[发明专利]变送器内的无线接口

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量工业过程的过程变量的过程变量变送器。更具体地，本发明涉及当测量过程变量变送器中过程变量时减小电噪声灵敏度的影响。

背景技术

过程控制回路用于各种工业领域，以控制或者监测工业过程的操作。过程变量变送器典型地是所述过程控制回路的一部分，并且位于现场，以便测量和传递过程变量至控制室设备。所述过程变量例如可以包括压力、流量、温度等。一些过程控制回路包括控制器，诸如阀控制器，响应于由所述变送器感测的过程变量控制所述控制器。

过程变送器常常用在恶劣的、腐蚀性的环境中或者在含有潜在的爆炸性气体或者混合物的环境中。因此，为了减小腐蚀性环境损坏所述变送器内部部件的可能性以及内部电路造成爆炸性气体燃烧的可能性，过程变送器典型地包括导电的变送器外壳，所述外壳可以紧密密封所述内部部件。

将位于所述变送器内的内部部件(例如内部电路)通过有线互连相互连接。在工业环境中，附近的设备可以产生电磁场。当测量过程变量时，这些场可以将电噪声引入所述变送器中的电气电路。例如，情况可能是所述噪声会进入所述变送器中的测量电路并且影响由所述变送器进行的测量。这可以造成由所述变送器传递的不必要的误差并且在所述测量中出现不精确的读数。然后，这可能引起所述过程变送器传递所述过程变量的错误的测量，使得不能正确地监测所述基础工业过程的操作。

发明内容

过程变送器配置用于测量工业过程的过程变量。所述过程变送器包括过程变量传感器，所述过程变量传感器感测所述过程变量并且响应地提供过程变量传感器输出。将传感器电路耦合至所述过程变量传感器。外壳包围所述传感器电路和所述输出电路。所述传感器电路电耦合至所述外壳。所述传感器电路与所述输出电路无线地通信。

附图说明

图1示出了过程控制，其中使用了本发明的过程变送器。

图2是过程变送器的简化方框图，所述过程变送器包括有线互连。

图3是过程变送器的简化方框图，所述过程变送器包括根据本发明各个方面所述的过程变送器。

具体实施方式

本发明提供了一种对电噪声具有减小的灵敏度的过程变量变送器。在各个方面，本发明都涉及一种变送器，所述变送器通过利用将传感器测量电路直接耦合至变送器外壳的传感器电路公共连接，当测量过程变量时减小了电噪声的影响并且提高了由传感器测量电路所执行测量的可靠性。在其他方面，本发明提供了一种方法和装置，用于通过自适应变送器内部的无线接口内部结构来减小所述变送器中的电噪声。在题为“具有无线通信链路的过程变送器(PROCESS TRANSMITTER WITH WIRELESS COMMUNICATION LINK)”的美国专利No.6,839,546中示出和描述了变送器内部的无线通信的一个示例，已经由Hedtke转让给明尼苏达州Chanhassen市的罗斯蒙德(Rosemount)公司。

图1示出了过程控制和监测10，配置用于控制和监测工业过程。过程10包括变送器12，耦合至管线18并且通过过程控制回路16耦合至控制室14。在所阐释的实施例中，过程变送器12与管线18耦合，工艺流体在所述管线中流动。过程变送器包括过程变量传感器20、传感器电路22和输出电路24(在图2中示出)，用于基于所述过程流体已感测的过程变量产生电信号。所述已感测的过程变量例如可以包括温度、压力、流量、流体液位等。控制室14包括通信26(可被建模为电阻)和电源电路28(可被建模为电压源)。在一个实施例中，将过程控制回路16阐释为双线过程控制回路。在这种配置中，所述相同的两条线既用于携带信息，又用于给变送器12提供功率。例如，所述变送器12可以控制对已感测温度加以表示的所述双线回路16上的模拟电流电平。然而，所述过程控制回路16可以根据任何形式并且典型地用于携带数据并且给变送器12提供功率。在更高级的配置中，还可以在所述双线过程控制回路上发射和/或接收数字信息。这样的一种协议是通信协议。示例过程控制回路包括4-20mA回路、根据所述过程现场总线(Profibus)和现场总线标准的回路。本发明不限于双线实施方法，而是可以采用任何类型的过程控制回路。另一个示例过程控制回路是无线过程控制回路，其中无线地发射信息。无线通信技术的一个示例是根据通信协议，所述通信协议根据IEC62591标准。也可以使用以太网光纤连接或者其他通信信道。