JP2009530640A - 高温圧力トランスミッタアセンブリ - Google Patents

高温圧力トランスミッタアセンブリ Download PDF

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Abstract

プロセス流体の圧力を測定するための圧力トランスミッタアセンブリ(400)は、プロセス流体に連結するように構成された隔離ダイヤフラムアセンブリ(402)を含む。圧力センサ(408)は、隔離ダイヤフラムアセンブリ(402)に連結され、圧力を検知するように構成される。隔離ダイヤフラム連結フランジ(420)は、隔離ダイヤフラムアセンブリ(402)を担持するために提供され、熱隔離を提供するために切欠部分(430、432、434)を含む。

Description

本発明は、産業プロセスモニタリングおよび制御システムに使用されるタイプのプロセス制御トランスミッタに関する。より詳細には、本発明は、高温環境におけるプロセス変数を測定するトランスミッタに関する。
プロセスモニタリングおよび制御システムは、産業プロセスの動作をモニタし制御するために使用される。産業プロセスは、様々な製品、たとえば、精油、薬剤、紙、食品等を生産するための製造で使用される。大規模な実施において、これらのプロセスは、所望のパラメータ内で動作するためにモニタされ制御されなければならない。
「トランスミッタ」は、プロセス機器に連結しプロセス変数を検知するために使用される装置を説明するために使用される用語になってきている。プロセス変数の例として、圧力、温度、流量等が挙げられる。トランスミッタは、離れた場所に(すなわち、「現場」に)位置することが多く、検知されたプロセス変数を中心に位置する制御室へ送信する。プロセス変数を送信するために有線通信および無線通信の両方を含む様々な技術が使用されている。1つの一般的な有線通信技術は、2線プロセス制御ループとして知られるものを使用し、情報を伝送し且つ電力をトランスミッタへ提供するという両方の機能のために一つのワイヤ対が使用される。情報を送信するための1つのよく確立された技術は、4mAから20mAの間のプロセス制御ループを通して電流レベルを制御することによりなされる。4〜20mA範囲内の電流の値は、プロセス変数の値に対応付けられることができる。他の通信プロトコルは、デジタル信号が4〜20mA通信電流アナログ信号の頂部に変調されるHART(登録商標)通信プロトコル、すべての通信がデジタルで行われるフィールドバスプロトコル、ワイヤレスプロトコル等を含む。
トランスミッタの1つのタイプは、圧力トランスミッタである。一般に、圧力トランスミッタは、プロセスの流体の圧力を測定するタイプのトランスミッタである。(流体という用語は、気体および液体の両方、および、それらの組み合わせを含む。)圧力トランスミッタは、差圧、絶対圧力またはゲージ圧力を含む圧力を直接測定するために使用することができる。さらに、公知の技術を使用して、圧力トランスミッタは、2つの場所の間のプロセス流体の圧力差に基づいて、プロセス流体の流量を測定するために使用することができる。
典型的には、圧力トランスミッタは、隔離システムを通してプロセス流体の圧力に連結される圧力センサを含む。隔離システムは、たとえば、プロセス流体に物理的に接触する隔離ダイヤフラム、および、隔離ダイヤフラムと圧力センサとの間を延びる隔離充填流体を備えることができる。充填流体は、好ましくは、油等の実質的に非圧縮性の流体を備える。プロセス流体は圧力を隔離ダイヤフラムにかけるため、加えられた圧力の変化は、ダイヤフラムを横切り、隔離流体を通って、圧力センサへ伝達される。そのような隔離システムは、圧力センサの壊れやすい構成要素がプロセス流体に直接露出されるのを防止する。
いくつかのプロセス環境において、プロセス流体は、比較的高い温度になることがある。しかし、一般的に、トランスミッタは、250〜300°Fの最大動作温度を有する。トランスミッタが高温に耐えることができる場合であっても、極端な温度は、依然として、圧力測定にエラーを発生させる可能性がある。圧力トランスミッタの最大温度を超える温度を有するプロセスにおいて、トランスミッタ自体は、プロセス流体から離れて位置し、長い細管を使用してプロセス流体に連結されなければならない。細管は何フィートも続くことができ、隔離流体がこの細管で運ばれる。細管の一方の端は、隔離ダイヤフラムを介してプロセスに装着され、細管の他方の端は、圧力トランスミッタに連結される。この長い細管および隔離ダイヤフラムは、一般に、「遠隔封止」と称される。
遠隔封止構成の導入により、設備のコストおよび複雑さが増加し、圧力測定の正確さが減少する。さらに、追加構成要素が、装置の可能性のある故障の別の原因を提供する。
プロセス流体の圧力を測定するための圧力トランスミッタアセンブリは、隔離ダイヤフラムアセンブリおよび圧力センサを含む。隔離ダイヤフラム連結フランジは、隔離ダイヤフラムアセンブリを保持し、熱隔離を提供するための切欠部分を含む。
本発明の産業圧力トランスミッタは、高温プロセスにおいて、また、タンククリーニング(CIPおよびSIP)中に発生するような間欠性高温のプロセスにおいて、改良された性能を提供する。この構成は、バイオテクノロジー、薬理学、食品飲料処理に用いられるような衛生的なやり方で圧力を測定するのによく適している。本発明は、高いプロセス温度能力および信頼性を増進させ、高プロセス温度下での測定中のエラーを減少し、高温から通常動作へ戻るときのエラーを減少し、CIPおよびSIP中に誘発された過渡度から戻る速さを改良する。
本発明は、プロセス流体および/またはプロセス環境が比較的高温であるプロセス流体のプロセス変数を測定するために使用されるタイプの産業トランスミッタに関する。本発明では、圧力センサおよびトランスミッタ電子機器が、プロセス流体から間隔をおいて置かれ、プロセス流体からの熱隔離を提供する。しかし、本発明の構成は、背景技術の所で検討された遠隔封止技術を必要としない。温度補償もまた、用いることができる。
製薬業、バイオテクノロジー、食品飲料テクノロジー等のプロセス産業に用いられる電子産業圧力トランスミッタは、特別な要件を有することが多い。たとえば、非常に高温のプロセス流体の圧力を測定するすることを要求される場合が多い。プロセスの両方の「バッチ(batches)」の間に発生するクリーニングプロセス中の非常な高温に耐え抜くことを要求される場合が多い。クリーニングプロセスは、「定置洗浄(Clean In Place)」(CIP)および/または「定置滅菌(Sterilize In Place)」(SIP)と称される。これらのプロセスでは、プロセスインタフェースは、200℃を超える温度にさらされる。さらに、圧力測定トランスミッタは、クリーニングプロセスに耐え抜くだけではなく、クリーニングプロセス中およびその後に、最小のエラーしか生じないようにすることも望ましい。このことは、次の「バッチ」のプロセスをできるだけ早く始めることを可能にする。クリーニングプロセス中にエラーが発生する場合には、測定装置がそのキャリブレーションパラメータに即座に、且つクリーニングプロセスに続く出力へ進むことなしに、戻ることが望ましい。
従来の産業圧力トランスミッタは、名目上、約85℃までの温度に耐えて実行することができる。しかし、この温度を超えると、たとえば電子機器構成部品の過熱のため、実質的なエラーおよび/または装置の故障が発生することがある。背景技術の所で検討されたように、遠隔封止(二次充填システムであり、化学封止とも称される)は、高温プロセス環境の要求に合致させるために使用されることができる。これらの封止はまた、200℃を超える温度に耐え抜くことができる。しかし、そのような構成は、多数の欠点を有する。たとえば、実質的な測定エラーが、すなわち1〜5%ほどのエラーがプロセス温度の上昇により発生することがある。さらに、この構成は、温度応答特性を悪くする、すなわち、大きなエラーおよびゆっくりした回復を生ずる。この構成はまた、高温クリーニング温度からベースライン動作温度に戻るときに、ドリフトおよび非反復エラーを発生する。それらはまた、クリーニングプロセス中に圧力を正確に測定することができないようにする可能性がある。
図1は、本発明による圧力トランスミッタアセンブリ106を例示する産業プロセス装置100の簡略図である。プロセス装置100は、その中にプロセス流体104を含む容器102を具備する。トランスミッタアセンブリ106は、トランスミッタ(トランスミッタモジュール)108を容器102に装着するトランスミッタオフセットアセンブリ110を具備する。トランスミッタオフセットアセンブリ110は、別個の構成要素として例示されているが、トランスミッタ108と一体的な構成要素であってもよい。オフセットアセンブリ110は、隔離ダイヤフラムアセンブリ120と、導管122と、トランスミッタ支持体124とを含む。隔離ダイヤフラムアセンブリ120は、プロセス流体104に面し接触するプロセスインタフェース側部を有する隔離ダイヤフラム128を含む。隔離キャビティ129が、隔離ダイヤフラム128の後ろに、プロセスインタフェース側部に対向して画定される。細管122がこのキャビティ129に連結し、キャビティ129および細管122は、隔離充填流体で満たされる。隔離充填流体は、油等の実質的に非圧縮性の流体である。隔離ダイヤフラムアセンブリ120に対向する細管122の端部は、圧力センサ130に連結する。圧力センサは、トランスミッタ回路132へ出力を提供する。トランスミッタ回路132は、図示されているように2線プロセス制御ループ134に接続される。圧力センサ130は、電気接続138によってトランスミッタ電子機器132に電気的に接続結される。1つの特定の実施形態において、電気接続138は、屈曲回路を備える。
隔離ダイヤフラムアセンブリ120はいずれの構成であってもよく、図1は、例示目的のみのために示されている。同様に、導管122、トランスミッタ108、圧力センサ130およびトランスミッタ電子機器132は、いずれの所望の構成であってもよい。導管122は、図1に示されているように、まっすぐまたは管状である必要はない。また、代替の構成では、複数の導管が用いられてもよい。
トランスミッタ支持体124は、物理的に、間隔をおいて、トランスミッタ108を隔離ダイヤフラムアセンブリ120に連結する。いずれの所望のトランスミッタ支持体または構成を使用することができる。例えば支持体124は、導管122をプロセス環境から保護するために、導管122を完全に取り囲んでいる。別の例では、トランスミッタ支持体は、空間を容器102とトランスミッタ108との間に分割し、バッフルを創出して、放射エネルギーを減少するか反射する。オフセットアセンブリ110によって設けられたプロセス容器102とトランスミッタ108との間の空間は、その間に熱隔離を提供する。熱隔離は、良好な断熱特性を備えた材料を用いてか、エアギャップを用いてか、または、他の技術を用いて、達成することができる。トランスミッタ108とプロセス容器102との間を隔てる距離は、個々の設備で要求される熱隔離の量に基づいて選択することができる。特に高いプロセス温度を有する設備、または極度な温度に特に感度のよい電子機器または他の構成要素を含むトランスミッタを備えた設備には、空間を大きくして使用することがきる。先行技術で使用される遠隔封止構成とは異なり、本発明の圧力トランスミッタアセンブリ106は、圧力トランスミッタをプロセス容器に装着するための従来の技術を使用してプロセス容器102に装着されることができる一体アセンブリを提供する。
図2は、別の例の実施形態によるプロセストランスミッタオフセットアセンブリ150の断面図である。アセンブリ150は、キャビティ157を形成する隔離ダイヤフラムを有する隔離ダイヤフラムアセンブリ152を含む。圧力導管156は、キャビティ157から圧力センサモジュール158へ延びている。図2の構成において、通気圧力導管170もまたセンサモジュール158から通気ポート172および隔離ダイヤフラムアセンブリ152へと延びている。導管156に充填流体を充填するために、充填流体導管176が設けられている。トランスミッタ支持体160が、導管156および170を囲繞し、圧力センサモジュール158を支持する。図2の構成において、トランスミッタ支持体160は、管状形状を有するが、いずれの形状をも使用することができる。チューブ160は、いずれの適切な材料から形成することができる。1つの特定の実施形態において、チューブ160は、高温プラスチックの比較的薄い壁から形成される。圧力センサモジュール158は、充填材料180を使用して支持体160に装着される。エアギャップ182が、隔離ダイヤフラムアセンブリ152と圧力センサモジュール158との間に熱隔離を提供する。電気接続190が、図2に示されていないトランスミッタ電子機器に接続される。電気接続190は、たとえば、屈曲できる回路を備えることができる。圧力センサモジュール158は、圧力センサ測定を補償するために使用される温度センサ(下記により詳細に検討される)を含んでもよい。充填材料180は、モジュール158にサポート構造物を提供し、固有の安全要件に合致するために使用されることができる。エアギャップ182は、いずれの所望の材料で満たされてもよく、たとえば、実質的な真空を構成してもよい。
図3は、別の例の実施形態による圧力センサトランスミッタアセンブリ200の断面図である。図3の実施形態において、圧力トランスミッタ202が、オフセットアセンブリ204を通して隔離ダイヤフラムアセンブリ206に接続される。この構成において、オフセットアセンブリ204は、溶接部208に沿って隔離ダイヤフラムアセンブリ206に溶接されるステンレス鋼ハウジング207を含む。図示の実施形態において、ハウジング207は、管状形状を有し、トランスミッタ支持体を提供する。
トランスミッタ202は、トランスミッタハウジング210とカバー212とを含む。図3の構成において、ハウジング210は、管状ステンレス鋼ハウジング207と連続している。トランスミッタ電子機器220は、屈曲回路222を通して圧力センサ234に接続される。圧力センサ234は、充填流体導管236を通して隔離ダイヤフラムアセンブリ206に連結される。トランスミッタ電子機器220は、フィードスルー228を通して端子ブロック230に接続される。端子ブロック230に接続するために、現場配線入口232がハウジング210に設けられている。
図4は、別の例の実施形態による圧力トランスミッタアセンブリ300の断面図である。圧力トランスミッタアセンブリ300は、隔離ダイヤフラムアセンブリ306を含むオフセットアセンブリ304に連結された圧力トランスミッタ302を含む。オフセットアセンブリ304は、溶接部310で隔離ダイヤフラムアセンブリ306に連結するトランスミッタ支持体308を含む。支持体308は、溶接部312に沿ってトランスミッタ本体320に連結する。トランスミッタ本体320内に担持されたトランスミッタ回路322は、屈曲ケーブル324を通って圧力センサ332に接続される。圧力センサ332は、充填流体導管334を通して隔離ダイヤフラムアセンブリ306に連結される。回路322は、屈曲ケーブル328を通って接続ヘッダ326に接続される。ヘッダ326は、2線プロセス制御ループまたは他のデータインタフェースへの接続部を提供することができる。
図5は、別の例の実施形態によるトランスミッタアセンブリ350の断面図である。トランスミッタ350は、隔離ダイヤフラムアセンブリ356に連結する一体化トランスミッタオフセット支持体354を有するトランスミッタハウジング352を含む。圧力トランスミッタの圧力センサ358は、圧力ポート360を含む。導管370は、圧力ポート360から隔離ダイヤフラムアセンブリ356へ延びている。図には、任意の温度センサ372が、圧力センサ358に装着されている例が示されている。トランスミッタ電気回路374が、圧力センサ358に電気的に接続し、フィールド配線ポート376を通してフィールド配線(図示せず)に接続されることができる。一体化トランスミッタオフセット支持体354の内部は、所望の熱隔離を提供するために、気体、真空または絶縁材料で満たすことができる。絶縁材料の例として、RTV(室温加硫ゴム)、発泡体または他の材料が挙げられる。そのような構成は、200℃を超える温度のプロセス流体で動作することができる一方で、圧力センサ358およびトランスミッタ電子機器374をかなり低い温度たとえば85℃より低い温度に維持することができる。
図6Aは、典型的な先行技術の構成を有する圧力トランスミッタの様々な構成要素にかかるプロセス温度の影響を例示するグラフであり、図6Bは、本発明の1つの例の実施形態によるトランスミッタアセンブリにかかる温度の影響を示すグラフである。図6Aは、上側の範囲限界(upper range limit)のパーセンテージとしてのゼロ点移動のプロセス温度と様々な構成要素の測定された温度とのグラフを示す。グラフは、圧力トランスミッタがプロセス温度の範囲にさらされるときの様々な構成要素の温度を示す。コネクタ温度のグラフは、プロセスに最も近くに位置するため最も鋭い増加を示す。しかし、圧力センサの隣に位置するPRT温度センサもまた、プロセス流体が200℃であるときには、実質的に120℃まで上がる。トランスミッタ電子機器回路でさえ、80℃を超える増加を示す。これらの温度変化の影響は、プロセス温度が上がるにつれて変化する圧力トランスミッタのゼロ指示値に見ることができる。対照的に、図6Bに例示されるように、プロセス温度が200℃に上がるにつれて変化する圧力センサの温度は、約65℃に達するだけである。図6Bの他のラインは、ハウジングの内部頂部領域、内部エア(ギャップ)領域、内部底部およびネックを含むプロセストランスミッタの他の領域の温度を示す。スパンのパーセントとしてのゼロ点移動もまた、温度が上がるにつれて変化する様子が示されている。
上述のように、本発明の別の態様において、温度センサを使用して、温度隔離に関連した温度補償を提供することができる。図7は、トランスミッタ350の温度センサの例示の位置を示す図5の圧力トランスミッタの断面図である。温度センサ380は隔離ダイヤフラムアセンブリ内に置かれ、温度センサ382はトランスミッタ支持構造物に沿って置かれ、温度センサ384は圧力センサに隣接して置かれ、温度センサ386はトランスミッタ電子機器に装着される。これらの温度センサ380〜386は、トランスミッタ350の回路に電気的に接続され、トランスミッタによって提供された圧力関連出力に温度補償を提供するために使用される。各温度センサ380〜386を使用して、圧力出力にかかる異なる温度の影響を補償することができる。4個の異なる温度センサが示されているが、本発明では、4個以外のいずれの数の温度センサをいずれの所望の位置に設置して利用することができる。温度センサを使用して、それらが接続される関連サブシステムを動的に補償することができる。圧力トランスミッタシステムおよびロジックのインペリアルテスティング(imperial testing)またはモデリングによって、特定の補償特性を決定することができ、一時的なエラーを減らすために使用することができる。温度センサは、センサの近くにある構成要素の温度変化のためエラーの相対的な大きさに比例する補償を提供するためにトランスミッタ内に置くことができる。
図8は、他の実施形態による圧力トランスミッタアセンブリ400の側断面図である。図8の構成において、隔離ダイヤフラムアセンブリ402は、隔離ダイヤフラム404および406を含む。隔離ダイヤフラム402および406は、それぞれ、細管(導管)410および412を通して圧力センサ408に連結する。圧力センサ408は、トランスミッタ出力コネクタ416を提供する測定回路414へ電気出力を提供する。
図8の構成において、ダイヤフラムアセンブリ402は、典型的にステンレス鋼から形成される隔離ダイヤフラム連結フランジ420によって支持される。連結フランジ420は、プロセスフランジ(図示せず)に連結し、且つ、ダイヤフラム404および406をシール422で封止するように構成されている。隔離ダイヤフラム連結フランジ420は、切欠部分430、432および434を含む。切欠部分430、432および434は、プロセス流体およびプロセスフランジ(図示せず)からの熱隔離を提供する。いずれの数の切欠部分および構成を利用することができる。しかし、切欠部分以外の残りの構造物は、特定の用途のために十分な強さを提供しなければならない。1つの実施例において、切欠部分は空気で充填される。しかし、切欠部分は、熱伝導率が低い材料を含むいずれの種類の材料を含むことができる。例示された構成において、切欠部分432は、隔離ダイヤフラム連結フランジ420を完全に貫いて延びている。別の構成において、封止された切欠部分は、実質的な真空を含むことができる。
隔離ダイヤフラム連結フランジ420は、別個の構成要素から形成されることができ、または、トランスミッタハウジング440と一体的に形成されることができる。1つの構成において、隔離ダイヤフラム連結フランジは、ステンレス鋼等の金属からなる。切欠部分430、432および434は、いずれの適切な技術を使用して形成されることができる。例として、機械加工等の材料除去プロセスまたは、形成プロセスが挙げられる。熱隔離を提供することに加えて、図8に例示された構成は、トランスミッタアセンブリ400の重量を減少することができる。
本発明は、高温プロセス接続から圧力トランスミッタを隔離するための技術を提供する。一体化圧力トランスミッタアセンブリは、隔離ダイヤフラムアセンブリから間隔をおいて設けられた圧力トランスミッタを含む。この構成は、プロセス接続が230℃またはそれ以上の温度であっても、回路および圧力センサがより低い温度で作動されるのを可能にする。モジュール構造は、本発明が、広い範囲の用途で実施されるのを可能にし、在庫物を最小限にしながら簡単で低価格のアセンブリ技術の使用を可能にする。熱隔離は、支持体構造物に使用される材料を変えることによって、および/または、支持体構造物を長くすることによって、増大することができる。温度センサを使用して、公知の技術によって、測定されたプロセス変数を補償することができる。しかし、補償用の温度センサを圧力センサの近くに置くことに加えて、1つの例の実施形態では、温度センサは隔離ダイヤフラムアセンブリの近くに置かれる。圧力センサは、ゲージ圧力、絶対圧力および差圧を測定するために使用することができる。温度補償のために、温度センサを電子回路ボードに設けることができる。温度センサは、温度変動の補償に使用されるために熱伝導性材料によって圧力センサに熱的に連結されることができる。
本発明は、好適な実施形態を参照して説明されてきたが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形状および詳細に変更を行ってもよいことを認識する。いずれの種類の隔離ダイヤフラムアセンブリをも使用することができ、本発明は、具体的に本明細書に述べられたものに限定されない。同様に、他の圧力トランスミッタ構成が利用されてもよい。隔離充填流体は、いずれのタイプの構成または形状であってもよい。所望により、いずれのタイプの圧力センサ、隔離ダイヤフラムまたはトランスミッタ電子機器を用いることができる。本発明に使用される圧力トランスミッタアセンブリに使用される圧力トランスミッタモジュールは、構成を有することができ、典型的にではあるが排他的にではなく、トランスミッタ電子機器および/または圧力センサを含む。1つの実施形態において、隔離ダイヤフラムと圧力センサとの間の間隔あけは、約1.3インチよりも大きい。別の例の実施形態において、隔離ダイヤフラムから圧力センサへ測定された熱伝導率は、約1W/mK未満である。トランスミッタサポート構造物は、トランスミッタアセンブリモジュールおよび/または隔離ダイヤフラムアセンブリに装着される別個の構成要素から形成されることができ、または、圧力トランスミッタモジュールおよび/または隔離ダイヤフラムアセンブリと一体的に形成される構成要素であってもよい。圧力センサは、所望により、トランスミッタモジュール内に、トランスミッタサポート内に、または、別の場所に置くことができる。
熱隔離を提供するために圧力センサが隔離ダイヤフラムアセンブリから離れて置かれた圧力トランスミッタアセンブリを示す図である。 プロセストランスミッタオフセットアセンブリの断面図である。 トランスミッタオフセットアセンブリを含む圧力トランスミッタアセンブリの断面図である。 圧力トランスミッタアセンブリの他の実施形態の断面図である。 他の実施形態による圧力トランスミッタアセンブリの断面図である。 先行技術の構成に関する、圧力トランスミッタアセンブリの構成要素にかかるプロセス温度の影響を示すグラフである。 本発明による構成に関する、圧力トランスミッタアセンブリの構成要素にかかるプロセス温度の影響を示すグラフである。 圧力センサ測定を補償する際に使用される温度センサの位置を示す圧力トランスミッタアセンブリの断面図である。 熱隔離を提供するために切欠部分を含む他の例の実施形態の断面図である。
符号の説明
110…トランスミッタオフセットアセンブリ、120…隔離ダイヤフラムアセンブリ、122…細管、124…トランスミッタ支持体、128…隔離ダイヤグラム、129…隔離キャビティ、130…圧力センサ、420…隔離ダイヤフラム連結フランジ、430、432、434…切欠部分。

Claims (21)

  1. プロセス流体の圧力を測定するための圧力トランスミッタアセンブリであって、
    圧力センサと、
    プロセスインタフェース側部に沿ってプロセス流体に連結するように構成され、前記プロセスインタフェース側部に対向する隔離キャビティを画定する隔離ダイヤフラムを含む隔離ダイヤフラムアセンブリと、
    前記隔離ダイヤフラムによって画定された前記隔離キャビティから前記圧力センサまで延び、隔離充填流体を担持するように構成され、それによって、前記隔離ダイヤフラムに加えられた圧力を前記圧力センサへ移す導管と、
    前記隔離ダイヤフラムアセンブリを担持するように構成され、熱隔離を提供するために切欠部分を有する隔離ダイヤフラム連結フランジと、
    を備える圧力トランスミッタアセンブリ。
  2. 前記切欠部分が材料除去プロセスによって形成される請求項1の装置。
  3. 前記切欠部分が成形プロセスによって形成される請求項1の装置。
  4. 複数の切欠部分を含む請求項1の装置。
  5. 前記切欠部分が前記隔離ダイヤフラム連結フランジの側面に形成される請求項1の装置。
  6. 前記切欠部分が前記隔離ダイヤフラム連結フランジを通って延びている請求項1の装置。
  7. 前記切欠部分が隔離ダイヤフラム連結フランジ内に埋めらている請求項1の装置。
  8. 前記切欠部分が熱絶縁材料で満たされている請求項1の装置。
  9. 第2の隔離ダイヤフラムアセンブリおよび第2の導管を含み、前記切欠部分が導管間に配置されている請求項1の装置。
  10. 前記隔離ダイヤフラムアセンブリが、前記隔離ダイヤフラム連結フランジの端部の平面に沿って設けられている請求項1の装置。
  11. 前記第1の隔離ダイヤフラムアセンブリと実質的に同じ平面に設けられる第2の隔離ダイヤフラムアセンブリを含む請求項10の装置。
  12. トランスミッタモジュールを前記隔離ダイヤフラム連結フランジに結合し、それらの間を熱隔離するトランスミッタサポートを含む請求項1の装置。
  13. 高温プロセス流体に連結するための圧力トランスミッタを製造する方法であって、
    圧力センサを提供することと、
    プロセス流体に連結するように構成された隔離ダイヤフラムを含む隔離ダイヤフラムアセンブリを提供することと、
    前記隔離ダイヤフラムアセンブリを担持するための隔離ダイヤフラム連結フランジを提供することと、
    熱隔離を提供するために前記隔離ダイヤフラム連結フランジに切欠部分を設けることと、
    を備える方法。
  14. 前記切欠部分を材料除去プロセスによって形成することを含む請求項13の方法。
  15. 前記切欠部分を成形プロセスによって形成することを含む請求項13の方法。
  16. 複数の切欠部分を設けることを含む請求項13の方法。
  17. 前記切欠部分が隔離ダイヤフラム連結フランジで埋められる請求項13の方法。
  18. 前記切欠部分を熱絶縁材料で満たすことを含む請求項13の方法。
  19. 第2の隔離ダイヤフラムアセンブリおよび第2の導管を提供することを含み、前記切欠部分が導管間に配置される請求項13の方法。
  20. 前記隔離ダイヤフラムアセンブリが、前記隔離ダイヤフラム連結フランジの端部の平面に沿って設けられている請求項13の方法。
  21. 前記第1の隔離ダイヤフラムアセンブリと実質的に同じ平面に設けられた第2の隔離ダイヤフラムアセンブリを提供することを含む請求項20の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101200170B1 (ko) * 2012-07-09 2012-11-13 한국수력원자력 주식회사 고온 압력 트랜스미터 시스템

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7377174B2 (en) * 2004-03-18 2008-05-27 Rosemount Inc. Capillary weld extension with thermal isolation
US7412893B2 (en) * 2006-03-23 2008-08-19 Rosemount Inc. Redundant mechanical and electronic remote seal system
US7258017B1 (en) * 2006-04-10 2007-08-21 Rosemount Inc. Industrial process pressure transmitter with field repairable remote seals
US7430917B2 (en) * 2006-04-10 2008-10-07 Rosemount Inc. Process transmitter with self sealing fill fluid system
KR100830296B1 (ko) * 2006-09-22 2008-05-19 삼성에스디아이 주식회사 주사구동부, 주사신호의 구동방법 및 그를 이용한유기전계발광표시장치
US7458275B2 (en) * 2007-03-15 2008-12-02 Rosemount Inc. Welded header for pressure transmitter
US7826991B2 (en) * 2007-07-25 2010-11-02 Rosemount Inc. Temperature-averaging field device compensation
US7497123B1 (en) 2007-12-18 2009-03-03 Rosemount Inc. Direct mount for pressure transmitter with thermal management
US8099856B2 (en) * 2007-12-28 2012-01-24 Rosemount Inc. Self-crimping fill tube assembly
US8042401B2 (en) * 2008-06-12 2011-10-25 Rosemount, Inc. Isolation system for process pressure measurement
US7681456B2 (en) * 2008-06-20 2010-03-23 Rosemount Inc. Field device including a capillary tube having a non-cylindrical lumen
US20100229899A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-16 Andersen Torben M Method and apparatus for cleaning processing equipment
EP2449355B1 (en) * 2009-07-01 2018-01-24 ABB Schweiz AG Pressure transmitter
US8448519B2 (en) * 2010-10-05 2013-05-28 Rosemount Inc. Industrial process transmitter with high static pressure isolation diaphragm coupling
US8578783B2 (en) 2011-09-26 2013-11-12 Rosemount Inc. Process fluid pressure transmitter with separated sensor and sensor electronics
US8813572B2 (en) * 2011-12-06 2014-08-26 Rosemount Inc. Ferrofluid modified fill fluid for pressure transmitters
US9274018B2 (en) 2012-09-28 2016-03-01 Rosemount Inc. Remote seal process pressure measuring system
US9752947B2 (en) 2014-09-23 2017-09-05 P I Components Corp. Thermoelectric heating, cooling and power generation for direct mount and dual compartment fill remote seal systems
US9752946B2 (en) 2014-09-23 2017-09-05 Rosemount Inc. Cooling for industrial process variable transmitters
US9772246B2 (en) 2014-09-30 2017-09-26 Rosemount Inc. Fill fluid thermal management
DE102016109252A1 (de) * 2016-05-19 2017-11-23 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zum Herstellen eines Druckmittlersystems
US10598559B2 (en) 2017-06-29 2020-03-24 Rosemount Inc. Pressure sensor assembly
DE102017212838A1 (de) * 2017-07-26 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Drucksensoranordnung, Messvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
KR101919498B1 (ko) 2017-11-13 2018-11-19 세종공업 주식회사 차량용 압력센서 하우징 구조
JP2021517969A (ja) 2018-05-17 2021-07-29 ローズマウント インコーポレイテッド 測定素子およびこれを具備する測定機器
CN109632177B (zh) * 2019-01-07 2024-05-31 中国原子能科学研究院 超高温压力变送器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58502020A (ja) * 1981-11-27 1983-11-24 ロ−ズマウント インコ. 流体圧力の差圧変換器への伝達装置
JPH04116437A (ja) * 1990-09-07 1992-04-16 Fuji Electric Co Ltd フランジ付き差圧測定装置
JPH10504652A (ja) * 1994-08-22 1998-05-06 ザ フォックスボロ カンパニー 差圧伝送器
WO2006012016A1 (en) * 2004-06-25 2006-02-02 Rosemount Inc. High temperature pressure transmitter assembly

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4720999A (en) * 1986-06-30 1988-01-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Universal pressure transducer
FI84401C (fi) * 1987-05-08 1991-11-25 Vaisala Oy Kapacitiv tryckgivarkonstruktion.
US4833922A (en) * 1987-06-01 1989-05-30 Rosemount Inc. Modular transmitter
GB8720295D0 (en) 1987-08-28 1987-10-07 Valeport Marine Scient Ltd Pressure measuring instrument
US4970898A (en) * 1989-09-20 1990-11-20 Rosemount Inc. Pressure transmitter with flame isolating plug
US5094109A (en) * 1990-12-06 1992-03-10 Rosemount Inc. Pressure transmitter with stress isolation depression
EP0720733B1 (en) * 1993-09-24 1999-03-17 Rosemount Inc. Pressure transmitter with isolation diaphragm
AU4110596A (en) * 1994-11-30 1996-06-19 Rosemount Inc. Pressure transmitter with fill fluid loss detection
US5637802A (en) * 1995-02-28 1997-06-10 Rosemount Inc. Capacitive pressure sensor for a pressure transmitted where electric field emanates substantially from back sides of plates
US6484585B1 (en) * 1995-02-28 2002-11-26 Rosemount Inc. Pressure sensor for a pressure transmitter
AU707544B2 (en) 1995-02-28 1999-07-15 Rosemount Inc. Pressure transmitter with remote seal diaphragm and correction circuit therefor
US5731522A (en) * 1997-03-14 1998-03-24 Rosemount Inc. Transmitter with isolation assembly for pressure sensor
US5668322A (en) * 1996-06-13 1997-09-16 Rosemount Inc. Apparatus for coupling a transmitter to process fluid having a sensor extension selectively positionable at a plurality of angles
US6059254A (en) * 1997-03-27 2000-05-09 Rosemount Inc. Process instrument mount
JPH1194671A (ja) 1997-09-16 1999-04-09 Yokogawa Electric Corp 圧力センサ
US5939639A (en) * 1997-12-04 1999-08-17 Setra Systems, Inc. Pressure transducer housing with barometric pressure isolation
US6651038B1 (en) * 1999-06-29 2003-11-18 Lucent Technologies Inc. Architecture for simulation testbench control
JP3494594B2 (ja) * 1999-08-05 2004-02-09 忠弘 大見 圧力検出器の取付け構造
US6510740B1 (en) * 1999-09-28 2003-01-28 Rosemount Inc. Thermal management in a pressure transmitter
US6561038B2 (en) 2000-01-06 2003-05-13 Rosemount Inc. Sensor with fluid isolation barrier
US6401546B1 (en) * 2000-02-15 2002-06-11 P I Components Corporation Press-fit remote diaphragm assembly
EP1255099B1 (de) 2001-05-04 2007-07-04 Trafag AG Drucksensor zur Druckerfassung in einem Motorbrennraum sowie Verfahren zu dessen Herstellung
US6675655B2 (en) * 2002-03-21 2004-01-13 Rosemount Inc. Pressure transmitter with process coupling
DE10319417A1 (de) 2003-04-29 2004-11-18 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Druckaufnehmer mit Temperaturkompensation
US6883380B2 (en) * 2003-05-16 2005-04-26 Rosemount Inc Pressure sensor capsule
DE10336914A1 (de) * 2003-08-07 2005-03-10 Grieshaber Vega Kg Druckmittler
US7577543B2 (en) * 2005-03-11 2009-08-18 Honeywell International Inc. Plugged impulse line detection

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58502020A (ja) * 1981-11-27 1983-11-24 ロ−ズマウント インコ. 流体圧力の差圧変換器への伝達装置
JPH04116437A (ja) * 1990-09-07 1992-04-16 Fuji Electric Co Ltd フランジ付き差圧測定装置
JPH10504652A (ja) * 1994-08-22 1998-05-06 ザ フォックスボロ カンパニー 差圧伝送器
WO2006012016A1 (en) * 2004-06-25 2006-02-02 Rosemount Inc. High temperature pressure transmitter assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101200170B1 (ko) * 2012-07-09 2012-11-13 한국수력원자력 주식회사 고온 압력 트랜스미터 시스템

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