本发明专利技术公开了一种压力换能器，该压力换能器包括由具有第一热膨胀系数的材料制成的主体、流体入口以及流体腔，该流体腔由主体包封，与流体入口流体连通。压力换能器还包括应变仪，该应变仪包括与主体可操作地接触的电阻元件。电阻元件的至少一部分由具有不同于主体的第一热膨胀系数的第二热膨胀系数的材料制成。本发明专利技术还公开了一种压力换能器，该压力换能器包括位于压力换能器的流体腔中的填料主体，该填料主体被配置为减小换能器主体上的绝热热效应。本发明专利技术公开了结合本文所述的压力换能器的系统和方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压力换能器、系统和方法相关申请本申请是要求2018年5月24日提交的名称为“压力换能器、系统和方法（PressureTransducer,SystemandMethod）”的美国临时专利申请号62/675,849的优先权的非临时专利申请，该美国临时专利申请以引用方式并入本文。
本专利技术整体涉及压力换能器。更具体地讲，本专利技术涉及被配置为减小热效应的压力换能器、结合有压力换能器的液相色谱系统以及减小压力换能器上的热效应的方法。
技术介绍
典型的应变仪压力换能器包括完整的惠斯通电桥箔式应变仪，该应变仪直接安装在具有合适的幅材厚度的加压腔上方，以允许位于加压腔和应变仪之间的中间壳体材料的可测量挠曲。应变仪通常将具有用于测量挠曲的两个有效栅格，以及用于完成惠斯通电桥的两个反应性较低的栅格。为了提供准确的读数，应变仪通常必须处于等温条件下。然而，在快速压缩和减压期间，加压腔内的介质的绝热加热和冷却通常会对壳体和应变仪造成热干扰。这种热干扰可能阻止压力换能器准确地测量压力，直到热干扰稳定并且四个换能器栅格已返回到等温状态。在等待应变仪的栅格返回到等温状态时可存在显著延迟。该延迟在行业诸如高效液相色谱(HPLC)中可能是有问题的并且特别不可取，其中在存在于加压腔中的溶剂的快速压缩和减压发生之后，非常快地需要准确读数。例如，在大于5,000psi的压力下操作的色谱溶剂泵在大的压力变化之后立即需要准确的压力读数。因此，被配置为减小热效应的应变仪压力换能器以及减小应变仪压力换能器上的热效应的方法将在本领域中得到良好的接受。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术的特征在于压力换能器，该压力换能器包括由具有第一热膨胀系数的材料制成的主体；流体入口；流体腔，该流体腔由主体包封，与流体入口流体连通；以及应变仪，该应变仪包括与主体可操作地接触的电阻元件，该电阻元件的至少一部分由具有不同于主体的第一热膨胀系数的第二热膨胀系数的材料制成。除此之外或另选地，电阻元件还包括：与主体可操作地接触的第一电阻器；与主体可操作地接触的第二电阻器；与主体可操作地接触的第三电阻器；以及与主体可操作地接触的第四电阻器。除此之外或另选地，第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器和第四电阻器可操作地连接以形成惠斯通电桥，并且第一电阻器和第二电阻器是有效栅格，并且第三电阻器和第四电阻器是平衡栅格。除此之外或另选地，第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器和第四电阻器各自由具有第二热膨胀系数的材料制成。除此之外或另选地，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差值被配置为相对于第二压力换能器减少绝热热脉冲后的稳定时间，该第二压力换能器具有与压力换能器相同的性质，除了第二压力换能器具有良好匹配的热膨胀系数之外。除此之外或另选地，第二热膨胀系数大于第一热膨胀系数。除此之外或另选地，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差值被配置为补偿绝热热脉冲。除此之外或另选地，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差值足够大，使得绝热热脉冲期间的输出电压干扰变为正。除此之外或另选地，有效栅格被定位成靠近流体腔，并且其中平衡栅格被定位成相对于有效栅格在流体腔远侧。除此之外或另选地，平衡栅格被定位成与有效栅格成直线，并且其中平衡栅格相对于有效栅格正交地取向。除此之外或另选地，第一电阻器和第二电阻器由具有第二热膨胀系数的材料制成，并且其中第三电阻器和第四电阻器由具有与第一热膨胀系数和第二热膨胀系数两者不同的第三热膨胀系数的材料制成。除此之外或另选地，第一电阻器直接串联连接到应变仪的第一有效栅格，第二电阻器直接串联连接到应变仪的第二有效栅格，第三电阻器直接串联连接到应变仪的第一平衡栅格，并且第四电阻器直接串联连接到应变仪的第二平衡栅格。除此之外或另选地，第一电阻器并联连接到应变仪的第一有效栅格，第二电阻器并联连接到应变仪的第二有效栅格，第三电阻器并联连接到应变仪的第一平衡栅格，并且第四电阻器并联连接到应变仪的第二平衡栅格。在另一方面，本专利技术的特征在于一种检测压力的方法，该方法包括：提供第一压力换能器，该第一压力换能器具有主体和附接到主体的电阻元件；使主体的第一热膨胀系数与电阻元件的第二热膨胀系数失配；以及利用第一压力换能器检测流体系统的压力。除此之外或另选地，检测压力还包括在绝热热脉冲期间利用第一压力换能器检测压力。除此之外或另选地，该方法包括相对于第二压力换能器减少绝热热脉冲之后的稳定时间，该第二压力换能器具有与第一压力换能器相同的性质，除了第二压力换能器具有良好匹配的热膨胀系数之外。除此之外或另选地，第二热膨胀系数大于第一热膨胀系数。除此之外或另选地，该方法包括在绝热热脉冲期间输出正输出电压。除此之外或另选地，该方法包括利用失配的第一系数热膨胀和第二系数热膨胀来补偿绝热热脉冲。在另一方面，本专利技术的特征在于一种液相色谱系统，该液相色谱系统包括：溶剂递送系统；与溶剂递送系统流体连通的样品递送系统；位于溶剂递送系统和样品递送系统下游的液相色谱柱；位于液相色谱柱下游的检测器；以及压力换能器，该压力换能器被配置为检测液相色谱系统中的位置处的流体压力，该压力换能器包括：由具有第一热膨胀系数的材料制成的主体；流体入口；流体腔，该流体腔由主体包封，与流体入口流体连通；以及应变仪，该应变仪包括与主体可操作地接触的电阻元件，该电阻元件的至少一部分由具有不同于主体的第一热膨胀系数的第二热膨胀系数的材料制成。在另一方面，压力换能器包括：换能器主体，该换能器主体具有流体入口和流体腔，该流体腔与流体入口流体连通并由换能器主体包封；附接到换能器主体的应变仪；以及位于流体腔中的填料主体，该填料主体被配置为减小换能器主体上的绝热热效应。除此之外或另选地，填料主体将流体腔的横截面积减小到减小的横截面积，该减小的横截面积大于或等于流体入口处的入口横截面积。除此之外或另选地，填料主体包含与换能器主体相同的材料。除此之外或另选地，填料主体包含与换能器主体的材料不同的材料。除此之外或另选地，压力换能器是通过压力换能器的流。除此之外或另选地，填料主体是直径小于流体腔的直径并且位于应变仪远侧的流体腔中的圆柱形主体。除此之外或另选地，填料主体是直径小于流体腔的直径并且位于流体腔的中间的管状主体。除此之外或另选地，填料主体延伸流体腔的相当大的长度。除此之外或另选地，压力换能器是死端压力换能器。除此之外或另选地，压力换能器是膜片压力换能器。除此之外或另选地，填料主体不接触流体腔的内表面的感测区域，该感测区域位于填料腔内应变仪的正下方。在另一方面，一种方法包括：提供压力换能器，该压力换能器具有流体入口和流体腔，该流体腔与流体入口流体连通并且由换能器主体包封；将应变仪附接到换能器主体；将填料主体整合在流体腔内；以及利用填料主体减小流体腔的体积。除此之外或另选地，该方法包括相对于第二压力换能器利用填料主体减小换能器主体上的绝热热效应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压力换能器，所述压力换能器包括：/n由具有第一热膨胀系数的材料制成的主体；/n流体入口；/n流体腔，所述流体腔由所述主体包封，与所述流体入口流体连通；和/n应变仪，所述应变仪包括与所述主体可操作地接触的电阻元件，所述电阻元件的至少一部分由具有不同于所述主体的所述第一热膨胀系数的第二热膨胀系数的材料制成。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180524 US 62/6758491.一种压力换能器，所述压力换能器包括：
由具有第一热膨胀系数的材料制成的主体；
流体入口；
流体腔，所述流体腔由所述主体包封，与所述流体入口流体连通；和
应变仪，所述应变仪包括与所述主体可操作地接触的电阻元件，所述电阻元件的至少一部分由具有不同于所述主体的所述第一热膨胀系数的第二热膨胀系数的材料制成。
2.根据权利要求1所述的压力换能器，其中所述电阻元件还包括：
与所述主体可操作地接触的第一电阻器；
与所述主体可操作地接触的第二电阻器；
与所述主体可操作地接触的第三电阻器；以及
与所述主体可操作地接触的第四电阻器。
3.根据权利要求2所述的压力换能器，其中所述第一电阻器、所述第二电阻器、所述第三电阻器和所述第四电阻器可操作地连接以形成惠斯通电桥，并且其中所述第一电阻器和所述第二电阻器是有效栅格，并且其中所述第三电阻器和所述第四电阻器是平衡栅格。
4.根据权利要求2所述的压力换能器，其中所述第一电阻器、所述第二电阻器、所述第三电阻器和所述第四电阻器各自由具有所述第二热膨胀系数的材料制成。
5.根据权利要求1所述的压力换能器，其中所述第一热膨胀系数和所述第二热膨胀系数的差值被配置为相对于第二压力换能器减少绝热热脉冲后的稳定时间，所述第二压力换能器具有与所述压力换能器相同的性质，除了所述第二压力换能器具有良好匹配的热膨胀系数之外。
6.根据权利要求1所述的压力换能器，其中所述第二热膨胀系数大于所述第一热膨胀系数。
7.根据权利要求1所述的压力换能器，其中所述第一热膨胀系数和所述第二热膨胀系数的所述差值被配置为补偿绝热热脉冲。
8.根据权利要求7所述的压力换能器，其中所述第一热膨胀系数和所述第二热膨胀系数的所述差值足够大，使得所述绝热热脉冲期间的输出电压干扰变为正。
9.根据权利要求3所述的压力换能器，其中所述有效栅格被定位成靠近所述流体腔，并且其中所述平衡栅格被定位成相对于所述有效栅格在所述流体腔远侧。
10.根据权利要求3所述的压力换能器，其中所述平衡栅格被定位成与所述有效栅格成直线，并且其中所述平衡栅格相对于所述有效栅格正交地取向。
11.根据权利要求2所述的压力换能器，其中所述第一电阻器和所述第二电阻器由具有所述第二热膨胀系数的所述材料制成，并且其中所述第三电阻器和所述第四电阻器...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·W·贝尔托内，T·J·卡斯塔纳，R·J·杜马斯，
申请(专利权)人：沃特世科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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