プロセス制御機器のための温度反応インジケータ
プロセストランスミッタ（１２）は、このプロセストランスミッタ（１２）の動作状態を示すための温度反応インジケータ（２６）を含む。動作状態は、検出されたプロセス変数のレベル又はプロセストランスミッタ（１２）の動作温度を表すことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、工業プロセス制御システムにおいて用いられるインジケータに関する。より具体的には、本発明は、温度反応インジケータを有するプロセストランスミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロセストランスミッタは、遠隔的に又は局所的に、工業プロセスにおいて用いられるプロセス流体の圧力、温度、フロー及びレベルといったプロセス変数を監視するのに用いられる。プロセストランスミッタは、プロセス変数の物理的変化に応じて電気出力を生成するセンサ又は変換器を含む。例えば、容量性圧力変換器又はピエゾ抵抗圧力変換器は、プロセス流体の圧力の関数として電気信号を生成する。センサの電気信号は、プロセス流体の圧力の表示として監視できる電気出力を生成するためにトランスミッタ回路によって処理される。プロセストランスミッタはまた、遠隔的に又は局所的に、電気出力を監視するための電子機器を含む。遠隔的に監視されるトランスミッタは、制御ループ又はネットワーク上で、制御室のような中央監視位置に電気出力を伝送する電子機器を含む。局所的に監視されるトランスミッタは、可読フォーマットの形でプロセストランスミッタの場所での電気出力を示す、デジタルＬＣＤスクリーン又はアナログダイヤルのようなディスプレイを含む。その他の実施形態において、プロセストランスミッタは、局所的及び遠隔的両方の監視をするための構成部品を含む。
【０００３】
デジタル及びアナログディスプレイは、測定されたプロセス変数の非常に小さい変化も容易に検出されるように、測定プロセス変数の高度に精密な表示を提供することができる。しかしながら、このように精密な測定が常に求められているわけではない。特定の適用例に関して、デジタル及びアナログディスプレイは、不必要な正確さを提供しており、したがってこのような適用例は必要以上に高価である。時として、必要なのはプロセス変数の読み取り値のおおよその規模の迅速な視覚表示のみである。例えば、製造設備の日常的なチェックを行っている保守管理者は、プロセストランスミッタが動作しており、検出されたプロセス変数が安全なレベルにあるかどうかを知ることができさえすればよい。これは、精密なプロセス変数の読み取り値が、制御室に同時に伝送され、監視されるときには、特に当て嵌まる。したがって、プロセストランスミッタのディスプレイのための正確で低価格のインジケータが必要である。
【０００４】
電力消費量は、デジタル及びアナログディスプレイに関連する別の障害である。プロセストランスミッタは、典型的に、制御ループ又はネットワークを通じて、又は典型的に工業環境において典型的に見られるワイヤシステムを通じて電力を引き出す。特定の制御ループ又はネットワークとの適合性を確実にするために、プロセストランスミッタは多くの場合、４ｍＡより少ない電流を引き込むことが要求されている。マイクロテクノロジー及びデータ送信が進歩するに伴い、４ｍＡより少ない電流の引き込みで動作し、進んだデータ伝送を提供することができる電子機器を設計することは依然として課題である。ディスプレイユニットに電力を供給する付加的な負担を有することは、付加的な設計の課題をもたらす。したがって、低い電力消費を有するプロセストランスミッタインジケータに対する必要性がある。
【０００５】
また、プロセストランスミッタは、規定の温度範囲内で機能するように設計されている。典型的には、トランスミッタの周囲動作温度限界は、華氏−４０度（摂氏−４０度Ｃ）から華氏１８５度（摂氏８５度）までであり、保存温度限界は、華氏−５０度（摂氏−５１度）から華氏２３０度（摂氏１１０度）までである。したがって、これらの温度が限度を超えるときに低コストの視覚表示を有するプロセストランスミッタに対する必要がある。
【発明の開示】
【０００６】
プロセストランスミッタは、トランスミッタの外側から見ることができ、温度変化に視覚的に反応する温度反応インジケータを含む。
【０００７】
本発明の第１の実施形態において、プロセス変数を測定するプロセストランスミッタは、検出部と、トランスミッタ回路と、温度反応インジケータとを含む。検出部は、プロセス変数に反応するセンサ出力を有する。トランスミッタ回路は、センサ信号の関数として電気出力を生成する。温度反応インジケータは、プロセス変数を表す視覚表示を生成するために電気出力の関数として生成された熱に反応する。
【０００８】
本発明の第２の実施形態において、プロセス変数を測定するプロセストランスミッタは、検出部と、トランスミッタ回路と、ハウジングと、温度反応インジケータとを含む。温度反応インジケータは、ハウジングの上に位置し、プロセストランスミッタハウジングの温度に反応する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明のプロセストランスミッタ１２が用いられるプロセス制御システム１０を示す。プロセス制御システム１０は、プロセストランスミッタ１２と、制御室１４と、制御ループ１６とを含む。制御室１４は、通信システム１８と電源２０とを含む。プロセストランスミッタ１２は、配管２２と連結しており、プロセス流体はマニホルド２４を通って流れる。プロセストランスミッタ１２は、プロセス流体の温度、圧力、流れ又はレベルのようなプロセス変数を監視するためのセンサ及び電子機器を含む。プロセストランスミッタ１２は、検出されたプロセス変数に基づいて電気信号を発生させる。
【００１０】
１つの実施形態において、プロセストランスミッタ１２は、４ｍＡから２０ｍＡループで動作する２線式トランスミッタである。このような実施形態において制御ループ１６は、電源２０からプロセストランスミッタ１２に電力を供給するための、第１ワイヤ１６Ａ及び第２ワイヤ１６Ｂを含む。制御ループ１６はまた、プロセス送信器１２が通信システム１８と通信することを可能にする。典型的には、４ｍＡのＤＣ電流は、プロセストランスミッタ１２のセンサ及びトランスミッタ回路及び検出したプロセス変数を表す出力を示すディスプレイを動作させるのに十分なエネルギーを提供する。プロセストランスミッタ１２は、プロセストランスミッタ１２のトランスミッタ回路によって生成された４ｍＡから２０ｍＡまでの出力信号を使用する制御ループ１６上で通信システム１８に出力を伝送する。４ｍＡから２０ｍＡまでの出力信号は、検出されたプロセス変数の規模の関数である。その他の実施形態において、プロセストランスミッタ１２は、無線ネットワーク上で制御室１４と通信する。
【００１１】
図２Ａは、局所ディスプレイとして用いられる温度反応インジケータ２６を有する本発明のプロセストランスミッタ１２を示す。プロセストランスミッタ１２は、インジケータ２６と、ハウジング２８と、圧力フランジ３０とを含む。ハウジング２８、前面カバー３２及び後面カバー３４は、電子機器を守り、プロセストランスミッタ１２にフィールドワイヤ端子ブロックを提供する構造体を提供する。前面カバー３２は、インジケータ２６を見ることを可能にするガラス窓を有する。後面カバー３４は、制御ループ１６のワイヤ１６Ａ及び１６Ｂをプロセストランスミッタ１２の電子機器に接続するための端子ブロックに対するアクセスを可能にするように取り外し可能である。ハウジング２８はまた、ハウジング２８に接続ワイヤ１６Ａ及び１６Ｂを供給するために用いられる導管接続部３６Ａ及び３６Ｂを含む。圧力フランジ３０は、プロセストランスミッタ１２をマニホルド２４及び配管２２と接続させるために用いられる。プロセストランスミッタ１２の電子機器は、制御ループ１６を横切って伝送されるプロセス変数の関数として４ｍＡから２０ｍＡの出力信号を生成する。４ｍＡから２０ｍＡの信号はまた、プロセス変数規模の局所的な視覚表示を提供するためにインジケータ２６と併せて用いられる。インジケータ２６が典型的に構成されると、第１の端部３８は低圧及び低出力信号レベルを示し、第２の端部４０は高圧及び高出力信号レベルを示す。
【００１２】
図２Ｂは、温度反応インジケータ２６と、センサ４２と、信号処理回路４６と、インターフェース４８を含むトランスミッタ回路と４４を含む、プロセストランスミッタ１２の１つの実施形態のブロック図である。センサ４２は、検出された圧力に比例したセンサ信号を生成する。信号処理回路４６は、センサ信号を受け取り、センサ信号をフィルタ処理し、温度変動に対してセンサ信号を調整するといった調節機能を行う。回路４６は、インターフェース４８が、ループ電流ＩLを、検出されたプロセス変数を表す４ｍＡと２０ｍＡとの間の数値に調整するようにさせる制御信号を生成する。ループ電流ＩLは制御室１４からワイヤ１６Ａを通り、インターフェース４８及びインジケータ２６を通ってワイヤ１６Ｂに流れ、制御室１４に戻る。
【００１３】
図２Ｃは、温度反応インジケータ２６と、センサ４２と、信号処理回路４６と、インターフェース４８を含むトランスミッタ回路４４とを含む、プロセストランスミッタ１２の別の実施形態のブロック図である。センサ４２は、検出された圧力に比例したセンサ信号を生成する。信号処理回路４６は、センサ信号を受け取り、センサ信号をフィルタ処理し、温度変動に対してセンサ信号を調整するといった調節機能を行う。回路４６は、インターフェース４８が、検出されたプロセス変数を表す４ｍＡと２０ｍＡとの間の数値にループ電流ＩLを調整するようにさせる制御信号を生成する。ループ電流ＩLは制御室１４からワイヤ１６Ａを通り、インターフェース４８を通って流れ、制御室１４に戻る。別個の電流ＩI信号は、直接、インジケータ２６に供給される。この実施形態は、インジケータが、Ｆｉｅｌｄｂｕｓのようなデジタルプロトコルデバイスと共に用いられることを可能にする。
【００１４】
図２Ｄは、図２Ａの温度反応インジケータ２６の分解図を示す。インジケータ２６は、４ｍＡから２０ｍＡの出力信号、電流ＩL（又は場合によっては電流ＩI）によって抵抗加熱された導電性インク層を含む。導電性インク層はそれによって、サーモクロミックインク層が導電性インク層で生成された熱量に応じて色を変えるようにさせる。このように、インジケータ２６は、検出された圧力の規模の視覚表示を与える低コストの温度反応インジケータを提供する。インジケータ２６は、温度反応電圧インジケータを製造する既知の原理により構築されており、その一部のものは、米国特許番号第４，００６，４１４号、第４，７０２，５６４号、第４，７２３，６５６号、第５，１８８，２３１号、及び第５，６０７，７９０号に開示されている。
【００１５】
１つの実施形態において、インジケータ２６は、第１の保護層５０と、導電性インク層５２と、サーモクロミックインク層５４と、第２の保護層５６とを含む。第１の保護層５０は、その上にサーモクロミックインク層５２及び導電性インク層５４を印刷し、さらにこれらのインク層を保護する基板を提供する。インジケータ２６の第１の保護層５０は、紙又はプラスチック材料のようなそこに印刷するのに適した任意の材料で作ることができる。
【００１６】
導電性インク層５２は、電流ＩLがインジケータ２６を横切って通ることを可能にする。導電性インク層５２は、直角三角形の形状で、第１保護層５０に印刷或いは別の場合には付着されて、第１端部３８の表面積が第２端部４０の表面積より小さくなるようにする。導電性インク層５２は、導電性インクの表面積が、一端から他端に移動するに伴い増加する任意のパターンで第１保護層５０に印刷することができる。１つの実施形態において、導電性インクは、米国ミシガン州ポートヒューロン所在のＡｃｈｅｓｏｎ Ｃｏｌｌｏｉｄｓ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＥｌｅｃｔｒｏｄａｇ（登録商標）７２５Ａである。
【００１７】
サーモクロミックインク層５４は、導電性インク層５２に印刷可能であるか或いは別の場合には隣接して位置しており、導電性インク層に合うような形状にされる。サーモクロミックインク層５４は、単一のバー形状又は三角形のようなプロセス変数レベルの視覚的な区別を可能にする任意の形状を有することができる。サーモクロミックインク層５４はまた、プロセス変数の特定のレベルをさらに表示するための個別のバーを含む。インジケータ２６の第１端部３８のバーは、低圧を示す。インジケータ２６の第２端部４０のバーは、高圧を示す。電流ＩL（又はＩI）がインジケータ２６を横切って通るとき、導電層５２の抵抗が熱を生成し、それによってサーモクロミックインク層５４を加熱する。電流ＩL（又はＩI）が導電性インク層５２を通って流れるとき、電流密度は第１端部３８から第２端部４０にかけて減少する。任意の所与の規模のＩL（又はＩI）に関して、導電性インク層５２を横切る電流密度は第２端部４０に向って減少する。結果として、導電性インク層５２の単位面積当たりで生成される熱量は、第１端部３８から第２端部４０にかけて減少する。導電性インク層５２の各々の点における温度は、その点の電流密度に直接左右される。
【００１８】
サーモクロミックインク層５４は、閾値温度でその色を変える。閾値温度は、電流ＩL（又はＩI）による導電性インク層５２の抵抗加熱によってサーモクロミックインク層５４で誘起される。サーモクロミックインクは、周囲温度に影響を受けるため、インジケータは、あらゆる周囲温度状態の下で最適には機能しない。しかしながら、このインジケータの使用は、周囲温度が制御され、周囲の影響が分っている工場用途では、申し分なく適している。閾値温度は、電流の各々のレベルに関して導電性インク層５２内の温度勾配に沿った何らかの点で到達され、電流の電流密度が増加するにつれて第１端部３８から第２端部４０まで移動する。電流の最も低いレベル（例えば４ｍＡ）では、閾値温度は、第１端部３８に向かう導電性インク層５２において到達される。電流が増加するにつれて、閾値温度は、第２端部４０に向かうより大きい表面積を占める導電性インク層５２の部分において到達される。電流の最も高いレベル（例えば２０ｍＡ）は、導電性インク層５２の第２の端部４０において閾値温度に到達するのに十分な電流密度を生成し、したがって十分な熱を生成する。
【００１９】
閾値温度は、設計のニーズによって変更することができ、導電性インク層及びサーモクロミックインク層の厚さ及びその他の要因によって決まる。低い温度において、サーモクロミックインク層５４は、黒のような第１の色である。サーモクロミックインクは、閾値温度において、第１の色から緑のような第２の色に変化するように作られている。その他の実施形態において、サーモクロミックインク層５４は、閾値温度において透明に変わる。サーモクロミックインクは、米国特許番号第４，７１７，７１０号において開示されている部類のインクのような任意の温度反応インク、又は米国ミシガン州ミッドランド所在のＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、又は米国コロラド州コロラド・スプリングス所在のＣｈｒｏｍａｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．，によって流通しているもののようなサーモクロミックインクとすることができる。
【００２０】
第２の保護層５６は、インク層を覆い、保護する一方でまた、サーモクロミックインク層５４を見えるようにしている。１つの実施形態において、第２の保護層５６は、透明なプラスチック材料である。
【００２１】
プロセストランスミッタ１２の別の実施形態において、インジケータ２６は、サーモクロミックインクではなく液晶ベースの材料を使用する。液晶材料、特にコレステリック液晶材料は、室温においては透明で、閾値で或る色に変化する。液晶ベースの材料は、温度の非常に小さい変化にも敏感であり、緩やかな温度変化が起きる用途に適しているが、幾分高価である。したがってそれらは、幾分精度が求められ、幾分高いコストが受け入れられるインジケータの用途に特に適している。
【００２２】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の温度対応インジケータの第２の実施形態を有する警告ラベル５８を示す。図３Ａは、典型的に通常の動作範囲内の温度で動作する状態を示す、不活性状態のサーモクロミック警告ラベル５８を示している。図３Ｂは、典型的に通常の動作範囲外の温度で動作する状態を示す、活性サーモクロミック警告ラベル５８’を示している。プロセストランスミッタ１２は、警告ラベル５８及びモジュールハウジング６０を含む。ハウジング６０は、プロセストランスミッタ１２の電子機器及びセンサのための保護を提供する。サーモクロミック警告ラベル５８は、プロセストランスミッタ１２の変化した動作状態を示すメッセージを現すために温度変化に反応してその外観を変化させるサーモクロミックインク層を含む。サーモクロミック警告ラベル５８は、保守管理者又はその他の人が容易に気づくような目立つ位置に、モジュールハウジング６０の外側に貼られている。警告ラベル５８は、サーモクロミックインク層がハウジング６０内の温度変化に反応するように、モジュールハウジング６０と密接に接触している。しかしながら、警告ラベル５８は、周囲温度と管２２（図１で示される）内のプロセス流体の温度との両方に反応する。周囲温度とプロセス温度との組み合わせは、プロセスが通常の動作範囲外で動作するとき、警告ラベル５８にプロセス流体の最大規定動作値を超えさせ、したがって警告ラベル５８を活性化させる。
【００２３】
図３Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂの警告ラベルの分解図を示す。ラベル５８は、サーモクロミック警告ラベルを製造する公知の原則により構築されており、その一部は米国特許番号第４，１６１，５５７号、第４，７１７，７１０号、第６，６４９，９１２号、及び第６，７６１，０６６号において開示されている。１つの実施形態において、警告ラベル５８は、底部側６４に接着剤と上部側６８に視覚メッセージ６６とを有する基板６２を含む。基板６２及び接着剤は、選択され、ハウジング６０からのサーモクロミックインク層７０の絶縁を最小限にするように塗布される。サーモクロミックインク層７０は、視覚メッセージ６６の上に印刷され、モジュールハウジング６０の温度によって決定されたその温度が閾値レベルに達したとき、不透明な状態から透明な状態に変化する。サーモクロミックインク層７０は、どのような温度反応インク又は流体であってもよい。１つの実施形態において、サーモクロミックインク層７０は、米国特許番号第４，７１７，７１０号において開示される部類のインクである。その他の実施形態において、米国ミシガン州ミッドランド所在のＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、又は米国コロラド州コロラド・スプリングス所在のＣｈｒｏｍａｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．，によって流通しているようなサーモクロミックインクを用いてもよい。警告ラベル５８の別の実施形態において、サーモクロミック流体はロイコ染料であり、典型的に青のような不透明色から透明状態に変化するように構成されている。ロイコ染料は、安価であるため、特に警告ラベル用途に適している。別の実施形態において、警告ラベル５８は、サーモクロミックインク層７０の代わりに、液晶温度反応層を使用する。保護層７２は、印刷されたメッセージ及びインクを損傷から守るために、基板６２及びサーモクロミックインク層７０の上に置かれる。１つの実施形態において、保護層７２は、透明プラスチックラミネートである。
【００２４】
プロセストランスミッタ１２は典型的に、２つの主要な温度限界を有する。第１に、プロセストランスミッタ１２の電子機器は、一定の温度閾値に至るまでしか正しく動作しない。第２に、センサ及び電子機器は、それらが永久に損なわれるまでしか物理的に最大温度閾値に耐えることができない。したがって、警告ラベル５８は、プロセストランスミッタ１２がこれらの温度限界の一方又は両方を超えたときに、それを示すように備えることができる。各々の温度閾値の正確なレベルは、用いられるセンサ及び電子機器の種類による。その他の実施形態において、警告ラベル５８は、任意の他の温度で行われるプロセスを示すのに用いることができる。警告ラベル５８の閾値温度は、典型的に華氏２００度（摂氏９３度）から華氏３００度（摂氏１４９度）の範囲の温度限界をもって、各々の用途に向けて特に設計することができる。
【００２５】
閾値温度に到達するまで、図３Ａの不活性警告ラベル５８は、例えば、ラベルが温度モニタであることを知らせる常設メッセージを表示する。１つの実施形態において、警告ラベル５８は、「温度モニタ」と示す。サーモクロミックインク層７０は、サーモクロミックインクメッセージを隠すために不透明な状態のままである。警告ラベル５８が不活性であることは、プロセストランスミッタ１２が安全な温度範囲内で動作していることを示す。１つの実施形態において、警告ラベル５８の不活性サーモクロミックインクは、通常の動作状態をはっきりと示すために緑である。周囲温度とモジュールハウジングの温度との組み合わせが、モジュールハウジング６０において閾値温度を超える場合には、警告ラベル５８のサーモクロミックインクは活性化し、隠された視覚メッセージを現すために外見上透明に変わる。図３Ｂの活性化警告ラベル５８’は、プロセストランスミッタ１２が閾値温度を超える温度で動作していることを示すメッセージを表示する。１つの実施形態において、活性化警告ラベル５８’は、「警告、最大温度を超えました」と示す。１つの実施形態において、そのメッセージは、危険な動作状況をはっきりと示すために赤い背景に印刷される。したがって、保守管理者は、モジュールがその最大動作温度を超えたとき、容易に視覚表示を得ることができる。これは、プロセストランスミッタ１２が局所的表示装置を含まない、又は制御ルームに接続されていないとき、特に有用である。
【００２６】
その他の実施形態において、警告ラベル５８は、プロセストランスミッタ１２の温度が閾値温度を超えたときに知らせるための温度限界インジケータを含む。このような場合、警告ラベル５８は、所望の融点を有する化学物質を含む。閾値温度に到達すると、化学物質は溶融し、プロセストランスミッタが閾値温度に曝されているという視覚表示を残す。例えば、小さな円は、プロセストランスミッタが溶融温度に曝されていないことを示すときは白とすることができる。溶融温度になると、その円は、融解化学物質によって青に変わる。１つの実施形態において、警告ラベル５８は、次のようなメッセージを含む、すなわち、「警告、この円が青い場合は、この製品は最大動作温度を超えています！」。米国ミネソタ州セント・ポール所在の３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓｔ．Ｐａｕｌから入手可能なＭｏｎｉｔｏｒＭａｒｋ（登録商標）製品ライン及び米国ノースカロライナ州ベルモント所在のＣｏｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．，から入手可能なＶｉｔｓａｂ（登録商標）製品ラインのような好適なラベルは、当技術分野においては公知である。
【００２７】
本発明は、好ましい実施形態を参照して説明されてきたが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細に変更を行うことができることを認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のプロセストランスミッタが用いられる、プロセス制御システムの例を示す。
【図２Ａ】局所ディスプレイとして用いられる温度反応インジケータを有する、本発明のプロセストランスミッタを示す。
【図２Ｂ】図２Ａのプロセストランスミッタの回路のブロック図である。
【図２Ｃ】図２Ａのプロセストランスミッタの回路の別の実施形態のブロック図を示す。
【図２Ｄ】図２Ａの温度反応インジケータの分解図を示す。
【図３Ａ】本発明の温度反応インジケータの第２の実施形態を有する不活性警告ラベルを示す。
【図３Ｂ】活性状態にある図３Ａの警告ラベルを示す。
【図３Ｃ】図３Ａ及び図３Ｂの警告ラベルの分解図を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、工業プロセス制御システムにおいて用いられるインジケータに関する。より具体的には、本発明は、温度反応インジケータを有するプロセストランスミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロセストランスミッタは、遠隔的に又は局所的に、工業プロセスにおいて用いられるプロセス流体の圧力、温度、フロー及びレベルといったプロセス変数を監視するのに用いられる。プロセストランスミッタは、プロセス変数の物理的変化に応じて電気出力を生成するセンサ又は変換器を含む。例えば、容量性圧力変換器又はピエゾ抵抗圧力変換器は、プロセス流体の圧力の関数として電気信号を生成する。センサの電気信号は、プロセス流体の圧力の表示として監視できる電気出力を生成するためにトランスミッタ回路によって処理される。プロセストランスミッタはまた、遠隔的に又は局所的に、電気出力を監視するための電子機器を含む。遠隔的に監視されるトランスミッタは、制御ループ又はネットワーク上で、制御室のような中央監視位置に電気出力を伝送する電子機器を含む。局所的に監視されるトランスミッタは、可読フォーマットの形でプロセストランスミッタの場所での電気出力を示す、デジタルＬＣＤスクリーン又はアナログダイヤルのようなディスプレイを含む。その他の実施形態において、プロセストランスミッタは、局所的及び遠隔的両方の監視をするための構成部品を含む。
【０００３】
デジタル及びアナログディスプレイは、測定されたプロセス変数の非常に小さい変化も容易に検出されるように、測定プロセス変数の高度に精密な表示を提供することができる。しかしながら、このように精密な測定が常に求められているわけではない。特定の適用例に関して、デジタル及びアナログディスプレイは、不必要な正確さを提供しており、したがってこのような適用例は必要以上に高価である。時として、必要なのはプロセス変数の読み取り値のおおよその規模の迅速な視覚表示のみである。例えば、製造設備の日常的なチェックを行っている保守管理者は、プロセストランスミッタが動作しており、検出されたプロセス変数が安全なレベルにあるかどうかを知ることができさえすればよい。これは、精密なプロセス変数の読み取り値が、制御室に同時に伝送され、監視されるときには、特に当て嵌まる。したがって、プロセストランスミッタのディスプレイのための正確で低価格のインジケータが必要である。
【０００４】
電力消費量は、デジタル及びアナログディスプレイに関連する別の障害である。プロセストランスミッタは、典型的に、制御ループ又はネットワークを通じて、又は典型的に工業環境において典型的に見られるワイヤシステムを通じて電力を引き出す。特定の制御ループ又はネットワークとの適合性を確実にするために、プロセストランスミッタは多くの場合、４ｍＡより少ない電流を引き込むことが要求されている。マイクロテクノロジー及びデータ送信が進歩するに伴い、４ｍＡより少ない電流の引き込みで動作し、進んだデータ伝送を提供することができる電子機器を設計することは依然として課題である。ディスプレイユニットに電力を供給する付加的な負担を有することは、付加的な設計の課題をもたらす。したがって、低い電力消費を有するプロセストランスミッタインジケータに対する必要性がある。
【０００５】
また、プロセストランスミッタは、規定の温度範囲内で機能するように設計されている。典型的には、トランスミッタの周囲動作温度限界は、華氏−４０度（摂氏−４０度Ｃ）から華氏１８５度（摂氏８５度）までであり、保存温度限界は、華氏−５０度（摂氏−５１度）から華氏２３０度（摂氏１１０度）までである。したがって、これらの温度が限度を超えるときに低コストの視覚表示を有するプロセストランスミッタに対する必要がある。
【発明の開示】
【０００６】
プロセストランスミッタは、トランスミッタの外側から見ることができ、温度変化に視覚的に反応する温度反応インジケータを含む。
【０００７】
本発明の第１の実施形態において、プロセス変数を測定するプロセストランスミッタは、検出部と、トランスミッタ回路と、温度反応インジケータとを含む。検出部は、プロセス変数に反応するセンサ出力を有する。トランスミッタ回路は、センサ信号の関数として電気出力を生成する。温度反応インジケータは、プロセス変数を表す視覚表示を生成するために電気出力の関数として生成された熱に反応する。
【０００８】
本発明の第２の実施形態において、プロセス変数を測定するプロセストランスミッタは、検出部と、トランスミッタ回路と、ハウジングと、温度反応インジケータとを含む。温度反応インジケータは、ハウジングの上に位置し、プロセストランスミッタハウジングの温度に反応する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明のプロセストランスミッタ１２が用いられるプロセス制御システム１０を示す。プロセス制御システム１０は、プロセストランスミッタ１２と、制御室１４と、制御ループ１６とを含む。制御室１４は、通信システム１８と電源２０とを含む。プロセストランスミッタ１２は、配管２２と連結しており、プロセス流体はマニホルド２４を通って流れる。プロセストランスミッタ１２は、プロセス流体の温度、圧力、流れ又はレベルのようなプロセス変数を監視するためのセンサ及び電子機器を含む。プロセストランスミッタ１２は、検出されたプロセス変数に基づいて電気信号を発生させる。
【００１０】
１つの実施形態において、プロセストランスミッタ１２は、４ｍＡから２０ｍＡループで動作する２線式トランスミッタである。このような実施形態において制御ループ１６は、電源２０からプロセストランスミッタ１２に電力を供給するための、第１ワイヤ１６Ａ及び第２ワイヤ１６Ｂを含む。制御ループ１６はまた、プロセス送信器１２が通信システム１８と通信することを可能にする。典型的には、４ｍＡのＤＣ電流は、プロセストランスミッタ１２のセンサ及びトランスミッタ回路及び検出したプロセス変数を表す出力を示すディスプレイを動作させるのに十分なエネルギーを提供する。プロセストランスミッタ１２は、プロセストランスミッタ１２のトランスミッタ回路によって生成された４ｍＡから２０ｍＡまでの出力信号を使用する制御ループ１６上で通信システム１８に出力を伝送する。４ｍＡから２０ｍＡまでの出力信号は、検出されたプロセス変数の規模の関数である。その他の実施形態において、プロセストランスミッタ１２は、無線ネットワーク上で制御室１４と通信する。
【００１１】
図２Ａは、局所ディスプレイとして用いられる温度反応インジケータ２６を有する本発明のプロセストランスミッタ１２を示す。プロセストランスミッタ１２は、インジケータ２６と、ハウジング２８と、圧力フランジ３０とを含む。ハウジング２８、前面カバー３２及び後面カバー３４は、電子機器を守り、プロセストランスミッタ１２にフィールドワイヤ端子ブロックを提供する構造体を提供する。前面カバー３２は、インジケータ２６を見ることを可能にするガラス窓を有する。後面カバー３４は、制御ループ１６のワイヤ１６Ａ及び１６Ｂをプロセストランスミッタ１２の電子機器に接続するための端子ブロックに対するアクセスを可能にするように取り外し可能である。ハウジング２８はまた、ハウジング２８に接続ワイヤ１６Ａ及び１６Ｂを供給するために用いられる導管接続部３６Ａ及び３６Ｂを含む。圧力フランジ３０は、プロセストランスミッタ１２をマニホルド２４及び配管２２と接続させるために用いられる。プロセストランスミッタ１２の電子機器は、制御ループ１６を横切って伝送されるプロセス変数の関数として４ｍＡから２０ｍＡの出力信号を生成する。４ｍＡから２０ｍＡの信号はまた、プロセス変数規模の局所的な視覚表示を提供するためにインジケータ２６と併せて用いられる。インジケータ２６が典型的に構成されると、第１の端部３８は低圧及び低出力信号レベルを示し、第２の端部４０は高圧及び高出力信号レベルを示す。
【００１２】
図２Ｂは、温度反応インジケータ２６と、センサ４２と、信号処理回路４６と、インターフェース４８を含むトランスミッタ回路と４４を含む、プロセストランスミッタ１２の１つの実施形態のブロック図である。センサ４２は、検出された圧力に比例したセンサ信号を生成する。信号処理回路４６は、センサ信号を受け取り、センサ信号をフィルタ処理し、温度変動に対してセンサ信号を調整するといった調節機能を行う。回路４６は、インターフェース４８が、ループ電流ＩLを、検出されたプロセス変数を表す４ｍＡと２０ｍＡとの間の数値に調整するようにさせる制御信号を生成する。ループ電流ＩLは制御室１４からワイヤ１６Ａを通り、インターフェース４８及びインジケータ２６を通ってワイヤ１６Ｂに流れ、制御室１４に戻る。
【００１３】
図２Ｃは、温度反応インジケータ２６と、センサ４２と、信号処理回路４６と、インターフェース４８を含むトランスミッタ回路４４とを含む、プロセストランスミッタ１２の別の実施形態のブロック図である。センサ４２は、検出された圧力に比例したセンサ信号を生成する。信号処理回路４６は、センサ信号を受け取り、センサ信号をフィルタ処理し、温度変動に対してセンサ信号を調整するといった調節機能を行う。回路４６は、インターフェース４８が、検出されたプロセス変数を表す４ｍＡと２０ｍＡとの間の数値にループ電流ＩLを調整するようにさせる制御信号を生成する。ループ電流ＩLは制御室１４からワイヤ１６Ａを通り、インターフェース４８を通って流れ、制御室１４に戻る。別個の電流ＩI信号は、直接、インジケータ２６に供給される。この実施形態は、インジケータが、Ｆｉｅｌｄｂｕｓのようなデジタルプロトコルデバイスと共に用いられることを可能にする。
【００１４】
図２Ｄは、図２Ａの温度反応インジケータ２６の分解図を示す。インジケータ２６は、４ｍＡから２０ｍＡの出力信号、電流ＩL（又は場合によっては電流ＩI）によって抵抗加熱された導電性インク層を含む。導電性インク層はそれによって、サーモクロミックインク層が導電性インク層で生成された熱量に応じて色を変えるようにさせる。このように、インジケータ２６は、検出された圧力の規模の視覚表示を与える低コストの温度反応インジケータを提供する。インジケータ２６は、温度反応電圧インジケータを製造する既知の原理により構築されており、その一部のものは、米国特許番号第４，００６，４１４号、第４，７０２，５６４号、第４，７２３，６５６号、第５，１８８，２３１号、及び第５，６０７，７９０号に開示されている。
【００１５】
１つの実施形態において、インジケータ２６は、第１の保護層５０と、導電性インク層５２と、サーモクロミックインク層５４と、第２の保護層５６とを含む。第１の保護層５０は、その上にサーモクロミックインク層５２及び導電性インク層５４を印刷し、さらにこれらのインク層を保護する基板を提供する。インジケータ２６の第１の保護層５０は、紙又はプラスチック材料のようなそこに印刷するのに適した任意の材料で作ることができる。
【００１６】
導電性インク層５２は、電流ＩLがインジケータ２６を横切って通ることを可能にする。導電性インク層５２は、直角三角形の形状で、第１保護層５０に印刷或いは別の場合には付着されて、第１端部３８の表面積が第２端部４０の表面積より小さくなるようにする。導電性インク層５２は、導電性インクの表面積が、一端から他端に移動するに伴い増加する任意のパターンで第１保護層５０に印刷することができる。１つの実施形態において、導電性インクは、米国ミシガン州ポートヒューロン所在のＡｃｈｅｓｏｎ Ｃｏｌｌｏｉｄｓ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＥｌｅｃｔｒｏｄａｇ（登録商標）７２５Ａである。
【００１７】
サーモクロミックインク層５４は、導電性インク層５２に印刷可能であるか或いは別の場合には隣接して位置しており、導電性インク層に合うような形状にされる。サーモクロミックインク層５４は、単一のバー形状又は三角形のようなプロセス変数レベルの視覚的な区別を可能にする任意の形状を有することができる。サーモクロミックインク層５４はまた、プロセス変数の特定のレベルをさらに表示するための個別のバーを含む。インジケータ２６の第１端部３８のバーは、低圧を示す。インジケータ２６の第２端部４０のバーは、高圧を示す。電流ＩL（又はＩI）がインジケータ２６を横切って通るとき、導電層５２の抵抗が熱を生成し、それによってサーモクロミックインク層５４を加熱する。電流ＩL（又はＩI）が導電性インク層５２を通って流れるとき、電流密度は第１端部３８から第２端部４０にかけて減少する。任意の所与の規模のＩL（又はＩI）に関して、導電性インク層５２を横切る電流密度は第２端部４０に向って減少する。結果として、導電性インク層５２の単位面積当たりで生成される熱量は、第１端部３８から第２端部４０にかけて減少する。導電性インク層５２の各々の点における温度は、その点の電流密度に直接左右される。
【００１８】
サーモクロミックインク層５４は、閾値温度でその色を変える。閾値温度は、電流ＩL（又はＩI）による導電性インク層５２の抵抗加熱によってサーモクロミックインク層５４で誘起される。サーモクロミックインクは、周囲温度に影響を受けるため、インジケータは、あらゆる周囲温度状態の下で最適には機能しない。しかしながら、このインジケータの使用は、周囲温度が制御され、周囲の影響が分っている工場用途では、申し分なく適している。閾値温度は、電流の各々のレベルに関して導電性インク層５２内の温度勾配に沿った何らかの点で到達され、電流の電流密度が増加するにつれて第１端部３８から第２端部４０まで移動する。電流の最も低いレベル（例えば４ｍＡ）では、閾値温度は、第１端部３８に向かう導電性インク層５２において到達される。電流が増加するにつれて、閾値温度は、第２端部４０に向かうより大きい表面積を占める導電性インク層５２の部分において到達される。電流の最も高いレベル（例えば２０ｍＡ）は、導電性インク層５２の第２の端部４０において閾値温度に到達するのに十分な電流密度を生成し、したがって十分な熱を生成する。
【００１９】
閾値温度は、設計のニーズによって変更することができ、導電性インク層及びサーモクロミックインク層の厚さ及びその他の要因によって決まる。低い温度において、サーモクロミックインク層５４は、黒のような第１の色である。サーモクロミックインクは、閾値温度において、第１の色から緑のような第２の色に変化するように作られている。その他の実施形態において、サーモクロミックインク層５４は、閾値温度において透明に変わる。サーモクロミックインクは、米国特許番号第４，７１７，７１０号において開示されている部類のインクのような任意の温度反応インク、又は米国ミシガン州ミッドランド所在のＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、又は米国コロラド州コロラド・スプリングス所在のＣｈｒｏｍａｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．，によって流通しているもののようなサーモクロミックインクとすることができる。
【００２０】
第２の保護層５６は、インク層を覆い、保護する一方でまた、サーモクロミックインク層５４を見えるようにしている。１つの実施形態において、第２の保護層５６は、透明なプラスチック材料である。
【００２１】
プロセストランスミッタ１２の別の実施形態において、インジケータ２６は、サーモクロミックインクではなく液晶ベースの材料を使用する。液晶材料、特にコレステリック液晶材料は、室温においては透明で、閾値で或る色に変化する。液晶ベースの材料は、温度の非常に小さい変化にも敏感であり、緩やかな温度変化が起きる用途に適しているが、幾分高価である。したがってそれらは、幾分精度が求められ、幾分高いコストが受け入れられるインジケータの用途に特に適している。
【００２２】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の温度対応インジケータの第２の実施形態を有する警告ラベル５８を示す。図３Ａは、典型的に通常の動作範囲内の温度で動作する状態を示す、不活性状態のサーモクロミック警告ラベル５８を示している。図３Ｂは、典型的に通常の動作範囲外の温度で動作する状態を示す、活性サーモクロミック警告ラベル５８’を示している。プロセストランスミッタ１２は、警告ラベル５８及びモジュールハウジング６０を含む。ハウジング６０は、プロセストランスミッタ１２の電子機器及びセンサのための保護を提供する。サーモクロミック警告ラベル５８は、プロセストランスミッタ１２の変化した動作状態を示すメッセージを現すために温度変化に反応してその外観を変化させるサーモクロミックインク層を含む。サーモクロミック警告ラベル５８は、保守管理者又はその他の人が容易に気づくような目立つ位置に、モジュールハウジング６０の外側に貼られている。警告ラベル５８は、サーモクロミックインク層がハウジング６０内の温度変化に反応するように、モジュールハウジング６０と密接に接触している。しかしながら、警告ラベル５８は、周囲温度と管２２（図１で示される）内のプロセス流体の温度との両方に反応する。周囲温度とプロセス温度との組み合わせは、プロセスが通常の動作範囲外で動作するとき、警告ラベル５８にプロセス流体の最大規定動作値を超えさせ、したがって警告ラベル５８を活性化させる。
【００２３】
図３Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂの警告ラベルの分解図を示す。ラベル５８は、サーモクロミック警告ラベルを製造する公知の原則により構築されており、その一部は米国特許番号第４，１６１，５５７号、第４，７１７，７１０号、第６，６４９，９１２号、及び第６，７６１，０６６号において開示されている。１つの実施形態において、警告ラベル５８は、底部側６４に接着剤と上部側６８に視覚メッセージ６６とを有する基板６２を含む。基板６２及び接着剤は、選択され、ハウジング６０からのサーモクロミックインク層７０の絶縁を最小限にするように塗布される。サーモクロミックインク層７０は、視覚メッセージ６６の上に印刷され、モジュールハウジング６０の温度によって決定されたその温度が閾値レベルに達したとき、不透明な状態から透明な状態に変化する。サーモクロミックインク層７０は、どのような温度反応インク又は流体であってもよい。１つの実施形態において、サーモクロミックインク層７０は、米国特許番号第４，７１７，７１０号において開示される部類のインクである。その他の実施形態において、米国ミシガン州ミッドランド所在のＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、又は米国コロラド州コロラド・スプリングス所在のＣｈｒｏｍａｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．，によって流通しているようなサーモクロミックインクを用いてもよい。警告ラベル５８の別の実施形態において、サーモクロミック流体はロイコ染料であり、典型的に青のような不透明色から透明状態に変化するように構成されている。ロイコ染料は、安価であるため、特に警告ラベル用途に適している。別の実施形態において、警告ラベル５８は、サーモクロミックインク層７０の代わりに、液晶温度反応層を使用する。保護層７２は、印刷されたメッセージ及びインクを損傷から守るために、基板６２及びサーモクロミックインク層７０の上に置かれる。１つの実施形態において、保護層７２は、透明プラスチックラミネートである。
【００２４】
プロセストランスミッタ１２は典型的に、２つの主要な温度限界を有する。第１に、プロセストランスミッタ１２の電子機器は、一定の温度閾値に至るまでしか正しく動作しない。第２に、センサ及び電子機器は、それらが永久に損なわれるまでしか物理的に最大温度閾値に耐えることができない。したがって、警告ラベル５８は、プロセストランスミッタ１２がこれらの温度限界の一方又は両方を超えたときに、それを示すように備えることができる。各々の温度閾値の正確なレベルは、用いられるセンサ及び電子機器の種類による。その他の実施形態において、警告ラベル５８は、任意の他の温度で行われるプロセスを示すのに用いることができる。警告ラベル５８の閾値温度は、典型的に華氏２００度（摂氏９３度）から華氏３００度（摂氏１４９度）の範囲の温度限界をもって、各々の用途に向けて特に設計することができる。
【００２５】
閾値温度に到達するまで、図３Ａの不活性警告ラベル５８は、例えば、ラベルが温度モニタであることを知らせる常設メッセージを表示する。１つの実施形態において、警告ラベル５８は、「温度モニタ」と示す。サーモクロミックインク層７０は、サーモクロミックインクメッセージを隠すために不透明な状態のままである。警告ラベル５８が不活性であることは、プロセストランスミッタ１２が安全な温度範囲内で動作していることを示す。１つの実施形態において、警告ラベル５８の不活性サーモクロミックインクは、通常の動作状態をはっきりと示すために緑である。周囲温度とモジュールハウジングの温度との組み合わせが、モジュールハウジング６０において閾値温度を超える場合には、警告ラベル５８のサーモクロミックインクは活性化し、隠された視覚メッセージを現すために外見上透明に変わる。図３Ｂの活性化警告ラベル５８’は、プロセストランスミッタ１２が閾値温度を超える温度で動作していることを示すメッセージを表示する。１つの実施形態において、活性化警告ラベル５８’は、「警告、最大温度を超えました」と示す。１つの実施形態において、そのメッセージは、危険な動作状況をはっきりと示すために赤い背景に印刷される。したがって、保守管理者は、モジュールがその最大動作温度を超えたとき、容易に視覚表示を得ることができる。これは、プロセストランスミッタ１２が局所的表示装置を含まない、又は制御ルームに接続されていないとき、特に有用である。
【００２６】
その他の実施形態において、警告ラベル５８は、プロセストランスミッタ１２の温度が閾値温度を超えたときに知らせるための温度限界インジケータを含む。このような場合、警告ラベル５８は、所望の融点を有する化学物質を含む。閾値温度に到達すると、化学物質は溶融し、プロセストランスミッタが閾値温度に曝されているという視覚表示を残す。例えば、小さな円は、プロセストランスミッタが溶融温度に曝されていないことを示すときは白とすることができる。溶融温度になると、その円は、融解化学物質によって青に変わる。１つの実施形態において、警告ラベル５８は、次のようなメッセージを含む、すなわち、「警告、この円が青い場合は、この製品は最大動作温度を超えています！」。米国ミネソタ州セント・ポール所在の３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓｔ．Ｐａｕｌから入手可能なＭｏｎｉｔｏｒＭａｒｋ（登録商標）製品ライン及び米国ノースカロライナ州ベルモント所在のＣｏｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．，から入手可能なＶｉｔｓａｂ（登録商標）製品ラインのような好適なラベルは、当技術分野においては公知である。
【００２７】
本発明は、好ましい実施形態を参照して説明されてきたが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細に変更を行うことができることを認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のプロセストランスミッタが用いられる、プロセス制御システムの例を示す。
【図２Ａ】局所ディスプレイとして用いられる温度反応インジケータを有する、本発明のプロセストランスミッタを示す。
【図２Ｂ】図２Ａのプロセストランスミッタの回路のブロック図である。
【図２Ｃ】図２Ａのプロセストランスミッタの回路の別の実施形態のブロック図を示す。
【図２Ｄ】図２Ａの温度反応インジケータの分解図を示す。
【図３Ａ】本発明の温度反応インジケータの第２の実施形態を有する不活性警告ラベルを示す。
【図３Ｂ】活性状態にある図３Ａの警告ラベルを示す。
【図３Ｃ】図３Ａ及び図３Ｂの警告ラベルの分解図を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内の、プロセス変数の関数としてセンサ信号を生成するセンサと、
前記ハウジング内の、前記センサ信号に基づいて電気出力を生成するためのトランスミッタ回路と、
前記ハウジングの外側から見える温度反応インジケータと、
を含み、前記インジケータは温度に視覚的に反応する、
ことを特徴とする、プロセストランスミッタ。
【請求項２】
前記温度は、前記プロセストランスミッタハウジングの温度であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項３】
前記温度反応インジケータは、前記ハウジングの外側に位置することを特徴とする、請求項２に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項４】
閾値温度に達したとき、印刷されたメッセージを現すために前記温度反応インジケータは不透明色から透明色に変化することを特徴とする、請求項２に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項５】
前記温度反応インジケータは、液晶材料層を含むことを特徴とする、請求項４に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項６】
前記温度反応インジケータは、サーモクロミックインク層を含むことを特徴とする、請求項２に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項７】
前記温度反応インジケータは、温度限界インジケータを含むことを特徴とする、請求項２に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項８】
前記温度は、前記トランスミッタ回路の前記電気出力によって誘起された前記インジケータの温度であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項９】
前記温度反応インジケータは、前記プロセス変数の規模の視覚表示を表示することを特徴とする、請求項８に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１０】
前記温度反応インジケータは前記ハウジング内に位置し、前記ハウジングの開口部又は窓を通して見えることを特徴とする、請求項８に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１１】
プロセス変数を測定するためのプロセストランスミッタであって、
検出されたプロセス変数を表す電気出力を生成するためのトランスミッタ回路と、
前記プロセス変数を表す視覚指示を提供するために、前記電気出力の関数としてもたらされた熱に反応する温度反応インジケータと、
を含むことを特徴とする、プロセストランスミッタ。
【請求項１２】
前記電気出力の前記視覚表示は、前記プロセス変数の規模を示すことを特徴とする、請求項１１に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１３】
前記温度反応インジケータは、第１の端部から第２の端部にかけて表面積が増加する導電性インク層を含み、前記電気出力は前記第１の端部から前記第２の端部に送られて前記導電性インク層の抵抗加熱を引き起こすことを特徴とする、請求項１１に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１４】
前記温度反応インジケータは、前記導電性インク層に隣接するサーモクロミックインク層を含み、前記導電性インク層の前記抵抗加熱は、前記サーモクロミックインク層の外観に視覚的変化を引き起こすことを特徴とする、請求項１３に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１５】
前記温度反応インジケータは、前記導電性インク層に隣接する液晶材料の層を含み、前記導電性インク層の前記抵抗加熱は、前記液晶材料層の外観に視覚的変化を引き起こすことを特徴とする、請求項１３に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１６】
プロセス変数を測定するためのプロセストランスミッタであって、
プロセス変数を検出するための検出部と、
前記検出されたプロセス変数に基づいて、出力を生成するためのトランスミッタ回路と、
前記トランスミッタ回路及び前記検出部を含むハウジングと、
前記ハウジング上に配置され、前記プロセストランスミッタハウジングの温度に反応する温度反応インジケータと、
を含むことを特徴とする、プロセストランスミッタ。
【請求項１７】
前記温度反応インジケータは、閾値温度を超えるハウジング温度に反応し、不透明色から透明色に変化して、透明色の材料層がメッセージを現すようになる材料の層を含むことを特徴とする、請求項１６に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１８】
前記材料層は、サーモクロミックインク層を含むことを特徴とする、請求項１７に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１９】
前記材料層は、液晶材料の層を含むことを特徴とする、請求項１７に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項２０】
前記温度反応インジケータは、前記ハウジングの外側に取り付けられることを特徴とする、請求項１６に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内の、プロセス変数の関数としてセンサ信号を生成するセンサと、
前記ハウジング内の、前記センサ信号に基づいて電気出力を生成するためのトランスミッタ回路と、
前記ハウジングの外側から見える温度反応インジケータと、
を含み、前記インジケータは温度に視覚的に反応する、
ことを特徴とする、プロセストランスミッタ。
【請求項２】
前記温度は、前記プロセストランスミッタハウジングの温度であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項３】
前記温度反応インジケータは、前記ハウジングの外側に位置することを特徴とする、請求項２に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項４】
閾値温度に達したとき、印刷されたメッセージを現すために前記温度反応インジケータは不透明色から透明色に変化することを特徴とする、請求項２に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項５】
前記温度反応インジケータは、液晶材料層を含むことを特徴とする、請求項４に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項６】
前記温度反応インジケータは、サーモクロミックインク層を含むことを特徴とする、請求項２に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項７】
前記温度反応インジケータは、温度限界インジケータを含むことを特徴とする、請求項２に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項８】
前記温度は、前記トランスミッタ回路の前記電気出力によって誘起された前記インジケータの温度であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項９】
前記温度反応インジケータは、前記プロセス変数の規模の視覚表示を表示することを特徴とする、請求項８に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１０】
前記温度反応インジケータは前記ハウジング内に位置し、前記ハウジングの開口部又は窓を通して見えることを特徴とする、請求項８に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１１】
プロセス変数を測定するためのプロセストランスミッタであって、
検出されたプロセス変数を表す電気出力を生成するためのトランスミッタ回路と、
前記プロセス変数を表す視覚指示を提供するために、前記電気出力の関数としてもたらされた熱に反応する温度反応インジケータと、
を含むことを特徴とする、プロセストランスミッタ。
【請求項１２】
前記電気出力の前記視覚表示は、前記プロセス変数の規模を示すことを特徴とする、請求項１１に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１３】
前記温度反応インジケータは、第１の端部から第２の端部にかけて表面積が増加する導電性インク層を含み、前記電気出力は前記第１の端部から前記第２の端部に送られて前記導電性インク層の抵抗加熱を引き起こすことを特徴とする、請求項１１に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１４】
前記温度反応インジケータは、前記導電性インク層に隣接するサーモクロミックインク層を含み、前記導電性インク層の前記抵抗加熱は、前記サーモクロミックインク層の外観に視覚的変化を引き起こすことを特徴とする、請求項１３に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１５】
前記温度反応インジケータは、前記導電性インク層に隣接する液晶材料の層を含み、前記導電性インク層の前記抵抗加熱は、前記液晶材料層の外観に視覚的変化を引き起こすことを特徴とする、請求項１３に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１６】
プロセス変数を測定するためのプロセストランスミッタであって、
プロセス変数を検出するための検出部と、
前記検出されたプロセス変数に基づいて、出力を生成するためのトランスミッタ回路と、
前記トランスミッタ回路及び前記検出部を含むハウジングと、
前記ハウジング上に配置され、前記プロセストランスミッタハウジングの温度に反応する温度反応インジケータと、
を含むことを特徴とする、プロセストランスミッタ。
【請求項１７】
前記温度反応インジケータは、閾値温度を超えるハウジング温度に反応し、不透明色から透明色に変化して、透明色の材料層がメッセージを現すようになる材料の層を含むことを特徴とする、請求項１６に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１８】
前記材料層は、サーモクロミックインク層を含むことを特徴とする、請求項１７に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項１９】
前記材料層は、液晶材料の層を含むことを特徴とする、請求項１７に記載のプロセストランスミッタ。
【請求項２０】
前記温度反応インジケータは、前記ハウジングの外側に取り付けられることを特徴とする、請求項１６に記載のプロセストランスミッタ。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【公表番号】特表２００９−５３３６７８（Ｐ２００９−５３３６７８Ａ）
【公表日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０５３６０（Ｐ２００９−５０５３６０）
【出願日】平成１９年２月２０日（２００７．２．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／００４４０７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１２６４８９
【国際公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【出願人】（５９７１１５７２７）ローズマウント インコーポレイテッド (240)
【公表日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２０日（２００７．２．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／００４４０７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１２６４８９
【国際公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【出願人】（５９７１１５７２７）ローズマウント インコーポレイテッド (240)
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