[发明专利]具有集成光学传感的过程控制器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年4月16日申请的、申请号为61/812,625的临时专利申请的优先权。该申请的公开内容在此通过引用并入本申请。

技术领域

本发明内容大体上涉及过程控制器与光学传感。

背景技术

本节陈述仅仅提供关于本发明内容的背景信息，可能不构成现有技术。

许多工业过程需要能在超高压环境中提供精确并可复验的温度控制的过程控制系统。通常应用于测量过程变量的传统电子传感器由于受到高压的电磁干扰的不利影响，并不能充分适应高压环境。

发明内容

在一种形式中，用于过程控制的系统包括具有多个过程输入的过程控制器，多个通信端口，以及集成到该过程控制器中的至少一个光学传感器，其中该光学传感器的数据驻留于该过程控制器中。控制部件与上述多个通信端口以及上述至少一个光学传感器通信。

在另一种形式中，集成的过程控制装置包括控制器，多个通信端口，以及多个光学传感器。上述多个通信端口和上述光学传感器与上述控制器通信，上述控制器被配置为从上述多个光学传感器接收第一光信号和第二光信号，并对应于该第一光信号或该第二光信号传送至少一个控制信号至受控装置。

从此处提供的说明中，更多领域的适用性显而易见。应理解，说明和具体示例只是为了解释，并不限制本发明的范围。

附图说明

为了使本发明内容能被更好地理解，在此描述其通过示例的方式参照附图给出的各种形式，在附图中：

图1为根据本发明内容介绍的具有用于光学温度传感器的集成控制的过程控制器的框图；

图2为根据本发明内容介绍的具有用于光学传感器的集成控制的过程控制器的框图；

图3为根据本发明内容介绍的通过具有用于光学传感器的集成控制的过程控制器来执行PID控制的方法的流程图；

图4为根据本发明内容介绍而构造的具有用于光学传感器的集成控制的封闭式过程控制器的立体图；

图5为根据本发明内容介绍而构造的具有开放板结构的、具有用于光学传感器的集成控制的过程控制器的主视图；

图6为根据本发明内容介绍而构造的具有集成光学传感的封闭式过程控制器的另一个实施方式的立体图；以及

图7为根据本发明内容介绍而构造的具有集成光学传感的封闭式过程控制器的再一个形式的立体图。

在此描述的附图仅出于解释的目的，并不以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

以下说明本质上仅为示范性的，并不限制本发明内容、应用或使用的范围。应理解，遍及附图中的相应参考标号表明类似或相应部件与特征。

参见图1，显示了具有对于光学传感器、例如示例光学温度传感器的集成控制的用于过程控制的系统101的框图。系统101大体上包括控制器102，控制器102包括多个光学传感器104。每个光学传感器104包括光源106和光检测器108。在该示例中，每个光学传感器104通过光纤电缆110连接至光探头112，以便检测加热室118的第一区114和第二区116的温度。该实施可使集成系统101能从每个光探头112测量温度信号，并通过各种闭环过程控制方法，包括比例控制、积分控制以及微分(PID)控制，来控制加热室118的温度。

系统101特别是有助于在无线电频率(RF)活跃性升高的环境中测量温度。一些环境可包括需要超高电压的过程，例如举例来说，等离子体增强化学与物理反应、高压变压器、高场强医疗设备、工业加热器、电子业、发动机，以及其它产生增强RF水平的高压设备。由于附近的、高场强部件、电线以及传感器(电导)造成的电磁(EM)干扰，这些环境对传统电子测量装置的运转有不利的影响。传统控制器依赖电气连接，由于RF干扰，电气连接可能不能精确地测量温度。由于光学传感器的集成，公开的控制器102可提供需要在高场强环境中测量环境因素的不同过程的精确的、可复验的测量与控制。光学传感器104的集成可通过光学传感器进一步提供原本不可能的高级信息的整合。

与传统的电子温度测量装置不同，光学传感器104不受上文提出的电场或磁场的影响。该系统101可提供连续的温度测量，这是用其它系统不可能做到的。通过经由光纤电缆110按路线发送光，由于光纤电缆不导电，可在实际环境中建立温度信号。