本发明专利技术公开了一种用于测量工业过程中的过程流体的压力的压力变送系统，所述压力变送系统包括具有压力传感器的压力变送器。具有圆形开口的过程流体通道被构造为将所述过程流体的压力耦合到所述压力传感器。同心密封支撑结构绕圆形开口延伸并包括环形凹部。环形应力集中部被定位成从所述环形凹部径向向内。密封材料填充所述环形凹部并接触所述环形应力集中部的至少一部分。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于测量工业过程中的过程流体的压力的压力变送系统，所述压力变送系统包括具有压力传感器的压力变送器。具有圆形开口的过程流体通道被构造为将所述过程流体的压力耦合到所述压力传感器。同心密封支撑结构绕圆形开口延伸并包括环形凹部。环形应力集中部被定位成从所述环形凹部径向向内。密封材料填充所述环形凹部并接触所述环形应力集中部的至少一部分。【专利说明】用于在工业过程中使用的压力变送器的密封件
本专利技术涉及一种过程控制仪器。具体地，本专利技术涉及耦合到过程压力的压力变送 器。
技术介绍
感测压力的变送器具有压力传感器，该压力传感器典型地联接到至少一个隔离膜 片（isolationdiaphragm)。变送器典型地连接到法兰且包括一开口，该开口被对准以接收 来自法兰中的通道的过程流体。隔离膜片定位在所述开口中，并将压力传感器与正被感测 的腐蚀性过程流体隔离开。压力经由在通道中被输送的大致不可压缩隔离流体从隔离膜片 被传递到具有感测隔膜的传感器。题目为"MODULARPRESSURETRANSMITTER"的U.S.专利 No. 4, 833922 和题目为"PRESSURETRANSMITTERWITHSTRESSISOLATIONDEPRESSION" 的 U.S?专利No. 5, 094, 109示出了此类型的压力变送器。 压力变送器通常包括定位在包围隔离膜片的开口中的焊接环。焊接环能够被焊 接到变送器主体并焊接到隔离膜片，从而将隔离膜片固定到变送器主体。焊接环还能够 用于支撑诸如〇形环的密封件。当变送器通过诸如由螺栓提供的连接力而连接到工业 过程法兰时，密封件和焊接环被压靠在法兰上以防止过程流体通过开口泄露。在如下的 专利中示出了这种焊接环的示例：1999年7月13日授予Behm等人的题目为"PRESSURE SENSOR AND TRANSMITTER HAVING A WELD RING WITH A ROLLING HINGE POINT"的美国 专利No. 5, 992, 965和2000年5月2日授予的Behm等人的题目为"PRESSURE SENSOR AND TRANSMITTER HAVING A WELD RING WITH A ROLLING HINGE POINT"的美国专利 No. 6, 055, 863,这两个专利都转让给了Rosemount Inc.。 用于与焊接环一起使用的一些类型的密封件尤其难于保持。例如，包括聚四氟乙 烯（PTFE)的密封件能够用作密封件。然而，PTFE具有"冷变形"的趋势且随着时间流逝而 改变其形状。这可能会减小施加到密封件的预加载力并由此降低密封件的效能。
技术实现思路
-种用于测量工业过程中的过程流体的压力的压力变送系统，所述压力变送系统 包括具有压力传感器的压力变送器。具有圆形开口的过程流体通道被构造为将所述过程流 体的压力耦合到所述压力传感器。同心密封支撑结构绕圆形开口延伸并包括环形凹部。环 形应力集中部（annularstressriser)被定位成从所述环形凹部径向向内。密封材料填 充所述环形凹部并接触所述环形应力集中部的至少一部分。 【专利附图】【附图说明】 图1是根据本专利技术的具有焊接环和支撑表面的压力变送器的局部剖面图； 图2是根据一个示例性构造的包括应力集中部的密封支撑结构的局部剖视图； 图3是由脊部形成的应力集中部的另一示例性实施例的剖面图； 图4是示出了具有形成在两个凹部之间的应力集中部的密封支撑结构的一个示 例性实施例； 图5是其中形成有密封支撑结构的过程部件的表面的立体图； 图6是图5的密封支撑结构的一部分的剖视图；以及 图7是其中形成有锯齿部的密封支撑结构的另一示例性实施例的剖面图。 【具体实施方式】 本专利技术提供了一种用于与工业过程控制压力变送器一起使用的密封件，该压力变 送器使用同心密封支撑结构。该密封支撑结构构造为绕圆形开口延伸并为该开口提供密 封。支撑结构包括凹部区域和应力集中部。密封材料被构造为位于凹部区域中，而应力集 中部被构造为将密封材料推靠在过程表面上，由此相对于过程表面密封圆形开口。 图1示出了根据本专利技术的压力变送器10,其具有变送器主体12、法兰（或共面歧 管）13和传感器主体14。虽然本专利技术示出了共面法兰，但是本专利技术可使用任何类型的法兰、 歧管或适于接收过程流体的其他联接器。传感器主体14包括压力传感器16,变送器主体 12包括变送器线路20。传感器线路18经由通信总线22联接到变送器线路20。变送器线 路20经由双线4-20毫安过程控制回路23发送与过程流体的压力相关的信息。变送器10 将与过程流体压力相关的信息传送到控制室60,或传送到联接到过程控制回路23的其他 装置（未示出）。过程控制室60被模制为电源62和电阻器64。变送器10能够完全经由 回路23所接收到的电力被供电。过程控制回路23能够是任意类型的过程控制回路，包括 传输诸如根据HART?协议的数字信息以及采用诸如HART?协议的无线通信技术的控 制回路。然而，本专利技术不限于这些通信技术。 压力传感器16能够是绝对压力传感器或差压传感器。在压力传感器16是差压传 感器的一些实施例中，传感器I6测量在法兰13的通道24中的压力Pl和法兰13的通道26 中的压力P2之间的压差。在该具体实施例中，压力Pl经由通道32耦合到传感器16。压力 P2经由通道34耦合到传感器16。通道32延伸通过联接器36和管40。通道34延伸通过 联接器38和管42。通道32和34填充有诸如油的相对不可压缩流体。联接器36和38螺 纹连接到传感器主体14,且在承载传感器线路18的传感器主体的内部和容纳在通道24和 26中的过程流体之间提供较长的火焰淬火路径。 通道24定位成邻近传感器主体14中的开口 28。通道26定位成邻近传感器主体 14中的开口 30。隔膜46定位在开口 28中且邻近通道24耦合到传感器主体14。通道32 延伸通过联接器36和传感器主体14而到达隔膜46。隔膜50邻近通道26耦合到传感器主 体14。通道34延伸通过联接器38和传感器主体14而到达隔膜50。 焊接环48定位在开口28中并被焊接到传感器主体14的支撑表面49。焊接环52定位在开口30中并被焊接到传感器主体14的支撑表面53。焊接环48和52典型地大致相 同且优选地是环形形状并定位在包围隔离膜片46和50的开口28和30中。在一些优选的 实施例中，用于将焊接环连接到传感器主体14的焊接还将各自的隔离膜片连接到传感器 主体。焊接环48和52还能够用于支撑用于密封开口28和30以防止来自通道24和26的 过程流体发生泄露的密封件。如所示，焊接环48和52分别支撑密封件54和56。 在操作中，当变送器10被栓接到法兰13时，法兰13的表面58压靠在焊接环48和 52上并压靠在密封件54和56上。施加在焊接环和密封件上的栓接力或连接力压缩密封 件，从而防止过程流体通过通道24和26以及开口 28和30泄露。连接力还造成了焊接环 48和52的变形。隔离膜片46和50部分地定位本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测量工业过程中的过程流体的压力的压力变送系统，所述压力变送系统包括：压力变送器，其具有压力传感器；过程流体通道，其具有被构造为将所述过程流体的压力耦合到所述压力传感器的圆形开口；同心密封支撑结构，其围绕圆形开口延伸并包括：环形凹部；环形应力集中部，其从所述环形凹部径向向内定位；以及密封材料，其填充所述环形凹部并接触所述环形应力集中部的至少一部分。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·安德鲁·布罗登，丹尼尔·罗纳德·施瓦茨，乔纳森·戈登·科勒，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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