БЛОК С ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫМИ ЗАЖИМАМИ
BLOCK WITH CONNECTING CLAMPS

Изобретение относится к устройству для соединения измерительного датчика с блоком регулировки и предварительной обработки результатов, причем, по меньшей мере, одно зажимное устройство установлено на фасонной детали, и это зажимное устройство служит для образования соединения между, по меньшей мере, одним присоединительным проводом измерительного датчика и, по меньшей мере, одним соединительным проводом блока регулировки и предварительной обработки результатов, причем предусмотрен лепесток для припайки провода, и этот лепесток для припайки провода служит для образования паяного соединения между присоединительным проводом измерительного датчика и зажимным устройством.
Рассчитанные для использования в технике измерительных процессов измерительные датчики содержат в себе обычно температурные сенсорные элементы, такие как термоэлементы, термоизмерительные реостаты из проволочной спирали или измерительные реостаты из тонких пленок. Измерительный датчик состоит при этом зачастую из измерительного наконечника, размещенного в защитной трубе, причем защитная труба, в свою очередь, погружена, к примеру, в резервуар, в котором находится измеряемый материал. Открытый конец защитной трубы подведен при этом к присоединительному корпусу, в котором предусмотрены, по меньшей мере, присоединительные зажимы для соединения измерительного наконечника, к примеру, с выносным блоком регулировки и предварительной обработки результатов. К тому же, в присоединительном корпусе может осуществляться предварительная обработка воспринятого посредством измерительного наконечника измерительного сигнала. Такого рода измерительные наконечники, при определенных условиях, подвергаются воздействию сильных температурных колебаний и механических нагрузок, которые являются, к примеру, следствием гидравлического удара в трубных системах или передаются от вибраций трубы или других компонентов установки.
Из уровня техники известно о возможности использования зажимных винтов для фиксации зачищенных концов соединительного провода, причем эти зажимные винты обычно удерживаются в керамических блоках. В этом случае зачищенные кабельные концы снаружи радиально вводятся в предусмотренные для этого зажимные петли и затем фиксируются посредством завинчивания зажимных винтов. При этом существует опасность того, что кабели могут повреждаться, в частности, в результате соскальзывания при использовании инструментов для закручивания зажимных винтов.
Так как зажимные винты жестко фиксированы, кабели должны быть подвергнуты изгибающим нагрузкам, для выравнивания зачищенных кабельных концов. С целью обеспечения такого выравнивания кабелей, концы кабелей должны быть обрезаны. К тому же, в результате воздействия вибраций соприкасающиеся друг с другом кабели могут повреждаться. Это может привести к обрыву кабельных концов или к эффекту истирания, вследствие чего, при определенных обстоятельствах, повреждается изоляция кабеля и в результате может произойти шунтовое включение или короткое замыкание.
Кроме того, вибрации могут способствовать ослаблению закрепляющих зажимов, причем вследствие длительных вибрационных эффектов зачищенные кабельные концы могут сдвигаться друг к другу, так что имеет место дополнительный риск короткого замыкания или шунтового включения.
Поэтому в основе изобретения лежит задача создания более надежного в отношении вибраций и/или других негативных воздействий, обусловленных окружающей средой, соединения между присоединительными проводами измерительного датчика и соединительными проводами блока регулировки и предварительной обработки результатов.
Задача решается в соответствии с изобретением посредством того, что лепесток для припайки провода, по меньшей мере, частично выполнен с возможностью гашения возможных возникающих вибраций.
В частности, лепесток для припайки провода может служить для того, чтобы гасить передачу возможных возникающих вибраций, в частности, от фасонной детали и/или зажимного устройства на паяное соединение. Лепесток для припайки провода может служить далее для того, чтобы гасить передачу возможных возникающих вибраций от фасонной детали или зажимного устройства на присоединительный провод. Лепесток для припайки провода может служить также для того, чтобы гасить передачу возможных возникающих вибраций от присоединительных проводов на зажимное устройство и/или на соединительные провода.
Так как под присоединительными и/или соединительными проводами нередко, и именно у термометров, понимаются минерально-изолированные провода с защитной оболочкой, которые являются сравнительно жесткими и слабо гасят воспринятые вибрации, то идеей изобретения является гашение возможных возникающих вибраций посредством лепестка для припайки провода. Для этого лепесток для припайки провода может быть осуществлен соответствующим образом. К примеру, лепесток для припайки провода может быть сформирован соответствующим образом или может быть осуществлен каким-либо иным образом. Под вибрациями следует понимать при этом, главным образом, механические колебания. В частности, вследствие вибраций или механических колебаний с определенной частотой, фазой или амплитудой, которые вводятся, к примеру, через присоединительный провод и соединительный провод, могут, как упомянуто выше, иметь место повреждения на зажимном устройстве и/или на паяном соединении, посредством которого зажимное устройство соединено с присоединительным проводом, или же также на присоединительном и/или соединительном проводе.
Лепесток для припайки провода может служить для образования паяного соединения между присоединительным проводом измерительного датчика и соединительным проводом блока регулировки и предварительной обработки результатов через зажимное устройство. Для этого, к примеру, фрагмент лепестка для припайки провода может быть спаян с присоединительным проводом, причем лепесток для припайки провода, в свою очередь, соединен с зажимным устройством. Дополнительно лепесток для припайки провода может также служить для того, чтобы, по меньшей мере, частично механически отделить присоединительный провод от зажимного устройства, соединительных проводов, фасонной детали, защитной трубы и/или другой детали корпуса или установки. Для этого присоединяемый к предусмотренному для образования паяного соединения фрагменту лепестка для припайки провода фрагмент лепестка для припайки провода может быть осуществлен соответствующим образом. Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в последующих абзацах. К примеру, благодаря упругому, в частности, демпфирующему действию лепестка для припайки провода образующееся в ходе операции пайки место спайки присоединительного провода и соединительного провода может быть защищено от механических повреждений, таких как толчки и вибрации. При этом лепесток для припайки провода может быть закреплен на зажимном устройстве или же может быть выполнен как единое целое с зажимным устройством. В качестве зажимного устройства могут использоваться различные, известные из электротехники, клеммы, к примеру, пружинные клеммы или винтовые клеммы.
В варианте осуществления изобретения измерительный датчик служит для приема физического и/или химического параметра процесса, в частности, температуры, а блок регулировки и предварительной обработки результатов служит для обработки полученного от измерительного датчика измерительного сигнала, причем присоединительный провод и соединительный провод служат для того, чтобы передавать измерительный сигнал от измерительного датчика на блок регулировки и предварительной обработки результатов. Измерительный датчик включает в себя, к примеру, сенсорный элемент, который служит для приема физических и/или химических параметров процесса, или для преобразования параметров процесса в измерительный сигнал. Присоединительный провод и соединительный провод могут служить тогда для передачи данного измерительного сигнала. Присоединительные провода могут быть соединены для этого, к примеру, с сенсорным элементом. К тому же, через присоединительные провода, а, в случае необходимости, также и через соединительные провода, сенсорный элемент может снабжаться необходимым для работы электрическим напряжением или необходимым для работы электрическим током.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения лепесток для припайки провода многократно сложен, в частности, изогнут, предпочтительно в форме литеры V, N или М. В частности, для гашения возможных вибраций лепесток для припайки провода может быть сложен в предпочтительном варианте в форме растягивающейся гармоники, то есть может иметь зигзагообразный профиль. Лепесток для припайки провода может быть изготовлен также, к примеру, из фрагментов, выполненных из различных материалов. Лепесток для припайки провода и/или служащий для гашения вибраций и соответствующим образом осуществленный фрагмент лепестка для припайки провода в отношении демпфирующих свойств может быть приведен в соответствие с частотой и/или амплитудой возникающих, при известных условиях, вибраций. Для этой цели лепесток для припайки провода может выполняться также из материала, который в отношении демпфирующих свойств приведен в соответствие с вибрациями, возникающими при известных условиях, к примеру, во время работы измерительного устройства, в которое встроено предложенное устройство.
В следующем варианте осуществления изобретения, как под присоединительным проводом измерительного датчика, так и под соединительным проводом блока регулировки и предварительной обработки результатов подразумевается, в частности, минерально-изолированный провод с защитной оболочкой. Как уже упоминалось ранее, в частности, минерально-изолированные провода с защитной оболочкой отличаются высокой жесткостью при изгибе - то есть являются относительно неупругими. Это может привести к повреждениям при выравнивании соединительного провода. Ввиду высокой жесткости при изгибе, также имеет место практически не погашенная передача вибраций, в частности, через минерально-изолированный провод с защитной оболочкой. Лепесток для припайки провода в этом случае может быть, к примеру, по меньшей мере, частично выполнен из более гибкого материала, чем присоединительный и/или соединительный провод и, благодаря этому, может гасить передачу вибраций.
В следующем варианте осуществления изобретения зажимное устройство служит далее для размещения и фиксации зачищенного конца соединительного провода блока регулировки и предварительной обработки результатов.
В следующем варианте осуществления изобретения зажимное устройство имеет проход для размещения зачищенного конца соединительного провода. Проход может быть образован при этом, в частности, по центру, от одной стороны зажимного устройства к другой, в частности, противоположной стороне зажимного устройства.
В следующем варианте осуществления изобретения лепесток для припайки провода служит в качестве ограничения при введении зачищенного конца соединительного провода в проход. Лепесток для припайки провода может быть при этом изогнут или сложен таким образом, что ограничивает воображаемое продолжение прохода. Посредством этого, может быть образован определенный участок для размещения, который позволяет осуществлять также определенное введение соединительного провода в проход.
В следующем варианте осуществления изобретения зажимное устройство подвижным образом, в частности, с возможностью вращения, соединено с фасонной деталью, в частности, закреплено на фасонной детали. Благодаря подвижному, в частности, с возможностью вращения, соединению между фасонной деталью и зажимным устройством введение, в частности, зачищенного конца соединительного провода в проход может быть облегчено. Преимуществом является при этом то, что соединительный провод не должен более выпрямляться трудоемким образом, чтобы быть проведенным в проход. В частности, у минерально-изолированных проводов с защитной оболочкой, которые используются в присоединительных корпусах при высоких температурах окружающей среды для соединения с блоком регулировки и предварительной обработки результатов, такое выпрямление затруднительно и может привести к повреждению соединительных проводов.
В альтернативном варианте зажимное устройство может служить также для размещения и фиксации, в частности, зачищенного конца, по меньшей мере, одного присоединительного провода измерительного датчика. Присоединительный провод и соединительный провод в этом случае, к примеру, посредством клеммовой колодки, могут быть соединены друг с другом. Поэтому, зажимное устройство может быть и тогда подвижным образом, в частности, с возможностью вращении, соединено с фасонной деталью, в частности, может быть закреплено на фасонной детали, когда не предусмотрено никакого лепестка для припайки провода для соединения с присоединительным проводом.
В следующем варианте осуществления изобретения зажимное устройство подвижно, в частности, с возможностью вращения вокруг, по меньшей мере, одной оси, установлено в фасонной детали или в закрепленной на фасонной детали опоре. Под опорой понимается, к примеру, механическая опора, например, фиксированная опора или плавающая опора, или же комбинация этих двух вариантов. Тип опоры и степень свободы относительно ориентации зажимного устройства могут быть при этом приведены в соответствие с условиями монтажа устройства, к примеру, в присоединительном корпусе.
В следующем варианте осуществления изобретения закрепленное, в частности, подвижным образом, зажимное устройство служит для соосного, в основном, с концом провода с защитной оболочкой размещения зачищенного конца соединительного провода, и/или для защиты от повреждений из-за возможных вибраций. За счет введенной посредством подвижного зажимного устройства степени свободы, также может иметь место гашение вибраций и частичное механическое разъединение между формованной деталью, присоединительными и/или соединительными проводами и, соответственно, местом спайки. Посредством того, что зажимное устройство установлено частично подвижно, зажимное устройство, к тому же, может быть выровнено, а введение и зажим соединительного провода могут быть облегчены.
В следующем варианте осуществления изобретения под зажимным устройством понимается, в основном, устройство зажимного винтового соединения для фиксации зачищенного конца соединительного провода блока регулировки и предварительной обработки результатов.
В следующем варианте осуществления изобретения зажимное устройство имеет зажимной корпус, который с возможностью вращения закреплен, в частности, установлен на фасонной детали.
В следующем варианте осуществления изобретения зажимной корпус имеет резьбу, в которую может ввинчиваться зажимной винт, причем зажимной корпус, зажимной винт и резьба взаимодействуют друг с другом таким образом, что при ввинчивании зажимного винта зачищенный конец соединительного провода блока регулировки и предварительной обработки результатов фиксируется.
Изобретение разъясняется более детально на основании последующих чертежей, на которых представлено:
фиг.1 - схематичное изображение измерительного устройства для определения параметра процесса,
фиг.2 - схематичное изображение блока с присоединительными зажимами измерительного устройства,
фиг.3а) - схематичное изображение зажимного корпуса зажимного устройства блока с присоединительными зажимами,
фиг.3b) - схематичное изображение зажимного винта с зажимным элементом для монтажа на зажимном корпусе с фиг.3а).
Фиг.1 демонстрирует измерительное устройство 10 для определения параметров процесса, которое используется, к примеру, в установке по автоматизации процессов для определения температуры. Измерительное устройство 10 состоит при этом, в основном, из защитной трубы 11 и присоединительного корпуса 12, причем защитная труба 11 и присоединительный корпус 12 соединены друг с другом. В защитной трубе 11 установлен не изображенный измерительный датчик, в данном случае в форме так называемого измерительного наконечника, для регистрации температуры. Этот измерительный наконечник имеет расположенный на вершине защитной трубы сенсорный элемент. Сенсорный элемент посредством присоединительных проводов соединен с присоединительным корпусом 12. В присоединительном корпусе 12 находится не изображенный блок регулировки и предварительной обработки результатов, к примеру, в форме электронного устройства, для предварительной и/или дополнительной обработки зарегистрированного с помощью сенсорного элемента измерительного сигнала. Блок регулировки и предварительной обработки результатов при этом посредством соединительных проводов соединен с присоединительными проводами. Ввиду модульного исполнения измерительного устройства 10 и/или для монтажа измерительного устройства 10 имеется необходимость в соединении присоединительных проводов измерительного датчика с соединительными проводами расположенного в присоединительном корпусе 12 блока регулировки и предварительной обработки результатов. Фиг.2 демонстрирует вариант осуществления предложенного для этого устройства. Представленная на фиг.1 кабельная вставка 13 служит для дальнейшего соединения измерительного устройства 10, к примеру, с удаленным диспетчерским пунктом. Посредством технологического присоединительного элемента 14 измерительное устройство 10 может быть присоединено, к примеру, к сосуду, в котором находится измеряемый материал.
Фиг.2 демонстрирует схематичное перспективное изображение варианта осуществления предложенного устройства, именуемого в дальнейшем также блоком 20 с присоединительными зажимами. Блок 20 с присоединительными зажимами имеет несколько зажимных устройств 1, и эти зажимные устройства 1 служат для замыкания контактов присоединительных проводов измерительного датчика и в данном случае расположены на верхней стороне фасонной детали 7. На фиг.2 представлены, к примеру, четыре зажимных устройства 1. Вместо представленных на фиг.2 четырех зажимных устройств 1 может быть предусмотрено также и другое количество зажимных устройств 1.
Фасонная деталь 7 выполнена, к примеру, из керамического материала и приведена в соответствие с условиями установки, заданными, к примеру, в сочетании с присоединительным корпусом 12 или защитной трубой 11. Зажимные устройства 1 для соединения с присоединительными и соединительными проводами расположены при этом симметрично, в основном, по кругу вокруг центрального отверстия 9 на фасонной детали 7. Центральное отверстие 9 служит при этом для проведения присоединительных проводов измерительного датчика. Эти присоединительные провода, которые, к примеру, к моменту проведения монтажа измерительного устройства 10 выступают из защитной трубы 11, в которую вставлен измерительный наконечник, могут соединяться, соответственно, с лепестками 5 для припайки провода. Соединение может быть осуществлено посредством паяного соединения между лепестком 5 для припайки провода и присоединительными проводами. Присоединительные провода в этом случае электропроводящим образом соединены с зажимными устройствами 1. Лепесток 5 для припайки провода может быть выполнен при этом, к примеру, из металлического сплава или из другого материала, пригодного для образования паяного соединения.
Каждый из лепестков 5 для припайки провода, как показано на фиг.2, имеет V-образно изогнутую часть 6, предназначенную для гашения возможных вибраций. Посредством такой изогнутой части 6 вибрации между присоединительными проводами и присоединительным корпусом 12 и/или защитной трубой 11 могут гаситься.
Для соединения с присоединительным корпусом 12 и/или с защитной трубой 11 блок 20 с присоединительными зажимами имеет дополнительные отверстия 8, через которые могут быть проведены соединительные средства, к примеру, крепежные винты для соединения фасонной детали с защитной трубой 11 и/или с присоединительным корпусом 12.
Таким образом, с одной стороны, присоединительные провода измерительного датчика могут быть проведены изнутри через центральное отверстие 9 фасонной детали 7 и закреплены на зажимных устройствах 1. С другой стороны, соединительные провода блока регулировки или предварительной обработки результатов могут быть снаружи соединены с зажимными устройствами 1. Для этого зачищенные концы соединительных проводов проводятся в предусмотренные для этого зажимные петли 3. Для лучшего, в частности, соосного выравнивания соединительных проводов с предназначенным для их размещения проходом 15 зажимного устройства 1, зажимные устройства 1 могут устанавливаться с возможностью вращения на фасонной детали 7. Для того чтобы иметь возможность контактировать с присоединительными проводами через зажимные устройства 1, может использоваться, к примеру, зажимной винт 17, с помощью которого зажимное устройство 1 закрывается. Зажимной винт 17 может, к тому же, оснащаться мелкой резьбой. Благодаря наличию мелкой резьбы можно добиться большего усилия прижима зажимного устройства 1. Увеличенное усилие прижима является при этом предпочтительным для гашения возможных вибраций. Кроме того, может быть предусмотрена не изображенная винтовая пружина, которая противодействует усилию прижима зажимного винта 17. Посредством таких мероприятий может достигаться вибростойкость в 60 г в соответствии с IEC60751. Для лучшего проведения инструмента, используемого для закручивания зажимного винта 17, зажимной винт 17 может дополнительно иметь окаймляющую или отбортовывающую винтовую головку 4, благодаря которой возможно более простое и надежное управление используемым инструментом в сочетании с блоком 20 с присоединительными зажимами.
На основании фиг.2 можно заключить далее, что лепестки 5 для припайки провода, в частности, изогнутые части 6, могут служить в качестве стопора от смещения при введении соединительного провода через зажимную петлю и проход зажимного устройства 1. V-образная часть лепестка для припайки провода изогнута при этом до высоты воображаемого продолжения прохода и, благодаря этому, позволяет определить, в частности, предел вхождения для соединительных проводов.
Фиг.3а) демонстрирует схематичное изображение зажимного корпуса 2, а фиг.3b) - изображение зажимного винта 17, который выполнен с возможностью навинчивания на зажимной корпус 2. Зажимной корпус 2 расположен при этом с возможностью вращения на фасонной детали 7 и имеет, в основном, квадратный проход 15 для проведения соединительного провода. Зажимной корпус 2 служит при этом в качестве опоры для зажимного элемента 18 и имеет, в основном, плоскую контактную поверхность 16. Зажимной элемент 18 расположен при этом с возможностью вращения на зажимном винте 17. Тем самым, может предотвращаться передача вращательного движения зажимного винта 17 на введенный в проход 15 соединительный провод, и может быть получено зажимное соединение, без повреждения соединительного провода при закручивании.
Перечень ссылочных позиций
1 зажимное устройство
2 зажимной корпус
3 зажимная петля
4 винтовая головка
5 лепесток для припайки провода
6 пружинящая часть лепестка для припайки провода
7 фасонная деталь
8 отверстие для закрепления фасонной детали
9 центральное отверстие для размещения присоединительных проводов
10 измерительное устройство
11 защитная труба
12 присоединительный корпус
13 кабельная вставка
14 технологический присоединительный элемент
15 проход для размещения соединительного провода блока регулировки и предварительной обработки результатов
16 контактная поверхность для соединительного провода блока регулировки и
предварительной обработки результатов, которая служит в качестве зажимной
опоры
17 зажимной винт
18 зажимной элемент
20 блок с присоединительными зажимами