WO2002095420A2 - Process connection - Google Patents

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WO2002095420A2
WO2002095420A2 PCT/EP2002/005063 EP0205063W WO02095420A2 WO 2002095420 A2 WO2002095420 A2 WO 2002095420A2 EP 0205063 W EP0205063 W EP 0205063W WO 02095420 A2 WO02095420 A2 WO 02095420A2
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WO
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process connection
housing
shaped
cable
probe
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PCT/EP2002/005063
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German (de)
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WO2002095420A3 (en
Inventor
Robert Schmidt
Hans-Jörg Florenz
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Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg
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Publication date
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Publication of WO2002095420A3 publication Critical patent/WO2002095420A3/en

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments

Definitions

  • the invention relates to a process connection with a housing and at least one rod or rope-shaped probe.
  • the invention relates in particular to such a process connection in which the rod-shaped or rope-shaped probe for measuring a physical variable or a state of a medium, such as e.g. whose temperature, pressure, limit or fill level serves in a container.
  • Known process connections of this type are attached to or on the container by means of a process connection device such that the rod-shaped or rope-shaped probe projects into the container.
  • a process connection device such that the rod-shaped or rope-shaped probe projects into the container.
  • the rod-shaped or rope-shaped probe is immersed in the medium.
  • the rod-shaped or rope-shaped probe itself comprises, for example, one or more metal or metallized rods which serve as electrodes.
  • the rod-shaped or rope-shaped probe can also be a cable, on the end of which projects into the container, a separate sensor element, usually an electrical transducer, for example a pressure sensor, is attached.
  • the probe or its individual rods or the electrical conductors of the cable protrude into the interior of the housing of the process connection, where they are electrically contacted.
  • the rods, the cable or its electrical conductor are fastened mechanically securely and often also in a liquid-tight and / or gas-tight manner in the housing area which faces the container or projects into it.
  • a user wishes to have such a process connection equipped with a conductive probe for detecting a limit level of the medium in the container is a switching output in addition to the measurement signal output, by means of which a pump can be switched on or off depending on the detected limit level, he usually has to dismantle the installed process connection and replace it with another device with a switching output.
  • the invention is therefore based on the object of avoiding the disadvantages mentioned above and of creating a universally usable process connection which, depending on the application, is designed in the simplest manner and is as small as possible and which is also expandable and improved in terms of safety technology for additional applications.
  • a receiving device for at least one rod-shaped or rope-shaped probe
  • the pot-shaped housing on its side facing away from the process has a standardized fastening device and can be closed there.
  • the essential idea of the invention is to provide a relatively simple process connection for at least one rod-shaped or rope-shaped probe, which can be used per se for the intended application, for example as a level indicator, but which can be connected to additional and via a standardized fastening device in its container-facing area can be combined with a further additional housing or a further device.
  • a further preferred embodiment of the invention therefore relates to a process connection, the cup-shaped housing of which is closed and supplemented by a second housing which accommodates an electronic circuit.
  • a process connection it is provided that an electronic circuit is also accommodated in its cup-shaped housing.
  • Yet another embodiment of the invention relates to a process connection in which the second housing has at least one cable bushing through which a cable that is used to transmit measurement and / or switching signals is led out of the second housing.
  • Such an embodiment is particularly advantageous in the case of a permanently installed process connection according to the invention, which has, for example, a cable bushing for a test line outlet. If an additional switching output is later desired, a second housing with such a switching output is simply connected to the cup-shaped housing according to the invention via the standardized fastening device.
  • the additional switching output is achieved without the process connection already installed having to be replaced. It is only expanded as requested. This is particularly important when connecting a process to a pressurized container or to a container with a dangerous medium that must not be released into the atmosphere. If the receiving device for the probe is designed to be gastight and pressure-tight in the usual way, it is not necessary to depressurize the container or to drain the medium or to dismantle or replace the installed process connection.
  • the originally assembled process connection after The invention can remain on the container and is only supplemented by an additional housing attached to the process connection.
  • cables carrying measurement signals are routed through the cable bushing in the second housing and switching signals are routed through the cable bushing of the cup-shaped housing.
  • the particular advantage of this embodiment is that the interiors of the two housings can be designed separately from one another so that they meet EX protection regulations. This makes it possible to clearly separate the measuring line from the switching outputs, not only in terms of space but also in terms of safety.
  • connection device which can be a flange or comprises an external thread applied to a connection area.
  • Another particular advantage of the process connection according to the invention is that, in the case of a corrosive or highly corrosive medium in the container, only the part that is in contact with the interior of the container has to be made of corrosion-resistant material. During the process connection, this can be the corresponding part of the receiving device for the probe, but it can also be the entire process connection if it is very small.
  • the additional second housing can then be made of any material per se.
  • the invention makes it possible to combine housings, which are each made of a different and any material, if the requirements determined by the applications are observed. It is of course also possible to replace a second housing attached to the pot-shaped housing with another second housing at any time if this is desired or due to changed operating conditions e.g. is required.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a process connection according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic sectional view of the process connection of FIG. 1 with a second housing attached to it on a reduced scale.
  • a process connection 10 is shown according to the invention, which is fastened in a wall 20 of a container, not shown here.
  • the process connection 10 comprises a pot-shaped housing 112, the wall 114 of which encloses an interior 116.
  • a receptacle 118 for a rope or rod-shaped probe 120 is provided in the bottom of the pot-shaped housing 112, which in this exemplary embodiment consists of three rods 122 which protrude into the interior 116 of the pot-shaped housing 112.
  • the rods 122 are metallic rods and, in the application of the process connection 10 illustrated here, serve, for example in the sense of a conductive probe, as electrodes for detecting a limit level of a medium located in the container but not shown here for reasons of simplification.
  • the measuring principle of such conductive probes is known per se, it is therefore not explained in more detail here.
  • the exemplary embodiment shown here shows three rod-shaped electrodes, but it can also be only two electrodes or also more than three for other conductive measurements without restricting the invention. It is also conceivable to equip the inventive process connection 10 with other rod-shaped probes, for example for capacitive measurements, or to use it for other rope-shaped measuring probes.
  • the process connection according to the invention can comprise a rope-shaped cable, at the lower end of which protrudes as deeply as possible into the container and the medium, a pressure measuring element for hydrostatic determination of a fill level of the medium is attached.
  • the invention is versatile in this point and is not limited to the applications shown or described.
  • the receptacle 118 of the pot-shaped housing 112 is preferably not only used for the sufficient mechanical fastening of the rod-shaped (120) or rope-shaped probe, but is also designed to be as liquid-tight and better still gas-tight as possible to prevent that Medium from the Containers either in a liquid or in a gaseous state into the pot-shaped housing 112 and from there possibly into the atmosphere.
  • the process connection 10 is fastened in the wall 20 of the container by means of a process connection device 124, this process connection device 124 preferably being a screw connection, as illustrated in FIG. 1, in which the cup-shaped housing 112 is provided with an external thread in the area of the process connection device 124 and in a corresponding internal thread is screwed into the wall 20 of the container.
  • the process connection device is a flange connection, not shown here, another suitable connection device, e.g. Adhesive or press-in devices that are as liquid-tight as possible and, if the application requires, also gas-tight.
  • Adhesive or press-in devices that are as liquid-tight as possible and, if the application requires, also gas-tight.
  • the sealing means required for this purpose are not shown in the process connection device 124 illustrated in FIG.
  • the pot-shaped housing 112 is provided with a first cable bushing 126, which in the exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 1 is closed by a cover, which is not shown here.
  • the first cable bushing 126 is designed in a manner known per se. Cable bushings do not always have to be provided with blind plugs by the manufacturer, but can also be ones in which a delivery opening provided in wall 114 is still closed by housing material, but is prepared so that, if necessary, the opening in wall 114 can be made by breaking out the closure.
  • the rods 122 of the probe 120 of the process connection 10 are, as usual, connected in the interior of the pot-shaped housing 112 to electrical conductors, not shown here, which are combined in a cable 136, shown here in broken lines, and from the interior 116 through the first cable bushing 126 are brought out.
  • a cable is used, for example, to forward measurement signals present at the probe 120 to a control room or other device used for process control.
  • a standardized fastening device 130 is provided on the side of the process connection 10 facing away from the container, that is to say on its side 128 facing away from the process.
  • this can be a thread onto which a first screw cover 132 provided with a corresponding thread is screwed, which thus closes the pot-shaped housing 112.
  • an O-ring seat 134 can also be provided in the region of a sealing shoulder of the first screw cover 132, as shown in FIG. 1.
  • the arrangement of a standardized fastening device 130 illustrated in FIG. 1 on the pot-shaped housing 112 and the corresponding thread of the first screw cover 132 is selected as an example.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the process connection 10 according to FIG. 1. Identical elements and components of the process connection 10 are identified by the same reference symbols.
  • the process connection in FIG. 2 is expanded by a second housing 212.
  • the second housing 212 is preferably provided with a thread corresponding to the standardized thread 130 (see FIG. 1) and is instead of the first screw cover 132 (see FIG. 1) on the side facing away from the container 20 128 screwed onto the cup-shaped housing 112.
  • the desired thread pairing by means of an internal thread in the cup-shaped housing 112 and an external thread on a corresponding part of the screw cover.
  • a wide variety of thread shapes and types can also be used, provided that they guarantee the desired mechanical properties and / or meet the requirements imposed on tightness. It is also conceivable to use other types of fastenings, such as, for example, adhesive connections, press-in connections, those with fastening clips or also those with adapters, which are arranged between the pot-shaped housing 114 and the second housing 212. This makes the Process connection 10 possible with almost all common housings of field measuring devices as second housing 212.
  • a wall 214 of the second housing 212 encloses an interior space 216 which serves to receive a first electronic circuit 218.
  • the second housing has a cable bushing 226, through which a cable 236 shown here in broken lines, which is connected, for example, to the first electronic circuit 218, is led out.
  • the second housing 212 is preferably a customary standard housing for field measuring devices in process measurement technology and, as is customary in the case of these, is closed by a second cover 232, preferably a screw-on cover.
  • the first electronic circuit 218 can either be connected to the probe 120, i.e. be conductively connected to the individual rods 122 of the probe or, as indicated in FIG. 2, is electrically connected to a second electronic circuit 238 in the pot-shaped housing 112, for example via a plug connection 240. Electrical conductors from the first and / or from the second Electronics circuit 218 and 238 are combined in cable 236, which establishes a connection to a higher-level unit in the field or to the control room. If separate cables for measuring signal lines and for switching outputs are desired, in the embodiment of the process connection 10 according to the invention shown in FIG. 2, a further cable 136 can also be led out through the first cable bushing 126, similar to the illustration in FIG. 1.

Abstract

The invention relates to a universal process connection (10) with a housing (112), a rod-shaped or wire-shaped probe and a standardized fastening device (130), by means of which said process connection can be extended with any other further housing (212).

Description

Prozeßanschluß process connection
Die Erfindung betrifft einen Prozeßanschluß mit einem Gehäuse und wenigstens einer stab- oder seilförmige Sonde. Die Erfindung betrifft insbesondere einen solchen Prozeßanschluß, bei dem die stab- oder seilförmige Sonde zur Messung einer physikalischen Variablen oder eines Zustands eines Mediums, wie z.B. dessen Temperatur, Druck, Grenz- oder Füllstand, in einem Behälter dient.The invention relates to a process connection with a housing and at least one rod or rope-shaped probe. The invention relates in particular to such a process connection in which the rod-shaped or rope-shaped probe for measuring a physical variable or a state of a medium, such as e.g. whose temperature, pressure, limit or fill level serves in a container.
Bekannte Prozeßanschlüsse dieser Art sind mittels einer Prozeßanschlußvorrichtung an oder auf dem Behälter derart befestigt, daß die stab- oder seilförmige Sonde in den Behälter hineinragt. Dabei kann je nach Anwendungsfall auch vorgesehen sein, daß die stab- oder seilförmige Sonde in das Medium eintaucht. Die stab- oder seilförmige Sonde selbst umfaßt beispielsweise einen oder mehrere Metall- oder metallisierten Stäbe, die als Elektroden dienen. Die stab- oder seilförmige Sonde kann aber auch ein Kabel sein, an dessen in den Behälter ragendem Ende ein separates Sensorelement, üblicherweise ein elektrischer Wandler, beispielsweise ein Drucksensor, befestigt ist.Known process connections of this type are attached to or on the container by means of a process connection device such that the rod-shaped or rope-shaped probe projects into the container. Depending on the application, it can also be provided that the rod-shaped or rope-shaped probe is immersed in the medium. The rod-shaped or rope-shaped probe itself comprises, for example, one or more metal or metallized rods which serve as electrodes. The rod-shaped or rope-shaped probe can also be a cable, on the end of which projects into the container, a separate sensor element, usually an electrical transducer, for example a pressure sensor, is attached.
In den geschilderten Fällen ragt die Sonde bzw. ragen ihre einzelnen Stäbe oder die elektrischen Leiter des Kabels ins Innere des Gehäuses des Prozeßanschlusses hinein, wo sie elektrisch kontaktiert werden. Die Stäbe, das Kabel bzw. dessen elektrische Leiter sind in dem Gehäusebereich, der dem Behälter zugewandt ist oder dort hineinragt mechanisch sicher und häufig auch flüssigkeits- und/oder gasdicht befestigt.In the cases described, the probe or its individual rods or the electrical conductors of the cable protrude into the interior of the housing of the process connection, where they are electrically contacted. The rods, the cable or its electrical conductor are fastened mechanically securely and often also in a liquid-tight and / or gas-tight manner in the housing area which faces the container or projects into it.
Bei den bisher bekannten Prozeßanschlüssen dieser Art hat es sich als nachteilig erwiesen, daß sie je nach Anwendung in verschiedenen Gehäusegrößen und - Formen ausgeführt werden. Die Hersteller solcher Prozeßanschlüsse müssen eine große Anzahl unterschiedlichster Ausführungen bereithalten, was sich negativ auf die Herstellungs- und Lagerhaltungskosten und damit letztlich auf den Abgabepreis auswirkt.With the previously known process connections of this type, it has proven to be disadvantageous that they are designed in different housing sizes and shapes, depending on the application. The manufacturers of such process connections have to keep a large number of different designs available, which has a negative effect on the production and storage costs and thus ultimately on the selling price.
Ein anderes Problem bei einigen bekannten Prozeßanschlüssen besteht darin, daß sie auf eine bestimmte Anwendung festgelegt sind. Wünscht beispielsweise ein Anwender bei einem solchen Prozeßanschluß, der mit einer konduktiven Sonde zur Erfassung eines Grenzstandes des Mediums im Behälter ausgerüstet ist, einen zusätzlich zum Meßsignalausgang einen Schaltausgang, mittels dessen eine Pumpe in Abhängigkeit des detektierten Grenzstands ein- bzw. abgeschaltet werden kann, muß er den installierten Prozeßanschluß üblicherweise demontieren und ihn durch ein anderes Gerät mit einem Schaltausgang ersetzen.Another problem with some known process connections is that they are specific to a particular application. For example, a user wishes to have such a process connection equipped with a conductive probe for detecting a limit level of the medium in the container is a switching output in addition to the measurement signal output, by means of which a pump can be switched on or off depending on the detected limit level, he usually has to dismantle the installed process connection and replace it with another device with a switching output.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und einen universell verwendbaren Prozeßanschluß zu schaffen, der je nach Anwendung in einfachster Weise gestaltet und so kleinbauend wie möglich ist und der aber auch für zusätzliche Anwendungen erweiterbar und sicherheitstechnisch verbessert ist.The invention is therefore based on the object of avoiding the disadvantages mentioned above and of creating a universally usable process connection which, depending on the application, is designed in the simplest manner and is as small as possible and which is also expandable and improved in terms of safety technology for additional applications.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Prozeßanschluß mitThis problem is solved by a process connection with
- einem topfförmigen Gehäuse,- a pot-shaped housing,
- einem darin befindlichen Innenraum,- an interior inside,
- einer Aufnahmevorrichtung für wenigstens eine stab- oder seilförmige Sonde,a receiving device for at least one rod-shaped or rope-shaped probe,
- welche Sonde in den Innenraum hineinragt,- which probe protrudes into the interior,
- einer Prozeßanschlußvorrichtung und- A process connection device and
-- durch die Kabel, mittels derer Meß- und/oder Schaltsignale übertragen werden, aus dem Innenraum herausgeführt werden können,can be led out of the interior through the cables, by means of which measurement and / or switching signals are transmitted,
- wobei das topfförmige Gehäuse auf seiner vom Prozeß abgewandten Seite eine standardisierte Befestigungsvorrichtung aufweist und dort verschlossen werden kann.- The pot-shaped housing on its side facing away from the process has a standardized fastening device and can be closed there.
Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, einen relativ einfachen Prozeßanschluß für wenigstens eine stab- oder seilförmige Sonde zu schaffen, der an sich für die vorgesehene Anwendung, beispielsweise als Grenzstandgeber, verwendbar ist, der aber durch Verbindung mit zusätzlichen und über eine standardisierte Befestigungsvorrichtung in seinem Behälter-abgewandten Bereich mit einem weiteren zusätzlichen Gehäuse bzw. einer weiteren Vorrichtung kombinierbar ist.The essential idea of the invention is to provide a relatively simple process connection for at least one rod-shaped or rope-shaped probe, which can be used per se for the intended application, for example as a level indicator, but which can be connected to additional and via a standardized fastening device in its container-facing area can be combined with a further additional housing or a further device.
Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft daher einen Prozeßanschluß, dessen topfförmiges Gehäuse durch ein zweites Gehäuse verschlossen und ergänzt wird, das eine elektronische Schaltung aufnimmt. In weiterer Ausgestaltung des Prozeßanschlusses nach der Erfindung ist vorgesehen, daß auch in dessen topfförmigem Gehäuse eine elektronische Schaltung untergebracht ist.A further preferred embodiment of the invention therefore relates to a process connection, the cup-shaped housing of which is closed and supplemented by a second housing which accommodates an electronic circuit. In a further embodiment of the process connection according to the invention, it is provided that an electronic circuit is also accommodated in its cup-shaped housing.
Bei diesen Ausführungsformen ist es möglich, zunächst eine minimale Elektronikschaltung im topfförmigen Gehäuse des Prozeßanschlusses unterzubringen, dessen Innenraum an sich recht begrenzt ist. Falls dann der Anwender eine weitere, kompliziertere Elektronikschaltung benötigt, kann er diese in einem zweiten Gehäuse mit größerem Innenraum unterbringen und das zweite Gehäuse auf dem Prozeßanschluß zu befestigen. Auf diese Weise können bei einem heißen Medium im Behältern die Gehäuse thermisch voneinander getrennt werden und so die empfindlichere Elektronikschaltung im äußeren, zweiten Gehäuse untergebracht werden.In these embodiments, it is possible to first accommodate a minimal electronic circuit in the pot-shaped housing of the process connection, the interior of which is quite limited per se. If the user then needs a further, more complicated electronic circuit, he can accommodate it in a second housing with a larger interior space and fasten the second housing on the process connection. In this way, the housing can be thermally separated from one another in the case of a hot medium in the container, and the more sensitive electronic circuit can thus be accommodated in the outer, second housing.
Andere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung haben die elektrischen Verbindungen der elektronischen Schaltungen mit der Sonde zum Gegenstand, die wiederum auch selbst miteinander verbunden sein können.Other preferred embodiments of the invention relate to the electrical connections of the electronic circuits to the probe, which in turn can also be connected to one another.
Noch eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Prozeßanschluß, bei dem das zweite Gehäuse wenigstens eine Kabeldurchführung aufweist, durch die ein Kabel, das zur Übertragung von Meß- und/oder Schaltsignale dient, aus dem zweiten Gehäuse herausgeführt wird.Yet another embodiment of the invention relates to a process connection in which the second housing has at least one cable bushing through which a cable that is used to transmit measurement and / or switching signals is led out of the second housing.
Eine solche Ausführung ist besonders vorteilhaft bei einem fest installierten Prozeßanschluß nach der Erfindung, der z.B. eine Kabeldurchführung für einen Meßleitungsausgang hat. Wenn später ein zusätzlicher Schaltausgang gewünscht wird, wird einfach ein zweites Gehäuse mit einem solchen Schaltausgang erfindungsgemäß über die standardisierte Befestigungsvorrichtung mit dem topfförmigen Gehäuse verbunden. Der zusätzliche Schaltausgang wird erzielt, ohne daß der bereits installierte Prozeßanschlusses ersetzt werden muß. Er wird nur wunschgemäß erweitert. Dies ist besonders wichtig bei einem Prozeßanschluß an einem unter Druck stehenden Behälter oder an einem Behälter mit einem gefährlichen Medium, das nicht in die Atmosphäre gelangen darf. Sofern die Aufnahmevorrichtung für die Sonde in üblicher Weise gas- und druckdicht ausgeführt ist, ist es nicht erforderlich, den Behälter drucklos zu machen oder das Medium abzulassen oder den installierten Prozeßanschluß zu demontieren oder zu ersetzen. Der ursprünglich montierte Prozeßanschluß nach der Erfindung kann am Behälter verbleiben und wird nur durch ein zusätzliches, am Prozeßanschluß angebrachtes Gehäuse ergänzt.Such an embodiment is particularly advantageous in the case of a permanently installed process connection according to the invention, which has, for example, a cable bushing for a test line outlet. If an additional switching output is later desired, a second housing with such a switching output is simply connected to the cup-shaped housing according to the invention via the standardized fastening device. The additional switching output is achieved without the process connection already installed having to be replaced. It is only expanded as requested. This is particularly important when connecting a process to a pressurized container or to a container with a dangerous medium that must not be released into the atmosphere. If the receiving device for the probe is designed to be gastight and pressure-tight in the usual way, it is not necessary to depressurize the container or to drain the medium or to dismantle or replace the installed process connection. The originally assembled process connection after The invention can remain on the container and is only supplemented by an additional housing attached to the process connection.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Prozeßanschlusses nach der Erfindung werden Meßsignale führenden Kabel durch die Kabeldurchführung im zweiten Gehäuse und Schaltsignale führenden Kabel durch die Kabeldurchführung des topfförmigen Gehäuses Gehäuse geführt.In another preferred embodiment of the process connection according to the invention, cables carrying measurement signals are routed through the cable bushing in the second housing and switching signals are routed through the cable bushing of the cup-shaped housing.
Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß die Innenräume der zwei Gehäuse voneinander getrennt ausgeführt werden können, so daß sie EX-Schutz- Bestimmungen genügen. Damit ist es möglich, die Meßleitungs- klar von den Schaltausgängen voneinander zu trennen, und zwar nicht nur räumlich sondern auch sicherheitstechnisch.The particular advantage of this embodiment is that the interiors of the two housings can be designed separately from one another so that they meet EX protection regulations. This makes it possible to clearly separate the measuring line from the switching outputs, not only in terms of space but also in terms of safety.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen die Prozeßanschlußvorrichtung, die ein Flansch sein kann oder ein auf einem Anschlußbereich aufgebrachtes Außengewinde umfaßt.Further refinements of the invention relate to the process connection device, which can be a flange or comprises an external thread applied to a connection area.
Ein anderer besonderer Vorteil des Prozeßanschlusses nach der Erfindung besteht darin, daß bei einem korrosiven bzw. hoch korrosiven Medium im Behälter nur der Teil aus korrosionsfestem Werkstoff gefertigt sein muß, der in Kontakt mit dem Behälterinneren steht. Dies kann beim Prozeßanschluß der entsprechende Teil der Aufnahmevorrichtung für die Sonde sein, es kann aber auch der ganze Prozeßanschluß sein, sofern er sehr klein ist. Das zusätzliche zweite Gehäuse kann dann aus an sich beliebigem Material gefertigt sein. Überhaupt erlaubt die Erfindung, Gehäuse zu kombinieren, die jedes aus einem anderen und beliebigem Material gefertigt sind, wenn die durch die Anwendungen bestimmten Anforderungen beachtet werden. Ebenso ist natürlich möglich, ein zweites, auf dem topfförmigen Gehäuse befestigtes Gehäuse jederzeit durch ein anderes zweites Gehäuse zu ersetzen, wenn dies gewünscht oder durch geänderte Betriebsbedingungen z.B. erforderlich wird.Another particular advantage of the process connection according to the invention is that, in the case of a corrosive or highly corrosive medium in the container, only the part that is in contact with the interior of the container has to be made of corrosion-resistant material. During the process connection, this can be the corresponding part of the receiving device for the probe, but it can also be the entire process connection if it is very small. The additional second housing can then be made of any material per se. In general, the invention makes it possible to combine housings, which are each made of a different and any material, if the requirements determined by the applications are observed. It is of course also possible to replace a second housing attached to the pot-shaped housing with another second housing at any time if this is desired or due to changed operating conditions e.g. is required.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und unter Zuhilfenahme von Zeichnungen genauer beschrieben und erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Prozeßanschlusses nach der Erfindung; undThe invention is described and explained in more detail below with the aid of a preferred exemplary embodiment and with the aid of drawings. Show: Figure 1 is a schematic sectional view of a process connection according to the invention. and
Fig. 2: eine schematische Schnittdarstellung des Prozeßanschlusses nach Fig. 1 mit einem darauf befestigten zweiten Gehäuse in verkleinertem Maßstab.Fig. 2 is a schematic sectional view of the process connection of FIG. 1 with a second housing attached to it on a reduced scale.
In Fig. 1 ist ein Prozeßanschluß 10 nach der Erfindung dargestellt, der in einer Wand 20 eines hier nicht näher dargestellten Behälters befestigt ist. Der Prozeßanschluß 10 umfaßt ein topfförmiges Gehäuse 112, dessen Wand 114 einen Innenraum 116 umschließt. Quasi im Boden des topfförmigen Gehäuses 112 ist eine Aufnahmevorrichtung 118 für eine seil- bzw. stabförmige Sonde 120 vorgesehen, die bei diesem Ausführungsbeispiel aus drei Stäben 122 besteht, die in den Innenraum 116 des topfförmigen Gehäuses 112 hineinragen. Die Stäbe 122 sind metallische Stäbe und dienen bei der hier veranschaulichten Anwendung des Prozeßanschlusses 10 beispielsweise im Sinne einer konduktiven Sonde als Elektroden zur Erfassung eines Grenzstandes eines im Behälter befindlichen, aber hier aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellten Mediums. Das Meßprinzip solcher konduktiver Sonden ist an sich bekannt, es wird daher hier nicht näher erläutert.In Fig. 1, a process connection 10 is shown according to the invention, which is fastened in a wall 20 of a container, not shown here. The process connection 10 comprises a pot-shaped housing 112, the wall 114 of which encloses an interior 116. A receptacle 118 for a rope or rod-shaped probe 120 is provided in the bottom of the pot-shaped housing 112, which in this exemplary embodiment consists of three rods 122 which protrude into the interior 116 of the pot-shaped housing 112. The rods 122 are metallic rods and, in the application of the process connection 10 illustrated here, serve, for example in the sense of a conductive probe, as electrodes for detecting a limit level of a medium located in the container but not shown here for reasons of simplification. The measuring principle of such conductive probes is known per se, it is therefore not explained in more detail here.
Das hier dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt drei stabförmige Elektroden, es können aber auch für andere konduktive Messungen ohne Einschränkung der Erfindung nur zwei Elektroden oder auch mehr als drei sein. Ebenso ist es denkbar, den erfinderischen Prozeßanschluß 10 mit anderen stabförmigen Sonden zu bestücken, z.B. für kapazitive Messungen, oder ihn für andere, seilförmige Meßsonden zu verwenden. Beispielsweise kann dann der Prozeßanschluß nach der Erfindung statt der hier dargestellten drei metallischen Stäbe ein seilförmiges Kabel umfassen, an dessen unterem, möglichst tief in den Behälter und das Medium hineinragenden Ende ein Druckmeßelement zur hydrostatischen Bestimmung eines Füllstandes des Mediums angebracht ist. Die Erfindung ist in diesem Punkt vielseitig verwendbar und nicht auf die dargestellten bzw. beschriebenen Anwendungen beschränkt. Vorzugsweise dient jedoch bei stab- oder seilförmigen Sonden die Aufnahmevorrichtung 118 des topfförmigen Gehäuses 112 nicht nur zur ausreichenden mechanischen Befestigung der stab- (120) bzw. seilförmigen Sonde, sondern ist auch möglichst flüssigkeitsdicht und besser noch gasdicht ausgeführt, um zu verhindern, daß das Medium aus dem Behälter entweder in flüssigem oder in gasförmigen Zustand ins topfförmigen Gehäuse 112 und von dort möglicherweise weiter in die Atmosphäre gelangt.The exemplary embodiment shown here shows three rod-shaped electrodes, but it can also be only two electrodes or also more than three for other conductive measurements without restricting the invention. It is also conceivable to equip the inventive process connection 10 with other rod-shaped probes, for example for capacitive measurements, or to use it for other rope-shaped measuring probes. For example, instead of the three metallic rods shown here, the process connection according to the invention can comprise a rope-shaped cable, at the lower end of which protrudes as deeply as possible into the container and the medium, a pressure measuring element for hydrostatic determination of a fill level of the medium is attached. The invention is versatile in this point and is not limited to the applications shown or described. However, in the case of rod-shaped or rope-shaped probes, the receptacle 118 of the pot-shaped housing 112 is preferably not only used for the sufficient mechanical fastening of the rod-shaped (120) or rope-shaped probe, but is also designed to be as liquid-tight and better still gas-tight as possible to prevent that Medium from the Containers either in a liquid or in a gaseous state into the pot-shaped housing 112 and from there possibly into the atmosphere.
Der Prozeßanschluß 10 ist mittels einer Prozeßanschlußvorrichtung 124 in der Wand 20 des Behälters befestigt, wobei diese Prozeßanschlußvorrichtung 124 vorzugsweise, wie in Fig. 1 veranschaulicht, eine Schraubverbindung ist, bei der das topfförmige Gehäuse 112 im Bereich der Prozeßanschlußvorrichtung 124 mit einem Außengewinde versehen und in ein entsprechendes Innengewinde in der Wand 20 des Behälters eingeschraubt wird. Es ist auch denkbar, daß die Prozeßanschlußvorrichtung eine, hier nicht dargestellte, Flanschverbindung ist eine andere geeignete Anschlußvorrichtung, wie z.B. Klebe- oder Einpreßvorrichtungen, die möglichst flüssigkeitdicht und, wenn die Anwendung es erfordert, auch gasdicht ausgeführt wird. Die dazu erforderlichen Dichtmittel sind bei der in Fig. 1 veranschaulichten Prozeßanschlußvorrichtung 124 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt, da sie dem Fachmann hinreichend geläufig sind. Anderseits sind auch Adapterstücke oder -Ringe denkbar, die auf die Prozeßanschlußvorrichtung aufgesetzt werden und die damit ihren wirksamen Außendurchmesser vergrößern bzw. so anpassen, daß sie auch für Öffnungen in einer Behälterwand verwendet werden können, deren Durchmesser nicht mit dem der ursprünglichen Prozeßanschlußvorrichtung ohne Adapter übereinstimmt.The process connection 10 is fastened in the wall 20 of the container by means of a process connection device 124, this process connection device 124 preferably being a screw connection, as illustrated in FIG. 1, in which the cup-shaped housing 112 is provided with an external thread in the area of the process connection device 124 and in a corresponding internal thread is screwed into the wall 20 of the container. It is also conceivable that the process connection device is a flange connection, not shown here, another suitable connection device, e.g. Adhesive or press-in devices that are as liquid-tight as possible and, if the application requires, also gas-tight. For the sake of clarity, the sealing means required for this purpose are not shown in the process connection device 124 illustrated in FIG. 1, since they are sufficiently familiar to the person skilled in the art. On the other hand, adapter pieces or rings are also conceivable, which are placed on the process connection device and which thus increase or adapt their effective outer diameter so that they can also be used for openings in a container wall whose diameter does not match that of the original process connection device without an adapter ,
Das topfförmige Gehäuse 112 ist mit einer ersten Kabeldurchführung 126 versehen, die bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung von einem hier nicht näher bezeichneten Deckel verschlossen ist. Die erste Kabeldurchführung 126 ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung in an sich bekannter Weise gestaltet. Kabeldurchführungen müssen nicht immer schon vom Hersteller mit Blindstopfen versehen sein, sondern können auch solche sein, bei denen bei Auslieferung ein vorgesehener Durchbruch in der Wand 114 noch von Gehäusematerial verschlossen sind, die aber so vorbereitet sind, daß im Bedarfsfall die Öffnung in der Wand 114 durch Herausbrechen des Verschlusses hergestellt werden kann.The pot-shaped housing 112 is provided with a first cable bushing 126, which in the exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 1 is closed by a cover, which is not shown here. In the exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 1, the first cable bushing 126 is designed in a manner known per se. Cable bushings do not always have to be provided with blind plugs by the manufacturer, but can also be ones in which a delivery opening provided in wall 114 is still closed by housing material, but is prepared so that, if necessary, the opening in wall 114 can be made by breaking out the closure.
Die Stäbe 122 der Sonde 120 des Prozeßanschlusses 10 sind, wie üblich, im Innern des topfförmigen Gehäuses 112 mit hier nicht dargestellten elektrischen Leitern verbunden, die in einem Kabel 136, hier strichliert dargestellt, zusammengefaßt und aus dem Innenraum 116 durch die erste Kabeldurchführung 126 herausgeführt sind. Ein solches Kabel dient beispielsweise der Weiterleitung von an der Sonde 120 anstehenden Meßsignalen an eine Meßwarte oder ein sonstiges zur Prozeßkontrolle bzw. -Steuerung dienendes Gerät.The rods 122 of the probe 120 of the process connection 10 are, as usual, connected in the interior of the pot-shaped housing 112 to electrical conductors, not shown here, which are combined in a cable 136, shown here in broken lines, and from the interior 116 through the first cable bushing 126 are brought out. Such a cable is used, for example, to forward measurement signals present at the probe 120 to a control room or other device used for process control.
Auf der vom Behälter abgewandten Seite des Prozeßanschlusses 10, also auf seiner vom Prozeß abgewandten Seite 128 ist eine standardisierte Befestigungsvorrichtung 130 vorgesehen. Dies kann z.B., wie in Fig. 1 veranschaulicht, ein Gewinde sein, auf das ein mit einem entsprechenden Gewinde versehener erster Schraub-Deckel 132 aufgeschraubt wird, der auf diese Weise das topfförmige Gehäuse 112 verschließt. Um das Innere des topfförmigen Gehäuses 112 in gewünschter Weise abzudichten, kann noch ein O-Ringsitz 134 im Bereich einer dichtenden Schulter des ersten Schraub-Deckels 132 vorgesehen werden, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Die in Fig. 1 veranschaulichte Anordnung einer standardisierten Befestigungsvorrichtung 130 auf dem topfförmigen Gehäuse 112 und dem entsprechenden Gewinde des ersten Schraub-Deckels 132 ist beispielhaft gewählt.A standardized fastening device 130 is provided on the side of the process connection 10 facing away from the container, that is to say on its side 128 facing away from the process. For example, as illustrated in FIG. 1, this can be a thread onto which a first screw cover 132 provided with a corresponding thread is screwed, which thus closes the pot-shaped housing 112. In order to seal the interior of the pot-shaped housing 112 in the desired manner, an O-ring seat 134 can also be provided in the region of a sealing shoulder of the first screw cover 132, as shown in FIG. 1. The arrangement of a standardized fastening device 130 illustrated in FIG. 1 on the pot-shaped housing 112 and the corresponding thread of the first screw cover 132 is selected as an example.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform des Prozeßanschluß 10 nach Fig. 1 dargestellt. Gleiche Elemente und Komponenten des Prozeßanschluß 10sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Gegenüber dem Prozeßanschluß in Fig. 1 ist der Prozeßanschluß in Fig. 2 um ein zweites Gehäuse 212 erweitert. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, ist das zweite Gehäuse 212 vorzugsweise mit einem dem standardisierten Gewinde 130 (siehe Fig. 1) entsprechendem Gewinde versehen und wird statt des ersten Schraub-Deckels 132 (siehe Fig. 1) auf der vom Behälter 20 abgewandten Seite 128 auf das topfförmige Gehäuse 112 aufgeschraubt. Es ist aber durchaus denkbar und ohne Einschränkung der Erfindung möglich, die gewünschte Gewindepaarung durch ein Innengewinde im topfförmigen Gehäuse 112 und ein Außengewinde auf einem entsprechenden Teil des Schraub-Deckels zu realisieren. Es können darüber hinaus auch die verschiedensten Gewindeformen und -Arten verwendet werden, sofern sie die gewünschten mechanischen Eigenschaften gewährleisten und/oder den gesetzten Anforderungen an Dichtigkeit genügen. Es ist außerdem auch denkbar, andere Arten von Befestigungen, wie z.B. Klebeverbindungen, Einpreßverbindungen, solche mit Befestigungs-Clips oder auch solche mit Adaptern zu verwenden, die zwischen dem topfförmigen Gehäuse 114 und dem zweiten Gehäuse 212 angeordnet werden. Damit ist eine universelle Verwendbarkeit des Prozeßanschluß 10 mit nahezu allen gängigen Gehäusen von Feldmeßgeräten als zweites Gehäuse 212 möglich.FIG. 2 shows a further embodiment of the process connection 10 according to FIG. 1. Identical elements and components of the process connection 10 are identified by the same reference symbols. Compared to the process connection in FIG. 1, the process connection in FIG. 2 is expanded by a second housing 212. As illustrated in FIG. 2, the second housing 212 is preferably provided with a thread corresponding to the standardized thread 130 (see FIG. 1) and is instead of the first screw cover 132 (see FIG. 1) on the side facing away from the container 20 128 screwed onto the cup-shaped housing 112. However, it is entirely conceivable and possible without restricting the invention to implement the desired thread pairing by means of an internal thread in the cup-shaped housing 112 and an external thread on a corresponding part of the screw cover. A wide variety of thread shapes and types can also be used, provided that they guarantee the desired mechanical properties and / or meet the requirements imposed on tightness. It is also conceivable to use other types of fastenings, such as, for example, adhesive connections, press-in connections, those with fastening clips or also those with adapters, which are arranged between the pot-shaped housing 114 and the second housing 212. This makes the Process connection 10 possible with almost all common housings of field measuring devices as second housing 212.
Ähnlich dem topfförmigen Gehäuse 112 umschließt eine Wand 214 des zweiten Gehäuses 212 einen Innenraum 216, der zur Aufnahme einer ersten Elektronikschaltung 218 dient. Das zweite Gehäuse weist eine Kabeldurchführung 226 auf, durch die ein hier strichliert dargestelltes Kabel 236, das beispielsweise mit der ersten Elektronikschaltung 218 verbunden ist, herausgeführt wird. Wie erwähnt ist das zweite Gehäuse 212 vorzugsweise ein übliches Standardgehäuse für Feldmeßgeräte der Prozeßmeßtechnik und ist, wie bei diesen üblich, durch einen zweiten Deckel 232, vorzugsweise ein schraubbarer Deckel, verschlossen.Similar to the pot-shaped housing 112, a wall 214 of the second housing 212 encloses an interior space 216 which serves to receive a first electronic circuit 218. The second housing has a cable bushing 226, through which a cable 236 shown here in broken lines, which is connected, for example, to the first electronic circuit 218, is led out. As mentioned, the second housing 212 is preferably a customary standard housing for field measuring devices in process measurement technology and, as is customary in the case of these, is closed by a second cover 232, preferably a screw-on cover.
Die erste Elektronikschaltung 218 kann entweder mit der Sonde 120, d.h. mit den einzelnen Stäben 122 der Sonde, leitend verbunden sein oder ist, wie in Fig. 2 angedeutet, mit einer zweiten Elektronikschaltung 238 im topfförmigen Gehäuse 112 elektrisch verbunden, beispielsweise über eine Steckverbindung 240. Elektrische Leiter von der ersten und/oder von der zweiten Elektronikschaltung 218 bzw. 238 sind im Kabel 236 zusammengefaßt, das eine Verbindung zur einer übergeordneten Einheit im Feld oder zur Meßwarte herstellt. Sofern getrennte Kabel für Meßsignalleitungen und für Schaltausgänge gewünscht werden, kann zusätzlich bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prozeßanschlusses 10 auch ein weiteres Kabel 136 durch die erste Kabeldurchführung 126 herausgeführt werden, ähnlich der Darstellung in Fig. 1. The first electronic circuit 218 can either be connected to the probe 120, i.e. be conductively connected to the individual rods 122 of the probe or, as indicated in FIG. 2, is electrically connected to a second electronic circuit 238 in the pot-shaped housing 112, for example via a plug connection 240. Electrical conductors from the first and / or from the second Electronics circuit 218 and 238 are combined in cable 236, which establishes a connection to a higher-level unit in the field or to the control room. If separate cables for measuring signal lines and for switching outputs are desired, in the embodiment of the process connection 10 according to the invention shown in FIG. 2, a further cable 136 can also be led out through the first cable bushing 126, similar to the illustration in FIG. 1.

Claims

Patentansprüche claims
1. Prozeßanschluß (10) mit1. Process connection (10) with
- einem topfförmigen Gehäuse (112),- a cup-shaped housing (112),
- einem darin befindlichen Innenraum (116),- an interior (116) therein,
- einer Aufnahmevorrichtung (118) für wenigstens eine stab- oder seilförmige Sonde (120),- a receiving device (118) for at least one rod-shaped or rope-shaped probe (120),
- welche Sonde (120) in den Innenraum (116) hineinragt,- Which probe (120) protrudes into the interior (116),
- einer Prozeßanschlußvorrichtung (124) und- A process connection device (124) and
- durch die ein Kabel (136), mittels dessen Meß- und/oder Schaltsignale übertragen werden, aus dem Innenraum (116) herausgeführt werden können,through which a cable (136), by means of which measurement and / or switching signals are transmitted, can be led out of the interior (116),
- wobei das topfförmige Gehäuse (112) auf seiner vom Prozeß abgewandten Seite eine standardisierte Befestigungsvorrichtung (130) aufweist und dort verschlossen werden kann.- The cup-shaped housing (112) on its side facing away from the process has a standardized fastening device (130) and can be closed there.
2. Prozeßanschluß nach Anspruch 1 , dessen topfförmiges Gehäuse (112) durch ein zweites Gehäuse (212) verschlossen wird, das eine erste elektronische Schaltung (218) aufnimmt.2. Process connection according to claim 1, the cup-shaped housing (112) is closed by a second housing (212) which receives a first electronic circuit (218).
3. Standardisierter Prozeßanschluß nach einem der Ansprüche 1 oder 2, in dessen topfförmigem Gehäuse (112) eine zweite elektronische Schaltung (238) untergebracht ist.3. Standardized process connection according to one of claims 1 or 2, in the cup-shaped housing (112) a second electronic circuit (238) is housed.
4. Prozeßanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die erste elektronische Schaltung (218) mit der Sonde (120) verbunden ist.4. Process connection according to one of claims 1 to 3, wherein the first electronic circuit (218) is connected to the probe (120).
5. Prozeßanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die zweite elektronische Schaltung (238) mit der Sonde (120) verbunden ist.5. Process connection according to one of claims 1 to 3, wherein the second electronic circuit (238) is connected to the probe (120).
6. Prozeßanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die elektronischen Schaltungen (218, 238) miteinander verbunden sind.6. Process connection according to one of claims 1 to 5, in which the electronic circuits (218, 238) are interconnected.
7. Prozeßanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das zweite Gehäuse (212) wenigstens eine Kabeldurchführung (226) aufweist, durch die ein Kabel (236), das zur Übertragung von Meß- und/oder Schaltsignale dient, aus dem zweiten Gehäuse (212) herausgeführt werden. 7. Process connection according to one of claims 1 to 6, wherein the second housing (212) has at least one cable bushing (226) through which a cable (236), which serves for the transmission of measurement and / or switching signals, from the second Housing (212) are brought out.
8. Prozeßanschluß nach Anspruch 7, beim dem das Meßsignale führende Kabel (236) durch die Kabeldurchführung (226) im zweiten Gehäuse (212) und das die Schaltsignale führenden Kabel (136) durch die Kabeldurchführung (126) des topfförmigen Gehäuses (112) geführt werden.8. Process connection according to claim 7, in which the measurement signal-carrying cable (236) through the cable bushing (226) in the second housing (212) and the switching signal-carrying cable (136) through the cable bushing (126) of the cup-shaped housing (112) become.
9. Prozeßanschluß nach Anspruch 7, beim dem das die Schaltsignale führenden Kabel (136) durch die Kabeldurchführung (226) im zweiten Gehäuse (212) und das Meßsignale führende Kabel (236) durch die Kabeldurchführung (126) des topfförmigen Gehäuses (112) geführt werden.9. Process connection according to claim 7, in which the switching signal-carrying cable (136) through the cable bushing (226) in the second housing (212) and the measuring signal-carrying cable (236) through the cable bushing (126) of the cup-shaped housing (112) become.
10. Prozeßanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Prozeßanschlußvorrichtung (124) ein Flansch ist.10. Process connection according to one of claims 1 to 9, wherein the process connection device (124) is a flange.
11. Prozeßanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Prozeßanschlußvorrichtung (124) ein auf einem Anschlußbereich des Prozeßanschlusses (10) angebrachtes Außengewinde umfaßt. 11. Process connection according to one of claims 1 to 9, wherein the process connection device (124) comprises an external thread attached to a connection area of the process connection (10).
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