[发明专利]用于在工业过程中使用的压力变送器的密封件

说明书

技术领域

本发明涉及一种过程控制仪器。具体地，本发明涉及耦合到过程压力的压力变送器。

背景技术

感测压力的变送器具有压力传感器，该压力传感器典型地联接到至少一个隔离膜片(isolation diaphragm)。变送器典型地连接到法兰且包括一开口，该开口被对准以接收来自法兰中的通道的过程流体。隔离膜片定位在所述开口中，并将压力传感器与正被感测的腐蚀性过程流体隔离开。压力经由在通道中被输送的大致不可压缩隔离流体从隔离膜片被传递到具有感测隔膜的传感器。题目为“MODULAR PRESSURE TRANSMITTER”的U.S.专利No.4,833922和题目为“PRESSURE TRANSMITTER WITH STRESS ISOLATION DEPRESSION”的U.S.专利No.5,094,109示出了此类型的压力变送器。

压力变送器通常包括定位在包围隔离膜片的开口中的焊接环。焊接环能够被焊接到变送器主体并焊接到隔离膜片，从而将隔离膜片固定到变送器主体。焊接环还能够用于支撑诸如O形环的密封件。当变送器通过诸如由螺栓提供的连接力而连接到工业过程法兰时，密封件和焊接环被压靠在法兰上以防止过程流体通过开口泄露。在如下的专利中示出了这种焊接环的示例：1999年7月13日授予Behm等人的题目为“PRESSURE SENSOR AND TRANSMITTER HAVING A WELD RING WITH A ROLLING HINGE POINT”的美国专利No.5,992,965和2000年5月2日授予的Behm等人的题目为“PRESSURE SENSOR AND TRANSMITTER HAVING A WELD RING WITH A ROLLING HINGE POINT”的美国专利No.6,055,863，这两个专利都转让给了Rosemount Inc.。

用于与焊接环一起使用的一些类型的密封件尤其难于保持。例如，包括聚四氟乙烯(PTFE)的密封件能够用作密封件。然而，PTFE具有“冷变形”的趋势且随着时间流逝而改变其形状。这可能会减小施加到密封件的预加载力并由此降低密封件的效能。

发明内容

一种用于测量工业过程中的过程流体的压力的压力变送系统，所述压力变送系统包括具有压力传感器的压力变送器。具有圆形开口的过程流体通道被构造为将所述过程流体的压力耦合到所述压力传感器。同心密封支撑结构绕圆形开口延伸并包括环形凹部。环形应力集中部(annular stress riser)被定位成从所述环形凹部径向向内。密封材料填充所述环形凹部并接触所述环形应力集中部的至少一部分。

附图说明

图1是根据本发明的具有焊接环和支撑表面的压力变送器的局部剖面图；

图2是根据一个示例性构造的包括应力集中部的密封支撑结构的局部剖视图；

图3是由脊部形成的应力集中部的另一示例性实施例的剖面图；

图4是示出了具有形成在两个凹部之间的应力集中部的密封支撑结构的一个示例性实施例；

图5是其中形成有密封支撑结构的过程部件的表面的立体图；

图6是图5的密封支撑结构的一部分的剖视图；以及

图7是其中形成有锯齿部的密封支撑结构的另一示例性实施例的剖面图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于与工业过程控制压力变送器一起使用的密封件，该压力变送器使用同心密封支撑结构。该密封支撑结构构造为绕圆形开口延伸并为该开口提供密封。支撑结构包括凹部区域和应力集中部。密封材料被构造为位于凹部区域中，而应力集中部被构造为将密封材料推靠在过程表面上，由此相对于过程表面密封圆形开口。