[发明专利]压力传送器

说明书

本发明与压力传送器和压力传送器的流体隔离物有关。

工业上使用的压力传送器包括一隔离物，使传送器不受处理的流体对其压力传感膜片的化学腐蚀，加压的处理流体使一隔离物膜片挠曲，而该膜片又加压于诸如硅油的隔离物流体再使传感膜片挠曲。我们希望隔离物膜片要薄，既可挠曲而且有柔性，这样在膜片两端只有很小的压降。另一方面，又希望隔离物膜片至少有一最小厚度以免在野外条件下正常使用时隔离物膜片破裂，隔离物膜片的该厚度是在柔性或挠度和耐久这种相互矛盾要求之间取一折衷。

隔离物膜片两边的压降导致了压力传感器输出的误差，属于重复性的误差可通过贮存在传送器中微机的线性校正和温度校正算法来改正，而由于隔离物膜片非弹性变形所引起的非重复性的误差，诸如温度滞后和管路压力滞后往往难以预测，而不能简单地用算法来改正。这种不可预测的误差限制了传送器的性能，特别是其时间长而引起的特性漂移。这种不可预测误差往往随着隔离物膜片承受大的应力而增加，所以人们希望安置在传送器中的隔离物膜片具有小的应力以减少非重复性的误差和时间长引起的漂移。

本发明目的是为了减小由于隔离物流体的容积变化而影响到在压力下的膜片挠曲所引起的误差。

本发明涉及一压力传送器，在接近室温下，隔离物膜片的中心区处于非挠曲位置的平的形状，而在较冷温度下，该膜片中心区处在挠曲位置，有一凹下形状。隔离物膜片处于传送器壳体中凹面的上方，而此凹面形状刚好对应凹下的膜片形状以减小输出误差。

传送器壳体有一包绕成凹面的环状边缘的表面，此凹面通过传送器壳体内的通道与通道口相通，在凹下区和通道内的隔离流体把压力传到通道口。隔离物膜片把凹面与接收的处理流体相隔开。

膜片有一外周边缘密封到一环状边缘上并有一邻近环状边缘的波纹状膜片区，该波纹状膜片区又围绕着一位于凹面中心区上方的非波纹状中心膜片区，隔离物流体设置在凹面内并把压力引向通道。由于温度导致隔离物流体容积的改变，在第一温度时，有一个不挠曲位置，在第二较低温度时，有一挠曲位置且膜片弯向凹面;

一压力传感器，它接收来自通道口的压力并产生一压力输出，其特征在于膜片中心区处在不挠曲位置时，有一大致呈平的形状，而处在挠曲位置时，有一凹下形状，凹面中心区表面部分有一对应膜片凹形的凹下形状，以减小由于温差所引起的输出误差。

隔离物非弹性变形而引起压力指示的非重复性误差往往是不能用算法纠正和予测的，上述误差往往增加了隔离物膜片经受的应力这种高应力大部分是由膜片的挠曲形状和膜片放置其上的凹面的表面形状之间互不匹配而引起的，如果它们之间相互匹配就可使隔离物腔内的隔离物流体量减小，因为不会产生由于低温下膜片中心的形状和邻近的凹面之间不匹配而需要额外的隔离物流体，只需设置一薄层均匀的隔离物流体。如果它们确实不匹配，那么隔离物流体量必须增加以保证膜片实际上在低温下由于降温引起隔离物流体的收缩而不致于停靠在邻近的凹面部分。

当膜片挠曲，膜片中心区变成凹下而在膜片之下的腔室有一普通的平表面这样就产生了形状的不匹配，因为膜片中心比离膜片中心有间距的其它部分更接近其下的支撑面。

图2示出了隔离物流体的容积改变，图中说明温度的降低会使隔离物流体的容积减小，可是温度引起的容积差并不明显，这就取得了较大的精度。

故本发明的优点就在于减小了因温度导致隔离物流体容积变化的影响而增加了其粘度。

图1为根据本发明的压力传送器的部分剖视图。

图2为根据本发明的隔离物膜片，当温度改变时各相继位置的图象。

图1表示一压力传送器的部分剖视图，在传送器10中，壳体12，例如一种金属的传送器壳体，包括面朝外的表面14以及围绕着在表面14上所形成的凹面18的环状边缘16，传送器壳体12的通道20把凹面18与传送器内的通道20连通。