(57)【要約】  ワイヤレス装置（１５０）及びそれに関連する処理の監視又は制御方法は、処理設備内等で固体表面に対してワイヤレス装置を固定的に接続するための取り付け構造（３００）を有するハウジング（２００）を備えている。アンテナアセンブリ（２５０）はハウジング（２００）に対して可動接続部（例：固定ネジ３１０及びチャネル４２５を用いて）を有しており、ここでアンテナアセンブリはハウジング（２００）に対して可動であり、またここで可動接続はハウジング及びアンテナアセンブリのハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路を保持する。ワイヤレス装置（１５０）はアンテナアセンブリ（２５０）と接続された送信機、受信機又は送受信機を備えており、ワイヤレス装置（１５０）はアンテナアセンブリを用いてワイヤレスで遠隔受信機（１００）に送信、又は遠隔に位置する送信機（１００）から情報を受信するよう動作する。
2011508348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理装置すなわちサンプルの１又は複数のパラメータのデータ標本を捕捉するセンサ装置（１４０）と接続して動作するワイヤレス装置（１５０）であって、
ワイヤレス装置を処理装置すなわちサンプルに対して固定的に接続するための取り付け構造（３００）を有するハウジング（２００）と、
ハウジング（２００）と可動接続する稼働接続部（３１０、４２５）を有するアンテナアセンブリ（２５０）と
を備え、
ワイヤレス装置（１５０）はアンテナアセンブリ（２５０）を用いてデータを遠隔受信機に送信又は遠隔に位置する送信機（１１０）から情報を受信し、アンテナアセンブリはハウジング（２００）に対して可動であり、可動接続部（３１０、４２５）はハウジング（２００）及びアンテナアセンブリ（２５０）のハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路を保持する
ことを特徴とするワイヤレス装置。
【請求項２】
請求項１記載のワイヤレス装置において、アンテナアセンブリ（２５０）はアダプタ（１４００）を有し、アダプタ（１４００）はその外周の少なくとも一部に沿って形成されるチャネル（４２５）をもち、可動接続部は固定ネジ（３１０）、チャネル（４２５）及びシーリング構造（５３０）を備えており、固定ネジ（３１０）はチャネルに沿って移動してハウジング（２００）に対するアンテナアセンブリ（２５０）の動きを誘導することを特徴とするワイヤレス装置。
【請求項３】
請求項２記載のワイヤレス装置において、チャネル（４２５）は幅を有しており、幅がハウジング（２００）に対するアンテナアセンブリ（２５０）の動きの量を制限することを特徴とするワイヤレス装置。
【請求項４】
請求項２記載のワイヤレス装置において、チャネル（４２５）はアダプタ（１４００）の外周の一部のみにあり且つ長さを有し、該長さはハウジング（２００）に対するアンテナアセンブリ（２５０）の動きの量を制限することを特徴とするワイヤレス装置。
【請求項５】
請求項１記載のワイヤレス装置において、ここでアンテナアセンブリはエルボ（２７５）を有し、該エルボ（２７５）はその外周の少なくとも一部に沿って形成されるチャネル（４２５）を有し、可動接続部は固定ネジ（３１０）、チャネル（４２５）及びシーリング構造（５３０）を備えており、固定ネジ（３１０）はチャネルに沿って移動してハウジング（２００）に対するアンテナアセンブリ（２５０）の動きを誘導することを特徴とするワイヤレス装置。
【請求項６】
請求項１記載のワイヤレス装置において、可動接続部はネジ（５００）及びロッキングメカニズム（３１０、４２５）を備えており、ロッキングメカニズム（３１０、４２５）はネジ（５００）に沿ってハウジング（２００）に対するアンテナアセンブリ（２５０）の動きを制限することを特徴とするワイヤレス装置。
【請求項７】
ワイヤレス装置（１５０）であって、
ワイヤレス装置（１５０）を固体表面（１２５）に対して固定的に接続するための取り付け構造（３００）を有するハウジング（２００）と、
ハウジング（２００）との可動接続（３１０、４２５）を有するアンテナアセンブリ（２５０）であって、アンテナアセンブリ（２５０）はハウジング（２００）に対して可動であり、またここで可動接続はハウジング（２００）及びアンテナアセンブリ（２５０）のハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路を保持する、アンテナアセンブリ（２５０）と、
アンテナアセンブリ（２５０）と接続された送信機、受信機、又は送受信機であって、ワイヤレス装置（１５０）はアンテナアセンブリ（２５０）を用いてワイヤレスで遠隔受信機に送信、又は遠隔に位置する送信機（１００）から情報を受信するよう動作する、送信機、受信機、又は送受信機と
を備えることを特徴とするワイヤレス装置。
【請求項８】
処理装置すなわちサンプルのためのワイヤレス監視システム（１０）であって、
処理装置すなわちサンプルの１又は複数のパラメータのデータ標本を捕捉するセンサ装置（１４０）と、
センサ装置（１４０）と接続されて動作し且つハウジング（２００）及びアンテナアセンブリ（２５０）を有するワイヤレス送信機又は送受信機（１５０）であって、ハウジング（２００）は送信機（１５０）を処理装置すなわちサンプルに極めて接近して接続するための取り付け構造（３００）を有し、アンテナアセンブリ（２５０）はハウジング（２００）と可動接続を有し、アンテナアセンブリ（２５０）はハウジング（２００）に対して可動であり、可動接続部（３１０、４２５）はハウジング（２００）及びアンテナアセンブリ（２５０）のハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路を保持する、ワイヤレス送信機又は送受信機（１５０）と、
ワイヤレス送信機又は送受信機から遠隔に位置する受信機（１１０）であって、送信機又は送受信機（１５０）はアンテナアセンブリを用いてワイヤレスでデータを受信機（１１０）に送信する、受信機（１１０）と
を備えることを特徴とするワイヤレス監視システム。
【請求項９】
請求項８記載のシステムにおいて、アンテナアセンブリ（２５０）はアダプタ（１４００）を有し、アダプタ（１４００）はその外周の少なくとも一部に沿って形成されるチャネル（４２５）をもち、ここで可動接続は固定ネジ（３１０）及びチャネル（４２５）を備えており、またここで固定ネジ（３１０）はチャネルに沿って移動してハウジング（２００）に対するアンテナアセンブリ（２５０）の動きを誘導することを特徴とするシステム。
【請求項１０】
処理装置すなわちサンプル（１２５）を監視する方法であって、
アンテナアセンブリ（２５０）及びハウジング（２００）を有するワイヤレス送信機又は送受信機（１５０）を提供するステップと、
ハウジング（２００）及びアンテナアセンブリ（２５０）のハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路を保持しながら、ハウジング（２００）に対してアンテナアセンブリ（２５０）の位置を調節するステップと、
該調整の後、ワイヤレス送信機又は送受信機（１５０）から遠隔に配置されている受信機（１１０）で、ワイヤレス送信機又は送受信機（１５０）によって送信された信号の信号強度を測定するステップと、
ハウジング（２００）に対するアンテナアセンブリ（２５０）のターゲット位置を、少なくとも信号強度の一部に基づいて決定するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、該方法はさらに、
処理装置すなわちサンプル（１２５）の１又は複数のパラメータのデータ標本を捕捉するステップと、
データをワイヤレス送信機又は送受信機（１５０）に提供するステップと、
データを受信機（１１０）に送信するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法において、該方法はさらに、ロッキングメカニズムを用いてハウジング（２００）に対するアンテナアセンブリ（２５０）の動きを制限するステップを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、システムの制御又は監視に関し、より詳細にはワイヤレス監視又は制御のシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造工場、化学工場及び石油精製所等の処理設備は、処理制御システムを用いて管理されるのが通常である。バルブ、ポンプ、モータ、加熱／冷却装置、及び他の工業装置は、処理設備で素材を処理するのに必要な動作を実行するのが通常である。処理制御システムの役割はいくつかあるが、とりわけ、処理設備における工業装置の使用を管理することが多い。
【０００３】
従来の処理制御システムでは、処理設備で工業装置の操作を制御するためにコントローラが用いられることがよくある。コントローラは、工業装置の動作及び／又は製品すなわち関連素材をさまざまなセンサの使用を通して監視し、且つさまざまなセンサから回収された情報に基づいて工業装置に制御信号を提供できるのが通常である。しかしながら、制御ステップはセンサで測定されたデータもしくは感知されたデータに大きく依存することが多いため、データ受信の不正確性又は遅延が処理を制御する能力に重大な影響を与える。
【０００４】
データを評価するために、ワイヤレス送信機がセンサとともに用いられて、処理設備からのデータを遠隔に位置するプロセッサへ提供する。ワイヤレス送信機は、所望のデータの捕捉を保証するために、種々の処理装置と固定的に接続されているのが一般的である。特定の変更（例：送信経路の構造等）又は環境条件の下、所定の送信電力レベルでは、プロセッサ又は別の遠隔受信機で受信されたデータ信号の信号強度が、適切な制御のために必要とされるデータを正確に評価するには不十分である／不十分になる場合がある。さらに、特定のアプリケーションでは、不足している受信信号強度を補償するために、送信電力レベルを増大するということができないことがある。
【０００５】
したがって、遠隔受信機への正確且つ適時のデータ送信を提供するワイヤレス送信機によって監視するためのシステム及び方法が求められている。さらに、信号の到達が困難な場所における位置決め等、監視システムの使用を促進するようなシステム及び方法も必要とされている。またさらに、所与の送信電力レベルであっても、信号強度が向上された伝送を受信できるようなシステム及び方法も必要とされている。
【発明の概要】
【０００６】
発明概要は、発明の本質及び要点を簡単に示した発明の概要を記載することを要求するＣ．Ｆ．Ｒ１．７３に従って提供するものである。これは、発明の技術的範囲又は意味を解釈又は制限するためには使用しないという理解の下で提出されている。
【０００７】
本開示の一実施形態例では、ワイヤレス装置は、ワイヤレス装置を固形表面に対して固定的に接続するための取り付け構造を有するハウジング、及びハウジングと可動接続されるアンテナアセンブリを備えている。アンテナアセンブリは、ハウジングに対して可動であり、且つ可動接続部は、ハウジング及びアンテナアセンブリのハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路を有している。送信機、受信機、又は送受信機はアンテナアセンブリに接続されており、ワイヤレス装置は、アンテナアセンブリを用いてワイヤレスで遠隔受信機に送信する、又は遠隔に位置する送信機から情報を受信するよう動作する。
【０００８】
本明細書では、「送受信機」という用語は、単一の共通ハウジングを共有する送信機及び受信機の両方を有する装置を意味する。送受信機の送信機及び受信機は、共通の電気回路を共有する場合と共有しない場合とがある。
【０００９】
本発明の一実施形態例では、可動アンテナアセンブリを有するワイヤレス装置は、処理装置の１又は複数のパラメータのデータ標本すなわちサンプルを捕捉するよう動作するセンサ装置と接続されて動作する。可動アンテナアセンブリのアンテナは、送信及び受信の両方に使用できるため、ワイヤレス装置は、送信機、受信機、又は送受信機であってよい。ワイヤレス装置は、処理装置すなわちサンプルに対してワイヤレス装置を固定的に接続するための取り付け構造をもつハウジング、及び、ハウジングとの可動接続部を有するアンテナアセンブリを有する。アンテナアセンブリはハウジングに対して可動である。可動接続部によって、ハウジング及びアンテナアセンブリのハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路が保持される。一実施形態では、ワイヤレス装置は、アンテナアセンブリを用いてセンサデータを遠隔受信機に無線送信するワイヤレス送信機又は送受信機である。
【００１０】
別の実施形態例では、処理装置すなわちサンプルのためのワイヤレス監視システムは、センサ装置、ワイヤレス送信機及びワイヤレス受信機を備えている。センサ装置は、処理装置すなわちサンプルの１又は複数のパラメータのデータ標本を捕捉する。一実施形態では、ワイヤレス装置は、センサ装置と接続されて動作する送信機、受信機又は送受信機を備え、ハウジング及びアンテナアセンブリを有している。ハウジングはワイヤレス装置を処理装置すなわちサンプルに近接して接続するための取り付け構造を有しており、且つアンテナアセンブリは、ハウジングとの可動接続部を有する。アンテナアセンブリはハウジングに対して可動であり、且つ可動接続によってハウジング及びアンテナアセンブリのハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路が保持される。一実施形態では、受信機が本発明の実施形態によるワイヤレス送信機又は送受信機から遠隔に位置しており、送信機又は送受信機がアンテナアセンブリを用いてデータを無線送信する。
【００１１】
さらなる実施形態例では、処理装置すなわちサンプルを監視する方法は、アンテナアセンブリ及びハウジングを有するワイヤレス送信機又は送受信機を提供するステップと、ハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路を保持しながら、ハウジングに対するアンテナアセンブリの位置を調節するステップと、ワイヤレス送信機によって送信された信号の信号強度を、遠隔に位置する受信機で測定するステップと、少なくとも部分的には信号強度に基づいて、ハウジングに対するアンテナアセンブリのターゲット位置を決定するステップとを含む。
【００１２】
技術的効果には、よりロバストなワイヤレスデータ送信及び／又はデータ受信を提供することによって、処理すなわちサンプルパラメータの監視を向上させることが含まれるが、これに限定するものではない。技術的効果にはさらに、伝送装置のハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路を保持することによってデータの質を保持することが含まれるが、これに限定するものではない。
本開示に係る上述の及び他の特性及び利点は、以下の詳細な説明、図面、及び添付の特許請求の範囲によって、当業者には理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る、ワイヤレス装置を用いた監視システムの概略図である。
【図２】図１のシステムのワイヤレス装置の斜視図である。
【図３】図２のワイヤレス装置の平面図である。
【図４】図２のワイヤレス装置のアンテナアセンブリの平面図である。
【図５】図４のアンテナアセンブリの分解斜視図である。
【図６】図４のアンテナアセンブリの断面図である。
【図７】図１のシステムで用いられるワイヤレス装置の別の実施形態の斜視図である。
【図８】図７のワイヤレス装置の平面図である。
【図９】図７のワイヤレス装置のアンテナアセンブリの平面図である。
【図１０】図９のアンテナアセンブリの分解斜視図である。
【図１１】図９のアンテナアセンブリの断面図である。
【図１２】図１のシステムで用いられるワイヤレス装置の別の実施形態の斜視図である。
【図１３】図１２のワイヤレス装置の平面図である。
【図１４】図１２のワイヤレス装置のアンテナアセンブリの一部分解斜視図である。
【図１５】図１４のアンテナアセンブリの分解斜視図である。
【図１６】図１４のアンテナアセンブリの断面図である。
【図１７】図１〜１６のシステム及び／又は装置を用いた本発明の実施形態による、処理を監視するための方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面、特に図１を参照すると、制御システムが参照番号１０で示されている。制御システム１０は、製造プロセス、化学工場及び石油精製所等、多種多様な処理設備及びプロセスで使用され、特定種類の設備及びプロセスを制御対象として限定するものではない。制御システム１０は、多変数プロセスの制御を提供できる。一実施形態では、制御システム１０は非線形プロセスに適用されているが、本発明は線形プロセスの制御を実現するために制御システムを使用することも可能である。
【００１５】
制御システム１０は、１又は複数の処理設備１２５（１つのみ図示）に対する制御システムの動作を制御するために、デスクトップコンピュータすなわちスケーラブルサーバ等のコンピュータ技術を利用するコントローラ１５を備えている。コントローラ１５は、所望の時にオペレータが介入することを含め、オペレータによる制御システム１０へのアクセスを可能にする。システム１０はまた、ネットワーク７５を介する等でサーバ１００と通信するための共通技術を利用する、通信インターフェース２０を備えている。制御システム１０はさらに、この図ではデータベースとして実現されているメモリ２５（大容量ストレージ媒体等）を備えている。ネットワーク７５は、ローカルエリアネットワーク（LAN）を含め、有線及び／又はワイヤレスネットワーク等、ネットワークのさまざまなタイプ及び組み合わせである。サーバ１００は、クライアント装置であり、高周波（RF)伝送、赤外線（IR)伝送、ワイヤレス・フィデリティ（WiFi)、ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォ・マイクロウェーブ・アクセス（WiMAX)、ウルトラワイドバンド（UWB)、ソフトウェア無線（SDR）、並びにシーディーエムエーワンエックス（CDMA-1X)、ダブリュシーディーエムエー／エイチエスディーピーエー（W-CDMA／HSDPA)、ユーエムティーエス（UMTS)、ジーエムエス／ジーピーアールエス（GMS／GPRS)、ティーディーエムエー／エッジ（TDMA／EDGE）、エフディーエムエー（FDMA）、直接シーケンススペクトラム拡散（DSSS)、周波数ホッピングスペクトラム拡散（FHSS）、イーヴィディーオー（EVDO）等のさまざまなワイヤレスプロトコル、並びにコードレスフォン技術（例：DECT）、ブルートゥース（登録商標）を用いて、処理設備１２５の送信機、受信機、又は送受信機を備える発明１５０の実施形態に係る１又は複数のワイヤレス装置とのワイヤレス通信ができるワイヤレス通信装置１１０（例：送信機、受信機、又は送受信機）を有する、顧客宅内装置(customer premises device)等である。
【００１６】
ワイヤレス装置１５０は送信機として実現されると、センサデータをセンサ装置１４０から遠隔に位置する受信機に送信するために用いられる。ワイヤレス装置１５０が受信機として実現されると、センサへ別のデータを再構成又は提供するため等に、ワイヤレス通信装置１１０等の遠隔送信機からデータを受信するために用いられる。ワイヤレス装置１５０が送受信機として実現されると、センサデータを遠隔に位置する受信機に送信し、且つワイヤレス通信装置１１０等の遠隔に位置する伝送装置からデータを受信する。このように、アジャスタブルアンテナ特性は、送信信号強度（遠隔受信機での）だけでなく、処理センサにもっとも近い受信信号強度を向上させるためにも用いられる。
【００１７】
本発明は制御システム１０の他の構成も考慮にいれており、コントローラ１５、サーバ１００、及びワイヤレス装置１５０の他の構成、例えば１又は複数のこれらの部品を複数個有する、又はこれらの部品のそれぞれを単一の設備に組み込む等が可能である。一実施形態では、ワイヤレス装置１５０は、ネットワーク７５のサーバ１００を必要とすることなくコントローラ１５及び通信インターフェース３０にデータを直接無線送信できる、１又は複数の送信機１５０を備えている。
【００１８】
一実施形態では、制御システム１０は、OPC等の標準化団体で規定されたプロトコルに一部従う分散制御システム（DCS）として動作する。別の実施形態では、コントローラ１５は広範囲のクライアント、サーバ、及びリダンダンシーOPC技術を利用して動作する。
【００１９】
さらに別の実施形態では、コントローラ１５は、OPC規格を用いてデータソースからデータを提供し、且つ標準的方法で任意のクライアントアプリケーションへデータを通信するエクスペリオン（商標）プロセス・ナレッジ・システム（PKS）を含み、これによって、アプリケーションが自身の内部構造及び通信プロトコル等の、特定のデータソースについての特別な知識を有する必要性を排除することができる。
【００２０】
一実施形態では、ワイヤレス装置１５０は、温度、圧力、浸食、試料組成、等さまざまな処理パラメータを検出するために１又は複数のセンサ１４０と接続されている。監視される特定のパラメータ及び送信される特定のデータは、本開示によって限定されないものとする。別の実施形態では、１又は複数のセンサ１４０はワイヤレス装置１５０に組み込まれて統合ユニットを提供する。
【００２１】
図２〜６を参照すると、ワイヤレス装置１５０がより詳細に示されている。ワイヤレス装置１５０は、以下において一般に送信機又は送受信機として記述される。しかし、上述のように、ワイヤレス装置１５０は受信機であってもよい。送信機又は送受信機として実現された場合、ワイヤレス装置１５０は、センサから信号を受信し、それらの信号から送信可能なデータ信号を生成し、且つデータ信号をサーバ１００又はコントローラ１５及び／又は通信インターフェース３０（不図示）等の受信機を含むワイヤレス通信装置１１０へ送信するための、さまざま関連部品（不図示）を有するハウジング２００を備えている。送信部品は、アンプ、ADコンバータ、モジュレータ、等を含み、これはデータを送信するために採用されている特定のワイヤレス技術によって異なる。ハウジング２００は、ワイヤレス装置１５０を処理設備１２５における装置又は別の構造にボルト、溶接等を介して固定的に接続できるようにする基底すなわち取り付け構造３００を含む。
【００２２】
図４を参照すると、ハウジング２００に関連する送信又は受信部品は、ハウジングからアンテナアセンブリ２５０へと伸びるアンテナケーブル４００を含む。一実施形態では、アンテナアセンブリはアンテナハウジング２６０及びアンテナエルボ２７５を有する。図５に示されるように、アンテナケーブル４００はエルボ２７５及びアンテナハウジング２６０を通じて形成される開口５５０及び５５５を通過する。
【００２３】
ハウジング２００は、接続を保持するためのロッキングメカニズムを用いた回転可能接続（例：圧入）によってエルボ２７５と接続される。別の実施形態では、ハウジング２００及びエルボ２７５間でネジ接続が用いられ、上記ロッキングメカニズムと併用する等して、アンテナアセンブリ２５０が回転はできるがハウジング２００との接続が外れてしまうことがないようにする。
【００２４】
ワイヤレス装置１５０のロッキングメカニズムはハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の位置決めを可能にする。一実施形態では、ロッキングメカニズムは、エルボ２７５の周囲の一部又はエルボの周囲全体に形成されるチャネル４２５とかみ合う固定ネジ３１０である。固定ネジ３１０は、アンテナアセンブリ２５０がハウジング２００に対して所望の位置を保持するように、ハウジング２００とエルボ２７５の組立時に締められる。
【００２５】
固定ネジ３１０及びチャネル４２５は、ハウジング２００及エルボ２７５間に選択的に回転可能な接続を提供する。固定ネジ３１０が緩められると、チャネル４２５にそって移動する固定ネジによって誘導されながら、アンテナアセンブリ２５０はハウジング２００に対して回転できる。チャネル４２５の幅又は長さは、ハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の回転の量に影響を与える。例えば、チャネル４２５がエルボ２７５の外周全体にあるが、幅は固定ネジ３１０の直径よりもわずかに大きい状態であれば、固定ネジがチャネルの側壁と接触するため、ハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の回転はほぼ３６０°に制限される。別の例をあげると、チャネル４２５がエルボ２７５の外周の半分のみにあるなら、ハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の回転は１８０°可能であるが、それ以上の回転は固定ネジがチャネルの端と接触するため阻止される。一実施形態では、チャネル４２５の幅が固定ネジ３１０の直径よりもほんのわずかだけ大きいので、エルボ２７５及びハウジング２００間のゆあそび（play)を低減しながら、固定ネジがチャネルにそって移動できる。
【００２６】
本発明においては、ハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の動きを選択的に制限できるロッキングメカニズムに関する別の構造及び技術を使用することも可能である。例えば、バイアスフィンガ又は別の突起がチャネル４２５に位置し、且つバイアスメカニズム（例：スプリング）に反してチャネル（導管）の下部から引き離されるので、ハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の回転を制限することができる。
【００２７】
Ｏ-リング５３０又は別のガスケット等のシーリング構造が、ハウジング２００及びエルボ２７５の接続に対して配置される。Ｏ-リング５３０は、エルボ２７５に形成される周辺グルーブ４４０に沿って配置される。潤滑油（例：シリコングリース）及び／又はシーリング素材がこの接続に塗布されて、ハウジング２００に関するハーメチックシールが保持されるようにする。
【００２８】
アンテナハウジング２６０は、エルボ２７５の対応ネジ（不図示）とかみ合うネジ５００によってエルボ２７５に接続されるが、ラグ接続又はラチェット接続等の別の接続構造もまた考慮される。接続を強化するために、接着剤（エポキシ接着剤）がネジ５００に塗布される。一実施形態では、アンテナハウジング２６０及びエルボ２７５間の接続は、両者間の固定的に接続を保持するために接着剤等を使用した圧入である。固定ネジ５２０は組立を容易にする及び／又はアンテナハウジング２６０及びエルボ２７５間の接続を強化するために用いられる。別の実施形態では、アンテナハウジング２６０及びエルボ２７５間の接続は、ハウジング２００及びエルボ２７５に関して上述された接続等の選択的に回転可能な接続である。例えば、ネジ５００はアンテナハウジング２６０及びエルボ２７５を、接着剤を用いずに接続するために用いられ、且つ固定ネジ５２０はアンテナハウジング２６０の外周の一部にあるチャネル（図示）とかみ合って、アンテナハウジングの回転を制限できる。
【００２９】
Ｏ-リング５１０又は別のガスケット等のシーリング構造は、アンテナハウジング２６０及びエルボ２７５の接続に対して配置される。潤滑油（例シリコングリース）及び／又はシーリング素材が、アンテナアセンブリ２５０のためのハーメチックシールを保持するために、この接続に塗布される。
【００３０】
一実施形態では、埋め込み用樹脂６００を開口５５０及び５５５に注入して、アンテナケーブル４００を絶縁し保護し、且つこれがアンテナハウジング２６０及びエルボ２７５に対して適切な位置を保つようにする。埋め込み用樹脂の硬化剤を含め、さまざまな他の素材も開口５５０及び５５５に配置される。
【００３１】
選択的回転アンテナアセンブリ２５０とともにロッキングメカニズム（例：固定ネジ３１０及びチャネル４２５）及びシーリング構造（例：Ｏ-リング５１０及び５３０）を使用することで、所与の送信電力での送信機１５０及びサーバ１００（又は別の受信機）間の信号強度の向上が提供されながら、一方でアンテナアセンブリの移動時も含めて、ワイヤレス装置１５０のハーメチックシール及び防爆火炎通路の両方を保持できる。ハウジング２００及びアンテナアセンブリ２５０は、アルミニウム及び／又はステンレススチールを含め、ハーメチックシール及び防爆火災通路を提供できるようなさまざまな素材で製造できる。
【００３２】
図７〜１１を参照すると、類似の構成には図２〜６と同じ参照番号が付されており、ワイヤレス装置の別の例が一般に参照番号７５０で示されている。上述のワイヤレス装置１５０と同様に、ハウジング２００に覆われているさまざまな部品（不図示）を用いる送信機又は送受信機として実現されたワイヤレス装置７５０によってデータは送信され、これらの部品は、センサからの信号を受信し、これらの信号から送信可能なデータ信号を生成し、且つデータ信号をサーバ１００に伴うワイヤレス通信装置１１０等の受信機に送信している。ハウジング２００は、ワイヤレス装置７５０をボルト、溶接、等で処理設備の装置又は別の構造物と接続できるようにする基底３００を備えている。
【００３３】
送信機又は送受信機で実現された場合、ハウジング２００に関係する送信部品にはアンテナケーブル４００を含み、アンテナケーブル４００はハウジングから伸びてアンテナハウジング２６０及びアンテナスリーブ７７５を備えているアンテナアセンブリ２５０に入り、且つスリーブ及びアンテナハウジングを通じて形成される開口５５０及び５５５を通過する。ハウジング２００は接続を保持するためのロッキングメカニズムを用いて、回転圧入接続によってスリーブ７７５と接続される。別の実施形態では、ハウジング２００及びスリーブ７７５の間でネジ接続がロッキングメカニズムとの併用等で用いられるので、アンテナアセンブリ２５０は回転可能であるがハウジングとの接続が外れることがない状態になる。
【００３４】
送信機７５０のロッキングメカニズムは、ハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の回転を可能にする。一実施形態では、ロッキングメカニズムはスリーブ７７５の周囲の一部又はスリーブの周囲全体に形成されるチャネル４２５とかみ合う固定ネジ３１０である。固定ネジ３１０は、アンテナアセンブリ２５０がハウジング２００に対して所望の姿勢を保持するように、ハウジング２００とスリーブ７７５の組立時は締められる。
【００３５】
固定ネジ３１０及びチャネル４２５はハウジング２００及びスリーブ７７５間の選択的に回転可能な接続を提供する。ハウジング２００に対してアンテナアセンブリ２５０が回転するようにするために固定ネジ３１０は緩められ、一方で固定ネジはチャネル４２５に沿って移動することによって回転を誘導する。チャネル４２５の幅又は長さは、ハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の回転量に影響を与える。例えば、チャネル４２５がスリーブ７７５の外周全体にあるが幅は固定ネジ３１０の直径よりもよりわずかに広い状態であれば、固定ネジがチャネルの側壁と接触するため、ハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の回転はほぼ３６０°に制限される。別の例をあげると、チャネル４２５がスリーブ７７５の外周の半分のみにある場合、ハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の回転は１８０°が許容されて、それ以上の回転は固定ネジとチャネルの端との接触により阻止される。一実施形態では、チャネル４２５の幅は固定ネジ３１０の幅よりもほんのわずかだけ広いので、スリーブ７７５及びハウジング２００のゆるみを低減しながら、固定ネジはチャネルに沿って移動できる。
【００３６】
Ｏ-リング５３０又は別のガスケット等のシーリング構造は、ハウジング２００及びスリーブ７７５の接続に対して配置される。Ｏ-リング５３０はスリーブ７７５に形成される周辺グルーブ４４０に沿って配置される。潤滑油（例：シリコングリース）及び／又はシーリング素材がこの接続に塗布されて、ハウジング２００に関するハーメチックシールが保持されるようにする。
【００３７】
アンテナハウジング２６０は、スリーブ７７５の対応ネジ（不図示）とかみ合うネジによってスリーブ７７５に接続されるが、ラグ接続又はラチェット接続を含む別の接続構造もまた考慮されている。接続を強化するために、接着剤（エポキシ接着剤）がネジ５００に塗布される。一実施形態では、アンテナハウジング２６０及びスリーブ７７５間の接続は、両者間の固定的に接続を保持するために接着剤等を使用した圧入である。別の実施形態では、アンテナハウジング２６０及びスリーブ７７５間の接続は、ハウジング２００及びスリーブ７７５に関して上述された接続等の選択的に回転可能な接続である。例えば、ネジ５００はアンテナハウジング２６０及びスリーブ７７５を、接着剤を用いずに接続するために用いられ、且つ固定ネジ５２０はアンテナハウジング２６０の外周の一部にあるチャネル（今回は図示）とかみ合って、アンテナハウジングの回転を制限できる。
【００３８】
Ｏ-リング５１０又は別のガスケット等のシーリング構造は、アンテナハウジング２６０及びスリーブ７７５の接続に対して配置される。潤滑油（例シリコン・グリース）及び／又はシーリング素材が、アンテナアセンブリ２５０のためのハーメチックシールを保持するためにこの接続に塗布される。
【００３９】
一実施形態では、埋め込み用樹脂６００を開口５５０及び５５５に注入して、アンテナケーブル４００を絶縁且つ保護し、且つこれがアンテナハウジング２６０及びスリーブ７７５に対して適切な位置を保つようにする。埋め込み用樹脂の硬化剤を含め、さまざまな他の素材も開口５５０及び５５５に配置されてもよい。
【００４０】
選択的回転アンテナアセンブリ２５０とともにロッキングメカニズム（例：固定ネジ３１０及びチャネル４２５）及びシーリング構造（例：Ｏ-リング５１０及び５３０）を使用することで、所与の送信電力での送信機７５０及びサーバ１００（又は別の受信機）間の信号強度の向上が提供されながら、一方でワイヤレス装置７５０のハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路の両方を保持できる。これはアンテナアセンブリ２５０が全方位型でない場合に有益である。ハウジング２００及びアンテナアセンブリ２５０は、アルミニウム及び／又はステンレススチールを含め、ハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路を提供できるようなさまざまな素材で製造することができる。
【００４１】
図１２〜１６を参照すると、類似の構成には図２〜６と同じ参照番号が付されており、ワイヤレス装置の別の例が参照番号１２５０で示されている。上述のワイヤレス装置１５０と同様に、送信機又は送受信機として実現されて、ハウジング２００で覆われているさまざまな部品（不図示）を用いるワイヤレス装置１２５０によってデータは送信され、これらの部品は、センサからの信号を受信し、これらの信号から送信可能なデータ信号を生成し、且つデータ信号をサーバ１００にともなうワイヤレス通信装置１１０等の受信機に送信している。ハウジング２００は、ワイヤレス装置１２５０をボルト、溶接、等で処理設備の装置又は別の構造物と接続できるようにする基底３００を備えている。
【００４２】
送信機又は送受信機で実現された場合、ハウジング２００に関係する送信部品はアンテナケーブル４００を含み、アンテナケーブル４００はハウジングから伸びてアンテナアダプタ１４００に入り、且つアンテナアダプタを通じて形成される開口５５０を通過する。ハウジング２００は回転圧入接続によってアダプタ１４００と接続される。一実施形態では、アダプタ１４００はハウジング２００と固定されるフランジ１４２５を有する。ハウジング２００及びアダプタ１４００間の接続はロッキングメカニズムを備えている。別の実施形態では、ハウジング２００及びアダプタ１４００間でネジ接続が用いられるので、アンテナアセンブリ２５０は回転可能であるがハウジングとの接続が外れることがない状態になる。
【００４３】
送信機１２５０のロッキングメカニズムは、ハウジング２００に対するアンテナアダプタ１４００の回転を可能にする。一実施形態では、ロッキングメカニズムはアダプタ１４００の周囲の一部又はアダプタの周囲全体に形成されるチャネル４２５とかみ合う固定ネジ３１０である。固定ネジ３１０は、アンテナアダプタ１４００がハウジング２００に対して所望の姿勢を保持するように、ハウジング２００とアダプタ１４００の組立時は締められる。
【００４４】
固定ネジ３１０及びチャネル４２５により、ハウジング２００及びアダプタ１４００間に選択的に回転可能な接続を提供する。固定ネジ３１０が緩められると、固定ネジがチャネル４２５を移動すると同時に、ハウジング２００に対してアダプタ１４００が回転する。チャネル４２５の幅又は長さは、ハウジング２００に対するアダプタ１４００の回転量に影響を与える。例えば、チャネル４２５がアダプタ１４００の外周全体にあるが幅は固定ネジ３１０の直径よりもよりわずかに広い状態であれば、固定ネジがチャネルの側壁と接触するため、ハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の回転はほぼ３６０°に制限される。別の例をあげると、チャネル４２５がアダプタ１４００の外周の半分のみにある場合、ハウジング２００に対するアダプタ１４００の回転は１８０°が許容されて、それ以上の回転は固定ネジのチャネルの端との接触により阻止される。一実施形態では、チャネル４２５の幅は固定ネジ３１０の幅よりもほんのわずかだけ広いので、固定ネジはアダプタ１４００及びハウジング２００のゆるみを低減しながらチャネルに沿って移動できる。
【００４５】
Ｏ-リング５３０又は別のガスケット等のシーリング構造が、ハウジング２００及びアダプタ１４００の接続に対して配置される。Ｏ-リング５３０はアダプタ１４００に形成される周辺グルーブ４４０に沿って配置される。潤滑油（例：シリコングリース）及び／又はシーリング素材がこの接続に塗布されて、ハウジング２００に関するハーメチックシールが保持されるようにする。
【００４６】
アンテナアダプタ１４００はロックナット１４５０及びロックワッシャ１４５５を有する。ロックナット１４５０及びロックワッシャ１４５５は、アンテナアダプタ１４００及びハウジング２００に対してアンテナケーブル４００が適切な位置を保つようにする。アンテナアダプタ１４００は、ワイヤレス装置１５０及び７５０に関して上述された他のアンテナハウジングとの接続を可能にする。
【００４７】
一実施形態では、埋め込み用樹脂６００を開口５５０に注入して、アンテナケーブル４００を絶縁且つ保護し、且つこれがアンテナアダプタ１４００に対して適切な位置を保つようにする。硬化剤を含め、さまざまな他の素材も開口５５０に配置できる。
【００４８】
選択的回転アンテナアダプタ１４００とともにロッキングメカニズム（例：固定ネジ３１０及びチャネル４２５）及びシーリング構造（例：Ｏ-リング５１０及び５３０）を使用することで、送信機１２５０及びサーバ１００（又は別の受信機）間の信号強度の向上が提供されながら、一方でワイヤレス装置１２５０のハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路の両方を保持できる。ハウジング２００及びアンテナアダプタ１４００は、アルミニウム及び／又はステンレススチールを含め、ハーメチックシール及びエックスプロージョンプルーフ通路を提供できるようなさまざまな素材で製造できる。
【００４９】
図１７は、監視システム１０の一部で動作する方法１７００の例を示す。図１７には示されていない他の実施形態も、以下に記述される請求項の範囲を逸脱することなくして可能であることが当業者には明らかであろう。方法１７００は、送信機又は送受信機として実現されたワイヤレス装置１５０に関連して記述されるが、本開示は本明細書に記載の、もしくは設備１２５の処理すなわちサンプルのパラメータを遠隔で監視するためのシステム１０で使用可能な、任意の送信機又は送受信機の使用を考慮したものである。さらにまた、上述のように、本発明による方法にはデータの受信を含む。
【００５０】
方法１７００は、監視される装置すなわちサンプルに対して、あるいは送信される処理パラメータを抽出するセンサ１４０に対して、ワイヤレス送信機又は送受信機１５０が取り付けられる、あるいは配置されるステップ１７０２から開始する。取り付けは多様な構造及び技術で行われ、これにはワイヤレス送信機又は送受信機１５０の基底３００をボルトや溶接で処理装置に結合して剛接接続を形成するものを含む。しかし本開示は、回転可能すなわちスライド可能接続等の非固定的に接続方式で、監視される装置に対してワイヤレス送信機又は送受信機１５０が接続されることも考慮している。
【００５１】
ステップ１７０４では、ワイヤレス送信機又は送受信機１５０が始動されて、送信信号の信号強度が測定される。信号強度は、図１に示されたコントローラ１５にともなうワイヤレス通信装置又はなんらかの別の受信機等、遠隔に位置するコントローラで測定される。ステップ１７０６では、固定ネジ３１０（及びチャネル４２５）等の固定メカニズムが緩められて、ワイヤレス送信機又は送受信機１５０のハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の移動を可能にする。移動は、アンテナハウジング２６０の回転又はアンテナアセンブリ２５０の移動（例：エルボ２７５の使用によって）を含む。アンテナアセンブリ２５０はそれから、ステップ１７０８でワイヤレス送信機又は送受信機１５０のハウジング２００に対して再配置され、ステップ１７１０で遠隔に位置する受信機における受信信号強度の決定が行われる。
【００５２】
再配置によって信号強度が向上する場合は、方法１７００は、最も高い受信信号強度を与えるような、ハウジング２００に対するアンテナアセンブリ２５０の位置を探し続ける。信号強度にさらなる向上がみられない場合は、ステップ１７１２で方法１７００は、以前の最も高い信号強度に対応するアンテナアセンブリの位置に戻る。ステップ１７１４では、固定ネジ３１０等の固定メカニズムが締められる。方法１７００は所望の信号強度を保持するために定期的に実行される。追加的には、処理設備の構成の変更、又は所望の閾値を信号強度が下回る状態等、特定の事象が方法１７００の実行をトリガする。
【００５３】
本開示は、コンピュータシステムの使用も考慮しており、一連の命令が該システム内で実行されると、マシンが上述の任意の１又は複数の方法論を実行することになる。コンピュータ命令は、ストレージ媒体に記憶される。いくつかの実施形態では、マシンは独立型装置として動作する。いくつかの実施形態では、マシンは別のマシンに接続される（例：ネットワークを用いて）。ネットワーク配置では、マシンはサーバ-クライアントユーザ・ネットワーク環境においてはサーバ又はクライアントユーザマシンの容量で動作する、又はピア-ツ-ピア（又は分散型）ネットワーク環境においてはピアマシンとして動作する。マシンは、サーバコンピュータ、クライアントユーザコンピュータ、パーソナルコンピュータ（パソコン）、タブレット型パソコン、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、制御システム、ネットワークルータ、スイッチ又はブリッジ、又はマシンが行うべき動作を指定する任意の一連の命令（シーケンシャル又はそうでないもの）を実行できるマシンを含む。さらに、「マシン」という用語は、個別に又は合同で一連の（複数セットの）命令を実行して上述の１又は複数の方法論を実行する単一マシン又は任意のマシン集合体を含む。
【００５４】
コンピュータ可読ストレージ媒体には、上記に例示された方法を含めた本明細書に記載された任意の１又は複数の方法論又は機能を実現する１又は複数セットの命令（例：ソフトウェア）が記憶されている。コンピュータ可読ストレージ媒体は、汎用ディスク、又はフラッシュや同様の非揮発性メモリ等の可動部品を持たない大容量ストレージ媒体、等の電気機械媒体である。命令も、メインメモリ、スタティックメモリ内、及び／又はコンピュータシステムによるその実行時にはプロセッサ内に、完全にあるいは少なくとも部分的に存在している。メインメモリ及びプロセッサもコンピュータ可読ストレージ媒体を構成している。
【００５５】
専用ハードウェアの実装は、特定用途向け集積回路、プログラム可能論理アレイ及び別のハードウェア装置を含むがこれに限定するものではなく、本明細書に記載の方法を実現するために同様に構成される。多様な実施形態の装置及びシステムを含むアプリケーションは、多様な電子工学及びコンピュータシステムを幅広く含む。いくつかの実施形態は、2以上の特定の相互接続ハードウェアモジュール又は装置における機能を、モジュール間で及びモジュールによって通信された関連する制御信号及びデータ信号で、あるいは特定用途向け集積回路の一部として実現する。このように、システムは、ソフトウェア、ファームウェア、及びハードウェアの実装に適用できる。
【００５６】
本発明のさまざまな実施形態に従えば、本明細書に記載された方法は、コンピュータプロセッサ上で実行されるソフトウェアとしての動作を対象としたものである。さらにまた、ソフトウェアの実装は、分散処理又はコンポーネント／オブジェクト分散処理、並列処理、あるいは仮想マシン処理を含むがこれに限定するものではなく、本明細書に記載の方法を実現するよう構成される。本開示は、命令を備えるマシン可読媒体、又は伝搬された信号からの命令を受信且つ実行して、装置がネットワーク環境に接続される等してデータを送信又は受信して命令を用いてネットワーク上で通信できるようにするようなマシン可読媒体を考慮している。
【００５７】
コンピュータ可読ストレージ媒体は単一の媒体であるが、「コンピュータ可読ストレージ媒体」という用語は、１又は複数セットの命令を記憶する、単一の媒体又は複数の媒体（例：集中型又は分散型データベース、及び／又は関連キャッシュ及びサーバ）を含むものとして解釈すべきである。「コンピュータ可読ストレージ媒体」という用語は、マシンによって実行される一連の命令を記憶、エンコード化、又は保持することができる任意の媒体であって、且つ、マシンに本開示の任意の１又は複数の方法論を実行させる任意の媒体を含むものとして解釈されるべきである。従って「コンピュータ可読媒体」という用語は、メモリカード、あるいは１又は複数の読み出し専用（非揮発性）メモリ、ランダムアクセスメモリ、又は別の書き込み可能（揮発性）メモリを収容する別のパッケージ、等の固体メモリ；ディスク又はテープ等の光磁気又は光媒体；及び送信媒体でコンピュータ命令を実現する信号等の搬送波信号、を含むがこれに限定するものではないと解釈され、且つ／又は電子メールあるいは別の内蔵型情報アーカイブ又は一連のアーカイブに貼付されたデジタルファイルは、有形ストレージ媒体と等しい分散型媒体とみなされる。ゆえに、本開示は、本明細書のソフトウェア実装が記憶されている、任意の1又は複数のコンピュータ可読ストレージ媒体又は分散型媒体を備えると考えられ、これには本明細書に記載されたような媒体及び当該技術分野で承認されている均等物及びこれに代わる媒体を含める。
【００５８】
本明細書に記載された実施形態の例示は、種々の実施形態の構造について一般的な意味解釈を提供するためのものであり、ここに記載された構造を利用する装置及びシステムの要素及び特徴の全てを完全に記述するものではない。上記を考察すれば、数多くの他の実施形態が当業者には明らかであろう。他の実施形態が使用されまたそこから派生されるので、構造的且つ論理的置換及び変更はこの開示の範囲を逸脱することなく行うことができる。図面もまた単なる例示であって、スケールされてはいない。図面は誇張されている部分もあれば、最小化されている部分もある。したがって、明細書及び図面は制限的ではなく例示的意味で解釈すべきである。
【００５９】
このように、特定の実施形態が本明細書で例示及び記述されたが、同じ目的を達成するための任意の変更を、提示された特定の実施形態の代わりに用いることができる。この開示は種々多様な実施形態の任意の全ての適応又は変更を網羅するものとする。上記の実施形態の組み合わせ及び本明細書に特に記載されていない別の実施形態が、上記を考察すれば当業者には明らかであろう。したがって本開示は、この発明を実施するための最適な形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は添付の請求項の範囲内にあたる全ての実施形態を含むものである。
【００６０】
本開示の要約書は、技術開示の特性をすみやかに確認できるような要約を要求する連邦規則３７巻１条７２項ｂに従って提供される。これは請求項の範囲又は意味を解釈又は制限するためには使用しないという理解の下で提出されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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