[发明专利]用于无线变送器的模块接线端组件

说明书

技术领域

本发明总体上涉及工业过程现场设备，并且更具体地，涉及用于无线过程变量变送器的模块接线端组件。

背景技术

术语“现场设备”包括较广范围的过程控制和监视设备，测量和控制诸如压力、温度、和流速之类的参数。许多现场设备包括收发器，收发器充当在工业过程变量传感器与远程控制或监视设备(诸如计算机)之间的通信中继。例如，传感器的输出信号通常不足以与远程控制或监视设备进行有效的通信。现场设备通过下述方式解决了该问题：从传感器接收通信，将该信号转换成对于较长距离通信更有效的形式(例如，经调制的4-20mA电流环路信号，或者无线协议信号)，以及将转换后的信号发送给远程控制或监视设备。

现场设备被用于监视和控制工业过程的各种参数，包括压力、温度、粘度和流速。其他现场设备致动阀、泵和工业过程的其他硬件。每个现场设备通常包括密封封装，该密封封装容纳：致动器和/或传感器、用于接收和处理传感器信号和控制信号的电子装置、以及用于发送处理后的传感器信号使得可以远程监视每个现场设备和工业过程参数的电子装置。大规模的工业制造厂通常使用在广大区域上分布的许多现场设备。这些现场设备常常与公共的控制或监视设备通信，从而允许集中地监视和控制工业过程。

现场设备越来越多地使用无线收发器来与中央控制和监视系统通信。无线设备将控制或过程监视系统的范围扩展为超出有线设备的范围，达到接线可能困难、不安全、或者成本较高的位置。在一些情况下，可以通过到诸如120V AC设施之类的电力设施的直接电连接来向无线现场设备供电。然而，更常用的，电力设施不位于仪器和换能器必须操作的危险位置附近或者不能容易地安装在仪器和换能器必须操作的危险位置。因此，现场设备经常由具有存储的(如在长寿命电池的情况下)或产生的(如在能量采集器的情况下)有限容量的电源来本地供电。例如，通常期望电池维持超过五年，并且优选地，维持与现场设备的寿命一样长的时间。因为本地电源具有有限容量，所以对于许多无线现场设备而言，常常必须使用低功率的电子装置和RF无线电设备。

许多现场设备设计将附着电池装入现场设备的密封封装的覆盖下。其他现场设备利用来自外部源的功率(例如，附近的电网或者能量采集器，所述能量采集器诸如是太阳能板、振动回收器、或者热电回收器)。常规而言，对无线现场设备进行供电的每种方法需要不同的接线端接口。部分或全部基于电池电力运行的现场设备通常集成了提供对附着电池的连接点的小接线板。这些小接线盒安放在现场设备的密封内部与电池附着点之间的狭小空间中。作为对比，基于电网电力运行的无线现场设备包括接线盒，所述接线盒提供针对电网供电的有线连接(通常经由螺旋接线端)，并且调节电网电力以便现场设备使用。太阳能板、振动能量回收系统、以及其他类型的本地电源模块都可能使用不同的接线盒。另外，不同的现场设备型号可能需要不同的接线盒部件，这些接线盒部件不一定是相互兼容的。例如，第一现场设备信号可能需要：第一接线盒部件，以接收电池电力；第二接线盒部件，以接收电网电力；以及第三接线盒部件，以接收太阳能电力。第二现场设备信号可能利用：第四、第五和第六接线盒部件，以构成相同的电池、电网和太阳能电力连接。经由基于各种电源运行的现场设备的大量的不同信号监视或致动的复杂的工业过程可能利用许多不同种类的接线盒，使得容纳针对每个接线盒的替换不现实或者不方便。

发明内容

本发明涉及一种接线端模块，被配置为安装在过程现场设备的电池容器内部。该接线端模块包括：有线电源连接、功率调节电子装置、以及现场设备连接。该有线电源连接配置为从外部源接收功率。功率调节电子装置能够调节来自有线电源连接的功率，以便由工业现场设备接收。该现场设备连接被配置为：经由被配置为接收电池且与电池配对的接线板，向过程现场设备提供经功率调节电子装置调节后的功率。

附图说明

图1是无线系统中的过程监视现场设备的透视图。

图2是图1的现场设备的分解的透视图，该现场设备被配置为基于内部电源进行操作。

图3是图2的现场设备的接线板和内部电源的特写分解视图。

图4是图2和3的现场设备的示意框图。

图5是图1的现场设备的分解透视图，该现场设备被配置为基于外部电源进行操作。

图6是图5的现场设备的电源部分的横截面视图。

图7是图5和6的现场设备的示意框图。

图8是图1的现场设备的备选实施例的透视图。

图9是图8的现场设备的分解的透视图，该现场设备被配置为基于内部电源进行操作。