用于压力变送器的膨胀室的制作方法

专利名称：用于压力变送器的膨胀室的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压力变送器。更具体地，本发明涉及釆用隔离隔膜和 填充流体以传送工艺压力至压力传感器的压力变送器。
背景技术：
工艺变送器通常包括响应工艺变量的转换器或传感器。工艺变量通常 涉及能量变换或物质的物理或者化学状态。工艺变量的例子包括压力、温
度、流量、传导率、PH值和其他特性。压力被认为是基本工艺变量，在于 它可以用于测量流量、电平以及甚至温度。
压力变换器普遍被用于工业工艺以测量和监控诸如泥浆、液体、蒸汽 以及化学气体、纸浆、石油、天然气、药物、食物和其他流体类型的加工 装置的各种工业过程流体的压力。压力变送器常常受苛刻的或变化的环境 条件的某些工业应用的支配。例如，压力变送器能经历极端的温度变化。
可以传感压力的变送器典型地包括被耦合到至少一个隔离隔膜的压 力传感器。隔离隔膜定位在变送器的开口中，并将压力传感器与被传感的 苛刻的过程流体隔离。通过在从隔离隔膜延伸至压力传感器的通路中运载 的基本上不可压縮的填充流体，压力从过程流体传递至压力传感器。
一些压力变送器是远程密封系统的元件。在远程密封系统中，因为被 传感的工业过程流体的腐蚀特性或温度，隔离隔膜离开压力变送器远程地 定位。通过填充毛细管和装有远程定位隔离隔膜的远程密封主体的空腔的 填充流体，远程定位的隔离隔膜被流体地耦合至压力传感器。填充流体通 过毛细管将过程流体的被施加的压力传送至压力变送器中的压力传感器。
当被暴露至高温时，用于上面所述的任一压力传感系统的填充流体膨 胀。与不膨胀的填充流体相比较，膨胀的填充流体占据压力变换器的空腔 和/或远程密封外壳的毛细管以及空腔中的更大体积。大体积的填充流体 影响压力传感器精确地传感过程流体压力的能力，并且影响隔离隔膜适当地将过程流体与填充流体隔离的能力。填充流体的多次膨胀常常会最终退 化采用压力变送器的系统。 一种解决这一问题的技术在美国专利
No. 5, 731， 522 (明尼苏达州的查哈森市的罗斯蒙德公司的名称为"(用于 压力传感器的具有隔离装配的变送器)TRANSMITTER WITH ISOLATION ASSEMBLY FOR PRESSURE SENSOR")中显示，其通常与本申请一起受让。

发明内容
公开的实施例涉及一种压力监控系统，压力监控系统包括压力传感器 和具有第一热膨胀系数的主体，并包括用于接入过程流体的至少一个开 口。至少一个隔离隔膜耦合至主体，并被定位在至少一个开口中。至少一 个隔离隔膜具有与过程流体相连通的第一表面。至少一个通路被定位在主 体中，并被设置成容纳与第一隔离隔膜的第二表面相连通的过程流体。至 少一个通路被定位在第一隔离隔膜和压力传感器之间。至少一个膨胀室耦 合至第一通路，并包括具有第二热膨胀系数的插入物。主体的第一热膨胀 系数大于插入物的第二热膨胀系数。在一个实施例中，压力监控系统是用 于耦合至过程流体的压力变送器。在另一个实施例中，压力监控系统包括 远程密封系统。


图l是被耦合至法兰的示例性压力变送器的示意图2是具有低膨胀插入物的压力变送器的一个实施例的横截面图3是在图2中描述的实施例的放大的部分横截面图4是具有低膨胀插入物的压力变送器的一个实施例的横截面图5是具有低膨胀插入物的压力变送器的一个实施例的横截面图6是远程密封系统的示意图7是具有低膨胀插入物的远程密封的一个实施例的放大的横截面
图8是具有低膨胀插入物的远程密封的一个实施例的放大的横截面图。
具体实施例方式
图i描述了示例性的压力变送器ioo，其公开的实施例是有用的，并且
压力可被监控和测量。压力变送器100通常包括被耦合至传感器主体106的变送器主体104，其中传感器主体106被进一步耦合至隔离器装置108，该隔离器装置108最终被耦合至法兰或歧管102。可替代地，可将变送器主体104和传感器主体106形成为一体设备。在图1中，法兰102是CoPlanarTM类型产品。相对于与过程流体同轴的法兰，CoPlana,类型产品包括接进过程流体以便出入的法兰102。这种法兰可从明尼苏达州的查哈森市的罗斯蒙德公司在商业指定模型305和306歧管下获得。然而，公开的实施例可
以利用使用其他类型的耦合来接收过程流体的其他类型的法兰或歧管。法兰102包括一对过程流体进口110和112以及一对出口装置114和116。过程流体进口110和112允许压力变送器100测量过程流体的压差(或表压力)。尽管图1描述了两个流体进口110和112，公开的实施例可以利用任何数量的进口。例如，公开的实施例可以包括单独的进口，以使压力变送器测量表压力和绝对压力。
在一个实施例中，图2描述耦合至法兰或歧管202的压力变送器200的横截面图。压力变送器200包括变送器主体204和传感器主体206。典型地，变送器主体204和传感器主体206由相同的材料制成。典型地，这种材料是诸如等级316L的低碳不锈钢。变送器主体204和传感器主体206的材料包括与其它类型的钢和金属相比相对高的热膨胀系数。传感器主体206设置成容纳压力传感器214和隔离器装置208。变送器主体204设置成容纳变送器电路218。传感器214通过通信总线220而耦合至变送器电路218。变送器电路218经由诸如在图2中描述的变送器输出的通信链路而发送与过程流体的压力有关的信息。例如，变送器电路218可以经由诸如4-20mA电流回路或工艺控制工业标准HART⑧或现场总线回路的两个有线通信电路来发送与过程流体的压力有关的信息。压力变送器200可以通过控制器供电。可替代地，变送器可以利用无线网络。
在一个实施例中，压力传感器214测量法兰202的第一进口210中的压力P1和法兰202的第二进口212中的压力P2之间的压差。压力P1通过第一通路222耦合至压力传感器214。压力P2通过第二通路224耦合至压力传感器214。第一通路222从压力变送器200中的第一开口226延伸至压力传感器214，并且穿过第一传感器装配管227。第二通路224从压力变送器200中的第二开口228延伸至压力传感器214，并且穿过第二传感器装配管229。通路222和224被填充相对不可压缩的填充流体，诸如油、硅酮、甘油和水，
丙二醇和水或任何其他合适的流体。
隔离器装置208包括定位在第一开口226中并耦合至传感器主体206的第一隔离隔膜230。隔离器装置208也包括定位在第二开口228中并耦合至传感器主体206的第二隔离隔膜232。第一隔离隔膜230与第一通路222中的填充流体相连通而且同时与进口210中的过程流体相连通。第二隔离隔膜232与第二通路224中的填充流体相连通而且同时与进口212中的过程流体相连通。隔离隔膜230和232将在进口210和212处的过程流体的特性和特征传递至通路222和224中的填充流体。压力传感器214感知容纳在通路222和224中的过程流体的特性和特征。当将压力变送器200暴露至具有诸如极端温度波动的变动的环境条件的过程流体和/或周围温度时，填充流体随着温度增加而膨胀。为了避免对压力变送器200的诸如隔离隔膜230和232的元件的损坏，以及为了维持压力变送器200的性能，在一个实施例中，将第一通路222耦合至第一膨胀室242，并且将第二通路224耦合至第二膨胀室244。
在传感器主体206中形成第一膨胀室242和第二膨胀室244。在一个实施例中，膨胀室242和244与传感器主体206—体形成。在另一个实施例中，膨胀室242和244是被插入传感器主体206的单独的壳体。膨胀室242和244沿着通路222和224分别地置于开口226和228与压力传感器214之间。第一膨胀室242包括第一插入物246，并且第二膨胀室244包括第二插入物248。每一个插入物246和248通过焊接而耦合至相应的膨胀室242和244。例如，每一个插入物246和248通过一对焊接环250和252而耦合至每一个膨胀室242和244。
图3描述了沿着压力变送器200的第一通路222插入的第一膨胀室242和定位在第一开口226中的第一隔离隔膜230的放大横截面图。需要指出，讨论的关于图3的全部细节也适用于沿着压力变送器200的第二通路224插入的第二膨胀室244。第一通路222的元件和被耦合至第一通路222的元件基本上是第二通路224的元件和耦合至第二通路224的元件的镜像。
第一隔离隔膜230包括第一表面234和第二表面236。第一隔离隔膜230在第一表面234上与第一通路222中的填充流体254相连通，并且在第二表面236上与过程流体相连通。第一膨胀室242通过第一表面260、耦合至第一表面260的第二表面256以及第一开口226来限定膨胀室。如先前讨论的，膨胀室242包括第一插入物246。第一插入物246通过一对焊接环250耦合至膨胀室242的第二表面256，以使第一插入物246悬挂在膨胀室242中。第一插入物246的热膨胀系数小于传感器主体206的热膨胀系数。用于第一插入物246 (以及第二插入物248)的示例材料包括低热膨胀非脱气材料，诸如陶瓷、玻璃、硼硅玻璃或包括Kovar (镍和钴合金)和Invar (因其具有受控热膨胀系数而知名的铁和镍合金)的金属。这些材料很好地适用于CoPlanarTM类型产品，其中不需要电绝缘材料。然而，陶瓷材料可以用于其它类型的产品，其中需要电绝缘材料。
在一个实施例中，第一插入物246包括中央通路258，并通过间隙264与第一表面260分离。中央通路258从第一开口226至第二表面256延伸通过第一插入物246。当压力变送器200暴露于具有极端温度、或极端周围温度的过程流体时，根据它们的各个材料热膨胀系数，传感器主体206的体积膨胀将超过插入物246的体积膨胀。体积膨胀的这种差别意味着间隙264将在体积上增大，从而使膨胀填充流体254被允许填充间隙264和填充中央通路258，而不是在隔离隔膜230之下膨胀并引起压力变送器200的性能变化。通常，第一插入物246需要具有比第一通路222中的填充流体254的体积大20至30倍的体积。这减小了温度变化对于压力传感器系统的影响，从而提供更精确的测量。
在另一个实施例中，图4描述耦合至法兰或歧管302的压力变送器300的横截面图。类似于图2和3的压力变送器200，压力变送器300包括变送器主体304和传感器主体306，它们典型地由诸如等级316L的低碳不锈钢制成，具有与其它类型的钢和金属相比相对高的热膨胀系数。传感器主体306被设置成容纳压力传感器314和隔离器装置308。变送器主体304设置成容纳变送器电路318。传感器314通过通信总线320耦合至变送器电路318。变送器电路318经由诸如在图3中描述的变送器输出的通信链路发送与过程
10流体的压力有关的信息。压力变送器300可以通过控制器供电。可替代地，变送器可以利用无线网络。
在一个实施例中，压力传感器314测量在法兰302的第一进口310中的压力P1和在法兰302的第二进口312中的压力P2之间的压差。压力P1通过第一通路322耦合至压力传感器314。压力P2通过第二通路324耦合至压力传感器314。第一通路322从压力变送器300中的第一开口326延伸至压力传感器314并且穿过第一传感器装配管327。第二通路324从压力变送器300中的第二开口328延伸至压力传感器314并且穿过第二传感器装配管329。通路322和324被填充类似于压力变送器200 (图2)中的填充流体的填充流体。
隔离器装置308包括定位在第一开口326中并耦合至传感器主体306的第一隔离隔膜330。隔离器装置308包括定位在第二开口328中并被耦合至传感器主体306的第二隔离隔膜332。类似于图2和3的压力变送器200，第一隔离隔膜330与在第一通路322中的填充流体相连通并且与在进口310中的过程流体相连通。第二隔离隔膜332与在第二通路324中的填充流体相连通并且与在进口312中的过程流体相连通。隔离隔膜330和332将在进口310和312处过程流体的特性和特征传递至在通路322和324中的填充流体。压力传感器314感知容纳在通路322和324中的过程流体的特性和特征。当将压力变送器300暴露至具有诸如极端温度增加的变动的环境条件的过程流体时，填充流体随着温度增加而膨胀。为了避免对压力变送器300的诸如隔离隔膜330和332的元件的损坏，以及为了维持压力变送器300的性能，在一个实施例中，第一通路322耦合至第一膨胀室342，并且第二通路324耦合至第二膨胀室344。
在传感器主体306中形成膨胀室342和344。在一个实施例中，膨胀室342和344与传感器主体306—体地形成。在图3所述的实施例中，第一膨胀室342置于传感器主体306的第一侧343上的开口347和第一通路322之间膨胀室。通过第一和第二相对表面350和351、第三表面352和开口347来限定第一膨胀室342。可替代地，膨胀室342可以是圆柱形的，并且由两个表面而不是三个表面来限定。第二膨胀室344置于传感器主体306的第二侧345上的开口349和第二通路324之间。通过第一和第二相对表面353和354、第三表面355和开口349来限定第二膨胀室344。可替代地，膨胀室344可以是圆柱形的，并且通过两个表面而不是三个表面来限定。
第一膨胀室342在第三表面352处流体地耦合至第一通路322。第二膨胀室344在第三表面355处流体地耦合至第二通路324。第一膨胀室342包括第一插入物346，并且第二膨胀室344包括第二插入物348。第一插入物346耦合至传感器主体306并且悬挂在第一膨胀室342中。第二插入物346耦合至传感器主体306并且悬挂在第二膨胀室344中。两个插入物346和348通过焊接耦合至传感器主体306。
在一个实施例中，并且如图4中所示，每一个插入物346和348通过各自的焊接环356和357焊接至传感器主体306。每一个焊接环356和357跨越第一侧343上的开口347和第二侧345上的开口349延伸。因此，插入物346和348从传感器主体306的侧343和345上的开口 347和349悬挂在插入物346和348的相应的膨胀室342和344中。在另一个实施例中，并且如图5中所示，膨胀室342和344的每一个插入物346和348经由各自的盖360和361焊接至传感器主体306。盖360和361由与传感器主体306的材料相同的诸如不锈钢316L的材料制成，并且在每一个插入物346和348与每一个开口347和349之间插进每一个膨胀室342和344中。每一个盖360和361然后利用一对焊接环362和363分别地焊接至传感器主体306的每一侧343和345。
在图4和5中所示的每一个插入物346和348的热膨胀系数小于传感器主体306的热膨胀系数。类似于图2和3的插入物246和248，用于插入物346和348的示例材料包括低热膨胀非脱气材料，诸如陶瓷，玻璃，硼硅玻璃或包括Kovar和Invar的金属。插入物346通过一对间隙364和365与第一和第二相对表面350和351分离，并且通过间隙366与第三表面352分离。插入物348通过一对间隙368和369与第一和第二相对侧353和354分离，并且通过间隙370与第三表面355分离。
参照图4和5，当压力变送器300暴露在过程流体的极端温度或者极端周围温度中时，根据它们的各个材料热膨胀系数，传感器主体306以及相应地膨胀室342和344的体积膨胀将大于插入物346和348的体积膨胀。这种体积膨胀的差别意味着第一插入物346和第一膨胀室342之间的间隙364、365和366将变大。膨胀的填充流体将从第一通路322填充间隙364、 365和366，而不是在隔离隔膜330之下膨胀并引起压力变送器300性能的改变。此外，体积膨胀的这种差别意味着第二插入物348和第二膨胀室344之间的 间隙368、 369和370将变大。膨胀的填充流体被允许来从第二通路324填充 间隙368、 369和370，而不是在隔离隔膜332之下膨胀并引起压力变送器300 性能的改变。通常，对于膨胀进入间隙364、 365和366以及间隙368、 369 和370的填充流体，插入物346和348需要具有比在工艺变送器200中的填充 流体254的体积大20到30倍的体积。
图6描述了本公开的又一个实施例的远程密封系统600。远程密封系统 600能够监控和测量压力。在图6中，装有法兰的齐边隔膜配置远程密封602 可以用于压力变送器604。远程密封602包括远程密封主体606，远程密封 主体606被保护不受与过程流体608相接触的损害。替代如在图2-5中的实 施例中的传感压力，远程密封602在实例中可以用于保护压力变送器604 中的电子设备和传感器不受极热、极冷或腐蚀性工艺介质608的损坏。远 程密封602也可以用于允许压力变送器604从测量点被远程地装配，同时保 持包含在工艺连接件处的工艺。此外，远程密封602可以用于传感粘性工 艺中的压力，要不然会阻塞设备或妨碍工艺。
远程密封602包括开口610，隔离隔膜612设置在开口610中。隔离隔膜 612接触工艺介质608，并因此通常由能够阻抗来自过程流体608的侵蚀的 材料来制作。远程密封系统600包括毛细管614，毛细管614将远程密封隔 离隔膜612耦合至压力变送器604。毛细管614包括远程密封填充流体，诸 如油、硅酮、甘油和水、丙二醇和水或任何其他合适的流体。毛细管614 将远程密封隔离隔膜612耦合至压力变送器604。
压力变送器604包括容纳压力传感器618的传感器主体616。压力变送 器604可以包括压力变送器604自身的隔离隔膜，类似于在图2-5中所述的 压力变送器，并且可以依赖于位于压力变送器604自身的隔离隔膜和压力 传感器616之间的压力变送器604自身的填充流体。然而，压力变送器604 也可以不包括压力变送器604自身的隔离隔膜，而是依赖于包括在毛细管 614中的填充流体以接触压力传感器616。当从工艺介质608施加工艺压力 时，远程密封隔离隔膜612通过毛细管614移动在远程密封隔离隔膜612和 压力变送器604之间运行的填充流体。移动的流体因此将由工艺介质608 施加的压力传送至压力传感器618。当远程密封602暴露至具有诸如极端温度增加的变动的环境条件的过
程流体时，通过毛细管614在远程密封隔离隔膜612和压力变送器604之间 运行的填充流体会膨胀。在一个实施例中，为了避免对远程密封602的元 件的损害以及维续远程密封602的性能，在远程密封主体606中安装膨胀室。
图7描述了远程密封702的一个实施例的横截面图。远程密封702包括 远程密封主体706，密封主体706通过隔离隔膜712被保护不受与过程流体 708相接触的损害。远程密封主体706包括开口710，在开口710中定位隔离 隔膜712。外壳706还包括定位在毛细管714和隔离隔膜712之间的通路720。 通路720和毛细管714被填充流体填充。
典型地，远程密封主体706由不锈钢制成，不锈钢通常具有比其他类 型的钢和金属的热膨胀系数相对较高的热膨胀系数。隔离隔膜712与毛细 管714和通路720中的填充流体相连通，并且与开口710处的过程流体708 相连通。隔离隔膜712将过程流体708的特性和特征传递至通路720和毛细 管714中的填充流体。容纳在通路720和毛细管714中的填充流体被朝向诸 如图6的压力变送器604的压力变送器导引，从而使通过诸如图6的压力传 感器618的压力传感器可以传感具有过程流体708的特性和特征的填充流 体的压力。如先前讨论的，通路720和毛细管714中的填充流体可直接与压 力变送器的压力传感器相接触，或者可以与压力变送器中的隔离器装置相 连通，以使得在压力变送器中的填充流体朝向压力传感器导引。
为了避免对远程密封702的诸如隔离隔膜712的元件的损害，以及为了 维持远程密封702的性能，膨胀室722包括在远程密封702中。在一个实施 例中，膨胀室722与远程密封主体706—体形成，并且沿着通路720插入开 口710和毛细管714之间。通过第一表面724、耦合第一表面724的第二表面 728和开口710来限定膨胀室722。膨胀室722包括插入物730。插入物730 通过焊接耦合至外壳706的第二表面728。例如，插入物730通过一对焊接 环732耦合至第二表面728，并且悬挂在远程密封主体706中。
插入物730的热膨胀系数小于远程密封主体706的热膨胀系数。用于插 入物730的示例材料包括低热膨胀非脱气材料，诸如陶瓷、玻璃、硼硅玻 璃或包括Kovar和Invar的金属。插入物730包括中央通路734，并通过间隙
14736与膨胀室722的第一表面724分离。中央通路734从开口710至第二表面 728延伸穿过插入物730。当远程密封702暴露到过程流体708的极端温度 时，根据它们的各个材料热膨胀系数，远程密封主体706以及相应的膨胀 室722的体积膨胀将大于插入物734的体积膨胀。这种体积膨胀的差别意味 着间隙736将在体积上增大，从而允许膨胀的填充流体填充间隙736，而不 是在隔离隔膜712之下膨胀。
在另一个实施例中，图8描述了远程密封802的横截面图。类似于图7 的远程密封702，远程密封802包括远程密封主体806，其典型地由不锈钢
制成，并具有与其他类型的钢和金属的热膨胀系数相比相对较高的热膨胀 系数。远程密封主体806包括开口810，开口810中定位隔离隔膜812。远程 密封主体806还包括定位在毛细管814和隔离隔膜812之间的通路820。通路 820和毛细管814被填充流体填充。
典型地，远程密封主体806由不锈钢制成，并通常具有与其他类型的 钢和金属的热膨胀系数相比相对较高的热膨胀系数。在操作中，远程密封 802类似于远程密封702，在于隔离隔膜812与毛细管814和通路820中的填 充流体相连通，并且与开口810处的过程流体808相连通。
为了避免对远程密封802的诸如隔离隔膜812的元件的损害，以及为了 维持远程密封802的性能，在远程密封702中形成膨胀室822。在一个实施 例中，膨胀室822与远程密封802的远程密封主体806—体形成。具体地， 将膨胀室822朝向通路820插入远程密封主体806的第一侧842上的侧开口 840与通路820之间。通过第一和第二相对表面844和846、耦合第一和第二 侧表面844和846的第三表面848以及侧开口840来限定膨胀室822。膨胀室 822在第三表面848处流体地耦合至通路820。膨胀室822包括插入物830。 插入物830通过焊接耦合至膨胀室822，并悬挂在膨胀室822中。
在一个实施例中，尽管没有在图8中描述，插入物830通过焊接环焊接 至远程密封主体806。焊接环延伸跨越第一侧842上的侧开口840，从而使 插入物830从第一侧842上的开口840悬挂在膨胀室822中。在另一个实施例 中，并且如图8中所示，插入物830经由罩848焊接至远程密封主体806。罩 848包括与远程密封主体806相同的材料，并且被插进插入物830和第一侧 842上的开口840之间的膨胀室822。罩848然后利用一对焊接环850焊接至远程密封主体806的第一侧842。
插入物830具有小于远程密封主体806的热膨胀系数的热膨胀系数。用 于插入物830的示例材料包括低热膨胀非脱气材料，诸如针对图7的插入物 730所讨论的那些材料。插入物830通过一对间隙852和854而与相对的侧表 面844和846分离，并通过间隙856而与第三表面848分离。当远程密封802 暴露于过程流体808的极端高温度时，根据它们的各个材料热膨胀系数， 外壳806以及相应的膨胀室822的体积膨胀将大于插入物830的体积膨胀。 体积膨胀的这种差别意味着插入物830和膨胀室822之间的间隙852、 854 和856将变大。膨胀的填充流体被允许从通路820填充间隙852、 854和856， 而不是在隔离隔膜812之下膨胀。
尽管已经以专用于结构特征和/或方法行为的语言描述了主题，但可 以理解，在附加权利要求中限定的主题不必局限于在上面描述的具体特征 或行为。相反，上面描述的具体特征或行为是作为实施权利要求的示例形 式公开的。例如，虽然公开的实施例主要参照具有压力传感器的工艺变送 器(工业领域装置)和远程密封系统描述，但是，包括膨胀插入物的膨胀 室可被应用于其他变送器类型。
权利要求
1、一种测量过程流体的压力的压力变送器，包括压力传感器；压力变送器主体，所述压力变送器主体具有第一热膨胀系数，并包括第一开口；第一隔离隔膜，所述第一隔离隔膜连接至所述压力变送器主体，并定位在所述第一开口中，所述第一隔离隔膜具有与所述过程流体相连通的第一表面；第一通路，所述第一通路在所述第一开口和所述压力传感器之间延伸，所述第一通路设置成容纳与所述第一隔离隔膜的第二表面相连通的填充流体；第一膨胀室，所述第一膨胀室形成于所述压力变送器主体中，并耦合或连接至所述第一通路，所述第一膨胀室包括具有第二热膨胀系数的第一插入物；以及其中，所述压力变送器主体的所述第一热膨胀系数大于所述插入物的第二热膨胀系数。
2、 根据权利要求l所述的压力变送器，其中，所述第一膨胀室沿着所 述第一通路介于所述第一开口和所述压力传感器之间。
3、 根据权利要求l所述的压力变送器，其中，通过第一表面、连接于 所述第一表面的第二表面和所述第一开口限定所述第一膨胀室。
4、 根据权利要求3所述的压力变送器，其中，第一插入物通过连接至 第二表面而悬挂在第一膨胀室中，以在所述第一表面和所述第一插入物之 间形成间隙。
5、 根据权利要求4所述的压力变送器，其中，所述第一插入物包括从 所述第一开口至所述膨胀室的所述第三表面延伸穿过所述第一插入物的 中央通路。
6、 根据权利要求l所述的压力变送器，其中，所述第一膨胀室介于所 述主体的第一侧的第一侧开口和所述第一通路之间。
7、 根据权利要求l所述的压力变送器，其中，通过第一和第二相对表面、连接所述第一和第二相对表面的第三表面和在所述压力变送器主体的 所述第一侧的第一侧开口限定所述第一膨胀室。
8、 根据权利要求7所述的压力变送器，其中，所述第一插入物悬挂在所述第一膨胀室中，并且所述侧开口被密封以形成所述第一膨胀室。
9、 根据权利要求7所述的压力变送器，其中，第一插入物通过在第一 侧开口处连接到所述压力变送器主体而悬挂在所述第一膨胀腔中，以在所 述第一和第二相对表面和所述第一插入物之间以及第三表面和第一插入 物之间形成间隙。
10、 根据权利要求7所述的压力变送器，其中，所述第一膨胀室在所 述膨胀室的所述第三表面处流体地耦合或连接至所述第一通路。
11、 根据权利要求l所述的压力变送器，进一步包括第二隔离隔膜，所述第二隔离隔膜定位在所述压力变送器主体中的第二开口中，所述第二隔离隔膜具有与所述过程流体相连通的第一表面；第二通路，所述第二通路在所述第二开口和所述压力传感器之间延 伸，所述第二通路被设置成容纳与所述第二隔离隔膜的第二表面相连通的 填充流体；第二膨胀室，所述第二膨胀室形成在所述压力变送器主体中，并耦合 或连接至所述第二通路，所述第二膨胀室包括具有第三热膨胀系数的第二 插入物；以及其中，所述压力变送器主体的所述第一热膨胀系数大于所述第二插入 物的所述第三热膨胀系数。
12、 一种压力监控系统，包括 压力传感器；主体，所述主体具有第一热膨胀系数，并且包括用于接入过程流体的 至少一个开口；至少一个隔离隔膜，所述至少一个隔离隔膜连接至所述主体，并被定 位在所述至少一个开口中，所述至少一个隔离隔膜具有与所述过程流体相 连通的第一表面；至少一个通路，所述至少一个通路定位在所述主体中，并被设置成容 纳与所述第一隔离隔膜的第二表面相连通的填充流体，所述至少一个通路定位在所述第一隔离隔膜和所述压力传感器之间；至少一个膨胀室，所述至少一个膨胀室耦合或连接至所述第一通路，并包括具有第二热膨胀系数的插入物；以及其中，所述主体的第一热膨胀系数大于所述插入物的所述第二热膨胀 系数。
13、 根据权利要求12所述的压力监控系统，其中，所述主体包括压力 变送器。
14、 根据权利要求12所述的压力监控系统，其中，所述至少一个通路 在所述至少一个隔离隔膜和所述压力变送器中的所述压力传感器之间延 伸。
15、 根据权利要求12所述的压力监控系统，其中，所述主体包括远程 密封。
16、 根据权利要求15所述的压力监控系统，其中，所述至少一个通路 在所述至少一个隔离隔膜和将所述远程密封的所述主体耦合或连接至所 述压力传感器的毛细管之间延伸。
17、 一种远程密封系统，包括 . 压力变送器，所述压力变送器包括压力传感器；远程密封主体，所述远程密封主体具有第一热膨胀系数，并包括用于 接入过程流体的开口；隔离隔膜，所述隔离隔膜连接至所述远程密封主体，并定位在所述开 口中，所述隔离隔膜具有与过程流体相连通的第一表面；通路，所述通路定位在所述远程密封主体中，并设置成容纳与所述隔 离隔膜的第二表面相连通的填充流体，所述通路定位在所述隔离隔膜和耦 合或连接至所述压力变送器的毛细管之间；膨胀室，所述膨胀室耦合或连接至所述通路，所述膨胀室包括具有第 二热膨胀系数的插入物；以及其中，所述远程密封主体的所述第一热膨胀系数大于所述插入物的所 述第二热膨胀系数。
18、 根据权利要求17所述的远程密封系统，其中，所述膨胀室沿着所 述通路介于所述开口和所述毛细管之间。
19、 根据权利要求18所述的压力变送器，其中，所述膨胀室通过如下部分限定第一表面；第二表面，所述第二表面连接至所述第一表面，并被设置用于连接至所述插入物；以及与所述第二表面相对的开口。
20、 根据权利要求17所述的压力变送器，其中，所述膨胀室定位在所 述远程密封主体的第一侧的第一侧开口与所述通路之间。
21、 根据权利要求20所述的压力变送器，其中，所述膨胀室通过下面 部分限定第一和第 二相对表面；第三表面，所述第三表面连接所述第一和第二相对表面，并被设置用于与所述通路流体连通；以及与所述第三表面相对的所述主体的所述第一的所述第一侧开口。
全文摘要
本发明公开一种压力监控系统(200)，提供压力传感器(214)和具有第一热膨胀系数并包括用于接入过程流体的至少一个开口(226)的主体。至少一个隔离隔膜(230)耦合至主体，并定位在至少一个开口(226)中。至少一个隔离隔膜(230)具有与过程流体相连通的第一表面。至少一个通路(222)定位在主体中，并设置成容纳与第一隔离隔膜的第二表面相连通的填充流体。至少一个通路(222)定位在第一隔离隔膜(230)和压力传感器(214)之间。至少一个膨胀室(242)耦合至第一通路，并包括具有第二热膨胀系数的插入物(246)。主体的第一热膨胀系数大于插入物(246)的第二热膨胀系数。
文档编号G01L9/00GK101663571SQ200880011170
公开日2010年3月3日 申请日期2008年4月3日 优先权日2007年4月6日
发明者克里斯托弗·L·埃里克森, 戴维·A·布罗登, 本内特·L·卢瓦热 申请人:罗斯蒙德公司