[發明專利]用于過程變送器的阻火器

有效

• 申請號: 201210020022.5
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102680163A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 埃里克·保羅·彼得森
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號: G01L13/00
• 分類號: G01L13/00;A62C4/02
• 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

技術領域

本發明主要涉及用在工業過程控制系統中的工業過程變送器。更特別地，本發明涉及用于工業過程變送器的阻火器。

背景技術

過程設備用來監測工業過程中使用的過程流體的過程參數，如壓力、溫度、流量和液位。例如，過程變送器通常用在工業制造設施中的多個位置，監測沿著多種生產線的多種過程參數。過程變送器包括響應于過程參數的物理變化產生電輸出的傳感器。例如，壓力變送器包括產生作為如供水管線、化學容器中的過程流體的壓力的函數的電輸出的壓力傳感器。每個過程變送器還包括變送器電子元件，其用于接收和處理傳感器的電輸出，以便可以本地或遠程監測變送器和過程參數。本地監測的變送器包括在過程變送器位置處顯示電輸出的顯示器，如LCD屏。遠程監測的變送器包括在控制回路或網絡上將電輸出傳遞至諸如控制室之類的中央監控位置的電子元件。通過如此配置，通過在過程控制系統和控制回路中包括自動開關、閥、泵或其它類似部件，可以從控制室調整過程參數。

變送器中的傳感器響應于正被監測的過程流體中的物理變化。例如，壓力變送器中使用的壓力傳感器包括柔性傳感器元，如膜片或電容器極板。傳感器元件通常通過簡單的液壓系統連接至過程流體，該液壓系統將過程流體壓力傳遞至傳感器。液壓系統包括密封通道，其中傳感器元件定位在第一端處，柔性隔離膜片定位在第二端處以接合過程流體。密封通道填充有精確量的液壓流體，液壓流體在過程流體影響隔離膜片時調整傳感器元件的位置。當過程流體的壓力改變時，傳感器元件的位置改變，導致壓力檢測信號成比例地變化。

工業過程變送器通常用在具有其中存在具有點燃可能性的多種氣體或化學物的環境的設施中運行。例如，變送器通常在其中使用氫氣的天然氣處理工廠或設施中。可替換地，工業過程變送器可以用來監測本身易燃的過程流體。為了確保整個設施的安全操作，確保工業過程變送器是防爆或防火的，以防止火焰能穿過變送器。例如，變送器內的電子元件可能引起火花，這種火花具有引燃設施環境中的氣體或液壓通道破裂的情況中的過程流體的可能性。因此，希望確保將變送器的內部連接至外部環境的所有通道都被配置為熄滅或撲滅通過通道傳播的火焰。

用于防火密封液壓通道的常規配置，如在授權給Walish等并轉讓給明尼蘇達州(MN)Eden?Prairie的Rosemount公司的美國專利No.4,970,898中描述的，包括機械加工出穿過諸如法蘭或管塞之類的變送器部件的長且窄的圓筒形通路。法蘭或管塞通常包括不銹鋼板，其具有與提供防火通路所要求的合適長度相稱的厚度。防火通路通常為該通路的長度與直徑徑之比(L/D)以及該通道的周長與面積之比(P/A)的函數。然而，適當的L/D比通常使法蘭或管塞的厚度變厚到超過為結構目的通常所要求的厚度。而且，為了機械加工出穿過這種厚板的小直徑通路，通常使用電火花加工(EDM)。然而，EDM操作產生熔渣層，熔渣層包括填充孔的一層材料，由板的再鑄造材料組成。熔渣臟且難以清理。熔渣還藏匿濕氣，這會例如通過改變傳感器的電介質干擾壓力變送器和液壓系統的操作。EDM工藝相對于常規機械加工工藝，如鉆孔操作，也是昂貴的。因此，存在對工業過程變送器中的改進的防火通路(特別是較便宜、較小且不貴的防火通路)的需求。

發明內容

本發明涉及用于檢測過程控制系統中的過程變量的變送器。過程變送器包括變送器殼體、傳感器、變送器電路、通道和阻火器。變送器殼體具有內部空間。傳感器設置在所述內部空間內，檢測工業過程的過程變量并產生檢測信號。變送器電路設置在所述內部空間內并連接至傳感器。通道與傳感器連通并延伸穿過變送器殼體的內部空間。該通道具有第一橫截面輪廓。阻火器定位在該通道中。該阻火器具有不同于第一橫截面輪廓的第二橫截面輪廓。阻火器在所述通道的內部空間形成具有小于所述通道的第一橫截面輪廓的橫截面面積的橫截面面積的通路。

附圖說明

圖1示出了過程控制系統的示意圖，包括控制室、過程流體源和其中使用本發明的阻火器的管線式過程變送器。

圖2示出了圖1的過程變送器的局部剖視圖，該過程變送器具有隔離管塞，該管塞具有本發明的用在液壓隔離通路中的阻火器。

圖3A示出了圖2的隔離管塞和隔離膜片的如在標注A處截取的局部放大圖。

圖3B示出了其中插入六邊形阻火器的隔離通路的如在圖2的截面3B-3B處截取的端視圖。

圖4示出了圖3B的隔離通路和六邊形阻火器的如在標注B處截取的局部放大圖。

圖5示出了其中插入溝槽式阻火器的隔離通路局部放大端視圖。