[发明专利]温度变送器的瞬变保护器

说明书

技术领域

本发明主要涉及工业过程现场设备，并更特别地涉及DIN类型的温度变送器。

背景技术

术语“现场设备”涵盖较宽范围的用于测量和控制诸如压力、温度和流量等参数的过程管理设备。许多现场设备包括用在用于检测或致动工业过程变量的换能器与远程控制或监控设备(例如控制室中的计算机)之间的通信继电器的变送器。例如传感器的输出信号通常不足以与远程控制或监控设备进行有效的通信。通过从传感器接收通信信号，将该信号转化为更加有效的长距离通信信号(例如，调制的4-20mA电流回路信号，或无线协议信号)，并将转化后的信号传送到远程控制或监控设备，变送器可桥接这种间隙。

过程变送器被用于监控工业过程的各种参数，包括压力、温度、粘度和流量。每个现场设备通常包括密封的外壳，该外壳含有变送器、一个或多个传感器和连接电子元件。过程变送器包括有线的或无线的收发器，以及用于处理传感器和控制信号、诊断报告以及用于接收功率的电子元件。大尺寸的工业生产设备通常采用分布在很大区域内的许多现场设备。这些现场设备通常与普通的控制或监控设备通信，允许工业过程被集中地监控和控制。

用于检测过程流体温度和温度变化的传感器组件通常包括至少一个温度传感器，例如被容纳在延伸进入流体流中的热电偶套管内的热电偶、电阻式温度检测器或热敏电阻。热电偶套管保护温度传感器不会因为与过程流体直接接触(例如，冲击、腐蚀等)而导致产生物理损害，同时在流体与温度传感器之间有效地传热。特别是DIN类型的温度传感器包括从平的安装板延伸至包含传感元件的传感器尖端的长的、纤细的探针。该细长的探针将传感尖端设置于热电偶套管的底部，被过程流体包围。热电偶套管对过程流体的冲击通过涡旋脱落(vortex shedding)在过程流体中产生湍流。该湍流接下来导致热电偶套管和它内部的传感器探针都产生振动。为了避免该振动导致传感器损坏，许多传感器组件将传感器相对于过程管线柔性地安装(例如，通过弹簧加载的组件)，允许探针与振动的热电偶套管一起运动。跨线(flying leads)在过程变送器中将传感器探针连接到信号处理电子元件。

现场设备可通过直接电连接到如下装置被供电：公共电力(例如120V公共交流电)、控制系统直流电源、蓄能装置(例如长寿命化学电池或超级电容器)、或现场电源(例如太阳能面板或振动能量采集器)。由现场电源或公共电网供电的现场设备可能会承受瞬时的功率高峰，而该功率高峰可能会使敏感的过程变送器电子元件损坏或性能降低。

发明内容

本发明涉及一种过程传感器组件，其包括中空的保护性外壳、温度传感器、过程变送器和瞬变保护器。温度传感器包括探针和顶板，探针从所述中空的保护性外壳延伸出来到达检测位置，所述顶板被可移动地固定到所述中空的保护性外壳，以允许所述温度传感器响应探针的振动和组件制造公差相对于所述中空的保护性外壳移动。过程变送器被配置成处理和传送来自所述温度传感器的传感器信号，并且被保持在所述顶板上以与所述温度传感器一起在所述中空的保护性外壳内运动。瞬变保护器被配置成调节用于所述过程变送器的功率，并且被固定到所述过程变送器以与所述过程变送器一起在所述中空的保护性外壳内运动。

附图说明

图1是包括过程变送器和瞬变保护器的过程传感器组件的分解视图。

图2a和2b是图1的过程变送器和瞬变保护器的透视图。

具体实施方式

本发明是一种瞬变保护器，其被配置成连接到DIN(德国标准协会)类型的温度变送器并与之一起运动，其中所述温度变送器被固定到DIN温度传感器。

图1描绘了过程传感器组件10，过程传感器组件10包括过程管线14上的过程连接件12、传感器16(带有顶板18、探针20、传感器尖端22、和跨线24)、过程变送器26、紧固件28、弹簧30、连接头32、延伸部34、热电偶套管36、螺纹38、40和42、瞬变保护器44(带有瞬变保护器接线端46)、配合连接部48和连接头盖50。