[发明专利]具有金属壳体、被引导穿过电缆套管的连接线路和带有天线的无线电模块的现场设备

说明书

本发明涉及现场设备(1)，其具有金属壳体(3)、被引导穿过电缆套管(5)的连接线路(7)以及带有天线(11)的无线电模块(9)，其中，所述天线(11)至少部分地在所述壳体(3)外部以平行于所述连接线路(7)的方式并在所述电缆套管(5)中延伸。

技术领域

本发明涉及一种现场设备，该现场设备具有金属壳体、被引导穿过电缆套管的连接线路和带有天线的无线电模块。

背景技术

在过程自动化技术中使用许多不同类型的现场设备，这些现场设备用于检测和/或影响过程变量。这类现场设备的示例为具有传感器的填充物位测量装置、极限物位测量装置和压力测量装置，所述传感器检测填充物位、极限物位或压力的相关过程变量。通常，这类现场设备连接到诸如引导系统或控制单元等上级单元。这些上级单元用于控制、可视化和/或监测过程。

通常，具有金属壳体的现场设备由于它们的机械稳定性和对环境影响的抵抗性而得到使用。当在有爆炸危险的环境中使用现场设备时，这些设备必须符合某些规范，这些规范也要求使用金属壳体。例如，对于防爆型压力封装(Ex-d)，在壳体内具有爆炸压力的情况下，现场设备的壳体能够不炸裂，这通常通过金属壳体来实现。对于防燃型耐压封装，能够触发点燃的组分(例如，易燃气体)内置在能承受爆炸压力的壳体内。壳体的开口被设计为防止爆炸向外传递。壳体的所有密封件和套管必须根据这种防燃型进行设计，并因此有时制造成本非常昂贵。

在现有技术中众所周知的是，例如使用无线电模块，以更简单地操作和校准现场设备。通过无线电模块进行的操作和校准可以方便操作员在现场进行工作，因为不必打开现场设备以例如进行校准，并且在有爆炸危险的环境中能够完全退出操作。

然而，无线电模块的使用与金属壳体存在冲突。如果无线电传送器/接收器与填充物位传感器的其余传感器电子器件一起位于传感器壳体内部，则金属壳体壁会阻止电磁波的传播，并因此阻止期望的无线电连接。

因此，在现有技术中已知的是，为金属壳体配备玻璃窗，该玻璃窗用于读取所安装的显示器，并同时允许无线电连接穿过玻璃窗。然而，发现这种情况的缺点在于，这种无线电连接具有很强的方向效应，并因此具有局限的可用性。

还已知的是，经由穿过单独的电缆套管的同轴线路将通信信号引导穿过壳体，并将该信号馈送到安装在该处的外部天线。在此，发现这种情况的缺点在于，需要额外的电缆套管，并且电缆套管必须以相应的防爆方式进行设计。

发明内容

本发明的任务是进一步改进具有金属壳体和无线电模块的现场设备，并克服现有技术中已知的缺点。

所述任务通过具有根据权利要求1的特征的现场设备实现。有利的进一步改进是从属权利要求的主题。

根据本发明的现场设备具有金属壳体、被引导穿过电缆套管的连接线路以及带有天线的无线电模块，其特征在于，天线至少部分地在壳体外部以平行于连接线路的方式并且在电缆套管中延伸。

对于根据本发明的方案而言，决定性内容在于连接线路和天线二者被引导穿过壳体的公共开口。因此，壳体能够并优选地仅具有单个电缆套管。

天线可以被构造为偶极天线，尤其被构造为λ/4或λ/2偶极子。也可考虑将天线构造为棒形天线，尤其被构造为λ/4或λ/2短截线天线。

短截线天线应理解为由一条导线或另一导体制成的天线，其长度优选为λ/4。

因此，在几千兆赫兹的频率下，天线能够完全布置在电缆套管中。由此实现了紧凑布置，而不需要任何额外扩展。

如果天线通过电缆套管包封，则构造特别简单且紧凑。尤其在电缆套管的制造期间，天线可以嵌入电缆套管中且利用塑料包封。