[其他]隔離裝置

無效

• 申請號: 88101231
• 申請日: 1988-03-12
• 公開（公告）號: CN88101231A
• 公開（公告）日: 1988-09-21
• 發明（設計）人: 羅杰·L·弗里克;迪安S·皮爾斯
• 申請（專利權）人: 羅斯蒙德公司
• 主分類號: F15B3/00
• 分類號: F15B3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉志平

本發明涉及一種隔離裝置，用以在某種儀器中，如在壓力變送器中，使壓力傳感器與流體，如受壓的工作流體，彼此隔離。

受某種儀器監測的工作流體有時會具有腐蝕性，如流體與傳感器直接接觸，就會使儀器中的壓力傳感器受到損害。可以在壓力傳感器和入口凸緣或集流管之間設置隔離裝置，入口凸緣或集流管則使儀器與用以引進流體的管道連接。

這種原先采用的隔離裝置具有隔離膜、隔離流體和壓力密封圈。薄而柔性的、一般為圓形的隔離膜設置在儀器殼體的圓筒形入口區內，入口區用以引進工作流體，工作流體的壓力作用在隔離膜的一側。使其撓曲。隔離膜的外緣與入口區內一般為圓筒形的側壁作密封連接，例如可用連續的焊縫進行連接，因此，隔離膜的外緣對入口區起密封作用。在隔離膜外緣以內的中央撓曲部分構成感受壓力的作用區。隔離膜與工作流體相對的另一側朝向儀器的密封隔離腔，腔內一般充以基本上不可壓縮的流體，例如充以硅油。隔離流體從隔離腔經過儀器中的通路向受隔離的壓力傳感器傳遞壓力。隨著隔離膜的撓曲，隔離流體流動而將工作流體的壓力傳遞給受隔離的壓力傳感器。壓力密封圈，例如用彈性材料制成的“O”形密封圈，設置在隔離膜的周圍，工作流體則在受密封的條件下從入口凸緣通向隔離膜。在這種原先的工藝中，密封圈是壓裝在入口凸緣和隔離膜之間的。這種壓裝法妨礙著隔離膜與密封圈鄰接部位的撓曲。因此，由壓力密封圈在隔離膜周圍形成的環形密封限制了隔離膜作用區的有效面積。

隔離流體會由于溫度升高而膨脹。因此，由于工作溫度的升高引起了隔離流體的膨脹，而隔離流體則封閉在儀器的密封隔離腔和通路內，隔離膜作用區就在有效面積部位相應撓曲以適應增大了的隔離流體體積。為了適應膨脹了的隔離流體體積，隔離膜內的應力增大了。在應力作用下隔離膜對受封閉的隔離流體施加壓力，此壓力為傳感器所感受。傳感器除感受工作流體的壓力外，還感受著由隔離膜中的應力所造成的壓力，因此，在感受的壓力中存在著由溫度引起的誤差。這種壓力測量誤差一般正比于隔離流體壓力變量和隔離膜移位時體積變量的比值（dp/dv）。由于dp/dv為隔離膜的一個參數，此參數是隔離膜作用區有效面積的主要函數，所以應盡量采用有效面積較大的隔離膜，使其更能適應隔離流體體積的變化，從而盡量縮小壓力測量誤差。例如，使可撓曲的有效面積的直徑從1英寸增加到1.2英寸，圓形隔離膜的有效面積就能使由溫度引起的壓力測量誤差縮小到原來的二分之一以下。

但在這種原先的隔離方法中，由于作用區的有效面積不可能大于壓力密封圈以內的區域，密封圈的尺寸就成為一個限制因素，例如，將密封圈裝在入口區內圓形的隔離膜上，而隔離膜的可撓曲的作用區的直徑為1.25英寸，這樣，在將密封圈壓裝在入口凸緣和隔離膜之間時，得出的作用區有效面積直徑僅約1英寸。由于采用的固態壓力傳感器不斷縮小，使隔離膜也受到了限制，又由于儀器殼體隨之縮小，使隔離膜的可用空間也更有限。在壓力變送器內，密封圈的尺寸還會受到連接用螺栓之間可用空間的限制，螺栓則用以將變送器連接到符合于工業標準的凸緣聯管節上。

本發明涉及一種隔離裝置，用以將管道中流體的壓力，例如將工業用工作流體的壓力，傳遞給儀器中的壓力傳感器，儀器則給出作為壓力函數的輸出信號。隔離裝置通過入口構件，例如通過入口凸緣、凸緣聯管節或集流管與管道連接。入口區設在裝置中用以從管道引進流體。隔離部件裝在入口區內，用以使工作流體與壓力傳感器隔離，同時又將工作流體的壓力傳遞給傳感器。隔離部件具有感受工作流體壓力的作用區。密封部件裝在入口區內隔離部件的周圍，用以使工作流體在受密封的條件下從管道和入口構件通向隔離部件。支承部件裝在入口區，用以使密封部件與隔離部件的作用區之間留有間距，使隔離部件的有效面積大體上等于整個作用區，使有效面積不致受密封部件的影響而縮小，從而在選定的壓力密封件尺寸的條件下改善儀器的輸出信號。