专利名称：差动压力传感器的制作方法
背景技术：
本发明涉及过程控制装置，具体涉及到对差动压力传感器的改进。差动压力传感器是用来测量两压力间的差，并响应测量结果产生通常以显示形式表明的输出信号。
差动压力传感器一般用于要求测量压力或测量与气体和液体有关的其它变量例如它们的流率等的过程控制系统中。典型的差动压力传感器有两个工作膜片各自与待比较的两种流体压力之一相接触，同时有一个变换器。在各工作膜片与变换器之间的封闭室中设有惰性的充填流体，用来将压力从工作流体传递给变换器。各工作膜片响应例如从输入工艺管道所施加的一种流体的压力而偏移。上述变换器则响应此工作流体的两压力间的差而产生指示或控制用的电输出信号。产生电输出信号的压力传感器通常包括处理此变换器信号的同时通过直读式仪表将其显示的和/或将此处理过的信号加到计算机或其它电子器件中的电子电路系统。
周知有两种具常规结构的压力传感器两块工作膜片共用同一平面的平面结构，以及两块工作膜片处在不同平面中且按背对背方式配置的双平面结构。上述传统的平面型传感器具有的电子装置机壳在传感器的取向使工作膜片的平面为垂直时一般依水平方向延展。这样的构型可能需用特殊的构件来安装此传感器。此外，所述电子装置机壳相对于膜片平面偏移得常常难以看清此机壳上的直读式仪表。
传统的平面型传感器的另一缺点是电子电路系统与热工艺管道邻近。特别是在一种先有的构型中，这种差动压力传感器接近高压与低压输入工艺管道。此种工艺管道常会将热辐射给传感器的电子器件，形成热的工作环境。于是传感器就较易出现电气故障。此外，电子器件暴露于不必要的高温条件下则会缩短寿命。
先有技术的传感器的再一缺点是常规传感器的机壳组件限制了工作膜片的尺寸。大的膜片直径是有利的，因为这时的膜片具有相应低的弹簧刚度，从而能提高测量灵敏度。膜片的体积弹簧刚度与膜片直径的六次方成反比。但是，先有技术的压力传感器结构限制工作膜片的直径以避免过大的尺寸，其结果则产生较大的膜片弹簧刚度。
于是先有技术的压力传感器便借助薄的膜片来实现有效的弹簧刚度。这样就带来了膜片有渗漏风险的严重问题。
传统的平面型压力传感器试图通过采用配接法兰盖与安装压力传感器的既有组件相结合的方式来解决前述的安装问题。但这种解决方法既增加了系统的重量也加大了它的成本。
传统的双平面型传感器较重也较昂贵。其中另增加的重量至少是部分由于安装到工作膜片上方的大型双重工作盖，还由于有关的盖的安装构件的重量所致。
上述两种传统的结构的另一缺点是其中的电子电路系统易受流体噪声的影响，例如机械震荡、管道振动以及类似的机械扰动等的影响。因此，这类压力传感器在发生机械扰动时容易产生测量误差。
鉴于传统的压力传感器上述的和其它的缺点，本发明的目的之一在于提供较轻和较价廉的耐用的差动压力传感器。
本发明的另一目的在于提供具有较易观察的直读式指示器的压力传感器。
本发明的又一目的在于提供能安装较大直径工作膜片的具有较小尺寸的传感器机壳。
本发明的再一目的在于提供较易装配和较易安装的传感器机壳。
本发明的又另一目的在于提供这样的压力传感器，它能屏蔽其中的电子器件不受热的工艺管道的高温影响，从而可使电子器件保持于较冷的环境之中。
本发明还有一个目的在于提供这样的压力传感器，它能在测量受到振动和其它机械噪声干扰的流体时，使性能损失最小。
本发明其它的一般性目的与特殊性目的将根据附图和相继的说明，部分地是明显的和部分地是显然的。
发明概述本发明是以具有体部、膜片件、法兰盖件以及第一与第二压力通道的压力传感器来达到上述的和其它的目的的。体部一般竖直安装，并在此竖直方向上包括上面开有基本上位于相同垂直位置的第一压力口和第二压力口的一垂直表面。有一变换器安装件与此体部连接且位于这两个压力口之上。膜片件则构造成为能分别关闭第一与第二压力口的第一与第二工作膜片。
上述结构在一实施例中包括有整体式的肋状件，它们对体部提供支承并增加了它的结构刚性。此体部最好具有可把变换器安装件安装到体部本身上的并能使它们之间隔热的颈部。
根据本发明的一个方面，法兰盖件叠置在膜片件之上，并以能卸下和可更换的方式安装于体部之上。此法兰盖件构型成具有第一和第二压力孔，它们分别使第一和第二压力输入管道中的流体与第一和第二工作膜片相结合。
第一和第二压力通道至少是部分地伸入体部之内，并分别使第一和第二压力口与变换器安装件通连。本发明的压力传感器具有阻燃件，它设在第一和第二压力通道的至少一个之中，处于变换器安装部中的探头器件和一工艺输入管道之间的流体通道之中。此阻燃件于是便在安装好的探头器件和测量中的工作流体之间引入了一堵火障。
根据本发明的另外方面，变换器安装件上安装有这样一种探头器件，它与第一和第二压力通道成流体连通，并沿体部的竖直方向位于工作膜片上方。这一探头器件包括一变换器，后者至少是部分地位于此探头器件的相对的第一与第二面之间，用来产生差动压力信号。此变换器对施加到第一和第二压力孔上压力的差作出响应。
上述探头器件最好具有一过量程保护件，保护变换器不受超出量程值的压力波动的影响，在一优选实施例中，此过量程保护件叠置在至少是第一压力通道之上，且与体部成为整体。
根据本发明的其它方面，体部最好具有整体式结构，且最好包括一支承件用来以可卸下和可更换方式将体部装附于一安装管或其它外部传感器支承结构上。
在本发明的压力传感器的一优选实施例中，体部的构型为第一和第二压力口相对设置且基本上相互平行。在一实施例中，这两个压力口例如取背对背设置。法兰盖件包括有第一和第二工作盖，它们分别叠放在第一和第二工作膜片上。用通常是螺纹式的例如为机制螺栓的紧固件将各工作盖固定到体部上。
在本发明的压力传感器的另一优选实施例中，第一和第二压力口是平面形式的并沿水平方向并列设置。在此实施例中，置放于第一和第二压力口上的膜片件的两个工作膜片是形成在同一平面内。为了安装法兰盖件，体部上所设的紧固件置纳孔最好位于界定一非正方的四边形的路径的两个角隅中。这些个置纳孔中的紧固件将法兰盖件以可卸下和可更换的方式安装到体部上。在一优选实施例中，上述紧固件置纳孔则是位于非正方四边形的四个角隅的每一个处。这种四边形的一种优选形式是具有通常在30和40度之间锐的内角的平行四边形。在一种最佳构型中，此锐角约34度。
紧固件与置纳孔的上述位置，即位于非正方四边形的角隅，允许以较小的空间装放下大直径的工作膜片。这样就能使压力传感器具有较高的灵敏度而尺寸相当小。
后一个优选实施例的压力传感器的体部具有腹板状结构，在竖直方向上形成与一背面相分开的垂直延伸和平坦的正面。紧固件置纳孔穿过此腹板状构件，即穿过此正面与背面之间，同时部分地穿过法兰盖件。这样的结构允许紧固件能从腹板状结构的背面将法兰盖件安装到体部的正面上。
根据本发明的另外方面，所述阻燃件与过量程保护件是流体地串联连接的。过量程保护件最好叠置在位于第一压力通道中的阻燃件之上。这样的构型给出了能减弱流体噪声的液压组件。
借助本发明的差动压力传感器的上述结构特点以及以后列述的其它特点，可以获得紧凑、较轻、较廉价和较易制造的压力传感器。此外，这种压力传感器易于将直读式仪表安装到第一与第二压力口的上方而便于观察。这种平面型压力传感器的其他特点包括有一尺寸较小但可以容纳较大直径的膜片的机壳。工作膜片直径的加大减小了膜片的弹簧刚度，从而提高了压力测量的精度。
本发明的上述特点和其它特点可以从附图以及后继的描述中获得理解。
附图简述本发明上述的和其它的目的、特点与优点可以从下面的说明中并从附图中弄清，在不同的附图中是以相同的标号指示相同的部件。这些附图阐明了本发明的原理，但是并未按比例示明相对尺寸。
图1是图9与10的双平面型压力传感器的透视图；图2是根据本发明一实施例的并连带有安装构件的压力传感器的透视图；图3是图2中压力传感器的局部透视图；图4是图2中压力传感器的分解图；图5是图4中所示法兰盖的透视图；图6是图4中压力传感器的局部示意图，经部分断开，并概示了探头组件80中各器件重新定位的情形；图7是图3的压力传感器所选部件的另一分解图；图8是图3中压力传感器一部分的示意剖面图，概示了各部件重新配置的情形，表明了此传感器高与低压侧的充填流体通道；图9是本发明的双平面压力传感器的优选实施例的分解图；图10是图9中压力传感器组装好后的示意性剖面侧视图，概示了各部件重新配置的情形；图11表示图1中的压力传感器连接有工艺管道并取用来排空气体的方向；而图12表示图1中的压力传感器连接有工艺管道并取用来排空液体的方向。
示例性实施例的描述本发明第一实施例的压力传感器确定两条输入工艺管道间的压力差。此传感器包括具有法兰盖部和腹板部的探头体部以及各由隔离膜片封闭的一对平面开口。这两个膜片通过惰性的充填流体与一探头器件成压力通连。压力的输入给膜片施加了压力，借助充填流体而传递给探头器件。此探头器件响应所施加的压力产生一信号，来表明这两条压力输入管道间的压力差。探头体部则采用能适应相应大的膜片的对角螺栓孔构型。较大的膜片有相应的较低的弹簧刚度，因而具有较高的测量灵敏度。
这种压力传感器还将一探头组件安装到上述探头体的最上端，此探头体则包括整体安装的过量程膜片；这一过量程膜片保护安装于探头组件内的探头器件不受过量程压力的影响。探头体还在输入工艺管道与探头组件之间提供了高的热阻，使探头与相关的电子器件不受有害的高温影响。
传感器的螺栓孔还将紧固件安装成使其整个长度被探头体覆盖或罩住。屏蔽式的螺栓通过沿其长度将温度保持为或接近于探头体的温度，而有助于防止加到压力孔的工作流体漏泄。
图2表明的平面型差动压力传感器10是用来在连接到两个输入工艺连接件18，18上的两条压力输入管道之间，也即在两个不同流体压力之间，测量压力差。压力传感器10有一法兰盖14，借助工艺连接件18来安装例如工艺管道的两条压力输入管道，同时具有一个与法兰盖14装配的整体式体部件16。在这种布置下，整体式体部件16把响应上述两压力输入的压力传送给安装有体部件16并在图4中表示为探头组件84的变换器。根据此响应，变换器即产生一信号表明上述两输入管道间的压力差。电子装置机壳13内的电子电路系统处理此变换器信号，且其一般包括有输出显示器12。机壳13安装在体部件16上。
传感器10安装于安装托架20上，后者则由U形螺栓21和相联的螺母固定于固定支架19上。图示的传感器10还有一对支承件，如图7中所示的肋式支承件22，能以可卸下和可更换的方式将传感器10固定于安装托架20之上。
传感器10的装配好的法兰盖14和体部件16形成了如图3所示的探头组件机壳15，后者具有穿过法兰盖14的第一和第二压力孔24A和24B。带螺纹的螺栓孔26纳置工艺连接件18的紧固件，见图2。上述机壳通常依所示的竖直取向安装，而这里的压力孔则沿水平方向分开并处在相同高度上。
体部件16有一整体的颈部28终止于设在此体部件最上方的变换器安装部30处。所示的安装部30具有位于一同心第二表面32B下方的第一环形表面30A。从第二表面30B向上延伸出一偏心管状支座30C。在另一实施例中，支座30C可以具有与图9中所示形状相配合的形状。所示的表面30A和30B相对于垂直的轴线23同心，同时支座30C则相对于此轴线偏移开。支座34的底面30D如图所示是由第二表面30B形成，且如图3与4所示为一环纹面，例如有同心的和圆形的峰与谷。颈部28横切轴线23有一缩小的横剖面，用来阻滞热从此颈部下方的压力输入管道传导到电子装置机壳13中，以保护其中的电子电路系统，同时阻滞热传给探头组件84，此机壳与探头组件则是安装在颈部上方。在颈部28的结构中由图6所示的至少一个热阻室形成的空隙进一步减小了此颈部的横剖面，从而改善了上述的隔热性。颈部28这样便为变换器安装部30和机壳13在体部上提供了牢固的机械支承，而且还在探头组件机壳15与电子装置机壳13之间提供了一道较高热阻。
再次参看图2与3，所示的仪表机壳13通过装配到由前述第一与第二表面30A与30B所形成的环形台肩上的一安装环13A上而落定到探头组件机壳15上。在一优选实施例中，安装环13A是沿第一环形表面30A焊接到所述体部的变换器安装部30上。安装环13A阻滞了热从所述的两条压力输入管道传导到电子装置机壳13，从而传导到此机壳内对热敏感的电子电路系统上。
参考图3与6，第一与第二通道36与38分别通到安装部件30的第二表面30B与底面30D并垂直向下延伸入体部件16。此压力通道36、38分别与横向的因而是水平延伸的在体部件16中的第一与第二压力口34与35(图8)连通。压力通道36、38与压力口34和35一起，使施加到压力孔24A、24B处的压力通连到安装部30以作用于探测器件89。
图3、4、5与7中所示的排放孔40A和40B在法兰盖14内延伸，分别横切并连通压力孔24A与24B。排放孔40A和40B允许从传感器10中排出流体。在探头组件15取竖直方向时，孔40A与40B与孔24A与24B都是沿水平延伸。排放孔在传感器10工作时是由例如带螺纹的柱塞封闭。
参看图4与8，所示的体部件16是由整块金属铸件机加工而成。体部件16是由大体垂直的较薄的腹板44构成。腹板44的正面44A基本上是平坦的，且有两个圆形凹座41A和41B，每个如图所示具有一批同心的圆形环纹面。这两个凹座分别开有第一和第二压力口34、35(图8)，它们使凹座41A和41B与压力通道36、38之间形成压力通连。
图示的体部件16有四个贯穿腹板44的螺栓孔42，它们位于界定一非正方四边形的路径的四个角隅处。在本发明的一优选实施例中，如图4所示，螺栓孔42是位于由路径16B(虚线所示)表明的平行四边形的四个角隅处。此平行四边形有从约30°至约40°的锐的内角且具有约34°的最佳的锐的内角。这一特定构型能如下述适应相应大的工作膜片。
所述这对肋式安装支承件(图7)沿水平方向从大体垂直的腹板44的背面44B突伸出。这种安装支承件如图所示构造成能在起到安装件作用的同时，可在结构上增强体部件16，即增强腹板44并把应力分配到整个体部件16上。
法兰盖4如图4、5与7所示，最好是单件式机加工的金属铸件，上面开有压力孔24A与24B。朝向组装好的传感器10中的体部件16的法兰盖14的背面14B凹入形成两个基本上是圆形的腔室61和62，该两腔室与压力孔24A和24B连通，在组装好的机壳15中背面14B叠置到体部件16的环纹式凹座41A和41B上。垫圈槽59、59与腔室61、62同心，用来安置可变形的密封垫圈50、50。螺纹孔60形成为部分地穿过法兰盖14并纳置螺栓64。孔60与体部件16的孔42对准。
法兰盖14和体部件16各有四个螺栓管套部14C和16C，每个螺栓管套部基本上是沿着螺栓64的整个长度包围从而套住此螺栓。法兰盖和体部件的管套部在各个螺栓64之上沿着其在两个组装起来的传感器组件即法兰盖14和体部件16之间的通道形成了连续的封套。将各个螺栓完全封罩住可以保持螺栓在其长度上沿轴向有恒定的温度，这样也就改进了它的工作性能。这种工作性能的优点包括由于减少了螺栓的热松驰或侵蚀而减少了加到压力孔24A和24B的工作流体发生的漏泄。
图示的排放孔40A、40B在法兰盖14之内分别于法兰盖14每一侧的外周面与腔室61和62之间延伸。开有中央通道74A的带螺纹的排放孔堵74位于前述各排放孔之中。在中央通道74A内安置可拆除或可变换的排放柱塞74B，用来有选择地密封闭合的排放孔，或用来打开此排放孔而将由压力孔24A和24B载运到法兰盖14的流体排出。
从图5中可以清楚看到，排放孔40A、40B各自沿着横切压力孔24A和24B的轴线53A和53B的轴线52共轴。孔40A、40B分别贯穿室61、62，而在法兰盖14的外周面和室61、62之间沿着偏离图示这两个室的横剖面的水平直径的一条几何弦延伸。
当法兰盖14在图示的竖直方向与体部16相组配时，各排放孔便在相应的腔室的中部上方与此腔室相通。这样的取向使气体能在密封排放孔的排放柱塞74B除去时从室中排出。相反，当法兰盖14倒转时，上述排放孔便位于腔室61、62的中部下方。在这样的取向下，这两个孔便可用来从室中排出包括冷凝物在内的液体。法兰盖14最好带有一方向指示器141，设在能观察到的外表面上并处于与图示孔40A和40B垂直偏心位置相对应处。这样，通过目视检查就可知此法兰盖是用于排气或相反用于排液。
法兰盖14在组装好的传感器的背离体部件16的正面14A(图4)上形成有两个工艺凸台54和56，同时开有带螺纹的螺栓孔26。前述的工艺连接件18、18(图2)安置于工艺凸台54、56上，并且由拧入到螺栓孔26内的螺栓(图2)固定。工艺连接件18、18将压力孔24A、24B连接到高压与低压输入工艺管道上(图2)。在一优选实施例中，工艺连接件18、18使高压输入管道与压力孔24B相连，而使低压输入管道与压力孔24A相连。
图4是压力传感器10的分解图，其中示明的薄的平坦膜片板46取与体部件16的腹板正面44A相吻合的形状并叠置于此面之上，这样就覆盖住有环纹的凹座41A、41B。膜片板46在与螺栓孔42相配合的位置上冲有孔。此膜片板46在有环纹的凹座处形成了一对平坦的膜片46A和46B(图8)。
参看图3、4与8，当探头组件机壳15已装配好并用后部安装螺栓64固定时，上述两膜片46A和46B便是由叠置于体部件16的环纹式凹座41A和41B上的部分形成。膜片46A与46B最好取图8所示的同心圆形环纹面形，它们一般同凹座41A与41B的环纹面共形并相配合。此外，在图示的优选实施例中，两个膜片46A、46B是由同一膜片板形成，而得以使配合的膜片的性能特征严格一致。尽管图示的实施例采用了单一的膜片板，但本领域内行的人当知可以采用几块独立的膜片板。
再来参看图4，有一构型与体部件16的面44A类似的薄而平的焊合板48叠置于膜片板46的暴露的正面上。焊合板48上开有与所述螺栓孔对准的孔，且最好具有由两个圆孔48A和48B构成的一组孔，每个圆孔的直径D1等于或略小于环纹式凹座41A、41B的直径。在探头组件机壳15的优选组合形式中(图3)，例如通过激光焊接将焊合板48的周边与圆孔48A和48B的周边焊合到膜片板46和体部件16之上，焊合板48气密地把膜片板46封接到体部16上。可变形的垫圈50、50安装到围绕口48A和48B形成的焊缝上，而且各个垫圈的周边最好是在各个孔48A和48B的焊道内部，以保证气密封接并防止工作介质损害(例如化学侵蚀)焊接部分。
法兰盖14背面14B的各腔室61和62的直径最好等于或略小于焊合板的孔48A和48B的直径D1。在一优选实施例中，法兰盖腔室61和62可使通过各工艺连接件18、18所施加的输入工作介质作用到叠置于有环纹区域的膜片板的整个区域上，例如作用到由腔室61、62所限定的膜片46A和46B的整个面积上。
图示法兰盖14的周边形状一般与焊合板48、膜片板46以及体部件16的腹板面44A相匹配。如图所示的沿轴向相继装配的形式，将膜片板46、焊合板48与垫圈50装配到体部件16与法兰盖14之间(图3与4)。膜片板46、焊合板48、体部件16与法兰盖14可以由各种抗侵蚀材料例如不锈钢制成。
再次参看图4，阻燃件68与70分别设在第一与第二压力通道36、38之中，同时阻燃件68例如通过平头焊接沿压力通道36的孔口36A固定到体部件16上。这两个阻燃件沿轴向与通道的壁部相分开，形成具有选定尺寸的间隙。在所示的实施例中，阻燃件70位于第二压力通道38之中并完全围绕通道孔口38A焊合，由此而形成了不透流体的密封。各个阻燃件68和70由于防止了火焰而起到火障的作用，在罕见的情况中，这样的火焰是由于探头组件中产生的电信号引发，而此阻燃件则会防止此火焰沿压力通道36、38下行而进入输入工艺管道内。这两个阻燃件还起到流动阻体的作用，使起因于管道振动、震荡、紊流和类似机械扰动的流体噪声受到扼制。
此外，图示的阻燃件70还有一在其上端的圆柱形突起70A以及一同心的纵向延伸的圆柱形主体70B。阻燃件70也还有一个穿过突起70A且部分进入主体70B中的中央孔70C，如图6所示，此阻燃件中的一个一般水平的圆柱形通道70D则横切并等分此中央孔70C。此水平通道70D与纵向孔70C提供了一条通道，让充填流体例如液压油通过，环绕阻燃体70B而进入压力通道38。阻燃件68和70以及所控制的间隙有效地消除了通过此狭窄通道的任何火焰锋。这是由于此间隙的间隔不能维持足以保持此火焰锋的温度。
如图4、6与8所示，探头组件80包括有一过量程膜片82、芯片载体84、安装片86(例如最好由环氧树脂制成)以及管座88。所示的管座88具有一个基本上是圆形的实心主体88A，从此主体的平顶面88B有一系列的变换器引出线孔88C和充填管孔88D、88E与88F伸入到主体88A内。参看图6，有一大致矩形的腔88G形成了在管座88的相对底面88H上的凹座。图示的管座88有一个在顶面88B和底面88H间延伸的第一孔88D，以及部分地通过管座主体88A并同一横向孔88I连通的第二孔88E。第三孔88F如图8所示，在顶面88B和底面88H之间延伸，与第一孔88D类似。
从图8中可以极清楚地看到，所示的芯片载体84有一安装压力探头器件89的介电体。为便于看清，所示的探头组件80在横剖平面内有一充填管92。有一组电触针84B通过引线接合件与探头器件89的接点连接并从顶表面84C向上延伸。包含于此作为参考的美国专利5285690号中还描述到一种适用作芯片载体84的探头器件。在所示的实施例中，此探头器件的顶表面感测低压输入管道中的流体压力，而此探测器件的底表面则感测高压输入管道中的流体压力。在另一优选实施例中，此探头器件的高压与低压侧能用与存储于存储器中的软件代码一起操作的数字逻辑组件进行电子方式的切换，并且该逻辑组件通常置于电子装置机壳13内(图1与2)。
再来参看图4与6，安装片86置放于芯片载体顶表面84C的上方，当加热到选定的高温时，即将芯片载体84气密封接到管座88上。芯片载体84与安装片86设置于上述矩形腔88G内，而电触针84B则向上延伸穿过管座的开设在顶面88B上的管座孔88C。最好将一电绝缘罩90安装于电触针84B之上以便使这种针在芯片载体孔内定中，同时使针与管座88绝缘。
过量程膜片82最好制有与安装部30的底面30D(图3)的环纹面配合的同心环纹面，并沿圆周边焊合到管座底面88H上。膜片82的直径与管座88的外径严格一致。
在所示实施例中，探头组件80安置于环形安装座30C中，而过量程膜片82则叠放于第一压力通道36上。这种构型使膜片82设置为和芯片载体84与机壳15上下邻接。探头组件80通过将管座88沿它的上周边焊合到环形安装座30C上而由焊道32(图8)固定和密封到安装部30之上。
在上述结构下，过量程膜片82与芯片载体84紧邻，并在两相对侧上受到相应于探头器件89所受相同高压与低压的压力。于是过量程膜片82在过量程期间可通过充分地弯折，使得隔离膜片46A与46B向外抵靠有环纹的凹座41A和41B，而有效地保护探头器件免受过压，由此限制通到此探头器件上的过量压力的范围。
将过量程膜片82设置与探头组件机壳15和芯片载体84上下邻近，能使得体部件16以许多方式制造。例如图中所示，体部件16可以是单件式的机加工铸件。或者也可由多个机加工层状铸件构造成，类似美国Foxboro公司以商品牌号843差动压力变换器出售的压力传感器。此外，上述的整体式构型可使工作膜片具有不同位置，例如平面式的同于图2至图8中的膜片46A与46B，或双平面式的如图1、9与10所示的。
过量程膜片82与阻燃器68、70产生一类似电学上的RC时间常数的时间常数，这就减小了管道振动、机械振荡和类似的机械扰动所产生的流体噪声。阻燃件68、70所具有的组合的特性流阻最好约为500(psi)(sec)/in3，而过量程膜片82所具有的特征柔量(compliance)或液压容量最好约为0.0003in3/psi。阻燃件68、70与膜片82是流体地串联连接的，并由上述特定参数产生一约150微秒的液压时间常数。这一时间常数使得探头对测量中的压力有很高的灵敏度，并能显著减弱高频扰动，即减弱被测流体的噪声。
再来参看图4与8，有一充填管92位于管座88上的第三孔88F中，还有一管94位于第二孔88E中。U形管96的一端位于第一孔88D中而其第二端则安装于阻燃件70的突起70A之上。充填管92与94以及孔88F与88E分别用来用充填流体充填压力传感器10的高压与低压侧。
如上所述，压力传感器10采用了不可压缩的充填流体，例如较粘滞的液压油，去耦合探头器件89于工作膜片46A和46B上所接收到的压力状况。参看图6与8，传感器10对它的探头组件机壳15的体部件16中的通道进行抽空，而由充填流体所充填。一般，用真空接头安装到充填管92和94上从设备中清除空气、潮气、溶剂、冷凝物或残余物。然后将充填流体通过上述充填管引入到已抽空的通道中。当充填作业完成后，管子远离管座顶面88B的端部即被卷曲而加以密封。充填流体最好通入传感器10的限定的低压侧和限定的高压侧。举例来说，在低压侧，此流体从充填管94进入横向孔口88I而到达芯片顶面84C，后者所示为前述变换器的低压侧。此充填流体再绕管座88的周边流动而进入压力通道36，而阻燃件68即位于此压力通道36中。从此通道36中，流体流过压力口34而到达工作膜片46A的背侧(图8)。用于限定的高压侧的充填流体即从充填管92与孔88F通到芯片载体的底面84D，例如变换器高压侧，然后通过孔88D与U形管96。此流体再流过阻燃件70的轴向延伸的孔70C和横向的柱形槽70D而进入压力通道38。从此压力通道38，充填流体再流过第二压力口35到达工作膜片46B的背侧。
压力传感器10上述结构的特点之一是只需用较少体积的充填流体。而用较少量的充填流体去工作就能改进操作性能。过量程膜片82的、安装部底面30D的以及管座底面88H的相匹配的有环纹的轮廓，有助于实现这种小的充填流体空间。
参看图6和7，体部件16中的各压力通道36和38分别与一个凹座腔室62和62压力通连。具体地说，施加到腔室61的工作流体作用到工作膜片46B上，通过压力口35、通道38以及U形管96中的充填流体而将工作流体的压力波动传递给探头器件89。类似地，施加到腔室62的工作流体压力波动则通过口34、通道36与管座孔88I中的充填流体传递给探头器件89。
在传感器10工作期间，压力口34、35以及通道36、38中的充填流体把通过压力孔24A、24B(图3)于46A和46B(图8)处作用于隔离膜片上的输入工艺管道压力传给探头器件89。探头器件89于是响应此施加的压力产生一信号，表明两条压力输入管道间的压力差。此信号由机壳13中相关的电子电路系统(图1)处理，并可将输出信号通过输出显示器12显示或加到其它外部装置例如计算机上。
图9以拆开和分解的形式示明体现本发明另一些特点的双平面型压力传感器100第二优选实施例。压力传感器100如同前述的传感器10接纳着两条并列的压力输入管道，但是具有相对的压力膜片而不是传感器10中处在同一平面中的膜片形式。此压力传感器100包括夹在肘形法兰盖104和106之间的腹板102。此腹板最好沿一条第一一般水平轴线108于传感器100中对称定中，并最好具有圆形的周边而减少锐形的边界。这两个法兰盖形成了输入压力孔110与112，上面一般由螺栓连接有工艺连接件114和116。图示的传感器10有一变换器安装部118，它用来安置探头组件120，相应地类似于传感器10的安装部30和探头组件80。
更具体地说，所示的腹板102(图9)具有相对和平行的第一与第二大致垂直的表面102A和102B。腹板102上开设的沿垂向相分开的螺栓孔102C平行于轴线108延伸，在两表面102A和102B之间横切第一一般垂直的轴线340。这两个一般垂直的表面102A和102B最好是呈一致的凹下形式并具有一组环纹面102D。图示的各组环纹面形成正弦的外廓。
腹板102有一个整体形成和向上延伸的可安装连接到变换器安装部118上的颈部124。图示的变换器安装部118类似于图2的变换器安装部30，具有第一环形表面118A和第二台阶同心表面118B。向上延伸的管状安装座118C与第二表面118B成整体，并由此沿轴向上延到腹板的最高处。所示的变换器安装部118有三个成整体并沿周向相分开的扩展部118E、118F与118G。扩展部118G叠置于第二压力通道136之上，且有与通道准直的孔118H。安装部118C最好限定出第一压力通道134。在管状安装座118C内，第二表面118B形成了一个安装底面118D，它具有起伏的轮廓，且同样最好是由同心的环纹面形成。
仪表机壳130(图1)通过座落到安装环132上而在颈部124之上安装到传感器腹板102上，安装环102座落在由第一表面118A和第二台阶表面118B的周边所形成的环形唇的壁板上。在一优选实施例中，此安装环132则沿上述唇部焊接到腹板102的变换器安装部118上。
同样地在图10中示明有第一和第二压力通道134和136，它们通到安装部118的第二表面118B之上，并在腹板102内部垂直地延伸。第一与第二压力通道134、136分别连通着形成在腹板102中的横向的即水平延伸的第一和第二压力孔138和140。压力通道134和136以及孔138和140将在所述凹座中作用于安装在腹板相对表面102A和102B上的压力传送给变换器安装部118。阻燃件142和144与图4中的阻燃件相似，分别设定在第一与第二压力通道134和136中。内行的人当可认识到这两个阻燃件不总是需要的，特别是当所有潜在的火源只是处在探头组件120的一侧时。
施加到法兰盖106、104输入孔110和112的压力与膜片耦合，这样，腹板102的有环纹的凹座便具有现在参看图9与10所述的另一种结构，各个所示的法兰盖104和106最好是单件式机加工的金属铸件，分别形成有一个输入压力孔110和112。法兰盖106的背面凹成一室106A，有如图所示大致呈圆形的横截面，叠置在腹板表面102A的凹形环纹面102D上。同样，法兰盖104的背面下凹成室104A，叠置于腹板表面102B的凹形环纹面(未示明)上。垫圈槽，例如法兰盖104、104B的槽分别与室104A和106A同心，安置着可变形的垫圈146。螺栓孔104C和106C穿过法兰盖104和106与腹板102的螺栓孔102C准直，安置下螺栓148、148。图示的传感器100便是由两个螺栓148、148装配起来的，这两个螺栓穿过上述两个法兰盖并通过腹板102而用螺母150，150固定。
各个所示的法兰盖104和106分别有两个相对设置取图中所示构型的螺栓管套部104E、104E和106E、106E，每个螺栓管套部包围着并从而套合着螺栓148穿越出腹板102的部分。另外，腹板102则封闭住因而罩合着各个螺栓148在两法兰盖间延伸的区段。腹板102的以及两法兰盖104和106的螺栓封套结构沿着其在三个组合起来的部分102、104和106之间的通道，在各螺栓148上形成连续式的封壳。这样形成的完全封闭的各螺栓148、148提高了压力传感器100的操作安全性，包括减少因螺栓与相应组合件的热膨胀不均匀而使加到压力孔110和112上的工作流体漏泄的可能性。
各个所示的压力孔110和112相对于和轴线128以及340垂直的第二一般水平的轴线152平行延伸。各个所示的压力孔110和112还分别通向各法兰盖104、106的侧向面，此侧向面在图9中表示为面向右侧的表面。
进一步参看图9与10，各个所示的法兰盖104、106有一对相对的侧面104F、104F和106F、106F。有一带螺纹的通道104G从各周面104延伸至室104A。法兰盖104的两个通道104G、104G沿平行于轴线152的轴线共轴，并在与图示腔室104A圆形横剖面的水平直径偏离开的几何弦的相对两端与该室相交。
在图9与12所示法兰盖104的竖直方向上，两条相对的通道104G和104G进入室104A中部下方，例如在前述水平直径的下方。因此，一条通道104G可以起到压力孔110的作用来接纳待测量的工作流体，还能用来从法兰盖104排空包括有冷凝物的液体。上述法兰盖也可以倒转而使两条通道104G和104G垂直地位于室104A中部上方，如图11所示，这时一条通道能用来排出会聚于室内的气体。
随液体进行的自排放作业如图11所示。任何气体会在腔室104A中升起而返回到管道250的工作流体中。类似地，法兰盖104当取图12中所示位置时能为气体以及室内106A的液体提供自排放作业，并在与通道相连接时返回到管道250中的作业流。传感器130(图1)的其它绝大多数取向也能提供自排液或自排气的作业。
各通道104G对面104F的开口包括一凹座，用来在此通道起着压力孔110作用时，置纳各工艺连接件114中相匹配的凸起，同时用来座放一圆形密封件160。可将供选择的过滤屏安装到各个法兰盖104、106内，以除去输入工作介质中所存在的粒状物质。当此法兰盖通道如图11所示用来排出气体时，即在其中拧入一排气堵体162。此排气堵体有一排气孔和设在此孔内的可拆除和可更换的针阀，用来有选择地关闭此孔和交替地打开此孔排出流体。此排气堵体可使操作者能破坏真空，将腔室排空。取决于操作者的需要或传感器的取向，可以将排气堵体或排气栓塞用于孔110、112中。任选地，可将另外一排气堵体设置于位于106J处的法兰盖106I背后腔室内的另一螺纹孔(未示明)内，以灵活地作进一步排气与排液。
法兰盖面104F、104F的其它结构包括在每个之上凹进的螺纹孔，用来接纳将工艺连接件114安装到压力孔110内的螺栓116。这些带螺纹的螺栓几乎平行于轴线152而进入各法兰盖内。工艺连接件114叠置于压力孔110上，在与上述螺栓孔和与形成压力孔110的通道104G相配合的位置处具有贯通的螺栓孔168A和输入通道168B。
这样，所示的法兰盖104可以用于图9所示的竖直位置或取向相反，主要视需要排出液体或蒸汽而定。此外，这种法兰盖既可以以其周面104F来提供输入孔110也可以以其来提供排放孔。
法兰盖106最好与法兰盖104一致，因而可以互换。于是法兰盖106具有相对的表面106F、106F和用来排放与输入的相对通道106G、106G。工艺连接件116由螺栓安装于输入孔112处，而以可卸除和可更换方式安装于排放针阀164处的排放堵体162则拧入相对的通道106G中。
当传感器组配上安装用来排气或排液的法兰盖104、106时，在图9中围绕轴线108顺时针方向转过90°来安装传感器，将仍然使法兰盖104和106处于自排气位置或自排液位置。
进一步参看图9与图10中已组装好的传感器，法兰盖106有一对拱肋106H、106H，每个构成周面106F的一部分。这两个拱肋在正面的相对侧上从法兰盖的正面106I向外延伸。法兰盖的正面106I(与室106A相对的一侧)最好具有一定向指示器107，指明此法兰盖定向为排气或取倒转方向用来排液。同样，法兰盖104也有一对拱肋104H、104H和定向指示器。
所示的定向指示器107是在法兰盖表面106I上对应于通道106G、106G相对于室106A偏心的位置处。图示的这一定向指示器107包括一凸台，它在法兰盖106上偏心设置，即对于图9的竖直取向偏心，并对于竖直的法兰盖取向沿水平方向直线延伸。
在图9的分解图中还示明了，压力传感器100采用了两块膜片板258、258，它们的构型与腹板102的表面102A和102B相配合，此对膜片板叠置于腹板表面102A、102B上，覆盖住这两个表面上形成的环纹区例如区域102D。每个膜片板在与螺栓孔102C相配合的位置处有冲孔。这种膜片板最好形成为第一和第二双平面工作膜片200A和200B(图10)。与腹板表面102A和102B取相配合构型的焊合板264、264叠置于膜片板的暴露的表面上。每个焊合板具有一圆孔264A，其直径D2等于或略小于有环纹区102D、102E的外径。每个焊合板264将膜片板258气密封接到腹板102上，例如由激光或其它渗透焊沿板264的边缘和口264A的周边与腹板102气密封接。可变形的垫圈146、146安装在围绕口264A形成的焊缝上。每个垫圈的直径最好小于各个口264A圆周上焊缝线的直径以保证工作流体不会濡温焊合处。
圆形室104A、106A的直径最好等于或略小于焊合板口264A的直径D2。在一优选实施例中，各室104A、106A允许将一条压力输入管道所施加的输入工作介质作用到叠置于一个有环纹区102D、102E的整个膜片板部分之上，亦即是由室104A、106A所限定的这部分之上。
这样，在组装好的传感器100(图1与10)中，所示的沿轴向相继设置的焊合板264、264，膜片板258、258以及垫圈146、146便固定于腹板102和两个法兰盖104、106之间。
再参看图9，在结构与操作特点上同图3中探头组件80相一致的探头组件120安装于环形安装座118C中。探头组件120包括过量程膜片82、芯片载体84、环氧树脂安装片86以及管座88。图示的管座88有一大致圆形的主体88A，此主体88A有一平的顶面88B，从该顶面有一系列变换器的引线孔88C以及充填管孔88D、88E和88F伸入到主体88A内。参看图10，有大致呈矩形的腔88G下凹于管座88的一相对底面88H中。所示管座88有第一孔88D和第三孔88F，这两个孔在管座的底面88B与底面88H间延伸。第二孔88E部分地穿过管座体88A并与一横向孔口88I通连，后者又通过一大致垂直的孔口88J与芯片载体88连通。
在图10中可以清楚看到，所示的芯片载体84有一安装压力探头器件89的介电体。与图2至8的平面式实施例类似，探头组件120的横剖面包括有一为使讨论清楚而示意地重新定位的充填管92。将一组电触针84B经由引线接合连接到探头器件89的接点上并从顶表面84C向上延伸。
正如以前相对于图4和6所讨论的，安装片86位于芯片载体顶面84C上，并在加热到选定的高温时，将芯片载体84气密封接于管座88之上。芯片载体84与安装片86都安装于矩形腔88G中，而电触针84B则上延通过于顶面88B开设的管座孔88C。所述的电绝缘罩90则最好安装于电触针84B之上以使后者于芯片载体孔内定中，并使其与管座88电绝缘。
过量程膜片82最好由与安装部118C的底面118D的圆形脊或环纹一致相同的环纹面形成，而沿周边例如通过焊接固定到管座底面88H上。膜片82的直径严格地等于管座88的外径。
在图9所示的双平面型传感器的实施例中，探头组件120位于环形安装座118C之中而过量程膜片82叠置于第一压力通道134之上(图10)。与图6的平面型实施例类似，在这里的构型中是把膜片前后邻接芯片载体84和探头组件机壳15两者设置。探头组件120然后安装并密封于环形安装座118C上。
组装到管座88上的电触板328有一列变换器孔328A和一组周边凹口328B、328C和328D。一端连接于顶板328上的软电缆从此板上向上延伸。当此板适当地定位好用于组装时，凹口328B、328C与328D便分别对准以置纳充填管94、96和92。变换器孔328A位于电触针的伸出绝缘罩90之外的部分之上。此电触板为电触针84B提供了牢靠的电连接，因而也为探头组件89提供了牢靠的电连接。软电缆330将探头器件响应施加于膜片200A和200B上压力差所产生的输出电信号传输到安装于机壳130内的相关的电子电路系统中。
再次参看图9与10，充填管92设置于管座88的第三孔88F中，而管94则设置于第二孔88E中。U形管96的一端在第一孔88D内而第二端则安装到阻燃件144的突起144A上。充填管92和94以及孔88F和88E分别为以充填流体充填高压和低压侧提供了结构件。此外，如图10所示，有封装材料276浇注于套管132内而将探头组件120埋于管状安装座118C中。此封装材料充填于套管132的容积内，保护探头组件120及相联的导线不受机械震荡、振动与类似机械扰动的影响，同时也排除了潮气与侵蚀剂。
在图1与9中还可以看到，所示的机壳130有一个由螺纹连接件安装到套管132上的颈部130A，而此颈部本身又支承一机壳部130B。机壳部130B更好分成第一与第二内部腔室(未示明)并有一个在此两腔室间延伸的密封口。所示的机壳部130B在其各端即图1中的左侧与右侧有可卸下和可更换的盖130H、130H，且最好由可变形的垫圈182密封于机壳130上，为各个内部腔室提供通路。可卸下的盖130H、130H允许用户或维修人员将机壳内的电子器件与远处的处理电路相连接，并允许通向此电子器件进行测试和/或修理。
软电缆330一端与探头组件120电连接，通过颈部130A上延到机壳130内而与机壳内的电子器件相连。通常，上述的一个盖上设有光学窗能通过它观看输出的显示。在一优选实施例中，驻留机壳内的电子器件包括常驻的软件代码以及一个接收器，此接收器允许系统操作人员通过远程数字逻辑组件传感器用电子方式变换压力传感器的高压与低压侧。
参看图1，机壳130还可包括凸台结构131，后者具有形成为天窗式结构的螺纹通孔131A。这种凸台结构131当有需要进行现场测试时允许能进入机壳内部。通孔131A提供了能通过它使机壳内电子器件与远程处理电路相连接的结构。在机壳130的相对侧上存在有第二凸台结构来作为另一个连接口。
以上所示实施例的种种结构实现了紧凑、较轻与较价廉的压力传感器。这类压力传感器还能安装上直读式显示装置，使其位于较易观察的地方。此外，至少有一个传感器的实施例以紧凑的传感器尺寸来实现大的工作膜片，这就是使紧固件置纳孔定位于非正方四边形的四个角隅处(图4)或是只采用一对沿垂直轴线的螺栓，例如双平面型设计(图1与9)。这样的构型可适应大的工作膜片而不需增加传感器的总体尺寸。
可以看到，对那些理解以上说明的人来说，本发明已有效地达到了上述的目的。由于不脱离本发明的范围可以就上述种种结构作出某些变动，故应把以上所述或附图上所示全部内容视作为解释性或阐明性的而不是具有限制意义。
还应该认识到，后附的权利要求书概括了这里所述的本发明所有的一般细节和特殊方面，而本发明范围的所有要点总体说来可以认为都包括在权利要求书中。
在描述了本发明之后，下面的权利要求书给出要申请专利权并希望由专利证书肯定的新颖内容。
权利要求
1.压力传感装置，此装置包括A.整体式体部装置，此装置在第一方向上具有(1)垂直表面装置，它沿第一垂直轴线延伸并开有第一和第二压力口，这两个口设置在基本上相同的垂直位置上，和(2)变换器安装装置，它与上述体部装置连接并沿上述方向位于前述压力口之上，B.膜片装置，它形成为第一与第二工作膜片，分别封闭着上述第一与第二压力口，C.法兰盖装置，它以可卸下和可更换的方式安装到叠置于所述膜片装置上的前述体部装置上，此法兰盖装置形成有第一与第二压力孔，用来将第一与第二压力输入管道分别与所述第一与第二工作膜片耦连，D.第一与第二压力通道，它们至少是部分地在前述体部装置内部垂直延伸，用来分别使所述第一与第二压力口和所述变换器安装装置通连，以及E.阻燃装置，它设置在所说第一和第二压力通道的至少一个之中且至少部分在所述整体式体部装置之中，用来在所述变换器安装装置和压力口之间引入火障。
2.如权利要求1所述的压力传感装置，特征在于所述整体式体部装置具有颈部装置，它使所述安装装置与所述垂直表面装置互连并在它们之间隔热。
3.如权利要求1所述的压力传感装置，特征在于所述整体式体部装置还包括有肋式装置，后者与此整体式体部装置一体形成结构增强件。
4.如权利要求1所述压力传感装置，特征在于所说变换器安装装置包括探头装置，它沿所述第一方向位于所述压力口之上并同所述第一与第二流体通道作流体通连，以及用来安装上述探头装置的安装装置。
5.如权利要求4所述压力传感装置，特征在于它还包括有与上述探头装置连接的电路装置，可有选择地操作用来以电子方式表明所述的第一和第二压力输入管道中哪个是高压输入管道。
6.如权利要求4所述的压力传感装置，特征在于所述探头装置包括机壳装置，它具有相对的和基本上平行的第一和第二面，它们横切所述第一轴线且沿此第一轴线于所述第一方向在轴向上相分开，以及变换器装置，它至少部分地位于上述第一与第二面之间，用来响应作用于所述第一和第二压力孔的所述第一和第二压力输入管道间的压力差而产生信号。
7.如权利要求6所述压力传感器，特征在于，所述探头装置还包括过量程保护装置，它叠置于所述探头装置的第二面之上，并安排成与所述第一和第二流体通道成流体连通，用于保护所述信号产生装置不受过量程压力条件的影响，上述过量程保护装置叠置于至少所述第一压力通道之上并与所述探头装置的所述机壳装置成为整体。
8.如权利要求7所述压力传感器，特征在于所述过量程保护装置包括过量程膜片。
9.如权利要求1所述压力传感装置，特征在于所述整体式体部装置还包支承装置，用来以可变换和可卸下的方式将此体部装置连到外部支承结构上。
10.如权利要求1所述压力传感装置，特征在于所述垂直表面装置包括一对平行的表面元件，而所述第一和第二压力口则相对设置并基本上相互平行。
11.如权利要求10所述压力传感装置，特征在于所述法兰盖装置包括形成分别叠置于所述第一和第二工作膜片上的第一和第二工作盖的盖装置，所述各工作盖上开有至少一个紧固件置纳孔口。
12.如权利要求1所述压力传感装置，特征在于，它还包括有一批螺栓型的紧固装置，用来以可卸下和可更换方式将所述法兰盖装置固定到所述体部装置上，以及在所述体部装置上的第一封套装置，用来封罩住所述各螺栓型紧固装置至少是其选定的一段长度。
13.如权利要求12所述压力传感装置，特征在于所述法兰盖装置包括第二封套装置，用来封罩住所述各螺栓型紧固装置至少是其选定的一段长度，而所述第一与第二封套装置合起来则封盖住所述紧固装置的整个长度。
14.如权利要求1所述压力传感装置，特征在于所述垂直表面装置是平面式的，同时所述第一和第二压力口是平面式的。
15.如权利要求14所述压力传感装置，特征在于所述法兰盖装置包括整体式盖装置，它形成分别叠置于所述第一与第二工作膜片上的工作盖。
16.具有隔离膜片的压力传感器，此装置包括A.体部件，它在第一方向上具有(1)垂直延伸的第一表面，上面开有两个设在相同垂直位置处的压力口，和(2)变换器安装件，在上述体部件上并沿上述第一方向位于所述第一表面上，B.膜片件，它形成密封上述压力口的第一与第二工作膜片，C.法兰盖件，它们以可卸下和可更换的方式在所述膜片件上方安装到体部件上，此法兰盖件具有贯通的第一和第二压力孔，用来分别与第一和第二压力管道耦连，D.第一和第二通道，它们至少是部分地通入上述体部件内，使所述第一和第二口分别同前述变换器安装件连接，用来使施加到所述第一和第二压力孔的第一和第二压力分别传递给变换器安装件，以及E.开设在所述第一表面上并于所述体部件中形成第一紧固件置纳孔的孔装置，而所述第一置纳孔则至少是设在界定非正方四边形的路径的两个角隅处。
17.如权利要求16所述压力传感装置，特征在于所述法兰盖件包括在与上述第一紧固件置纳孔基本相对应的位置处形成第二紧固件置纳孔的孔装置，还包括一批紧固件，它们位于所述第一与第二孔中，用来以可卸下和可更换方式将所述法兰盖件固定到前述体部件之上。
18.如权利要求17所述压力传感装置，特征在于所述第一和第二孔是位于界定非正方四边形的路径的四个角隅中每一个处。
19.如权利要求16所述压力传感装置，此装置还包括一批螺栓型紧固件，用来可卸下和可更换地将所述法兰盖件安装到所述体部件上，以及第一封套，它形成在所述体部件上，用来封围住各所述螺栓型紧固件至少是其选定的一段长度。
20.如权利要求19所述压力传感装置，特征在于所述法兰盖件包括有第二封套，用来封围住所述螺栓型紧固件至少是选定的一段长度，此第一与第二封套结合在一起封围住所述紧固件的整个长度。
21.如权利要求16所述压力传感装置，特征在于所述四边形路径形成具有锐内角的平行四边形。
22.如权利要求21所述压力传感装置，特征在于上述锐角在30度与40度之间。
23.如权利要求21所述压力传感装置，特征在于上述锐角基本上是34度。
24.如权利要求16所述压力传感装置，此装置还包括至少一个阻燃件，此阻燃件设在所述第一与第二压力通道的至少一个之中，并至少部分地延伸到所述整体式体部件之内，用来在所述变换器安装件和体部件之间引入火障。
25.如权利要求16所述压力传感装置，特征在于所述第一表面沿所述第一方向形成垂直延伸的平表面。
26.如权利要求25所述压力传感装置，特征在于所述体部件具有由所述第一表面形成的正面同时具有一背面；而所述第一紧固件置纳孔则在此正面与背面之间延伸且部分地穿过所述法兰盖件；由此所述紧固件从所述体部件的所述背面安装。
27.如权利要求16所述压力传感装置，特征在于所述体部件具有一热导率较低的颈部，它将所述安装件与所述垂直表面互连并在其间提供隔热。
28.如权利要求16所述压力传感装置，特征在于所述变换器安装件包括半导体探头，它沿所述第一方向位于前述第一与第二流体通道上方并与它们流体通道，以及用来安装上述探头的安装装置。
29.如权利要求28所述压力传感装置，特征在于，所述探头包括机壳，它具有相对的和基本上平行的第一和第二表面，它们横切所述第一轴线并沿此轴线于所述第一方向在轴向上相分开，以及变换器，它至少是部分地位于上述第一和第二表面之间，用来产生一信号响应作用于所述第一和第二压力孔的所述第一和第二压力输入管道间的压力差。
30.如权利要求29所述压力传感装置，特征在于，所述探头还包括过量程保护件，它叠置于前述机壳第二表面的上方并布置成与所述第一和第二压力通道流体通连，用来保护所述信号发生装置不受过量程压力条件的影响，所说过量程保护件则设置在至少是所述第一压力通道之上且同所述体部件成为整体。
31.如权利要求30所述压力传感装置，特征在于所述过量程保护件包括过量程膜片。
32.如权利要求30所述压力传感装置，特征在于它还包括与前述探头器件相连接的电路装置，可有选择地用电子方式表明所述的第一和第二压力输入管道哪一个是高压输入管道。
33.压力传感装置，此装置包括(a)体部件，它于竖直方向具有(i)第一垂直延伸表面，上面开有两个于水平方向并列的处于相同垂直位置上的压力口，(ii)具有较低热导率的上延的颈部，和(iii)变换器安装件，它支承于所述颈部上，与所述压力口相对地隔热，且位于所述压力口上方，(b)膜片件，它形成在上述第一表面上密封所述压力口的第一和第二工作膜片，(c)法兰盖件，以可卸下和可变换的方式在前述膜片件上方安装到所述体部件之上，用来将第一和第二压力管道分别连接到上述第一和第二工作膜片之上，(d)差动压力探头，它安装于所述变换器安装件之上，并沿竖直方向位于所述压力孔的上方，以及(e)第一和第二通道，它们至少是部分地进入前述体部件之内，使所述第一和第二压力口与上述差动压力探头连通，用来使此探头分别地同作用于所述第一和第二压力孔的第一和第二压力通连。
34.压力传感装置，此装置包括(a)体部件，它于竖直方向具有(i)第一和第二相对和垂直延伸的表面，每个表面上开有处在相同垂直位置上的压力口，(ii)具有较低热导率的向上延伸的颈部，(iii)变换器安装件，它支承于上述颈部上，相对于所述压力口隔热且位于这些压力口上方，(b)第一和第二膜片件，它们形成第一和第二工作膜片，分别密封所述第一和第二表面上的压力口，(c)第一和第二法兰盖件，各以可卸下和可变换的方式在相应编号的膜片件上方安装到体部件上，各个法兰盖件有一延伸贯通的压力孔与压力管道通连，(d)差动压力探头，它安装于所述变换器安装件上，依前述竖直取向设于所述压力口上方，以及(e)第一和第二通道，它们至少是部分地延伸进入上述体部件内，使所述第一和第二压力口与上述差动压力探头通连，用来使此探头分别同作用于所述第一和第二压力孔的第一和第二压力通连。
35.如权利要求34所述压力传感装置，特征在于此装置还包括有紧固装置，用来以可卸下和可更换方式将前述法兰盖件安装到所述体部件之上，此紧固装置包括两个带螺纹的紧固件，每个紧固件穿过所述法兰盖件与体部件。
36.压力传感装置，此装置包括A.整体式体部装置，此装置在第一方向上具有(1)垂直表面装置，它沿第一垂直轴线延伸并具有第一平坦表面，在此平面上开有两个基本是相邻设置的第一和第二压力口，和(2)变换器安装装置，它与上述体部装置连接，并沿所述第一方向位于所述压力口之上，B.单一膜片板，它形成了第一和第二工作隔离膜片，分别封闭着所述第一和第二压力口，C.法兰盖装置，它以可卸下和可更换的方式安装在叠置于上述膜片板上的体部装置上，此法兰盖装置形成有第一和第二压力孔，用来将第一和第二压力输入管道分别连到所述第一和第二工作膜片上，以及D.第一和第二压力通道，它们垂直地至少部分地延伸进入到所述的体部装置内，用来使所述第一和第二压力口分别与所述变换器安装装置通连，以差动地耦连作用于所述第一和第二压力孔上的压力。
37.压力传感装置，此装置包括A.整体式体部装置，此装置在第一方向具有(1)垂直表面装置，它具有第一和第二相对的和垂直延伸的表面，每个表面上开有基本上处于相同垂直位置的压力口，和(2)变换器安装装置，它与所述体部装置连接，沿上述第一方向位于所述压力口之上，B.膜片装置，它形成了第一和第二工作膜片，分别封闭着设在所述相应表面上的第一和第二压力口，以及C.第一和第二法兰盖装置，各以可卸下和可更换的方式安装到所述体部装置上并叠置在所述膜片装置上方，此法兰盖装置形成有第一和第二压力孔，用来将第一和第二压力输入管道分别连接到该第一和第二工作膜片上，而各个所述法兰盖装置可以有能选择封闭的另一通孔，并适合在一所述的垂直延伸表面上可倒转地安装成排液位置或是相反的排气位置，当安装在排液位置时，可使此另一通孔用于排液，而当安装在排气位置时，可使此另一通孔用于排气。
38.如权利要求37所述压力传感装置，特征在于它还包括设在各所述法兰盖装置上能观察到的定向指示装置，用以示明与此法兰盖装置安装位置有关的不同相对位置。
39.压力传感装置，此装置包括A.整体式体部装置，此装置在第一方向具有(1)垂直表面装置，它沿第一垂直轴线延伸，设有位于基本上相同垂直位置处的第一和第二压力孔，和(2)变换器安装装置，它与所述体部装置连接，并沿所述第一方向位于所述压力口的上方，B.膜片装置，它形成为第一和第二工作膜片，分别封闭所述第一和第二压力口，以及C.法兰盖装置，它以可卸下和可更换的方式安装于所述体部装置上并叠置于所述膜片装置上，此法兰盖装置形成有第一和第二压力孔用来使第一和第二压力输入管道分别连接所述第一和第二工作膜片，所述法兰盖装置可以有能选择封闭的另一通孔，并适合在一所述的垂直延伸表面上可倒转地安装成排液位置或是相反的排气位置，当安装在排液位置时，可使此另一通孔用于排液，而当安装在排气位置时，可使此另一通孔用于排气。
40.如权利要求38所述压力传感装置，特征在于它还包括在所述法兰盖装置上的定向指示装置，并具有可以看到的与此法兰盖装置安装位置有关的不同相对位置。
41.压力传感装置，此装置包括A.整体式体部装置，它在第一方向具有(1)沿第一垂直轴线延伸且开有第一和第二压力口的垂直表面装置，和(2)沿所述第一方向设于上述压力口之上的变换器安装装置，B.膜片装置，它形成第一与第二工作膜片，分别封闭所述第一和第二压力口并设于所述安装装置之下，C.法兰盖装置，以可卸下和可更换方式安装于叠置在所述膜片装置上且位于所述安装装置之下的体部装置之上，此法兰盖装置形成有第一和第二压力孔用来将第一和第二压力输入管道分别连接到所述第一和第二工作膜片上，D.第一和第二压力通道，它们垂直地上延至少是部分进入所述体部装置内，使第一和第二压力口分别与所述变换器安装装置通连，以及E.过量程保护的探头装置，用来响应作用于其上的第一和第二压力而产生一电信号，此探头装置位于与上述压力通道成流体通连的所述安装装置内。
42.如权利要求41所述压力传感装置，特征在于A.它还包括至少第一和第二紧固件孔，当处于所述第一方向时，每个孔沿水平延伸通过所述体部装置和法兰盖装置，上述紧固件孔沿垂向相分开且位于所述变换器安装装置和探头装置之下，以及B.第一和第二螺纹紧固件，每个在相应编号的紧固件孔内穿过，用来将所述体部装置和所述法兰盖装置组合到一起。
43.如权利要求42所述压力传感装置，特征在于，此装置还包括紧固件封套装置，分别设在所述体部装置与法兰盖装置之上，并将所述紧固件在与此法兰盖装置和体部装置接合的状态下封围通道中。
44.如权利要求41所述压力传感装置，特征在于，此装置还包括A.密封装置，它配合在所述膜片装置和法兰盖装置之间，用来使各压力孔相对于一块工作膜片密封，以及B.第一和第二焊接连接，每一个将相应的工作膜片在相应的压力口处固定到所述体部装置上，各所述焊接连接在所述压力输入处与流体脱离接触。
45.如权利要求39所述压力传感装置，特征在于，此装置还包括A.第一和第二压力通道，它们沿垂向至少是部分地延伸进入所述体部装置内，用来使所述第一和第二压力口分别与所述变换器安装装置通连，以及B.第一和第二阻燃件，它们分别设在所述第一和第二压力通道中，用来将火障引入到所述变换器安装装置和所述压力口之间。
全文摘要
压力传感装置，具有整体式体部，分开的膜片与法兰盖装置，在此体部内设有第一和第二大致垂直的压力通道，使大致沿水平方向通过上述体部的第一和第二压力口与变换器安装件通连。此安装件与体部相连并位于压力通道上，安装着产生差动压力信号的变换器。有一或一对膜片件构造成第一和第二工作膜片封闭着第一和第二压力口。法兰盖件叠置在膜片件上并以可卸下和可更换方式安装于体部上。此压力传感器还包括位于至少一个压力通道之中的阻燃件，以及与体部成整体的过量程保护件以保护传感器不受过量程压力波动的影响，采用了特殊的法兰盖平面几何结构来优化隔离膜片的尺寸与灵敏度。
文档编号G01L13/02GK1162991SQ95195687
公开日1997年10月22日 申请日期1995年8月18日 优先权日1994年8月22日
发明者E·L·卡拉斯 申请人:福克斯保罗公司