填充流体热量管理的制作方法
【技术领域】
[0001]下文描述的实施例涉及用于过程控制的远程密封件组件。更具体地，实施例涉及具有填充流体热量管理的远程密封组件。
【背景技术】
[0002]在过程控制和监测环境中，普遍的是使用感测导管中或箱中的过程流体的压力的压力变送器。该压力变送器包括将压力变送器中的压力传感器与过程流体隔离的隔离膜片。
[0003]在一些应用中，不期望将压力变送器直接安装到导管或箱，或不期望将压力变送器的隔离膜片暴露给过程流体。在那些情况下，远程密封组件用于隔离压力变送器的膜片与导管或箱中的流体。该远程密封组件安装到导管或箱，并且包括它们自己的、具有暴露给过程流体的一侧的隔离膜片。导管连接在远程密封组件的隔离膜片和压力变送器的隔离膜片之间，并且包括接触两个隔离膜片的不能压缩的填充流体。填充流体将远程密封组件的隔离膜片处的压力改变传递到压力变送器的隔离膜片。因而，填充流体在远程密封组件的与过程流体接触的隔离膜片和压力变送器的隔离膜片之间提供了流体连通。
[0004]例如，如果过程流体的压力增加，则远程密封组件的隔离膜片朝导管偏离，导致填充流体的压力增加。填充流体的压力增加然后导致压力变送器的隔离膜片偏离。压力变送器的隔离膜片的偏离导致压力变送器中的第二填充流体的压力增加，并且该压力增加由压力变送器中的压力传感器感测到。
[0005]为了使填充流体发送精确的压力信息，填充流体必须保持在液态，并且不能进入被认为是流点的半固态，或由于汽化进入半气态。填充流体的状态是否是液态、半固态或半气态，这依赖于过程流体的温度和周围环境的温度。另外，过程流体的压力可以影响填充流体的压力，使得过程流体压力的减少可以导致填充流体压力的减少足够大，以促使填充流体的部分汽化。
[0006]以上讨论仅被提供用于大致的【背景技术】信息，并且不旨在用作确定要求保护的主题的范围的辅助手段。要求保护的主题不受限于解决【背景技术】中说明的任何缺点或所有缺点的实现方式。
【发明内容】
[0007]用于过程变送器的远程密封组件包括密封主体，所述密封主体包括由膜片密封的腔。密封主体被构造成用于安装到包括过程流体的过程元件，使得膜片的第一侧暴露给过程流体。毛细管包括填充流体，并且与腔和膜片的第二侧流体连通。连接件具有一个毛细管凹槽和由第二膜片隔离的两个腔。毛细管延伸通过毛细管凹槽并且连接到连接件，使得毛细管中的填充流体与两个腔中的一个和第二膜片流体连通。导热元件优选地沿着毛细管从密封主体朝连接件连续延伸，并且在没有接触连接件的情况下进入毛细管凹槽。
[0008]在另一个实施例中，用于过程变送器的远程密封组件包括密封主体，所述密封主体包括由膜片密封的腔。密封主体被构造成用于安装到包括过程流体的过程元件，使得膜片的第一侧暴露给过程流体。毛细管包括填充流体，并且与腔和膜片的第二侧流体连通。连接件附接到毛细管并且具有由第二膜片隔离的两个腔，毛细管中的填充流体与两个腔中的一个和第二膜片流体连通。导热元件在没有接触连接件的情况下沿着毛细管从密封主体朝连接件连续延伸，使得一部分毛细管暴露在导热元件和连接件之间。导热元件被构造成用于将热量传递到毛细管，使得整个毛细管内填充流体的温度在连接件周围的空气的温度在低于填充流体的流点时保持为高于填充流体的流点。
[0009]在又一个实施例中，远程密封组件包括密封主体，所述密封主体包括由膜片密封的腔。密封主体被构造成用于安装到包括过程流体的过程元件，使得膜片的第一侧暴露给过程流体。包括填充流体的毛细管与腔和膜片的第二侧流体连通，填充流体包括低熔化温度的易熔金属合金和非水银基液态金属中的一个。
[0010]在又一个实施例中，用于过程变送器的远程密封组件包括密封主体，所述密封主体包括由膜片密封的腔。密封主体被构造成用于安装到包括过程流体的过程元件，使得膜片的第一侧暴露给过程流体。包括填充流体的毛细管与腔和膜片的第二侧流体连通。围绕毛细管的壳体具有固定到密封主体的由金属制成的第一端部，由金属制成的第二端部，和包括隔离第一端部和第二端部的陶瓷件的内部部分。
[0011]本
【发明内容】
被提供以简化形式引入在下文的【具体实施方式】中被进一步描述的概念的选择。该
【发明内容】
不旨在识别要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不旨在用作确定要求保护的主题的范围的辅助手段。
【附图说明】
[0012]图1提供了远程密封组件的第一实施例。
[0013]图2提供了远程密封组件的第二实施例。
[0014]图3提供了图1和图2的远程密封组件的一部分的放大截面图。
[0015]图4提供了图1和图2的远程密封组件的一部分的第二实施例的放大截面图。
[0016]图5提供了图1和图2的远程密封组件的一部分的第三实施例的放大截面图。
【具体实施方式】
[0017]过去，某些过程控制环境使得实际上不可能利用压力变送器测量过程流体的压力。具体地，过程流体位于超过315°C的高温并且外部环境位于0°C以下的低温的环境使得不可能放置压力变送器，使得压力变送器在确保填充流体不下降到其流点以下的同时不过热。具体地，在这种较高的过程流体温度的条件下，不可能将变送器直接安装到导管，因为压力变送器将由于过程流体中的热量而过热。然而，如果使用远程密封组件，则填充流体将由于填充流体导管周围的环境的寒冷而开始凝胶。
[0018]下文描述的各种实施例提供了可以在寒冷或合适的过程控制环境中在高温过程流体的条件下工作的远程密封组件。在下文描述的实施例中，具有可以用于允许压力变送器被用于这些环境中的三个特征。第一特征是由低熔化温度的易熔合金和非水银基液态金属中的一个制成的填充流体。第二特征是在填充流体导管周围使用热导体，使得热导体在与连接到压力变送器或连接到额外的毛细管的连接件接触之前终止。第三特征是使用陶瓷件以提供压力变送器和过程流体导管或箱之间的绝热，使得压力变送器可以被定位成更靠近过程流体导管或箱。
[0019]图1和图2图示了用于实践各种实施例的两个可替换的构造。具体地，图1提供了具有连接件的远程密封系统，其中压力变送器直接地安装到连接件。在图2中，压力变送器被安装成远离远程密封组件上的连接件。
[0020]特别地，在图1中，提供的远程密封组件100包括附接到过程元件104的法兰308的密封主体102，过程元件104可以采取导管、管、容器或箱、或容纳过程流体的任何其它的过程元件的形式。密封主体102包括被定位成密封腔108的弹性膜片106，弹性膜片106暴露给来自腔108的过程流体，腔110与过程流体隔离并且包括填充流体。弹性膜片106能够将过程流体的压力改变传递到腔110中的填充流体。腔110与由壳体114保护的毛细管112流体连通。壳体114可以被焊接到密封主体102和连接件主体116。连接件主体116也被称为传导主体，包括隔离腔120与腔122的弹性膜片118。腔120与毛细管112流体连通，并且填充有与毛细管112和腔110相同的填充流体。腔122与延伸到连接件主体116外的毛细管124流体连通。腔122和毛细管124填充有第二填充流体。弹性膜片118能够将腔120中填充流体的压力改变传递到腔122中的第二填充流体。
[0021]保护壳体126保护毛细管124并且将压力变送器128固定到连接件116。毛细管124通过压力变送器128与由弹性膜片134自毛细管132密封的腔130流体连通。毛细管132包括第三填充流体。弹性膜片134能够将腔130中第二填充流体的压力改变传递到毛细管132中的第三填充流体。
[0022]如上所述，过程元件104中的过程流体的压力改变通过膜片106被传递到导管112中的填充流体，然后通过膜片118被传递到导管124中的第二填充流体，并且最后通过膜片134被传递到毛细管132中的第三填充流体。压力变送器128中的传感器136感测毛细管132中的填充流体的压力和压力改变，从而测量过程元件104的过程流体的压力改变。在图1中，传感器136感测单个的压力值。在其它的实施例中，传感器136是从第二毛细管系统(未示出)接收压力信息并且能够确定毛细管132和另一个毛细管(未示出)的压力之间的压差的压差传感器。传感器136向电路元件138提供传感器值，电路元件138使用传感器值来产生被传递到控制室140的一个或多个过程变量。过程变量可以包括，例如，静压力值、压差值、液体液面、流量、容积流率、和质量流量中的一个或多个。过程变量可以通过诸如双线式过程回路142的有线通信路径被传递到控制室140，或可以使用无线通信路径被传递到控制室140。
[0023]如图1所示，远程密封组件100将变送器128与过程元件104分离，从而变送器128不受存在于过程元件104中的过程流体的高温的不利影响