[發明專利]用于在工業過程中使用的壓力變送器的密封件

有效

• 申請號: 201410502958.0
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104515644B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 大衛·安德魯·布羅登;丹尼爾·羅納德·施瓦茨;喬納森·戈登·科勒
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特公司
• 主分類號: G01L19/00
• 分類號: G01L19/00;G01L19/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 湯雄軍

技術領域

本發明涉及一種過程控制儀器。具體地，本發明涉及耦合到過程壓力的壓力變送器。

背景技術

感測壓力的變送器具有壓力傳感器，該壓力傳感器典型地聯接到至少一個隔離膜片(isolation diaphragm)。變送器典型地連接到法蘭且包括一開口，該開口被對準以接收來自法蘭中的通道的過程流體。隔離膜片定位在所述開口中，并將壓力傳感器與正被感測的腐蝕性過程流體隔離開。壓力經由在通道中被輸送的大致不可壓縮隔離流體從隔離膜片被傳遞到具有感測隔膜的傳感器。題目為“MODULAR PRESSURE TRANSMITTER”的U.S.專利No.4,833922和題目為“PRESSURE TRANSMITTER WITH STRESS ISOLATION DEPRESSION”的U.S.專利No.5,094,109示出了此類型的壓力變送器。

壓力變送器通常包括定位在包圍隔離膜片的開口中的焊接環。焊接環能夠被焊接到變送器主體并焊接到隔離膜片，從而將隔離膜片固定到變送器主體。焊接環還能夠用于支撐諸如O形環的密封件。當變送器通過諸如由螺栓提供的連接力而連接到工業過程法蘭時，密封件和焊接環被壓靠在法蘭上以防止過程流體通過開口泄露。在如下的專利中示出了這種焊接環的示例：1999年7月13日授予Behm等人的題目為“PRESSURE SENSOR AND TRANSMITTER HAVING A WELD RING WITH A ROLLING HINGE POINT”的美國專利No.5,992,965和2000年5月2日授予的Behm等人的題目為“PRESSURE SENSOR AND TRANSMITTER HAVING A WELD RING WITH A ROLLING HINGE POINT”的美國專利No.6,055,863，這兩個專利都轉讓給了Rosemount Inc.。

用于與焊接環一起使用的一些類型的密封件尤其難于保持。例如，包括聚四氟乙烯(PTFE)的密封件能夠用作密封件。然而，PTFE具有“冷變形”的趨勢且隨著時間流逝而改變其形狀。這可能會減小施加到密封件的預加載力并由此降低密封件的效能。

發明內容

一種用于測量工業過程中的過程流體的壓力的壓力變送系統，所述壓力變送系統包括具有壓力傳感器的壓力變送器。具有圓形開口的過程流體通道被構造為將所述過程流體的壓力耦合到所述壓力傳感器。同心密封支撐結構繞圓形開口延伸并包括環形凹部。環形應力集中部(annular stress riser)被定位成從所述環形凹部徑向向內。密封材料填充所述環形凹部并接觸所述環形應力集中部的至少一部分。

附圖說明

圖1是根據本發明的具有焊接環和支撐表面的壓力變送器的局部剖面圖；

圖2是根據一個示例性構造的包括應力集中部的密封支撐結構的局部剖視圖；

圖3是由脊部形成的應力集中部的另一示例性實施例的剖面圖；

圖4是示出了具有形成在兩個凹部之間的應力集中部的密封支撐結構的一個示例性實施例；

圖5是其中形成有密封支撐結構的過程部件的表面的立體圖；

圖6是圖5的密封支撐結構的一部分的剖視圖；以及

圖7是其中形成有鋸齒部的密封支撐結構的另一示例性實施例的剖面圖。

具體實施方式

本發明提供了一種用于與工業過程控制壓力變送器一起使用的密封件，該壓力變送器使用同心密封支撐結構。該密封支撐結構構造為繞圓形開口延伸并為該開口提供密封。支撐結構包括凹部區域和應力集中部。密封材料被構造為位于凹部區域中，而應力集中部被構造為將密封材料推靠在過程表面上，由此相對于過程表面密封圓形開口。