用于检测过程流体的物理变量的压力变送器制造技术

一种用于检测过程流体的物理变量的压力变送器(100)，其包括：适于与过程流体交接的分离隔膜(9)和测量隔膜(2)。所述压力变送器包括定位在测量室中的测量磁路并且包括：第一磁芯(41)和第二磁芯(42)，所述第二磁芯与第一磁芯分开并且处于相对于测量隔膜固定的位置处。所述磁路的第一和第二磁芯通过气隙(X)而相互分开，所述气隙根据由测量隔膜响应于施加的参考压力(PR)和过程压力(PP)来执行的弯曲运动而变化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种通过测量过程流体的相对压力或者绝对压力来检测过程流体的物理变量的压力变送器。
技术介绍
众所周知，压力变送器广泛应用于工业过程控制系统中，以便检测过程流体的一个或者多个物理变量(诸如压力、水平位置、流量等)。为了检测这些物理变量，一些压力变送器(“计量”式压力变送器)执行过程流体的相对压力或者绝对压力的一种或者多种测量。在工业过程控制系统的领域中，需要提供一种“计量”式压力变送器，其适于测量高压，例如大约700bar。
技术实现思路
本技术旨在通过提供用于检测过程流体的物理变量的压力变送器来满足这种需求，所述压力变送器包括：-分离隔膜，所述分离隔膜响应于施加的压力而挠曲，所述分离隔膜适于与所述过程流体交接；-用于测量压力的测量装置，所述测量装置包括：-支撑体，所述支撑体成形为限定内腔；-测量隔膜，所述测量隔膜响应于施加的压力而挠曲，所述测量隔膜定位在所述内腔的内部，以便将所述内腔分成测量室和交接室，所述测量室具有处于预定的参考压力下的内部容积，所述测量隔膜包括彼此相对的第一表面和第二表面，所述测量隔膜布置成使得所述参考压力在所述第一表面处被施加至所述测量隔膜，所述测量隔膜与所述分离隔膜操作地联接，使得由所述过程流体施加在所述分离隔膜上的过程压力被传递至所述测量隔膜的第二表面；-测量磁路，所述测量磁路定位在所述测量室中并且包括：第一磁芯，所述第一磁芯在所述测量隔膜的第一表面处与所述测量隔膜整体连接；和第二磁芯，所述第二磁芯与所述第一磁芯分开并且处于相对于所述测量隔膜固定的位置中，所述第一磁芯和第二磁芯通过气隙而相互分开，所述气隙根据由所述测量隔膜响应于施加的所述参考压力和过程压力来执行的弯曲运动而变化。附图说明参照下文的描述和仅仅以非限制性示例给出的附图将更好地理解根据本技术的压力变送器的其它特征和优势，其中：图1是根据本技术的压力变送器的示意图；图2是根据本技术的压力变送器的测量装置的示意图；图3是根据本技术的压力变送器的测量磁路的示意图；图4是根据本技术的压力变送器的电子器件及其与测量磁路的连接的示意图。具体实施方式参照上述附图，本技术涉及一种用于检测过程流体的物理变量的压力变送器100。上述过程流体能够是应用在工业过程中的任何气体或者液体。压力变送器100能够用于检测与该过程流体有关的任何物理变量(诸如压力、水平位置、流量等)。为此，如下文更好地描述的那样，压力变送器100包括用于测量流体压力的测量装置10。优选地，压力变送器100是“计量”型的。优选地，变送器100的测量范围为﹣1bar至700bar。优选地，压力变送器100包括成形的封装件101，所述成形的封装件101包括第一支撑部分101A和限定了内壳体腔102的第二部分101B。封装件101的各部分101A、101B能够利用已知类型的连接器件机械地联接至彼此。替代地，各部分101A、101B能够是单个成形本体的部分。压力变送器100包括分离隔膜9，所述分离隔膜9响应于施加的压力而挠曲(可通过弯曲而弹性地变形)。分离隔膜9适于与过程流体交接，使得过程流体将压力施加在所述分离隔膜上并且导致其弯曲运动，所述弯曲运动的幅度基本取决于施加的压力。分离隔膜9能够是已知的类型。优选地，分离隔膜9由薄金属片构成，所述薄金属片适当地成形并被处理，以便响应于施加的压力而弯曲。优选地，分离隔膜9在封装件101的过程端口103处机械地联接(例如，通过适当的焊接程序)至封装件101。有利地，过程端口103与过程流体源液压地连接。压力变送器100包括压力测量装置10，所述压力测量装置10优选地定位在壳体腔102内部。测量装置10包括支撑体11，所述支撑体11成形为限定内腔12(图1)。优选地，支撑体11包括第一半体11A和第二半体11B，所述第一半体11A和第二半体11B利用已知类型的机械器件机械地联接至彼此。测量装置10包括测量隔膜2，所述测量隔膜2响应于施加的压力而挠曲。测量隔膜2能够是已知的类型。优选地，所述测量隔膜2由薄金属片构成，所述薄金属片适当地成形并且被处理，以便响应于施加的压力而弯曲。测量隔膜2包括彼此相对的第一表面21和第二表面22。优选地，测量隔膜2定位在第一半体11A和第二半体11B之间并且分别在相对的表面21、22附近机械地联接(例如，通过适当的焊接程序)至第一半体11A和第二半体11B。测量隔膜2定位在内腔12内部，以便将内腔分成测量室12A和交接室12B。优选地，测量室12A、12B构造成使得交接室12B的内部容积远远小于测量室12A的内部容积。优选地，交接室12B由在半体11B和测量隔膜2(在其表面22处)之间的空气室和穿过半体11B的一根或者多根连接毛细管构成。有利地，测量室12A具有处于预定参考压力PR下的内部容积。有利地，参考压力PR对应于大气压力或者真空压力。在下文中，将参照这些情况描述压力变送器100的操作，尽管原则上参考压力PR能够是任意值。在测量室12A的内部气氛不同于真空压力的情况中，测量室12A能够有利地包含处于参考压力PR下的流体，例如氮气。优选地，测量装置10包括：参考压力PR的控制器件13，所述控制器件13能够有利地包括：液压管，所述液压管将测量室12A与外部连接；和密封元件，所述密封元件操作地与所述液压管关联。优选地，测量装置10包括输出旁路17，所述输出旁路17在设置控制器件13处机械地联接到测量装置10的支撑体11。测量隔膜2布置成使得测量室12A内部的参考压力PR被施加到测量隔膜的第一表面21。为此，优选地，隔膜2的第一表面21有利地面向测量室12A，至少部分地限定了其周边。测量隔膜2可操作地与分离隔膜9联接，使得由过程流体施加在上述分离隔膜上的过程压力PP被传递到测量隔膜2的第二表面22。为此，优选地，隔膜2的第二表面22面向交接室12B，至少部分地限定其周边，并且压力变送器100包括进入管6(例如，连接毛细管)，所述进入管从分离隔膜9延伸到交接室12B，以便使它们液压地连接至彼此。有利地，进入管6和交接室12B包含基本不可压缩的流体(例如，硅油)，所述不可压缩的流体与测量隔膜2和分离隔膜9接触。因此，测量隔膜2和分离隔膜9机械地联接至彼此。以这种方式，施加到测量隔膜2的第二表面22的压力基本对应于过程压力PP，除了忽略不计的负荷损失。由上文显而易见的是，由以下关系给出有效地施加到测量隔膜2上的合压力PM：PM≌PP－PR，其中，PP是由过程流体施加在分离隔膜9上的过程压力，而PR是测量室12A的内部气氛的参考压力。响应于施加的合压力PM，测量隔膜2(可弹性变形)执行可逆的弯曲运动，所述可逆的弯曲运动相对于静止状态确定其位移。考虑到在压力变送器100的正常使用过程中，过程压力PP远远高于参考压力PR，因此测量隔膜2的位移通常沿着测量室12A的方向发生。由上文显而易见的是，在参考压力PR对应于大气压力或者真空压力的上述情况中，测量隔膜2的弯曲运动的幅度分别基本取决于过程流体的相对压力或者绝对压力。优选地，测量装置10包括输入旁路15，所述输入旁路15机械地联接到测量装置10的支撑体11。输入旁路15有利地适于使进入管6与交接室12B操作地连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测过程流体的物理变量的压力变送器(100)，其特征在于，所述压力变送器包括：‑分离隔膜(9)，所述分离隔膜响应于施加的压力而挠曲，所述分离隔膜适于与所述过程流体交接；‑用于测量压力的测量装置(10)，所述测量装置包括：‑支撑体(11)，所述支撑体成形为限定内腔(12)；‑测量隔膜(2)，所述测量隔膜响应于施加的压力而挠曲，所述测量隔膜定位在所述内腔的内部，以便将所述内腔分成测量室(12A)和交接室(12B)，所述测量室具有处于预定的参考压力(PR)下的内部容积，所述测量隔膜包括彼此相对的第一表面(21)和第二表面(22)，所述测量隔膜布置成使得所述参考压力(PR)在所述第一表面(21)处被施加至所述测量隔膜，所述测量隔膜与所述分离隔膜操作地联接，使得由所述过程流体施加在所述分离隔膜(9)上的过程压力(PP)被传递至所述测量隔膜的第二表面(22)；‑测量磁路(4)，所述测量磁路定位在所述测量室中并且包括：第一磁芯(41)，所述第一磁芯在所述测量隔膜的第一表面(21)处与所述测量隔膜(2)整体连接；和第二磁芯(42)，所述第二磁芯与所述第一磁芯分开并且处于相对于所述测量隔膜固定的位置中，所述第一磁芯和第二磁芯通过气隙(X)而相互分开，所述气隙根据由所述测量隔膜随着响应于施加的所述参考压力(PR)和过程压力(PP)来执行的弯曲运动而变化。...

【技术特征摘要】
2015.07.06 IT 2020150000311091.一种用于检测过程流体的物理变量的压力变送器(100)，其特征在于，所述压力变送器包括：-分离隔膜(9)，所述分离隔膜响应于施加的压力而挠曲，所述分离隔膜适于与所述过程流体交接；-用于测量压力的测量装置(10)，所述测量装置包括：-支撑体(11)，所述支撑体成形为限定内腔(12)；-测量隔膜(2)，所述测量隔膜响应于施加的压力而挠曲，所述测量隔膜定位在所述内腔的内部，以便将所述内腔分成测量室(12A)和交接室(12B)，所述测量室具有处于预定的参考压力(PR)下的内部容积，所述测量隔膜包括彼此相对的第一表面(21)和第二表面(22)，所述测量隔膜布置成使得所述参考压力(PR)在所述第一表面(21)处被施加至所述测量隔膜，所述测量隔膜与所述分离隔膜操作地联接，使得由所述过程流体施加在所述分离隔膜(9)上的过程压力(PP)被传递至所述测量隔膜的第二表面(22)；-测量磁路(4)，所述测量磁路定位在所述测量室中并且包括：第一磁芯(41)，所述第一磁芯在所述测量隔膜的第一表面(21)处与所述测量隔膜(2)整体连接；和第二磁芯(42)，所述第二磁芯与所述第一磁芯分开并且处于相对于所述测量隔膜固定的位置中，所述第一磁芯和第二磁芯通过气隙(X)而相互分开，所述气隙根据由所述测量隔膜随着响应于施加的所述参考压力(PR)和过程压力(PP)来执行的弯曲运动而变化。2.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于，所述测量磁路(4)包括电绕组(43)，所述电绕组具有卷绕在所述第二磁芯(42)周围的一个或者多个匝。3.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于，所述测量磁路(4)包括支撑元件(44)，所述支撑元件与所述测量隔膜(2)整体连接，所述第一磁芯(41)与所述支撑元件整体连接。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·萨尔达里尼，A·波兹，E·沃隆特里奥，R·帕拉维西尼，
申请(专利权)人：ABB技术股份公司，
类型：新型
国别省市：瑞士;CH