專(zhuān)利名稱(chēng)：用于測(cè)量過(guò)程流體的壓力的過(guò)程變量變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)過(guò)程中的過(guò)程流體的壓力的測(cè)量。更具體地，本實(shí)用新型涉及在差壓變送器中測(cè)量管線(xiàn)壓力。
背景技術(shù)：
工業(yè)過(guò)程用在多種類(lèi)型的材料的制造和運(yùn)輸中。在這種系統(tǒng)中，通常需要測(cè)量過(guò)程中的不同類(lèi)型的壓力。經(jīng)常要測(cè)量的一類(lèi)壓力是差壓。這是過(guò)程中的一個(gè)點(diǎn)與過(guò)程中的另一個(gè)點(diǎn)之間的壓差。例如，含有過(guò)程流體流的管中的孔板兩端的差壓與流體的流量有關(guān)。 差壓例如還可以用于測(cè)量槽或其它容器中的過(guò)程流體的高度。在工業(yè)過(guò)程中，壓力傳感器通常容納在或連接到壓力變送器，所述壓力變送器位于遠(yuǎn)距離處并將與壓力有關(guān)的信息傳輸?shù)街T如控制室的中央位置。經(jīng)常在過(guò)程控制回路上進(jìn)行傳輸。例如，通常使用二線(xiàn)式過(guò)程控制回路，在該二線(xiàn)式過(guò)程控制回路中，兩條線(xiàn)用于將信息以及電力傳送給變送器。還可以使用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。變送器技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)增加了可以由變送器產(chǎn)生的信息量。具體地，變送器可以安裝有多個(gè)傳感器以測(cè)量多個(gè)過(guò)程變量輸入或較寬范圍的單個(gè)過(guò)程變量。例如，變送器可以設(shè)置有諸如授予Broden等人的美國(guó)專(zhuān)利No. 5，495，769、授予Rud，Jr.的美國(guó)專(zhuān)利 No. 6，047，244和授予khulte等人的美國(guó)專(zhuān)利No. 7，467，555中所述的多個(gè)壓力傳感器，所有這些專(zhuān)利都被轉(zhuǎn)讓給明尼蘇達(dá)州Eden Prairie市的Rosemount公司。在許多過(guò)程設(shè)施中，除了測(cè)量差壓之外，還期望測(cè)量過(guò)程的絕對(duì)壓力或表壓力 (也被稱(chēng)作為“管線(xiàn)壓力，，)。該信息例如可以通過(guò)在流量計(jì)算中包括過(guò)程流體的密度變化而用于提供更加準(zhǔn)確的流量測(cè)量?？梢允褂眠B接到過(guò)程流體的單獨(dú)的壓力傳感器來(lái)進(jìn)行附加的壓力測(cè)量。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種用于測(cè)量過(guò)程流體的壓力的過(guò)程變量變送器，其特征在于，該過(guò)程變量變送器包括過(guò)程連接裝置，所述過(guò)程連接裝置具有第一端口和第二端口，所述第一端口被構(gòu)造成連接到第一過(guò)程壓力，所述第二端口被構(gòu)造成連接到第二過(guò)程壓力；差壓傳感器，所述差壓傳感器連接到所述第一端口和所述第二端口，所述差壓傳感器具有與所述第一過(guò)程壓力和所述第二過(guò)程壓力之間的差壓有關(guān)的輸出；第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器連接到相應(yīng)的第一端口和第二端口，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器具有與所述第一過(guò)程壓力和所述第二過(guò)程壓力有關(guān)的輸出；和變送器電路，所述變送器電路被構(gòu)造成根據(jù)來(lái)自所述差壓傳感器的輸出提供變送器輸出，并且進(jìn)一步根據(jù)所述第一過(guò)程壓力和所述第二過(guò)程壓力提供增強(qiáng)功能，其中所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器包括脆性材料，所述脆性材料具有形成在該脆性材料內(nèi)的空腔；以及其中來(lái)自所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器的輸出與所述空腔的變形有關(guān)。較佳地，在上述過(guò)程變量變送器中，所述變送器可以被構(gòu)造成根據(jù)來(lái)自所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器的輸出計(jì)算差壓。較佳地，上述過(guò)程變量變送器還可以包括將所述第一端口連接到所述第一壓力傳感器和所述差壓傳感器的管。較佳地，在上述過(guò)程變量變送器中，所述管可以包括延長(zhǎng)部分，并且所述第一壓力傳感器可以安裝在所述延長(zhǎng)部分的遠(yuǎn)端處。較佳地，在上述過(guò)程變量變送器中，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器可以具有大于所述差壓傳感器的頻率響應(yīng)的頻率響應(yīng)。較佳地，在上述過(guò)程變量變送器中，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器可以被構(gòu)造成在大于所述差壓傳感器的最大操作壓力的壓力下操作，并且所述變送器電路可以被構(gòu)造成根據(jù)所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器提供變送器輸出，從而為所述過(guò)程變量變送器提供擴(kuò)展的范圍。較佳地，在上述過(guò)程變量變送器中，所述變送器電路可以被構(gòu)造成當(dāng)差壓傳感器損壞時(shí)根據(jù)來(lái)自所述第一壓力傳感器的輸出與來(lái)自所述第二壓力傳感器的輸出之間的差提供差壓輸出。較佳地，在上述過(guò)程變量變送器中，所述第一壓力傳感器可以延伸到所述管中，并通過(guò)銅焊被密封至所述第一壓力傳感器。較佳地，在上述過(guò)程變量變送器中，所述增強(qiáng)功能可以包括檢測(cè)堵塞的管線(xiàn)。較佳地，在上述過(guò)程變量變送器中，所述增強(qiáng)功能可以基于由所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器感測(cè)到的信號(hào)的頻率。較佳地，在上述過(guò)程變量變送器中，所述增強(qiáng)功能可以包括根據(jù)來(lái)自所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器的輸出校準(zhǔn)所述差壓傳感器。

圖1顯示具有根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)造而成的過(guò)程變送器的過(guò)程測(cè)量系統(tǒng)；圖2是圖1的過(guò)程變送器的簡(jiǎn)化方框圖；圖3是圖1的過(guò)程變送器的示意性側(cè)視圖，其中示出了變送器電子元件；圖4是圖3的變送器的傳感器模塊的橫截面圖；圖5是管線(xiàn)壓力傳感器的橫截面圖；圖6是圖5的安裝在管中的管線(xiàn)壓力傳感器的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
在一個(gè)實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供一種用于使用雙管線(xiàn)壓力傳感器為差壓測(cè)量變送器提供另外的功能的設(shè)備和方法。更具體地，在一個(gè)方面中，本實(shí)用新型包括一種管線(xiàn)壓力傳感器，所述管線(xiàn)壓力傳感器連接差壓傳感器的相對(duì)側(cè)，用于執(zhí)行診斷或提供其它功能。圖1大致顯示過(guò)程測(cè)量系統(tǒng)32的環(huán)境。圖1顯示含有加壓流體的連接到用于測(cè)量過(guò)程壓力的過(guò)程測(cè)量系統(tǒng)32的過(guò)程管道30。過(guò)程測(cè)量系統(tǒng)32包括連接到管道30的脈沖管道(impulse piping)34。脈沖管道34連接到過(guò)程壓力變送器36。諸如孔板、文丘里管、流量噴嘴(flow nozzle)等之類(lèi)的主元件33接觸過(guò)程管道30中的在脈沖管道34的管子之間的位置處的過(guò)程流體。當(dāng)流體流動(dòng)經(jīng)過(guò)主元件33時(shí)，主元件33使該流體產(chǎn)生壓力變化。變送器36是通過(guò)脈沖管道34接收過(guò)程壓力的過(guò)程測(cè)量裝置。變送器36感測(cè)過(guò)程壓差并將該壓差轉(zhuǎn)換成為過(guò)程壓力的函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化傳輸信號(hào)。過(guò)程回路38將電力信號(hào)從控制室40提供給變送器36并提供雙向通信，并且可以根據(jù)多種過(guò)程通信協(xié)定構(gòu)造而成。在所述的示例中，過(guò)程回路38是二線(xiàn)式回路。二線(xiàn)式回路用于在正常操作期間以4-20mA信號(hào)將所有電力傳輸至變送器36，并傳輸?shù)胶蛠?lái)自變送器36的所有通信?？刂剖?0包括給變送器36提供電力的電壓電源46和串聯(lián)電阻44。在另一個(gè)示例性結(jié)構(gòu)中，回路38是無(wú)線(xiàn)連接(wireless connection)，在該無(wú)線(xiàn)連接中可以以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)、全連接網(wǎng)絡(luò)、或其它結(jié)構(gòu)無(wú)線(xiàn)地傳送或接收數(shù)據(jù)。圖2是壓力變送器36的簡(jiǎn)化方框圖。壓力變送器36包括通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)66連接在一起的傳感器模塊52和電子板72。傳感器模塊電子元件60連接到接收所施加的差壓M 的差壓傳感器56。數(shù)據(jù)連接(data connection) 58將傳感器56連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器62。任選的溫度傳感器63還與傳感器模塊存儲(chǔ)器64 —起被示出。電子元件板72包括微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)74 (或微處理器)、電存儲(chǔ)器模塊76、數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換器78和數(shù)字通信塊80。此外，圖2中還示出了用于將差壓傳感器56連接到過(guò)程流體M的毛細(xì)管或“填充”管93和94。隔離膜片90接收來(lái)自過(guò)程流體M的壓力，所述壓力被可靠地施加到毛細(xì)管93和94中載送的填充流體。通過(guò)該填充流體，將工業(yè)過(guò)程的壓力施加到差壓傳感器 56。根據(jù)所述的實(shí)施例，管線(xiàn)壓力傳感器97和98分別連接到毛細(xì)管93和94，并且被布置成監(jiān)測(cè)毛細(xì)管93和94中的壓力。管線(xiàn)壓力傳感器97和98連接到壓力測(cè)量電路99。 電路99例如可以包括響應(yīng)于傳感器97和99的電參數(shù)的電路，所述電參數(shù)作為所施加的管線(xiàn)壓力的函數(shù)而變化。例如，壓力傳感器97和98可以根據(jù)包括公知的技術(shù)來(lái)操作，包括其中傳感器97和98的電容變化、傳感器97和98的電阻變化、傳感器的共振頻率變化等的壓力測(cè)量技術(shù)。以下更加詳細(xì)地論述一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)。電路99可以是獨(dú)立的電路，或者在一些結(jié)構(gòu)中，電路99可以包括在用于測(cè)量差壓的其它電路中。例如，用于監(jiān)測(cè)不同傳感器的一些部件或所有部件可以是共用部件。圖3示意性地顯示具有傳感器模塊52和變送器電子元件模塊136的壓力變送器 36的一個(gè)實(shí)施例。傳感器模塊52包括殼體152和基部M，在所述殼體和基部中設(shè)置有傳感器板156、差壓傳感器56、隔離裝置或管93和94、以及隔離膜片90。變送器電子元件模塊136包括殼體164、罩166、顯示罩168、輸出接口 170和變送器電路172。傳感器模塊52 還包括管線(xiàn)壓力傳感器97和98以及溫度傳感器175。在圖1中所示的管道30的主元件 33的兩側(cè)產(chǎn)生壓力P1和P2。傳感器板156和傳感器56安裝在傳感器模塊52的殼體152內(nèi)。傳感器模塊52的殼體152例如通過(guò)螺紋連接連接到電子模塊136的殼體164。類(lèi)似地，罩166和168通過(guò)螺紋連接連接到殼體164，所述螺紋連接形成如本領(lǐng)域所公知的火焰淬火(flame-quenching)密封件以防止來(lái)自殼體164內(nèi)的火焰的泄漏。輸出接口 170和變送器電路172安裝到變送器電子元件模塊136內(nèi)的殼體164并形成圖2中所示的電子元件板72。在所述的實(shí)施例中，傳感器56是具有設(shè)置在一對(duì)電極板之間的感測(cè)膜片的基于電容的差壓傳感器。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器56是如授予Frick等人的美國(guó)專(zhuān)利 No. 6，295, 875中所述的金屬膜片式傳感器，該專(zhuān)利被轉(zhuǎn)讓給明尼蘇達(dá)州Eden Prairie市的Rosemoimt公司。傳感器56通過(guò)隔離管93和94連接到基部M，在所述隔離管中設(shè)置有液壓填充流體。隔離膜片90使隔離管93和94內(nèi)的填充流體不會(huì)受到過(guò)程流體的壓力P1 和P2。由傳感器56通過(guò)基部M內(nèi)的隔離膜片90以隔離管93和94內(nèi)的液壓填充流體感測(cè)作為差壓△ P的過(guò)程流體的壓力P1和P2的變化。然而，本實(shí)用新型不局限于這種差壓測(cè)量結(jié)構(gòu)。在所述的實(shí)施例中，管線(xiàn)壓力傳感器97和98是基于電容的絕對(duì)壓力傳感器。在一個(gè)結(jié)構(gòu)中，傳感器97和98是如授予Sittler等人的美國(guó)專(zhuān)利No. 6，484，585和一系列相關(guān)申請(qǐng)中所述的電容式壓力傳感器，所有這些專(zhuān)利或?qū)＠暾?qǐng)都轉(zhuǎn)讓給明尼蘇達(dá)州Eden ^ airie市的Rosemoimt公司。這種傳感器包括使用具有高壓縮強(qiáng)度的脆性感測(cè)材料 (brittle sensing material)的技術(shù)。例如，諸如藍(lán)寶石的脆性材料。傳感器97和98分別感測(cè)隔離管93和94中的填充流體的管線(xiàn)壓力P1和P2。由壓力傳感器97和98中的每一個(gè)感測(cè)到的壓力可以相互進(jìn)行比較以產(chǎn)生表示差壓ΔΡ的信號(hào)，所述信號(hào)可以用于代替由傳感器56感測(cè)到的差壓ΔΡ，或用于與由傳感器56感測(cè)到的差壓ΔΡ進(jìn)行比較。傳感器56、97和98 —起形成傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括具有單個(gè)傳感器裝置的壓差傳感器設(shè)備和具有兩個(gè)傳感器裝置的絕對(duì)傳感器設(shè)備。差壓傳感器56以及絕對(duì)壓傳感器97和98與傳感器板156進(jìn)行電通信。傳感器板156通過(guò)傳感器電纜176與變送器電路172電通信。變送器電路172通過(guò)電纜178與輸出接口 70電通信。輸出接口 170 將變送器36連接到控制回路38的配線(xiàn)。在本實(shí)用新型的其它實(shí)施例中，變送器電路172、 傳感器板156和輸出接口 170的功能的性能依照要求被不同地分配和實(shí)施。傳感器56準(zhǔn)確地測(cè)量小的差壓。進(jìn)一步地，傳感器97和98準(zhǔn)確地測(cè)量絕對(duì)壓力。 傳感器56直接測(cè)量管線(xiàn)壓力P1與P2之間的差。傳感器97和98分別直接測(cè)量壓力P1和 P2。來(lái)自傳感器97和98的輸出之間的差可以用于確定大的差壓、執(zhí)行診斷、提供對(duì)傳感器 56的校準(zhǔn)等、或提供其它功能。傳感器56、97和98因此可以用在多種情況下以感測(cè)管線(xiàn)壓力和差壓。圖4是更加詳細(xì)地示出的傳感器模塊52的橫截面圖。如圖4中所示，管93包括連接到差壓傳感器56的彎曲部分202。進(jìn)一步地，管93包括連接到管線(xiàn)壓力傳感器97的延長(zhǎng)部分200。以類(lèi)似的方式，管94包括連接到差壓傳感器56的彎曲部分206和連接到管線(xiàn)壓力傳感器98的延長(zhǎng)部分204。圖5是管線(xiàn)壓力傳感器97的一個(gè)示例的側(cè)視橫截面圖。在圖5的示例中，管線(xiàn)壓力傳感器97由兩個(gè)藍(lán)寶石襯底220和222形成，所述藍(lán)寶石襯底粘結(jié)在一起并且在所述藍(lán)寶石基板之間形成真空空腔224。真空空腔2M包括連接到電連接導(dǎo)線(xiàn)226的兩個(gè)電容器極板(未示出)。電連接導(dǎo)線(xiàn)2 連接到傳感器板156中的電路。設(shè)置銅焊帶(braze band) 230，并且該銅焊帶用于將傳感器97連接到管93。圖6是安裝在管93的延長(zhǎng)部分200中的管線(xiàn)壓力傳感器97的橫截面圖。管93可以由鎳形成并且填充有諸如油的基本不可壓縮流體。管93的延長(zhǎng)部分200包括形成在該延長(zhǎng)部分內(nèi)的開(kāi)口，所述開(kāi)口支撐壓力傳感器97。例如使用銅焊232將壓力傳感器97密封至延長(zhǎng)部分200。返回參照?qǐng)D2，通過(guò)變送器36中的電路接收來(lái)自壓力傳感器56、97和98的傳感器信號(hào)。該電路包括例如傳感器模塊52中或電子元件板72上的電路。例如，微處理器電路74可以處理管線(xiàn)壓力信號(hào)以為變送器36提供增強(qiáng)功能。這種增強(qiáng)功能包括診斷、擴(kuò)展的測(cè)量范圍、冗余傳感器測(cè)量、校準(zhǔn)、諸如質(zhì)量流量的額外的過(guò)程變量的計(jì)算等。附加的傳感器的使用可以用于擴(kuò)展裝置能夠感測(cè)壓力的范圍。例如，管線(xiàn)壓力傳感器97和98可以用于在壓力超過(guò)壓力傳感器56的上限時(shí)的情況中感測(cè)過(guò)程流體的差壓。 雖然這種結(jié)構(gòu)可能會(huì)降低壓力測(cè)量的精度，但是在一些情況下，這種折衷方案是可接受的， 以便增加測(cè)量范圍。這對(duì)于測(cè)量流量以及差壓來(lái)說(shuō)是有用的。附加的傳感器97、98可以用來(lái)使得能夠進(jìn)行冗余壓差測(cè)量(redundant differential pressure measurement)，用于提供傳感器診斷。例如，在小于250英寸H2O 的壓力下，傳感器97、98可以用于測(cè)量差壓并且提供冗余差壓測(cè)量。使用管線(xiàn)傳感器97和 98測(cè)量的差壓可以與使用差壓傳感器56測(cè)量的差壓進(jìn)行比較。微處理器74可以使用這兩種測(cè)量之間的任何差異來(lái)識(shí)別失效的傳感器。在一種結(jié)構(gòu)中，附加的絕對(duì)壓傳感器97和98用于在差壓傳感器56已經(jīng)失效或正在提供不準(zhǔn)確的測(cè)量的情況下提供差壓測(cè)量。這種結(jié)構(gòu)允許變送器36在精度降低的受限 (或“失效保護(hù)(limp)”)模式下操作，直到失效的設(shè)備可以被修理或更換。如果微處理器系統(tǒng)74例如根據(jù)傳感器56不提供信號(hào)輸出而檢測(cè)到傳感器56已經(jīng)失效，則微處理器74 可以根據(jù)來(lái)自傳感器97和98的輸出計(jì)算差壓。計(jì)算處差壓可以被傳輸?shù)竭h(yuǎn)程位置。傳輸任選地可以包括診斷信息，如表示傳輸?shù)倪^(guò)程變量由于變送器處于“失效保護(hù)”模式下運(yùn)行而具有降低的精度的信息。這種結(jié)構(gòu)允許工業(yè)過(guò)程可能以減小的容量繼續(xù)運(yùn)行，直到可以實(shí)現(xiàn)修理為止。在另一種結(jié)構(gòu)中，根據(jù)由差壓傳感器56測(cè)量的差壓通過(guò)微處理器系統(tǒng)74對(duì)絕對(duì)壓傳感器97、98執(zhí)行診斷。在正常操作期間，由管線(xiàn)壓力傳感器97、98中的一個(gè)測(cè)量的壓力應(yīng)該大致等于由管線(xiàn)壓力傳感器97、98中的另一個(gè)測(cè)量的壓力與由差壓傳感器56測(cè)量的差壓之間的差。類(lèi)似地，附加的傳感器97、98可以用于識(shí)別脈沖管道的堵塞或失效的主元件。在所述的實(shí)施例中，兩種不同類(lèi)型的傳感器的使用可以用于提供具有不同頻率響應(yīng)的傳感器。例如，這里所述的差壓傳感器56中使用的金屬膜片具有傾向于濾出較高頻率的過(guò)程噪聲的有效低通濾波器。另一方面，這里所述的基于藍(lán)寶石的管線(xiàn)壓力傳感器97、 98具有較高的頻率響應(yīng)并能夠提供具有較快響應(yīng)時(shí)間的測(cè)量。這種高頻率響應(yīng)可以用于測(cè)量差壓傳感器56的任一側(cè)的噪聲信號(hào)。這可以用于提供增強(qiáng)的過(guò)程統(tǒng)計(jì)或診斷，例如識(shí)別過(guò)程中堵塞的管線(xiàn)或其它失效部件。管線(xiàn)壓力信號(hào)還可以用于校準(zhǔn)差壓傳感器56以及用于對(duì)差壓測(cè)量中的由高管線(xiàn)壓力引起的任何變化進(jìn)行補(bǔ)償。例如，上述壓力傳感器97 和98的結(jié)構(gòu)在延長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)提供了相對(duì)穩(wěn)定的測(cè)量。當(dāng)傳感器97和98相對(duì)穩(wěn)定時(shí)， 它們的測(cè)量值可以用于校準(zhǔn)由壓力傳感器56提供的測(cè)量值的漂移。因此，可以由微處理器 74執(zhí)行校準(zhǔn)。在另一個(gè)示例中，由管線(xiàn)壓力傳感器97和98提供的附加的壓力測(cè)量值可以用于通過(guò)微處理器74為差壓傳感器56壓力測(cè)量值提供準(zhǔn)確的管線(xiàn)壓力區(qū)域(span line pressure)補(bǔ)償。在一種結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)絕對(duì)壓傳感器測(cè)量值的使用可以用于更加準(zhǔn)確地對(duì)差壓測(cè)量值的變化進(jìn)行補(bǔ)償?？梢栽谖⑻幚砥?4中執(zhí)行補(bǔ)償算法。在一種結(jié)構(gòu)中，管線(xiàn)壓力傳感器97和98具有大約5，OOOpsi的范圍上限。傳感器 97、98可以放置在裝置中的任何位置，然而與填充管93、94相關(guān)聯(lián)的上述位置提供了便利的位置。當(dāng)這里所述的管線(xiàn)壓力傳感器97、98根據(jù)電容變化進(jìn)行操作時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)的不同操作和部件可以與差壓傳感器56共享圖2中所示的也根據(jù)電容變化進(jìn)行操作的溫度傳感器63。在一個(gè)實(shí)施例中，溫度傳感器設(shè)置在傳感器97和/或98內(nèi)。這可以用于補(bǔ)償它們的測(cè)量值的溫度變化。進(jìn)一步地，參考電容器(未示出)可以設(shè)置在傳感器97和/或98 中以進(jìn)一步增強(qiáng)絕對(duì)壓力測(cè)量值的精度。雙絕對(duì)管線(xiàn)壓力傳感器96、98還可以用在其它過(guò)程變量測(cè)量結(jié)構(gòu)中，例如，用在其中傳感器可以與應(yīng)變儀平行定位的管線(xiàn)內(nèi)單元(inline unit)中。雖然已經(jīng)參照優(yōu)選的實(shí)施例說(shuō)明了本實(shí)用新型，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在不背離本實(shí)用新型的精神和保護(hù)范圍的情況下可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行改變。管線(xiàn)壓力傳感器97和98可以以任意適當(dāng)?shù)姆绞竭B接到P1和P2并且不局限于這里所示的管結(jié)構(gòu)。 可以使用任意適當(dāng)?shù)碾娐穼?shí)施上述不同的功能，并且這種功能的實(shí)施可以在多個(gè)部件之間共享，并且使用相同或單獨(dú)的電路實(shí)施。這里使用的“變送器電路”表示變送器36內(nèi)的電路。如這里所使用的，“增強(qiáng)功能”包括系統(tǒng)診斷、部件診斷、過(guò)程診斷、擴(kuò)展的操作范圍、部件的校準(zhǔn)、統(tǒng)計(jì)過(guò)程測(cè)量和元件失效情況下的受限裝置操作。本申請(qǐng)涉及與該申請(qǐng)同一日提出申請(qǐng)并且題為“TRANSMITTER OUTPUT WITH SCALABLE RANGEABILITY”的共同待審的申請(qǐng)第12/834，393號(hào)，通過(guò)引用將該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)
容結(jié)合于此。
權(quán)利要求1.一種用于測(cè)量過(guò)程流體的壓力的過(guò)程變量變送器，其特征在于，該過(guò)程變量變送器包括過(guò)程連接裝置，所述過(guò)程連接裝置具有第一端口和第二端口，所述第一端口被構(gòu)造成連接到第一過(guò)程壓力，所述第二端口被構(gòu)造成連接到第二過(guò)程壓力；差壓傳感器，所述差壓傳感器連接到所述第一端口和所述第二端口，所述差壓傳感器具有與所述第一過(guò)程壓力和所述第二過(guò)程壓力之間的差壓有關(guān)的輸出；第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器連接到相應(yīng)的第一端口和第二端口，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器具有與所述第一過(guò)程壓力和所述第二過(guò)程壓力有關(guān)的輸出；和變送器電路，所述變送器電路被構(gòu)造成根據(jù)來(lái)自所述差壓傳感器的輸出提供變送器輸出，并且進(jìn)一步根據(jù)所述第一過(guò)程壓力和所述第二過(guò)程壓力提供增強(qiáng)功能，其中所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器包括脆性材料，所述脆性材料具有形成在該脆性材料內(nèi)的空腔；以及其中來(lái)自所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器的輸出與所述空腔的變形有關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程變量變送器，其中，所述變送器被構(gòu)造成根據(jù)來(lái)自所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器的輸出計(jì)算差壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程變量變送器，其中，該過(guò)程變量變送器還包括將所述第一端口連接到所述第一壓力傳感器和所述差壓傳感器的管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)程變量變送器，其中，所述管包括延長(zhǎng)部分，并且所述第一壓力傳感器安裝在所述延長(zhǎng)部分的遠(yuǎn)端處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程變量變送器，其中，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器具有大于所述差壓傳感器的頻率響應(yīng)的頻率響應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程變量變送器，其中，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器被構(gòu)造成在大于所述差壓傳感器的最大操作壓力的壓力下操作，并且所述變送器電路被構(gòu)造成根據(jù)所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器提供變送器輸出，從而為所述過(guò)程變量變送器提供擴(kuò)展的范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程變量變送器，其中，所述變送器電路被構(gòu)造成當(dāng)差壓傳感器損壞時(shí)根據(jù)來(lái)自所述第一壓力傳感器的輸出與來(lái)自所述第二壓力傳感器的輸出之間的差提供差壓輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)程變量變送器，其中，所述第一壓力傳感器延伸到所述管中，并通過(guò)銅焊被密封至所述第一壓力傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程變量變送器，其中，所述增強(qiáng)功能包括檢測(cè)堵塞的管線(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程變量變送器，其中，所述增強(qiáng)功能基于由所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器感測(cè)到的信號(hào)的頻率。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)程變量變送器，其中，所述增強(qiáng)功能包括根據(jù)來(lái)自所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器的輸出校準(zhǔn)所述差壓傳感器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于測(cè)量過(guò)程流體的壓力的過(guò)程變量變送器，包括具有第一端口和第二端口的過(guò)程連接裝置，所述第一端口被構(gòu)造成連接到第一過(guò)程壓力，所述第二端口被構(gòu)造成連接到第二過(guò)程壓力。差壓傳感器連接到第一端口和第二端口，并提供與第一過(guò)程壓力和第二過(guò)程壓力之間的差壓有關(guān)的輸出。第一和第二壓力傳感器連接到相應(yīng)的第一和第二端口，并提供與第一過(guò)程壓力和第二過(guò)程壓力有關(guān)的輸出。變送器電路被構(gòu)造成基于來(lái)自差壓傳感器和/或第一和/或第二壓力傳感器的輸出提供變送器輸出。由變送器使用感測(cè)到的第一和/或第二過(guò)程壓力提供附加的功能。
文檔編號(hào)G01L13/00GK202188933SQ20112014458
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者安德魯·J·科樂(lè)森斯基, 弗雷德·C·西特勒, 戴維·A·布羅登, 羅伯特·C·海德克 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司