[發明專利]具有壓力傳感器的壓差變送器

在審

• 申請號: 201210279336.7
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN103512630A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 羅伯特·C·海德克
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號: G01F15/06
• 分類號: G01F15/06;G01F1/40
• 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

本發明涉及在工業生產過程中的過程流體的壓力的測量。更具體地說，本發明涉及在壓差變送器中測量管線壓力。

背景技術

工業過程用在很多類型的材料的制造和運輸中。在這種系統中，往往需要測量過程內的不同類型的壓力。經常測量的一類壓力是差壓，其是在過程中的一個點與過程中的另一個點之間的壓力差。例如，包含過程流體流的管道中的孔板上的壓差與流體的流速相關。壓差也可以例如用來測量槽或其它容器中的過程流體的高度。

在這樣的工業過程中，壓力傳感器通常包含在壓力變送器中或連接到壓力變送器，壓力變送器位于遠程位置并且將壓力相關的信息向回傳遞到諸如控制室的中央位置。所述傳遞經常在過程控制回路上進行。例如，經常使用二線式過程控制回路，其中兩條線用來載送信息以及功率到變送器。也可以使用無線通信技術。

變送器技術的進步已經增加可以由變送器產生的信息量。特別地，變送器器可以配備有多種傳感器，以測量多個過程變量輸入或單個過程變量的更廣范圍。例如，變送器可以設置有多個壓力傳感器，如Broden等的美國專利No.5,495,769、Rud，Jr.的美國專利No.6,047,244和Schulte等的美國專利No.7,467,555中描述的那樣，所有這些專利都被轉讓給明尼蘇達州Chanhassen市的羅斯蒙德公司。

在許多過程裝置中，除了測量壓差，還期望測量過程的絕對壓力或表壓(也簡稱為“管線壓力”)。該信息例如可以用來通過在流量計算中包括過程流體的密度的變化而提供更精確的流量測量。可以使用單獨的壓力傳感器進行額外的壓力測量。

發明內容

本發明公開一種用于測量過程流體的壓力的過程變量變送器，包括：被配置為連接到第一過程壓力的第一入口和被配置為連接到第二過程壓力的第二入口。壓差傳感器連接到第一入口和第二入口并且提供與第一過程壓力和第二過程壓力之間的壓差相關的輸出。第一壓力傳感器連接到第一入口并且提供與第一過程壓力相關的輸出。變送器電路基于來自壓差傳感器的輸出提供變送器輸出，并且基于來自第一壓力傳感器的輸出進一步地提供增強的功能性。

附圖說明

圖1顯示具有根據本發明構造的過程變送器的過程測量系統。

圖2是圖1的過程變送器的簡化框圖。

圖3A是圖1的過程變送器的示意側視圖，和圖3B是旋轉90度的傳感器模塊的側視剖視圖。

圖4是管線壓力傳感器的剖視圖。

圖5是圖3的壓力傳感器模塊的底部平面圖。

圖6是被配置為連接到圖5的壓力傳感器模塊的法蘭的頂部平面圖。

具體實施方式

在一個實施例中，本發明提供用于使用至少一個管線壓力傳感器提供增強功能到壓差測量變送器的裝置和方法。更具體地說，在一個方面中，本發明包括管線壓力傳感器，管線壓力傳感器直接地連接到過程壓力，用于進行診斷或提供其它功能。壓力傳感器通過連接到過程流體的直接連接通道直接地連接到過程流體。該通道可以位于用來連接壓力變送器到過程流體的法蘭中，或者可替換地，該通道可以形成在壓力變送器本身中。

圖1大體顯示過程測量系統32的環境。圖1顯示包括加壓流體的過程管道30。過程測量系統32包括脈沖管道34，脈沖管道34將過程管道30連接到過程壓力變送器36。諸如孔板、文丘里管、流動噴嘴等之類的主元件33在脈沖管道34的管道之間的過程管道30中的位置處接觸過程流體。在流體流動通過主元件33時，主元件33引起流體壓力變化，該壓力變化由變送器36檢測并且與流速相關。

過程控制回路38可以從控制室40提供電力到變送器36和提供雙向通信，并且可以按照過程通信協議操作。在圖示的示例中，過程環路38是二線式回路。在使用4-20mA信號的正常操作期間，二線式回路用于傳輸全部電力和所有通信到變送器36，和傳輸來自變送器36的所有通信。控制室40包括電源46和串聯電阻44。在另一個示例配置中，回路38是無線連接，其中可以在點到點配置、網狀網絡或其中變送器36具有其自已的電源的其它配置中無線地傳輸和/或接收數據。