专利名称：具有高静压隔离膜片接头的工业过程变送器的制作方法
具有高静压隔离膜片接头的工业过程变送器技术领域
本发明主要涉及用于工业过程控制系统中的工业过程变送器。更特别地，本发明涉及用于将变送器连接到高静压过程的过程连接器。
背景技术：
过程仪器用于监控过程参数，例如工业过程中所使用的过程流体的压力、温度、流量和液位。例如，通常在工业制造设备中的多个位置采用过程变送器，以沿不同的生产线监控过程参数的变化。过程变送器包括传感器，传感器响应过程参数的物理变化产生电输出。例如，压力变送器包括压力传感器，其根据例如水管、化学品箱等中的过程流体的压力产生电输出。每个过程变送器还包括接收和处理传感器的电输出的变送器电子元件，从而该变送器和过程参数可以被本地或远程监控。本地监控的变送器包括显示器，例如IXD屏，其能够在过程变送器所在位置显示所述电输出。远程监控的变送器包括通过控制回路或网络将所述电输出传送至诸如控制室之类的中央监控地点的电子元件。在这种构造中，通过在过程控制系统和控制回路中加入自动开关、阀、泵和其他类似构件，能够在控制室中对所述过程参数加以调节。
在压力变送器中使用的压力传感器包括能够响应于压力变化而偏转的柔性传感器元件，例如电极板或压敏电阻器。该传感器元件通过将所述过程流体压力传递所述传感器的简单的液压系统连接到所述过程流体。所述液压系统包括密封的通道，所述传感器元件被设置在所述通道的第一端部，柔性的隔离膜片被设置在第二端部以与所述过程流体接触。所述密封通道填充有精确量的液压流体，液压流体随着过程流体对所述隔离膜片的影响而调整所述传感器元件的位置。当过程流体的压力改变时，传感器元件的位置改变，导致压力传感器的电容或电阻发生变化。压力传感器的电输出与电容或电阻相关，并且因此随着过程流体压力的变化而变化。压差传感器通常需要两个液压系统向单个传感器的相对的侧面提供独立的压力。通常，具有用于过程流体管线的接收器的过程凸缘被用螺栓固定到变送器的底座，以将过程流体与差动液压系统(differential hydraulic system)的隔离膜片对准。因此，所述变送器以这样一种方式被结合到所述过程，即所述过程流体压力被传递跨过所述凸缘接头。
通常理想的是将变送器连接到具有极高静压的过程。例如，深钻油井需要大的管道压力以将油输送到地表。特别地，海下油井需要高达约15，000磅每平方英寸(psi)[-103.4兆帕(MPa)]至约20，OOOpsi (-137.9MPa)的管线压力。由于螺栓的应力极限以及在所述凸缘和变送器底座之间使用的可变形密封件，因此，所述凸缘和变送器底座之间的螺栓连接通常不能在这种高压下保持密封。这种密封的破坏将导致过程流体从过程变送器接头处发生不期望的泄漏。在其中隔离膜片被设置成变送器底座内的表面对齐结构、或共面结构的压差变送器中对该密封加以改进是很难的。因此，过程变送器的可应用性受到它们能安全连接的过程压力的限制。发明内容
一种用于测量高静压过程流体的过程变量的过程变送器，其包括传感器模块和静压接头。所述传感器模块包括用于测量工业过程的过程变量和用于产生传感器信号的传感器。所述传感器包括位于所述传感器模块内的液压流体入口。所述静压接头被连接到所述传感器模块并且包括隔离装配件、过程流体接头和隔离膜片。所述隔离装配件被插入所述传感器模块并被连接到所述液压流体入口。所述过程流体接头连接到所述隔离装配件。所述隔离膜片定位在所述传感器模块外侧的所述隔离装配件和所述过程流体接头之间。


图1示出了过程控制系统，其包括本发明的连接到控制室和高静压隔离膜片子组件的平面安装式压力变送器。
图2是图1中的压力变送器的横截面示意图，示出了隔离膜片子组件的组件。
图3示出了包括隔离装配件(fitting)、过程流体接头(coupling)和隔离膜片的隔离膜片子组件的分解图。
图4A示出了图3中的过程流体接头的仰视图。
图4B示出了图3中的过程流体接头的俯视图。
图4C示出了图3中的过程流体接头的侧视图。
图5A示出了图3中的隔离装配件的仰视图。
图5B示出了图3中的隔离装配件的俯视图。
图5C示出了图3中的隔离装配件的侧视图。
图6示出了安装在过程变送器传感器模块的底座中的图3的隔离膜片子组件的横截面。
图7是图6中图标7的局部放大图，示出了过程接头、隔离膜片和隔离装配件之间的焊缝。
图8示出了图7中的过程接头和隔离装配件之间的螺纹连接。
图9示出了传感器模块的透视图，该传感器模块具有被连接到高静压隔离膜片子组件的静压传感器。
具体实施方式
图1示出了本发明的具有过程变送器12的过程控制系统10，该过程变送器12使用高静压隔离膜片子组件连接到高压流体F。过程控制系统10包括过程变送器12、仪器显示器14、管道16和控制室18。通过控制回路20连接到变送器12的控制室18包括工作站22。工作站22包括用于与传感器12相互作用的各种构件，例如电源和通信接口。过程变送器12被连接到过程源16，例如管道16，通过使用各种过程变量传感器生成与过程流体F的过程变量有关的信号，例如压差Λ P，静压P和温度Τ。子组件24Α和24Β通过脉冲管26连接到管道16。当流体F的静压力被提升到较高水平时，子组件24Α和24Β允许变送器12连接到管道16。
过程变送器12包括传感器模块28和变送器电子模块30。通过主元件在过程流体F的流中产生压差Λ P，所述主元件在所示的实施例中包括孔板32。孔板32包括直径比管道16小的孔，以限制流量。孔板32两侧的较高的和较低的压力通过脉冲管26和子组件24A、24B被传递到传感器模块28。传感器模块28包括用于检测压差ΛΡ的压差传感器。传感器模块28还包括用于检测温度T的温度传感器和用于检测静压P的静压传感器。压差Δ P通常仅能达到很低的水平，例如大约5psi (-34.5kPa)，而静压P则可达到比其高数千倍的水平。例如，子组件24A和24B可承受超过20，OOOpsi (-137.9MPa)的静压P，这在海底油井的应用中会经常遇到。传感器模块28基于传感器的输出产生电信号，并将该信号发送给变送器电子模块30。
可由变送器12通过使用显示器14在本地获得与压差ΛΡ、静压P和温度T有关的信息。也可通过变送器12在控制室18中远程获得这些信息。变送器12配有能够使电子模块30与控制室18之间通过无线或有线网络进行数字通信的集成的电子元件。在各种实施例中，过程变送器12能够通过nART WirelessHART 或F0UNDAT10NTMFieldbus网络协议进行通信讯。这些数字通信协议允许多个过程变量的数据由变送器12传送至控制室18。工作站22也能够使控制室18通过类似的控制回路20接收来自变送器12的数据并向其传送数据。在一个实施例中，过程变送器12为双线变送器，其在4mA至20mA回路中工作。工作站22包括诸如数字处理器、视频显示器和键盘等构件，用于操作变送器12和处理与ΛΡ、P和T相关的控制回路信号。基于接收自变送器12的数据，控制室18能够通过控制回路20或另一控制回路调节过程参数。例如，控制室18可通过调解连接到管道16的适当的主动受控阀来调节过程流体F的流量。
在所示的实施例中，压力变送器12包括C0PLANARTM压差变送器，其中传感器模块28包括用于与子组件24A和24B中的表面对齐或共面的隔离膜片连接的齐平安装(flush-mount)底座。变送器底座的这种构造对于获得精确的压差测量值来说是非常重要的。子组件24A和24B能够使高静压在不泄漏的前提下与压力变送器12流体连通，同时保持共面结构的完整性。
图2示意性地示出了压力变送器12、子组件24A和24B、传感器模块28和变送器电子模块30的一个实施例。传感器模块28包括壳体34，底座36、传感器板38、压差传感器40和隔离管42A和42B均连接到所述壳体34。变送器电子模块30包括壳体44、罩体46、显示器罩体48、输出接口 50和变送器电路52。子组件24A包括隔离装配件54A，过程流体接头56A和隔离膜片 58A。子组件24B包括与子组件24A类似的构件，但都用“B”表示。压力Pl和P2在管道16中的主元件32的两侧产生。
传感器板38和传感器40被安装在传感器模块28的壳体34中。传感器模块28的壳体34通过例如螺纹连接被连接到电子模块30的壳体44。类似地，罩体46和48通过如本领域已知的、形成熄火密封(flame-quenching seals)的螺纹连接连接到壳体44,以防止火焰从壳体44内逸出。输出接口 50和变送器电路52被安装到变送器电子模块30内的壳体54。包括柔性传感器兀件59的压差传感器40可与传感器板38电通信。传感器板38通过传感器电缆60与变送器电路52电通信。传感器电缆60延伸穿过一接头并穿过壳体34的颈部内的以防火形式密封壳体34内部的馈通。这种连接方式在本领域中是已知的并且这种接头和馈通连接的一个例子记载于第6，457，367号美国专利中，该专利的被转让给Rosemount公司并通过这种引用被结合于此。变送器电路52通过电子电缆62与输出接口50电通信。输出接口 50将变送器12连接到控制回路20的线路。在一个实施例中，变送器模块30、传感器板38和传感器40被构造成如Broden等人的第5，495，769号美国专利中记载的多变量变送器，该专利也被转让给了美国明尼苏达州Eden Prairie市的Rosemount公司(Rosemount Inc., Eden Prairie, MN)并通过这种引用被结合于此。
传感器模块28的底座36被分别连接到与管道16 (图1)连接的子组件24A和24B的隔离装配件54A和54B。装配件54A和54B被插入延伸穿过底座26的开口中，以进入壳体34的内部。在多种实施例中，装配件54A和54B被螺纹连接到底座36的接收孔63A和63B中，或者被压入接收孔63A和63B中。装配件54A和54B可以被铜焊或焊接到底座36。在任一实施例中，装配件54A和54B与孔63A和63B之间形成熄火的或防火的接缝。过程流体接头56A和56B通过焊接连接到装配件54A和54B。在一个实施例中，接头56A和56B在被焊接之前与装配件54A和54B螺纹连接在一起。隔离膜片58A和58B分别被定位在装配件54A和54B与接头56A和56B之间。
在所示的实施例中，传感器40包括基于电容的压差传感器(cell)，其中柔性的传感器兀件59包括设置在一对电极板之间的膜片。在一个实施例中，传感器40包括如Frick等人的第6，295，875号美国专利中所记载那样的金属膜片类型的传感器，该专利被转让给了美国明尼苏达州Eden Prairie市的Rosemount公司。传感器40通过其中充满着大量液压填充流体的隔离管42A和42B分别连接到装配件54A和54B。该填充流体基本上是不可压缩的，以将压力P1和P2传递给传感器40，并且通常包括硅油液压流体，例如可从美国密歇根州 Midland 市的 Dow Corning 公司购买到的 DCDC 704 或 Syltherm XLT 娃油。隔离膜片58A和58B将隔离管42A和42B中的填充流体与过程流体F的压力P1和P2隔开。过程流体F的压力P1和P2的物理变化可由传感器40通过隔离膜片58A和58B以及隔离装配件54A和54B和隔离管42A和42B内的液压填充流体检测为压差Λ P。
子组件24Α和24Β延伸出传感器模块28以简化膜片58Α和58Β的组装。特别地，在将子组件24Α和24Β安装到模块28的底座36中之前，膜片58Α和58Β与隔离装配件54Α和54Β以及过程接头56Α和56Β分别组装在一起。到膜片58Α和58Β的访问被改进，因为它们被移动到底座36中的凹槽外侧，在那里它们通常被安装在共面的变送器中。因此，装配件54Α和54Β可以被更加固定地分别连接到接头56Α和56Β，由此也固定了膜片58Α和58Β。一旦组装完成，子组件24Α和24Β将被插入底座36的接收孔63Α和63Β中。
图3示出了隔离膜片子组件24Α的一个实施例的分解图，该子组件24Α包括隔离装配件54Α、过程接头56Α、隔离膜片58Α。图4A-4C分别示出了过程接头56Α的俯视图、仰视图和侧视图。图5A-5C分别示出了隔离装配件54Α的俯视图、仰视图和侧视图。将一并讨论图3-5C。
过程接头56Α包括联结器体64,联结器体64包括第一表面66、第二表面68、侧表面70、过程联结器(coupler) 72和通孔74。联结器体64优选地包括在第一表面66和第二表面68处具有圆形端面的圆柱体或盘形体。侧表面70包括连接第一表面66和第二表面68的环形壁。然而，在其他实施例中，联结器体64可以具有其他几何形状，例如八角形体。
通孔74包括延伸进入第一表面66的小直径孔。过程联结器72包括一螺纹孔，该螺纹孔的直径与带螺纹的过程联结器的直径相匹配。基于过程连接的类型，例如变送器12所连接的管道16(图1)的类型选择过程联结器72。在一个实施例中，过程联结器72包括0.5英寸(-1.27cm)的国标管道螺纹(nationalpipe thread, NPT)阴管道螺纹(FPT)。在另一实施例中，联结器72被构造成连接至本领域已知的远程密封组件。然而，在其他实施例中，过程联结器72可以包括从第二表面68延伸而出的接焊桩(weld stub)，管道可被装配和焊接到该接焊桩上。
隔离装配件54A包括延伸体(extension body) 76、第一端部78、第二端部80、侧面部82、隔离凸缘84、波状压力室面86、细长颈部88和通孔90。延伸体76包括在第一端部78和第二端部80处具有圆形端面的圆柱体或盘形体。侧面部82包括连接第一端部78和第二端部80的环形壁。然而，在其他实施例中，延伸体76也可以具有其他几何形状，例如八边形。在任意实施例中，延伸体76和联结器体64具有相同或类似的几何形状，从而隔离膜片58A可以被固定在隔离装配件54A和过程接头56A之间。
延伸体76的第二端部80被构造成与过程接头56A的联结器体64的第一表面66配合。延伸体76包括凸缘84，凸缘84在第二端部80处形成压力室。凸缘84优选地外接于所述波状压力室面86和通孔90。凸缘84提供了其上可安装隔离膜片58A的表面。隔离膜片58A包括被固定在隔离装配件54A和过程流体接头56A之间的薄金属盘。如参照图6和7说明的那样，隔离膜片58A优选地首先通过焊缝连接到子组件24A，然后通过施加压力被定形为包括波纹。细长颈部88从第一端部78同心地延伸。通孔90延伸穿过细长颈部88和延伸体76以与所述波状压力室面86相交。细长颈部88包括圆柱体，该圆柱体具有螺纹92以与传感器模块28的底座36中的螺纹连接配合，如图6所示。
图6示出了图3中的、如被安装在过程变送器传感器模块28的底座36中的隔离膜片子组件24A和24B的横截面视图。传感器模块28包括壳体34、底座36、传感器板38和传感器40。壳体34形成内部94，内部94包括在组装有子组件24A和24B的情况下能够气密密封地容纳传感器模块28的构件的空间。传感器板38被设置在壳体34的内部94中并通过传感器电缆96连接到传感器40。传感器40包括膜片59，该膜片59能够在将传感器40连接到子组件24A和24B的隔离管中的液压流体的压力变化的影响下偏转。隔离管98B从传感器40上的液压流体入口 107B延伸至子组件24B上的细长颈部88。填充管(fill tube) IOOB同样延伸到细长颈部88中并包括一个端口，液压填充流体可通过该端口被引入隔离管98B。类似地，子组件24A通过与填充管100A在隔离装配件54A的颈部处连接的隔离管连接到传感器40的入口。子组件24A和24B在与传感器模块34组装在一起之前被预制。
如图7所示，通过在延伸体76、联结器体64和隔离膜片58A的结合处形成焊缝102的形式制成子组件24A和24B。隔离膜片58A定位在联结器体64的第一表面66和延伸体76的第二表面80附近。延伸体76、联结器体64和隔离膜片58A具有相同的外径或外周，如本例所示，从而它们以同轴对准的方式堆叠起来。焊缝102沿体64的侧表面70的整个外围和延伸体76的侧面部82的整个外围设置。
图8示出了子组件24A的另一实施例，其中延伸体76与联结器体64螺纹连接，以增强焊缝102。联结器体76包括外接于第一表面66的环形的连结凸缘103。凸缘103包括与延伸体76的侧面部82上的外螺纹相配合的内螺纹，以形成螺纹接合部104。随后焊缝102被设置成渗入凸缘103的螺纹接合部104以提供额外的破裂强度(burst strength)。
焊缝102渗入侧表面70、侧面部82和膜片58A中以形成具有均匀特性的深焊缝，以在体76和64之间提供强结合力。然而，焊缝102不穿透凸缘84到达膜片58A的邻近波状压力室面86的部分，以避免损坏或削弱膜片58A。在一个实施例中，体76和64以及膜片58A由不锈钢构成。然而，膜片58A也可由Hasteiloy (其是Haynes International,Inc.的注册商标)、Monel(D或inconel. (它们是 Inco Alloys International, Inc.的注册商标)、钽或本领域已知的其他材料构成。焊缝102可通过各种焊接技术形成，例如电子束焊，TIG焊或激光焊。膜片58A最初包括不带波纹105的平坦的盘。然而，在制造过程中，通过来自过程流体的或所施加流体的压力而压成所述波纹105。所施加的力迫使膜片58A靠着压力室面86的波纹106。以这种方式成形膜片58A可无需将预起褶的膜片与通孔74和通孔90对准。回到图6，通过旋拧螺纹92使之与底座36的接收孔63A和63B中的螺纹108配合而将组装后的子组件24A和24B连接到所述底座36。颈部88优选地比底座36高，从而颈部88的一部分延伸进入壳体34的内部94。由此，颈部88延伸靠近传感器40的入口，例如入口 107B。颈部88的螺纹92不沿着颈部88的延伸进入内部94的部分延伸。隔离管98B将入口 107B连接到颈部88中的通孔90。填充管100B也延伸进入颈部88中的通孔90。在颈部88的顶端，通孔90用铜焊或焊接密封，以将填充管100B和隔离管98B与颈部88连接起来。液压填充流体通过填充管100B被引入通孔90至完全填满隔离管98B、填充管100B、通孔90以及压力室面86与隔离膜片58A之间的压力室的部分。随后，用帽、焊接、铜焊或其结合密封填充管100B，以防止填充流体的泄漏。从而，由过程流体施加到隔离膜片58A和58B的压力通过填充流体传递到传感器40。焊缝102 (图7)防止高静压危及底座36与过程流体源之间的密封连接的完整性。图9为一个实施例的透视图，其中具有静压传感器110的传感器模块28被连接到隔离膜片子组件24A。静压传感器110包括传感器配线112和隔离管114。传感器模块28包括连接到图6所示壳体34的底座36。当与子组件24A和24B结合时，底座36通常被焊接到壳体34上以形成气密密封的内部94(图6)。压差传感器40和静压传感器110被安装到底座36并且共同地与隔离装配件54A和54B内的液压流体进行流体连通。压差传感器40通过隔离管98A连接到隔离装配件54A的颈部88。类似地，传感器40被连接到隔离装配件54B的颈部88 (图6)，从而检测压差。然而静压传感器110仅被连接到单个隔离装配件，从而检测静压。在所示的实施例中，静压传感器110经由传感器管114连接到隔离装配件54A的颈部88。静压传感器110包括本领域中已知的任意适当的传感器。例如，传感器110可以包括应变计传感器或电容传感器。子组件24A的颈部88提供了通向液压填充流体系统的入口点，该液压填充流体系统将隔离膜片58A与传感器40和传感器110流体地连接。隔离管114和隔离管98A都可通过颈部88通向所述液压系统。从而，不需要在底座36内设置使传感器112与过程流体压力连接的额外的孔。从而，由于只有更少的入口点穿过底座36，因此能够更轻易地实现对于内部94的密封。传感器40和110被设置在底座36上,从而隔离管114和98A能够方便地通向颈部88。类似地，当在底座36上这样定位时，传感器40的配线96和传感器110的配线112能够更方便地连接到壳体34内的传感器板38(图2)。本发明的子组件24A和24B提供了一种能够承受例如脉冲管26内的高静压管道压力的模块化连接器。过程接头56A和56B被焊接到隔离装配件54A和54B以分别同步地固定隔离膜片58A和58B。可在将子组件24A和24B与底座36组装起来之前检查由焊缝102形成的密封。例如，可对子组件24A和24B进行氦泄漏试验以检查焊缝102。试验显示，
0.120英寸( 3.0mm)深的焊缝可以承受高达约80，OOOpsi ( 551.6MPa)的破裂压力。
0.080英寸( 2.0mm)深的焊缝可以在15，OOOpsi (-103.4MPa)条件下承受50，000次循环。子组件24A和24B还在隔离膜片58A和58B与凸缘38组装起来之后提供保护，以避免隔离膜片58A和58B损坏。在传感器40被损坏、流失填充流体的情况中，膜片58A将被过程流体的压力压靠在波状压力室表面86上。通孔90的小直径能够防止膜片58A经受进一步的破坏，例如撕裂，从而能够防止较大的泄漏。此外，通过使用防火路径，例如通过螺纹连接或铜焊连接将子组件24A和24B与底座36组装在一起，也有助于气密地密封内部94并改善变送器12的安全性。尽管本发明是参照示例性实施例加以描述的，但本领域的技术人员可以理解，在不背离本发明的范围的前提下可以做出各种改变并且其原件可以进行等同替换。此外，在不背离本发明的实质范围的前提下可以作出多种修改，以使特殊的情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不仅限于所所公开的特定的实施方式，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施方式。
权利要求
1.一种用于测量过程变量的过程变送器，该过程变送器包括: 传感器模块，该传感器模块包括用于测量工业过程的过程变量和用于产生传感器信号的传感器，其中该传感器包括位于该传感器模块内的液压流体入口 ；和连接到所述传感器模块的第一静压接头，该第一静压接头包括: 插入所述传感器模块中并连接到所述液压流体入口的第一隔离装配件； 连接到所述第一隔离装配件的第一过程流体接头；和 在所述传感器模块外侧定位在所述第一隔离装配件和所述第一过程流体接头之间的第一隔离膜片。
2.根据权利要求1所述的过程变送器，其中所述第一隔离装配件、所述第一过程流体接头和所述第一隔离膜片在单个焊缝处被结合在一起。
3.根据权利要求2所述的过程变送器，其中所述传感器模块包括: 壳体，该壳体具有容纳所述传感器的内部； 设置在所述传感器内的 柔性传感器元件，该柔性传感器元件的位置与所述传感器信号的量级对应； 模块底座，该模块底座连接到所述壳体并且具有延伸穿过该模块底座以连接到所述壳体的所述内部的第一接收孔； 隔离管，该隔离管将所述液压流体入口连接到所述第一隔离装配件；和填充流体，该填充流体被配置在所述隔离管和所述第一隔离装配件内以基于所述第一隔离膜片的位置影响所述柔性传感器元件的位置。
4.根据权利要求3所述的过程变送器，还包括安装到所述传感器模块的变送器电子模块，该变送器电子模块具有连接到所述传感器的变送器电路。
5.根据权利要求3所述的过程变送器，其中所述第一隔离装配件包括: 延伸体，该延伸体包括: 邻近所述传感器模块底座定位的第一端部； 具有波状压力室面的第二端部； 围绕所述波状压力室面的凸缘；和 将第一侧连接到第二侧的侧面部； 细长颈部，该细长颈部从所述第一端部延伸穿过所述第一接收孔；和 通孔，该通孔延伸穿过所述细长颈部和所述延伸体以与所述波状压力室面相交。
6.根据权利要求5所述的过程变送器，其中所述第一过程流体接头包括: 联结器体，该联结器体包括: 与所述凸缘配合的第一表面； 具有过程入口的第二表面； 从所述过程入口延伸至所述第一表面以面对所述波状压力室面的通孔；和 将所述第一表面连接到所述第二表面的侧面部； 其中，所述第一隔离膜片被设置在所述联结器体的第一表面与所述第一隔离装配件的所述凸缘之间。
7.根据权利要求6所述的过程变送器，其中所述细长颈部和所述第一接收孔沿熄火路径接合。
8.根据权利要求7所述的过程变送器，其中所述细长颈部包括与所述接收孔上的螺纹相接合的螺纹。
9.根据权利要求7所述的过程变送器，其中所述细长颈部被压入配合到所述接收孔中并被铜焊。
10.根据权利要求6所述的过程变送器，其中所述第一过程流体接头与所述第一隔离装配件螺纹接合。
11.根据权利要求3所述的过程变送器，还包括: 设置在所述壳体的内部中的静压传感器，该静压传感器具有从所述静压传感器延伸至所述隔离装配件的隔离管。
12.根据权利要求3所述的过程变送器，还包括: 第二静压接头，该第二静压接头具有第二隔离装配件、第二过程流体接头、以及连接在所述第二隔离装配件和第二过程流体接头之间的第二隔离膜片； 其中: 所述传感器包括压差传感器，该压差传感器具有设置在所述内部中的第二液压流体入Π ； 所述模块底座包括与所述第一接收孔平行的第二接收孔；以及所述第二隔离装配件延伸穿过所述第二接收孔并与所述第二液压流体入口连接，从而所述第一隔离膜片和第二隔离膜片被设置成表面对齐结构。
13.根据权利要求3所述的过程变送器，其中所述模块底座和所述第一过程流体接头与所述外壳气密地密封。
14.一种用在工业过程控制系统中的压力变送器，该压力变送器包括: 传感器模块，包括: 用于检测过程流体的压差的压差传感器； 壳体，所述压差传感器定位在该壳体中； 共面底座，该共面底座具有第一和第二接收孔；和 从所述压差传感器分别朝向所述第一和第二通孔延伸的第一和第二隔离管； 过程流体连接部，包括: 分别通过所述第一和第二接收孔插入到所述传感器模块中的第一和第二隔离装配件； 分别结合到所述第一和第二隔离装配件的第一和第二过程流体接头；和第一和第二隔离膜片，所述第一和第二隔离膜片被分别设置在所述第一和第二隔离装配件与所述第一和第二过程流体接头之间；和 连接到所述传感器模的变送器模块，该变送器模块包含用于处理所述压力传感器的输出信号的变送器电路。
15.根据权利要求14所述的压力变送器，还包括: 将所述第一隔离装配件、第一过程流体接头和第一隔离膜片结合在一起的第一焊缝； 将所述第二隔离装配件、第二过程流体接头和第二隔离膜片结合在一起的第二焊缝。
16.根据权利要求15所述的压力变送器，其中所述第一和第二隔离装配件中的每一个包括:延伸体，包括: 邻近所述共面底座定位的第一侧； 具有波状压力室面的第二侧； 围绕所述波状压力室面的凸缘；和 连接所述第一侧和第二侧的侧面部； 细长颈部，该细长颈部从所述第一侧延伸穿过所述第一和第二接收孔之一；和 通孔，该通孔延伸穿过所述细长颈部和所述延伸体以与所述波状压力室面接合。
17.根据权利要求16所述的压力变送器，其中所述第一和第二过程流体接头中的每一个包括: 联结器体，包括: 与隔离装配件的凸缘相配合的第一表面； 具有过程入口的第二表面； 从所述过程入口延伸至所述第一表面以面对所述波状压力室面的通孔；和 将所述第一表面连接到所述第二表面的侧面部； 其中，隔离膜片被设置在所述第一表面和所述凸缘之间。
18.根据权利要求17所述的压力变送器，其中所述第一和第二隔离装配件的细长颈部分别包括与所述第一和第二接收孔上的螺纹相接合的螺纹。
19.根据权利要求14所述的压力变送器，还包括: 设置在所述外壳内的静压传感器，所述静压传感器具有从该静压传感器延伸至所述第一隔离装配件的隔离管。
20.一种用于将过程变送器连接到过程流体的接头，该接头包括: 隔离装配体，包括: 波状压力室面； 围绕着所述波状压力室面的隔离凸缘； 从所述隔离装配体延伸的细长颈部；和 延伸穿过所述细长颈部和所述隔离装配体以与所述波状压力室面相交的通孔； 过程流体接头体,包括: 与所述隔离装配体的隔离凸缘结合的第一表面； 具有过程入口的第二表面 ； 从所述过程入口延伸至所述第一表面以面对所述波状压力室面的通孔；和隔离膜片，该隔离膜片设置在所述过程流体接头体的第一表面和所述隔离装配体的隔离凸缘之间。
21.根据权利要求20所述的接头，还包括: 外接于所述隔离装配体、过程流体接头体和隔离膜片的焊缝。
22.根据权利要求20所述的接头，还包括沿所述细长颈部设置的螺纹。
23.根据权利要求20所述的接头，还包括: 从所述隔离装配体延伸以外接于所述过程流体接头体的第一表面的接头凸缘；和 位于所述过程流体接头体和所述隔离装配体的接头凸缘之间的螺纹接合部。
全文摘要
一种用于测量过程变量的过程变送器，包括传感器模块和静压接头。所述传感器模块包括用于测量工业过程的过程变量以及用于生成传感器信号的传感器。所述传感器包括位于所述模块内的液压流体入口。所述静压接头被连接到所述传感器模块并包括隔离装配件、过程流体接头和隔离膜片。所述隔离装配件被插入所述传感器模块并被连接到所述液压流体入口。所述过程流体接头被连接到所述隔离装配件。所述隔离膜片定位在所述传感器模块外侧的所述隔离装配件和所述过程流体接头之间。
文档编号G01L19/14GK103189723SQ201180053413
公开日2013年7月3日 申请日期2011年10月5日 优先权日2010年10月5日
发明者大卫·安德鲁·布罗登, 大卫·安东尼·霍基 申请人:罗斯蒙德公司