專利名稱：缸壓力傳感器及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力傳感器，并且特別涉及一種能夠承受通常由往復(fù)式氫氣壓縮機(jī)所經(jīng)受的酸性氣體環(huán)境的壓力傳感器。
背景技術(shù)：
由于膜片作為硫化物應(yīng)力開裂、氫脆和氯化物開裂的結(jié)果而受到化學(xué)浸蝕，在往復(fù)式氫氣壓縮機(jī)中使用現(xiàn)有壓力傳感器具有相對(duì)短的壽命。典型地，所述壓力傳感器使用316L不銹鋼膜片，其壽命隨存在于氣體流中的硫化物和氯化物的濃度而變化。在不到一年以及在某些情況下不到兩個(gè)月的使用時(shí)間內(nèi)經(jīng)常會(huì)發(fā)生膜片失效。另一方面，客戶希望其壽命為三到五年的范圍并且因此希望提供一種壓力傳感器，特別是在通常在往復(fù)式氫氣壓縮機(jī)內(nèi)出現(xiàn)的酸氣環(huán)境下具有增加了的壽命預(yù)期。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例，壓敏電阻壓力傳感器使用由稱為C-276的鎳基合金構(gòu)作而成的、帶有貴金屬鍍層例如24K金鍍層的膜片。所述C-276合金材料也用于壓力傳感器上的所有外部浸濕表面。在制造該裝置時(shí)，組裝所有浸濕部件所需的焊接在不使用填料的情況下進(jìn)行并且在焊接后進(jìn)行膜片的鍍金。
可預(yù)期上述壓力傳感器將在氣流中存在有硫化物和氯化物的往復(fù)式氫壓縮機(jī)中壽命可高達(dá)五年(大約十億次循環(huán))。換句話說，通過使用這些材料，將極大地減少模片的化學(xué)浸蝕，導(dǎo)致壽命的顯著增加。
因此，在其更廣泛的方面，本發(fā)明涉及一種用于酸氣環(huán)境下的往復(fù)式氫壓縮機(jī)的壓力傳感器，包括一傳感頭，該傳感頭包括安裝在其自由端上的膜片；其中所述膜片由鎳基合金構(gòu)作而成，在其暴露側(cè)上有金鍍層。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種用于酸氣環(huán)境下的往復(fù)式氫壓縮機(jī)的壓力傳感器，包括一傳感頭，該傳感頭包括安裝在其自由端上的膜片；其中所述膜片由C-276鎳基合金構(gòu)作而成，在其暴露側(cè)上有金鍍層；及其中所述傳感頭包括也由C-276鎳基合金構(gòu)作而成的螺紋端部和整體六角螺母。
在又一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)酸氣環(huán)境下的往復(fù)式氫壓縮機(jī)中的管路壓力的方法，包括a)提供一個(gè)壓力傳感器，其具有傳感頭和由鎳基合金構(gòu)成的、與傳感頭自由端齊平設(shè)置的膜片；b)在所述膜片的一側(cè)涂敷金鍍層；以及c)以及在所述一側(cè)暴露于酸氣情況下將壓力傳感器安裝在往復(fù)式壓縮機(jī)中。


下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的缸壓力傳感器的側(cè)視立面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖，壓敏電阻型缸壓力傳感器(cylinder pressure transducer)10包括在其一端的傳感頭12，以及在相對(duì)端的殼體14，它們通過一個(gè)傳感器纜線16連接。裝置的電子原件已經(jīng)從所述傳感頭12移位至所述殼體14以實(shí)現(xiàn)更好的溫度性能。如果希望的話，所述纜線16可以包封或封罩在任何合適的鎧裝18中。所述傳感頭12包括一個(gè)在其自由端具有齊平安裝的膜片22的螺紋端部20。在所述螺紋端部20和一個(gè)整體六角螺母26之間設(shè)置有一個(gè)密封圈24，借此所述傳感器通過螺紋連接接合在例如一個(gè)往復(fù)式壓縮機(jī)殼體(未顯示)上的相應(yīng)螺紋孔內(nèi)。在朝向所述殼體14的方向上，所述傳感頭12與所述六角螺母22軸向相鄰。
本發(fā)明主要涉及所述膜片22及位于虛框28內(nèi)的包括所述螺紋部分20和六角螺母26的所謂的“浸濕表面”。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，所述膜片22由在酸氣環(huán)境中特別有效的C-276鎳基合金構(gòu)作而成?？少I到名稱為哈司特鎳合金C-276(HastelloyC-276)的一種適當(dāng)?shù)腃-276合金。通常，所述膜片可具有大約42微米的厚度。優(yōu)選地，所述膜片22在其暴露側(cè)進(jìn)行貴金屬涂敷(優(yōu)選的是鍍金并且更優(yōu)選的是鍍24K金)，以給所述膜片提供附加的保護(hù)以抵抗腐蝕和氫擴(kuò)散。所述金鍍層的優(yōu)選厚度為5到8微米。所述哈司特鎳合金C-276被用于所述虛框28內(nèi)的所有浸濕表面，包括螺紋端部20和整體六角螺母26。在所述傳感器該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行組裝所需的焊接將在不使用填料(filler)的情況下實(shí)現(xiàn)。另外，僅在所有焊接已經(jīng)完成后才進(jìn)行所述膜片的鍍金。
可預(yù)期上述傳感器將在氣流中存在有硫化物和氯化物的H2往復(fù)式壓縮機(jī)中壽命可達(dá)兩年(即大約十億次循環(huán))，因此為所述傳感器提供了顯著增加了的壽命預(yù)期。
雖然結(jié)合目前認(rèn)為是最可行的及優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但應(yīng)該明白本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，與此相反，本發(fā)明旨在覆蓋包含在后附權(quán)利要求書的范圍和其精神內(nèi)的各種改進(jìn)和等同物配置。
權(quán)利要求
1.一種用于酸氣環(huán)境下的往復(fù)式氫壓縮機(jī)的壓力傳感器(10)，包括一傳感頭(12)，該傳感頭包括安裝在其自由端上的膜片(22)；其中所述膜片(22)由鎳基合金構(gòu)作而成，在其暴露側(cè)上有貴金屬鍍層。
2.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其中所述鎳基合金為C-276合金。
3.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其中所述傳感頭包括由所述鎳基合金構(gòu)成的螺紋端部(20)和整體六角螺母(26)。
4.如權(quán)利要求3所述壓力傳感器，其中所述鎳基合金為C-276合金。
5.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其中所述貴金屬鍍層包括24K金鍍層。
6.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其中所述金鍍層涂覆約5到8微米的厚度。
7.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其中所述膜片(22)具有大約42微的厚度。
8.如權(quán)利要求7所述壓力傳感器，其中所述金鍍層涂覆覆約5到8微米的厚度。
9.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其中進(jìn)一步包括通過傳感器纜線(16)與所述傳感頭連接的殼體(14)
10.一種用于酸氣環(huán)境下的往復(fù)式氫壓縮機(jī)的壓力傳感器(10)，包括一傳感頭(12)，該傳感頭包括安裝在其自由端上的膜片(22)；其中所述膜片(22)由鎳基C-276合金構(gòu)作而成，在其暴露側(cè)上有金鍍層；及其中所述傳感頭(12)包括也由所述鎳基C-276合金構(gòu)作而成的螺紋端部(20)和整體六角螺母(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于酸氣環(huán)境下的往復(fù)式氫壓縮機(jī)的壓力傳感器(10)，包括一傳感頭(12)，該傳感頭包括安裝在其自由端上的膜片(22)。所述膜片(22)由鎳基合金構(gòu)作而成，在其暴露側(cè)上有金鍍層。監(jiān)測(cè)酸氣環(huán)境下的往復(fù)式氫壓縮機(jī)中的管路壓力的方法包括a)提供一個(gè)壓力傳感器(10)，其具有傳感頭(12)和由鎳基合金構(gòu)成的、與傳感頭自由端齊平設(shè)置的膜片(22)；b)在所述膜片的一側(cè)涂敷貴金屬鍍層；以及c)在所述一側(cè)暴露于酸氣情況下將壓力傳感器安裝在往復(fù)式壓縮機(jī)中。
文檔編號(hào)F04B39/00GK1619272SQ20041009049
公開日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月20日
發(fā)明者羅納德·W·威爾遜 申請(qǐng)人:通用電氣公司