一种用于感测过程流体的压力的压力传感器组件，包括传感器本体，其具有形成在其中的空腔以及通向空腔的第一开口和第二开口，第一开口和第二开口构造为施加第一压力和第二压力。位于空腔中的隔膜将第一开口与第二开口隔开，并构造为响应于第一压力和第二压力之间的压力差变形。提供基于电容的变形传感器，其构造为响应于施加至传感器本体的管线压力感测传感器本体的变形。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及用了测量过程流体的压力的类型的压力传感器。更具体地，本技术涉及构造为测量过程流体中的压力差以及管线压力二者的压力传感器。
技术介绍
变送器用在过程监测和控制系统中以测量工业过程的各种过程变量。一种类型的变送器测量过程中的过程流体的压力差。这种压力差测量值随后可以用了计算过程流体的流量。多种技术已经用在这种变送器中的压力传感器中。一种公知的技术是采用可偏转隔膜。测量关于隔膜的电容，隔膜形成电容器的电容极板中的一个。由于隔膜由于施加的压力而偏转，因此测量的电容变化。在这种结构中，压力测量存在大量的误差源。在200年10月 2 日授权给Frick等人的名称为〃 PROCESS PRESSURE MEASUREMENT DEVICES WITH IMPROVED ERROR COMPENSATION(具有改进误差补偿的过程压力测量装置)“的美国专利No. 6，295, 875中提出了一种解决这些误差的技术，通过引用将该美国专利的全部内容结合于此。该专利描述了压差传感器，其包括用了降低测量误差的附加电极。 然而，在一些设备中，期望的是，除了压力差测量，还测量过程流体的管线压力(绝对值或仪表值)。
技术实现思路
需要提供一种用于测量过程流体的压力的压力传感器组件，除了压力差测量以外，还能够测量过程流体的管线压力。本技术的用于测量过程流体的压力的压力传感器组件，其特征在于，包括传感器本体，具有形成在其中的空腔以及通向空腔的第一开口和第二开口，第一开口和第二开口构造为施加第一压力和第二压力；位于空腔中的隔膜，用于响应于压力差将第一开口与第二开口隔开；第一电极，安装在传感器本体的外面，设置为与传感器本体形成第一电容，其中第一电容响应于由传感器本体的变形引起的过程流体的管线压力而变化；和测量电路，连接至所述电极，设置为基于第一电容测量管线压力。本技术的用于测量过程流体的压力的压力传感器组件，还可以包括安装在传感器本体外面的第二电极，并且其中第二电容形成在所安装的第二电极和传感器本体之间。本技术的用于测量过程流体的压力的压力传感器组件，还可以包括安装在传感器本体外面的第二电极，并且其中测量电路具有与基于采用第一电极测量的第一电容和采用第二电极测量的第二电容的管线压力相关的输出。本技术的用于测量过程流体的压力的压力传感器组件，还可以包括构造为承载所述电极的绝缘板。本技术的用于测量过程流体的压力的压力传感器组件，绝缘板可以安装至传感器本体。本技术的用于测量过程流体的压力的压力传感器组件，绝缘板可以安装至支撑装置，该支撑装置安装至传感器本体。本技术的用于测量过程流体的压力的压力传感器组件，绝缘板可以安装至毛细管，该毛细管连接至传感器本体。本技术的用于测量过程流体的压力的压力传感器组件，还可以包括与所述隔膜相关联的压差传感器，该压差传感器具有与基于隔膜在空腔内的运动的压力差相关的输出ο本技术的用于测量过程流体的压力的压力传感器组件，输出可以基于由隔膜形成的可变电容。本技术的用于测量过程流体的压力的压力传感器组件，管线压力测量值可以基于温度被补偿。本技术还提供一种用于测量过程流体压力的过程变送器，包括压力传感器组件，该压力传感器组件包括传感器本体，具有形成在其中的空腔以及通向空腔的第一开口和第二开口，第一开口和第二开口构造为施加第一压力和第二压力；位于空腔中的隔膜，用于响应于压力差将第一开口与第二开口隔开；第一电极，安装在传感器本体的外面，设置为与传感器本体形成第一电容，其中第一电容响应于由传感器本体的变形引起的过程流体的管线压力而变化；和测量电路，连接至电极，设置为基于第一电容测量管线压力。本技术减少了压力测量存在大量的误差源。而且，在压力差测量以外，还测量过程流体的管线压力的绝对值或仪表值。本技术测量过程流体中的压力差以及管线压力二者。附图说明图1示出具有根据本技术构造的过程变送器的过程测量系统。图2为图1的变送器的示意图。图3示出图1的过程变送器的部分的剖视图。图4为压力传感器的用于图示本技术的操作的简化剖视图。图5为包括用来测量管线压力的电极的压力传感器的剖视图。具体实施方式本技术提供用于确定用于基于电容的压力传感器的管线压力和压力差的设备和方法。通过计算在多个基于电容的压力传感器中的合适的电容的和的比率(ratio of sum)或比率的和(sum of ratio)，可以确定过程流体的压力差。如在
技术介绍
部分中讨论的那样，在一些设备中，除了压力差测量，可能还希望测量管线压力(绝对值或表压值)。在 Donald Ε. Harasyn 等人于 2005 年 5 月 27 日递交的、名称为〃 LINE PRESSURE MEASUREMENT USING DIFFERENTIAL PRESSURE SENSOR"美国共同未决专利申请11/140，681和与本申请共同转让的DavidA. Broden等人于2005年5月洸日递交的、名称为“PRESSURE SENSOR USING COMPRESSIBLE SENSOR BODY”的美国专利申请11/138，977中示出并描述了用来测量管线压力的一种这种技术，通过引用将这两个美国专利申请的全部内容结合于此。图1大体示出了过程测量系统32的环境。图1示出了包含处于压力下的流体的过程管道30，其连接至用于测量过程压力的过程测量系统32。过程测量系统32包括连接至管道30的导压管道34。导压管道34连接至过程压力变送器36。基本元件33，如孔板、文丘里管、流量喷嘴等等，接触过程管道3中的在导压管道34的管子之间的位置处的过程流体。基本元件33在流体流经基本元件33时在该流体中引起压力变化。这种压力变化(压力差变化)与过程流体的流量相关联。压差传感可以用来测量这种压力差变化，并且测量电路用来提供与过程流体的流量相关的输出。变送器36为接收通过导压管道34的过程压力的过程测量装置。变送器36感测过程压力差，并将它转化为过程流量的函数的标准传输信号。过程回路38优选从控制室40向变送器36提供功率信号，并提供双向通信，且可以根据多个过程通信协议进行构建。在图示的实施例中，过程回路38为二线回路。二线回路用来在正常操作期间以4-20mA信号将所有的功率和所有的通信传递至变送器36，或传递来自变送器36的所有的功率和所有的通信。计算机42或其它信息处理系统通过调制解调器44或其它网络接口用于与变送器36通信。远程电压源46向变送器36供电。过程控制回路的另一个例子是无线通信，其中数据或者直接无线传输至中央位置，或者传输至网状网络类型结构，或采用其它技术。图2为压力变送器36的一种实施方式的简化结构图。压力变送器36包括通过数据线66连接在一起的传感器模块52和电子元件板72。传感器模块电子元件60连接至接收施加的压力差M的压力传感器56。数据连接器58将传感器56连接至模数转换器62。 任选的温度传感器63与传感器模块存储器64 —起被图示。电子元件板72包括微计算机系统74、电存储器模块76、数模信号转换装置78和数字通信块80。与感测的压力相关的输出在回路38上提供。图2还示意性地图示了基于外本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·P·舒尔特，大卫·G·泰森，安德鲁·J·科乐森斯基，
申请(专利权)人：罗斯蒙德公司，
类型：实用新型
国别省市：
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