[发明专利]具有压力传感器的压差变送器

说明书

技术领域

本发明涉及在工业生产过程中的过程流体的压力的测量。更具体地说，本发明涉及在压差变送器中测量管线压力。

背景技术

工业过程用在很多类型的材料的制造和运输中。在这种系统中，往往需要测量过程内的不同类型的压力。经常测量的一类压力是差压，其是在过程中的一个点与过程中的另一个点之间的压力差。例如，包含过程流体流的管道中的孔板上的压差与流体的流速相关。压差也可以例如用来测量槽或其它容器中的过程流体的高度。

在这样的工业过程中，压力传感器通常包含在压力变送器中或连接到压力变送器，压力变送器位于远程位置并且将压力相关的信息向回传递到诸如控制室的中央位置。所述传递经常在过程控制回路上进行。例如，经常使用二线式过程控制回路，其中两条线用来载送信息以及功率到变送器。也可以使用无线通信技术。

变送器技术的进步已经增加可以由变送器产生的信息量。特别地，变送器器可以配备有多种传感器，以测量多个过程变量输入或单个过程变量的更广范围。例如，变送器可以设置有多个压力传感器，如Broden等的美国专利No.5,495,769、Rud，Jr.的美国专利No.6,047,244和Schulte等的美国专利No.7,467,555中描述的那样，所有这些专利都被转让给明尼苏达州Chanhassen市的罗斯蒙德公司。

在许多过程装置中，除了测量压差，还期望测量过程的绝对压力或表压(也简称为“管线压力”)。该信息例如可以用来通过在流量计算中包括过程流体的密度的变化而提供更精确的流量测量。可以使用单独的压力传感器进行额外的压力测量。

发明内容

本发明公开一种用于测量过程流体的压力的过程变量变送器，包括：被配置为连接到第一过程压力的第一入口和被配置为连接到第二过程压力的第二入口。压差传感器连接到第一入口和第二入口并且提供与第一过程压力和第二过程压力之间的压差相关的输出。第一压力传感器连接到第一入口并且提供与第一过程压力相关的输出。变送器电路基于来自压差传感器的输出提供变送器输出，并且基于来自第一压力传感器的输出进一步地提供增强的功能性。

附图说明

图1显示具有根据本发明构造的过程变送器的过程测量系统。

图2是图1的过程变送器的简化框图。

图3A是图1的过程变送器的示意侧视图，和图3B是旋转90度的传感器模块的侧视剖视图。

图4是管线压力传感器的剖视图。

图5是图3的压力传感器模块的底部平面图。

图6是被配置为连接到图5的压力传感器模块的法兰的顶部平面图。

具体实施方式

在一个实施例中，本发明提供用于使用至少一个管线压力传感器提供增强功能到压差测量变送器的装置和方法。更具体地说，在一个方面中，本发明包括管线压力传感器，管线压力传感器直接地连接到过程压力，用于进行诊断或提供其它功能。压力传感器通过连接到过程流体的直接连接通道直接地连接到过程流体。该通道可以位于用来连接压力变送器到过程流体的法兰中，或者可替换地，该通道可以形成在压力变送器本身中。

图1大体显示过程测量系统32的环境。图1显示包括加压流体的过程管道30。过程测量系统32包括脉冲管道34，脉冲管道34将过程管道30连接到过程压力变送器36。诸如孔板、文丘里管、流动喷嘴等之类的主元件33在脉冲管道34的管道之间的过程管道30中的位置处接触过程流体。在流体流动通过主元件33时，主元件33引起流体压力变化，该压力变化由变送器36检测并且与流速相关。

过程控制回路38可以从控制室40提供电力到变送器36和提供双向通信，并且可以按照过程通信协议操作。在图示的示例中，过程环路38是二线式回路。在使用4-20mA信号的正常操作期间，二线式回路用于传输全部电力和所有通信到变送器36，和传输来自变送器36的所有通信。控制室40包括电源46和串联电阻44。在另一个示例配置中，回路38是无线连接，其中可以在点到点配置、网状网络或其中变送器36具有其自已的电源的其它配置中无线地传输和/或接收数据。