隔膜密封和具有隔膜密封的压力传感器制造技术

一种用于传送介质压力的隔膜密封(1)，包括：具有介质侧表面(3)的隔膜载体(2)和分离隔膜(4)，所述分离隔膜(4)以压力密封的形式沿着至少一个外围连接到隔膜载体(2)，在所述过程中在分离隔膜(4)和隔膜载体(2)之间形成压力腔(5)，以及具有通道(9)的温度隔离体(6)，其可以用传动流体(10)填充以便附连到第一末端侧的隔膜载体(2)的压力腔(5)连接到可以附连到第二末端侧(8)的压力变送器(11)，使得在分离隔膜(4)处主要的介质压力被传送到压力变送器(11)，其中所述温度隔离体(6)在它的上侧形成用于散热的多个连续的、特别是波纹的冷却肋片(13)，且其中在所述冷却肋片(13)之间的所述温度隔离体(6)的沿着截面(12)一个接着一个的最小横截面直径(14)从第一末端侧(7)到第二末端侧(8)减小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于传送介质压力的隔膜密封以及具有此类隔膜密封的压力传感器。用于传送介质压力的隔膜密封通常包括隔膜密封体以及具有介质侧表面和分离隔膜的隔膜载体，其以压力密封的方式沿着至少一个外围连接到隔膜密封体，在过程中在分离隔膜和隔膜密封体之间形成压力腔，其中通道从压力腔开始延伸穿过隔膜密封体，且压力腔和通道用传动流体填充以便将在分离隔膜处主要的介质压力传送到压力变送器。压力变送器例如可以是安装在两个过程连接法兰之间的压力测量单元、另外一个分离隔膜、或者连接到通道的毛细管。此类隔膜密封通常使用在极热和极冷应用中以便将压力变送器与过程环境热隔离。隔膜密封通过采用填充传动流体的和安装在冷却部分的毛细系统将压力变送器与过程介质隔离实现这个功能。为了这个目的，隔膜密封的结构包括多个从现有技术已知的组件。这些组件是毛细管、基体、以及两个毛细管适配器。该长曲线状毛细管的第一末端借助第一毛细管适配器连接到隔膜载体，且它的第二末端借助第二毛细管适配器连接到压力变送器。因为毛细管的外径仅仅几个毫米且因此机械方面不是非常稳定，所以所述结构借助基体(通常，为U形钢支架)机械固定，其第一末端焊接到隔膜载体且其第二末端侧向焊接到过程连接法兰。在该结构中，毛细管是弯曲的，使得它通常具有S形和从第一末端开始的第一弯曲半径和从第二末端开始的第二弯曲半径，其中所述毛细管在U形钢支架中两个弯曲半径之间的区域(即，U形钢支架的法兰之间)基本线性地延伸且由此得到保护。所述U形钢支架用于机械稳定性且其前侧被手动或人工地焊接到隔膜载体，以及在相对端，U形钢支架沿着U形轮廓的两个法兰也手动或人工地侧向焊接到过程连接法兰，以由此以此种方式在焊接区域获得增强的机械稳定性。此类隔膜密封由此需要极为复杂的机械结构，因为所述隔膜密封由四个独立元件制成，以及进一步的，所述U形钢支架必然是由手动或人工费力地焊接到隔膜载体和过程连接法兰。手动或人工的焊接额外招致焊接连接具有小间隙或孔洞的风险，因为在焊接到隔膜载体和/或压力变送器的过程中仅能困难地进入U形钢支架的内部。采用这种方法在焊接连接中产生的所述间隙和孔洞后续在压力变送器(部分在极端外部天气条件下)的持久运转中构成了潜在的腐蚀起始点。在这种结构中还不利的是安装在两个过程连接表面之间的整个系统的(即，具有隔膜载体和压力测量元件的隔膜密封的)振动轴位于离整个系统的重心相对较远的距离。这导致相对高的不稳定性，其导致有害的振动和增大的磨损和撕裂。从现有技术中已知的隔膜密封进一步具有只能很困难地被清理的缺陷，因为由于U形钢支架的结果导致其内部区域不容易进入。然而，特别地在生物科技和化学领域中此类压力变送器的使用中，容易清理往往具有非常重要的意义。因此本专利技术的目的是提供一种克服了现有技术描述的缺陷的隔膜密封。这项任务通过隔膜密封和具有此类隔膜密封的压力传感器解决的。关于所述隔膜密封，根据本专利技术通过用于传送介质压力的隔膜密封达成这个目的，包括：-具有介质侧表面的金属隔膜载体和分离隔膜，其以压力密封的形式沿着至少一个外围连接到隔膜载体，在过程中在分离隔膜和隔膜载体之间形成压力腔，以及-具有第一前侧和背对第一前侧的第二前侧金属的且特别地轴向对称的温度隔离体，以及在第一和第二前侧之间延伸的通道，该通道是或者可以填充传动流体以为了附连到第一前侧的隔膜载体的压力腔连接到可以连接到第二前侧的压力变送器，使得在分离隔膜处主要的介质压力能够被传送到压力变送器，其中在温度隔离体的部分、在它的上侧或上表面形成多个连续的以及特别是波纹的用于散热的冷却肋片，且其中进一步地，冷却肋片之间的温度隔离体的在该截面中一个接着一个的最小横截面直径从第一前侧到第二前侧减小。-根据本专利技术，因此提出一种隔膜密封，其中温度隔离体能够由单片制成且其在一个截面内包括多个冷却肋片，其中，在所述截面内，最小横截面直径至少在来自第一前侧和第二前侧的两个连续的冷却肋片之间减小，第一前侧面对隔膜载体，且第二前侧与压力变送器关联。通常，所述最小横截面直径沿着从第一前侧到第二前侧的径向对称轴均匀减小。在这里，最小横截面直径是指在两个冷却肋片之间最深的收缩或凹陷处的直径，其中朝向第一前侧的第一冷却肋片之前的直径和朝向第二前侧的最后一个冷却肋片之后的直径也包括在内。借助这个“枞树形轮廓”，能够实现抗振动结构，因为一个更大的横截面直径且因此提供负载松弛的更大的横截面积存在于最大机械负载区域中。因为温度隔离体能够由单片制成，也有利地产生更短的和/或更容易的制造次数和更低的相关成本。通过根据本专利技术的设计、和特别地所述轴向对称的温度隔离体，所述温度隔离体可以在自动焊接过程中被焊接到隔膜载体和压力变送器两者。作为自动焊接过程的结果，能够防止在焊接连接中的小间隙和/或孔洞，且因此能够避免上文提及的多个缺点。根据本专利技术的隔膜密封的另一个优点是易于清洁，因为所述隔膜密封不再具有任何只能困难地进入的区域。一个有利的实施例提供了在第一前面上是一个具有第一直径的第一肩部且在第二前面上是一个具有第二直径的第二肩部，其中第一和第二直径是不同的。另一个有利的实施例提供了所述通道具有在0.5mm到2.5mm范围内的、且优选地在1mm到2mm的范围内的直径。另一个有利的实施例提供了温度隔离体在每个冷却肋片的尖峰处的最大横截面直径对每个肋片来说是相同的。另一个有利的实施例提供了所述通道的长度与所述通道的直径之间的比至少为50∶1，优选地100∶1，且特别优选地200∶1。另一个有利的实施例提供了所述温度隔离体的长度和所述温度隔离体的最大横截面直径之间的比至少为2∶1，优选地3∶1，且特别优选地5∶1。关于所述压力传感器，根据本专利技术通过压力传感器达到所述目标，所述压力传感器包括至少如下：-如在前述实施例之一中描述的隔膜密封；-两个大致为矩形的过程连接法兰；以及-位于所述两个过程连接法兰之间的至少一个压力测量元件，其中压力测量元件连接到隔膜密封使得经由隔膜密封的通道提供的传动流体经由位于两个过程连接法兰之一中的入口通道和一个入口腔被提供或能够被提供给压力测量单元，以由此使用所传送的介质压力生成基于压力的信号。所述压力传感器的一个有利的实施例提供了所述隔膜密封大致被焊接在所述过程连接法兰表面之一的中心。所述压力传感器的另一个有利的实施例提供了所述隔膜密封经由所述过程连接法兰连接到压力测量单元，所述过程连接法兰至少在所述隔膜密封被焊接到所述过程连接法兰所在的区域具有增加的壁厚。所述压力传感器的另一个有利的实施例提供了所述压力测量单元是绝对压力测量单元、相对压力测量单元、或差压测量单元。所述压力传感器的另一个有利的实施例提供了位于所述过程连接法兰中的入口通道被专门提供用于连接所述隔膜密封。本专利技术基于如下的附图更详细地进行说明。图示的是：附图1：根据本专利技术的隔膜密封的纵视图，附图2a：根据本专利技术的压力传感器的第一实施例的第一侧视图，附图2b：根据本专利技术的压力传感器的第一实施例的第二侧视图，附图3：根据本专利技术的压力传感器的第一实施例的部件分解图，附图4a：根据本专利技术的压力传感器的第二实施例的第一侧视图，附图4b：根据本专利技术的压力传感器的第二实施例的第二侧视图，以及附图5：根据本专利技术的压力传感器的第二实施例的部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于传送介质压力的隔膜密封(1)，包括：‑具有介质侧表面(3)的金属隔膜载体(2)和分离隔膜(4)，所述分离隔膜(4)以压力密封的形式沿着至少一个外围连接到所述隔膜载体(2)，在前述过程中在所述分离隔膜(4)和所述隔膜载体(2)之间形成压力腔(5)，以及‑金属的、且特别地轴向对称的温度隔离体(6)，所述温度隔离体(6)具有第一前侧(7)和背对所述第一前侧(7)的第二前侧(8)以及在所述第一和所述第二前侧之间延伸的通道(9)，所述通道填充或者可以填充传动流体(10)以便附连到所述第一前侧的所述隔膜载体(2)的所述压力腔(5)被连接到可以连接到所述第二前侧(8)的压力变送器(11)，使得在所述分离隔膜(4)处主要的介质压力能够被传送到所述压力变送器(11)，其中，在所述温度隔离体(6)的截面(12)内，在其上侧或上表面，形成用于散热的多个连续的以及特别是波纹的冷却肋片(13)，其特征在于在所述冷却肋片(13)之间的所述温度隔离体(6)的在所述截面(12)内一个接着一个的最小横截面直径(14)从所述第一前侧(7)到所述第二前侧(8)减小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.28 DE 102014110615.61.一种用于传送介质压力的隔膜密封(1)，包括：-具有介质侧表面(3)的金属隔膜载体(2)和分离隔膜(4)，所述分离隔膜(4)以压力密封的形式沿着至少一个外围连接到所述隔膜载体(2)，在前述过程中在所述分离隔膜(4)和所述隔膜载体(2)之间形成压力腔(5)，以及-金属的、且特别地轴向对称的温度隔离体(6)，所述温度隔离体(6)具有第一前侧(7)和背对所述第一前侧(7)的第二前侧(8)以及在所述第一和所述第二前侧之间延伸的通道(9)，所述通道填充或者可以填充传动流体(10)以便附连到所述第一前侧的所述隔膜载体(2)的所述压力腔(5)被连接到可以连接到所述第二前侧(8)的压力变送器(11)，使得在所述分离隔膜(4)处主要的介质压力能够被传送到所述压力变送器(11)，其中，在所述温度隔离体(6)的截面(12)内，在其上侧或上表面，形成用于散热的多个连续的以及特别是波纹的冷却肋片(13)，其特征在于在所述冷却肋片(13)之间的所述温度隔离体(6)的在所述截面(12)内一个接着一个的最小横截面直径(14)从所述第一前侧(7)到所述第二前侧(8)减小。2.根据权利要求1所述的隔膜密封，其中，具有第一直径(16)的第一肩部(15)在所述第一前侧(7)上，和具有第二直径(18)的第二肩部(17)在所述第二前侧(8)上，其中所述第一和所述第二直径是不同的。3.根据权利要求1或2所述的隔膜密封，其中所述通道(9)的直径在0.5mm到2.5mm范围内，且优选地在1mm到2mm的范围内。4.根据前述权利要求的一项或多项所述的隔膜密封，其中，在每个冷却肋片的尖峰(19)处的所述温度隔离体的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷蒙德·贝谢，迪特玛·萨尔格，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE