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具有倾斜显示器的过程变送器

申请号 CN03820173.9 申请日 2003-08-28 公开(公告)号 CN1678887A 公开(公告)日 2005-10-05
申请人 罗斯蒙德公司; 发明人 斯科特·D·尼尔森; 约翰·布鲁尔;
摘要 一种用于监测工业过程的过程控制系统中使用的变送器(40),包括:壳体(42),所述壳体(42)具有顶部和底部,以及在其间延伸的高度(H)。平行四边形显示器(50)被安装到壳体(42)上。平行四边形显示器(50)的侧面(52)相对壳体(42)的高度以 角 度安置。
权利要求

1.一种用于监测工业过程的过程控制系统中使用的变送器,包括:
壳体,所述壳体具有顶部和底部,以及在其间延伸的高度;
过程变量传感器,所述过程变量传感器被构造以传感过程的过程变 量,并响应提供过程变量输出;
壳体中中的变送器电路,所述变送器电路被构造以提供显示输出;
平行四边形显示器,所述平行四边形显示器被安置到壳体,所述平行 四边形显示器的侧面相对高度的度大于0度且小于90度;以及
显示器,所述显示器被构造以显示响应显示器输出的信息。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,平行四边形包括矩形或 者方形。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,平行四边形显示器的侧 面和高度之间的角度是45度。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,平行四边形显示器包括 至少一个具有长度的显示段,并且显示段长度通常平行于高度。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,包括对高度成角度安置 的第二显示段。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,平行四边形显示器包括 至少一个具有长度的显示段,并且显示段长度通常垂直于高度。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,包括高度成角度安置的 第二显示段。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,包括被构造耦合至此过 程的底座,并且高度是离开此底座的方向。
9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,传感器从变送器壳体远 程安置并通过电连接耦合到变送器电路。
10.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,传感器被容纳在变送 器壳体中。
11.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,显示器从变送器电路 远程安置。
12.一种用于监测工业过程的过程控制系统中使用的变送器,包括:
壳体;
过程变量传感器,所述过程变量传感器被构造以传感过程的过程变 量,并响应提供过程变量输出;
在壳体中共存的变送器电路,所述变送器电路被构造以提供显示输 出;以及
平行四边形显示器,所述平行四边形显示器被构造以显示与显示器输 出相关的显示信息并具有四个侧面,同时被安装到壳体,所述平行四边形 显示器被构造以显示多个与字符轴线对齐的字符,所述字符轴线被安置对 平行四边形显示器的侧面在大于0度小于90度的角度上安置。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,至少字符的一部分与 显示器的侧面相对齐。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,字符轴线和平行四边 形显示器的侧面之间的角度是大约45°。
15.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,平行四边形包括矩形 或者方形。
16.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,壳体具有顶部和底部, 以及在其间延伸的高度,平行四边形显示器的侧面相对高度的角度大于0 度和小于90度。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,平行四边形显示器的 侧面和高度之间的角度是45度。
18.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,平行四边形显示器包 括至少一个具有长度的显示段,并且显示段长度通常平行于高度。
19.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,平行四边形显示器包 括至少一个具有长度的显示段,并且显示段长度通常垂直于高度。
20.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,包括被构造耦合至此 过程的底座,并且高度是离开此底座的方向。
21.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,传感器从变送器壳体 远程安置并通过电连接耦合到变送器电路。
22.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,传感器被容纳在变送 器壳体中。

说明书全文

技术领域

发明涉及用于监测和控制工业过程的装置。具体而言,本发明涉及 变换器用显示器,所述变换器被用于测量工业过程的过程变量。

背景技术

工业过程被用于监测和控制过程流体,诸如用于制造或者提炼。示例 的工业过程包括炼油厂、食物制造厂、纸浆制备企业等。
在工业过程中,操作者经常必须获得关于过程操作的信息。远程单元, 称为“变送器”,被耦合至过程并将与过程变量相关的信息(压温度、 流速等)传送到控制室。过程变量可以在控制室中用设备观察或者操作。
在一些情况下,操作者需要从过程变送器中直接观察信息。因此,一 些过程变送器包括显示器,所述显示器被用于在变送器的表面上直接显示 被测量的过程变量或者其它与变送器相关的其它信息。例如,操作者可以 使用显示器以校正或者配置过程变送器。
尽管过程变送器具有许多物理结构,通常的设计包括壳体,所述壳体 具有过程耦合(coupling)侧或者过程耦合表面,以及圆柱腔,其容纳不 同的变送器电路。圆柱壳体被安置垂直于过程耦合表面并用螺丝连接到圆 柱体的各端的端盖密封。当显示器被添加到这样的变送器,其典型地被安 置靠近端盖之一。端盖可以具有透明窗口以从外部观察。显示器本身典型 地是矩形并且被方形地安置在变送器壳体上,即,其被取向这样矩形显示 器的长侧平行于变送器的宽度,短侧平行于变送器的高度。信息然后在横 过矩形显示器的宽度上以标准的方式显示,被显示的字符和符号与显示器 的侧面相对齐。

发明内容

一种用于监测工业过程的过程控制系统中使用的变送器,包括:壳体, 所述壳体具有顶部和底部,以及在其间延伸的高度。过程变量传感器被构 造以传感过程的过程变量,并将过程变量输出提供给变送器电路,所述变 送器电路提供显示输出。平行四边形显示器被安置到壳体,平行四边形显 示器的侧面相对壳体的高度以度安置。另外一方面,符号与平行四边形 显示器以角度对齐。
附图说明
图1是包括现有技术显示器的变送器的侧面平面图;
图2是根据本发明的示例实施例,包括显示器的变送器的侧面平面图;
图3A和3B是图2的显示器的显示的侧面平面图并说明了不同类型的信 息的显示;
图3C是显示显示段的显示器的主视平面图;
图4是包括图3A-4的显示器的变送器的分解透视图。

具体实施方式

本发明包括具有相对变送器的高度和宽度成角度的显示器的过程控 制变送器。此结构允许额外的信息横过显示器被显示。一方面,成角度的 平行四边形显示器被构造以在平和/或者垂直方向显示符号或者数据。 由于显示器相对变送器的高度和宽度成角度,水平和垂直方向与显示器的 侧面形成角度,所述角度在0°到90°之间。在一个特定的实施例中,所述角 度大约是45°。一方面,平行四边形显示器被提供,其中显示器上的字符相 对显示器的侧面成角度。
图1是现有技术的变送器10的侧面平面图,用于监测工业过程的过程 控制系统中。变送器10包括壳体12,所述壳体12耦合至过程管道系统16 和过程联接器14。壳体12在高度的方向H上延伸,所述高度方向H是离开过 程联接器14的方向。宽度方向是垂直于高度方向的方向。
如图1中所示,变送器10包括显示器20。显示器20是矩形显示器,所 述矩形显示器在高度和宽度方向上矩形安置,即,显示器的矩形的短侧平 行于高度方向取向,矩形的长侧垂直于高度方向取向。此外,显示器20上 的字符也与矩形的侧面相对齐。经常地,LCD(液晶显示器)被使用,其 中信息通过激活细长的液晶线段而被传输。尽管使用线段的显示器在可以 被显示的图像和符号的类型上受到限制,具有七段的显示器可以被安置, 这样所有的数字可以被显示。此外,具有十四段的显示器除了数字字符之 外可以被用于显示字母字符。更为复杂的图像可以使用点矩阵来显示。
图2是根据本发明的一个实施例的变送器40的侧面平面图。变送器40 包括壳体42和过程联接器44,所述过程联接器耦合到过程管道系统16。在 如图2所示的布置中,平行四边形显示器,特别地显示器50被取向,这样 方形或者矩形显示器的侧面与变送器的高度方向成角度。在一个实施例 中,所述矩形包括方形,所述侧面相对变送器40的高度和宽度方向是45 度角度。此外,显示器50上的字符可以被安置在相对显示器的侧面的角度 上。在此实施例中,一些字符相对显示器50的侧面的角度与显示器50的侧 面相对变送器40的高度和宽度的角度相同,这样字符在与高度方向垂直的 方向相对齐。当使用段式显示器时,被用于形成数字的许多段垂直于高度 方向和平行于高度方向取向。
尽管本发明包括平行四边形的显示器,在一个优选的实施例中,平行 四边形的两个侧面相平行以由此形成矩形或者方形。尽管矩形(特别地是 方形)显示器被显示,在一方面平行四边形显示器可以被使用。
图3A和3B是显示显示信息的不同类型的显示器50的主视平面图。显示 器50被显示具有图形显示器52,所述图像显示器52包括围绕平行四边形的 顶部拐角64取向的条线图的图像显示器52。可以理解通过顺应平行四边形 的角度,可以对显示区域进行有效地使用。文字数字信息54也显示在所述 显示器50上。文字数字信息54也相对显示器的侧面56以角度安置。在此实 施例中,文字数字信息对显示器50的四个侧面56是45度角度。显示器50 具有高度H和宽度W,文字数字信息与宽度W相平行并垂直于高度H。文字数 字信息使用细长的显示段来形成,例如液晶线段。对于用于显示数字信息 的液晶线段,所述线段平行于显示器50的宽度或者高度对齐。如此处所使 用,“字符轴线”是沿着其字符被对齐的轴线,诸如平行于宽度或者高度 的方向。此结构允许所述信息在平行四边形显示器的两个相对拐角60、68 之间显示信息。使用这样的结构,相对较大的文字数字或者其它信息可以 在两个相对的侧拐角60、62之间显示。信息还可以更小的形式在显示器50 的顶部拐角64和底部拐角66中显示。可以理解一些字符可以平行于显示器 的宽度,同时其它字符可以顺应显示器的侧面和/或者角度(即,上部拐 角内所示的条形图)或者可以被安置在任何理想的角度以更好地利用显示 器区域。
图3C是显示不同的字符和显示器线段的显示器50的主视平面图。显示 器50包括数字显示部分80,所述数字显示部分80包括几个单独的7段显示 元件和安置横过显示器50的相对拐角的相邻句号。图3C中也显示了文字数 字部分82,所述文字数字部分82包括一行五个或者一行六个单独十四段显 示元件,所述显示元件被安置横过显示器50的宽度。固定的显示器元件84 也被显示在图3C中。在此示例中,它们包括开方根符号、负号、百分号和 文字“ERROR”。本发明也包括其它显示结构和形式。在一个实施例中,本 发明使用液晶显示器或者发光二极管元件实施。但是,任何的显示技术可 以被使用。尽管显示器50被显示包括线段或者固定的显示元件,本发明的 显示器也可以包括独立的点以形成点矩阵或者其它的显示技术。点矩阵显 示器提供了更多的灵活性,因为点可以被安置以显示任何所需的符号。
图4是显示承载在壳体42内的不同元件的变送器40的分解视图。壳体 42包括圆柱部分90,所述圆柱部分90通过端盖92、94密封。圆柱部分90 之内的是变送器电路100和接线盒102。变送器电路100被构造以耦合到过 程变量传感器104。传感器104可以安置到壳体42之内或者外部。来自传感 器104的过程变量数据通过变送器电路100所接收并通过接线盒102连接到 双线过程控制环路110。过程控制环路110耦合到控制室112。过程控制环 路110可以符合任何合适的技术或者标准。例如,在一个优选的实施例中, 环路112包括双线过程控制环路,所述双线过程控制环路承载电流的电平 在4毫安到20毫安之间。在一些实施例中,包括显示器50的变送器电路100 完全用在环路110之上所接收的电源供电。
显示器50可以被构造以使用补翼120夹入(snap into)电路100,所 述补翼120与容器补翼122相匹配。显示器50上的电插头通过电路插头124 所容纳。
本发明的显示器的角度设计允许显示器的玻璃区域的可使用性增加, 尤其是中间字符组,所述字符组横过显示器的宽度延伸。其它技术也可以 被使用于增加显示器区域,诸如使用圆形显示器。但是,这对获取或者制 造更加困难,因此也就更为昂贵。用于连接到这样的显示器的电触点也可 能是有问题的。在此处说明的特定的实施例中,大约240段来显示,这需 要42个电触点,所述电触点沿着用于显示器的玻璃的两个侧面被分开。被 旋转的显示器的使用相对较为便宜,并沿着用于显示所需的信息的显示器 的边缘提供充分数目的触点。
尽管本发明的显示器被显示具有特定的变送器结构,所述显示器可以 与其它的过程控制工具(包括任何的过程装置,所述过程控制装置安置在 诸如控制元件的领域中)一起使用,其中这对于显示信息是有利的。本发 明有效地利用工具的表面上可获得的空间。用于在过程装置上显示信息的 外空间受到限制。本发明允许额外的数据被显示,或者以更为可读的形式 来显示,然后以典型的现有技术来设计。尽管平行四边形,特别是矩形结 构被说明,本发明可以用包括矩形的其它结构一起使用。还可以理解平行 四边形显示器不需要圆形或弯曲的拐角(诸如圆形显示器)。这样的圆形 或者弯曲的拐角难于制造并增加了制造成本。
尽管对本发明的一些实施例进行了说明,普通技术人员可以理解在不 背离本发明的精神和原则的情况下可以对本发明进行修改和变化,其范围 由所附权利要求书所限定。传感器和/或者显示器可以相对变送器或者变 送器电路远程安置。