用于过程流体压力变送器的抗腐蚀的压力模块的制作方法
【专利说明】用于过程流体压力变送器的抗腐蚀的压力模块
【背景技术】
[0001] 工业过程控制系统用于监测和控制用于生产或输送流体等的工业过程。在该系统 中，通常重要的是测量诸如溫度、压力、流量W及其它的"过程变量"。过程控制变送器用于 测量该过程变量并将与测量的过程变量有关的信息发送回到诸如中央控制室的中央位置。
[0002] 一种类型的过程变量变送器是测量过程流体的压力或者两个压力之间的压差并 提供与压力或压差有关的输出的压力变送器。在测量并提供压差的情况下，该压差可W反 过来代表流量、容器中的过程流体的液位或者其它过程变量。压力变送器被构造成通常通 过二线式过程控制回路将压力信息发送回到中央控制室。然而，也可W使用诸如无线通信 技术的其它技术。
[0003] 过程压力变送器通常使用与至少一个隔离膜片流体地连接的压力传感器感测压 力。隔离膜片将压力传感器与将被感测的过程流体隔离。因而，可能是高腐蚀性的过程流 体与压力传感器保持隔离，W避免对压力传感器的腐蚀或损坏。压力使用基本上不可压缩 的、惰性填充流体被从隔离膜片传递到压力传感器。压力传感器本身具有诸如感测膜片的 物理结构，其例如通过变形对压力作出反应。压力传感器还包括电气结构，例如应变仪或电 容板或电极，其对物理变形作出反应。例如，一些已知的压力传感器具有可偏斜的膜片，其 支承电容板或电极，使得膜片的偏斜产生传感器的电容的改变。然而，各种其它技术也是已 知的。
[0004] 一些过程压力变送器运行在海水附近或海水中。因此，一些海上的压力变送器受 到海水的明显的腐蚀作用的影响。为了提供能够运行可接受的产品寿命的稳定设计，某些 设计考虑变得重要。例如，选择基本上不受海水的腐蚀作用影响的材料可W提供一种稳定 的设计，然而，提供运种保护的特殊合金的材料成本可能导致成本高昂的设计。例如，铁完 全不受海水引起的腐蚀的影响，但是已经发现其基本上不能与其它合金W及诸如不诱钢的 材料焊接。而且，很难将两种材料焊接在一起。此外，完全由铁构造的压力变送器并不是成 本有效的。 阳〇化]提供一种适于持久地暴露于海水的成本有效的过程压力变送器将为基于海上的 过程控制环境提供重要的改善。
【发明内容】
[0006] 提供了一种用于过程压力变送器的压力传感器模块。所述压力传感器模块包括第 一构件，所述第一构件由适于暴露于海水的金属形成。所述第一构件具有延伸通过第一构 件的通道。隔离膜片与所述第一构件连接，并且具有被配置为接触过程流体的第一侧和与 所述第一构件的通道流体连通的相反侧。第二构件由与第一构件不同的金属形成，并且与 第一构件机械地连接，W限定与所述通道流体地连接的腔。压力传感器被布置为感测所述 腔内的压力。密封件与第一和第二构件连接，W密封第一和第二构件之间的界面。
【附图说明】
[0007] 图1是对于本发明的实施例特别有用的过程流体压力变送器的图解视图。
[0008] 图2是已知的隔离组件的一部分的剖视图。
[0009] 图3是根据本发明的实施例的用于压力变送器的压力模块的剖视图。
【具体实施方式】
[0010] 图1示出了对于本发明的实施例特别有用的示例性的过程流体压力变送器12。 过程控制或测量系统10包括与过程管道14连接的压力变送器12,过程管道运载过程流体 16。（变送器12为系统10的测量部件）。过程流体16将压力P施加于压力变送器12上。 压力变送器12例如在二线式过程控制回路20上向诸如控制室22的远程位置提供输出。 过程控制回路20可W按照任何合适的过程通信协议运行。在一种构造中，过程控制回路 20包括二线式过程控制回路，其中模拟电流强度被用于代表与过程压力P有关的"过程变 量"。在另一个示例性的执行例中，过程控制回路20承载与过程压力P有关的数字值。该 协议的实例包括高速通道可定址远程转换器（HARTK)或者foundation?现场总线通信 协议。另一个示例性的过程控制回路包括例如按照IEC62591的无线通信链路。在该构造 中，元件20代表变送器12和过程控制室22之间的无线通信链路。
[0011] 变送器12包括可W根据任何合适的技术运行的压力传感器（在该实例中为压力 传感器模具（pressuresensordie))40。示例性的技术包括例如具有响应于施加的压力 电气性质变化的元件的微机器配置。过程连接器42将变送器12的主体或壳体18与过程 管道14连接。运允许过程压力P施加在变送器12的隔离膜片50上。压力P引起膜片50 的偏斜，该压力通过毛细管52中的诸如硅油的填充流体被传送到压力传感器40。运样，隔 离膜片50具有与过程流体接触的第一侧和与填充流体接触的相反侧。毛细管52延伸通过 还支撑压力传感器40的压力传感器模块54。压力传感器40向测量电路62提供电气输出 60。测量电路62与接线板70连接，接线板与过程控制回路20连接。在一个示例性的构造 中，过程控制回路20还被用于为变送器12的电路（例如测量电路62)提供电力。
[0012] 图2为根据现有技术的用于过程流体压力变送器的压力传感器模块的图解剖视 图。模块100包括主体102,该主体具有延伸通过主体的毛细管52。毛细管52包含有诸如 硅油的填充流体，其流体地将通过压力流体施加在隔离膜片50上的压力与压力传感器40 连接。主体102通常由不诱钢制成，并且隔离膜片50焊接在主体102上。主体102的上部 通常包括不诱钢传感器壳体或头座104,其焊接在主体102上，压力传感器40邻接其底表面 定位。圆柱腔106填充有填充流体，使得施加在隔离膜片50上的任何压力被传递到压力传 感器40并被压力传感器40感测。虽然图2图示的结构在许多环境下运行得非常好，但是 当用在海水环境中时存在限制。具体地，该模块具有相当大的重量并且不适于长期暴露于 海水中。虽然整个结构能够由基本上不受海水的腐蚀作用影响的金属或合金形成，例如铁， 然而该结构不是成本有效的。
[0013] 图3为根据本发明的实施例的压力传感器模块的图解剖视图。模块200包括两部 分壳体，壳体的每个构件由不同的金属或合金形成。第一构件202由适于暴露于海水的材 料形成。运种材料的实例包括铁，但是还可W包括适于长时间暴露于海水的其它金属或合 金，例如C-276