过程膜片密封件制造技术

过程膜片密封件(102)包括密封主体(110)、膜片(108)和环形构件(130)。密封主体包括围绕腔(134)的凸缘(132)。膜片包括在整个腔上延伸的有效部分(136)和围绕有效部分的周边部分(134)。环形构件通过环形构件的内壁(142)和凸缘的外壁之间的干涉配合(128)将膜片的周边部分夹持到凸缘的外壁(143)。在膜片的周边部分和凸缘的外壁之间形成密封。

Process diaphragm seal

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过程膜片密封件
本公开的实施方案涉及过程工业。更具体地，本公开的实施例涉及隔离膜片或“膜片密封件”，例如用于将工业过程测量仪器联接到工业过程的类型，其中膜片使用干涉配合连接到密封主体。
技术介绍
某些类型的过程测量仪器，例如压力变送器，具有压力传感器，压力传感器通常用于测量过程的压力。隔离膜片通常用于将压力传感器与过程隔离，以保护压力传感器免受潜在的破坏性(例如腐蚀性)过程材料的影响，同时通过基本上不可压缩的填充流体传递过程的压力。压力变送器可以直接联接到过程，并且包括将过程与填充流体分开的隔离膜片。或者，压力变送器可以通过远程隔离膜进一步从过程中移位，该远程隔离膜片直接联接到过程并通过包含填充流体的管将过程的压力传递到变送器的隔离膜片，变送器进而通过设置在变送器壳体中的填充流体向压力传感器传递感测的压力。每个隔离膜片可包括子组件的称为“远程密封件”或“膜片密封件”的一部分，该部分将膜片的过程侧与膜片的填充流体侧密封。膜片通常粘合到密封主体上，该密封主体支撑膜片的有效区域的外圆周并且允许膜片的有效内部部分响应于过程流体中的压力变化而偏转。至关重要的是，膜片被粘合以安全地密封密封主体内的填充流体。通过将膜片焊接或钎焊到密封主体上，将金属膜片附接到密封主体。焊接可以将金属膜片密封地连接到密封主体上。然而，焊缝和热影响区易受腐蚀，这会导致膜片和密封主体之间的密封件易于泄漏。聚合物膜片可通过机械螺栓连接或热粘合技术附接到密封主体。机械螺栓连接技术通常涉及夹持膜片，例如密封主体和构件之间的聚合物膜片，通过该构件，过程的压力可以传递到膜片。使用O形环在密封主体和构件之间形成密封。螺栓用于将O形环和密封主体和构件压在一起以固定膜片并将填充流体密封在密封主体内。例如，由于螺栓因为振动和/或温度变化而松开或松动，所以这种机械螺栓连接技术易于泄漏。聚合物膜片与密封主体的热粘合通常需要使用激光或化学过程处理密封主体的金属基材的表面，以在表面中形成微结构，微结构可以夹持聚合物膜片。不幸的是，由于激光设备和化学过程，这种热粘合过程是昂贵的。
技术实现思路
本公开的实施例涉及过程膜片密封件、形成过程膜片密封件的方法、以及包括过程膜片密封件的工业过程控制系统。过程膜片密封件的一个实施例包括密封主体、膜片和环形构件。密封主体包括围绕腔的凸缘。膜片包括在整个腔上延伸的有效部分和围绕有效部分的周边部分。环形构件通过环形构件的内壁和凸缘的外壁之间的干涉配合将膜片的周边部分夹持到凸缘的外壁。在膜片的周边部分和凸缘的外壁之间形成密封。在形成过程膜片密封件的方法的一些实施例中，在密封主体的凸缘和环形构件之间产生温差，该凸缘围绕密封主体的腔。响应于温差的产生，在环形构件的内壁的内径和凸缘的外壁的外径之间产生尺寸间隙。膜片位于凸缘上方。膜片的有效部分在膜片的沿着外壁延伸的周边部分中在整个腔上延伸。环形构件围绕膜片的周边部分和凸缘放置，使得周边部分位于环形构件的内壁和凸缘的外壁之间。密封主体、膜片和环形构件的温度相等。膜片的周边部分响应于温度的相等而夹在环形构件的内壁和凸缘的外壁之间。另外，响应于温度的相等，在膜片的周边部分和凸缘的外壁之间形成密封。工业过程控制系统的一个实施例包括过程容器，该过程容器包含过程材料和附接到过程容器的过程膜片密封件。过程膜片密封件包括密封主体、膜片和环形构件。密封主体连接到过程容器并包括围绕腔的凸缘。膜片包括在整个腔上延伸的有效部分和围绕有效部分的周边部分。有效部分具有暴露于过程材料的第一侧和暴露于腔的第二侧。环形构件通过环形构件的内壁和凸缘的外壁之间的干涉配合将膜片的周边部分夹持到凸缘的外壁。在膜片的周边部分和凸缘的外壁之间形成密封。流体通道联接到腔，腔和流体通道填充有流体。该系统的过程变送器包括压力传感器，该压力传感器构造成通过膜片和填充流体感测过程容器中的压力。本
技术实现思路
被提供以简化形式介绍在下文的具体实施方式中被进一步描述的概念的选择。该
技术实现思路
不旨在识别要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不旨在用作确定要求保护的主题的范围的辅助手段。要求保护的主题不受限于解决在
技术介绍
中指出的任何缺点或所有缺点的实现方式。附图说明图1是根据本公开的实施例的示例性工业过程控制系统的简化图。图2是根据本公开的实施例的膜片密封件的简化仰视图。图3是图2的膜片密封件的大致沿3-3线截取的简化组装剖视图。图4是图3的膜片密封件的简化分解剖视图。图5A-E是根据本公开的实施例的在组装的不同阶段期间的密封主体110和环形构件130的简化侧视剖视图。图6A-B是根据本公开的实施例的在组装的不同阶段期间的图3的圆圈6内的膜片密封件的一部分的侧面剖视图。图7和图8是根据本公开的实施例的密封主体的一部分的前部局部剖视图。图9是示出根据本公开的实施例的形成过程膜片密封件的示例性方法的流程图。具体实施方式在下文中参照附图更全面地描述本公开的实施例。使用相同或类似附图标记被识别的元件指相同或类似的元件。然而，本公开的各种实施例可以以许多不同的形式来体现，并且不应该被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开透彻和完整，并且将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。图1示出了示例性工业过程控制系统100，其可以利用根据本公开形成的过程膜片密封件102。密封件102可以例如连接工业过程104的压力，工业过程104可以包括过程容器106(例如槽或管道)中包含的过程材料105，例如液体、气体、浆料或其他材料。密封件102包括附接到密封主体110的膜片108。密封件102的膜片108将过程侧112与感测侧113分开，过程侧112暴露于过程材料105，感测侧113可以通过流体填充管116联接到过程变送器114(例如，压力变送器)。如上所述，膜片108响应于容器106中包含的材料105的压力而弯曲或偏转。膜片的这种运动通过管116中的填充流体被传送到变送器114，而填充流体通过密封件102与过程材料105隔离。根据传统的过程变送器114，变送器114可以使用压力传感器120通过另一个膜片密封件118感测传送的过程压力。应当理解，本文所述的密封件102的实施例同样适用于变送器114的膜片密封件118。变送器114内的电路可以将传感器120产生的信号转换成有助于通过双线控制回路124传输到远程位置122(例如控制室)的形式。这种信号的示例包括数字信号和模拟信号。合适的模拟信号可以采用4-20毫安信号的形式，其中电流强度表示过程变量的值，过程变量例如为过程压力。通过控制回路124提供的电流也可以为变送器114供电。示例性数字通信信号包括例如根据通信标准的数字信号到双线过程控制回路124的模拟电流强度上的调制。也可以采用其他纯数字技术，包括现场总线和Profibus通信协议。诸如无线通信技术之类的其他通信技术也可以由变送器114用于将数据传送到期望的位置。密封件102的膜片108通过干涉配合附接到密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过程膜片密封件，包括：/n密封主体，所述密封主体包括围绕腔的凸缘；/n膜片，所述膜片具有在整个腔上延伸的有效部分和围绕有效部分的周边部分；和/n环形构件，所述环形构件通过在环形构件的内壁和凸缘的外壁之间的干涉配合将膜片的周边部分夹持到凸缘的外壁，其中在膜片的周边部分和凸缘的外壁之间形成密封。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种过程膜片密封件，包括：
密封主体，所述密封主体包括围绕腔的凸缘；
膜片，所述膜片具有在整个腔上延伸的有效部分和围绕有效部分的周边部分；和
环形构件，所述环形构件通过在环形构件的内壁和凸缘的外壁之间的干涉配合将膜片的周边部分夹持到凸缘的外壁，其中在膜片的周边部分和凸缘的外壁之间形成密封。


2.根据权利要求1所述的过程膜片密封件，其中，
膜片的有效部分基本上垂直于中心轴线延伸；
膜片的周边部分基本上平行于中心轴线延伸；和
凸缘的外壁和环形构件的内壁基本上平行于中心轴线延伸。


3.根据权利要求2所述的过程膜片密封件，其中，
凸缘的外壁和环形构件的内壁是圆筒形的。


4.根据权利要求2所述的过程膜片密封件，其中，
所述干涉配合抵靠所述凸缘的外壁夹持所述膜片的周边部分。


5.根据权利要求4所述的过程膜片密封件，其中，
凸缘的外壁包括至少一个突起，所述至少一个突起基本垂直于中心轴线延伸；并且
干涉配合使膜片的周边部分围绕至少一个突起变形。


6.根据权利要求5所述的过程膜片密封件，其中，
所述至少一个突起包括围绕所述中心轴线的至少一个环形脊。


7.根据权利要求5所述的过程膜片密封件，其中，
所述至少一个突起包括多个突出部。


8.根据权利要求2所述的过程膜片密封件，其中，
所述膜片包括聚合物。


9.根据权利要求2所述的过程膜片密封件，其中，
所述膜片包括金属。


10.根据权利要求2所述的过程膜片密封件，其中，
所述密封主体的凸缘和所述环形构件由基本相同的材料形成。


11.一种形成过程膜片密封件的方法，包括：
在密封主体的凸缘和环形构件之间产生温差，其中凸缘围绕密封主体的腔；
响应于产生温差，在环形构件的内壁的内径和凸缘的外壁的外径之间产生尺寸间隙；
将膜片定位在凸缘上，其中膜片的有效部分在整个腔上延伸，膜片的周边部分沿外壁延伸；
将环形构件放置在膜片的周边部分和凸缘周围，其中周边部分位于环形构件的内壁和凸缘的外壁之间；
使密封主体、膜片和环形构件的温度基本上相等；并且
响应于使温度基本上相等，将膜片的周边部分夹持在环形构件的内壁和凸缘的外壁之间，并且在膜片的周边部分和凸缘的外壁之间形成密封。

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝刚，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US