[發明專利]基于諧振頻率的壓力傳感器

有效

• 申請號: 201110083271.4
• 申請日: 2011-03-30
• 公開（公告）號: CN102243124A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 安德魯·J·克洛辛斯基;查爾斯·R·威勒克斯
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00;G01L13/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉曉峰

1.一種用于感測過程流體的壓力的壓力傳感器，包括：

可變形傳感器主體，所述可變形傳感器主體被暴露到所述過程流體的壓力，其中所述傳感器主體響應于所述壓力而變形；

膜片，所述膜片通過所述傳感器主體被懸掛，并且具有響應于所述傳感器主體的變形而改變的張力；和

諧振頻率傳感器，所述諧振頻率傳感器被構造成感測所述膜片的諧振頻率，所述諧振頻率指示所述過程流體的壓力。

2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述可變形傳感器主體包括玻璃及金屬傳感器主體。

3.根據權利要求1所述的設備，其中，所述諧振頻率傳感器包括聲源。

4.根據權利要求3所述的設備，其中，所述諧振頻率傳感器還包括電容器極板，所述電容器極板被定位成緊鄰所述膜片，所述電容器極板具有響應于所述膜片的偏轉而改變的電容。

5.根據權利要求1所述的設備，包括溫度傳感器，并且其中所述膜片的諧振根據感測到的溫度被補償。

6.根據權利要求1所述的設備，其中，所述膜片被構造成響應于施加的壓力偏轉。

7.根據權利要求6所述的設備，其中，所述膜片被構造成響應于施加到所述膜片的壓差偏轉。

8.根據權利要求7所述的設備，包括：

電極，所述電極被定位成緊鄰所述膜片；和

測量電路，所述測量電路被構造成根據所述電極與所述膜片之間的電容的變化測量所述壓差。

9.根據權利要求8所述的設備，其中，所述膜片的諧振根據所述電極與所述膜片之間的電容通過所述測量電路來感測。

10.根據權利要求1所述的設備，其中，所述諧振頻率還指示所述壓力傳感器的診斷狀態。

11.根據權利要求1所述的設備，其中，所述諧振頻率模式指示所述壓力傳感器的健康狀態。

12.根據權利要求1所述的設備，其中，所述壓力傳感器通過隔離流體連接到過程流體。

13.一種過程控制變送器，包括連接到根據權利要求1所述的壓力傳感器的變送器電路。

14.根據權利要求14所述的設備，其中，所述變送器電路被構造成根據所述膜片的諧振頻率確定管路壓力。

15.一種感測過程流體的壓力的方法，包括以下步驟：

將傳感器主體暴露到所述過程流體的壓力，從而使所述傳感器主體響應于所述壓力而變形；

從所述壓力主體懸掛膜片，所述膜片具有響應于所述傳感器主體的變形而改變的張力；

感測所述膜片的諧振頻率，所述諧振頻率指示所述過程流體的壓力；和

根據感測到的所述膜片的諧振頻率提供指示所述過程流體的壓力的壓力輸出。

16.根據權利要求15所述的方法，其中，所述諧振頻率根據電容被測量。

17.根據權利要求15所述的方法，包括以下步驟：

使用聲源激勵所述膜片以進行諧振。

18.根據權利要求15所述的方法，包括以下步驟：

根據所述膜片的偏轉感測壓差。

19.根據權利要求18所述的方法，包括以下步驟：

利用電容感測所述膜片的偏轉。

20.根據權利要求14所述的方法，包括以下步驟：

根據感測到的諧振頻率確定所述膜片的診斷狀態。

21.根據權利要求15所述的方法，包括以下步驟：

根據感測到的諧振頻率模式確定所述膜片的診斷狀態。

22.根據權利要求15所述的方法，包括以下步驟：

在過程控制回路上傳送與所述過程流體的壓力相關的信息。