CN103033212B - 包括通用的过程接头的用于过程测量技术的测量装置 - Google Patents

包括通用的过程接头的用于过程测量技术的测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于过程测量技术的测量装置（1），用以测量处于容器（2）中的过程介质的物理和/或化学的过程参量，该测量装置具有测量仪（3），测量仪带有过程接头（4）和在过程接头上安装的传感器壳体（5），过程接头包括带有测量单元（7）的测量单元壳体（6），在测量单元壳体的圆周面上设有环绕的凸缘（8），凸缘将圆周面分成第一和第二圆周部分（9a、9b），过程接头还包括锁紧螺母（12），锁紧螺母具有内螺纹和内部的环形止挡，并设有包括第一和第二端部的管形的接合件（13），接合件在第一端部具有外螺纹，外螺纹与锁紧螺母的内螺纹相应地构成，环绕的凸缘构成为使得测量单元壳体能在两个装配方向上夹紧在接合件与锁紧螺母之间。

Description

包括通用的过程接头的用于过程测量技术的测量装置
技术领域
本发明涉及一种按照用于过程测量技术的测量装置，该测量装置用以测量处于容器中的过程介质的物理的和/或化学的过程参量。
背景技术
这样的测量装置例如由DE 196 28 551 B4已知，其用作测量仪，该测量仪包括一过程接头和一在过程接头上安装的作为传感器的和所属电子仪器的保护体的传感器壳体。过程接头建立测量仪与一引导过程介质的容器或一管道或者储箱连接管的连接并且一般包括传感器或测量单元例如压力测量单元。在该已知的测量装置中，在测量单元的介质侧的端面与测量单元壳体的一在端侧环绕的密封凸缘之间设置一密封圈。此外建议一种装配方案，其中将测量仪拧紧到一接合件中，其中在边缘侧借助密封圈实现密封。
利用一这样的已知的测量装置可以将测量仪经由接合件这样固定在一包含过程介质的容器上，使得传感器壳体处于受保护的区域内。但利用这样的过程接头不可能使测量仪完全暴露于过程介质，因为测量仪的暴露于过程介质的部件、如传感器壳体和连接电缆一般相对过程介质是不具有化学耐抗性的并因此必须使用其他的过程接头和/或用于这些部件的其他的材料。
这具有不利的成本后果，因为对于每一测量仪必须根据测量仪的装入情况提供用于由不同材料构成的测量仪的不同的过程接头或部件。
发明内容
本发明的目的是，提供一种开头所述类型的测量装置，该测量装置的过程接头能够在不同的装入情况下与过程介质连接。
该目的通过一种具有如下所述特征的测量装置来达到。按照本发明的用于过程测量技术的测量装置用于测量处于容器中的过程介质的物理的和/或化学的过程参量，所述测量装置具有测量仪，所述测量仪带有过程接头和在该过程接头上安装的传感器壳体，其中所述过程接头包括带有测量单元的测量单元壳体；其特征在于：在测量单元壳体的圆周面上设有环绕的凸缘，所述凸缘将圆周面分成第一圆周部分和第二圆周部分；过程接头还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母具有内螺纹和内部的环形止挡；并且设有包括第一端部和第二端部的管形的接合件，所述接合件在其第一端部上具有外螺纹，所述外螺纹与锁紧螺母的内螺纹相应地构成，其中，环绕的凸缘构成为，使得测量单元壳体能够在两个不同的装配方向上夹紧在接合件与锁紧螺母之间。
这样的用于过程测量技术的测量装置用以测量处于容器中的过程介质的物理的和/或化学的过程参量，所述测量装置具有测量仪，该测量仪带有过程接头和在过程接头上安装的传感器壳体，其中过程接头包括带有测量单元的测量单元壳体，所述测量装置按照本发明的特征在于，
环绕的凸缘这样构成，使得测量单元壳体可优选密封地夹紧在接合件与锁紧螺母之间。
测量装置优选可以这样构造，即，在测量单元壳体的圆周面上设置环绕的凸缘，该凸缘将圆周面分成第一圆周部分和第二圆周部分，
在凸缘的两侧分别邻接一个密封槽，
过程接头还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母具有内螺纹和内部的环形止挡，并且
设有包括第一端部和第二端部的管形的接合件，该接合件为了实现测量仪的第一装配方案和第二装配方案而在其第一端部上具有外螺纹，所述外螺纹与锁紧螺母的内螺纹相应地构成并且还这样构成，
使得接合件对于第一装配方案能以其第二端部连接于容器的容器壁，为了建立接合件的第一端部与测量单元壳体的连接，一方面测量单元壳体的第一圆周部分构成用以***接合件中直到接合件的端侧的第一端部贴靠在测量单元壳体的凸缘上，而另一方面测量单元壳体的第二圆周部分这样构成，使得为了建立锁紧螺母与接合件的外螺纹的螺纹连接，锁紧螺母可推套和可拧紧到测量单元壳体的第二圆周部分上并同时引起测量单元壳体的凸缘不仅贴靠在锁紧螺母的止挡上而且贴靠在接合件的端侧的第一端部上，其中为了建立相对于过程介质的密封性，至少在测量单元壳体的第一圆周部分上的密封槽具有一密封元件，以及
接合件对于第二装配方案能以其第二端部连接于保护管的圆周壁，为了建立接合件的第一端部与测量单元壳体的连接，一方面测量单元壳体的第二圆周部分构成用以***接合件中直到接合件的端侧的第一端部贴靠在测量单元壳体的凸缘上，而另一方面测量单元壳体的第一圆周部分这样构成，使得为了建立锁紧螺母与接合件的外螺纹的螺纹连接，锁紧螺母可推套和可拧紧到测量单元壳体的第一圆周部分上并同时引起测量单元壳体的凸缘不仅贴靠在锁紧螺母的止挡上而且贴靠在接合件的端侧的第一端部上，其中为了建立相对于过程介质的密封性，至少在测量单元壳体的第二圆周部分上的密封槽具有一密封元件。
利用按照本发明的测量装置的这样的测量接头可以用过程接头的总是相同的各部件实现不同的装配方案。
这样该通用的过程接头一方面使测量仪借助接合件和锁紧螺母能够安装在包含过程介质的容器、例如储箱或管道的容器壁上。而另一方面可将测量仪直接装入容器空间内，方法是：将测量仪拧紧到接合件中以及将锁紧螺母从传感器侧拧紧到接合件上，其中按照本发明的一种构造方式为了保护测量仪及其连接电缆，将接合件借助保护管延长，从而在化学侵蚀性介质的情况下通过保护管被保护的部件、如测量仪的壳体及其连接电缆不可能被这样的侵蚀性介质侵蚀并由此相对于这样的介质不必是耐侵蚀的。
在本发明的一种构造方式中，对于所述第二装配方案设有容纳所述传感器壳体的保护管，所述保护管形锁合地连接于接合件的第二端部。
在本发明的另一构造方式中，测量单元壳体的环绕的凸缘构成有矩形的横截面，借此在两装配方案中实现与锁紧螺母的良好的形锁合。
此外，按照本发明的一种改进构造方式有利的是，测量单元壳体的第二圆周部分具有内螺纹，借助该第二圆周部分的内螺纹可以建立与传感器壳体的螺纹连接。这能够实现测量单元壳体的简单而快速的安装。
此外，按照本发明的另一构造方式适当的是，为了建立测量单元的传感器表面相对于过程介质的密封性，将第二圆周部分构成有用以容纳密封件的端侧的密封凸缘。
最后优选将各密封元件构成为O形圈。
附图说明
以下借助各实施例参照附图详细描述本发明，其中：
图1示出一个按照本发明的按照第一装配方案装配在一容器的一容器壁上的测量装置的示意的剖视图；
图2示出一个按照本发明的按照第二装配方案构成的测量装置的示意的剖视图，并且
图3示出按照图1和图2的测量装置的一测量单元壳体的侧视图。
具体实施方式
两个图1和2中所示的具有一连接电缆3a的测量仪3包括一传感器壳体5，该传感器壳体经由螺纹连接连接于一容纳一测量单元7的测量单元壳体6。该螺纹连接通过传感器壳体5的外螺纹5a和测量单元壳体6的与该外螺纹相应的内螺纹18建立。
一过程接头4包括该测量单元壳体6和一具有内螺纹12a和一内部的环形止挡12b的锁紧螺母12，用以实现测量仪3的示于图1和2中的不同的装配方案。
图1中所示的第一装配方案实现测量仪3在一容器2、例如一容纳过程介质的燃料箱或水箱的一容器壁2a上的装配。为此使用一构成为连接管或焊接接管的接合件13，该接合件以一第一端部13a与测量仪3经由过程接头4相连接，而接合件13的第二端部13b与一在容器壁2a中的容器口2b例如借助焊接相连接，从而实现与测量单元7的介质接触。此外接合件13在其第一端部13a上具有外螺纹14，该外螺纹相应于锁紧螺母12的内螺纹12a。
管形的测量单元壳体6按图3在其圆周面上具有一个环绕的凸缘8，该凸缘将测量单元壳体6分成一个第一圆周部分9a和一个第二圆周部分9b，其中在该凸缘8的两侧分别直接邻接一密封槽10a或10b用以容纳一密封元件15a或15b。
测量单元壳体6的第一圆周部分9a这样匹配于接合件13的第一端部13a，使得该测量单元壳体可以***接合件13中，直到接合件13的端侧的第一端部13a贴靠在测量单元壳体6的凸缘8上。在该装配之前将一O形圈作为密封元件15a嵌入第一圆周部分9a的密封槽10a中。紧接着移动锁紧螺母12经过连接电缆3a和传感器壳体5，使得锁紧螺母12可以借助其内螺纹12a拧紧到接合件13的外螺纹14上，直到测量单元壳体6的凸缘8以一端面贴靠在锁紧螺母12的环形止挡12b上以及以另一端面贴靠在接合件13的端侧的第一端部13a上。对此，凸缘8的凸缘高度选择成使该凸缘的圆周面形锁合地贴靠在锁紧螺母12的内面上并由此可以在接合件13与锁紧螺母12之间实现固定凸缘8的夹紧作用。
测量单元壳体6和所配属的锁紧螺母12以及接合件13这样相互协调，使得这些部件也可以用于实现第二装配方案。
利用图2中所示的第二装配方案将测量仪3借助过程接头4安装在一保护管17中，从而测量仪完全处于容器空间中，其中该测量仪借助连接电缆3a或相应的绳在容器之外固定。因此，不仅测量仪3而且还有连接电缆或绳3a相对于过程介质、特别是化学侵蚀性介质受到保护，从而对于这些部件不必使用相对于这些介质有抵抗力的材料。
为了实现该第二装配方案将测量单元壳体6***第一端部13a中直到凸缘8贴靠在接合件13的端侧的第一端部13a上并且借助锁紧螺母12在接合件13上夹紧。在拧入锁紧螺母12之前，至少在测量单元壳体6的第二圆周部分9b上的密封槽10b中嵌入一O形圈作为密封元件15b。
接合件13以其第二端部13b与保护管17焊接，从而提供对介质密封的连接。
通过测量单元壳体6关于凸缘与所属的密封槽10a和10b的对称的结构，这两个装配方案的区别只在于密封元件15a和15b的位置以及锁紧螺母12相对测量单元壳体6的拧紧方向。
利用一这样的测量单元壳体6和所属的锁紧螺母12以及接合件13，可以将一测量仪3通用于不同的装配方案，其中对于接合件可以使用商业上常见的内径为11/4英寸的管和大小为G11/4英寸的锁紧螺母12。由此减少对于所描述的各装配方案所需提供的部件，因此可以降低制造成本和仓储费用。
附图标记列表
1  测量装置
2  容器、储箱
2a 容器壁
2b 容器口
3  测量仪
3a 连接电缆
4  过程接头
5  传感器壳体
5a 传感器壳体5的外螺纹
6  测量单元壳体
7  测量单元
8  在测量单元壳体的圆周面上的凸缘
9a   测量单元壳体6的第一圆周部分
9b   测量单元壳体6的第二圆周部分
10a  在第一圆周部分9a上的密封槽
10b  在第二圆周部分9b上的密封槽
12   锁紧螺母
12a  锁紧螺母12的内螺纹
12b  锁紧螺母12的环形止挡
13   接合件
13a  接合件13的第一端部
13b  接合件13的第二端部
14   接合件13的外螺纹
15a  密封槽10a的密封元件
15b  密封槽10b的密封元件
16   接合件13的内螺纹
17   保护管
18   测量单元壳体6的内螺纹
19   传感器表面
20   密封凸缘
21   密封元件

Claims (8)

1.用于过程测量技术的测量装置(1)，用以测量处于容器(2)中的过程介质的物理的和/或化学的过程参量，所述测量装置具有测量仪(3)，所述测量仪带有过程接头(4)和在该过程接头上安装的传感器壳体(5)，其中所述过程接头(4)包括带有测量单元(7)的测量单元壳体(6)；其特征在于，
在测量单元壳体(6)的圆周面上设有环绕的凸缘(8)，所述凸缘将圆周面分成第一圆周部分(9a)和第二圆周部分(9b)，
过程接头(4)还包括锁紧螺母(12)，所述锁紧螺母具有内螺纹(12a)和内部的环形止挡(12b)，并且
设有包括第一端部(13a)和第二端部(13b)的管形的接合件(13)，所述接合件在其第一端部(13a)上具有外螺纹(14)，所述外螺纹与锁紧螺母(12)的内螺纹(12a)相应地构成，其中，环绕的凸缘构成为，使得测量单元壳体能够在两个不同的装配方向上夹紧在接合件(13)与锁紧螺母(12)之间。
2.按照权利要求1所述的测量装置(1)，其特征在于，
在凸缘(8)的两侧分别邻接一个密封槽(10a、10b)，并且
为了实现测量仪(3)的第一和第二装配方案，所述接合件(13)的外螺纹(14)还构成为，
使得接合件(13)对于第一装配方案能以其第二端部(13b)连接于容器(2)的容器壁(2a)，为了建立接合件(13)的第一端部(13a)与测量单元壳体(6)的连接，一方面测量单元壳体的第一圆周部分(9a)构成用以***接合件(13)中直到接合件的端侧的第一端部(13a)贴靠在测量单元壳体(6)的凸缘(8)上，而另一方面测量单元壳体的第二圆周部分(9b)构成为，使得为了建立锁紧螺母(12)与接合件(13)的外螺纹(14)的螺纹连接，锁紧螺母(12)可推套和可拧紧到测量单元壳体(6)的第二圆周部分(9b)上，并同时引起测量单元壳体(6)的凸缘(8)不仅贴靠在锁紧螺母的环形止挡(12b)上而且贴靠在接合件(13)的端侧的第一端部(13a)上，其中为了建立相对于过程介质的密封性，在测量单元壳体(6)的第一圆周部分(9a)上的密封槽(10a)具有一密封元件(15a)，以及
接合件(13)对于第二装配方案能以其第二端部(13b)连接于保护管(17)的圆周壁，为了建立接合件(13)的第一端部(13a)与测量单元壳体(6)的连接，一方面测量单元壳体的第二圆周部分(9b)构成用以***接合件(13)中直到接合件的端侧的第一端部(13a)贴靠在测量单元壳体(6)的凸缘(8)上，而另一方面测量单元壳体的第一圆周部分(9a)构成为，使得为了建立锁紧螺母(12)与接合件(13)的外螺纹(14)的螺纹连接，锁紧螺母(12)可推套和可拧紧到测量单元壳体(6)的第一圆周部分(9a)上并同时引起测量单元壳体(6)的凸缘(8)不仅贴靠在锁紧锁母的环形止挡(12b)上而且贴靠在接合件(13)的端侧的第一端部(13a)上，其中为了建立相对于过程介质的密封性，至少在测量单元壳体(6)的第二圆周部分(9b)上的密封槽(10b)具有一密封元件(15b)。
3.按照权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，对于所述第二装配方案设有容纳所述传感器壳体(5)的保护管(17)，所述保护管形锁合地连接于接合件(13)的第二端部(13b)。
4.按照权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，测量单元壳体(6)的环绕的凸缘(8)构成有矩形的横截面。
5.按照权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，测量单元壳体(6)的第二圆周部分(9b)具有内螺纹(18)，借助所述第二圆周部分的内螺纹建立与传感器壳体(5)的螺纹连接。
6.按照权利要求1所述的测量装置，其特征在于，为了建立测量单元(7)的传感器表面(19)相对于过程介质的密封性，第一圆周部分(9a)构成有用以容纳一密封元件(21)的端侧的密封凸缘(20)。
7.按照权利要求2所述的测量装置，其特征在于，为了建立测量单元(7)的传感器表面(19)相对于过程介质的密封性，第一圆周部分(9a)构成有用以容纳一密封元件(21)的端侧的密封凸缘(20)。
8.按照权利要求7所述的测量装置，其特征在于，各密封元件(15a、15b、21)构成为O形圈。
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