RU2598775C2 - Модуль датчика давления для подводных применений - Google Patents
Модуль датчика давления для подводных применений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2598775C2 RU2598775C2 RU2014130001/28A RU2014130001A RU2598775C2 RU 2598775 C2 RU2598775 C2 RU 2598775C2 RU 2014130001/28 A RU2014130001/28 A RU 2014130001/28A RU 2014130001 A RU2014130001 A RU 2014130001A RU 2598775 C2 RU2598775 C2 RU 2598775C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure sensor
- differential pressure
- coplanar
- module
- base
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0042—Constructional details associated with semiconductive diaphragm sensors, e.g. etching, or constructional details of non-semiconductive diaphragms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L13/00—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
- G01L13/02—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements
- G01L13/025—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements using diaphragms
- G01L13/026—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements using diaphragms involving double diaphragm
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0007—Fluidic connecting means
- G01L19/003—Fluidic connecting means using a detachable interface or adapter between the process medium and the pressure gauge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0007—Fluidic connecting means
- G01L19/0046—Fluidic connecting means using isolation membranes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C13/00—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Изобретение относится к копланарному модулю датчика дифференциального давления. Модуль включает в себя основание с двумя углублениями. Датчик дифференциального давления содержит два цоколя, причем каждый цоколь расположен в соответствующем углублении и соединен с соответствующей изоляционной диафрагмой. Датчик дифференциального давления имеет измерительную диафрагму и два измерительных порта. Каждый порт датчика дифференциального давления соединен по текучей среде с соответствующей изоляционной диафрагмой. Модуль также включает в себя схему, соединенную с датчиком дифференциального давления для измерения электрической характеристики датчика. Модуль датчика давления включает в себя основание с углублением. Цоколь расположен в углублении и соединен с изоляционной диафрагмой. Схема соединена с датчиком давления для измерения электрической характеристики датчика, которая изменяется с изменением давления. Основание сконструировано из материала, который подходит для погружения в морскую воду. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений. 2 н. 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
Description
ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[0001] Передатчик данных процесса обычно включает в себя преобразователь или датчик, который отвечает на технологический параметр. Технологический параметр обычно относится к физическому или химическому состоянию вещества или преобразования энергии. Примеры технологических параметров включают в себя давление, температуру, поток, проводимость, pH и другие свойства. Давление рассматривают в качестве основного технологического параметра, который может быть использован для измерения потока, уровня и даже температуры.
[0002] Датчики давления обычно используются в промышленных процессах для измерения и контроля давлений в различных промышленных технологических текучих средах, таких как суспензии, жидкости, пары или газы, химических, целлюлозных, нефтяных, газовых, фармацевтических, пищевых и других технологических установках жидкостного типа. Датчики дифференциального давления обычно включает в себя два ввода давления технологической жидкой среды, которые выполнены с возможностью соединения с датчиком дифференциального давления (внутри передатчика), который отвечает на разницу давления между двумя вводами. Передатчики дифференциального давления обычно включают в себя две вентиль-диафрагмы (перегородки), которые расположены во входных отверстиях технологических текучих сред и изолируют датчик дифференциального давления от жестких технологических текучих сред, которые обнаруживают. Давление передается от технологической текучей среды к датчику дифференциального давления по существу через несжимаемую заполняющую текучую среду, переносимую через перепускной порт, продолжающийся от каждой вентиль-диафрагмы к датчику дифференциального давления.
[0003] Существуют обычно два типа модулей датчика дифференциального давления. Первый тип модуля датчика дифференциального давления называется бипланарный модуль датчика. В таком модуле датчика дифференциального давления две вентиль-диафрагмы расположены в разных плоскостях и часто коаксиально центрированы друг с другом. Фиг. 1 представляет собой схематичное изображение известного бипланарного модуля датчика (проиллюстрирован внутри прямоугольника 12), который применяется в передатчике 10 дифференциального давления, который тарифицирован до 15000 фунтов на квадратный дюйм (103400 кПа) давления в линии. Передатчики дифференциального давления, в которых используются бипланарные модули датчика для давлений в линии больше чем 6000 фунтов на квадратный дюйм (41370 кПа), часто бывают очень большими и сложными. Обычно это обусловлено фланцами и болтами, которые требуются, чтобы сдерживать такое высокое давление в линии. Такие большие узлы обычно не являются идеальными для применений, которые требуют погружения в морскую воду, потому что они требуют больших дорогостоящих оболочек для защиты модуля датчика и от коррозии в морской воде, и от потенциально высокого давления, являющегося результатом глубоководного подводного использования.
Например, такой передатчик 10 дифференциального давления может иметь высоту более 8,5 дюймов (21,59 см) и ширину более 6 дюймов (15,24 см).
[0004] Второй тип модуля датчика дифференциального давления известен как копланарный модуль датчика. В копланарном модуле датчика вентиль-диафрагмы обычно расположены в одной и той же плоскости как одна, так и другая.
[0005] Даже будучи сконфигурированным для высоких давлений в линии, передатчик 10 (показанный на фиг.1) не подходит для постоянного погружения в морскую воду. Соответственно, если передатчик должен быть использован в применениях, которые требуют его погружения в морскую воду, такую как в устье скважины нефтяной скважины, то требуются значительные модификации. На фиг. 2 проиллюстрирован бипланарный модуль 14 датчика дифференциального давления по фиг. 1, где модуль 14 датчика был подготовлен для подводного использования. Узел 20, содержащий модуль 14 датчика и оболочку 16, является достаточно большим, что обусловлено необходимостью создания оболочки 16 вокруг всего модуля 14 датчика. Например, один такой узел 20 имеет высоту приблизительно 16 дюймов (40,64 см) и диаметр приблизительно 8 дюймов (20,32 см). Кроме того, поскольку используемые в конструкции оболочки 16 материалы являются дорогостоящими, одна оболочка 16 может сделать весь узел 20 достаточно дорогим.
[0006] Выполнение передатчика дифференциального давления для высокого давления в линии, который более легко приспособляем к подводной среде, не требует обширной модификации или расходов, будет облегчать более широкое использование модулей датчиков дифференциального давления и измерения связанных параметров, таких как поток, давление и уровень в подводной окружающей среде.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен копланарный модуль датчика дифференциального давления.
Модуль включает в себя основание с двумя углублениями. Выполнены также два цоколя, где каждый цоколь расположен в соответствующем углублении и соединен с соответствующей вентиль-диафрагмой. Датчик дифференциального давления имеет измерительную диафрагму и два порта считывания давления. Каждый порт датчика дифференциального давления соединен по текучей среде с соответствующей изоляционной диафрагмой посредством заполняющей текучей среды. Модуль также включает в себя схему, соединенную с датчиком дифференциального давления, для измерения электрической характеристики датчика, которая изменяется с изменением дифференциального давления. Основание сконструировано из материала, который подходит для погружения в морскую воду. Предложен также способ сооружения копланарного модуля датчика дифференциального давления. В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложен модуль датчика давления. Модуль датчика давления включает в себя основание с углублением. Цоколь расположен в углублении и соединен с изоляционной диафрагмой. Датчик давления имеет измерительную диафрагму, при этом порт считывания давления соединен по текучей среде с изоляционной диафрагмой с помощью заполняющей текучей среды. Схема соединена с датчиком давления для измерения электрической характеристики датчика, которая изменяется с изменением давления. Основание выполнено из материала, который подходит для погружения в морскую воду.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008] Фиг. 1 представляет собой схематичное изображение известного бипланарного модуля датчика.
[0009] На фиг. 2 проиллюстрирован бипланарный модуль датчика дифференциального давления по фиг. 1, подготовленный для подводного использования.
[0010] Фиг. 3 представляет собой схематичное изображение копланарного модуля датчика дифференциального давления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0011] Фиг. 4 представляет собой схематичный вид копланарного модуля датчика дифференциального давления, проиллюстрированного на фиг. 3 и выполненного с возможностью прямого погружения в морскую воду.
[0012] Фиг. 5 представляет собой схематичный вид в разрезе копланарного модуля датчика дифференциального давления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0013] Фиг. 6 представляет собой блок-схему способа сооружения копланарного модуля датчика дифференциального давления в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0014] Фиг. 7 представляет собой блок-схему способа адаптации копланарного модуля датчика дифференциального давления для погружения в морскую воду в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ, ПРИВЕДЕННЫХ В КАЧЕСТВЕ ПРИМЕРОВ
[0015] Варианты осуществления настоящего изобретения в целом могут быть использованы в копланарном модуле датчика дифференциального давления, который имеет две копланарные изоляционные диафрагмы и цельносварную конструкцию. Дополнительно, по меньшей мере некоторые варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают защиту всех сварных швов, удерживающих критичное давление в линии, от морской воды, чтобы уменьшить возможность повреждения шва, обусловленного коррозией. Кроме того, используются соответствующие материалы, чтобы упростить подготовку копланарного модуля датчика дифференциального давления для подводных применений.
В альтернативном варианте, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть использованы в передатчике давления, который не обнаруживает дифференциальное давление, но вместо этого обнаруживает давление одной технологической текучей среды, таком как передатчик абсолютного или манометрического давления.
[0016] Фиг. 3 представляет собой схематичный вид копланарного модуля 100 датчика дифференциального давления в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Модуль 100 датчика похож на модули датчика по предшествующему уровню техники в том, что он выполнен с возможностью соединения с оболочкой 102 электронной аппаратуры и может измерять дифференциальное давление, введенное на двух вводах 104, 106 давления технологической текучей среды. Однако участок 108 основания модуля 100 датчика дифференциального давления сконструирован из материала, который подходит для постоянного погружения в соленую воду. «Подходит для постоянного погружения в соленую воду» означает, что материал не будет корродировать или другим путем будет недопустимым образом разрушаться в присутствии соленой воды в течение срока службы жизнеспособного изделия. Примеры материалов, которые подходят для постоянного погружения в соленую воду, включают в себя Сплав С276, производимый Haynes International Inc., Кокомо, Штат Индиана под торговым обозначением Hasteloy C276; сплав Инконель 686, производимый The Special Metal Family of Companies, New Hartford, Нью-Йорк и сплав С-22, производимый Haynes International Inc. Особый интерес представляет собой сплав С276, который имеет следующий химический состав (вес. %): молибден 15,0-17,0; хром 14,5-16,5; железо 4,0-7,0; вольфрам 3,0-4,5; кобальт 2,5 максимум; марганец 1,0 максимум; ванадий 0,35 максимум; углерод 0,01 максимум; фосфор 0,04 максимум; сера 0,03 максимум; кремний 0,08 максимум; и остаток никель.
[0017] Как проиллюстрировано на фиг. 3, участок 108 основания может быть спроектирован более маленьким, чем модуль датчика дифференциального давления, проиллюстрированный на фиг. 1 и 2. Специально в этом примере, участок 108 основания имеет диаметр, равный 3,5 дюймам (8,89 см). Даже будучи присоединенным к оболочке 102 электронной аппаратуры, полная высота собранного передатчика в этом примере составляет только 8,25 дюймов (20,95 см). Модуль 100 датчика также включает в себя боковую стенку 110, соединенную с участком основания 108, который соединяет эту боковую стенку 110 с крышкой 112. Электрический переходник 114 выполнен с возможностью соединения с оболочкой 102 электронной аппаратуры и включает в себя проводники для обеспечения подачи энергии к модулю 100, а также двунаправленного сообщения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения модуль 100 может сообщаться по тем же проводникам, по которым подается к нему питание.
[0018] Фиг. 4 представляет собой схематичный вид копланарного модуля 100 датчика дифференциального давления (фиг. 3), выполненного с возможностью постоянного погружения в морскую воду. Конкретно, верхний участок копланарного модуля 100 датчика дифференциального давления, проксимальная точка 115 электрического соединения закрыты торцевой крышкой 200 тяжело нагруженного подшипника, которая изготовлена из материала, который подходит для постоянного погружения в морскую воду. Кроме того, высокие давления, связанные с воздействием морской воды на предельной глубине, испытывает торцевая крышка 200, которая удерживает свою форму и целостность во время такого воздействия. Кроме того, торцевая крышка 200 предпочтительно сконструирована из того же материала, что и нижний участок 108 копланарного модуля 100 датчика дифференциального давления. Например, если нижний участок 108 модуля 100 сконструирован из Сплава С276, является предпочтительным, чтобы торцевая крышка 200 была сконструирована также из сплава С276. Однако в вариантах осуществления настоящего изобретения, где они сконструированы не из одних и тех же материалов, торцевая крышка 200 должна быть сконструирована из материала, который подходит для приваривания к участку 108 модуля 100. Это означает, что металлургические свойства двух материалов должны быть достаточно совместимы для сваривания, и/или что точки плавления двух материалов должны быть достаточно близкими друг к другу. Дополнительное требование для сварки разных металлов заключается в том, что металлургическое свойство результирующего сварного шва (которое отличается от металлургического свойства исходного материала) должно быть также коррозионно-стойким. Как может быть понятно из фиг. 4, копланарный модуль 100 датчика дифференциального давления может быть выполнен с возможностью относительно легкого постоянного погружения в морскую воду путем простого приваривания торцевой крышки 200 непосредственно к нижнему участку 108 на поверхности контакта 202. Кроме того, весь узел в данном примере является еще относительно маленьким, с диаметром около 3,5 дюймов (8,89 см) и высотой только 6,7 дюймов (17,02 см). Точка 115 электрического соединения через торцевую крышку 200 может быть выполнена любым подходящим образом. Например, стеклянное основание корпуса высокого давления может быть использовано для пропускания проводников через торцевую крышку 200, для того чтобы подсоединить к точке 115 соединения.
[0019] Фиг. 5 представляет собой схематичный вид в разрезе копланарного модуля 100 датчика дифференциального давления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Модуль 100 включает в себя нижний участок 108, который сконструирован из материала, который походит для постоянного погружения в морскую воду. Фактически все компоненты ниже линии 204 выполнены с возможностью воздействия на них морской воды. Хотя некоторое число жизнеспособных материалов может подходить для погружения в морскую воду, особенно подходящим примером является упомянутый выше сплав С276. Нижний участок 108 соединен с боковой стенкой 110 и крышкой 112 для создания внутри камеры 206. Датчик 208 дифференциального давления расположен в камере 206 и имеет два ввода 210, 212 датчика дифференциального давления, которые передают технологическое давление на отклоняемую диафрагму 214, которая имеет электрическую характеристику, такую как емкостное сопротивление, которое изменяется с отклонением диафрагмы. Электрическую характеристику измеряют или она иным путем передается схемой 216 на имеющийся проксимальный датчик 208. Схема 216 также определяет измерение емкостного сопротивления для передачи через точку 115 электрического соединения.
[0020] Как отмечено выше, все компоненты, расположенные ниже линии 214, могут быть подвержены непосредственному воздействию морской воды. Таким образом, компоненты должны быть не только коррозионно-стойкими в таких средах, они должны быть выполнены с возможностью выдерживать высокое линейное давление, такое как 15000 фунтов на квадратный дюйм (103400 кПа). Участок 108 основания включает в себя два углубления 217, 219, причем каждое углубление имеет соответствующий цоколь 218, 220. Вентиль-диафрагма 222 соединена с каждым цоколем 218, 220 и проводит соответствующее давление технологической текучей среды через заполняющую текучую среду, расположенную в соответствующих перепускных портах 224, 226. Таким образом, два давления технологической текучей среды передаются на датчик 208 дифференциального давления, не позволяя технологической текучей среде контактировать с датчиком 208 дифференциального давления.
[0021] Другой важный аспект модуля 100 заключается в разделении между компонентами с нагрузкой от высокого линейного давления (до 15000 фунтов на квадратный дюйм (103400 кПа)) и компонентами с нагрузкой от высоких давлений окружающей среды («только» 5000 фунтов на квадратный дюйм (34470 кПа)) в подводной среде. Это разделение, обозначенное ссылочной позицией 235, является важным по нескольким причинам. Глубина в море не влияет на считывание дифференциального давления. Высокое линейное давление не является статическим, приводя к давлению усталостной нагрузки на датчик 208, технологические соединители 230, 232 и цоколи 218, 220. Поскольку компоненты корпуса изолированы от линейного давления, компоненты корпуса не должны быть спроектированы под усталость, а только под постоянное давление окружающей среды.
[0022] Как проиллюстрировано на фиг. 5, каждый порт 104,106 давления технологической текучей среды предпочтительно включает в себя соответствующий интегрированный технологический соединитель 230, 232, который приварен к нижнему участку 108, для того чтобы обеспечить коррозионно-стойкое выдерживающее высокое давление соединение. Каждый шов продолжается по всей окружности каждой муфты таким образом, что шов не только прочно монтирует муфту на участке 108, но также скрепляет муфту с участком 108. Шов определяет только взаимодействие между компонентами, нагруженными давлением окружающей среды, и компонентами, нагруженными линейным давлением. Каждая интегрированная технологическая муфта 230, 232 включает в себя принимающую давление технологической текучей среды прорезь 236, которая выполнена с возможностью воздействия технологической текучей среды под давлением до 15000 фунтов на квадратный дюйм (103400 кПа). Дополнительно, каждый цоколь 218, 220 также предпочтительно приварен к своей соответствующей технологической муфте 230, 232, перед тем как технологические муфты 230, 232 приварены к участку 108. Таким образом, швы, удерживающие критическое технологическое давление, защищены внутри модуля от коррозионных воздействий морской воды. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения технологические муфты 230, 232 могут быть подготовлены и для сварных, и для автоклавированных соединений.
[0023] Фиг.6 представляет собой блок-схему способа создания копланарного датчика дифференциального давления в соответствие с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Способ 300 начинается в блоке 302, где получают копланарный модуль датчика дифференциального давления с двумя копланарными углублениями. Затем в блоке 304 выполняют два цоколя. Каждый цоколь имеет изоляционную диафрагму, приваренную к цоколю. В блоке 306 выполняют две технологические муфты. В блоке 308 первый цоколь приваривают к первой технологической муфте. Как упомянуто выше, такой сварной шов является непрерывным по окружности первой технологической муфты, для того чтобы полностью скрепить первую технологическую муфту с первым цоколем. В блоке 310 второй цоколь приварен ко второй технологической муфте. И снова такой сварной шов является непрерывным по всей окружности второй технологической муфты, для того чтобы полностью скрепить вторую технологическую муфту со вторым цоколем. В блоке 312 первый цоколь вставляют в одно из углублений, при этом первую технологическую муфту приваривают к копланарному модулю датчика дифференциального давления. Сварной шов является непрерывным сварным швом по окружности первой технологической муфты, для того чтобы скрепить первую технологическую муфту с копланарным модулем датчика дифференциального давления. В блоке 314 второй цоколь вставляют в другое из двух углублений и вторую технологическую муфту приваривают к копланарному модулю датчика дифференциального давления. Сварной шов предпочтительно является непрерывным сварным швом по окружности второй технологической муфты, для того чтобы скрепить вторую технологическую муфту с копланарным модулем датчика дифференциального давления. Как описано выше, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения участок модуля дифференциального датчика давления, а также первая и вторая технологические муфты сконструированы из материала, который подходит для полного погружения в морскую воду, такого как сплав С276.
[0024] Фиг. 7 представляет собой блок-схему способа адаптации копланарного модуля датчика дифференциального давления для погружения в морскую воду в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Способ 320 начинается в блоке 322, где выполняют узел коррозионно-стойкой и выдерживающей давление крышки. Эта крышка может быть крышкой, проиллюстрированной под ссылочной позицией 200 на фиг. 4, или любой другой подходящей крышкой. Эта крышка предпочтительно выполнена из Сплава С276 и может быть сконструирована с помощью сварки цилиндрической секции с секцией крышки, как показано пунктирным блоком 324. В альтернативном варианте весь узел крышки может быть изготовлен как единая деталь путем отливки или штамповки, как проиллюстрировано в блоке 326. В блоке 328 узел коррозионно-стойкой крышки приваривают к участку основания копланарного модуля датчика дифференциального давления. Сварной шов предпочтительно является непрерывным, так что узел крышки прикреплен к копланарному модулю датчика дифференциального давления. Будучи выполненными таким образом, в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть получен модуль датчика дифференциального давления, тарифицированного для таких высоких линейных давлений, как 15000 фунтов на квадратный дюйм (103400 кПа), когда он погружен в морскую воду на годы. Кроме того, полагают, что варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечивать измерения дифференциального давления в таких применениях по существу с меньшими затратами, чем конструкции по предшествующему уровню техники.
[0025] В вариантах осуществления настоящего изобретения в целом предложен копланарный модуль датчика дифференциального давления, имеющий по меньшей мере участок, который изготовлен из материала, который выбран за счет своей стойкости к коррозии в морской воде. Одним примером такого материала является сплав С276. Дополнительно в вариантах осуществления настоящего изобретения обычно использован подход цельносварной конструкции, чтобы устранить потребность в больших соединенных болтами фланцах, за счет этого уменьшая размер и потенциально устраняя щели, где легко может начаться коррозия. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения важные сварные швы, выдерживающие технологическое давление, располагают внутри модуля, для того чтобы защитить сварные швы от коррозии морской водой. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения модуль датчика давления включает в себя основание с единственным углублением и цоколем в углублении, который соединен с изоляционной диафрагмой. Датчик давления, такой как датчик абсолютного давления или датчик манометрического давления, включает в себя измерительную диафрагму и измерительный порт давления, соединенные по текучей среде с изоляционной диафрагмой с помощью заполняющей текучей среды. Схема модуля датчика давления соединена с датчиком давления для измерения электрической характеристики датчика, которая изменяется с изменением давления. Основание модуля датчика давления выполнено из материала, который подходит для погружения в морскую воду.
[0026] Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что в виде и деталях могут быть произведены изменения, не выходя за рамки замысла и объема изобретения. Например, хотя варианты осуществления настоящего изобретения в целом направлены на копланарный модуль дифференциального датчика давления, который может быть выполнен с возможностью подводного использования в морской воде, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть также применимы в других высококоррозионных средах.
Claims (13)
1. Копланарный модуль (100) датчика дифференциального давления, содержащий:
основание (108) с двумя углублениями;
две изоляционные диафрагмы (222);
датчик (208) дифференциального давления, имеющий два измерительных порта (210, 212), причем каждый порт соединен по текучей среде с соответствующей изоляционной диафрагмой с помощью заполняющей текучей среды;
схему (216), соединенную с датчиком дифференциальным давления, для измерения электрической характеристики датчика, которая изменяется с изменением дифференциального давления,
причем
основание выполнено из материала, который подходит для погружения в морскую воду,
датчик дифференциального давления имеет измерительную диафрагму (214),
при этом
копланарный модуль (100) датчика дифференциального давления также содержит два цоколя (218, 220), причем каждый цоколь расположен в соответствующем углублении (217, 219) и соединен с соответствующей одной из изоляционных диафрагм; и
два технологических соединителя (230, 232), причем каждый технологический соединитель соединен с соответствующим цоколем и соединен с основанием, причем каждый технологический соединитель приварен к соответствующему цоколю и приварен к основанию.
основание (108) с двумя углублениями;
две изоляционные диафрагмы (222);
датчик (208) дифференциального давления, имеющий два измерительных порта (210, 212), причем каждый порт соединен по текучей среде с соответствующей изоляционной диафрагмой с помощью заполняющей текучей среды;
схему (216), соединенную с датчиком дифференциальным давления, для измерения электрической характеристики датчика, которая изменяется с изменением дифференциального давления,
причем
основание выполнено из материала, который подходит для погружения в морскую воду,
датчик дифференциального давления имеет измерительную диафрагму (214),
при этом
копланарный модуль (100) датчика дифференциального давления также содержит два цоколя (218, 220), причем каждый цоколь расположен в соответствующем углублении (217, 219) и соединен с соответствующей одной из изоляционных диафрагм; и
два технологических соединителя (230, 232), причем каждый технологический соединитель соединен с соответствующим цоколем и соединен с основанием, причем каждый технологический соединитель приварен к соответствующему цоколю и приварен к основанию.
2. Копланарный модуль датчика дифференциального давления по п. 1, в котором материалом основания является сплав C276.
3. Копланарный модуль датчика дифференциального давления по п. 1, в котором два технологических соединителя выполнены из материала, который подходит для погружения в морскую воду, в частности из сплава C276.
4. Копланарный модуль датчика дифференциального давления по п. 1, в котором два технологических соединителя сконфигурированы с возможностью сварного соединения.
5. Копланарный модуль датчика дифференциального давления по п. 1, дополнительно содержащий крышку (200), расположенную на участке модуля и соединенную с основанием.
6. Копланарный модуль датчика дифференциального давления по п. 5, в котором крышка выполнена из материала, который подходит для погружения в морскую воду.
7. Копланарный модуль датчика дифференциального давления по п. 6, в котором крышка приварена к основанию непрерывным сварным швом, чтобы скрепить крышку с основанием.
8. Способ (300) изготовления копланарного модуля (100) датчика дифференциального давления, причем способ заключается в том, что:
обеспечивают (302) копланарный модуль датчика дифференциального давления с двумя копланарными углублениями (217, 219);
обеспечивают (304) два цоколя (218, 220), причем каждый цоколь имеет изоляционную диафрагму (222);
обеспечивают (306) два технологических соединителя (230 232);
приваривают (308) первый цоколь к первому технологическому соединителю;
приваривают (310)второй цоколь ко второму технологическому соединителю;
вставляют (312) первый цоколь в одно из двух копланарных углублений и приваривают первый технологический соединитель к копланарному модулю датчика дифференциального давления; и
вставляют (314) второй цоколь в другое из двух копланарных углублений и
приваривают второй технологический соединитель к копланарному модулю датчика дифференциального давления.
обеспечивают (302) копланарный модуль датчика дифференциального давления с двумя копланарными углублениями (217, 219);
обеспечивают (304) два цоколя (218, 220), причем каждый цоколь имеет изоляционную диафрагму (222);
обеспечивают (306) два технологических соединителя (230 232);
приваривают (308) первый цоколь к первому технологическому соединителю;
приваривают (310)второй цоколь ко второму технологическому соединителю;
вставляют (312) первый цоколь в одно из двух копланарных углублений и приваривают первый технологический соединитель к копланарному модулю датчика дифференциального давления; и
вставляют (314) второй цоколь в другое из двух копланарных углублений и
приваривают второй технологический соединитель к копланарному модулю датчика дифференциального давления.
9. Способ по п. 8, в котором обеспечение копланарного модуля датчика дифференциального давления включает в себя обеспечение копланарного модуля дифференциального датчика давления, имеющего участок, который выполнен с возможностью погружения в морскую воду.
10. Способ по п. 9, в котором участок является проксимальным к двум копланарным углублениям.
11. Способ по п. 9, в котором участок, который выполнен с возможностью погружения в морскую воду, выполнен из сплава C276.
12. Способ по п. 8, в котором обеспечение двух технологических соединителей включает в себя выполнение двух технологических соединителей, которые выполнены с возможностью погружения в морскую воду, в частности два технологических соединителя выполнены из сплава C276.
13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий прикрепление крышки (200) к копланарному модулю датчика дифференциального давления, причем крышка выполнена с возможностью погружения в морскую воду, в частности крышка выполнена из сплава C276.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161579234P | 2011-12-22 | 2011-12-22 | |
US61/579,234 | 2011-12-22 | ||
US13/630,547 US9010191B2 (en) | 2011-12-22 | 2012-09-28 | Pressure sensor module for sub-sea applications |
US13/630,547 | 2012-09-28 | ||
PCT/US2012/070545 WO2013096410A1 (en) | 2011-12-22 | 2012-12-19 | Pressure sensor module for sub-sea applications |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014130001A RU2014130001A (ru) | 2016-02-10 |
RU2598775C2 true RU2598775C2 (ru) | 2016-09-27 |
Family
ID=48653265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014130001/28A RU2598775C2 (ru) | 2011-12-22 | 2012-12-19 | Модуль датчика давления для подводных применений |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9010191B2 (ru) |
EP (1) | EP2795279B1 (ru) |
JP (1) | JP5957092B2 (ru) |
CN (2) | CN103175649B (ru) |
AU (1) | AU2012359068B2 (ru) |
BR (1) | BR112014015184A2 (ru) |
CA (1) | CA2859968C (ru) |
IN (1) | IN2014MN00983A (ru) |
MX (1) | MX336406B (ru) |
RU (1) | RU2598775C2 (ru) |
WO (1) | WO2013096410A1 (ru) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8776608B2 (en) * | 2011-10-31 | 2014-07-15 | Rosemount Inc. | Coplanar process fluid pressure sensor module |
US9010191B2 (en) * | 2011-12-22 | 2015-04-21 | Rosemount Inc. | Pressure sensor module for sub-sea applications |
CA2866380C (en) | 2012-03-06 | 2017-01-17 | Rosemount, Inc. | Remote seal pressure measurement system for subsea use |
DE102012113042A1 (de) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Hydraulisches Messwerk mit koplanaren Druckeingängen und Differenzdrucksensor mit einem solchen Messwerk |
US9442031B2 (en) | 2013-06-28 | 2016-09-13 | Rosemount Inc. | High integrity process fluid pressure probe |
EP3022539A4 (en) * | 2013-07-19 | 2017-04-12 | Rosemount Inc. | Pressure transmitter having an isolation assembly with a two-piece isolator plug |
US9234776B2 (en) * | 2013-09-26 | 2016-01-12 | Rosemount Inc. | Multivariable process fluid transmitter for high pressure applications |
US9459170B2 (en) * | 2013-09-26 | 2016-10-04 | Rosemount Inc. | Process fluid pressure sensing assembly for pressure transmitters subjected to high working pressure |
US9423315B2 (en) | 2013-10-15 | 2016-08-23 | Rosemount Aerospace Inc. | Duplex pressure transducers |
WO2015163784A1 (en) | 2014-04-25 | 2015-10-29 | Rosemount Inc. | Corrosion resistant pressure module for process fluid pressure transmitter |
CN104122029B (zh) * | 2014-07-29 | 2016-09-28 | 广东科艺普实验室设备研制有限公司 | 新结构的气压压差传感器总成 |
US9638600B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-05-02 | Rosemount Inc. | Electrical interconnect for pressure sensor in a process variable transmitter |
DE102014119260A1 (de) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Anschlußvorrichtung für ein Elektronik-Gehäuse sowie Meßwandler bzw. Feldgerät mit einer solchen Anschlußvorrichtung |
NL2016557B1 (en) * | 2016-04-06 | 2017-10-17 | Fugro Eng B V | Pressure measurement device. |
CN105784251B (zh) * | 2016-04-27 | 2019-06-11 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种耐腐蚀性差压芯体及其制造方法 |
CN105953972A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-09-21 | 上海洛丁森工业自动化设备有限公司 | 一种新型小型化的差压变送器及其应用 |
JP6572840B2 (ja) * | 2016-07-07 | 2019-09-11 | 株式会社デンソー | 特性検出装置、および、それを用いた制御装置 |
JP6569611B2 (ja) * | 2016-07-07 | 2019-09-04 | 株式会社デンソー | 特性検出装置、および、それを用いた制御装置 |
CN106197833B (zh) * | 2016-08-31 | 2022-04-29 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 压力传感器 |
CN110402378B (zh) * | 2017-03-10 | 2022-03-08 | 霍尼韦尔国际公司 | 具有带有传感器过压保护的共面仪表主体的压力传感器 |
JP2018159593A (ja) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | アズビル株式会社 | 差圧センサチップ、差圧発信器、および差圧センサチップの製造方法 |
JP7121036B2 (ja) * | 2017-04-05 | 2022-08-17 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 統合圧力モニタリングを含むスパイラル巻きモジュールアセンブリ |
US10627302B2 (en) | 2017-06-16 | 2020-04-21 | Rosemount Inc. | Pressure sensor module for high working pressure applications |
WO2019222598A1 (en) | 2018-05-17 | 2019-11-21 | Rosemount Inc. | Measuring element and measuring device comprising the same |
CN108918018A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-30 | 江苏德尔森传感器科技有限公司 | 一种共平面差压传感器 |
US11009419B2 (en) * | 2018-06-26 | 2021-05-18 | Worldwide Oilfield Machine, Inc. | Pressure gauge flange assembly |
CN109974927B (zh) * | 2019-03-08 | 2021-05-25 | 绍兴京越智能科技有限公司 | 一种基于河岸边气液混合压强检测的脚踝佩戴式智能设备 |
CN111442875B (zh) * | 2020-03-13 | 2021-03-19 | 北京航空航天大学 | 一种水下压差传感器及制备方法 |
US20210396560A1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-23 | Rosemount Inc | Subsea multivariable transmitter |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4466290A (en) * | 1981-11-27 | 1984-08-21 | Rosemount Inc. | Apparatus for conveying fluid pressures to a differential pressure transducer |
RU2191354C2 (ru) * | 1995-12-20 | 2002-10-20 | Дзе Дау Кемикал Компани | Установочный набор для подключения датчика перепада давления к фланцам диафрагмы (варианты) |
US20030177837A1 (en) * | 2002-03-21 | 2003-09-25 | Broden David A. | Pressure transmitter with process coupling |
RU2335745C2 (ru) * | 2004-04-19 | 2008-10-10 | Эндресс+Хаузер Гмбх+Ко. Кг | Датчик давления |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62182169A (ja) * | 1986-02-03 | 1987-08-10 | 三菱重工業株式会社 | セラミツクス部材と金属部材との接合方法 |
US4833922A (en) * | 1987-06-01 | 1989-05-30 | Rosemount Inc. | Modular transmitter |
US5022270A (en) | 1989-06-15 | 1991-06-11 | Rosemount Inc. | Extended measurement capability transmitter having shared overpressure protection means |
JPH03260027A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐食性、耐応力腐食割れ性に優れたチタン合金 |
CN1058569C (zh) | 1993-09-24 | 2000-11-15 | 罗斯蒙德公司 | 指示工作流体压力输出量的传感器 |
US5731522A (en) | 1997-03-14 | 1998-03-24 | Rosemount Inc. | Transmitter with isolation assembly for pressure sensor |
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 |
JP3476199B2 (ja) * | 1995-04-28 | 2003-12-10 | ローズマウント インコーポレイテッド | 高圧隔離マウント組立体を有する圧力トランスミッタ |
US5665899A (en) | 1996-02-23 | 1997-09-09 | Rosemount Inc. | Pressure sensor diagnostics in a process transmitter |
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 |
US5680109A (en) | 1996-06-21 | 1997-10-21 | The Foxboro Company | Impulse line blockage detector systems and methods |
US6473711B1 (en) | 1999-08-13 | 2002-10-29 | Rosemount Inc. | Interchangeable differential, absolute and gage type of pressure transmitter |
US6484107B1 (en) | 1999-09-28 | 2002-11-19 | Rosemount Inc. | Selectable on-off logic modes for a sensor module |
US6561038B2 (en) | 2000-01-06 | 2003-05-13 | Rosemount Inc. | Sensor with fluid isolation barrier |
US6505516B1 (en) | 2000-01-06 | 2003-01-14 | Rosemount Inc. | Capacitive pressure sensing with moving dielectric |
US6508129B1 (en) | 2000-01-06 | 2003-01-21 | Rosemount Inc. | Pressure sensor capsule with improved isolation |
US6516671B2 (en) | 2000-01-06 | 2003-02-11 | Rosemount Inc. | Grain growth of electrical interconnection for microelectromechanical systems (MEMS) |
US6520020B1 (en) | 2000-01-06 | 2003-02-18 | Rosemount Inc. | Method and apparatus for a direct bonded isolated pressure sensor |
AU2001234961A1 (en) | 2000-02-11 | 2001-08-20 | Rosemount, Inc. | Optical pressure sensor |
US6480131B1 (en) | 2000-08-10 | 2002-11-12 | Rosemount Inc. | Multiple die industrial process control transmitter |
NO314963B1 (no) | 2001-07-13 | 2003-06-16 | Presens As | Trykksensor |
US6848316B2 (en) | 2002-05-08 | 2005-02-01 | Rosemount Inc. | Pressure sensor assembly |
US6901803B2 (en) * | 2003-10-02 | 2005-06-07 | Rosemount Inc. | Pressure module |
US6909975B2 (en) | 2003-11-24 | 2005-06-21 | Mks Instruments, Inc. | Integrated absolute and differential pressure transducer |
JP4052263B2 (ja) | 2004-03-04 | 2008-02-27 | 株式会社デンソー | 圧力センサ |
NO324582B1 (no) * | 2006-02-03 | 2007-11-26 | Roxar As | Anordning for differensialtrykkmaling |
NO326691B1 (no) | 2007-11-19 | 2009-01-26 | Presens As | Trykksensorenhet |
WO2010062755A2 (en) * | 2008-11-03 | 2010-06-03 | Woods Hole Oceanographic Institution | Differential pressure systems and methods for measuring hydraulic parameters across surface water-aquifer interfaces |
CN102472677A (zh) | 2009-07-01 | 2012-05-23 | Abb技术有限公司 | 压力变送器 |
US8448519B2 (en) | 2010-10-05 | 2013-05-28 | Rosemount Inc. | Industrial process transmitter with high static pressure isolation diaphragm coupling |
US9010191B2 (en) * | 2011-12-22 | 2015-04-21 | Rosemount Inc. | Pressure sensor module for sub-sea applications |
-
2012
- 2012-09-28 US US13/630,547 patent/US9010191B2/en active Active
- 2012-11-30 CN CN201210506130.3A patent/CN103175649B/zh active Active
- 2012-11-30 CN CN201220650738.9U patent/CN203069314U/zh not_active Withdrawn - After Issue
- 2012-12-19 MX MX2014007428A patent/MX336406B/es unknown
- 2012-12-19 EP EP12809549.4A patent/EP2795279B1/en active Active
- 2012-12-19 BR BR112014015184A patent/BR112014015184A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-12-19 CA CA2859968A patent/CA2859968C/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-19 JP JP2014548820A patent/JP5957092B2/ja active Active
- 2012-12-19 WO PCT/US2012/070545 patent/WO2013096410A1/en active Application Filing
- 2012-12-19 RU RU2014130001/28A patent/RU2598775C2/ru active
- 2012-12-19 IN IN983MUN2014 patent/IN2014MN00983A/en unknown
- 2012-12-19 AU AU2012359068A patent/AU2012359068B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4466290A (en) * | 1981-11-27 | 1984-08-21 | Rosemount Inc. | Apparatus for conveying fluid pressures to a differential pressure transducer |
RU2191354C2 (ru) * | 1995-12-20 | 2002-10-20 | Дзе Дау Кемикал Компани | Установочный набор для подключения датчика перепада давления к фланцам диафрагмы (варианты) |
US20030177837A1 (en) * | 2002-03-21 | 2003-09-25 | Broden David A. | Pressure transmitter with process coupling |
RU2335745C2 (ru) * | 2004-04-19 | 2008-10-10 | Эндресс+Хаузер Гмбх+Ко. Кг | Датчик давления |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX2014007428A (es) | 2015-03-19 |
RU2014130001A (ru) | 2016-02-10 |
US9010191B2 (en) | 2015-04-21 |
US20130160560A1 (en) | 2013-06-27 |
CA2859968C (en) | 2017-01-10 |
MX336406B (es) | 2016-01-19 |
JP2015505364A (ja) | 2015-02-19 |
CN103175649A (zh) | 2013-06-26 |
AU2012359068A1 (en) | 2014-07-03 |
BR112014015184A2 (pt) | 2017-06-13 |
EP2795279A1 (en) | 2014-10-29 |
EP2795279B1 (en) | 2019-07-03 |
AU2012359068B2 (en) | 2015-05-07 |
CN103175649B (zh) | 2016-05-18 |
IN2014MN00983A (ru) | 2015-07-03 |
JP5957092B2 (ja) | 2016-07-27 |
CA2859968A1 (en) | 2013-06-27 |
CN203069314U (zh) | 2013-07-17 |
WO2013096410A1 (en) | 2013-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2598775C2 (ru) | Модуль датчика давления для подводных применений | |
JP6182261B2 (ja) | 高圧用途向けの多変数プロセス流体伝送器 | |
EP3638998B1 (en) | Pressure sensor module for high working pressure applications | |
JP6244472B2 (ja) | プロセス流体のプロセス変数を測定するトランスミッタ | |
RU2620873C1 (ru) | Высокоинтегрированный зонд давления рабочей текучей среды | |
CN104114989A (zh) | 海底应用的远程密封件压力测量*** |