DE69629024T2 - Druckwandler mit montageanordnung mit hochdruckisolator - Google Patents

Druckwandler mit montageanordnung mit hochdruckisolator Download PDF

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    • G01L19/147—Details about the mounting of the sensor to support or covering means

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Druckwandler bzw. -transmitter. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Montageanordnung mit einer Isolator- bzw. Trenneinrichtung bzw. eine Isolier- und Montageanordnung zum Halten eines Drucksensors und zum Trennen des Drucksensors und eines Innenhohlraums des Transmitters von einem zu messenden Prozeßleitungsfluid.
  • Isolier- und Montageanordnungen, die zum Trennen eines Drucksensors vom zu messenden Fluid in einer Prozeßleitung verwendet werden, sind bekannt. Typischerweise wird die Isolier- und Montageanordnung an der Basis eines Transmittergehäuses in einer Öffnung montiert, die sich in einen Innenhohlraum des Transmitters öffnet. Der Innenhohlraum schützt bekannte Schaltungen, die mit dem Drucksensor verbunden sind, um ein dem Druck in der Prozeßleitung proportionales Signal zu erhalten. Die Isolier- und Montageanordnung weist einen Verbinder oder ein Anschlußstück auf, der/das mit der Prozeßleitung verbindbar ist, um das Prozeßfluid für eine Messung zu empfangen. Der Verbinder weist ein Gewinde auf, das mit einem entsprechenden Gewinde des Transmittergehäuses in Eingriff steht, um den Verbinder am Gehäuse zu sichern. Am von der Prozeßleitung entfernten Ende nimmt der Verbinder einen maschinell hergestellten Verschluß auf, der eine dem Prozeßfluid zugewandte, elastische oder nachgiebige Isoliermembran bzw. ein Isolierdiaphragma aufweist. Die Isolier membran trennt einen im Verschluß ausgebildeten Hohlraum vom Prozeßfluid. Der Hohlraum ist mit einem im wesentlichen nicht verdichtbaren oder komprimierbaren Fluid gefüllt, z. B. mit Silikonöl, das hierin als "Füllfluid" bezeichnet wird. Ein im Inneren des Verschlusses ausgebildeter Durchlaß erstreckt sich vom Hohlraum weg zu einem von der Isoliermembran entfernten Ende des Verschlusses. Ein Kopf ist am entfernten Ende des Verschlusses und des Verbinders angeschweißt. Der Kopf weist eine Vertiefung auf, die mit dem Ende des Verschlusses einen Sensorhohlraum bildet. Der Kopf hält den Drucksensor im Sensorhohlraum. Der Sensorhohlraum ist ebenfalls mit dem Füllfluid gefüllt. Weil der Sensorhohlraum mit dem Hohlraum der Isoliereinrichtung über einen Durchlaß in Fluidverbindung steht, wird der Prozeßfluiddruck über das Füllfluid zum Drucksensor übertragen. Der Drucksensor erzeugt ein dem Füllfluiddruck und damit auch dem Prozeßfluiddruck proportionales Ausgangssignal.
  • Wenn der Drucksensor einen Manometerdruck oder einen Differenzdruck mißt, hält eine Montageanordnung den Drucksensor auf dem Kopf, und die Montageanordnung weist einen Durchlaß auf, der mit einem der Drücke in Fluidverbindung steht. Wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient der Halterung sich von demjenigen des Drucksensors wesentlich unterscheidet, können durch Temperaturänderungen Belastungen und Spannungen im Drucksensor erzeugt werden, so daß durch die Montageanordnung belastungs- und spannungsinduzierte Störungen und Meßfehler entstehen können. Diese Störungen und Fehler werden erzeugt, weil durch im Drucksensor erzeugte thermische Spannungen Belastungen in den Sensorelementen verursacht werden, die von den durch den Druck des Prozeßfluids verursachten Änderungen nicht unterscheidbar sind. Eine bekannte Lösung dieses Problems besteht darin, ein Halterungsmaterial auszuwählen, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient demjenigen des Drucksensors entspricht. Ein bei herkömmlichen Anordnungen noch immer bestehendes Problem ist das hermetische Dichten und die Befestigung der Halterung am Kopf.
  • Außerdem ist die vorstehend beschriebene Trenn- und Montageanordnung, obwohl sie für viele Anwendungen geeignet ist, im allgemeinen nicht für Hochdruckanwendungen geeignet, in denen der gemessene Prozeßfluiddruck etwa 27,6 MPa (4000 psi) überschreiten kann.
  • Die US-A-4970898 betrifft einen Transmitter, der ein eine Druckdifferenz zwischen einem Leitungsdruck und dem Atmnosphärendruck außerhalb des Transmitters anzeigendes Ausgangssignal bereitstellt. Der Transmitter weist ein Transmittergehäuse mit einer Öffnung auf, in der ein Sensor montiert ist. Die Öffnung weist einen Verschluß mit einem Sensorhohlraum auf, der den Sensor hält, und ein mit der Prozeßleitung verbindbares Anschlußstück. Eine Isoliereinrichtung wird verwendet, um den Prozeßdruck über eine Isoliermembran zum Sensor zu übertragen, wobei die Trennmembran auf ein den Sensorhohlraum füllendes, nicht verdichtbares Medium wirkt und den Druck über eine Öffnung überträgt, die so geformt ist, daß ein Flammenlöschpfad bereitgestellt wird.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Ein Druckwandler bzw. -transmitter weist eine Isolierund Montageanordnung zum Trennen bzw. Isolieren eines Prozeßfluids von einem Innenhohlraum des Drucktransmitters auf. Die Isolier- und Montageanordnung weist einen Isolierverschluß zum Empfangen des Prozeßfluidleitungsdrucks und zum Koppeln des Leitungsdrucks zu einem Sensorhohlraum auf, der durch einen mit einem distalen Ende des Verschlusses verbundenen Kopf gebildet wird. Ein Ringelement ist am Kopf und am distalen Ende des Verschlusses befestigt, um die zwi schen dem Isolierverschluß und dem Kopf gebildete Verbindung zu verstärken.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist eine für einen Drucksensor bereitgestellte Montageanordnung eine Basis und eine Halterung mit einem ersten und einem entgegengesetzten zweiten Ende auf. Das erste Ende ist mit dem Drucksensor starr verbunden, während das zweite Ende der Halterung durch eine elastische Verbindung mit der Basis verbunden ist, wobei die elastische Verbindung aus mindestens einem aus Epoxidharz, Polyimid und Polyurethan ausgewählten Material besteht.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Ansicht eines Drucktransmitters, teilweise im Querschnitt und teilweise in Blockform, mit einer erfindungsgemäßen Isolier- und Montageanordnung;
  • 2 zeigt eine Querschnittansicht der in einem Gehäuseadapter angeordneten erfindungsgemäßen Isolier- und Montageanordnung;
  • 3 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht eines Teils von 2;
  • 4 zeigt eine Querschnittansicht einer modifizierten erfindungsgemäßen Isolier- und Montageanordnung; und 5 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht eines Teils von 4.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Transmitter 10 mit einer Isolier- und Montageanordnung 12. Der Transmitter 10 weist ein Gehäuse 14 mit einer Basis 16, einen mit der Basis 16 über ein Gewinde 19 verbundenen Gehäuseadapter 17 und einen erweiterten Körper 18 auf. Der Gehäuseadapter 17 weist eine Öffnung 20 auf, die die erfindungsgemäße Isolierund Montageanordnung 12 aufnimmt. Ohne die Isolier- und Montageanordnung 12 und andere Komponenten des vorstehend beschriebenen Transmitters 10 öffnet sich die Öffnung 20 in einen im erweiterten Körper 18 ausgebildeten Innenhohlraum 22.
  • Die Isolier- und Montageanordnung 12 verhindert, daß ein Prozeßfluid, das hierin durch einen Pfeil 24 dargestellt ist, in den Innenhohlraum 22 eintritt. Im allgemeinen transportiert ein nicht dargestelltes Prozeßrohr das Prozeßfluid 24 in Kontakt mit einer elastischen Isoliermembran 26. Das Prozeßfluid 24 übt einen Druck auf die Isoliermembran 26 aus. Eine in einem Durchlaß 28 angeordnete Füllfluidmenge überträgt den Prozeßfluiddruck zu einem Drucksensor 30, der in einem mit einem Füllfluid gefüllten Sensorhohlraum 32 angeordnet ist.
  • Leitungsdrähte 36 verbinden den Drucksensor 30 mit einer Zwischenschaltung 38, die über eine Leitung 40 mit einer Transmitterschaltung 42 verbunden ist. Wie auf dem Fachgebiet bekannt ist, versorgt eine externe Gleichspannungsversorgung 44 die Transmitterschaltung 42 über ein verdrilltes Drahtpaar 46, das über einen Anschluß 48 in den Transmitter 10 eintritt, mit Spannung. Das verdrillte Drahtpaar 46 endet an einem Anschlußblock 50, der über Leitungen 52 mit der Transmitterschaltung 42 verbunden ist. Über Abdeckungen 54A und 54B wird ein Zugriff auf den Anschlußblock 50 bzw. die Transmitterschaltung 42 ermöglicht.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist der Drucksensor ein bekannter Halbleiter-Drucksensor mit einer nicht dargestellten Dehnungsmeßeinrichtung, die auf den Druck im Sensorhohlraum 32 anspricht. In Verbindung mit der vorliegenden Erfindung können auch andere bekannte Drucksensoren verwendet werden, die mit der Isoliermembran 26 fluidgekop gelt sind, z. B. kapazitiv-basierte und optisch-basierte Drucksensoren.
  • Der Drucksensor 30 erzeugt in Antwort auf den Druck im Sensorhohlraum 32, der den Druck des Prozeßfluids 24 darstellt, ein Ausgangssignal. Das Sensorausgangssignal wird der Transmitterschaltung 42 über die Zwischenschaltung 38 zugeführt. Die Transmitterschaltung 42 stellt die Information über den Prozeßfluiddruck durch Regeln des über das verdrillte Drahtpaar 46 fließenden Gleichstroms im Bereich von 4 bis 20 mA bereit. Die Transmitterschaltung 42 kann außerdem über das verdrillte Drahtpaar durch bekannte digitale Protokolle, z. B. das HART®-Protokoll, mit einer geeigneten Steuereinheit kommunizieren.
  • 2 zeigt die Isolier- und Montageanordnung 12 und den Gehäuseadapter 17, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung als Teil des Gehäuses betrachtet werden. Obwohl der Gehäuseadapter 17 in dieser Ausführungsform die Isolier- und Montageanordnung 12 aufnimmt, muß der Gehäuseadapter 17 jedoch kein separater Teil des Gehäuses 14 sein. D. h., wenn die Basis 16 geeignet konstruiert ist, um die Isolier- und Montageanordnung 12 aufzunehmen, kann die Isolier- und Montageanordnung 12 auch direkt an der Basis 16 befestigt werden.
  • Der Gehäuseadapter 17 stellt eine ringförmige Wand 62 bereit, die eine Öffnung 20 definiert. In der dargestellten Ausführungsform weist die Isolier- und Montageanordnung 12 einen Verbinder 64, einen Isolierverschluß 66, einen Kopf 68 und einen rinförmigen Kopfring 70 auf, die jeweils aus geeigneten korrosionsbeständigen Metallen hergestellt sind, z. B. aus rostfreiem Stahl (SST 316). Auf dem Isolierverschluß 66 ist ein Außengewinde 72 ausgebildet, das mit einem auf einer Innenfläche 76 der Wand 62 ausgebildeten Innengewinde 74 in Gewindeeingriff gebracht werden kann, um die Isolier- und Montageanordnung 12 am Gehäuseadapter 17 zu montieren. Vorzugsweise sind die Gewinde 72 und 74 Gewinde der Klasse 1, durch die eine dichte Passung bereitgestellt wird, um zu gewährleisten, daß entlang dieser Verbindung ein Flammensperrpfad definiert wird.
  • Der Verbinder 64 ist eine Einrichtung zum Verbinden des Transmitters 10 mit der Quelle des Prozeßfluids 24. Eine Verbinder/Isolierverschluß-Verbindung 67 verbindet den Verbinder 64 mit dem Isolierverschluß 66. In der dargestellten Ausführungsform weist die Verbinder/Isolierverschluß-Verbindung 67 eine ringförmige Schweißverbindung 82 und ein Verstärkungsgewinde 80 auf. Das Verstärkungsgewinde 80 steht mit einem auf einem erweiterten Abschnitt 86 des Isolierverschlusses 66 ausgebildeten Gewinde 84 in Eingriff. Die Isoliermembran 26 ist mit dem erweiterten Abschnitt 86 auf eine bekannte Weise verbunden, um das Füllfluid vom Prozeßfluid 24 zu trennen.
  • Gemäß 3 verbindet die ringförmige Schweißverbindung 82 gegenüberliegende Flächen 90 und 92 des Verbinders 64 bzw. des Isolierverschlusses 66. Vorzugsweise sind die gegenüberliegenden Flächen 90 und 92, wie dargestellt, aus im Verbinder 64 bzw. im Isolierverschluß 66 ausgebildeten Nuten 94 und 96 ringförmig ausgebildet. Die Nuten 94 und 96 sind so angeordnet, daß die inneren Ringränder der Flächen 90 und 92 im wesentlichen miteinander ausgerichtet sind. Durch Ausrichten der inneren Ringränder der Flächen 90 und 92 werden Belastungskonzentrationen zwischen den gegenüberliegenden Flächen 90 und 92 minimiert, so daß die durch die ringförmige Schweißverbindung 82 gebildete Verbindung verstärkt wird.
  • Eine ringförmige Schweißverbindung 100 verbindet den Kopf mit einem Ende 102 des Isolierverschlusses 66, um den Sensorhohlraum 32 zu bilden. Vorzugsweise weist das Ende 102 einen erweiterten Ringabschnitt 104 auf, während der Kopf 68 ebenfalls einen erweiterten Ringabschnitt 105 aufweist. Der erweiterte Ringabschnitt 104 bildet eine ringförmige Fläche 106, die einer mit einer Vertiefung versehenen äußeren ringförmigen Fläche 108 auf dem erweiterten Ringabschnitt 105 zugewandt ist. Die erweiterten Ringabschnitte 104 und 105 sind präzisionsbearbeitet, so daß jeweilige Seitenwände davon sich wie dargestellt überlappen, um den Kopf 68 mit dem Ende 102 des Isolierverschlusses 66 auszurichten.
  • Der Drucksensor 30 ist auf eine bekannte Weise am Kopf 68 befestigt, z. B. durch eine Silikon RTV-Masse für einen Absolutdrucktransmitter. Zufuhrduchgangsöffnungen, von denen eine durch das Bezugszeichen 120 dargestellt ist, nehmen Leiter 122 auf, die mit dem Drucksensor 30 und der Zwischenschaltung 38 elektrisch verbunden sind. Durch eine Glasdichtung 124 werden die Leiter 122 vom Metallkopf 68 elektrisch isoliert und gesichert. Ein Ölfüllrohr 126 ist durch Hartlöten im Kopf 68 befestigt und ermöglicht einen Zugriff auf den Sensorhohlraum 32, um den Sensorhohlraum 32 und den Durchlaß 28 mit dem Füllfluid zu füllen. Nach dem Füllvorgang wird das Ölfüllrohr 126 durch Verschweißen verschlossen. Ein im Sensorhohlraum 32 angeordnetes Abstandselement 128 vermindert das Volumen des Sensorhohlraums 32, wodurch die Füllfluidmenge reduziert wird.
  • Die ringförmigen Schweißverbindungen 134 und 136 verbinden den Kopfring 70 mit dem Kopf 68 und dem Isolierverschluß 66. Der Kopfring 70 und die ringförmigen Schweißverbindungen 100, 134 und 136 bilden eine Isolierverschluß/Kopf-Verbindung 101. Der Kopfring 70 und die ringförmigen Schweißverbindungen 134 und 136 verstärken die ringförmige Schweißverbindung 100, wodurch der Kopf 68 noch zuverlässiger am Isolierverschluß 66 gesichert wird. Gegebenenfalls kann eine O-Ring-Dichtung 140 verwendet werden, die mit dem Kopfring 70 und einer Innenfläche des Gehäuseadapters 17 in Eingriff steht, um den Innenhohlraum 22 noch besser zu isolieren und zu dichten. Gemäß 1 ist ein Gießmaterial 144 in einem Hohlraum 146 des Gehäuseadapters 17 angeordnet, um die Zwischenschaltung 38 darin zu sichern und den Innenhohlraum 22 noch besser zu dichten.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, trennt die Isolierund Montageanordnung 12 den Innenhohlraum 22 vom Prozeßfluid 24. Die Isolier- und Montageanordnung 12 ist insbesondere für Hochdruckanwendungen geeignet, weil die Verbinder/Trennverschluß-Verbindung 67 und die Isolierverschluß/Kopf-Verbindung 101 so verstärkt sind, daß die wahrscheinlichsten Wege für einen Eintritt des Prozeßfluids 24 in den Innenhohlraum 22 an der Isoliermembran 26 beginnen und sich durch den Sensorhohlraum 32 erstrecken. Wenn das Prozeßfluid 24 in den Sensorhohlraum 32 eintritt, wird es jedoch eine Störung des Sensor 30 veranlassen oder veranlassen, daß der Sensor versagt. Die Transmitterschaltung 42 erfaßt die Störung bzw. das Versagen des Sensors 30 und erzeugt eine Warnanzeige, um die Bedienungsperson darüber zu informieren, daß ein Problem mit dem Transmitter 10 aufgetreten ist, bevor das Prozeßfluid den Kopf 68 durchrosten und in den Innenhohlraum 22 eintreten kann.
  • 4 zeigt eine Isolier- und Montageanordnung 150 mit einem Meßinstrumentventilierungssystem 151, das zur Verwendung mit einem Manometerdrucktransmitter geeignet ist. Das Meßinstrumentventilierungssystem 151 ermöglicht, daß Atmosphärengas direkt mit dem Drucksensor 30 in Kontakt kommen kann. Ähnlich wie die vorstehend beschriebene Isolier- und Montageanordnung 12 ist die Isolier- und Montageanordnung 150 am Gehäuseadapter 17 befestigt und weist den Verbinder 64, einen Isolierverschluß 152, einen Kopf 154 und den Kopfring 70 auf. Vorzugsweise verbinden Schweißverbindungen 82, 100, 134 und 136 den Verbinder 64, den Isolierverschluß 152, den Kopf 154 und den Kopfring 70 auf die vorstehend beschriebene Weise. Wie auf dem Fachgebiet bekannt ist, bezieht der Manometerdrucktransmitter den gemessenen Druck des Prozeßfluids 24 auf Atmosphärendruck. In der dargestellten Ausführungsform wird der Atmosphärendruck dem Drucksensor 30 über einen Durchlaß 160 im Isolierverschluß 152 zugeführt, der mit einem Durchlaß 162 im Kopf 154 kommuniziert. Vorzugsweise haben die Durchlässe 160 und 162 einen geeigneten Durchmesser und eine ausreichende Länge, um Flammensperrpfade bereitzustellen.
  • In der dargestellten Ausführungsform tritt der Atmosphärendruck über eine Öffnung 166, die im Trennverschluß 152 ausgebildet ist und sich in die Öffnung 20 öffnet, in den Durchlaß 160 ein. Falls erwünscht, kann ein geeignetes Filtermaterial 165, z. B. poröse Metalle und Teflon®, in der Öffnung 166 angeordnet werden, um zu verhindern, daß Verunreinigungen in den Durchlaß 160 eindringen. An einem von der Öffnung 166 entfernten Ende 170 des Isolierverschlusses 152 öffnet sich der Durchlaß 160 in eine Kammer 172. Die Kammer 172 wird vorzugsweise durch eine im Kopf 70 ausgebildete, innere ringförmige Nut 174 gebildet. Mit Ausnahme der durch die Durchlässe 160 und 162 bereitgestellten Öffnungen ist die Kammer 172 durch Schweißstellen 100, 134 und 136 geschlossen. Der Durchlaß 162 öffnet sich an einem Ende zur Kammer 172, und am von der Kammer 172 entfernten Ende öffnet sich der Durchlaß 162 zu einer im Kopf 154 ausgebildeten zylindrischen Vertiefung 180, die einen Teil des Sensorhohlraums 32 bildet.
  • Wenn Prozeßfluid 24 im Sensorhohlraum 32 vorhanden wäre und der Sensor 30 oder seine vorstehend beschriebene Montageanordnung versagen würden, so daß Prozeßfluid 24 in die Vertiefung 180 eindringen könnte, verhindert das Meßinstru mentventilierungssystem 151, daß das Prozeßfluid 24 in den Innenhohlraum 22 eindringt. Insbesondere lenkt der Durchlaß 162 das Prozeßfluid 24 von der Vertiefung 180 zur Kammer 170, die das Fluid aufgrund des Vorhandenseins der Schweißstellen 100, 134 und 136 zum Durchlaß 160 und vom Innenrhohlraum 22 weg lenkt. Durch das Entweichen von Prozeßfluid 24 von der Öffnung 166 und schließlich von der Öffnung 20 ist visuell erkennbar, daß eine derartige Störung aufgetreten ist.
  • Gemäß 5 hält eine in der Vertiefung 180 angeordnete Halterung 181 einen Differenzdrucksensor 184 im Sensorhohlraum 32. Vorzugsweise weist der Differenzdrucksensor einen Siliziumchip 186 mit einer darin angeordneten Membran auf, der mit einer Siliziumhalterungsbasis 188 verbunden ist, die an der Halterung 181 montiert ist. Die Halterung 181 hat eine spezifische Konstruktion und besteht im wesentlichen aus Pyrex®-Borsilikatglas, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, der demjenigen der Siliziumhalterungsbasis 188 im wesentlichen gleicht. Alternativ kann die Halterung 181 ein geeignetes Keramikmaterial aufweisen. Eine anodische Verbindung 189 verbindet eine Endfläche 190 der Glashalterung 181 mit einer unteren Fläche 192 der Siliziumhalterungsbasis 188. Durch die anodische Verbindung 189 wird eine hermetische Dichtung um einen Durchlaß 196 in der Glashalterung 181 und eine Öffnung 198 in der Halterungsbasis 188 bereitgestellt, die Atmosphärendruck vom Durchlaß 162 im Kopf 154 zur Membran des Siliziumchips 186 übertragen. Die anodische Verbindung 189 wird als "starre" Verbindung mit einer geringen Elastizität betrachtet.
  • Im Gegensatz zur starren Verbindung 189 zwischen der Endfläche 190 und der unteren Fläche 192 wird durch ein Epoxidmaterial 199 eine relativ "nachgiebige" oder "elastische" Verbindung 200 bereitgestellt, die eine Endfläche 202 der Halterung 181 mit dem Kopf 154 verbindet und daran hermetisch dichtet, so daß das Atmosphärengas direkt mit dem Drucksensor 30 in Kontakt kommt. Vorzugsweise ist das Epoxidmaterial 199 das einzige Mittel bzw. die einzige Einrichtung zum Befestigen der Halterung 181 am Kopf 154. Das Epoxidmaterial 199 absorbiert Spannungen, die durch die verschiedenen Wärmeausdehnungskoeefizienten zwischen dem Kopf 154 und der Glashalterung 181 verursacht werden. Anders als bei herkömmlichen Anordnungen, bei denen die Endfläche 202 mit einem Metall beschichtet ist, um die Glashalterung 181 mit dem Kopf zu verlöten, ist die Endfläche 202 in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise unbeschichtet und bleibt als Glasmaterial erhalten, wodurch Montageschritte eliminiert und die Herstellungskosten gesenkt werden.
  • Vorzugsweise ist das Epoxidmaterial lösungsmittel- und verdünnerfrei, um dünne Verbindungslinien bereitzustellen und die Wahrscheinlichkeit des Ausgasens oder des Gewichtsverlusts in den gedichteten Sensorhohlraum 32 zu reduzieren, wodurch Meßfehler verursacht werden könnten. Lösungsmittelund verdünnerfreie Epoxidmaterialien vermindern außerdem spannungs- oder belastungsinduzierende Hohlräume, die zu Brüchen oder Rissen in der Glashalterung 181 und zu einem Verlust oder einer Verminderung der Wärmeleitfähigkeit führen können. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Epoxidmaterial 199 keinerlei Füllstoffe. Durch die Verwendung eines füllstofffreien Epoxidmaterials wird die zwischen der Glashalterung 181 und einer Halterungsfläche 211 des Kopfes 154 gebildete Dichtung verbessert, weil solche Füllstoffe einen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben können, der sich von demjenigen des darin enthaltenen Epoxidharzes unterscheidet. Ein geeignetes Epoxidmaterial für Hochdruckanwendungen ist ein hermetisch dichtendes Epoxidma terial des Typs EPO-TEK H77 von Epoxy Technology, Inc. Billerica, MA.
  • Obwohl in der vorstehenden Beschreibung dargestellt wurde, daß die elastische Verbindung mit dem Epoxidmaterial 199 gebildet wird, können auch andere geeignete, organische, hermetisch dichtende Klebstoffmaterialien verwendet werden. Beispielsweise können an Stelle des Epoxidmaterials 199 auch geeignete Die-Attach-Polyimide, die z. B. von Ablestik Laboratories, Rancho Dominquez, CA, erhältlich sind, und geeignete Polyurethane verwendet werden, die z. B. von Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, MN, erhältlich sind.
  • Obwohl die elastische Verbindung 200 als Einrichtung zum Befestigen der Halterung 181 am Kopf 154 beschrieben und dargestellt wurde, um eine hermetische Dichtung um den Durchlaß 162 zur Verwendung mit einem Manometerdrucktransmitter bereitzustellen, sollte erwähnt werden, daß ein Manometerdrucktransmitter nur ein Typ eines Differenzdrucktransmitters ist, und daß die elastische Verbindung 200 auch mit andersartigen Differenzdrucktransmittern verwendbar ist.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist für Fachleute ersichtlich, daß innerhalb der durch die beigefügten Patentansprüche definierten Erfindung Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können.

Claims (8)

  1. Transmitter (10), der mit einer Prozeßleitung verbindbar ist und in Antwort auf einen Druck in der Prozeßleitung ein Ausgangssignal bereitstellt, wobei der Transmitter (10) aufweist: ein Gehäuse (14), das eine Wand (62) um eine Öffnung (20) bildet, die sich in einen im Gehäuse (14) ausgebildeten Innenhohlraum (22) erstreckt; einen Sensor (30) zum Erfassen des Drucks; eine mit dem Sensor (30) verbundene Schaltung (38; 42) zum Bereitstellen eines Ausgangssignals; und eine in der Öffnung (20) angeordnete Isolieranordnung (12) zum Trennen eines Fluids (24) in der Prozeßleitung vom Innenhohlraum (22), wobei die Isolieranordnung (12) aufweist: einen mit einer Quelle eines Prozeßfluids (24) verbindbaren Verbinder (64); einen mit dem Gehäuse (14) und dem Verbinder (64) verbundenen Isolierverschluß (66; 152), wobei der Isolierverschluß (66; 152) eine erste und eine davon beabstandete zweite Endfläche aufweist, wobei die erste Endfläche eine Prozeßfluiddruckfläche bildet, und wobei der Verschluß ein Diaphragma (26) aufweist, das den Druck über einen ersten Durchlaß (28) mit der zweiten Endfläche des Verschlusses (66; 152) koppelt; eine mit der zweiten Endfläche des Verschlusses (66; 152) verbundene Kopfanordnung zum Bilden eines Sensorhohlraums (32) zum Halten des Sensors (30) und zum Aufnehmen des Drucks vom ersten Durchlaß (28); eine erste Verbindung (100) zwischen der Kopfanordnung und der zweiten Endfläche des Verschlusses (66; 152) zum Sichern der Kopfanordnung am Verschluß (66, 152); und eine zweite Verbindung (136) zwischen der Kopfanordnung und der zweiten Endfläche des Verschlusses (66, 152) zum Sichern der Kopfanordnung am Verschluß (66, 152); wobei die Kopfanordnung einen Kopf (68; 154) und ein mit dem Kopf (68; 154) verbundenes Ringelement (70) aufweist, wobei die erste Verbindung (100) auf dem Kopf (68; 154) gebildet ist und die zweite Verbindung (136) auf dem Ringelement (70) gebildet ist, um die Kopfanordnung am Verschluß (66; 152) zu sichern.
  2. Transmitter (10) nach Anspruch 1, wobei die erste Verbindung (100) eine erste ringförmige Schweißverbindung zum Sichern des Kopfes (68, 154) an der zweiten Endfläche des Verschlusses (66; 152) und die zweite Verbindung (136) eine zweite ringförmige Schweißverbindung zum Sichern des Ringelements (70) an der zweiten Endfläche des Verschlusses (66; 152) und eine dritte ringförmige Schweißverbindung (134) zum Sichern des Ringelements (70) am Kopf (68; 154) ist.
  3. Transmitter (10) nach Anspruch 1, wobei der Verbinder (64) eine sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckende Öffnung aufweist und der Isolierverschluß (66; 152) einen ersten und einen zweiten Verschlußabschnitt aufweist, wobei der erste Verschlußabschnitt eine Außenfläche mit einer ersten Außenab messung aufweist, die eine derartige Größe hat, daß der erste Verschlußabschnitt in die im Gehäuse (14) ausgebildete Öffnung (20) eingesetzt werden kann, und der zweite Verschlußabschnitt eine zweite Außenfläche mit einer zweiten Außenabmessung aufweist, die eine derartige Größe hat, daß der zweite Verschlußabschnitt in die Öffnung des Verbinders (64) eingesetzt werden kann, und wobei der Isolierverschluß (66; 152) zwischen dem ersten und dem zweiten Verschlußabschnitt eine Stufenfläche aufweist, wobei der Verbinder (64) am ersten Ende mit der Prozeßleitung verbindbar ist und am zweiten Ende mit der Stufenfläche des Isolierverschlußes (66; 152) verbunden ist.
  4. Transmitter (10) nach Anspruch 3, ferner mit einer vierten ringförmigen Schweißverbindung (82), die das zweite Ende des Verbinders mit dem Verschluß (66; 152) verbindet.
  5. Transmitter (10) nach Anspruch 1, ferner mit einem sich durch den Kopf (154) erstreckenden zweiten Durchlaß (162), wobei der zweite Durchlaß (162) so angeordnet ist, daß darüber ein zweiter Druck Sensor (30) gekoppelt wird.
  6. Transmitter (10) nach Anspruch 5, ferner mit einer zwischen gegenüberliegenden Flächen des Kopfes (154) und des Ringelements (70) ausgebildeten Vertiefung (180), wobei die Vertiefung (180) sich in den zweiten Durchlaß (162) öffnet, um den zweiten Druck zu koppeln.
  7. Transmitter (10) nach Anspruch 5, ferner mit einem im Verschluß (152) ausgebildeten dritten Durchlaß (160) zum Herstellen einer Fluidverbindung mit dem zweiten Durchlaß (162).
  8. Transmitter (10) nach Anspruch 7, wobei die Wand (62) mit dem Verschluß (154) entlang eines Gewindeabschnitts (72, 74) in Gewindeeingriff steht, und wobei der dritte Durchlaß (160) beabstandet vom Gewindeabschnitt (72,74) eine Öffnung (166) aufweist.
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