特表 2017-538930 直列ブロッキングコンデンサを備える本質安全バリア回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2017-538930(P2017-538930A)

(43)【公表日】2017年12月28日

(54)【発明の名称】直列ブロッキングコンデンサを備える本質安全バリア回路

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/284 20060101AFI20171201BHJP

【ＦＩ】

   G01F23/284

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-528426(P2017-528426)

(86)(22)【出願日】2015年11月18日

(85)【翻訳文提出日】2017年7月18日

(86)【国際出願番号】US2015061382

(87)【国際公開番号】WO2016085731

(87)【国際公開日】20160602

(31)【優先権主張番号】62/085,112

(32)【優先日】2014年11月26日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/608,791

(32)【優先日】2015年1月29日

(33)【優先権主張国】US

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US

(71)【出願人】

【識別番号】500575824

【氏名又は名称】ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【弁理士】

【氏名又は名称】中西 基晴

(74)【代理人】

【識別番号】100147991

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥居 健一

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアムズ，マイケル

【テーマコード（参考）】

2F014

【Ｆターム（参考）】

2F014AA16

2F014FC01

2F014GA10

(57)【要約】

タンク（２０５）内の生成物（２２７）をレベルセンシングするためのレーダーシステム（２００）は、中心導体がタンクの頂部でプローブ（２４０）に結合されるか、又はタンクの中に延在する同軸コネクタ（２１８）に結合された、ＲＦ出力（２３０ａ）をもたらすトランシーバ（２２０）を含む、レーダーレベル計（ＲＬＧ）（２３０）を含む。ＲＬＧは、格納されたレベル発見アルゴリズム（２１１）を含む関連メモリ（２１０）を有するトランシーバ（２２０）に結合されたプロセッサ（２１５）を含む。本質安全（ＩＳ）バリア回路（２５０）は、ＲＦ出力に結合するための入力（２５０ａ）を有する信号経路（３３５）を含む回路基板（３５０）に形成される。ＩＳバリア回路は、信号経路に位置付けられた少なくとも１つのブロッキングコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）を含み、信号経路と接地との間に結合された少なくとも１つのダイオード（Ｄ２、Ｄ３、及びＤ４）がある。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本質安全（ＩＳ）バリア回路（２５０’）であって、
前記ＩＳバリア回路が前記回路基板に形成され、レーダーセンサ回路（２６０）のＲＦ出力（２３０ａ）に結合するための入力（２５０ａ）を有する信号経路（３３５）を含む、回路基板（３５０）と、
前記信号経路に位置付けられた少なくとも１つのブロッキングコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）と、
前記信号経路と接地との間に結合された少なくとも１つのダイオード（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）と
を備え、
前記ＩＳバリア回路によってもたらされる出力（２１９）が、エネルギーが制限されている保護ＲＦ出力である、本質安全（ＩＳ）バリア回路（２５０’）。

【請求項2】

前記ブロッキングコンデンサの静電容量が１０ｎＦ未満である、請求項１に記載のＩＳバリア回路。

【請求項3】

前記ダイオードには、バックトゥバック接続されたツェナーダイオード対が含まれる、請求項１に記載のＩＳバリア回路。

【請求項4】

いずれも前記ダイオードに電気的に並列な、気体放電管（ＧＤＴ）（３３０）及び抵抗器（Ｒ１）をさらに備える、請求項１に記載のＩＳバリア回路。

【請求項5】

タンク（２０５）内の生成物（２２７）をレベルセンシングするためのレーダーシステム（２００）であって、
中心導体が、前記タンクの頂部でプローブ（２４０）に結合されるか、又は前記タンクの中に延在する同軸コネクタ（２１８）に結合されたＲＦ出力（２３０ａ）をもたらすトランシーバ（２２０）を含む、レーダーレベル計（ＲＬＧ）（２３０）であって、前記トランシーバが、格納されたレベル発見アルゴリズム（２１１）を含む関連メモリ（２１０）を有するプロセッサ（２１５）に結合されている、レーダーレベル計（ＲＬＧ）（２３０）と、
前記同軸コネクタと前記トランシーバとの間に結合された本質安全（ＩＳ）バリア回路（２５０）であって、
前記ＲＦ出力（２３０ａ）に結合するための入力（２５０ａ）を有する信号経路（３３５）を含む回路基板（３５０）と、
前記信号経路に位置付けられた少なくとも１つのブロッキングコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）と、
前記信号経路と接地との間に結合された少なくとも１つのダイオード（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）とを備える、本質安全（ＩＳ）バリア回路（２５０）と
を備え、
前記ＩＳバリア回路によってもたらされる出力（２１９）が、エネルギーが制限されている保護ＲＦ出力である、レーダーシステム（２００）。

【請求項6】

前記ブロッキングコンデンサの静電容量が１０ｎＦ未満である、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記ダイオードには、バックトゥバック接続されたツェナーダイオード対が含まれる、請求項５に記載のシステム。

【請求項8】

防爆筐体（１８０）をさらに備え、前記ＲＬＧ及び前記ＩＳバリア回路が、いずれも前記防爆筐体内にある、請求項５に記載のシステム。

【請求項9】

レーダーシステム（２００）のレーダーレベル計（ＲＬＧ）（２３０）のプローブ（２４０）に達する障害状態中にエネルギーを制限する方法であって、前記ＲＬＧが可燃物質を含むタンク（２０５）内の生成物（２２７）をレベルセンシングするための前記プローブにＲＦ出力（２３０ａ）をもたらし、前記方法が、
前記ＲＦ出力に結合するための入力（２５０ａ）を有する信号経路（３３５）、前記信号経路における少なくとも１つのブロッキングコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記信号経路と接地との間に結合された少なくとも１つのクランピングダイオード（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）を含む、回路基板（３５０）に、本質安全（ＩＳ）バリア回路（２５０）を設けるステップ
を含み、
前記ＩＳバリア回路が、前記ＲＦ出力を、エネルギーが制限されている（制限されたエネルギー）保護ＲＦ出力（２１９）にし、それにより、障害状態中、前記制限されたエネルギーのおかげで、前記プローブによって前記タンク内の前記可燃物質が発火することが防止される、方法。

【請求項10】

前記ブロッキングコンデンサの静電容量が１０ｎＦ未満である、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記ダイオードには、バックトゥバック接続されたツェナーダイオード対が含まれる、請求項９に記載の方法。

【請求項12】

前記保護ＲＦ出力には、同軸出力が含まれる、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０１４年１１月２６日出願の「ＩＮＴＲＩＮＳＩＣ ＳＡＦＥＴＹ ＢＡＲＲＩＥＲ ＣＩＲＣＵＩＴ ＷＩＴＨ ＳＥＲＩＥＳ ＢＬＯＣＫＩＮＧ ＣＡＰＡＣＩＴＯＲ（直列ブロッキングコンデンサを備える本質安全バリア回路）」という名称の米国特許仮出願第６２／０８５，１１２号の利益を主張するものである。

【0002】

[0002]開示された実施形態は、コンテナにおける生成物のレベルを測定するために電磁波を使用する、レーダーレベル計（ｒａｄａｒ ｌｅｖｅｌ ｇａｕｇｅ）システムに関し、より具体的には、タンク内の可燃物質が障害状態中に発火しないように、特に障害状態中にシステムのプローブ（ｐｒｏｂｅ）でエネルギーを制限する、本質安全デバイスに関する。

【背景技術】

【0003】

[0003]レーダーレベル計（ＲＬＧ）は、プロセス流体、顆粒状物質及び他の物質などの生成物のレベルの測定のためによく使用される。このようなレーダーレベル計の例は、マイクロ波を送受信するためのトランシーバ、マイクロ波を向け、かつ、トランシーバに生成物表面によって影響を受けた反射したマイクロ波を結合させるように配置された伝播デバイス（例えば、アンテナ又は導波プローブ（すなわち、タンクの頂部から底部まで吊るされた伝送路））、トランシーバを制御しかつトランシーバによって送受信されたマイクロ波間の時間関係に基づいたレベルを決定するように適合されたタイミング回路、及び、電力を受け取りかつレーダーレベル計を外部に接続するように構成されたインタフェースを含む。

【0004】

[0004]通常は気体もしくは液体である可燃物質を含んでいるタンクにおいて、又はＲＬＧが爆発危険領域に位置する他の状況において、レベル測定がプローブによってなされる場合、ＲＬＧシステムが危険場所用に設計されていることが必要とされる。この必要条件は、通常、ツェナーダイオードなどのバリアデバイスが、タンクの中に延在するプローブに供給される無線周波数（ＲＦ）出力で、電圧、電流及び電力を制限するように実施される、本質安全（ＩＳ）設計を使用して実現される。

【0005】

[0005]図１Ａは、全ＲＬＧシステム１００がＩＳである、従来のＲＬＧシステム１００を示す。非危険領域において、典型的に５０又は６０Ｈｚで２５０ＶのＡＣを供給するＡＣ電圧源１１０があり、これはＩＳバリア１２５に結合された制御機器（例えば、プロセス制御装置）１２０に結合されている。危険領域において、ＩＳバリア１２５とプローブ（又は導波管）２４０との間で結合されたＲＬＧ１３０があり、ＲＬＧ１３０は、プローブ２４０に結合されたＲＦ入力／出力（ＲＦ出力として示される）１３１を有する。

【0006】

[0006]より一般には、導波レーダー（ＧＷＲ）用途において利用されるものを含むＲＦ出力は、ＲＬＧ１３０が防爆筐体（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）に取り付けられている用途を含む、危険場所用途のためのＩＳである、ＲＦ出力が必要である。図１Ｂは、ＲＬＧ１３０が防爆仕様として取り付けられ、プローブ２４０がＩＳである、従来のＲＬＧシステム１５０を示す。ＲＬＧ１３０、ＩＳバリア１２５及び関連した配線は、危険領域内にある防爆筐体１８０の内部にすべて示される。プローブ２４０は、したがって、タンク２０５内の可燃物質が障害状態中でさえ発火しないように、ＩＳにされる。このＲＬＧシステム１５０の実施形態において、ＩＳバリア１２５は、通常、ツェナーダイオード分路（ｓｈｕｎｔ）及び／又はガルバニック絶縁を備え、これはどちらも一般に嵩張って高価なＩＳバリアの解決策である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本質的安全バリア回路を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

[0007]本概要は、米国特許法規則§１．７３に準拠して提供され、本開示の性質及び本質を簡単に表す概要を提示する。本概要は、請求項の範囲又は意味を解釈又は限定するためには用いられないという理解のもと提出される。

【0009】

[0008]開示された実施形態は、送信用のＲＬＧのＲＦ入力／出力のＲＦ出力を保護ＲＦ出力にし、その結果としてそこに結合されたプローブがエネルギーを制限された、レーダーレベル計（ＲＬＧ）システムにおいてレーダー計とプローブ（又は導波管）との間で結合された、直列ブロッキングコンデンサ及びクランピング（ｃｌａｍｐｉｎｇ）ダイオードを備える、本質安全（ＩＳ）バリア回路を記述する。その結果、障害状態中でさえ、制限されたエネルギーのおかげで、プローブによってタンク内の可燃物質が発火することが防止される。開示されたＩＳバリア回路は、従来のガルバニック絶縁又は嵩張るＩＳバリアの必要性を無くす。追加された利益として、開示されたＩＳバリアは、ＲＬＧの電子装置に対する静電放電（ＥＳＤ）保護も提供する。

【0010】

[0009]開示されたＩＳバリアは、原則的に、ＲＦ出力に著しい高周波減衰も加えない。逆に、従来のＩＳバリアは、ＲＦ信号に不必要なインピーダンス（及び上述のような減衰）を加える。通常は、クランピング（ツェナー）ダイオードは、それらが不必要な静電容量及び過剰なＲＦ減衰を加えるので、ＲＦ出力に加えられ得ない。コンデンサのインピーダンスは、ｃが静電容量で、ｆが周波数である場合、１／（２πｆｃ）に等しいことが認識される。したがって、開示されたＩＳバリア回路は、比較的大きな低周波（ＡＣ電源周波数）インピーダンスを加え、小サイズ、低出力、低静電容量のＥＳＤダイオードを有するＩＳバリアの使用は、低ＲＦ減衰を有するＩＳ ＲＦ出力をもたらすことを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1A】[0010]全システムがＩＳである、従来のＲＬＧシステムの図である。

【図1B】[0011]レーダー計が防爆仕様として取り付けられ、プローブがＩＳである、従来のＲＬＧシステムの図である。

【図2A】[0012]例示の実施形態による、開示されたＩＳバリア回路がＲＬＧのトランシーバとプローブとの間に位置付けられる、例示のＧＷＲシステムの図である。

【図2B】[0013]ＲＬＧが防爆仕様として取り付けられ、プローブがＩＳである例示のＲＬＧシステムを示す図であり、例示の実施形態によれば、ＩＳバリア回路がＲＬＧとプローブとの間に位置付けられている。

【図3A】[0014]例示の実施形態による、例示のＩＳバリア回路のデザインを示す図である。

【図3B】[0015]例示の実施形態による、別の例示のＩＳバリア回路のデザインを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

[0016]開示された実施形態は、添付図に関して記述され、類似の参照番号は、同様又は同等の要素を示すために図全体を通して使用される。図は、正確な縮尺ではなく、本明細書に開示された態様を説明するためだけに提供される。いくつかの開示された態様は、説明のための例示的用途に関して以下に記述される。多数の具体的な詳細、関係、及び方法は、本明細書に開示された実施形態の完全な理解を提供するように記載されることが理解されるべきである。

【0013】

[0017]しかしながら、当業者であれば、開示された実施形態が、具体的な詳細のうちの１つもしくは複数なしで、又はその他の方法を用いて実施され得ることをすぐに認識するであろう。他の例では、本明細書に開示された態様を不明瞭にしないために、よく知られている構造又は操作が詳細には示されない。いくつかの動作が、様々な順序で、かつ／又は他の動作もしくは事象と同時に起こり得るので、開示された実施形態は、動作又は事象の図示された順序付けに限定されない。さらに、図示された動作又は事象のすべてが、本開示による方法論を実施するよう要求されるわけではない。

【0014】

[0018]また、それ以上の修飾なしで本明細書に使用されるような「ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ（に結合された）」又は「ｃｏｕｐｌｅｄ ｗｉｔｈ（と結合された）」（等）という用語は、間接又は直接いずれかの電気接続を記述するものである。したがって、第１のデバイスが第２のデバイスに「結合する」場合、その接続は、経路に寄生成分（ｐａｒａｓｉｔｉｃ）のみがある直接電気接続を通してか、又は他のデバイス及び接続を含む介在物品を介した間接電気接続を通してとすることができる。間接結合では、介在物品は、一般に、信号の情報を修正しないが、その電流レベル、電圧レベル、及び／又は電力レベルを調整し得る。

【0015】

[0019]図２Ａは、例示の実施形態による、ＲＬＧ２３０のトランシーバ２２０とプローブ２４０との間に位置付けられる、開示されたＩＳバリア回路２５０を備える例示のＧＷＲシステム２００を示す。プロセス流体２２７は、それ自体が可燃性であり、及び／又は、その上に可燃性ガスを有する、タンク２０５において示される。ＧＷＲシステム２００は、タンク２０５の中に延在するプローブ（又は導波管）２４０に中心導体が結合された状態で、タンク２０５の頂部にある同軸コネクタ２１８も含む。ＲＬＧ２３０は、関連メモリ２１０を有するプロセッサ２１５も含み、トランシーバ２２０はプロセッサ２１５に結合され、関連メモリ２１０は、格納されたレベル発見アルゴリズム２１１（例えば、時間分域反射率測定（ＴＤＲ）アルゴリズム）を含む。

【0016】

[0020]ＩＳバリア回路２５０は、同軸コネクタ２１８とトランシーバ２２０との間に示される。ＩＳバリア回路２５０は、ＲＬＧ２３０のＲＦ入力／出力からＲＦ出力２３０ａを受信し、保護ＲＦ出力２１９を出力する。フランジ（図示されず）が、タンク２０５の頂部に設けられてもよい。ＧＷＲシステム２００の作動において、トランシーバ２２０からの送信パルスは、プローブ２４０に沿って射出され、図示した反射パルスとして戻り、プロセッサ２１５によって処理される。送信パルスは、約１．５ＧＨｚであり得る。概してＧＷＲ用途について記述されるが、開示されたＩＳバリア回路は、非接触式レーダーシステムの電子装置を含む、他のシステムの電子装置を保護するように適用されることもできる。このようなすべてのシステムにおいて、デバイスに供給される高電圧源（例えば、ＡＣ電源）からの障害を含む障害状態中、危険場所／領域ＩＳに入るＲＦ出力を保持するのに役立つように制限されたエネルギーである必要があることが認識される。

【0017】

[0021]図２Ｂは、レーダー計２３０が危険領域内の筐体１８０を備える防爆仕様として取り付けられ、プローブ２４０がＩＳである、例示のＲＬＧシステム２８０を示しており、例示の実施形態によれば、ＩＳバリア回路２５０はＲＬＧ２３０とプローブ２４０との間にある。開示されたＩＳバリア回路２５０は、小サイズであり、通常、ＲＬＧ２３０の電子装置と共に、小領域のプリント回路基板（ＰＣＢ）上に取り付けられる。

【0018】

[0022]図３Ａは、開示された実施形態により、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）レーダーセンサ回路２６０として示される、レーダーセンサのＲＦ出力２３０ａとして示される、ＲＦ入力／出力と直列の信号経路３３５を含む、例示のＩＳバリア回路２５０’のためのデザインを示す。ＩＳバリア回路２５０’は、ＰＣＢ３５０上に示される。ＩＳバリア回路２５０’は、Ｃ１及びＣ２として示されるブロッキングコンデンサを含み、この場合のコンデンサは、通常、ＤＣ電流のみにガルバニック絶縁を提供することによる従来考えられてきたＩＳである。しかしながら、単一のブロッキングコンデンサ（Ｃ１又はＣ２）は、開示されたＩＳバリア回路のために使用され得る。ブロッキングコンデンサＣ１及びＣ２は、信号経路３３５内のバリア回路２５０’に位置付けられ、バリア回路２５０’の入力２５０ａは、ＡＳＩＣレーダーセンサ回路２６０のピン２６０ａからＲＦ出力２３０ａを受信し、かつ、保護ＲＦ出力２１９（同軸出力として示される）を供給する。

【0019】

[0023]バリア回路２５０’は、図２Ｂにおいて示される、非危険領域における制御機器（例えば、プロセス制御装置）１２０に結合された、通常５０又は６０Ｈｚで２５０ＶのＡＣである、ＡＣ電圧源１１０によって供給されるＡＣ電源周波数から高インピーダンスを供給する。Ｃ１及びＣ２は、バックトゥバック接続されたツェナーダイオード対Ｄ２、Ｄ３、及びＤ４として示される低静電容量のＥＳＤダイオード（通常、１ｐＦ以下の静電容量を有する）に電力を制限するように機能し、その結果、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、プローブ２４０に達するエネルギーを、それがタンク内の可燃物にとって発火源とならないように十分低く（障害状態においてさえ）保持するために、プローブ２４０に達する前に、保護ＲＦ出力２１９上の電圧をＩＳレベル範囲に十分含まれるレベルまで分路する。

【0020】

[0024]ツェナーダイオードは、電圧を制限するように配置された他の分路ダイオード、又は信号ダイオードに置き換えることができる。上述のように、Ｃ１及びＣ２は、ＩＳ標準に従って、ＩＳの特定の低いレベル用に単一のコンデンサに置き換えることができる。Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、２つのダイオード対、１つのダイオード対、又は、以下に説明されるように、必要とされるＩＳのレベルに依存する単一のダイオードにさえ置き換えることができる。シャーシ接地は、Ｒ１及びＧＤＴ３３０と同様に、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の低側上に示されるが、アナログ接地（ＡＧＮＤ）は、Ｄ１の低側上に、かつ、ＡＳＩＣレーダーセンサ回路２６０用に示される。

【0021】

[0025]電圧固定用の単一ダイオードは、通常作動モードにおいて、ＲＦ信号が比較的低い電圧振幅を有する場合に使用され得ることが、本明細書において認識される。ダイオードは、ＲＦ信号の電圧がダイオードの降伏電圧を超える場合のみ、正極性に固定されることとなる（すなわち、ダイオードに逆方向にバイアスをかけること）。同じダイオードは、ＲＦ信号の電圧が負の時、もし、それが通常１Ｖ未満（例えば、シリコンｐｎダイオードに対して室温で約０．６〜０．７Ｖ）の順方向導通電圧より振幅が高い場合、負方向にも固定されることとなる（すなわち、ダイオードに順方向バイアスをかけること）。例えば、ＲＦ信号電圧が普通は常に−１Ｖより大きいなら、単一ダイオードは、したがって、いずれかの極性に対してＲＦ信号を固定するために使用され得る。図３Ａ（及び以下に記述された図３Ｂ）において示されるような付加的ダイオードは、クランピング閾値を増加させるために加えられ得る。同様に、ダイオードの他の配列は、正負両方の所望のクランピング振幅を調整するために作られ得る。

【0022】

[0026]ＧＷＲシステム２００又は２８０によって使用されたＲＦ周波数が、約１．５ＧＨｚなどのように比較的高いので、約数百ｐＦなどのように、小さな値のコンデンサは、ＲＦ信号に著しい減衰を加えることなく、Ｃ１及びＣ２として示されるブロッキングコンデンサ用に使用され得ることが認識される。小さな値のコンデンサの使用は、連続レーダー作動中において基本的にＤ２、Ｄ３、Ｄ４にわたって電力散逸をもたらさず、かつ、障害状態中においてきわめて低い電力散逸をもたらす。

【0023】

[0027]バリア回路２５０’は、Ｒ１として示される抵抗器、及び、ＩＳを損なうことなく、ＲＦ出力２１９に結合されたプローブ又はアンテナの静電放電保護に対して示される、気体放電管（ＧＤＴ）３３０を加えることなどによって、他の構成要素を含むように発展させられ得る。別のコンデンサＣ３も、静電放電構成要素Ｒ１とＧＤＴ３３０との間のインピーダンス、ならびに、Ｄ２、Ｄ３、及びＤ４の低電圧固定特性を提供するように加えられ、図３Ａにおいて示される。ツェナーダイオードであるＤ１として示される別のダイオードは、そのピン２６０ａと局所的接地基準（図示されず）との間で直接的に、さらなるＥＳＤ、及びＲＦ生成デバイス、例えばＡＳＩＣレーダーセンサ回路２６０に過渡的保護を提供するように加えられることができる。

【0024】

[0028]図３Ｂは、開示された実施形態による、別の例示の本質安全バリア回路２５０”のデザインを示す。バリア回路２５０”は、ＡＳＩＣレーダーセンサ回路２６０と共に、共通のＰＣＢ３５０上に一緒にあり得る。成分値の例は、Ｒ１に対して３３０ｐＦ及び１０オームであるＣ１、Ｃ２に対して示される。開示されたバリア回路の実施形態に対する基本的な回路構成要素は、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４である。

【0025】

[0029]様々な開示された実施形態が上に記述されたが、それらは、単に例として提示され、限定としてではないことが理解されるべきである。本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、本明細書における開示に従って、開示された実施形態に対して多くの変更が行われ得る。したがって、本開示の広がり及び範囲は、上述の実施形態のいずれにも限定されるべきではない。むしろ、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲とそれらの均等物に従って定義されるべきである。

【0026】

[0030]開示された実施形態が、１つ又は複数の実施形態に関連して図示、説明されたが、本明細書及び添付図面を読み、理解した時点で、当業者には、等価の変更及び修正が思い付くであろう。いくつかの実施形態のうちのただ１つに関して、特定の特徴が開示されたが、このような特徴は、任意の所与の又は特定の用途に望まれ、有利であり得るように、その他の実施形態の１つ又は複数のその他の特徴と組み合わされてもよい。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【手続補正書】

【提出日】2017年8月8日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本質安全（ＩＳ）バリア回路（２５０’）であって、
前記ＩＳバリア回路が前記回路基板に形成され、レーダーセンサ回路（２６０）のＲＦ出力（２３０ａ）に結合するための入力（２５０ａ）を有する信号経路（３３５）を含む、回路基板（３５０）と、
前記信号経路に配置された少なくとも１つのブロッキングコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）と、
前記信号経路と接地との間に結合された少なくとも１つのダイオード（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）であって、前記ブロッキングコンデンサと前記ＩＳバリア回路によってもたらされる出力（２１９）との間に配置される、少なくとも１つのダイオード（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）と
を備え、
前記ＩＳバリア回路によってもたらされる前記出力（２１９）が、エネルギーが制限されている保護ＲＦ出力である、本質安全（ＩＳ）バリア回路（２５０’）。

【請求項2】

前記ブロッキングコンデンサの静電容量が１０ｎＦ未満である、請求項１に記載のＩＳバリア回路。

【請求項3】

いずれも前記ダイオードに電気的に並列な、気体放電管（ＧＤＴ）（３３０）及び抵抗器（Ｒ１）をさらに備える、請求項１に記載のＩＳバリア回路。

【請求項4】

タンク（２０５）内の生成物（２２７）をレベルセンシングするためのレーダーシステム（２００）であって、
前記タンクの頂部でプローブ（２４０）に結合されるか又は前記タンクの中に延在する中心導体を有する同軸コネクタ（２１８）に結合されたＲＦ出力（２３０ａ）をもたらすトランシーバ（２２０）を含む、レーダーレベル計（ＲＬＧ）（２３０）であって、前記トランシーバが、格納されたレベル発見アルゴリズム（２１１）を含む関連メモリ（２１０）を有するプロセッサ（２１５）に結合されている、レーダーレベル計（ＲＬＧ）（２３０）と、
前記同軸コネクタと前記トランシーバとの間に結合された本質安全（ＩＳ）バリア回路（２５０）であって、
前記ＲＦ出力（２３０ａ）に結合するための入力（２５０ａ）を有する信号経路（３３５）を含む回路基板（３５０）と、
前記信号経路に配置された少なくとも１つのブロッキングコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）と、
前記信号経路と接地との間に結合された少なくとも１つのダイオード（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）であって、前記ブロッキングコンデンサと前記ＩＳバリア回路によってもたらされる出力（２１９）との間に配置される、少なくとも１つのダイオード（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）とを備える、本質安全（ＩＳ）バリア回路（２５０）と
を備え、
前記ＩＳバリア回路によってもたらされる前記出力（２１９）が、エネルギーが制限されている保護ＲＦ出力である、レーダーシステム（２００）。

【請求項5】

前記ブロッキングコンデンサの静電容量が１０ｎＦ未満である、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

レーダーシステム（２００）のレーダーレベル計（ＲＬＧ）（２３０）のプローブ（２４０）に達する障害状態中にエネルギーを制限する方法であって、前記ＲＬＧが可燃物質を含むタンク（２０５）内の生成物（２２７）をレベルセンシングするために前記プローブにＲＦ出力（２３０ａ）をもたらし、前記方法が、
本質安全（ＩＳ）バリア回路（２５０）であって、前記ＲＦ出力に結合するための入力（２５０ａ）を有する信号経路（３３５）、前記信号経路における少なくとも１つのブロッキングコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）、及び前記信号経路と接地との間に結合された少なくとも１つのクランピングダイオード（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）であって前記ブロッキングコンデンサと前記ＩＳバリア回路によってもたらされる出力（２１９）との間に配置される少なくとも１つのクランピングダイオード（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）を含む、ＩＳバリア回路（２５０）を、回路基板（３５０）に設けるステップ
を含み、
前記ＩＳバリア回路によってもたらされる出力が、エネルギーが制限されている保護ＲＦ出力（２１９）であり、それにより、障害状態中、前記制限されたエネルギーにより、前記プローブによって前記タンク内の前記可燃物質が発火することが防止される、方法。

【国際調査報告】