【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有容纳在壳体中的用于远程数据传输的无线电模块的现场设备以及一种通过容纳在现场设备的壳体中的无线电模块进行远程数据传输的方法。
技术介绍
1、在过程自动化技术中，现场设备通常用于检测和/或影响过程变量。这种现场设备的示例包括填充物位测量设备、极限物位测量设备、流量测量设备、压力测量设备、温度测量设备等，它们具有检测相应过程变量，即填充物位、极限物位、流量、压力、温度等的传感器。这种现场设备通常经由远程数据传输连接到更高级别的单元，诸如控制系统或控制单元。这些更高级别的单元用于过程控制、过程可视化和/或过程监控。远程数据传输可以通过有线和无线方式进行。
2、具有金属壳体的现场设备因其机械稳定性和对环境影响的耐受力而经常被使用。当在潜在爆炸性环境中使用现场设备时，现场设备必须满足某些要求，这些要求也需要使用金属壳体。壳体中的开口被设计成使得能防止爆炸从壳体中传出。因此，壳体的所有封闭件和衬套都必须进行相应的设计，因此有时设计起来非常复杂。
3、众所周知，使用无线电模块可以更容易实现现场设备的操作和参数化。通过无线电模块进行操作和参数化使得操作人员可以更容易在现场工作，因为例如，不必打开现场设备以进行参数化，并且可以使现场设备完全停止操作。无线电模块还可以用于与更高级别的单元进行无线远程数据传输。
4、然而，无线电模块的使用与金属壳体相矛盾。如果无线电发射器/接收器与现场设备的其他传感器电子器件(例如，填充物位或压力传感器)一起位于现场设备的壳体内，则金属壳体壁会阻止电磁波的传播，
5、此外，无论选择何种壳体材料，电磁波的传播都可能被至少部分地包围现场设备的介质阻止或至少显著地干扰，其中现场设备例如浸没在该介质中。例如，介质可以是水、油等(即，可流动的)，其显著阻碍电磁辐射的传播。部分或完全包围现场设备的诸如金属或含金属的粉末、颗粒等散装介质或例如散装介质和可流动介质的组合也可能显著限制或完全阻止所期望的无线电连接。
技术实现思路
1、在此背景下，本专利技术的目的是提供一种具有用于远程数据传输的无线电模块的现场设备以及一种通过这种现场设备进行远程数据传输的方法，其克服了现有技术中已知的缺点。特别地，现场设备和远程数据传输方法应当能够实现可靠的数据传输、高水平的操作可靠性、用户友好、只需低水平的维护，最后但同样重要的是，在生产或实施中具有成本效益。
2、该目的通过具有权利要求1的特征的现场设备和通过具有权利要求12的特征的方法来解决。此外，本专利技术的特别有利的实施方案揭示了相应的从属权利要求。
3、应当指出的是，权利要求中单独列出的特征可以以任何技术上合理的方式(甚至跨越例如方法和设备之间的类别界限)彼此组合，并且示出了本专利技术的其他实施方案。本说明书，特别是结合附图，进一步表征和详细说明了本专利技术。
4、还应当注意的是，本文在两个特征之间使用的并且将它们连接起来的连词“和/或”必须始终解释为如下的含义：在根据本专利技术主题的第一实施方案中，可以仅存在第一特征；在第二实施方案中，可以仅存在第二特征；并且在第三实施方案中，可以存在第一特征和第二特征两者。
5、此外，本文使用的术语“大约”旨在表示在本领域工作的本领域技术人员认为常见的公差范围。特别地，术语“大约”应理解为最大可达±20％，优选最大可达±10％的公差范围。
6、根据本专利技术，现场设备，例如填充物位测量设备、极限物位测量设备、流量测量设备、压力测量设备、温度测量设备等，包括壳体、经由电缆馈通件(cable feedthrough)引入到所述壳体中的电连接线以及容纳在所述壳体中的用于远程数据传输的无线电模块。所述无线电模块布置和设计成通过与所述连接线的位于所述壳体内的部分的场耦合而将远程数据传输信号发送到所述连接线的位于所述壳体外的部分和/或从所述连接线的位于所述壳体外的部分接收远程数据传输信号。
7、为了简单起见，将连接线的位于壳体内的部分也称为内线部分，并且将连接线的位于壳体外的部分也称为外线部分。
8、例如，电连接线可以用于向现场设备供电、将现场设备接地等。因此，连接线包括至少一根导电引线。
9、在最广泛的意义上，场耦合可以理解为电气非接触式耦合，即两个电子部件通过电场、磁场或电磁场(即，电磁辐射)的非电流连接式耦合，其中根据本专利技术的场耦合被设计成确保远程数据传输信号在无线电模块和连接线的内线部分之间的传输。在最简单的实例中，无线电模块可以设计成用于单向远程数据传输(即，仅发送或仅接收)。双向远程数据传输(即，既发送也接收)也是可能的。
10、本专利技术能够经由连接线的内线部分和外线部分与现场设备进行远程数据传输或数据通信，其中通信伙伴位于距现场设备一定空间距离的位置处。无论部分或完全包围现场设备的介质是什么，都可以经由连接线将远程数据传输从现场设备的壳体(也可能从介质)路由到外部。
11、远程数据传输信号可以从外部连接线的一部分中分接。这意味着可以实现电流(即，电接触)分接，以便检测(即，接收)连接线上的电信号或将电信号馈送到连接线上(即，发送电信号)。可替代地，可以通过外部连接线的分接部与空间上距离较远的接收器或发射器之间的场耦合以无电接触的方式实现分接，这意味着，在最广泛的意义上，通过使用电场、磁场或电磁场(即，经由电磁辐射)的信号或数据传输来实现分接。外线部分处的场耦合可以类似于无线电模块和内线部分之间的场耦合，但不一定限于此。外部场耦合也可以根据与内部场耦合不同的传输原理来设计。
12、如果外部连接线包括电缆绝缘体(例如，塑料绝缘体)，则无论远程数据传输信号到外部连接线的分出或馈入是以电流方式还是经由场耦合进行，连接线的旨在用于分接的部分都优选不绝缘。
13、外线部分还可以包括可以分出或馈入远程数据传输信号的多个部分。
14、远程数据传输信号的拦截应理解为是指来自连接线的信号的解耦(即，接收)以及来自壳体外部的发射器的远程数据传输信号的耦合(即，发送)，以在内线部分和外线部分之间传输远程数据传输信号。以这种方式，可以实现现场设备外部的发射器/接收器与无线电模块或现场设备之间的双向数据传输。
15、除此之外，本专利技术使得能够经由无线电模块进行现场设备的用户友好和应用友好的操作和参数化，因为不必打开现场设备，并且在适用的情况下，也不必为此目的而使现场设备停止操作。现场设备可以在操作或参数化过程中保持在原位。现场设备是否已经浸没在介质(例如，水、油、颗粒、粉末等)中或被介质包围或尚未与介质接触都是无关紧要的。同样地，现场设备的壳体可以由金属材料制成，而不会显著干扰远程数据传输。这是本专利技术的特定优点。然而，也绝不排除现场设备的壳体由诸如塑料等非金属材料制成，并且这种壳体可以用作金属壳体的替代方案或补充方案。同样地，现场设备可以在预期的操作期间借助于本文公开的远程数据传输将测量值传输到外部接收器/发射器(例如，更高级别的控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种现场设备(1、20、25)，特别是填充物位测量设备、极限物位测量设备、流量测量设备、压力测量设备或温度测量设备，所述现场设备具有壳体(3)、经由电缆馈通件(4)引入到所述壳体(3)中的电连接线(5)以及容纳在所述壳体(3)中的用于远程数据传输的无线电模块(6)，其中所述无线电模块(6)被布置和设计成通过与所述连接线(5)的位于所述壳体(3)内的部分(9)的场耦合(8)而将远程数据传输信号发送到所述连接线(5)的位于所述壳体(3)外的部分(10)和/或从所述连接线(5)的位于所述壳体(3)外的所述部分(10)接收所述远程数据传输信号。
2.根据权利要求1所述的现场设备，
3.根据前述权利要求中任一项所述的现场设备，
4.根据前述权利要求中任一项所述的现场设备，
5.根据前述权利要求所述的现场设备，
6.根据前述权利要求中任一项所述的现场设备，
7.根据前述权利要求中任一项所述的现场设备，
8.根据前述权利要求中任一项所述的现场设备，
9.根据前述权利要求中任一项所述的现场设备，<...
【技术特征摘要】
1.一种现场设备(1、20、25)，特别是填充物位测量设备、极限物位测量设备、流量测量设备、压力测量设备或温度测量设备，所述现场设备具有壳体(3)、经由电缆馈通件(4)引入到所述壳体(3)中的电连接线(5)以及容纳在所述壳体(3)中的用于远程数据传输的无线电模块(6)，其中所述无线电模块(6)被布置和设计成通过与所述连接线(5)的位于所述壳体(3)内的部分(9)的场耦合(8)而将远程数据传输信号发送到所述连接线(5)的位于所述壳体(3)外的部分(10)和/或从所述连接线(5)的位于所述壳体(3)外的所述部分(10)接收所述远程数据传输信号。
2.根据权利要求1所述的现场设备，
3.根据前述权利要求中任一项所述的现场设备，
4.根据前述权利要求中任一项所述的现场设备，
5.根据前述权利要求所述的现场设备，
6.根据前述权利要求中任一项所述的现场设备，
7.根据前述权利要求中任一项所述的现场设备...
【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·梅勒特，娜塔莉·沃尔德克，罗宾·米勒，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：
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