МОДУЛЬНЫЙ ЗАЩИТНЫЙ КОРПУС Российский патент 2010 года по МПК G12B9/00 H05K5/00 

Настоящее изобретение относится к корпусу для полевого прибора. В частности, настоящее изобретение относится к модульному защитному корпусу для полевого прибора и к полевому прибору с модульным защитным корпусом.

В технике процессов полевые приборы играют особую роль. Полевыми приборами в смысле данной заявки могут быть измерительные приборы любого рода, например уровнемеры, манометры, измерительные устройства для регистрации предельного уровня или устройства для измерения температуры, таковы лишь немногие примеры. Для регистрации могут использоваться при этом различные физические эффекты. Регистрация данных измерений может осуществляться с помощью радарных лучей, ультразвука, вибрации, направленной микроволны (TDR, Time Domain Reflexion) или емкостных эффектов.

В качестве измерительных приборов полевые приборы измеряют в промышленной сфере такие параметры процессов, как, например, давления, уровни заполнения или температуры. Эти параметры процессов позволяют судить о состоянии обрабатываемого материала и являются тем самым важными параметрами, чтобы можно было оптимально управлять процессом изготовления. В виде исполнительных устройств полевые приборы используют, чтобы оказывать управляющее воздействие на процессы и при необходимости изменять параметры процессов.

При использовании полевых приборов измерения или действия для получения наилучшего ответного сообщения проводят как можно ближе к обрабатываемому материалу. При этом измеряемые материалы могут представлять собой также материалы, которые, по меньшей мере, через длительное время могут повредить полевые приборы. Если, например, при обработке травильными кислотами должны использоваться измерительные датчики, то возникает опасность агрессивного воздействия кислоты на датчики.

При использовании в промышленных установках, имеющих большую потребность в электроэнергии, как это может быть, например, в металлургических установках из-за плавильных печей, за счет коммутации больших токов могут возникнуть сильные электромагнитные излучения. Эти электромагнитные излучения могут негативно сказаться на функционировании измерительного датчика.

Также образующиеся брызги воды могут ухудшить при контакте с электроникой измерительного прибора ее функционирование и сократить срок ее службы.

Поэтому датчики и, в частности, соответствующую сенсорную электронику помещают в корпусы, которые должны обеспечивать защиту от возникающих воздействий окружающей среды.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного защитного корпуса.

В соответствии с этим созданы модульный защитный корпус для полевого прибора и полевой прибор с модульным защитным корпусом.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, содержащий первый и второй модули. При этом первый модуль корпуса имеет первый объем и первую потенциальную шину, а второй модуль корпуса - второй объем и вторую потенциальную шину. При этом первый и второй модули корпуса выполнены с возможностью соединения в рабочее состояние таким образом, что первый и второй объемы образуют один общий объем, а первая и вторая потенциальные шины выполнены с возможностью соединения таким образом, что первая и вторая потенциальные шины в соединенном состоянии образуют одну общую потенциальную шину. Эта потенциальная шина служит потенциальной шиной для всего общего созданного объема, образованного первым и вторым объемами.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения модульный защитный корпус может представлять собой модульный защитный корпус для полевого прибора. Полевым прибором может быть при этом уровнемер, манометр или уровнемер предельного уровня. При необходимости, соответственно, используемая электроника может быть пригодна для обработки измерительных сигналов посредством радиолокации, ультразвука, емкостных методов, направленных микроволн или вибрации.

Потенциальная шина или шина выравнивания потенциалов может быть проводящим элементом, на поверхности которого равномерно распределен электрический заряд, так что на потенциальной шине отсутствуют разности напряжений или потенциалов.

Таким образом, несколько объемов, содержащих каждый одну потенциальную шину, могут быть соединены в один общий, возможно, больший объем, чтобы создать больше места для размещения возможных электронных компонентов. Первый и второй модули корпуса охватывают соответствующие объемы. За счет этого внутренняя область в одном объеме может быть защищена от механических влияний.

Потенциальная шина может обеспечивать выравнивание потенциалов внутри корпуса. Потенциальная шина посредством выравнивания потенциалов может воспрепятствовать, чтобы разные области внутри корпуса имели разные потенциалы. Другими словами, это означает, что посредством выравнивания потенциалов можно избежать возникновения внутри корпуса электрического потенциала, который может привести к искровому пробою.

Таким образом, посредством выравнивания потенциалов можно удовлетворить условиям взрывозащиты. Условиями взрывозащиты называются требования к приборам, в частности измерительным приборам, являющиеся предпосылкой возможности их использования в связи с обработкой взрывоопасных материалов. Для того чтобы гарантировать, что вследствие искрового пробоя не произойдет взрыва, в частности воспламенения легковоспламеняющихся материалов или газов, во взрывозащищенных областях следует избегать сильных токов, а также больших разностей потенциалов.

Потенциальная шина, расположенная в одном объеме, или потенциальная шина, окружающая, по меньшей мере частично, один объем, может предотвратить распространение электромагнитного излучения от одной области вне объема во внутреннюю область объема. Благодаря этому можно избежать нарушений из-за электромагнитного излучения, т.е., например, паразитных влияний на электронику внутри объема. Потенциальная шина может представлять поэтому защиту от электромагнитных воздействий (электромагнитная совместимость).

Если потенциальная шина расположена во внутренней области корпуса, то корпус может быть сделан невосприимчивым к электромагнитным волнам (электромагнитная совместимость). При этом потенциальная шина может окружать объем, как клетка.

Согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, причем первый и второй модули корпуса могут быть соединены между собой с возможностью поворота.

В составленном из поворачиваемых частичных корпусов общем корпусе, соответственно в половинах корпуса, могут быть размещены детали, в частности платы, и повернуты по отношению друг к другу в свое встроенное положение. Проблемы экономии площади при монтаже или размещении корпуса могут потребовать монтажа различных частей корпуса с возможностью вращения по отношению друг к другу. Несмотря на возможность взаимного поворота модулей корпуса по отношению друг к другу, вся потенциальная шина может быть соединена между половинами корпуса посредством также поворачиваемого механизма таким образом, что даже после поворота в распоряжении имеется общая потенциальная шина.

Согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один из модулей корпуса имеет устройство для размещения электронной схемы.

Поскольку в измерительных приборах часто используются обрабатывающие схемы, предусмотренное устройство для размещения электронной схемы в корпусе может обеспечить ее стабильное закрепление в корпусе. К электронной схеме может быть подогнан также корпус, в частности частичный корпус.

Таким образом, место можно сэкономить за счет подгонки области корпуса только под соответственно требуемую электронную схему. Кроме того, посредством определенных мест монтажа электронных схем можно соблюдать предусмотренные положения монтажа электронных схем. Таким образом можно учесть, например, особые кабелепроводы или другие локальные особенности для подключения схем. Например, вблизи кабелепроводов в корпус могут быть помещены также входы для электронной схемы.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, причем часть устройства для размещения электронной схемы выполнена с возможностью создания посредством части устройства для размещения электронного контакта для, по меньшей мере, одной из обеих или нескольких потенциальных шин.

Например, в качестве части устройства для размещения может быть выполнена в виде электропроводящей детали распорная втулка. Эта распорная втулка может быть расположена в точке выравнивания потенциалов, точке заземления или точке соединения с землей схемы. Это расположение может обеспечить, что потенциальная шина, в частности часть потенциальной шины, сможет заботиться о выравнивании потенциалов или заземлении используемой схемы. Также с потенциальной шиной могут быть соединены несколько схем, в результате чего между схемами может быть создано выравнивание потенциалов. Схемы могут быть при этом также локально разделены внутри корпуса.

За счет выравнивания потенциалов можно избежать возникновения между схемами и их компонентами потенциалов напряжения, которые в конце концов могут привести к искровым пробоям и повреждениям деталей. За счет этого можно также достичь взрывозащищенного монтажа схем в корпусах.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, причем потенциальная шина выполнена в виде защиты от электромагнитного воздействия.

При этом потенциальная шина может быть направлена или уложена внутри корпуса с возможностью создания экранирования наружу от электромагнитного излучения. За счет этого детали внутри корпуса могут быть защищены от негативных влияний вследствие скачков или импульсов напряжения, которые могут вызвать электромагнитное излучение.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, причем потенциальная шина, в частности общая потенциальная шина, выполнена внутри составного объема в виде общей шины для выравнивания потенциалов.

С помощью общей шины для выравнивания потенциалов можно предотвратить внутри корпуса, в частности у крупных корпусов, разности напряжений. За счет предотвращения разностей напряжений можно избежать возникновения искровых пробоев вследствие высоких напряжений. Точно так же можно избежать возникновения больших токов короткого замыкания. За счет выполнения потенциальной шины в виде шины для выравнивания потенциалов можно также достичь улучшения условий взрывозащиты. При необходимости шина для выравнивания потенциалов может быть расположена в виде клетки внутри корпуса.

Согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, причем часть первого модуля корпуса или часть второго модуля корпуса изготовлена из проводящего материала. За счет этого проводящая часть корпуса может быть встроена в шину для выравнивания потенциалов или в защиту от электромагнитного воздействия. Т.е. электропроводящая часть корпуса сама может быть частью потенциальной шины.

Потенциальная шина может быть составлена, следовательно, из нескольких по-разному выполненных проводящих частичных элементов и выполнять свою функцию защиты от электромагнитного воздействия и выравнивания потенциалов. За счет выполненной проводящей области корпуса окруженная этим проводящим материалом область корпуса может быть почти полностью экранирована. Это может служить экранированию, например, очень чувствительных деталей, таких как модули памяти, например ЭППЗУ (СППЗУ).

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, причем первый или второй модуль корпуса содержит вставляемую вставку, причем вставляемая вставка выполнена для отделения самозащищенной области объема корпуса от самонезащищенной области объема корпуса.

Для этого во вставке может быть выполнен барьер, который может препятствовать механическому соединению самозащищенной области с самонезащищенной областью. Самозащищенной областью можно назвать область, на которой имеются присоединения, отвечающие на основе подходящих мер критериям взрывозащиты. Эти присоединения, коммутационные входы или контакты могут вести к коммутационным цепям, в которых имеется ограничитель тока. Ограничитель тока может гарантировать, что не будет превышен ток короткого замыкания, максимально допустимый на взрывозащищенной области.

Внутри корпуса могут иметься, однако, присоединения, не отвечающие требованиям к взрывозащите. Присоединениями, не отвечающими требованиям к взрывозащите, могут быть, например, устройства подачи напряжения от внешних источников тока. Имеющийся барьер, например перегородка вставки, может предотвратить соединение контактов взрывонезащищенной области с контактами взрывозащищенной области и тем самым несоблюдение требований к взрывозащите.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, причем вставляемая вставка содержит защищенное от потери крепежное устройство. Этим защищенным от потери крепежным устройством может быть, например, винт, расположенный в специально выполненном приспособлении, препятствующем выпадению винта.

Вставка может быть изготовлена, например, в виде пластиковой отливки. Она может быть пригнана к форме корпуса и местам контактирования электронных печатных плат с возможностью вставки в корпус и фиксации в заданном положении монтажа посредством фиксирующего устройства.

Однако по-прежнему вставку можно отделить вручную. При этом может произойти так, что вставка легко отделится, поэтому для прочной посадки вставки может служить крепежное устройство. Если крепежное устройство представляет собой защищенный от потери винт, то можно избежать того, что крепежное устройство, в частности винт, ослабнет, будет перемещаться в корпусе и нанесет повреждения.

Вставка может быть также выполнена с возможностью обеспечения через отверстие в ней доступа к шине для выравнивания потенциалов. Вставка может также предоставлять дополнительную камеру, которая механически отделяет электронную схему от подводов.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, причем первый или второй модуль корпуса имеет внешний проем.

Внешний проем обеспечивает доступ к шине для выравнивания потенциалов внутри корпуса даже снаружи. Внешний проем может быть реализован винтом, который может создавать проводящий контакт через корпус с шиной для выравнивания потенциалов.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, у которого внешний проем выполнен для ввода кабеля.

За счет этого выполнения через внешний проем от внешней области корпуса во внутреннюю область корпуса может быть введен кабель или провод.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, у которого внешний проем выполнен для присоединения к потенциальной шине.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения создан модульный защитный корпус, у которого первый и/или второй модуль корпуса содержит выполненную с возможностью отделения от него крышку. При этом у съемной крышки может быть доступен объем соответствующего модуля корпуса и, в частности, внутренняя область модуля корпуса.

Под термином «крышка» можно понимать также съемное основание. Крышка может представлять собой также навинчиваемую крышку. Посредством съемной крышки можно осуществлять монтаж или работы по обслуживанию находящихся внутри корпуса деталей. Так, внутри корпуса может находиться электронная вставка, которая должна быть демонтирована при необходимости при возникновении дефекта.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения между модулем корпуса и съемной крышкой расположено уплотнение. При этом уплотнение может быть выполнено либо на крышке, либо на модуле корпуса. Уплотнение может предотвратить возникновение на съемной крышке неплотности между внешней и внутренней областями корпуса. Уплотнение может быть, например, уплотнительным кольцом или манжетным уплотнением.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения уплотнение выполнено нетеряемым. При этом речь может идти об уплотнении, залитом в крышку корпуса или модуль корпуса, в частности в краевую область. Залитое уплотнение может обеспечить прочную посадку и тем самым защищенный от потери монтаж уплотнения. За счет залитого уплотнения могут быть созданы произвольно проходящие уплотнительные формы. Таким образом, модули корпуса необязательно должны иметь правильную форму. Посредством уплотнений могут быть герметизированы круглые правильные отверстия.

Уплотнения, в частности уплотнительные манжеты, прилегающие ко дну корпуса, могут предотвратить попадание частиц грязи внутрь корпуса и тем самым причинение вреда защищаемым компонентам. Так, попавшая внутрь корпуса кислота или жидкость могла бы разрушить находящуюся внутри корпуса электронную схему.

Наглядно основную идею изобретения можно усматривать в защите защищаемого объекта, такой как электронная схема, от внешних воздействий. Внешние воздействия могут представлять собой воздействия окружающей среды вследствие загрязнения, механических нагрузок или излучений. Также корпус может защищать электронную схему от удара молнии. Посредством вставляемых вставок можно избежать контакта проводов вследствие соприкосновений.

В уплотнительную канавку корпуса может быть помещена ответная канавка подходящей формы в виде негативной канавки, а уплотнительный материал может быть залит в оставшуюся полость. После отверждения или упрочнения уплотнения ответная канавка может быть удалена.

За счет этого уплотнение может оставаться там, где оно необходимо для достижения хороших результатов. Уплотнение выполнено защищенным от потери, благодаря чему монтаж может быть осуществлен проще и быстрее. Надежное уплотняющее действие может сохраняться также при повторном открывании и закрывании.

Уплотнение выполнено в виде треугольного профиля со скругленной вершиной, так что уплотняющее действие возникает аналогично кольцу круглого сечения по типу линейного касания. Благодаря треугольной форме уплотнение может расширяться в свободном пространстве канавки корпуса при прижатии крышкой корпуса. Уплотняющее действие может быть достигнуто за счет упругости эластичного материала. Из-за свободного пространства вокруг уплотнения последнее может расширяться там при повышении температуры с условным увеличением объема без разрушения сетчатой структуры.

Кроме того, защита от потери в виде углубления на корпусе может предотвратить падение с корпуса его винтов с цилиндрической головкой после выкручивания из крышки, в частности потому, что сборщику для монтажа требуются обе руки. Углубление выполнено так, что винты при монтаже выскакивают в корпус через уступ, служащий позднее упором.

Предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на чертежи, на которых изображают:

- фиг.1: вид сверху модуля корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.2: вид сбоку модуля корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.3: частичный разрез модуля корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.4: другой частичный разрез модуля корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.5: другой вид сбоку модуля корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.6: в перспективе модуль корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.7: вид сбоку защитного корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.8: другой вид защитного корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.9: основание согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.10: потенциальная шина в защитном корпусе согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.11: в перспективе защитный корпус согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.12: вставка согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.13: выполненное в виде потенциальной шины зажимное кольцо согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.14: частичный разрез модуля корпуса с уплотнением согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.15: подробный разрез уплотнительной манжеты согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения;

- фиг.16: вид снизу открытого модуля корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения.

Изображения на фигурах выполнены схематично и не в масштабе. В нижеследующем описании фиг.1-15 одинаковые или соответствующие элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

На фиг.1 изображен вид сверху модуля корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. При этом на фиг.1 изображено основание 100 с модулем 101 корпуса. Модуль 101 корпуса установлен на основании 100 посредством четырех винтов 102. При отвинчивании винтов 102 основание 100 может быть снято с модуля 101 корпуса как крышка, в результате чего освобождается внутренний объем, охватываемый модулем 101 корпуса.

Резьбовые соединения 102 образованы, например, винтами с внутренним шестигранником, расположенными на модуле 101 корпуса с защитой от потери. Для закрепления каждого из винтов 102 с защитой от потери на модуле 101 корпуса выполнено углубление 110. Углубление 110 согласовано с формой головки винта 102 таким образом, что головка винта 102 частично оказывается в углублении 110. Углубление 110 имеет протяженность в направлении параллельно стержню винта 102. Это параллельное направление проходит на фиг.1 в плоскость чертежа, так что винт может свободно перемещаться в направлении в плоскость чертежа и из плоскости чертежа. Длина углубления 110 короче длины винта 102, включая его стержень и головку. Для предотвращения выпадения из углубления предусмотрен упор для винта 102, который может препятствовать перемещению винта 102 из плоскости чертежа, как только головка винта 102 упрется в упор. Перемещение винта 102 в направлении параллельно плоскости чертежа может быть предотвращено, поскольку стержень винта 102 проходит в отверстии в модуле 101 корпуса.

Основание 100 имеет четыре продольных отверстия 103. Посредством четырех отверстий 103 основание 100 в качестве монтажной плиты может быть закреплено, например, на стене или конструкции. Для проведения работ по обслуживанию основание 100 может быть тогда легко отделено от модуля 101 корпуса за счет отвинчивания винтов 102. Посредством винтов 102 возможен надежный стеновой монтаж.

Модуль 101 корпуса имеет три расположенных под прямым углом друг к другу подвода 104, 105, 106. Эти подводы выполнены, например, в виде кабельного резьбового соединения М20×1,5 или в виде заглушек. Заглушка закупоривает подвод, тогда как кабельное резьбовое соединение обеспечивает ввод предмета. Поэтому заглушку, как правило, удаляют перед вводом кабеля.

Посредством резьбы (не показана) можно легко выкрутить кабельное резьбовое соединение 105 и заглушки 104, 106. Через кабельное резьбовое соединение 105 кабели можно вводить из внешней области во внутренний объем модуля 101 корпуса.

В противоположность заглушкам 104, 106 кабельное резьбовое соединение 105 содержит устройство 107 для регулирования расстояния, посредством которого можно задавать расстояние, на которое кабельное резьбовое соединение 105 должно выступать из модуля 101 корпуса.

Модуль 101 корпуса имеет, по существу, круглый контур. Лишь в области закрепления кабельного резьбового соединения 105 и в области заглушек 104, 106 кругообразный контур уплощен. За счет этого в области заглушек 104, 106 или, соответственно, резьбового соединения 105 контур модуля 101 корпуса проходит, по существу, параллельно линиям контура основания 100. Основание 100 имеет, по существу, прямоугольную форму, кромки которой скруглены.

Внешние окончания заглушек 104, 106 лежат с внешними кромками соответствующего основания 100 в одной воображаемой плоскости, так что заглушки 104, 106 не выступают за основание. Кабельное резьбовое соединение 105 выступает, однако, за замыкающую кромку основания 100.

На фиг.1 видна также цилиндрическая область 108 объема. Эта часть модуля 101 корпуса изготовлена из проводящего материала. В заключенном цилиндром 108 объеме размещен вставной контакт с СППЗУ 109. Таким образом, электроника полностью окружена цилиндрообразным модулем 108 корпуса, в результате чего электроника и, в частности, СППЗУ 109 экранированы от электромагнитного излучения.

На фиг.2 изображен вид сбоку модуля корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. На фиг.2 видно модульное строение модуля 101 корпуса, изготовленного из пластика. Основание 100 замыкает модуль 101 корпуса снизу. В закрытом рабочем состоянии, в котором основание 100 закреплено на модуле 101 корпуса, подвод внутрь модуля 101 корпуса может происходить через заглушки 104, 106 или кабельное резьбовое соединение 105.

Модуль 101 корпуса имеет с цилиндрическим присоединительным элементом или продолжением 108 коническую форму. На цилиндрическом элементе или продолжении 108 корпуса выполнены кольцевые канавки 200, 201. Эти кольцевые канавки могут служить для закрепления другого модуля корпуса и тем самым для присоединения расширения объема. Основание 100 может быть снято с модуля 101 корпуса посредством отвинчивания винтов 102.

Также на фиг.2 видно углубление 110 с упором 202, которое обеспечивает защищенное от потери, т.е. от выпадения, закрепление винта 102 на модуле 101 корпуса.

На фиг.3 изображен частичный разрез модуля корпуса из фиг.1 по линии А-А согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 изображен разрез модуля 101 корпуса. В изготовленном из пластика корпусе расположено цилиндрообразное продолжение 108 корпуса, изготовленное из проводящего материала. Винт 300 закрепляет S-образную удерживающую пластину 301 на модуле 101 корпуса. S-образная удерживающая пластина входит в канавку цилиндрообразного продолжения 108. За счет этого цилиндрообразное продолжение 108 защищено от проворачивания внутри модуля 101 корпуса.

Зажимное кольцо 302 входит в кольцевую канавку цилиндрообразного продолжения 108 и поддерживает цилиндрообразное продолжение на модуле 101 корпуса за счет контакта с кромкой модуля 101 корпуса. Этим можно предотвратить отделение цилиндрообразного продолжения 108 от модуля 101 корпуса.

Зажимное кольцо представляет собой кольцо, прерванное разрезом. За счет этого зажимное кольцо имеет два колена и при своем разжимании вследствие пружинящего действия сжимает колена. Пружинное стопорное кольцо проявляет свое усилие на основе сжатия колен. За счет сжатия колен возникает пружинящее усилие, которое стремится снова разжать колена.

Вместо зажимного кольца для закрепления цилиндрообразного продолжения может быть использовано также пружинное стопорное кольцо или волнообразное предохранительное кольцо.

Модуль 101 охватывает объем 303. Объем 303 может быть доступен за счет снятия крышки или, соответственно, основания 100. Для герметичного закрывания крышки модулем 101 корпуса предусмотрена уплотнительная манжета 304. Основание 100 имеет на виде сбоку прямоугольную форму. Эта прямоугольная форма прервана выфрезерованными выемками 305. За счет удаления материала в выфрезерованных выемках можно уменьшить массу основания.

Посредством кабельного соединения 306 нижняя область модуля 101 корпуса может быть соединена с электроникой в цилиндрообразном продолжении 108. Провод 306 проходит при этом в объеме цилиндрообразного продолжения 108. Поскольку цилиндрообразное продолжение 108, по существу, изготовлено из проводящего материала, провод 306 может быть, в основном, защищен от электромагнитного излучения, которое воздействовало бы снаружи внутрь корпуса.

Провод 306 введен в контактный присоединительный зажим 307. Контактный зажим 307 расположен на печатной плате 308 в области 303 объема между печатной платой 308 и основанием 100. Для механического разъединения области 303 объема и печатной платы 308 предусмотрена вставка 309.

Вставка 309 проходит, по существу, параллельно печатной плате 308 и в области кабельного резьбового соединения 105 или заглушек 104, 106 выполнена вогнутой в направлении печатной платы. За счет этого введенный в кабельное резьбовое соединение 105 кабель можно удерживать отдельно от печатной платы. Объем 303 может быть разделен посредством вставки 309 на разные области объема. За счет этого кабельное соединение 307 становится доступным после открывания основания 100, а печатная плата, в частности электроника на печатной плате 308, защищена вставкой 309.

На фиг.4 изображен другой частичный разрез модуля корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. Частичный разрез изображен по линии В-В на фиг.1.

На фиг.4 также изображена вставка 309. Печатная плата 308 смонтирована под цилиндрическим продолжением 108 корпуса посредством присоединительной или распорной втулки 400, изготовленной из проводящего материала, и винта 401. Винт 401 проводящим образом свинчен с зажимным кольцом 302. Таким образом может быть создано проводящее соединение между печатной платой 308, распорной втулкой 400, винтом 401, зажимным кольцом 302 и цилиндрообразным продолжением 108, в результате чего эти детали имеют одинаковый электрический потенциал. Винт 401, распорная втулка 400, зажимное кольцо 302 и цилиндрообразный корпус 108 можно рассматривать при этом как потенциальную шину, проходящую внутри модуля 101 корпуса.

Через винт 402, ведущий от объема 303 через вставку 309 к печатной плате 308 и проводящим образом соединенный через печатную плату 308 с распорной втулкой 400, потенциал или заземление может направляться также далее во внутренний объем 303 корпуса.

На фиг.5 изображен другой вид сбоку модуля корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. Вставка 309 может отделять присоединительную планку 307 от штекера 500. Например, штекер 500 может находиться во взрывозащищенной области, т.е. в области, где токи рассчитаны на максимальное значение, тогда как штекерная планка 307 может находиться на взрывонезащищенном участке. За счет отделения посредством вставки 309 можно гарантировать самозащищенность размещенной схемы. Под самозащищенностью при этом следует понимать, что между компонентами взрывозащищенного и взрывонезащищенного участков не может быть никакого механического контакта.

На фиг.6 в перспективе изображен модуль корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. В перспективе видна чашеобразная форма модуля 101 корпуса, за счет чего внутри модуля 101 корпуса образован объем для размещения, например, печатной платы 308. Модуль 101 корпуса выполнен с возможностью отделения от основания 100 после отвинчивания винтов 102.

На фиг.7 изображен вид защитного корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. Защитный корпус 700 включает в себя первый модуль 101, выполненный в виде цоколя. Такой цоколь изображен на фиг.1-6. На цилиндрообразном продолжении (не показан) первого модуля 101 корпуса расположен второй модуль 701 корпуса. Второй модуль 701 корпуса имеет, как и первый модуль 101 корпуса, по существу, чашеобразную форму. За счет расположения первого модуля корпуса на втором модуле корпуса возникает тем самым защитный корпус 700 в форме песочных часов.

Посредством шейки 702 второй модуль 701 корпуса соединен с цоколем с возможностью вращения на нижнем суженном участке модуля 701 корпуса. При этом нижний участок модуля 701 корпуса размещает в себе цилиндрообразное продолжение 108. За счет этого заключенные цоколем корпуса и вторым модулем 701 корпуса объемы образуют один общий объем защитного корпуса 700.

Второй модуль 701 корпуса содержит на верхнем конце крышку 703. Эта крышка 703 выполнена, по существу, круглой и может быть снята со второго модуля 701 корпуса посредством отвинчивания, в результате чего заключенный модулем 701 корпуса объем становится доступным. В закрытом состоянии, т.е. когда крышка 703 навинчена на модуль 701 корпуса, внутреннее пространство второго модуля 701 корпуса доступно через кабельное резьбовое соединение 704 или заглушку 705. Посредством кабельного резьбового соединения 704 и заглушки 705 можно создать соединение во внутрь корпуса.

На фиг.8 изображен другой вид защитного корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. В то время как объем первого модуля 101 или цоколя доступен через заглушки 104, 106 и кругообразное отверстие 800 в кабельном резьбовом соединении 105, внутренний объем второго модуля 701 корпуса может устанавливаться через заглушку 705 и кабельное резьбовое соединение 704. Как правило, для осуществления ввода заглушку удаляют и заменяют кабельным резьбовым соединением.

Через внешний доступ 801 к потенциальной шине (не показана на фиг.8) можно создать контакт снаружи модуля 701 корпуса с потенциальной шиной внутри корпуса. Посредством винта 802, имеющего контакт с потенциальной шиной через проем в корпусе, можно создать, например, внешнее заземление. Через отверстие 803 после снятия крышки также можно создать контакт с потенциальной шиной внутри второго модуля 701 корпуса.

На фиг.9 изображено основание согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. Основание 100 имеет по существу прямоугольную форму со скругленными кромками. Посредством продольных отверстий 103 основание можно закрепить, например, на стене. Направляющие отверстия 900 могут быть использованы для фиксации места монтажа защитного корпуса. Для этого в посадочные гнезда 900 входят расположенные на нижней стороне цоколя корпуса цапфы 1400. Посредством резьбы 901 защитный корпус можно надежно закрепить винтами 102 на основании 100.

На фиг.10 изображена потенциальная шина в защитном корпусе согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. При этом потенциальная шина проходит от винта 401 по печатной плате 308 и распорной втулке 400 до зажимного кольца 302. Зажимное кольцо 302 служит, с одной стороны, для фиксации цилиндрообразного продолжения 108 корпуса в цоколе. С другой стороны, зажимное кольцо 302 создает также проводящее соединение между винтом 401, распорной втулкой 400 и цилиндрообразным продолжением 108. В результате потенциальная шина включает в себя отдельные компоненты, такие как винт 401, распорная втулка 400, зажимное кольцо 302 и цилиндрообразное продолжение 108 корпуса, и направлена таким образом внутрь второго модуля 701 корпуса.

Зажимное кольцо 302 держит за счет пружинящего усилия, оказываемого им на стержень цилиндрообразного продолжения 108.

Внутри второго модуля 701 корпуса потенциальная шина продолжена зажимным кольцом 1000, которое проводящим образом соединено с цилиндрообразным продолжением 108. Второй модуль 701 корпуса установлен с возможностью вращения относительно цилиндрообразного продолжения 108. При этом цилиндрообразное продолжение 108 корпуса может восприниматься как ось вращения второго модуля 701 корпуса и служить вращающейся опорой.

Зажимное кольцо 1000 установлено на цилиндрообразном продолжении 108 с возможностью вращения, так что даже при вращении второго модуля 701 корпуса гарантировано проводящее соединение между зажимным кольцом 1000 и цилиндрообразным продолжением 108 корпуса. Зажимное кольцо 1000 проводящим образом соединено с потенциальной шиной 1001 посредством резьбового соединения. Потенциальная шина 1001 проходит вдоль внутренней стороны второго модуля 701 корпуса и посредством винта 802 через проем в модуле 701 корпуса создает внешнее соединение с внутренней потенциальной шиной 1001.

Таким образом, оба модуля 701, 101 корпуса имеют один общий объем, сквозь который проходит одна общая потенциальная шина. Общая потенциальная шина включает в себя винт 401, распорный элемент (втулку) 400, зажимное кольцо 302, цилиндрообразное продолжение 108 корпуса, зажимное кольцо 1000, потенциальную шину 1001 и резьбовой ввод 802. Таким образом, потенциал на резьбовом вводе 802 может быть равен потенциалу на печатной плате 308, благодаря чему можно создать выравнивание потенциалов, в частности заземление корпуса. В то же время общая потенциальная шина 1002 может гарантировать экранирование внутреннего пространства корпуса.

На фиг.11 в перспективе изображен защитный корпус согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. Защитный корпус 700 включает в себя при этом основание 100, цокольный модуль 101 корпуса, второй модуль 701 корпуса и крышку 703. Заглушки 705, 106 обеспечивают доступ внутрь защитного корпуса, как и кабельное резьбовое соединение 704, 105.

На фиг.12 изображена вставка для цокольного корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. Вставка 309 имеет форму контура, соответствующую внутренней форме цокольного объема 303. Посредством фиксаторов или защелок 1200 вставка 309 может быть разъемно закреплена внутри цокольного объема 303. Для надежного закрепления вставка 309 может быть закреплена посредством резьбового соединения внутри корпуса. Для упрощения монтажа резьбовое соединение, в частности винт, может выполняться с защитой от потери.

С помощью разделительного элемента или барьера 1201 в перегородке взрывозащищенная область 1202 может быть отделена от взрывонезащищенной области 1203. Например, невозможно, чтобы кабели, которые отделены во взрывонезащищенной области 1203, вступили в контакт с кабелями или конструктивными элементами во взрывозащищенной области 1202. Кабели удерживаются барьером 1201. Вставка 309 может быть изготовлена в виде пластиковой отливки, причем применяемый пластик выбран таким образом, чтобы обеспечить достаточную токоизоляцию.

Проемы 1203, 1204, 1205 выполнены для обеспечения прохода штекерных соединений 1600, 1601, 1602 через вставку 309.

На фиг.13 зажимное кольцо 1000, 302 изображено согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. Пружинное стопорное кольцо 1000, 302 имеет, по существу, кольцевую форму С-образной формы, причем кольцевая форма прервана в правой части губками 1300, в результате чего образуется щель 1301. За счет разжима кольца зажимное кольцо 1000, 302 может входить в канавку цилиндрообразного продолжения 108 корпуса. Посредством удерживающих зубчиков 1302 может быть гарантирована, по существу, прочная посадка. Несмотря на прочную посадку, возможно, однако, проворачивание относительно цилиндрообразного продолжения 108 корпуса.

Зажимное кольцо 1000, 302 вставляют в канавку цилиндрообразного продолжения 108 корпуса с возможностью создания электропроводящего контакта между зажимным кольцом 1000, 302 и цилиндрообразным продолжением 108 корпуса. По существу, в противоположной щели 1301 области выполнено приемное отверстие 1303, в которое может быть вкручен, например, винт 401. За счет этого с зажимным кольцом 1000, 302 может быть проводящим образом и с возможностью вращения соединен дополнительный проводящий компонент.

На фиг.14 изображен частичный разрез модуля корпуса с уплотнением согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. Цокольный корпус 101 содержит на своей нижней стороне цапфы 1400. С помощью цапф 1400 можно создать точную по размерам конструкцию на основании 100 посредством вставки цапф 1400 в направляющие отверстия 900. Для создания точной по размерам конструкции цапфы 1400 входят в отверстия 900 с геометрическим замыканием. На одном краю цокольного корпуса 101 выполнена окружная канавка 1401. Эта канавка окружает нижнюю сторону модуля 101 цокольного корпуса. В этой окружной канавке расположен треугольный уплотнительный профиль 1402.

На фиг.15 изображен подробный разрез уплотнительной манжеты согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. При этом канавка 1401 корпуса с уплотнительной манжетой 1402 из фиг.14 изображена в увеличенном виде. Нижняя сторона корпуса 101 замыкается нижней кромкой 1500. Уплотнительная манжета 1402 треугольной формы расположена в образованной стенкой корпуса 101 канавке 1401. Уплотнительная манжета 1402 выступает за нижнюю кромку 1500 корпуса 101. При приставлении нижней кромки 1500 к основанию 100 нижняя сторона корпуса плоско прилегает к нему. Поскольку уплотнительная манжета 1402 изготовлена из эластичного материала, она может вдавливаться в канавку 1401 вследствие давления основания. При этом уплотнительная манжета прилегает, однако, плоско к основанию 100 корпуса.

За счет плоского прилегания уплотнительной манжеты 1402 к основанию 100 создается герметизация, которая препятствует проникновению в объем 303 корпуса частиц грязи между корпусом 101 и основанием 100. Посредством этой герметизации внутреннее пространство корпуса может быть защищено также от брызг воды.

За счет закрепления уплотнительной манжеты 1402 в канавке 1401 и тем самым в корпусе 101 уплотнительная манжета соединена с корпусом 101 с защитой от потери. В результате может быть облегчен монтаж на основании 100.

На фиг.16 изображен вид снизу модуля корпуса согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения. Виден модуль 101 корпуса с направляющими цапфами 1400 и винтами 102 с внутренним шестигранником. Внутри объема 303 расположена вставка 309. Барьер 1201 вставки 309 отделяет взрывозащищенную область 1202 от взрывонезащищенной области 1203 корпуса или объема.

Контактная планка 1600 может вести, например, к цифровым входам, которые необязательно должны отвечать требованиям к взрывозащите. Контактные планки 1601, 1602 могут, однако, вести к сенсорным входам, например HART^®-входам или 4-20 мА-входам. Для таких сенсорных входов могут существовать требования к взрывозащите. Барьер 1201 препятствует при этом контакту проводов, вводимых через ввод 1603 во взрывонезащищенную область, с выводами, вводимыми через доступ 1604 во взрывозащищенную область. Таким образом, может быть создан взрывозащищенный защитный корпус.

Дополнительно следует указать на то, что термин «включающий в себя» не исключает другие элементы или этапы, а термин «одна» или «один» не исключает множества. Далее следует указать на то, что признаки или этапы, описанные со ссылкой на один из вышеприведенных примеров осуществления, могут быть использованы также в комбинации с другими признаками или этапами других вышеописанных примеров осуществления. Ссылочные позиции в формуле изобретения не следует рассматривать как ограничение.

Изобретение относится к средствам, предназначенным для защиты полевых приборов, в качестве которых могут быть использованы такие приборы, как, например, уровнемеры, манометры, термометры и т.д. Изобретение направлено на обеспечение эффективной защиты приборов от воздействий окружающей среды, повышение надежности работы приборов в полевых условиях, а также повышение удобства эксплуатации. Этот результат обеспечивается за счет того, что Модульный защитный корпус содержит первый и второй модули. Первый модуль корпуса имеет первый объем и первую потенциальную шину, а второй модуль корпуса имеет второй объем и вторую потенциальную шину. При этом первый и второй модули корпуса выполнены с возможностью соединения в рабочее состояние таким образом, что первый и второй объемы образуют один общий объем. Кроме того, первая и вторая потенциальные шины выполнены с возможностью соединения таким образом, что первая и вторая потенциальные шины в соединенном рабочем состоянии образуют одну общую потенциальную шину для общего объема. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Модульный защитный корпус для полевого прибора, содержащий первый модуль (101) корпуса с первым объемом (303) и первой потенциальной шиной (401, 400, 302, 108), второй модуль (701) корпуса со вторым объемом и второй потенциальной шиной (1000, 1001, 802), причем первый модуль (101) корпуса и второй модуль (701) корпуса выполнены с возможностью соединения между собой, образуя в соединенном рабочем состоянии единый корпус с одним общим объемом, состоящим из первого объема (303) и второго объема, причем первая потенциальная шина (401, 400, 302, 108) и вторая потенциальная шина (1000, 1001, 802) в соединенном рабочем состоянии образуют одну общую потенциальную шину для общего объема.

2. Корпус по п.1, причем первый модуль (101) корпуса и второй модуль (701) корпуса соединены с возможностью поворота.

3. Корпус по п.1, причем, по меньшей мере, один из модулей (101, 701) корпуса содержит устройство (400) для размещения электронной схемы.

4. Корпус по п.3, причем часть устройства для размещения выполнена с возможностью создания электрического контакта, по меньшей мере, с одной из обеих потенциальных шин (401, 400, 302, 108, 1000, 1001, 802).

5. Корпус по п.1, причем, по меньшей мере, одна потенциальная шина из группы, состоящей из первой потенциальной шины (401, 400, 302, 108), второй потенциальной шины (1000, 1001, 802) и общей потенциальной шины, выполнена в виде защиты от электромагнитного воздействия.

6. Корпус по п.1, причем, по меньшей мере, одна потенциальная шина из группы, состоящей из первой потенциальной шины (401, 400, 302, 108), второй потенциальной шины (1000, 1001, 802) и общей потенциальной шины, выполнена в виде выравнивания потенциалов.

7. Корпус по п.1, причем часть, по меньшей мере, одного из модулей (101, 701) корпуса изготовлена из проводящего материала.

8. Корпус по п.1, причем, по меньшей мере, один из модулей (101, 701) корпуса, выбранный из группы, состоящей из первого модуля (101) корпуса и второго модуля (701) корпуса, содержит вставляемую вставку (309), причем вставляемая вставка (309) выполнена с возможностью отделения самозащищенной области объема модуля корпуса от самонезащищенной области объема модуля корпуса.

9. Корпус по п.8, причем вставляемая вставка (309) содержит защищенное от потери крепежное устройство.

10. Корпус по п.9, причем крепежное устройство представляет собой винт.

11. Корпус по п.1, причем, по меньшей мере, один модуль корпуса, выбранный из группы, состоящей из первого модуля (101) корпуса и второго модуля (701) корпуса, имеет внешний проем (803).

12. Корпус по п.11, причем внешний проем (803) выполнен для ввода кабеля.

13. Корпус по п.11, причем внешний проем (803) выполнен для присоединения (802) к потенциальной шине (401, 400, 302, 108, 1000, 1001, 802).

14. Корпус по п.1, причем, по меньшей мере, один модуль корпуса, выбранный из группы, состоящей из первого модуля (101) корпуса и второго модуля (701) корпуса, содержит запорную крышку (100, 703), причем эта крышка (100, 703) выполнена с возможностью снятия с модуля корпуса, причем в рабочем состоянии, в котором крышка (100, 703) снята, доступен объем модуля корпуса.

15. Корпус по п.14, причем между модулем корпуса и запорной крышкой расположено уплотнение (1402).

16. Корпус по п.15, причем уплотнение (1402) выполнено с защитой от потери.

17. Полевой прибор с модульным защитным корпусом по п.1, причем полевой прибор выбран из группы, состоящей из уровнемера, манометра и прибора для измерения предельного уровня.