具有填充管的压力变送器制造技术

本实用新型专利技术公开一种压力变送器，具有压力传感器、隔离隔膜和填充管。压力传感器模块主体中的内部通道填充有隔离流体并且提供流体连接。隔离流体将来自第一隔离隔膜组件的压力连接到压力传感器。填充管的第一夹紧部径向变窄成大致实心的圆柱形横截面以形成耐高压循环的第一主密封件。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及包括与工业过程流体隔离的压力传感器的工业过程压力变送器。更具体地，本技术涉及在这样的变送器中的隔离系统的密封。
技术介绍
工业过程控制系统用于监测和控制用来产生和传输流体等的工业过程。在这样的系统中，测量诸如温度、压力、流量以及其他的“过程变量”通常是非常重要的。过程控制变送器用于测量这种过程变量和传输与测量的过程变量相关的信息返回到诸如中心控制室的中央位置。一种类型的过程变量变送器是测量过程流体的压力并且提供与测量的压力相关的输出的压力变送器。此输出可以是压力、流量、过程流体的液位或其他过程变量。变送器被配置为传输与测得的压力相关的信息返回到中心控制室等。传输通常在二线式过程控制回路上进行，然而，可以使用包括那些使用无线技术的其他过程控制回路。过程流体的压力通过一些种类过程联接器被连接到过程流体变送器。例如，过程流体变送器可以包括用在诸如天然气、石油等工业过程中的部件。一些材料可能处于非常高的压力下。这些高的压力可以包括在诸如几个月或几年的长时间期间内重复的周期性的压力脉冲，使管道和其他机械部件反复地周期地接触过程流体。需要改善压力变送器以在长的时间期间内承受在高压过程流体上的反复周期性压力脉冲。
技术实现思路
根据本技术的一个方面，提供了一种压力变送器，包括:压力传感器模块主体、压力传感器、连接到第一过程压力的第一隔离隔膜组件、和第一填充管；在压力传感器模块主体中的第一内部通道，第一内部通道将压力传感器、第一隔离隔膜组件和第一填充管彼此连接；在第一内部通道中的第一隔离流体，第一隔离流体将源自第一隔离隔膜组件的压力连接到压力传感器；和第一填充管的第一夹紧部，第一夹紧部径向变窄成大致实心的圆柱形横截面以形成第一主密封件。较佳地，上述压力变送器进一步包括:焊缝，该焊缝密封第一夹紧部的外端，以形成第一辅助密封件，第一辅助密封件是第一主密封件的冗余。较佳地，在上述压力变送器中，隔离隔膜组件可以包括第一隔离隔膜，并且可以通过封闭第一夹紧部设置第一隔离流体的体积，使得第一隔离隔膜在封闭完成以后能够偏转通过压力传感器的满刻度压力测量范围。较佳地，在上述压力变送器中，压力传感器可以包括压差传感器，压力传感器模块可以包括第二隔离隔膜组件、第二填充管和与第一内部通道隔离的第二内部通道，第二内部通道可以将压差传感器、第二隔离隔膜和第二内部通道彼此连接，并且第二填充管可以包括第二夹紧部，第二夹紧部径向地变窄成大致实心的圆柱形横截面以形成第二主密封件。根据本技术的另一个方面，提供了一种压力变送器，包括:压力传感器模块主体、压差传感器、能够连接到第一过程压力的第一隔离隔膜组件、和第一填充管；在压力传感器模块主体中的第一内部通道，第一内部通道将压差传感器、第一隔离隔膜组件和第一填充管彼此连接；在第一内部通道中的第一隔离流体，第一隔离流体将源自第一隔离隔膜组件的压力连接到压差传感器；和第一填充管的第一夹紧部，第一夹紧部径向地变窄成大致实心的圆柱形横截面以形成第一主密封件。较佳地，上述压力变送器进一步包括:焊缝，该焊缝密封第一夹紧部的外端，以形成第一辅助密封件，第一辅助密封件是第一主密封件的冗余。较佳地，在上述压力变送器中，隔离隔膜组件可以包括第一隔离隔膜，并且可以通过封闭第一夹紧部设置第一隔离流体的体积，使得第一隔离隔膜在封闭完成以后能够偏转通过压力传感器的满刻度压力测量范围。附图说明图1-2示出示例性过程压力变送器。图3示出用于连接压力变送器到过程流体的过程连接器的示例。图4示出压力传感器模块，该模块是过程压力变送器的部件。图5示出填充有隔离流体的压力传感器模块。图6示出填充管夹紧(crimp)以后图5的压力传感器模块。图7A示出填充管的夹紧部的放大视图。图7B示出沿着图7A中线7B-7B的、填充管的未被夹紧的部分的剖视图。图7C示出沿着线7C-7C的、填充管的夹紧部的剖视图。具体实施方式如在
技术介绍
部分中讨论，压力变送器通过某种类型的过程连接器连接到过程流体。在许多情况下，这种连接其隔离变送器的压力传感器与过程流体的物理接触。例如，过程流体可以被配置为施加压力到隔离隔膜，隔离隔膜传送压力到在填充管中载送的填充流体。填充流体然后施加压力到压力传感器，用于检测。在装置的制造过程中，填充流体通过在填充管中的开口被引入填充管。在典型的现有技术设计中，该开口通过夹紧填充管的一部分被密封，并且在夹紧处密封填充管。然而，在一个方面，本技术认识到，在产生夹紧的位置，填充管会遭受很大的压力，并且在施加高压时经历膨胀和收缩。这中活动随着时间的推移可能使填充管疲劳，导致故障。正如下面更详细地讨论的那样，本技术提供了解决了这个问题的用于填充管的新的夹紧配置以及实现其的方法。在结合附图的以下讨论的实施例中，公开用于工业过程压力变送器中的填充管的夹紧。填充管填充有隔离流体。夹紧位于填充管的夹紧部上，夹紧部皱缩成大致实心的圆柱形横截面，以形成填充管的主密封件。主密封件密封填充管中的隔离流体。圆柱形横截面的使用提供免受与非圆形夹紧相关的大的应力集中的影响的、基本上对称的密封形状。圆柱形横截面在长期的在一些工业设施中遇到的OPSI到15，000PSI的压力范围中的高压循环期间尤其耐开裂。当在苛刻的工业应用中使用时，工业过程压力变送器的使用寿命被延长。图1-2示出示例性压力变送器100的正视图和侧视图(部分剖开)。压力变送器100包括封闭电子电路(图1-2中未显示)的电子壳体101。压力变送器100包括压力传感器模块102，压力传感器模块102容纳隔离隔膜109、110、压力传感器140、填充管107、108和相关联的传感器电路(在图4中示出)。正如在下面更详细描述的，填充管107、108由具有大致实心的圆柱形横截面的夹紧部111、113夹紧。夹紧部111、113具有对称的圆形横截面，并且由于高压而均匀地分布应力，从而降低应力集中，特别是在管107、108的夹紧部分和未夹紧部分之间的过渡区域中。夹紧部111、113提供用于在压力传感器模块102中包含受控量的隔离流体(示于图5、图6、图7B中)的主密封件。由夹紧部111、113提供的主密封件径向地对称，并且对由连接到压力传感器模块102的过程流体中反复的高过程压力循环引起的破裂提供高水平的抵抗性。压力传感器模块102包括通过螺栓105栓接到压力法兰104的压力传感器模块主体92。螺栓105还穿过法兰适配器管接头118。法兰适配器管接头118具有能够连接到螺纹过程管道(图中未显示)的螺纹入口。压力法兰104将一种或多种过程流体压力106连接到用于压力测量的变送器100。压力法兰104起过程联接器的作用。在压力变送器100中的电子电路被连接到过程回路103，过程回路103给压力变送器100供电并且提供在过程控制系统中使用的双向通信。在下面结合图3更详细描述压力传感器模块102到压力法兰104和螺栓105的连接。图3示例性性地图示在图1-2中显示的压力传感器模块102的压力传感器模块主体92、压力法兰104、法兰适配器管接头118和螺栓105的分解视图。图3示出隔离隔膜109,110的焊接到压力传感器模块主体92的外表面。压力传感器模块主体92包括围绕隔离隔膜109、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力变送器，其特征在于包括：压力传感器模块主体、压力传感器、连接到第一过程压力的第一隔离隔膜组件、和第一填充管；在压力传感器模块主体中的第一内部通道，第一内部通道将压力传感器、第一隔离隔膜组件和第一填充管彼此连接；在第一内部通道中的第一隔离流体，第一隔离流体将源自第一隔离隔膜组件的压力连接到压力传感器；和第一填充管的第一夹紧部，第一夹紧部径向变窄成大致实心的圆柱形横截面以形成第一主密封件。

【技术特征摘要】
2012.09.27 US 13/628,3841.一种压力变送器，其特征在于包括: 压力传感器模块主体、压力传感器、连接到第一过程压力的第一隔离隔膜组件、和第一填充管； 在压力传感器模块主体中的第一内部通道，第一内部通道将压力传感器、第一隔离隔膜组件和第一填充管彼此连接； 在第一内部通道中的第一隔离流体，第一隔离流体将源自第一隔离隔膜组件的压力连接到压力传感器；和 第一填充管的第一夹紧部，第一夹紧部径向变窄成大致实心的圆柱形横截面以形成第一主密封件。2.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于，进一步包括: 焊缝，该焊缝密封第一夹紧部的外端，以形成第一辅助密封件，第一辅助密封件是第一主密封件的冗余。3.根据权利要求1所述的压力变送器，其中，隔离隔膜组件包括第一隔离隔膜，并且通过封闭第一夹紧部设置第一隔离流体的体积，使得第一隔离隔膜在封闭完成以后能够偏转通过压力传感器的满刻度压力测量范围。4.根据权利要求1所述的压力变送器，其中，压力传感器包括压差传感器，压力传感器模块包括第二隔离隔膜组件、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·马修·斯特瑞，肯尼思·古特森，
申请(专利权)人：罗斯蒙德公司，
类型：实用新型
国别省市：