专利名称：具有可更换大气通风口过滤器的过程流体压力变送器的制作方法
具有可更换大气通风口过滤器的过程流体压力变送器
背景技术：
过程流体压力变送器通常用在工业过程中以测量和监测各种工业过程流体的压力，如泥浆、液体、化学制品的蒸汽和气体、浆状物、石油、天然气、药物、食物和其它流体型加工设备。表压传感器通常包括可操作地连接至变送器内的压力传感器的过程流体压力输入端。大气通风管线连接至压力传感器，使得差压传感器读数为过程流体压力和大气压力之间的差。在一些卫生测量应用中，过程流体压力变送器的外侧暴露至多种食品和/或化学制品。一般地通过采用苛性碱溶液、硬毛刷和高压喷雾器清洗这些装置。因此，用在卫生隔离中的过程流体压力变送器的设计必须确保变送器将承受它将暴露至的各种腐蚀性化学制品和其它物质，以及用来清洗它的高压喷雾。而且，同样必须容忍喷雾本身的热冲击。
发明内容
提供了一种用于参考大气压力测量过程压力的过程流体压力变送器。该过程流体压力变送器包括流体地连接至一对压力输送管的压力传感器。该压力传感器具有随着由压力输送管施加的压力而变化的电特性。过程流体入口被设置为接触过程流体，并与该对压力输送管的第一导管流体连通。大气通风口连接至该对压力输送管的第二导管。该大气通风口是能够更换的并且具有设置在其中的过滤元件。
图I为采用根据现有技术的PTFE大气通风口过滤器的过程流体表压变送器的局部断面图。图2为采用根据本发明的实施例的可更换PTFE过滤器的过程流体表压变送器的局部断面图。图3为根据本发明的实施例的可更换大气通风口过滤器的爆炸透视图。图4为根据本发明的实施例的可更换大气通风口过滤器的剖视图。图5为根据本发明的实施例的可更换大气通风口过滤器侧视图。图6和7分别为根据本发明的另一个实施例的可更换大气通风口过滤器的侧面剖视图和透视剖视图。图8和9分别为图6和7中图示的可更换大气通风口过滤器的侧视图和透视图。
具体实施例方式需要大气压力测量的过程流体压力测量变送器必须具有传感器和外部大气之间的过滤系统，过滤系统防止污染物塞满测量通路或到达压力传感器。在卫生测量应用中，变送器的外侧暴露至各种物质，如食品、化学制品和清洁剂。在这种情况中，过滤元件需要被保护避免接触并且必须能够处理高压清洁和刷洗。根据本发明的实施例，提供了一种可更换的大气通风ロ过滤器。图I为根据现有技术的卫生过程流体压カ变送器的示意图。变送器10包括基座12，基座12安装至或以其它方式固定至过程流体容器，诸如管道或箱。过程流体压カ作用在隔离膜片14上并引起隔离膜片14运动，这依次地在检测通路16中产生对应的压力。通路16将过程流体压カ传递至压力传感器18。压カ传感器18具有电特性，诸如响应于其中的小检测膜片的偏转而变化的电容或电阻。检测膜片的相反侧经由通风通路20连接至大气压力。当通风通路连接至周围环境时，PTFE过滤器22永久地固定在基座12内。图I中图示的这种设计的ー个问题是，如果过滤器22变为堵塞或以其它方式被损坏，整个过程流体压カ变送器必须被脱机地取走和被修理。图2为根据本发明的实施例的连接至过程流体压カ变送器100的可更换大气通风ロ过滤器134的局部断面图。图2中图示的过程流体压カ变送器的多个方面类似于图I中图示的过程流体压カ变送器，并且相同的元件以相似的方式编号。变送器100包括隔离膜片114，隔离膜片114构造为接触过程流体并以通过测量通路116将过程流体压カ传递至压力传感器118的方式偏转。第二导管120将大气压カ传递至压力传感器118，使得由压カ传 感器118提供的电指示为过程流体的表压。如图2所示，变送器100的电子元件室130包括接收可更换过滤器134的内螺纹孔132。此外，电子元件室壳体130包括环形凹槽136，0形圈放置在环形凹槽136内使得壳体130密封地连接至基座112。因此，用于大气压カ到达传感器118的唯一通路是通过可更换过滤器134。此外，具有环形凹槽136的密封件的设置帮助減少可能被潜在地捕获在变送器100内的腐蚀性化学制品或洗涤液的量。图3为根据本发明的实施例的可更换大气通风ロ过滤器134的爆炸透视图。过滤器134实际上为四个不同元件的组件。具体地，过滤器134包括过滤器本体136、0形圈或弾性密封件138、过滤器元件140和过滤器固定器143。过滤器本体136优选地包括外螺纹区域139，外螺纹区域139被构造为可螺纹连接地容纳在变送器电子元件壳体130的内螺纹孔132内。过滤器本体136还包括无螺纹区域140，无螺纹区域140定尺寸以容纳和保持0形圈138。过滤器本体136还包括头部142，头部142具有被设置以接触和靠着0形圈138支撑的大致平坦表面144。此外，头部142优选地还包括些微穹隆形的盖146(图4中示出)。过滤器本体136优选地被构造以通过扳手或其它合适的工具接合以旋转或以其它方式转动到壳体130内的位置。在图3中图示的实施例中，这种适合是以设置在头部142的横向侧壁的相対的边缘上的多个扳手平面148、150的形式。头部142还包括至少ー个通风通路孔，通风通路孔与周围环境流体连通。在图3中图示的实施例中，ー对通路152、154图示为从头部142的横向侧壁显现。然而，这仅仅是优选实施例，并且其它配置是被预期的。过滤器本体136具有轴向孔156，轴向孔156与大气通风ロ通路152、154流体连通，并且定尺寸以接收过滤元件140。如图4所示，过滤元件140优选地被推动与位于头部142内的支撑肋或梁155接触。过滤元件140可以为任何合适的元件，但是优选地为由聚四氟こ烯形成的元件。过滤器固定器143包括轴向孔158，轴向孔158与大气通风ロ通路120流体连通，并与过滤元件140流体连通。过滤器固定器158包括接合过滤器本体136的表面162的头部160。过滤器固定器158包括圆柱形推动装置162，推动装置162定尺寸以在过滤器本体136的轴向孔156内通过。推动装置162作用在过滤元件140的表面164上以推动元件140与肋或支撑件155接触。因此，推动装置162可以用来基本上靠着表面164支撑到过滤元件140被压缩到其被保持状态的程度。过滤器固定器143包括一对锁或闩166、168，每个锁或闩166、168具有由过滤器本体136内的协作凹槽容纳的突出部或凸起170。在插入过滤器固定器143直到锁166、168滑动进入它们的完全插入位置时，过滤器本体136将弯曲或以其它方式变形。图4为根据本发明的实施例的在完全组装的配置中的可更换大气过滤器134的剖视图。过滤器固定器143被插入孔156到头部160靠着表面156支撑的程度。过滤元件140靠着支撑件155在轴向孔156内被压缩。因此，进入通路158的空气可以通过过滤元件140，并通过通路152、154流出，反之亦然。因此，大气压力被传递在大气测量通路120上，但是颗粒物质和其它碎片被安全地保持在通路120之外。图5为图4中的横截面中图示的组装配置的示意性正视图。特别地，图5图示了通路152、154以及过滤器本体142中的协作狭槽170，狭槽170接收固定器143的锁或闩166、168。
图6和7分别地为根据本发明的另一个实施例的可更换大气通风口过滤器的侧面剖视图和透视剖视图。过滤器本体200与过滤器固定器202协作以将过滤器140保持在其中。与参照图2-5描述的实施例不同，过滤器固定器202简单地固定至过滤器本体的端部204，优选地采用超声波焊接。然而，可以采用任何合适的紧固技术。图6和7中图示的实施例和图2-5中图示的实施例之间的另一个不同在于设置单个通风通路206。这是通过在过滤器本体200中设置台肩208实现的，台肩208的直径小于过滤器140的直径。因此，当过滤器140被保持在其中时，过滤器140的端部靠着台肩208支撑。图8和9分别为图6和7中图示的可更换大气通风口过滤器的侧视图和透视图。图8和9示出了传统六角形头部210形式的附加扳手平面，其便于采用扳手或其它合适的工具拆除。此外，可以设置标签或其它合适的标记。据信本发明的实施例将提供小型紧凑设计，其制造相对便宜且容易更换。而且，可更换的大气压力大气通风口可以承受高压清洗、苛性碱溶液和刷洗。本发明的实施例主要地最小化清洁期间过滤元件140上的水压，并且注意到，过滤元件被保护避免直接接触并且被压紧和保持在孔156内。如图3所示，优选的是，过滤器固定器143简单地压扣到狭槽170中，以允许快速且简单地组装。虽然已经参照优选实施例描述了本发明，但本领域技术人员将会认识到，在不偏离本发明的精神和范围的条件下可以在形式和细节方面进行改变。
权利要求
1.一种用于参考大气压力测量过程压力的过程流体压力变送器，该过程流体压力变送器包括 流体地连接至一对压力输送管的压力传感器，该压力传感器具有随着由压力输送管施加的压力而变化的电特性； 过程流体入口，被设置为接触过程流体，并与该对压力输送管中的第一导管流体连通；和 大气通风口，连接至该对压力输送管中的第二导管，该大气通风口是能够更换的并且具有设置在其中的过滤元件。
2.根据权利要求I所述的过程流体压力变送器，其中所述大气通风口被构造为由过程流体压力变送器的壳体以螺纹连接方式容纳。
3.根据权利要求2所述的过程流体压力变送器，其中所述壳体为电子元件壳体。
4.根据权利要求I所述的过程流体压力变送器，其中所述大气通风口包括过滤器本体，该过滤器本体被构造为容纳过滤元件并保持过滤元件的第一侧与所述第二导管流体连通，同时过滤元件的第二侧被构造为暴露至周围环境。
5.根据权利要求4所述的过程流体压力变送器，其中过滤器本体包括可操作地插入过滤元件的第二侧和周围环境之间的至少一个通路，其中所述至少一个通路至少一个角部。
6.根据权利要求5所述的过程流体压力变送器，其中所述至少一个角部被定位以阻止周围环境和过滤元件的第二侧之间的直接视线。
7.根据权利要求5所述的过程流体压力变送器，其中所述角部为直角角部。
8.根据权利要求4所述的过程流体压力变送器，其中所述过滤器本体包括被构造为接合过滤元件的第二侧的至少一个肋。
9.根据权利要求8所述的过程流体压力变送器，还包括过滤器固定器，该过滤器固定器被构造为接合过滤元件的第一侧以将过滤元件锁定在过滤器本体内。
10.根据权利要求I所述的过程流体压力变送器，还包括过滤器固定器，该过滤器固定器被构造为接合过滤元件以将过滤元件锁定在过滤器本体内。
11.根据权利要求I所述的过程流体压力变送器，其中过滤器本体包括多个扳手平面。
12.根据权利要求I所述的过程流体压力变送器，其中过滤器本体包括无螺纹区域，该无螺纹区域被构造成接收和保持弹性O形圈。
13.根据权利要求12所述的过程流体压力变送器，还包括设置在无螺纹区域中的弹性O形圈。
14.一种适于连接至过程流体压力变送器的通风通路的可更换大气通风口，该大气通风口包括 设置在大气通风口中的过滤元件；和 过滤器本体，被构造成能够拆卸地接合过程流体压力变送器的壳体。
15.根据权利要求14所述的可更换大气通风口，其中过滤器本体被构造成容纳并保持过滤元件的第一侧与通风通路流体连通，同时过滤元件的第二侧被构造为暴露至周围环境。
16.根据权利要求15所述的可更换大气通风口，其中过滤器本体包括可操作地插入过滤元件的第二侧和周围环境之间的至少一个通路，其中所述至少一个通路包括至少一个角部。
17.根据权利要求16所述的可更换大气通风口，其中所述至少一个角部被定位以阻止周围环境和过滤元件的第二侧之间的直接视线。
18.根据权利要求14所述的可更换大气通风口，还包括过滤器固定器，该过滤器固定器被构造成接合过滤元件以将过滤元件锁定在过滤器本体内。
19.根据权利要求14所述的可更换大气通风口，其中过滤器本体包括多个扳手平面。
20.根据权利要求14所述的可更换大气通风口，其中过滤器本体包括无螺纹区域，该无螺纹区域被构造为接收和保持弹性O形圈。
全文摘要
本发明提供了一种用于参考大气压力测量过程压力的过程流体压力变送器。该过程流体压力变送器包括流体地连接至一对压力输送管的压力传感器。该压力传感器具有随着由压力输送管施加的压力而变化的电特性。过程流体入口被设置为接触过程流体，并与该对压力输送管中的第一导管流体连通。大气通风口连接至该对压力输送管中的第二导管。该大气通风口是能够更换的并且具有设置在其中的过滤元件。
文档编号G01L19/00GK102768095SQ20121006175
公开日2012年11月7日 申请日期2012年3月9日 优先权日2011年5月5日
发明者丹尼尔·R·施瓦兹, 尼古拉斯·海伍德, 格雷戈里·C·豪斯勒 申请人:罗斯蒙德公司