具有聚合物密封件的过程压力变送器制造技术

过程压力变送器系统包括过程压力变送器壳体(14)和在过程压力变送器壳体(14)中的过程压力传感器(28)。金属凸缘(17)被构造成安装到携带过程流体(16)的过程容器(10)。隔离膜片(25)附接到金属凸缘(17)并且通过过程容器(10)中的开口暴露给过程流体(16)。隔离膜片(25)包括接合到金属凸缘(17)的金属面的聚合物膜片。毛细管通路携带来自隔离膜片的填充流体从而将过程压力传输到压力传感器(28)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有聚合物密封件的过程压力变送器
本专利技术涉及过程控制工业。更具体地，本专利技术涉及用于将过程控制仪器连接到工业过程的类型的隔离膜片或密封件。
技术介绍
一些类型的过程控制仪器，诸如压力变送器，具有通过填充流体流体地连接到隔离膜片的压力传感器。隔离膜片包括称为″远程密封件″或″膜片密封件″的子组件的部件并且使压力传感器与被感测的腐蚀性过程流体隔离。压力通过填充流体从隔离膜片传送到传感器，填充流体基本不能压缩并且填充两侧的腔和毛细管(或在密封件直接地安装到仪器的情况下的通孔)。对于远程密封件，管通常地是挠性的并且可以延伸数米。过程介质接触远程隔离膜片，远程隔离膜片将施加的压力传送到设置在变送器壳体中的压力传感器。通常地，隔离膜片和远程密封件的任何过程润湿部分由耐腐蚀材料制成，使得过程介质不损坏膜片。在本领域还已知的是在隔离膜片上提供涂层以保护隔离膜片免于由于与过程流体的接触而导致的腐蚀。然而，具有改进隔离膜片保护的持续需要。
技术实现思路
过程压力变送器系统包括过程压力变送器壳体和在过程压力变送器壳体中的过程压力传感器。金属凸缘被构造成安装到携带过程流体的过程容器。隔离膜片附接到金属凸缘并且通过过程容器中的开口暴露给过程流体。隔离膜片包括接合到金属凸缘的金属面的聚合物膜片。毛细管通路携带来自隔离膜片的填充流体从而将过程压力传输到压力传感器。本
技术实现思路
和摘要被提供以简化形式介绍对在下文的具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本
技术实现思路
和摘要不旨在识别被要求保护的主题的关键特征或本质特征，它们也不旨在被用作确定被要求保护的主题的范围的辅助手段。附图说明图1是根据本专利技术的示出具有远程密封件的变送器的简化示意图。图2是示出包括连接到远程密封件的压力变送器的压力变送器系统的简化示意图。图3A是现有技术远程密封件的沿着在图3B中的标记2A-2A的线采集的侧视剖视图。图3B是在图3A中的现有技术远程密封件的底部平面图。图3C是图3A的现有技术远程密封件的俯视图。图4A和4B是示出接合到金属凸缘的聚合物膜片的侧面剖视图。图5是示出使用激光束使金属凸缘构造的侧视剖视图。图6是连结到金属凸缘的聚合物膜片的侧视剖视图。图7是包括聚合物防护件的延伸凸缘密封件(EFW)的侧视剖视图。具体实施方式本专利技术包括用于将压力变送器连接到过程流体的聚合物膜片。在特定构造中，聚合物膜片接合到金属凸缘，金属凸缘连接到诸如槽的过程容器、过程管道或包括过程流体的其它过程构件。图1示出过程变量变送器11的远程密封件12。远程密封件12连接到壳体14中的变送器膜片。远程密封件12包括壳体(金属凸缘)17并且被构造成通过过程容器中的开口连接到过程流体。依据一个实施例，变送器11测量过程介质16的压力。远程密封件12包括接触过程介质16的较薄挠性膜片18。密封件12还包括背板19，背板19连同膜片18限定腔20。毛细管22将腔20连接至设置在变送器壳体14中的压力传感器28，该连接经由变送器壳体膜片25形成并且密封流体系统连接膜片25与传感器28。密封流体系统以及腔20和毛细管22填充有适当的流体以用于向传感器28传输过程压力。流体可以包括硅酮、油、甘油和水、丙二醇和水，或优选地大致地不能压缩的任何其它适当的流体。当从过程介质16施加过程压力时，膜片18移动流体，从而通过板19中的通路并且通过管22将测量压力从远程密封件12传输至压力传感器28。所产生的压力应用于压力传感器28，压力传感器28可以基于包括基于电容的压敏元件的任何压力感测技术。对于基于电容的传感器，施加压力导致该电容根据介质16处的压力而改变。传感器28还可以以其它已知的感测原理操作，诸如应变仪技术，等。在本实施例中，变送器壳体14中的电路将电容电子地转换成涉及过程压力的在导线对30上的线性4mA-20mA变送器输出信号。可以使用任何适当的通信协议，包括其中数字信息被调节成4mA-20mA电流的通信协议、基金会现场总线或过程现场总线通信协议等。还可以使用无线通信技术实现过程控制回路30。无线通信技术的一个示例是根据1EC62591的通信协议。图2是示出压力变送器系统10的简化方框图，其中过程压力传感器28定位在过程压力变送器壳体14中。如图2所示，隔离膜片25被携载在壳体14的凸缘面80上。第一毛细管通路82携带隔离填充流体并且从膜片25延伸到压力传感器28。过程膜片密封件18连接到过程流体并且第二毛细管通路22携带第二填充流体并且从过程密封膜片18延伸至隔离膜片25。随着压力应用于膜片18，膜片18挠曲。这导致压力通过第二填充流体传输至隔离膜片25。隔离膜片25又挠曲并且导致压力传输至毛细管通路82中的填充流体。这可以根据已知的技术通过压力传感器28感测到。变送器电子线路88用于感测施加压力并且向另一位置通信涉及施加压力的信息。图3A是远程密封件12的侧视剖视图，图3B是远程密封件12的底部平面图并且图3C是远程密封件12的俯视图。远程密封件12称为″凸缘式平齐设计″并且包括密封壳体(金属凸缘)17。远程密封件12还包括液压流体(填充流体)填充端口54、仪器连接件56和由下文更详细地所述的结合件60结合的挠性膜片18。环状形状的并且围绕膜片18延伸的表面62被提供。螺栓孔64用于将壳体17连接到例如填充过程流体的槽或一些其它的过程容器。通常地，壳体17由不锈钢构成并且具有约1英寸的厚度。壳体17以一定方式被机加工成结合到圆形聚合物膜片18。衬垫表面62也被机加工在壳体17上。如在
技术介绍
中所述，某些过程流体可以损坏诸如膜片18的隔离膜片。例如，氢氟酸(HF)和氢氧化钠(NaOH)可以导致通常地用于远程密封应用中的金属膜片的腐蚀。该膜片通常地由金属板材制造，金属板材通过TIG焊接、RSEW(电阻缝焊)或烧结连结到金属主体(或凸缘)。具有许多不同类型的可获得的金属，可以基于特定的过程介质选择所述金属。然而，强耐腐蚀的许多金属也显示减少的性能并且经过一段时间仍然腐蚀。例如，合金400(约67％Ni和23％Cu的合金)是耐氢氟酸的更廉价的金属。然而，甚至合金400将在延伸腐蚀之后特别在更高温度下腐蚀。其它的更昂贵的供选方案包括金和铂。处理该腐蚀的一个现有技术是使用聚合物膜片组件。聚合物膜片被夹在两个金属凸缘之间并且被两个O形环密封。螺栓然后用于将凸缘安装至一起并且加强O型环密封。在膜片后方的区域然后填充油。然而，系统不能拆卸，并且机械紧固和密封结构比与金属膜片一起使用的焊接技术更不可靠。另一现有技术是使用由放置在金属膜片上方的耐腐蚀材料制成的膜片盖。盖可以由氟聚合物制成，诸如PFA(全氟烷氧基烷烃)或FEP(氟化乙丙烯)。盖可以例如使用油脂黏附结合到金属膜片。盖作用以保护金属膜片免于被过程流体腐蚀。然而，盖减少膜片对于由过程流体施加的压力的灵敏度，这可能导致不准确的测量。进一步地，构造不适合于真空测量。在一个示例性构造中，本专利技术通过使用直接地结合至密封件的金属凸缘的聚合物膜片而解决了上述现有技术的缺点。聚合物膜片可以使用任何适当的技术而连结至金属壳体。图4A和4B是图示用于将聚合物膜片18结合至金属凸缘17的一个示例性技术的剖视图。因为聚合物具有比常见金属更低的融点，所以常规的焊接技术不能用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过程压力变送器系统，包括：过程压力变送器壳体；在过程压力变送器壳体中的过程压力传感器；金属凸缘，所述金属凸缘被构造成安装到携带过程流体的过程容器上；和隔离膜片，所述隔离膜片附接到金属凸缘上并且通过过程容器中的开口暴露给过程流体，隔离膜片包括结合到金属凸缘的金属面上的聚合物膜片；毛细管通路，所述毛细管通路携带来自隔离膜片的填充流体以便由此将过程压力传输到压力传感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种过程压力变送器系统，包括：过程压力变送器壳体；在过程压力变送器壳体中的过程压力传感器；金属凸缘，所述金属凸缘被构造成安装到携带过程流体的过程容器上；和隔离膜片，所述隔离膜片附接到金属凸缘上并且通过过程容器中的开口暴露给过程流体，隔离膜片包括结合到金属凸缘的金属面上的聚合物膜片；毛细管通路，所述毛细管通路携带来自隔离膜片的填充流体以便由此将过程压力传输到压力传感器。2.根据权利要求1所述的过程压力变送器系统，其中：金属凸缘包括远程密封件。3.根据权利要求1所述的过程压力变送器系统，其中：聚合物膜片焊接到金属凸缘的面上。4.根据权利要求1所述的过程压力变送器系统，其中：聚合物膜片使用激光结合而结合到金属面上。5.根据权利要求4所述的过程压力变送器系统，其中：激光结合包括激光传输结合。6.根据权利要求4所述的过程压力变送器系统，其中：激光结合包括激光热传导结合。7.根据权利要求1所述的过程压力变送器系统，其中：聚合物膜片通过超声波结合而结合到金属凸缘的金属面上。8.根据权利要求1所述的过程压力变送器系统，其中：聚合物膜片通过感应结合而结合到金属凸缘的金属面上。9.根据权利要求1所述的过程压力变送器系统，其中：金属凸缘的金属面包括被构造成促进聚合物膜片和金属面之间的结合的构造区域。10.根据权利要求9所述的过程压力变送器系统，其中：构造区域通过微观结构处理而制成。11.根据权利要求10所述的过程压力变送器系统，其中：微观结构处理包括激光处理。12.根据权利要求9所述的过程压力变送器系统，其中：构造区域包括激光构造区域。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝刚，
申请(专利权)人：艾默生北京仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11