带高压隔离体装配件的压力变送器制造技术

技术编号:2560487 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种可与工艺线连接并对工艺线的压力作出响应输出的变送器,其特征在于:所述变送器包括: 一个壳体,它形成环绕一个孔的壁面,该孔伸入形成在壳体内的一内腔; 一个用于测量压力的传感器; 一个电路,它与传感器耦接并提供输出;以及 一个隔离件,它安装在孔内,将工艺线中的流体与内腔隔开,隔离件包括: 一隔离体插头,它设置在孔内并与壳体相连接,隔离体插头中有一膜片,经过通向插头末端的一通道进行压力耦接; 一测试头,它与插头的末端相连接以形成安装传感器并接收来自通道压力的传感器腔;以及 一环形件,它与隔离体插头和测试头相连接。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的背景本专利技术涉及压力变送器,尤其是本专利技术涉及一种用于支撑压力传感器和用于把压力传感器和变送器的内腔与待测工艺线流体分隔开的隔离体装配件。用隔离体装配件把压力传感器与工艺线上的待测流体分隔开是公所周知的事。一般是,隔离的装配件安装在变送器的底座上,该变送器放置在朝变送器内腔敞开的孔中。内腔保护着与压力传感器相连接的已知电路,以便获得与工艺线上的压力成比例的信号。隔离体装配件包括一连接器或接头,它可与工艺线相连接以得到所测的工艺流体。连接器具有螺纹,该螺纹与变送器壳体的相应螺纹相接合使连接器与壳体相固定。在工艺线的一远端,该连接器接收一机加工插头,该插头具有面向工艺流体的柔性隔离膜片。该隔离膜片把插头中形成的一内腔与工艺流体隔开。该内腔注满实际上不可压缩的液体;例如硅油,在此称为“充填液体”在插头内部形成从内腔向远离隔离膜片的插头端延伸的通道。一个测试头与插座和连接器的远端相焊接。该测试头有构成带接插端的传感器腔体的凹槽。测试头支撑着传感器腔体内的压力传感器。传感器腔体内也注满充填液体。由于传感器腔体与隔离内腔可通过通道互通流体,因此通过充填液体可将工艺流体的压力传递给压力传感器。压力传感器提供与充填液体压力,因而也是与工艺流体压力成正比的一输出信号。如果压力传感器测量表压或压差,装配件则在测试头上支撑压力传感器并有一与其中的一个压力传感器互通流体的通道。如果支撑件的热膨胀系数与压力传感器的热膨胀系数有显着的差异,温度的变化使压力传感器上产生应力和变形并且使装配件产生应力引起损伤和测量误差。由于这种误差是因压力传感器上产生的热应力引起测量元件的形变所产生的,所以很难使它与工艺流体压力所产生的变化区分开。在公知技术中的一项解决办法是,选择热膨胀系数与压力传感器相匹配的支撑材料。然而,已有技术一直存在着密封和将支架固定在测试头上的问题。此外,尽管以上所描述的隔离装配件适用于多种应用情况,但是,它通常不适用于工艺流体压力超过每平方英寸4000磅的高压应用。专利技术概要一种压力变送器包括一个把工艺流体与压力变送器的内腔分隔开的隔离体装配件,隔离体装配件包括用于接收工艺流体的管线压力并且将管线压力与传感器的腔体耦接,传感器腔体由与一插头末端相连的测试头构成。一环形件安装测试头和插头末端,使在隔离体插头和测试头之间形成的连接得到加强。本专利技术的另一主要方面是,当压力传感器所提供的装配件包括一底座和具有第一端和第二相对末端的一支架。第一末端与压力传感器坚固地结合成一体,同时有一弹性接头将支座的第二端连接到底座上,弹性接头的材料至少包括环氧树脂、聚酰亚胺或聚氨基甲酸(乙)脂中的一种。附图的简要说明附图说明图1为压力变送器的视图,它以部分剖面和部分方框的形式绘示本专利技术的隔离体装配件。图2为安装在壳体接合器内,根据本专利技术制成的隔离体装配剖面视图;图3为图2的部分放大剖面视图;图4为根据本专利技术制成的修改的隔离体装配件的剖面视图。图5为图4的部分放大剖面视图。最佳实施例的详细描述本专利技术具有一隔离体装配件12的变送器10如图1所示。变送器10包括具有一底座16的壳体14、通过螺纹19与底座16相连接的壳体接合器17,以及一放大的机体18。壳体接合器17包括接收本专利技术隔离体装配件12的一个孔20。在设有以下所描述的隔离体装配件12和变送器10的其它部件的情况下,孔20通向形成于放大的机体18内的内腔22。隔离装配件12将此处用箭头24表示的工艺流体与内腔22的进口隔开。通常情况下,一条工艺管道(未示出)运进工艺流体24与柔顺的隔离体隔膜片26的接触。工艺流体24对隔离体隔片26施加压力。在通道28内装载一些填充液体将工艺流体压力传递给设置在传感器腔32内的压力传感器32,传感器腔32内也充注有填充液体。导线36将压力传感器30与初级电路38相连,再由连线40将其与变送器电路42相连。如在已有技术中那样,通过一对扭铰线46,由一外接直流电源44向变送器电路42供电,扭铰线46是由端口48进入变送器10的。这对扭铰线46的线端接在引接板50上。通过连线52,使引接板50与变送器电路42相连。罩盖54A和54B使引接板50和变送器电路42能够分别进出。在所举的实施例中,压力传感器30为公知具有应变计的半导体型的,(图中未予示出),它对传感器腔32内的压力作出响应。为了实现本专利技术的目的,本专利技术可采用与隔离体膜片26流体耦合的其它公知的压力传感器,例如用电容的和光学的压力传感器。压力传感器30提供与传感器腔32内的压力相对应的输出信号,它代表工艺流体24的压力。通过初级电路板38,将传感器的输出信号提供给变送器电路42。通过将流经扭铰线对46的DC电流调节在4至20mA之间,由变送器电路42传送工艺流体的压力。按照已知的数字规约,例如HART@规约,变送器电路42还能用一合适的控制部件进行数字传送。图2示出隔离体装配件12和壳体接合器17,它们是对壳体14的部件进行考虑而用以实现本专利技术的目的的。然而,应该了解到,在本实施例中,尽管壳体接合器17不必就是壳体14的一个可拆部件。换言之,只要将底座16设计容纳隔离体装配件12,隔离体装配件12就可以直接紧固在底座16上。壳体接合器17设有限定孔20的一个环形壁62。在本实施例中表明,隔离体装配件12包括一连接器64、一隔离体插头66、一测试头68和一环形测试头环70,它们各由合适的诸如不锈钢(SST316)之类的抗腐蚀金属制成。隔离体插头66上设有朝外的螺纹72并可与环形臂62内表面76上朝内的螺纹74相互螺纹啮合用以将隔离体装配件12安装在壳体接合器17上。最好,螺纹72和74是为紧密装配而提供的1级螺纹以保证沿着该接合处被确定为一阻断火焰的通道。连接器64提供用于将发送器10连接到工艺流体24源头的装置。连接器/隔离体插头的接口67把连接器64接到隔离体插头66上。在本实施例中已表明,连接器/隔离体插头接口67包括一环形焊缝82和强化螺纹80。螺纹80与设置在隔离插头66的一延伸部分86上相应的螺纹84相啮合。用已知的方式将隔离体膜片26连接到延伸部分86上,以把填充液体与工艺液体24隔开。参照下一附图3,环形焊缝82分别连接连接器64和隔离体插头66的相对表面90和92。最好如图所示,相对表面90和92是由连接器64和隔离体插头66中分别放置的凹槽94和96形成的环形表面。凹槽94和96被安排成使表面90与92的内环边缘基本上对准。通过对准表面90和92的内环边缘,使相对表面90和92之间的应力密度减小,从而加固了由环形焊缝82形成的接合面。一条环形焊缝100把测试头68接到隔离体插头66的一端102上以形成传感器腔32。最好,端面102包括一延伸环部分104,同时测试头68也有一延伸环部分105,延伸环部分104形成一环形表面106,它面对延伸环部分105上一凹入的外环开表面108。为了使测试头68与隔离体插头66的端面102对准,延伸环部分104和105经过精密加工,以形成如图所示的各自交叠的侧壁。以公知的方式,例如绝对压力变送器中所用的硅酮RTV之类的化合物,将压力传感器30固定到测试头68上。在120处绘示出馈通孔中的一个,它接纳为压力传感器30和初级电路板3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马克·H·奥尔森米切尔·B·约斯特布赖恩·J·比肖夫托马斯·M·莫泽
申请(专利权)人:罗斯蒙德公司
类型:发明
国别省市:

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