用于机械连接电子器件壳体与测量变换器壳体的联接设备、
具有这种联接设备的测量变换器或以此形成的现场仪器
技术领域
[0001] 本
发明涉及用于电子器件壳体、即用于电子器件(例如工业的测量技术和自动化技术的测量仪的转换器电子器件)的保护壳体的联接设备。本发明此外还涉及具有这种联接设备的测量变换器和具有这种测量变换器的现场仪器。
背景技术
[0002] 在工业的过程测量技术中，尤其是也结合化学或方法技术的过程的自动化和/或工业设施的自动化的控制使用到安装在过程附近的电的测量和/或
开关仪器，即所谓的现场仪器，例如科里奥利
质量流量测量仪、
密度测量仪、磁感应流量测量仪、
涡流流量测量仪、
超声波流量测量仪、热式质量流量测量仪、压
力测量仪、液位测量仪、
温度测量仪、ph值测量仪等，其用于产生(模拟式或数字式)代表过程变量的测量值以及最后承载这些测量值的测量值
信号。待检测的过程变量根据应用而定地例如可以分别是液态的、粉末状的、
蒸汽状的或气态的测量物质的质量流量、密度、
粘度、液位或极限位、压力或温度或类似的过程变量，测量物质在相应的容器中、例如管线路或罐中引导或预存。
[0003] 为了检测各自的过程变量，这种现场仪器分别具有相应的物理-电或化学-电的测量变换器。该测量变换器大多被置入到分别引导测量物质的容器的器壁中，或者其被置入到分别引导测量物质的线路的走向中，例如管线路中，并且用于产生至少一个与待检测的过程变量相应相对应的电的测量信号。为了处理测量信号，测量变换器还与设置在现场仪器的转换器电子器件中的、用于进一步处理或评估至少一个测量信号并且用于生成相应的测量值信号的在测量仪内部的运行和评估
电路连接。用于这种对于本领域技术人员来说且自身就已公知的现场仪器的深化的示例，尤其是还有涉及其应用和其运行的细节主要在DE-A 37 11 754、EP-A 984 248、US-A 2004/0183550、US-A 2006/0161359、US-A 20070279173、US-A 2009/0277278、US-A 2011/0317390、US-A 2014/0000374、US-A 45 74
328、US-A 47 16 770、US-A 48 50 213、US-A 52 07 101、US-A 57 96 011、US-B 62 36
322、US-B 63 52 000、US-B 63 66 436、US-B 65 39 819、US-B 65 56 447、US-B 66 62
120、WO-A 00/36 379、WO-A 02/103327、WO-A 2009/078918、WO-A 2013/087390、WO-A
2014/037258或WO-A 98/14763中详细地或详尽地描述。
[0004] 在所提到的类型的大量的现场仪器中，用于在运行时产生测量信号的测量变换器此外被由运行和评估电路至少间歇地生成的驱动信号操控，使得测量变换器以适用于测量的方式至少间接地，要不然就经由直接
接触测量物质的探针实际上直接地作用到测量物质上，以便在那里引起与待测量的测量变量相应的相对应的反应。驱动信号在此可以例如在
电流强度、
电压水平和/或
频率方面相应被调节。作为针对这种主动的，即在测量物质中相应转
化成电的驱动信号的测量变换器的示例尤其列举了用于测量至少间歇地流动的介质的流量测量变换器(其例如具有至少一个由驱动信号操控的产生
磁场的线圈或至少一个由驱动信号操控的
超声波发送器)或用于测量和/或监控容器中的液位的液位和/或极限位接收器(其例如具有自由
辐射的
微波天线、古邦(Gouboun)线路或进行振动的沉入体)。
[0005] 各自的转换器电子器件大多被设置成用于经由相应的电线路与大多在空间上远离各自的仪器地布置的且大多也在空间上分布的上级的电子的
数据处理系统电联接，以及可以借助相应承载这些测量值的测量值信号将测量值及时地或实时地转发到那里。此外，这些仪器在运行时通常借助设置在上级的
数据处理系统内的数据传输网络相互连接，并且/或者与相应的电子的过程控制件、例如安装在现场的
存储器可编程的控制件或安装在遥远的控制室中的过程控制计算机连接，借助仪器必要时产生的和以适当的方式数字化的和经相应编码的测量值被转送到那里。借助这种过程控制计算机可以进一步处理被传输的测量值，并且作为相应的测量结果例如显示在显示器上，并且/或者将其转换为用于另外的构造为调节仪器的现场仪器，例如磁
阀、电动
马达等的
控制信号。因为现代的现场仪器大多也可以直接由这种控制计算机来监控，并且必要时被控制和/或配置，所以通常也可以经由前面提到的、大多在传输物理结构和/或传输逻辑学方面是混杂的数据传输网络将分派给各自的现场仪器的运行数据发送到该现场仪器上。尤其是串行的
现场总线，例如基金会现场总线(FOUNDATION FIELDBUS)、Modbus、RACKBUS-RS 485、过程现场总线(PROFIBUS)等或例如还有基于以太网标准的网络和相应的、大多已被全面标准化的传输协议在这种工业的数据处理系统中至少分区段地被用于数据传输。除了对于处理和转变由分别联接的现场仪器提供的测量值来说必需的评估电路以外，这种上级的数据处理系统大多也具有用于给所联接的测量设备和/或开关仪器供应以
电能的供应电路，其提供了相应的必要时直接由所联接的现场总线供给的用于各自的转换器电子器件的供应电压，并且驱动了联接在其上的电线路和流过各自的转换器电子器件的电流。供应电路在此例如可以分别配属于刚好一个现场仪器，并且和配属于各自的现场仪器的评估电路一起(例如统一为相应的现场总线适配器)安置在共同的例如构造为支承
导轨模
块的电子器件壳体中。
[0006] 在提到的类型的现场仪器中，各自的转换器电子器件大多被安置在比较坚固的，例如抗击打的、抗压的、抗爆炸的和/或不受天气影响的电子器件壳体中。针对这种电子器件壳体的示例尤其也在开头提到的US-B 63 66 436中，在US-B 65 56 447或WO-A 98/14763中示出。因此，电子器件壳体例如可以借助具有一个或多个空穴的大多罐形的壳体基体以及壳体盖形成，壳体基体具有侧向地限界了其空穴的大多分区段地呈圆柱形的
侧壁、开放的端部和在与开放的端部对置的且远离该开放的端部的侧面上限界了空穴的例如是平坦的或向外拱曲的必要时也能再拆开的后壁，壳体盖与壳体基体在其开放的端部上例如借助螺旋连接以能再拆开的方式连接并封闭该壳体基体。大多还具有被整合的观察窗的壳体盖通常与壳体基体例如按照螺口帽的方式拧接。
[0007] 具有放置在其中的转换器电子器件的电子器件壳体可以远离测量变换器地布置，并且与该测量变换器仅经由柔性的联接线缆连接。但电子器件壳体(包括放置在其中的转换器电子器件在内地)也可以如例如在US-A 57 96 011或US-B 66 62 120中示出的那样直接保持在测量变换器上，即例如以如下方式保持，即，使电子器件壳体紧固在测量变换器的引导测量物质的管的管器壁上，并且/或者构造为该管器壁的部分区域，要不然就以如下方式保持，即，使电子器件壳体布置在单独地包封测量变换器的
传感器元件的测量变换器壳体上，即紧固在测量变换器壳体的器壁上，并且/或者构造为该器壁的部分区域。
[0008] 通常在此，将(有时也被称为传感器颈部的)联接设备用作在电子器件壳体与测量变换器或其测量变换器壳体之间的限定了测量变换器与转换器电子器件之间的预设的间距的接合环节。在US-A 57 96 011或US-B 66 62 120中示出的这种联接设备例如分别具有与接收器壳体的器壁固定间隔开地
定位的联接头以及(例如呈锥形的或借助金属管形成的因此呈柱体形的)用于机械地连接电子器件壳体与测量变换器壳体的联接
套管，其中，联接套管的第一端部与测量变换器壳体的器壁连接，并且第二端部与联接头连接。例如被联接凸缘围嵌的或以此形成的联接头又被设立成用于与电子器件壳体(具有在其中放置的转换器电子器件)机械连接，即例如拧接，以及在被通常由金属、例如
钢制成的套管壁包围的内腔中引导从测量变换器铺设至转换器电子器件的电的
连接线路。被套管壁包围的内腔可以相对包围测量变换器壳体的大气密闭地封闭，例如在使用虽然是在联接头侧的第二端部上但仍然被放置在内腔内部的、例如由玻璃或塑料制成的用于连接线路的穿引部的情况下封闭；此外，该内腔典型地被填充以气体，尤其是空气。
[0009] 从借助联接设备最终调整出的即由联接套管的长度造成的间距、套管壁的壁厚和被套管壁包围的内腔的通过联接套管的该长度和内直径确定的大小尤其也得到了联接设备的与从测量变换器总共转移到电子器件壳体的热流相反地作用的、基于热传导并基于被预存在内腔中的气体的
对流引起的热阻，或者相应地得到了在测量变换器与转换器电子器件之间保持不变的温度梯度。上面提到的参数(联接套管的长度、套管壁的壁厚以及被包含在联接套管中的气体体积)的各自的设计就这方面来说也限制了各自的测量物质所可以最大接受的允许的温度，而不会由于由此造成的太高的运行温度而损坏或者在其功能作用方面不再可补偿地损害转换器电子器件。对于转换器电子器件来说可最大承受的运行温度典型地大约在85℃至115℃之间的范围内。由于套管壁的壁厚和联接套管的外直径(尤其是也为了提供在机械上足够稳定的且尽可能对振动不敏感的、必要时还是防爆炸的联接设备)而大多比较大地设计，所以使可利用之前提到的类型的联接装置来实现的视间距而定的热阻通常例如在80K/100mm～110K/100mm的数量级中，该视间距而定的热阻作为联接设备的上面提到的、与总共从测量变换器流至电子器件壳体的热流相反地作用的热阻与电子器件壳体和测量变换器或其测量变换器壳体之间的最短的间距的比来测量。因此，联接设备或其各自的联接套管有时可能会，尤其是在使用在具有超过200℃的测量物质温度的高温测量部位中的情况下具有明显大于100mm的相对大得多的长度和以此最后形成的测量系统的虽然相应高的，但仍然实际上是不期望的侧向的膨胀。
发明内容
[0010] 从上面提到的
现有技术出发，本发明的任务在于，说明一种尽可能简单地构建的或可廉价地制成的联接设备，其具有与常规的联接设备相比增大的视间距而定的热阻。
[0011] 为了解决该任务，本发明涉及用于机械连接电子器件壳体(即用于电子器件、例如转换器电子器件的保护壳体)与测量变换器壳体(即用于至少一个例如从物理到电的传感器元件的保护壳体)的联接设备，该联接设备包括：具有被通道壁包围的从第一通道端部延伸到远离第一通道端部的第二通道端部的用于引导电的连接线路的内腔的管形的线缆通道和具有被例如是金属的套管壁包套的内腔的例如管形的联接套管。套管壁或以此形成的联接套管具有第一开口和远离第一开口的第二开口。此外，线缆通道和联接套管布置成：使线缆通道一部分放置在联接套管的内腔中，并且一部分被联接套管的套管壁的第一开口和联接套管的套管壁的第二开口容纳，并且使得在套管壁的面对内腔的内表面与通道壁的面对内腔的周侧面之间形成例如唯一的空穴。此外，线缆通道和联接套管相互连接，使得空穴气密性地封闭，从而例如使得空穴相对包围联接套管或联接设备的大气密闭地封闭。
[0012] 此外，本发明涉及借助这种联接设备形成的测量变换器，其中，测量变换器还包括具有被例如是金属的器壁包套的空穴的测量变换器壳体和至少部分地定位在该空穴内的传感器元件，传感器元件被设立成用于检测例如是
流体的测量物质的测量变量并且生成至少一个代表该测量变量的测量信号，并且其中，联接设备固定在测量变换器壳体上，即例如与其器壁材料
锁合地(stoffschlüssig)连接。
[0013] 此外，本发明还涉及借助这种测量变换器形成的现场仪器，其中，现场仪器还包括例如借助在线缆通道中引导的电的连接线路与该测量变换器(即例如测量变换器的至少部分地定位在测量变换器壳体的空穴内的传感器元件和/或测量变换器的被定位在测量变换器壳体的空穴内的振荡发生器)电连接的转换器电子器件。
[0014] 根据本发明的联接设备的第一设计方案此外设置的是，连接套管和线缆通道被设立成用于在空穴中保持例如以1bar的气体压力作用到套管壁和通道壁上的气体，例如氮气(N2)、氩气(Ar)、二
氧化
碳(CO2)。
[0015] 根据本发明的联接设备的第二设计方案此外设置的是，空穴包含有例如具有小于0.1W/(m·k)的单位热导率的和/或气态的流体，例如氮气(N2)、氩气(Ar)、二氧化碳(CO2)。
此外，本发明的该设计方案经改进地设置的是，空穴被填充以例如具有小于0.1W/(m·k)的单位热导率的气体或气体混合物，即例如稀有气体和/或保护气体，从而尤其是使得在空穴(33)中存在的气体压力在25℃(室温)下为小于300mbar(毫巴)或大于0.5bar。
[0016] 根据本发明的联接设备的第三设计方案此外设置的是，空穴至少如下程度地被排空/是无气体的，即，使在其中存在的气体压力在25℃(室温)下为小于300mbar(毫巴)，例如小于1mbar。此外，本发明的该设计方案经改进地设置的是，气体压力在25℃(室温)下为小于10-3mbar，即例如小于10-4mbar。
[0017] 根据本发明的联接设备的第四设计方案此外设置的是，线缆通道被设立成用于无损地承受住大于100bar的静态压力。
[0018] 根据本发明的联接设备的第五设计方案此外设置的是，线缆通道的通道壁具有大于300bar的爆破压力。
[0019] 根据本发明的联接设备的第六设计方案此外设置的是，借助线缆通道形成例如满足标准IEC 60079-1:2007的要求的、或者根据防燃类型“抗压的封装(Ex-d)”构造的和/或具有大于100bar的抗压强度的抗压的用于在其中引导的连接线路的封装。
[0020] 根据本发明的联接设备的第七设计方案此外设置的是，联接套管借助金属管形成。
[0021] 根据本发明的联接设备的第八设计方案此外设置的是，套管壁至少部分是空心柱体形的。
[0022] 根据本发明的联接设备的第九设计方案此外设置的是，空穴构造为环形缝隙。
[0023] 根据本发明的联接设备的第十设计方案此外设置的是，线缆通道和联接套管相互材料锁合地连接。
[0024] 根据本发明的联接设备的第十一设计方案此外设置的是，线缆通道和联接套管相互粘性地连接
[0025] 根据本发明的联接设备的第十二设计方案此外设置的是，空穴至少空气密封地封闭。
[0026] 根据本发明的联接设备的第十三设计方案此外设置的是，套管壁由金属、即例如
不锈钢构成。
[0027] 根据本发明的联接设备的第十四设计方案此外设置的是，通道壁由金属、即例如不锈钢或
钛构成。
[0028] 根据本发明的联接设备的第十五设计方案此外设置的是，套管壁和通道壁由相同的材料构成。
[0029] 根据本发明的联接设备的第十六设计方案此外设置的是，线缆通道借助金属管形成。
[0030] 根据本发明的联接设备的第十七设计方案此外设置的是，线缆通道借助金属软管、即例如借助波纹软管形成。
[0031] 根据本发明的联接设备的第十八设计方案此外设置的是，套管壁具有大于300bar的爆破压力。
[0032] 根据本发明的联接设备的第十九设计方案此外设置的是，联接套管在套管壁的背对内腔的外表面上例如具有同样构造为套管壁的一体的组成部分的冷却肋。
[0033] 根据本发明的联接设备的第二十设计方案此外设置的是，套管壁具有大于1mm、例如大于2mm的厚度、例如最小厚度。
[0034] 根据本发明的联接设备的第二十一设计方案此外设置的是，通道壁具有大于0.5mm、例如大于1mm的厚度、例如最小厚度。
[0035] 根据本发明的联接设备的第二十二设计方案此外设置的是，通道壁具有大于套管壁的厚度、例如最小厚度的厚度、例如最小厚度。
[0036] 根据本发明的联接设备的第二十三设计方案此外设置的是，线缆通道和联接套管是一样长的。
[0037] 根据本发明的联接设备的第二十四设计方案此外设置的是，线缆通道和联接套管彼此同轴延伸地布置。
[0038] 根据本发明的联接设备的第二十五设计方案此外设置的是，联接套管具有大于50mm的，并且/或者明显地、即例如以大于2:1的比例大于联接套管外直径的长度。
[0039] 根据本发明的联接设备的第二十六设计方案此外设置的是，联接套管具有大于20mm的外直径。
[0040] 根据本发明的联接设备的第二十七设计方案此外设置的是，线缆通道具有大于50mm的，并且或者其明显地、即例如以大于2:1的比例大于线缆通道外直径的长度。
[0041] 根据本发明的联接设备的第二十八设计方案此外设置的是，线缆通道具有小于10mm的，并且/或者明显地、即例如以小于1:2的比例小于联接套管外直径的外直径。
[0042] 根据本发明的联接设备的第二十九设计方案此外设置的是，套管壁具有包嵌第一开口的、例如膜片式的和/或沿线缆通道的假设的纵轴线的方向能轴向挠曲的、位于末端的第一部分段。
[0043] 根据本发明的联接设备的第三十设计方案此外设置的是，套管壁具有包嵌第一开口的、例如膜片式的和/或沿线缆通道的假设的纵轴线的方向能轴向挠曲的、位于末端的第一部分段，并且套管壁的位于末端的第一部分段被设立成用于利用可逆的
变形对联接套管的随时间改变的相对的长度变化与线缆通道的随时间改变的相对的长度变化之间的(例如由套管壁与通道壁之间的随时间改变的温度差导致的)差做出反应。
[0044] 根据本发明的联接设备的第三十一设计方案此外设置的是，套管壁具有包嵌第一开口的、例如膜片式的和/或沿线缆通道的假设的纵轴线的方向能轴向挠曲的、位于末端的第一部分段，并且套管壁的位于末端的第一部分段至少一部分借助薄的，即具有与直径相比明显地、即例如以小于1:5的比例更小的厚度的盘形成。
[0045] 根据本发明的联接设备的第三十二设计方案此外设置的是，套管壁具有包嵌第一开口的、例如膜片式的和/或沿线缆通道的假设的纵轴线的方向能轴向挠曲的、位于末端的第一部分段，并且套管壁的位于末端的第一部分段具有轴向的可挠曲性，其能够无损地实现在联接套管和/或线缆通道的长度变化之间的至少0.1mm的差。
[0046] 根据本发明的联接设备的第三十三设计方案此外设置的是，套管壁具有包嵌第一开口的、例如膜片式的和/或沿线缆通道的假设的纵轴线的方向能轴向挠曲的、位于末端的第一部分段，并且套管壁具有包嵌第二开口的、例如膜片式的和/或沿线缆通道的假设的纵轴线的方向能轴向挠曲的、位于末端的第二部分段。本发明的该设计方案经改进地此外设置的是，套管壁的位于末端的第二部分段被设立成用于利用可逆的变形对联接套管的随时间改变的相对的长度变化与线缆通道的随时间改变的相对的长度变化之间的(例如由套管壁与通道壁之间的随时间改变的温度差导致的)差做出反应。替选地或补充地，套管壁的位于末端的第二部分段可以至少一部分借助薄的，即具有与直径相比明显地、即例如以小于1:5的比例更小的厚度的盘形成，并且/或者套管壁的位于末端的第二部分段可以具有轴向的可挠曲性，其能够无损地实现在联接套管和/或线缆通道的长度变化之间的至少0.1mm的差。
[0047] 根据本发明的联接设备的第三十四设计方案此外设置的是，套管壁的(例如与线缆通道侧向间隔开地延伸的和/或同轴于线缆通道地布置的)中间的部分段形成例如空心柱体形的管。
[0048] 按照根据本发明的联接设备的第一改进方案，该联接设备此外包括：与联接套管连接的(例如空心柱体形的和/或套筒形的)联接头，其具有从面对联接套管和线缆通道的第一端部延伸到远离联接套管和线缆通道的第二端部的(例如是金属的和/或与套管壁材料锁合地连接的)器壁以及被该器壁包套的内腔，联接头被设立成用于与电子器件壳体例如以能再拆开的方式机械连接。
[0049] 按照根据本发明的联接设备的第一改进方案的第一设计方案此外设置的是，套管壁的(例如与线缆通道侧向间隔开地延伸的和/或同轴于线缆通道地布置的)中间的部分段形成例如空心柱体形的管，并且联接头的器壁在第一端部上例如气密性地和/或材料锁合地与套管壁(即例如与套管壁的中间的部分段的面对联接头的端部)连接，从而例如使得线缆通道的内腔与联接头的内腔连通，或者通入该内腔中。
[0050] 按照根据本发明的联接设备的第一改进方案的第二设计方案此外设置的是，联接头、联接套管和线缆通道布置成使线缆通道的内腔和联接头的内腔连通。
[0051] 按照根据本发明的联接设备的第二改进方案，该联接设备此外包括：与联接套管连接的(例如空心柱体形的和/或套筒形的)联接头，其具有从面对联接套管和线缆通道的第一端部延伸到远离联接套管和线缆通道的第二端部的(例如是金属的和/或与套管壁材料锁合地连接的)器壁以及被该器壁包套的内腔、以及用于联接在线缆通道中引导的电的连接线路的、例如由玻璃、陶瓷或塑料制成的穿引部。
[0052] 按照根据本发明的联接设备的第二改进方案的第一设计方案此外设置的是，联接头被设立成用于与电子器件壳体例如以能再拆开的方式机械连接，并且穿引部被放置在联接头的内腔内，并且/或者被联接头的器壁包嵌。
[0053] 按照根据本发明的联接设备的第二改进方案的第二设计方案此外设置的是，联接头的器壁至少在第二端部的区域中具有外
螺纹，即例如如下
外螺纹：其被设立成用于与电子器件壳体的互补的
内螺纹拧接。
[0054] 按照根据本发明的联接设备的第二改进方案的第三设计方案此外设置的是，联接头具有连接凸缘，其被设立成用于与电子器件壳体的互补的连接凸缘例如以能再拆开的方式连接。
[0055] 根据本发明的测量变换器的第一设计方案此外设置的是，联接设备至少部分地、例如大部分地被放置在被器壁包套的空穴以外。
[0056] 根据本发明的测量变换器的第二设计方案此外设置的是，测量变换器壳体被设立成用于在空穴内保持例如以1bar的气体压力作用到套管器壁和器壁上的并且/或者具有小于0.1W/(m·k)的单位热导率的气体，例如氮气(N2)和/或氩气(Ar)和/或二氧化碳(CO2)或空气。本发明的该设计方案经改进地此外设置的是，测量变换器壳体的空穴被填充以例如具有小于0.1W/(m·k)的单位热导率的气体或气体混合物，例如保护气体，从而例如使得在空穴中存在的气体压力在25℃(室温)下为大于0.5bar。
[0057] 根据本发明的测量变换器的第三设计方案此外设置的是，套管壁的(例如与线缆通道侧向间隔开地延伸的和/或同轴于线缆通道地布置的)中间的部分段形成例如空心柱体形的管，并且套管壁利用套管壁的中间的部分段的面对测量变换器壳体的端部例如材料锁合地与测量变换器壳体的器壁连接，即例如钎焊或
熔焊。
[0058] 按照根据本发明的测量变换器的第一改进方案，该测量变换器此外包括：至少一个至少部分地布置在测量变换器壳体的空穴内的管，该管被设立成用于在被例如是金属的管器壁包围的内腔中引导流动的流体，例如流动的液体，即例如可在被流体穿流期间发生振动。此外可以在至少一个管上或其附近布置有至少一个例如用于产生代表至少一个管的振动的测量信号的传感器元件，例如使得该传感器元件与管的管器壁连接。
[0059] 按照根据本发明的测量变换器的第二改进方案，该测量变换器此外包括：至少一个定位在测量变换器壳体的空穴内的振荡发生器，其被设立成用于激励至少一个管发生机械振荡。
[0060] 按照根据本发明的测量变换器的第三改进方案，该测量变换器此外包括：电子器件壳体、即用于转换器电子器件的保护壳体，其中，例如借助在线缆通道中引导的电的连接线路与测量变换器电连接的转换器电子器件被放置在电子器件壳体内，并且其中，电子器件壳体例如以能再拆开的方式与联接设备机械连接。
附图说明
[0061] 本发明以及其有利的设计方案随后借助在附图中示出的
实施例详细阐述。相同的或相同作用的或相同类型地起作用的部分在所有图中设有相同的附图标记；当需要概览或在其他方面显得有意义时，在随后的图中取消已经提到的附图标记。另外的有利的设计方案或改进方案，尤其是还有本发明的首先仅单独阐述的部分方面的组合此外由附图和/或
权利要求书本身得到。其中：
[0062] 图1以立体侧视图示出具有借助联接设备保持在测量变换器上的电子器件壳体的现场仪器；
[0063] 图2a、2b以不同的部分剖开的平面的侧视图示出根据图1的现场仪器；
[0064] 图3以剖开的侧视图示出适用于根据图1的现场仪器的联接设备；并且[0065] 图4、5分别以剖开的侧视图示出适用于根据图1的现场仪器的联接设备的另外的变型方案。
具体实施方式
[0066] 在图1、2a和2b中示出了现场仪器，即该现场仪器的适用于工业的测量和自动化技术的测量仪或各个结构组件。现场仪器尤其被设置或设立成用于测量在例如至少分区段地延伸穿过有爆炸危险的危险区域的管线路中的和/或在例如在有爆炸危险的危险区域内放置的容器中引导的、尤其是流体的测量物质的至少一个物理和/或化学的测量变量。现场仪器例如也可以是磁感应的流量测量仪、涡流流量测量仪、超声波流量测量仪、热式质量流量测量仪、压力测量仪、液位测量仪、温度测量仪、ph值测量仪或电导率测量仪，或如也从图2a看到或统揽图1、2a和2b地看到的那样例如是科里奥利质量流量测量仪。
[0067] 为了检测至少一个测量变量，现场仪器包括具有至少一个传感器元件101的测量变换器1，传感器元件被设立成用于在运行时至少间歇地产生或者凭借电的连接线路提供至少一个与分别待测量的测量物质的至少一个测量变量相对应的电的测量信号(其例如具有与测量变量相关的电压、与测量变量相关的电流或与测量变量相关的频率和/或
相位)。
[0068] 为了受保护地安置测量变换器的各个部件或结构组件，尤其是还有至少一个传感器元件101，测量变换器此外包括相应的测量变换器壳体11。该测量变换器壳体11可以如也在图2a中示出的那样具有(例如由金属制成的)器壁11a和由该器壁11a包套的空穴11*，其被设立成用于至少容纳至少一个传感器元件101。根据本发明的另外的设计方案，测量变换器壳体的空穴11*相对包围该测量变换器壳体(或以此形成的现场仪器)的大气密闭地封闭，或者变换器壳体11被设立成用于在其空穴11*中保持例如以1bar的气体压力作用到器壁11a上的气体，例如氮气(N2)和/或氩气(Ar)和/或二氧化碳(CO2)或相应的气体混合物，例如空气。此外设置的是，空穴11*被填充以具有小于0.1W/(m·k)的单位热导率的气体或气体混合物，例如稀有气体和/或保护气体，从而例如使得在空穴11*中存在的气体压力在25℃(室温)下为大于0.5bar。该气体或气体混合物例如可以在制造测量变换器壳体11或测量变换器期间通过如下方式导入空穴11*中，即，例如在相应的保护气体气氛下执行钎焊或熔焊过程期间导入空穴11*中的保护气体气体体积通过封闭该空穴而被包含在其中。
[0069] 作为测量变换器1例如可以使用振动型的测量变换器，即具有至少一个在运行时被测量物质流过的并且在此期间会发生振动的管的测量变换器。相应地，测量变换器根据本发明的另外的设计方案此外包括至少一个至少部分在测量变换器壳体11的空穴11*内布置的管400，其被设立成用于在由例如是金属的管器壁包围的例如与联接在测量变换器上的管线路的内腔连通的内腔中引导被用作测量物质的流动的流体，即例如流动的液体。至少一个管400此外尤其也被设立成用于在其被流体流过期间会发生振动。针对该情况，至少一个传感器元件101此外可以被设立成用于产生被用作代表至少一个管的振动的测量信号s1的振动信号，或者该传感器元件101可以布置在至少一个管400上或其附近，即例如与管的管器壁连接。此外，为了主动地激励至少一个管400的机械振荡，根据本发明的测量变换器1此外可以装备有至少一个同样定位在空穴11*内的振荡发生器102。
[0070] 为了处理至少一个由测量变换器提供的测量信号s1，必要时也为了提供操控测量变换器1(即例如其振荡发生器102)或对其供电的驱动信号，现场仪器此外具有例如借助大量连接线路与测量变换器1电连接的、例如借助一个或多个
微处理器形成的转换器电子器件2。该转换器电子器件2根据本发明的另外的设计方案放置在保持在测量变换器1上的(例如由
压铸材料、例如在压力下被浇铸的
铝，或精密
铸造材料、例如不锈钢制成的)电子器件壳体21内，并且尤其被用于基于至少一个由测量变换器提供的测量信号s1反复获知对至少一个测量变量进行量化的测量值，即例如质量流量测量值、密度测量值、粘度测量值、体积流量测量值、pH测量值、温度测量值或压力测量值。为了现场显示这种在现场仪器内部产生的测量值和/或必要时也由现场仪器在内部生成的状态讯息、例如涉及现场仪器的错误讯息或涉及测量物质的或待监控的过程的警告，现场仪器此外可以具有至少间歇地与转换器电子器件2通讯的显示和操作单元，其例如具有在电子器件壳体中直接被放置在观察窗后面的LCD或TFT显示屏和/或具有针对测量数据的和/或针对配置数据的整合的非易失性的数据存储器。现场仪器此外可以被设立成用于凭借联接线路联接到外部的必要时也远离仪器的电能供应装置上，以便由该电能供应装置在运行时供给电能。如果需要的话，电子器件壳体21此外也可以例如通过使用足够坚固的材料或相应的材料强度或通过实现对于灭火安全和爆炸安全来说必需的缝隙尺寸来如下这样地构造，即，满足根据防燃类型“抗压的封装(Ex-d)”或标准IEC 60079-1:2007的要求，或者可以无损地承受住在内部可能出现的大于50bar、尤其是大于100bar的爆炸压力。
[0071] (在此用作针对现场仪器的转换器电子器件2的例如也抗冲击的和/或抗压的保护壳体的)电子器件壳体21例如在图3或4中示意性地示出的那样，或者也统揽图1、2a、2b和3或4顺利地看到的那样保持在测量变换器1上，即保持在其测量变换器壳体11上，更确切地说以预设的(最短的)间距a21保持。该间距a21尤其是也考虑到测量物质的最大的温度和转换器电子器件的允许的运行温度。间距a21尤其如下这样地选择，即，使每个在测量变换器壳体11与电子器件壳体21之间的因此在正常的运行中建立的或在预设的技术条件内的温度差足够用于即使在测量物质的最大允许的温度的情况下也将转换器电子器件2的运行温度安全地保持或可以保持在上面提到的允许的运行温度以下。
[0072] 例如柱体形的联接设备3被用于机械连接电子器件壳体201与测量变换器壳体11。根据本发明的例如也构造为上面提到的测量变换器1的整合的组合部分的联接设备3包括具有被(在此呈空心柱体形的)套管壁311包套的内腔的联接套管31和管形的线缆通道32，该管形的线缆通道具有被通道壁321包围的、从第一通道端部32+延伸到远离第一通道端部的第二通道端部32#的用于容纳或引导电的连接线路555的内腔32*。这些连接线路555例如可以与传感器元件101或振荡发生器102电联接，或可以分别是从上面提到的传感器元件
101引导至转换器电子器件2的信号路径的组成部分，并且/或者也是从转换器电子器件2引导至上面提到的振荡发生器102的信号路径的组成部分。
[0073] 根据本发明的联接设备3的或以此形成的测量变换器的联接套管31可以如统揽图1、2a和2b顺利地看到的那样例如以如下方式呈管形地构造，即，使套管壁的(例如同轴于线缆通道32地布置的或与线缆通道32侧向地间隔开地延伸的)中间的部分段311a形成(在此基本上呈空心柱体形的)管。相应地，套管壁311可以至少局部是空心柱体形的和/或金属的，或者联接套管31可以以简单的方式借助金属管形成；但联接套管31例如也可以借助锥体形成，因此，套管壁321可以至少局部是漏斗形的，或者至少局部具有截锥形的轮廓。根据本发明的另外的设计方案，联接套管31具有大于50mm的长度L31，并且/或者联接套管具有大于20mm的外直径D31。替选地或补充地设置的是，联接套管31的上面提到的长度L31明显地、尤其是以大于2:1的比例大于联接套管31的上面提到的外直径D31。联接套管31此外如下这样地构造和定位，即，结果使得联接设备3如也从图2a中顺利地看到的那样至少部分或大部分被放置在由器壁包套的空穴外部。根据本发明的另外的设计方案，联接设备3固定在测量变换器壳体11上，即与测量变换器壳体的器壁11a持久地或材料锁合地连接，例如钎焊或熔焊。联接套管31和测量变换器壳体11可以例如通过如下方式相互连接，即，使套管壁31如也在图3或4中示出的那样以其中间的部分段311a的面对测量变换器壳体11的端部与测量变换器壳体11的器壁牢固地连接。
[0074] 根据本发明的联接设备的线缆通道32又例如可以借助金属管或借助金属软管、例如借助波纹软管形成。相应地，此外根据另外的设计方案设置的是，套管壁311和/或通道壁321由金属、例如铝或具有小于50W·m-1·K-1的低的热导率的金属，例如钛(22W·m-1·K-1)、不锈钢，尤其是高度
合金钢或奥氏体钢(<20W·m-1·K-1)构成。替选地或补充地，套管壁311和通道壁321可以由相同的材料、即例如相同的金属构成。根据本发明的另外的设计方案，线缆通道32具有大于50mm的长度，并且/或者线缆通道32具有小于10mm的外直径。替选地或补充地，线缆通道32可以如下这样地构造，即，其长度明显地、例如以大于2:1的比例大于线缆通道32的外直径。此外，联接套管31和线缆通道32可以以有利的方式也如下这样地构造，即，使线缆通道32的上面提到的外直径明显地、例如以小于1:2的比例小于联接套管31的上面提到的外直径。根据本发明的另外的设计方案此外设置的是，套管壁具有大于1mm、尤其是大于2mm的厚度，即例如最小厚度，或者通道壁具有大于0.5mm、尤其是大于1mm的厚度，即例如最小厚度。替选地或补充地，联接套管31和线缆通道32此外也可以如下这样地构造和确定规格，即，如从图5看到的那样，通道壁321的厚度大于或不小于套管壁311的厚度，从而例如通道壁321的上面提到的最小厚度大于套管壁311的上面提到的最小厚度；但如果需要的话，联接套管31和线缆通道32也可以如下这样地构造和确定规格，即，通道壁321的上面提到的最小厚度如也在图3中示出的那样小于套管壁311的上面提到的最小厚度。
[0075] 尤其是出于必要时必需的提高的运行安全性或必要时必需的防爆炸的原因，套管壁311根据本发明的另外的设计方案被设立成用于无损地承受住例如(由于点燃的气体的在联接装置3中传播的爆炸导致的)大于100bar的内过压，或者套管壁311具有大于300bar的爆破压力。替选地或补充地，线缆通道321也可以被设立成用于无损地承受住(在内部或从外部作用到通道壁321上的)大于100bar的静态压力，或者线缆通道32可以如下这样地构造，即，使其通道壁321具有大于300bar的爆破压力。此外，线缆通道32和/或联接套管31也可以如下这样地构造，即，因此提供(例如具有大于100bar的抗压强度的或也满足标准IEC 60079-1:2007的要求的或根据防燃类型“抗压的封装(Ex-d)”的)抗压的封装或用于在联接设备3内，即例如在线缆通道32内引导的连接线路的管路铺设。
[0076] 如统揽图3或图2b和3顺利地看到的那样，根据本发明的联接设备3的套管壁321具有(在此设于套管壁的面对测量变换器1或其测量变换器壳体11的端侧的第一部分段311b中的)第一开口31+和远离第一开口的(在此设于套管壁的与上面提到的端侧的部分段对置的端侧的第二部分段311c中的)第二开口31#。此外，线缆通道32和联接套管31布置成：使线缆通道32一部分放置在联接套管31的内腔中，并且一部分被开口31+和开口31#容纳，并且使得在套管壁311的面对内腔的内表面311‘与通道壁321的面对内腔的周侧面321“之间形成(例如构造为环形缝隙的或空心柱体形的)空穴33。根据本发明的另外的设计方案，线缆通道32和联接套管31此外如下这样地构造或如下这样地布置，即，使空穴33包套线缆通道32。线缆通道32和联接套管31也可以相应地如下这样地构造或如下这样地布置，即，使线缆通道32和联接套管31彼此同轴延伸地布置或是一样长的。
[0077] 如已经提及的那样，联接设备尤其也被设计或设置成用于在运行时在测量变换器壳体11与电子器件壳体21之间建立温度差ΔT，其确保了转换器电子器件2的运行温度即使在测量物质的最大的温度的情况下也不具有不允许地高的或不再特定的值。为此，虽然是通过联接设备提供的但仍然与从测量变换器壳体11进一步经由联接设备3本身流到电子器件壳体21的热流 相反地作用的、因此保持该温度差的热阻Rth被相应地，即根据公知的计算规则 来调整。为了提供具有尽可能高的热阻并且具有同时尽可能低的与电子器件壳体21和测量变换器壳体11之间的上面提到的最短的间距a12相对应的或确定该间距a12的结构长度的联接设备的目的，根据本发明，线缆通道32和联接套管32此外如下这样地构造并且此外如下这样地(即分别在开口31+、31#的区域中)相互连接，即，使空穴33四周气密性地被封闭，或者使空穴33相对包围联接套管31或以此形成的联接设备的大气密闭地封闭。线缆通道32和联接套管31可以为此(根据针对套管壁或通道壁分别使用的材料而定地)例如材料锁合地、即例如借助钎焊或熔焊
焊缝相互连接，或例如也粘性地、即例如借助环氧
树脂或借助金属
粘合剂相互连接。因此，基于空穴33的封闭，既不能凭借开口31+，也不能凭借开口31#发生测量变换器壳体11与联接设备3之间的或联接设备3与电子器件壳体21之间的基于对流所引起的热传输，或者说从测量变换器壳体通过联接设备至电子器件壳体的可能的热传输可以基本上仅基于热传导来实现。由于在很大程度上抑制了通过联接设备或者在联接设备内的基于对流引起的热传输，与提到的类型的常规的能够实现基于对流引起的热传输的联接设备相比在尺寸相同，尤其是还有结构长度相同的情况下可以使热阻，或者相应地可以使视间距而定的(作为联接设备3的热阻Rth与联接套管31的上面提到的长度L31的比来测量的)热阻Rth/L31以特别简单的方式明显得到提高。随之发生地，因此，电子器件壳体21与测量变换器壳体11之间的最短的间距a12也可以与常规的联接设备相比在技术条件相同，尤其是还有测量物质的最大温度相同或转换器电子器件2的最大允许的运行温度相同的情况下被相应减小。
[0078] 为了进一步提高联接设备3的上面提到的视间距而定的热阻Rth/L31的目的，联接设备的空穴33根据本发明的另外的设计方案包含具有小于0.1W/(m·k)的单位热导率的流体，尤其是气体，例如氮气(N2)、氩气(Ar)、二氧化碳(CO2)或其他的稀有气体或保护气体，或包含有至少一个稀有气体或保护气体的气体混合物；这尤其也以如下方式实现，即，在空穴33中存在的气体压力在25℃(室温)下小于300mbar(毫巴)或大于0.5bar。相应地，联接套管
31和线缆通道32根据本发明的另外的设计方案此外被设立成用于在空穴33中持久地保持以1bar的气体压力和/或小于0.5bar的气体压力作用到联接套管壁和通道壁上的气体，或者持久地阻止来自包围联接套管的大气的另外的气体的输送。该气体或气体混合物例如又可以在制造联接设备或测量变换器期间通过如下方式导入空穴33中，即，例如在相应的保护气体气氛下执行的钎焊或熔焊过程期间导入空穴33的(保护气体)气体体积通过封闭该空穴33而被包含在其内。替选于利用气体对空穴33进行上面提到的填充地，根据本发明的另外的设计方案设置的是，空穴33为了提供尽可能高的视间距而定的热阻Rth/L31的目的至少被如下程度地排空并因此是无气体的，即，使在其中存在的气体压力在25℃(室温)下小于300mbar(毫巴)，因此在空穴33中至少建立低
真空。如果需要的话，空穴33中的该气体压力也可以被调整为小于1mbar，例如也以如下方式调整，即，在空穴33中建立至少一个相应于小于10-3mbar、尤其是小于10-4mbar的气体压力的高真空。上面提到的真空可以在空穴33中例如已经直接在制造联接设备或测量变换器期间通过如下方式建立，即，例如使在真空下，尤其是在低真空或高真空下执行的钎焊或熔焊过程期间在空穴33中已经建立的真空通过封闭该空穴33保持在其中。
[0079] 根据本发明的另外的设计方案，联接套管如也在图4中示意性地示出的那样在套管壁311的背对内腔的外表面311“上具有冷却肋36，其尤其被用于增大套管壁的将热从套管壁输出到周围的大气中的表面。通过使冷却肋36例如构造为包绕联接套管的环，因此此外也可以在尺寸相同的情况下，尤其是即使在套管壁311的大约1mm的相对小的厚度的情况下也进一步提高联接套管的抗压强度。冷却肋36例如可以构造为套管壁的一体的组成部分，或者例如也可以事后被推套到联接套管上并且与之材料锁合地例如通过熔焊连接。联接设备的热阻Rth/L31此外也可以由此以简单的方法通过如下方式进一步提高，即，使联接套管31和线缆通道32如已经提到的那样或如在图5中示意性地示出的那样如下这样地构造和确定规格，即，使通道壁321的厚度大于套管壁311的厚度。
[0080] 根据本发明的另外的设计方案，套管壁311如也在图3中示意性地示出的那样具有包嵌开口31+的位于末端的(在此面对测量变换器10或其测量变换器壳体100的)第一部分段311b，或者套管壁311具有包嵌开口31#的位于末端的(即背对测量变换器10的或远离其测量变换器壳体100的)第二部分段311c。尤其是为了避免套管壁31内的，尤其是开口31+周围的区域中的和/或开口31#周围的区域中的或线缆通道32内的过高的机械
应力的目的，其中至少一个部分段311b、311c此外可以沿线缆通道的假设的纵轴线的方向以能轴向挠曲的方式构造。部分段311b例如可以具有轴向的可挠曲性，其能够无损地实现在联接套管31的和/或线缆通道32的例如由热导致的长度变化之间的至少0.1mm的差，或者部分段311b可以被设立成用于利用可逆的变形对联接套管31的随时间改变的相对的长度变化与线缆通道32的随时间改变的相对的长度变化之间的0.1％或更小的差做出反应。相应地，部分段311b如也在图3中示出的那样可以膜片式地构造，或者部分段311b可以至少一部分借助薄的，即具有与直径相比明显(即例如以小于1:5的比例)更小的厚度的盘形成。替选地或补充地，部分段311c也可以膜片式地构造，或者至少一部分借助薄的盘形成。上面提到的联接套管31和线缆通道32的相对的长度变化之间的差例如可以由联接装置内的随时间改变的温度分布和套管壁与通道壁之间的随时间改变的温度差或套管壁和通道壁的随时间改变的仍然出现有分歧的相对的长度变化造成。
[0081] 根据本发明的另外的设计方案，联接设备3此外具有与联接套管31(即在此与联接套管31的背对测量变换器或测量变换器壳体的端部)牢固地连接的或成形在其上的联接头34，其具有从面对联接套管31和线缆通道32的第一端部34+延伸到远离联接套管31和线缆通道32的第二端部34#的器壁341以及被该器壁341包套的内腔。联接头34和联接套管31可以例如通过如下方式相互连接，即，使器壁341在其端部34+上四周气密性地或压力密封地与套管壁311连接，这通过事后的拼接、例如通过建立材料锁合或通过形成包括联接头34和联接套管31的整体的成形件实现。如在图3中示意性地示出的那样，器壁341的端部34+可以例如直接邻接到套管壁311的已提及的中间的部分段311a的面对联接头34的端侧的端部，或者与之连接。(例如呈空心柱体形的或套筒形的)联接头34的器壁341例如可以通过熔焊或钎焊材料锁合地与套管壁311连接，或者如已经提及的那样例如也是与套管壁311一起形成的整体的成形件的一体的组成部分。相应地，联接头的器壁341和套管壁311也可以以有利的方式由相同的材料制造，并且/或者该器壁341可以是金属的，即例如由不锈钢或铝制造。根据本发明的另外的设计方案，联接套管31、线缆通道32和联接头34此外构造和布置成使线缆通道32的内腔与联接头34的内腔连通，或者使线缆通道通入该内腔中。如果需要的话，线缆通道32可以在其端部32+、32#中的至少一个上也借助包嵌或
捆扎住连接线路的塞子封闭；这必要时也是压力密封的或气密性的。
[0082] 联接头34如也从图3或统揽图1、2a、2b和3顺利地看到的那样尤其被设立成用于与上面提到的电子器件壳体21尤其是以能再拆开的方式机械连接，或者提供了电子器件壳体21与联接套管31之间的牢固的机械连接。相应地，联接头34的器壁341根据本发明的另外的设计方案至少在端部34#的区域中具有外螺纹。该外螺纹尤其被设立成用于与电子器件壳体的互补的内螺纹拧接。但为此替选地，联接头也可以具有连接凸缘，其被设立成用于与电子器件壳体的互补的连接凸缘例如也以能再拆开的方式连接。
[0083] 根据本发明的另外的设计方案，联接设备3此外包括穿引部35，其尤其被设置成用于或被设立成用于与在线缆通道32中引导的电的连接线路555联接，或者将借助该电的连接线路555形成的电流或信号路径进一步引导至由联接设备2保持的、即例如以上面提到的方式与联接头34连接的电子器件壳体21的内部空间中。该穿引部35如也在图3中示意性地示出的那样被放置在联接头34的内腔内，例如在端部34#的附近，或者被联接头34的器壁341包嵌。穿引部35可以由玻璃、陶瓷或塑料，因此是非导电的材料制成，从而例如使得被用作导电轨的接触销352虽然彼此间隔开但仍然彼此电绝缘地嵌入在(由玻璃、陶瓷或塑料相应制成的)整体的基体351中。联接头34和穿引部35此外可以如下这样地构造和相互连接，即，在联接头34内，在端部34+(或联接套管31的相对应的端部31#或联接套管的套管壁311)与穿引部35之间的区域中例如以如下方式形成向外的、尤其是密闭地封闭的空穴，即，借助联接套管31、联接头34和保持在联接头中的穿引部35，必要时也与线缆通道32和测量变换器壳体11相互作用地形成抗压的、即例如具有大于100bar的抗压强度的用于在其中引导的连接线路的封装。该封装可以以有利的方式此外如下这样地构造，即，其满足标准IEC
60079-1:2007或防燃类型“抗压的封装(Ex-d)”的要求。
