DE10026033A1

DE10026033A1 - Pressure-proof encapsulated housing of measurement converter, has dielectric wall through which the foot of antenna is adjoined with electrode linked with transmission device of converter circuit

Info

Publication number: DE10026033A1
Application number: DE2000126033
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Scholz
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-12-06
Anticipated expiration: 2020-05-26
Also published as: DE10026033C2

Abstract

The pressure-proof encapsulated housing (10) has a dielectric wall (11) to which the metallic foot (31) of an antenna (30) is installed. An electrode (32) arranged at the inner surface of the dielectric wall, opposite the antenna foot, is connected with the transmission device (21) of the measurement converter circuit (20).

Description

Die Erfindung betrifft einen Messumformer mit einem druckfest gekapselten Messumformergehäuse und einer darin angeordneten Messumformerschaltung zur Umwandlung einer physikalischen Größe in eine elektrische Messgröße.The invention relates to a transmitter with a flameproof encapsulated Transmitter housing and a transmitter circuit arranged in it for Conversion of a physical quantity into an electrical measurement quantity.

Derartige Messumformer sind für sich allgemein bekannt und beispielsweise in DE 197 51 096 für die physikalische Größe Druck in DE 198 50 578 für die physikalische Größe Temperatur und in DE 197 57 689 für die physikalische Größe Weg ausführlich beschrieben.Such transmitters are generally known per se and, for example, in DE 197 51 096 for the physical quantity pressure in DE 198 50 578 for the physical quantity temperature and in DE 197 57 689 for the physical quantity Path described in detail.

Darüber hinaus ist aus der DE 198 50 578 bekannt, derartige Messumformer mit einem Mikroprozessor auszustatten und die elektrische Messgröße über eine Schnittstelle auf eine Zweidraht-Leitung auszugeben.In addition, it is known from DE 198 50 578 that such a transmitter with a Equip microprocessor and the electrical measured variable via an interface to issue a two-wire line.

Weiterhin ist aus der EP 0 788 627 bekannt, Messumformer mit einer Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation mit entfernten Messwertverarbeitungseinrichtungen auszustatten. Dazu ist der Messumformer mit einer Antenne zur Abstrahlung und zum Empfang von Funkwellen ausgestattet.It is also known from EP 0 788 627 to transmitters with an interface for wireless communication with remote measurement processing devices equip. For this purpose the transmitter is equipped with an antenna for radiation and Equipped with radio waves.

Messumformergehäuse und dabei insbesondere druckfest gekapselte Messumformergehäuse für explosionsgeschützte Messumformer zum Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung sind typischerweise aus Metall gefertigt. Dabei besteht das Problem, dass bei gehäuseinterner Anordnung der Antenne die Ausbreitung der Funkwellen durch das metallische Gehäuse behindert wird und bei gehäuseexterner Anordnung der Antenne ein zulassungspflichtiger Durchbruch des druckfest gekapselten Messumformergehäuses eine Schwachstelle der druckfesten Kapselung darstellt.Transmitter housing and in particular flameproof enclosure Transmitter housing for explosion-proof transmitters for use in Explosive environments are typically made of metal. there there is the problem that when the antenna is arranged inside the housing Propagation of radio waves through the metallic housing is hampered and arrangement of the antenna outside the housing is a breakthrough of the flameproof encapsulated transmitter housing is a weak point of the flameproof Encapsulation.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Messumformer mit einem druckfest gekapselten Messumformergehäuse zum Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung anzugeben, der die Ausrüstung mit einer Antenne unter Verzicht auf zulassungspflichtige Durchbrüche gestattet und eine einfache Nachrüstung bestehender Messumformer erlaubt.The invention is therefore based on the object of a transmitter with a Flameproof transmitter housing for use in potentially explosive atmospheres Specify the environment of the equipment without an antenna breakthroughs requiring approval and simple retrofitting existing transmitter allowed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Mitteln des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den nachgeordneten Ansprüchen gezeigt.According to the invention, this object is achieved with the means of claim 1. Advantageous developments of the invention are in the subordinate claims shown.

Die Erfindung geht von einem Messumformer mit einem druckfest gekapselten Messumformergehäuse und einer darin angeordneten Messumformerschaltung zur Umwandlung einer physikalischen Größe in eine elektrische Messgröße aus. Das Messumformergehäuse besteht im wesentlichen aus Metall und weist zumindest einen Gehäusewandbereich auf, der aus einem Dielektrikum gebildet ist.The invention relates to a transmitter with a flameproof enclosure Transmitter housing and a transmitter circuit arranged in it for Conversion of a physical variable into an electrical measured variable. The Transmitter housing consists essentially of metal and has at least one Housing wall area, which is formed from a dielectric.

Die Messumformerschaltung weist zur drahtlosen hochfrequenten Übertragung der elektrischen Messgröße an eine entfernte Messwertverarbeitungseinrichtung zumindest eine Sendeeinrichtung und eine Antenne auf.The transmitter circuit has for wireless high-frequency transmission of electrical measured variable to a remote measured value processing device at least one transmitter and an antenna.

Die Antenne ist mit einem flächigen, metallischen Antennenfuß ausgestattet, der mit der Außenseite des dielektrischen Gehäusewandbereichs verbunden ist. An der dem Antennenfuß gegenüberliegenden Innenseite des dielektrischen Gehäusewandbereichs ist eine Elektrode angeordnet, die mit der Sendeeinrichtung der Messumformerschaltung verbunden ist.The antenna is equipped with a flat, metallic antenna base, which with is connected to the outside of the dielectric housing wall region. At that Antenna base opposite inside of the dielectric An electrode is arranged in the housing wall area, which is connected to the transmitting device Transmitter circuit is connected.

Der flächige, metallische Antennenfuß und die Elektrode bilden über den dielektrischen Gehäusewandbereich einen Kondensator. Dadurch wird das hochfrequente Sendesignal kapazitiv von der Sendeeinrichtung der Messumformerschaltung im Inneren des Messumformers auf die Antenne außerhalb des Messumformers unter Verzicht auf Gehäusewanddurchbrüche übertragen. Das Messumformergehäuse bleibt dabei unangetastet. Die druckfeste Kapselung bleibt unbeeinträchtigt.The flat, metallic antenna base and the electrode form over the dielectric Housing wall area a capacitor. This makes the high frequency Capacitive transmission signal from the transmitter of the transmitter circuit in the Inside the transmitter on the antenna outside the transmitter below Transfer of housing wall openings not transferred. The transmitter housing remains untouched. The pressure-tight encapsulation remains unaffected.

Vorteilhafterweise wir dadurch eine erneute Zertifizierung des Messumformergehäuses vermieden.This advantageously means that the transmitter housing is re-certified avoided.

Durch die auf die Oberfläche des dielektrischen Gehäusewandbereichs begrenzte Erstreckung der Übertragungsmittel ist die Nachrüstung bestehender Messumformer sehr einfach auszuführen. Dazu sind lediglich an der Innenseite des dielektrischen Gehäusewandbereichs die Elektrode anzubringen und mit der Sendeeinrichtung der Messumformerschaltung zu verbinden sowie an der Außenseite des dielektrischen Gehäusewandbereichs die Antenne anzubringen, wobei der Antennefuß der Elektrode gegenüberliegt.By the limited to the surface of the dielectric housing wall area Extension of the transmission means is the retrofitting of existing transmitters very easy to do. This is done only on the inside of the dielectric Housing wall area to attach the electrode and with the transmitter of the Connect transmitter circuit as well as on the outside of the dielectric Housing wall area to attach the antenna, the antenna foot of the electrode opposite.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt dazu den prinzipiellen Aufbau eines Messumformers in teilweise geschnittener Darstellung.Further details and advantages of the invention are described below with the aid of a Embodiment explained in more detail. The only figure shows the principle Structure of a transmitter in a partially sectioned representation.

Der Messumformer besteht im wesentlichen aus einem Messumformergehäuse 10 und einer Messumformerschaltung 20. Das Messumformergehäuse 10 besteht aus Metall und weist einen Gehäusewandbereich 11 aus dielektrischem Material auf. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist dieser Gehäusewandbereich 11 durch ein Glasfenster gebildet. Das Glasfenster ist druckfest in das Messumformergehäuse 10 eingelassen.The transmitter essentially consists of a transmitter housing 10 and a transmitter circuit 20 . The transmitter housing 10 is made of metal and has a housing wall region 11 made of dielectric material. In an advantageous embodiment of the invention, this housing wall area 11 is formed by a glass window. The glass window is embedded pressure-tight in the transmitter housing 10 .

Die Messumformerschaltung 20 weist neben den Mitteln zur Umwandlung einer mit einem Sensor 40 aufgenommenen physikalischen Größe in eine elektrische Messgröße zumindest eine Sendeeinrichtung 21 zur drahtlosen hochfrequenten Übertragung der elektrischen Messgröße an eine entfernte Messwertverarbeitungseinrichtung auf. An die Sendeeinrichtung 21 ist eine Antenne 30 mittel kapazitiver Ankopplung angeschlossen. Dazu weist die Antenne 30 einen flächigen, metallischen Antennenfuß 31 auf, der mit der Außenseite des Glasfensters 11 verbunden ist. Dem Antennenfuß 31 gegenüberliegend ist eine an der Innenseite des Glasfensters 11 angeordnete Elektrode 32 angeordnet, die galvanisch mit der Sendeeinrichtung 21 der Messumformerschaltung 20 verbunden ist. In addition to the means for converting a physical variable recorded with a sensor 40 into an electrical measured variable, the transmitter circuit 20 has at least one transmitter device 21 for wireless high-frequency transmission of the electrical measured variable to a remote measured value processing device. An antenna 30 is connected to the transmitting device 21 by means of capacitive coupling. For this purpose, the antenna 30 has a flat, metallic antenna base 31 which is connected to the outside of the glass window 11 . Opposite the antenna base 31 is an electrode 32 which is arranged on the inside of the glass window 11 and is galvanically connected to the transmitter 21 of the transmitter circuit 20 .

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Elektrode 32 und der Antennenfuß 31 auf das Glasfenster geklebt. Dadurch werden zusätzliche Öffnungen in dem druckfest gekapselten Messumformergehäuse 10 vermieden.In an advantageous embodiment of the invention, the electrode 32 and the antenna base 31 are glued to the glass window. This avoids additional openings in the pressure-tight encapsulated transmitter housing 10 .

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messumformerschaltung 20 eine Empfangseinrichtung aufweist und dass die Elektrode 32 mit der Sendeeinrichtung 21 und der Empfangseinrichtung verbunden ist. In vorteilhafter Weise wird durch die Hinzuziehung einer Empfangseinrichtung eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Messumformer und einer entfernten Messwertverarbeitungseinrichtung ermöglicht, die eine Parametrierung des Messumformers gestattet. In a further embodiment of the invention it is provided that the transmitter circuit 20 has a receiving device and that the electrode 32 is connected to the transmitting device 21 and the receiving device. Advantageously, the use of a receiving device enables bidirectional communication between the transmitter and a remote measured value processing device, which permits parameterization of the transmitter.

Reference list

1010th

Messumformergehäuse
Transmitter housing

1111

Gehäusewandbereich
Housing wall area

2020th

Messumformerschaltung
Transmitter circuit

2121

Sendeeinrichtung
Sending device

3030th

Antenne
antenna

3131

Antennenfuß
Antenna base

3232

Elektrode
electrode

4040

Sensor
sensor

Claims

1. Transmitter with a pressure-tight encapsulated transmitter housing ( 10 ) and a transmitter circuit ( 20 ) arranged therein for converting a physical variable into an electrical measured variable,
wherein the transmitter circuit ( 20 ) has at least one transmitting device ( 21 ) for wireless high-frequency transmission of the electrical measured variable to a remote measured value processing device,
the pressure-tight encapsulated transmitter housing ( 10 ) consists essentially of metal and at least one housing wall area ( 11 ) consists of a dielectric,
an antenna ( 30 ) with a flat, metallic antenna base ( 31 ) is provided for wireless transmission, which is connected to the outside of the dielectric housing wall area ( 11 ),
wherein an electrode ( 32 ) opposite the antenna base ( 31 ) and arranged on the inside of the dielectric housing wall area ( 11 ) is connected to the transmission device ( 21 ) of the transmitter circuit ( 20 ).

2. Transmitter according to claim 1, characterized in that the dielectric housing wall region ( 11 ) is formed by a glass window in the housing wall of the flameproof encapsulated transmitter housing ( 10 ).

3. Transmitter according to claim 2, characterized in that the antenna base ( 31 ) and the electrode ( 32 ) are glued to the glass window ( 11 ).

4. Transmitter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the transmitter circuit ( 20 ) has a receiving device and that the electrode ( 32 ) is connected to the transmitting device ( 21 ) and the receiving device.