевое устройство производственного процесса, которое содержит солнечную батарею.

Фиг.8 иллюстрирует проходной разъем с установленной батарейной сборкой.

Подробное описание

Полевые устройства, такие как передатчики, используемые в производственных процессах, могут быть установлены в области трубопроводов, резервуаров и другого оборудования производственного процесса. Передатчики воспринимают технологические параметры, такие как технологическое давление, технологический поток, температуру технологической жидкости, удельную электропроводность технологической жидкости, рН технологической жидкости и другие технологические параметры. Другие типы устройств области производственного процесса включают в себя клапаны, приводы, регуляторы возбуждения, индикаторы данных и соединительное оборудование такое, как сетевые мосты производственной области.

Некоторые полевые устройства производственного процесса не имеют кабельного подключения к электропитанию и основываются на внутренней батарее для питания. Беспроводные передатчики передают выходные сигналы, представляющие собой технологические параметры по беспроводному каналу связи оборудованию управления или контроля, которое отдалено от беспроводных передатчиков. Оборудование управления или контроля обычно расположено в пункте управления. Беспроводный передатчик обычно включает в себя антенну, используемую для беспроводной передачи антенне пункта управления или другому беспроводному сетевому устройству, такому как шлюз. Использование беспроводной связи позволяет избежать подключения линии связи или кабеля питания между передатчиком и пунктом управления.

Беспроводные передатчики обычно включают в себя схемы, которые требуют для работы только мощности небольшой величины. Величина требуемой мощности настолько мала, что небольшие заменяемые первичные элементы могут рассматриваться для обеспечения питания. Однако, есть трудные задачи, связанные с оборудованием производственного процесса, которые ограничивают общее, широко распространенное использование внутренних батарей в той окружающей среде.

В вариантах воплощения, описанных ниже в связи с Фиг.2-8, батарея снабжает энергией полевые устройства производственного процесса с широким диапазоном применения в окружающей среде производственного процесса с горючими атмосферами, коррозионными химикатами и вибрацией.

Фиг.1 - диаграмма системы 10 процесса управления, которая включает в себя передатчик 12 давления, подключенный к трубопроводу 16 под давлением. Передатчик 12 давления спарен с двухпроводным контуром 18 процесса управления, который эксплуатируют в соответствии с требуемым протоколом, таким как стандарт HART®, аналоговый стандарт 4-20 миллиамперов или другой известный стандарт процесса управления связью. Двухпроводный контур 18 процесса управления проложен между передатчиком 12 давления и удаленно расположенным пунктом 20 управления. В варианте воплощения, в котором контур 18 функционирует в соответствии с протоколом HART®, контур 18 может проводить ток I, который отображает воспринимаемое давление процесса и который также обеспечивает подачу питания для передатчика 12 давления. В некоторых применениях есть недостатки в использовании двухпроводного контура 18 процесса управления для подачи питания передатчику 12. В таких применениях, соединенный проводом контур 18 процесса управления не используется, и передатчик 12 вместо этого снабжается питанием от первичного элемента или батареи и использует беспроводную связь, как описано ниже в связи с Фиг.2-8.

Фиг.2 иллюстрирует вариант воплощения полевого устройства 200 производственного процесса, которое воспринимает давление. Полевое устройство 200 производственного процесса содержит корпус 202. Корпус 202 содержит стенку 204 между отделением 206 электроники и отделением 208 батареи. Стенка 204 включает в себя проходное отверстие 207. В этом варианте воплощения первая крышка 210 корпуса обычно является круглой и имеет резьбу, которая вкручивается в резьбу на корпусе 202 для помещения прибора производственного процесса или электроники 212 полевого устройства в отделение 206 электроники. Вторая крышка 214 корпуса обычно является круглой и имеет резьбу, которая вкручивается в резьбу на корпусе 202 для помещения батарейной сборки в батарейное отделение 208. Электроника 212 полевого устройства производственного процесса обычно содержит электронные схемы, которые энергетически ограничены и имеют устойчивые характеристики температуры, надежности и вибрации, которые делают их подходящими для использования в управлении и контроле производственными процессами на производственных предприятиях, таких как химические заводы, нефтеперерабатывающие заводы и т.п. Электроника полевого устройства может включать в себя электрические схемы связи для беспроводной связи с контуром процесса управления.

Корпус 202 имеет резьбу 218, которая вкручивается в резьбу 220 корпуса 222 датчика давления. Корпус 222 датчика давления заключает в себя датчик 224 давления и электрическую схему 226 датчика. Электрические выводы 228 от электрической схемы 226 датчика подключены к электронике 212 полевого устройства производственного процесса. В одном варианте воплощения корпус 202 и крышки 210 и 214 корпуса состоят из металлического литья под давлением.

В этом варианте воплощения, проходной разъем 230 установлен в проходной стенке 204. Проходной разъем 230 включает в себя герметизированные электрические соединения 232, которые предпочтительно проходят через проходную стенку 204. Проходной разъем 230 включает в себя разъемы 234 и 236 питания, которые подводят питание к электронике 212 полевого устройства производственного процесса. Стенка 204 и проходной разъем 230 изолируют проходное отверстие между батарейным отделением 208 и отделением 206 электроники. Батарейное отделение 208 может быть открыто в коррозионной среде процесса, и коррозионная среда процесса блокируется от утечки в отделение электроники посредством проходной стенки 204 и проходного разъема 230. В одном варианте воплощения проходной разъем 230 содержит инжекционную прессованную пластиковую часть, которая включает в себя металлические электрические соединения, запрессованные в пластик.

Батарейная сборка 216 электрически подключена к разъемам 234 и 236 питания. Батарейная сборка 216 содержит энергетический ограничитель 240 и, по крайней мере, один элемент 242. Энергетический ограничитель может содержать плавкий предохранитель или электронную схему, которая ограничивает энергию. В одном варианте воплощения серийный энергетический ограничитель 240 ограничивает энергию уровнем искробезопасности в электрическом соединении 244 между батарейной сборкой 216 и разъемами 234 и 236 питания. Соединение 244 содержит искробезопасную электрическую цепь. Искробезопасная электрическая цепь - это цепь, в которой нет вспышки или термического эффекта, возникающих в условиях испытания (которые включают в себя нормальные действия и определенные условия неисправности), способных вызвать вспышку данной взрывоопасной атмосферы, окружающей соединение 244. Ограничение тока серийного токового ограничителя 240 вычисляемо для специфического горючего газа (такого как метан) и специфических характеристик цепи (такие как емкость и индуктивность цепи), с использованием известных методов. В одном варианте воплощения чрезмерная искробезопасная защита обеспечивается посредством использования двух энергетических ограничителей вместо одного энергетического ограничителя 240.

Уплотнение 250 окружает электрическое соединение 244 между батарейной сборкой 216 и разъемами 234 и 236 питания. Уплотнение 250 предпочтительно содержит кольцевое уплотнение, которое прикреплено к батарейной сборке 216 и которое входит в скользящий контакт с проходным разъемом 230, когда батарейная сборка перемещается или устанавливается. Крышка 214 предпочтительно входит в контакт с батарейной сборкой 216 по круговому контактному кольцу 252, обеспечивающему механическую опору, которая особенно полезна в средах высокой вибрации.

Фиг.3 иллюстрирует вид поперечного сечения батарейного отделения 302 полевого устройства производственного процесса согласно одному варианту воплощения изобретения. Участок проходной стенки корпуса полевого устройства 304 отделяет батарейное отделение 302 от отделения электроники. Проходной разъем 306 герметизирует участок проходной стенки корпуса 304 прибора. Альтернативно, проходной разъем может быть полностью совмещен с участком корпуса. Проходной разъем 306 предпочтительно содержит пластиковый кожух и включает в себя герметизированный разъем 308 электропитания. Контакты разъема электропитания углубляются в кожух 307, чтобы соответствовать IP20 согласно стандарту IЕС 529. Разъем 308 электропитания прикреплен к сборке 310 печатной платы в отделении электроники. Сборка 310 печатной платы герметизирована проходным разъемом 306 вокруг разъема 308 электропитания. В одном варианте воплощения проходной разъем герметизирован с соответствующим материалом.

В этом варианте воплощения батарейная сборка 320 располагается в батарейном отделении 302. Батарейная сборка 320 содержит основу 322 корпуса и крышку 324 корпуса, которая заключает с себе элемент 326 (или элементы 326)и серийный токовый ограничитель 328 (множество серийных токовых ограничителей 328). Основа корпуса включает в себя залитую основу 323 разъема.

В этом варианте воплощения залитая основа 323 разъема содержит выступающую пробку, которая выступает из основы 322 корпуса батареи. Электрические контакты 332 батареи утоплены в залитую основу 323 разъема и защищены от механического повреждения во время транспортировки. Кожух 307 содержит выступающее гнездо, которое выступает из проходного разъема 306. Разъем 308 питания содержит два вывода, которые утоплены в кожухе 307 и защищены от механического повреждения. Сцепление соединения является скользящим соединением, которое легко соединяется вместе или разъединяется в поле после снятия крышки 340.

Другие искробезопасные защитные устройства, такие как диоды ограничения напряжения, могут также быть включенными в батарейную сборку 320. Элемент 326 и серийный ограничитель 328 тока предпочтительно крепятся на печатной плате 330. Батарейная сборка включает в себя электрические контакты 332, которые электрически подключены к разъему 308 питания по электрическому соединению 334. Серийный ограничитель 328 тока ограничивает энергию до искробезопасного уровня в электрическом соединении 334. Уплотнение 336 окружает электрическое соединение 334.

В одном варианте воплощения в залитой основе 323 разъема есть внешний конус, а у разъема на кожухе 307 есть внутренний конус и конусовидная посадка между залитой основой 323 разъема и разъемом на кожухе 307. Коническая посадка - это плотная посадка, такая, что вибрация не вызывает относительного смещения между кожухом 307 и основой 323 разъема. Коническая посадка позволяет контактам батареи 332 быть совмещенными с разъемом 308 питания во время скольжения залитой основы 323 разъема в кожухе 307. Это предварительное совмещение предотвращает сгибание или другое повреждение разъема 308 питания.

Крышка 340 предпочтительно включает в себя резьбу для прикручивания крышки 340 к корпусу 304 прибора. Уплотнение 342 герметизирует крышку 340 с кожухом 340. Внутри крышки 340 сборка упорного подшипника предпочтительно включает в себя пластину 346 упорного подшипника и эластичное компрессионное кольцо 348. Пластина 346 упорного подшипника прессуется напротив верхней поверхности 350 корпуса 320 батарейной сборки. Пластина упорного подшипника 346 вращается относительно верхней поверхности 350, как только крышка 340 прикручивается. Компрессионное кольцо 348 сжимается, как только крышка 340 прикручивается. Крышка 340 подвижно присоединяется к корпусу 340 и прижимается батарейной сборкой 320 к разъему питания 308. Прикрученная крышка 340 прижимает батарейную сборку 320 для поддерживания соединения батарейной сборки во время сильной вибрации. В одном варианте воплощения пластина 346 упорного подшипника включает в себя выступающее кольцо 347, которое имеет коническую посадку к кольцу 325 на крышке 324 корпуса. Коническая посадка устраняет относительное движение между пластиной 346 упорного подшипника и крышкой 324 корпуса во время вибрации.

Фиг.4 иллюстрирует трехмерное изображение батарейной сборки 402 и проходного разъема 404 согласно одному варианту воплощения настоящего изобретения. Батарейная сборка 402 содержит внешний пластиковый корпус 406, который включает в себя круговое выступающее кольцо 408. Кольцо 408 установлено для сцепления кругового выступающего кольца с пластиной упорного подшипника (такой как пластина 346 упорного подшипника на Фиг.3). Круговая форма кольца 408 позволяет сцепить круговые кольца для вращения или скольжения друг с другом, поскольку крышка (такая как крышка 340 на Фиг.3) прикручена. Сцепление круговых выступающих колец обеспечивает поддержку батарейной сборки 402.

Пластиковый корпус 406 включает в себя две противоположные пальцеобразные поверхности 412 сцепления, только одна из которых видна на Фиг.4. Пальцеобразные поверхности 412 сцепления позволяют технику удобно извлекать батарейную сборку 402, чтобы переместить ее из промышленного полевого устройства, в котором он установлен.

В одном варианте воплощения пластиковый корпус 406 включает в себя выступающую залитую основу 414 разъема. Основа 414 разъема предпочтительно включает в себя поляризационный обод 416. Поляризационный обод 416 скользит внутри соответственно сформированной поляризационной оболочки 418 на проходном разъеме 404. Поляризационный обод 416 и оболочка 418 имеют такую форму, которая является вращательно асимметричной, чтобы обеспечить поляризацию. Поляризационный обод 416 скользит в поляризационной оболочке 418 в одном единственном направлении. Пластиковый корпус 406 также включает в себя выступающую литую круглую герметичную основу 420. Герметичная основа 420 вращается симметрично и включает в себя кольцеобразное углубление, в котором располагается кольцеобразное уплотнение 422. Кольцеобразное уплотнение 422 скользит в цилиндрической полости проходного разъема 404. Выводы разъема электропитания (не показаны на Фиг.4) располагаются внутри герметичной основы 420 для сцепления с соединениями питания (не показано на Фиг.4) внутри поляризационной оболочки 418.

Согласно одному варианту воплощения, переходник 404 содержит пластиковую основу 422. Пластиковая основа 422 содержит барьерные стенки 424, 426, 428, 430, 432, которые отделяют винтовые зажимы (не показаны на Фиг.4). Винтовые зажимы обеспечивают соединения с временной проводкой. Крепежные винты 434 (только один виден на Фиг.4) проходят сквозь проходной разъем 404. Крепежные винты 434 используются для укрепления проходного разъема 404 в проходной стенке, которая является частью корпуса прибора (не показано на Фиг.4). Поляризационная оболочка 418, которая является частью смоляной основы 422, поддерживает батарейную сборку 402. Батарейная сборка 402 поддерживается с одного конца поляризационной оболочкой и поддерживается с противоположного конца кольцом 408. Батарейная сборка 402 сжимается посредством упорной сборки (не показано на Фиг.4). Перемещение батарейной сборки 402 относительно проходного разъема 404 сильно ограничено множеством опор и сжатием крышки для обеспечения надежного соединения питания.

Фиг.5 иллюстрирует переходник 502, закрепленный на проходной стенке 504 корпуса 506 полевого устройства производственного процесса. Проходной разъем 502 содержит защелки 508, 510, которые защелкиваются на батарейной сборке (не показаны на Фиг.5) для поддерживания батарейной сборки. В одном варианте воплощения используются винты, как альтернатива защелок 508, 510. Проходной разъем 502 располагается в батарейном отделении 516, а участки проходного разъема 502 проходят через проходную стенку 504 в отделение 518 электроники. Проходной разъем 502 включает в себя клеммы 520, 522 временной электропроводки. Клеммы 520, 522 соединены с проводами 524, 526, которые проходят через входную резьбовую втулку 258 кабелепровода, к другим устройствам, например солнечной батареей (не показана на Фиг.5).

Фиг.6 иллюстрирует проходной разъем, изображенный на Фиг.5, с установленной и зафиксированной батарейной сборкой 530. Цифровые указатели, использованные на Фиг.6, такие же, как цифровые указатели на Фиг.5, определяют те же самые свойства. Батарейная сборка 530 удерживается на месте за счет защелок 508, 510 (Фиг.5).

Фиг.7 иллюстрирует трехмерное изображение одного варианта воплощения полевого устройства 700 производственного процесса, которое дополнительно содержит солнечную батарею 702. Полевое устройство 700 производственного процесса включает в себя отделение 704 электроники и отделение 706 полевой электропроводки. Входная резьбовая втулка 708 кабелепровода обеспечивает открывание отделения 706 полевой электропроводки. Батарейная сборка 720 установлена в отделении 706 полевой электропроводки. Солнечная батарея 702 крепится к входная резьбовой втулке 708 кабелепровода. Силовые провода 710 проходят от солнечной батареи 702 через входную резьбовую втулку 708 кабелепровода к винтовым клеммам 712 на проходном разъеме (не показано на Фиг.7) в отделении 706 полевой электропроводки. Прикрученная крышка 722 держит батарейную сборку 720 внутри отделения 706 полевой электропроводки. В одном варианте воплощения батарейная сборка 720 содержит перезаряжаемую герметичную свинцово-кислотную батарею и солнечную батарею 702, служащую как устройство для непрерывной подзарядки, которое заряжает батарейную сборку 720. Батарейная сборка 720 может иметь механическое расположение, подобное показанному на Фиг.4. В одном варианте воплощения залитое основание разъема и кожух для герметичной свинцово-кислотной батареи имеют совмещенные формы (поляризационные формы), которые отличаются от форм оснований разъемов и кожухов для сборок неперезаряжаемой батареи для предотвращения установки батареи неправильного типа в полевом устройстве.

В одном варианте воплощения электроника 704 полевого устройства производственного процесса в отделении электроники включает в себя схему беспроводного приемопередатчика полевых данных, которая подключена к антенне 714 радиосвязи. В одном варианте воплощения схема приемопередатчика полевых данных поддерживает связь, как сотовый телефон.

Фиг.8 иллюстрирует проходной разъем 804 с батарейной сборкой 802, электрически подключенный к разъему питания (не виден на Фиг.8 и подобен разъему питания 308 на Фиг.3) на проходном разъеме 804. Защелка 814 закрепляет батарейную сборку 802 к проходному разъему 804. Проходной разъем 804 включает в себя крепежные винты 806, 808 для крепления проходного разъема к проходной стенке 816. Батарейная сборка 802 включает в себя, как правило, плоскую верхнюю поверхность 818, которая может получить удерживающее усилие от упорного подшипника, закрепленного на крышке корпуса (не изображена на Фиг.8 и подобна крышке 340 на Фиг.3). Батарейная сборка 802 имеет обычно цилиндрическую форму со сплющенным овальным цилиндрическим поперечным сечением. Форма батарейной сборки 802 содержит в себе два круглых цилиндрических элемента 820, 822 и серийный ограничитель 824 тока с высокой плотностью сборки. Сплющенная форма батарейной сборки 802 оставляет пространство вокруг батарейного отделения для удобного доступа к множественным винтовым клеммам 810 и множественным разъемам 812 без перемещения батарейной сборки 802. Проходной разъем 804 обеспечивает герметичное электрическое соединение (не видно на Фиг.8 и подобно соединению 334 на Фиг.3), которое проходит через проходную стенку 816.

В вариантах воплощения, описанных выше на Фиг.2-8, батарейная сборка содержит, по крайней мере, один электрический элемент, электрически соединенный последовательно с серийным ограничителем тока. Расположение полезно в связи с широким разнообразием полевых устройств производственного процесса, включающих в себя контролирующие процесс сетевые мосты, дисплеи данных, регулирующие клапаны, механические приводы, регуляторы возбуждения и передатчики. В одном варианте воплощения электрические элементы содержат первичные элементы. В некоторых вариантах воплощения батарейная сборка содержит два элемента, соединенных последовательно с плавким предохранителем. В одном варианте воплощения батарейная сборка разработана так, что напряжение разомкнутой цепи, по крайней мере, составляет 3 вольта. В других вариантах воплощения, особенно с единственным элементом, используют напряжение разомкнутой цепи меньше чем 3 вольта.

В одном варианте воплощения перемещение батареи блокируется приведением в действие ряда переключателей в батарейной сборке, которые размыкают элементы таким образом, что разъемы питания не под напряжением, когда батарейная сборка перемещается. Когда переключатель «включен», батарейная сборка не может быть разомкнута. Выключатель может также использоваться для того, чтобы отключить батарейную сборку во время отгрузки.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылками на предпочтительные варианты воплощения, квалифицированные в технологии специалисты признают, что изменения могут быть в форме и деталях без отклонения от сущности и области действия изобретения.

1. Полевое устройство производственного процесса, содержащее:
корпус, который включает в себя стенку с проходным отверстием между отделением батареи и отделением электроники, в котором помещена электроника полевого устройства производственного процесса;
проходной разъем, который герметизирует проходное отверстие и который включает в себя разъем питания, подсоединенный к электронике полевого устройства производственного процесса, при этом проходной разъем включает в себя поляризационную оболочку, которая окружает контакты питания, которые доступны из отделения батареи для соединения;
батарейная сборка в батарейном отделении, причем батарейная сборка включает в себя корпус батареи с разъемом батареи, который включает в себя залитую основу разъема, которая выступает в поляризационную оболочку, и электрические контакты, которые входят в контакт с контактами питания в поляризационной оболочке, и включает в себя батарею и ограничитель энергии, подсоединенный к разъему батареи, причем разъем батареи сопряжен с разъемом питания для подачи питания к электронике полевого устройства производственного процесса; и
уплотнение, которое герметизирует сопряженное соединение поляризационной оболочки и залитой основы разъема.

2. Полевое устройство производственного процесса по п.1, дополнительно содержащее крышку корпуса, которая прикреплена с возможностью съема к корпусу и которая прижимает батарейную сборку к разъему питания.

3. Полевое устройство производственного процесса по п.2, в котором крышка корпуса содержит завинчивающуюся крышку, которая включает в себя сборку поворотного упорного подшипника, который сжимается, как только завинчивающаяся крышка завинчивается в корпус.

4. Полевое устройство производственного процесса по п.1, в котором устройство производственного процесса содержит передатчик.

5. Полевое устройство производственного процесса по п.1, в котором полевое устройство производственного процесса содержит беспроводное полевое устройство.

6. Полевое устройство производственного процесса по п.1, в котором батарейная сборка содержит, по меньшей мере, один электрический элемент, электрически соединенный последовательно с ограничителем энергии.

7. Полевое устройство производственного процесса по п.6, в котором ограничитель энергии содержит плавкий предохранитель.

8. Полевое устройство производственного процесса по п.1, в котором корпус батареи и проходной разъем включают в себя фиксирующее устройство, которое удерживает корпус батареи соединенным с проходным разъемом.

9. Полевое устройство производственного процесса по п.8, в котором отделение полевой электропроводки содержит резьбовую входную втулку кабелепровода, солнечную батарею, установленную на резьбовой входной втулке кабелепровода, и выводы от солнечной батареи, проходящие через резьбовую входную втулку кабелепровода до винтовых клемм, и батарейная сборка содержит перезаряжаемую батарею.

10. Полевое устройство производственного процесса по п.1, в котором залитая основа разъема содержит конический участок основы разъема и поляризационная оболочка содержит кожух с коническим участком кожуха, который сцепляется с коническим участком основы разъема.

11. Батарейная сборка, содержащая:
корпус батареи с разъемом батареи, который включает в себя коническую залитую основу разъема, которая выступает, чтобы окружить электрические контакты батареи, которые сопрягаемы с разъемом питания для подачи питания к электронике полевого устройства производственного процесса;
батарею и ограничитель энергии батареи, подключенный к разъему батареи; и
уплотнение, которое герметизирует сопряженное соединение разъема питания и разъема батареи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве электрических аккумуляторов и батарей массой 20-80 кг. .

Изобретение относится к узлам с двойными контактами и держателю батареи, содержащему такие узлы. .

Изобретение относится к электротехнике и касается аккумуляторных батарей (АБ) с автономной системой терморегулирования (СТР). .

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, а именно к производству аккумуляторов. .

Изобретение относится к электротехнической промышленности, производству аккумуляторных батарей. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к аккумуляторной батареи, которая содержит соединительный элемент, включающий в себя изоляционную рамку, установленную на верхнем торце аккумулятора, и пару соединительных выступов, образованных на верхней торцевой поверхности рамки, причем соединительные выступы контактируют с электродными клеммами аккумулятора, модуль защитной схемы (РСМ), установленный на соединительном элементе, причем РСМ включает в себя соединительные канавки, в которые вставляют соединительные выступы из условия, чтобы РСМ можно было соединить с соединительным элементом, и которые соединены с защитной схемой, а также корпусную крышку, соединенную с соединительным элементом или аккумулятором, в то время как РСМ окружен корпусной крышкой.

Изобретение относится к аккумуляторному источнику питания, в котором соединение между верхней частью кожуха и нижней частью кожуха выполняется ультразвуковой сваркой в контактных участках между их верхними и нижними концами.

Изобретение относится к модульной или пакетной аккумуляторной батарее большой выходной мощности высокой емкости. .

Изобретение относится к сборному аккумулятору из плоских элементов, выводы которых соединены ультразвуковой сваркой. .

Изобретение относится к устройствам для размещения электронного оборудования, функционально связанного с измерительным или чувствительным прибором. .

Изобретение относится к авиационной промышленности и может быть использовано в различных областях исследования аэродинамики для измерения давления. .

Изобретение относится к датчикам давления. .

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в датчиках, переводящих неэлектрические величины в электрические сигналы, например, в датчиках избыточного давления.

Изобретение относится к измерителям давления
Наверх