[發(fā)明專利]用于工作高壓應用的壓力傳感器模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710578669.2
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN109141734B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 大衛(wèi)·M·斯特瑞;馬克·G·羅莫
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙特公司
• 主分類號: G01L13/00
• 分類號: G01L13/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪洋

壓差傳感器模塊包括基部，所述基部具有一對過程流體壓力入口并且限定具有傳感器腔室入口的傳感器腔室。壓差傳感器設置在傳感器腔室中并且具有入口，所述入口被構造成接收第一壓力并且提供指示第一壓力和傳感器腔室中的壓差傳感器外部的傳感器腔室壓力之間的差值的信號。一對隔離膜片設置在基本相同的平面中，每個隔離膜片密封相應的過程流體壓力入口。第一流體通路可操作地連接到一個隔離膜片和壓差傳感器的入口。第二流體通路可操作地連接到另一個隔離膜片和傳感器腔室入口。超壓保護特征可操作地連接到傳感器腔室、第一流體通路和第二流體通路。

背景技術

壓力變送器通常用于工業(yè)過程中以測量各種工業(yè)過程流體中的壓力，例如水泥、液體、水汽和化學制品氣體、紙漿、石油、氣體、制藥、食物和其它的流體式加工工廠。

差壓變送器通常包括一對過程流體壓力輸入端，所述一對過程流體壓力輸入端可操作地連接到響應于兩個輸入端之間的壓差的差壓傳感器(在差壓變送器內(nèi))。壓差變送器通常地包括一對隔離膜片，所述一對隔離膜片定位在過程流體入口中并且隔離壓差傳感器與感測的嚴酷流體。壓力通過在從每個隔離膜片延伸到壓差傳感器的通路中攜載的大致不能壓縮的填充流體從過程流體傳送到壓差傳感器。

數(shù)個常見類型的過程流體流量測量裝置(即，流量計)使用各種不同的技術(文氏管、孔板、v形錐體等)，所述各種不同的技術利用壓差測量作為進行流量測量的核心技術。壓差測量值通常地在0psi-75psi的范圍中。

依賴于壓差的流量計在石油和天然氣工業(yè)中是常見的。由于海上探油使用這種差壓測量來測量較深水域的壓力，從井中出來的油的平均壓力增加。當前，石油和天然氣公司試圖研發(fā)將在20,000psi的最大壓力下工作的技術。在具有高達20,000psi的平均壓力的兩個源之間準確地測量在0psi-75psi的范圍中的壓差是非常復雜的。

提供適于高工作壓力應用(例如海底環(huán)境)而不需要大量修改或費用的壓力傳感器模塊將有助于在這種應用中更廣泛地適應和利用差壓傳感器，并且將改進采用該技術的過程。

發(fā)明內(nèi)容

壓差傳感器模塊包括基部，所述基部具有一對過程流體壓力入口并且限定具有傳感器腔室入口的傳感器腔室。壓差傳感器設置在傳感器腔室中并且具有入口，所述入口被構造成接收第一壓力并且提供指示第一壓力和傳感器腔室中的壓差傳感器外部的傳感器腔室壓力之間的差值的信號。一對隔離膜片設置在基本相同的平面中，每個隔離膜片密封相應的過程流體壓力入口。第一流體通路可操作地連接到一個隔離膜片和壓差傳感器的入口。第二流體通路可操作地連接到另一個隔離膜片和傳感器腔室入口。超壓保護特征可操作地連接到傳感器腔室、第一流體通路和第二流體通路。

附圖說明

圖1是對于本發(fā)明的實施例特別有用的共面壓差傳感器模塊和電子器件殼體的圖解視圖。

圖2是適于海底使用的共面壓差傳感器模塊的圖解局部剖視圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的壓差傳感器模塊的方框圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的共面壓差傳感器模塊的圖解剖視圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的安裝至傳感器座架并且承受高壓側壓力和參考壓力之間的壓差的壓差傳感器的圖解剖視圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例的使用超壓保護機構的共面壓力傳感器模塊的一部分的圖解剖視圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例的使用超壓保護機構的共面壓差傳感器模塊的一部分的另一圖解視圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例的使用與管線壓力傳感器組合的超壓保護模塊的共面壓力傳感器模塊的一部分的圖解剖視圖。

具體實施方式

當在壓差傳感器上加載的壓力是不均勻的時，壓差傳感器輸出可以隨管線壓力而變化。由于不是壓差的函數(shù)的任何變化是誤差，所以這是不期望的。本文中描述的實施例減少或消除改變的管線壓力對壓差傳感器的影響。