遠(yuǎn)程密封過程壓力測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種過程壓力測量系統(tǒng)，包括具有第一密封系統(tǒng)的變送器，在第一密封系統(tǒng)中第一出口連接到壓力傳感器、第一隔離膜片組件、第一毛細(xì)管通道和第一隔離流體。第一隔離流體將來自第一隔離膜片的第一壓力連接到第一出口和壓力傳感器。第二密封系統(tǒng)包括連接到第一隔離膜片組件的第二壓力出口、第二隔離膜片組件、第二毛細(xì)管通道和第二隔離流體。第二隔離流體適于在第一溫度范圍中使用并且將來自第二隔離膜片組件的壓力連接到第二壓力出口。第三密封系統(tǒng)包括連接到第二隔離膜片組件的第三壓力出口、第三隔離膜片組件、第三毛細(xì)管通道和第三隔離流體。第三隔離流體適于在第二溫度范圍使用中并且將過程壓力連接到第三壓力出口。
【專利說明】遠(yuǎn)程密封過程壓力測量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于工業(yè)過程壓力變送器的遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及使用在極端溫度環(huán)境中的這種遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)過程控制系統(tǒng)用來監(jiān)測和控制用于生產(chǎn)或傳送流體等等的工業(yè)過程。在這樣的系統(tǒng)中，測量諸如溫度、壓力、流率以及其他的“過程變量”通常是非常重要的。過程控制變送器用于測量這種過程變量，并將與測量的過程變量相關(guān)的信息向回傳送諸如中心控制室的中心位置。
[0003]一種類型的過程變量變送器是壓力變送器，其測量過程流體的壓力并且提供與測量的壓力相關(guān)的輸出。這個輸出可以是過程流體的壓力、流量、液位，或其他過程變量。變送器被配置為將與測量的壓力相關(guān)的信息向回傳送到中心控制室。這種傳送通常在二線式過程控制回路上進(jìn)行，然而，也可以使用其它通信技術(shù)，包括無線技術(shù)。
[0004]壓力必須通過某種類型的過程聯(lián)接器(process coupling)連接到過程變量變送器。例如，過程流體可以包括用在諸如天然氣、石油等的工業(yè)過程中的成分。在某些過程壓力測量應(yīng)用中，壓力變送器相對于加壓過程流體遠(yuǎn)程地定位，并且通過使用被稱為遠(yuǎn)程密封件的裝置的流體連接器(fluid link)將壓力從過程流體物理地輸送到壓力變送器。
[0005]在其中在圍繞遠(yuǎn)程密封件的環(huán)境中遇到周圍環(huán)境和過程溫度之間的大的溫差的特定應(yīng)用中，在遠(yuǎn)程密封件可能表現(xiàn)不佳(或根據(jù)不能被配置用于這些應(yīng)用)，并且這會導(dǎo)致在測得的壓力中存在潛在的誤差和其他問題。需要改善遠(yuǎn)程密封，以更好地承受較大的溫差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種過程壓力測量系統(tǒng)，包括具有第一密封系統(tǒng)的變送器，在第一密封系統(tǒng)中第一出口連接到壓力傳感器、第一隔離膜片組件、第一毛細(xì)管通道和第一隔離流體。第一隔離流體將來自第一隔離膜片的第一壓力連接到第一出口和壓力傳感器。第二密封系統(tǒng)包括連接到第一隔離膜片組件的第二壓力出口、第二隔離膜片組件、第二毛細(xì)管通道和第二隔離流體。第二隔離流體適于在第一溫度范圍中使用并且將來自第二隔離膜片組件的壓力連接到第二壓力出口。第三密封系統(tǒng)包括連接到第二隔離膜片組件的第三壓力出口、第三隔離膜片組件、第三毛細(xì)管通道和第三隔離流體。第三隔離流體適于用在第二溫度范圍中并且將過程壓力連接到第三壓力出口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1示出了過程壓力測量系統(tǒng)的第一實施例的分解視圖。
[0008]圖2A示出了填充有隔離流體的示例性毛細(xì)管通道。
[0009]圖2B示出了過程壓力測量系統(tǒng)的示意性剖視圖。[0010]圖3示出了包括第一密封系統(tǒng)的傳感器模塊的剖視圖。
[0011]圖4示出了壓力變送器電路的方框圖。
[0012]圖5A-5B示出了過程壓力測量系統(tǒng)的第二實施例的斜視圖。
[0013]圖6示出了能夠連接到過程流體的第三密封系統(tǒng)的第一實施例。
[0014]圖7示出了能夠連接到過程流體的第三密封系統(tǒng)的第二實施例。
[0015]圖8示出了在過程壓力測量系統(tǒng)中的壓力誤差、填充流體的膨脹系數(shù)和填充體積。
[0016]圖9示出了替代的過程壓力測量系統(tǒng)的示意性剖視圖。
[0017]圖1OA示出了提供壓力測量誤差的極限的預(yù)測的電路的第一實施例。
[0018]圖1OB示出了提供壓力測量誤差的極限的預(yù)測的電路的第二實施例。
【具體實施方式】
[0019]當(dāng)遠(yuǎn)程密封件的隔離膜片在高溫處與過程流體接觸而同時遠(yuǎn)端密封件的毛細(xì)管通過較低溫度區(qū)域時，存在潛在的問題。如果適合于在較高的溫度下使用的隔離流體被選擇用在遠(yuǎn)端密封件處，這種高溫適用的隔離流體可能在較低溫度處變粘滯，引起快速壓力變化通過的毛細(xì)管的傳輸產(chǎn)生不可接受的時間延遲。在另一方面，如果選擇自由流動(低粘度)并且適合用在較低溫度處的毛細(xì)管通道的隔離流體，這樣的低溫隔離流體在較高溫度下可能蒸發(fā)或降解。
[0020]“熱跡線(heat trace) ”可用于將遠(yuǎn)程密封的毛細(xì)管加熱到所需溫度。熱跡線的使用是昂貴的，需要額外的控制電路，并且可能會失敗。還存在隔離流體熱膨脹的風(fēng)險，因為熱跡線將過度地膨脹隔離膜片，損壞隔離膜片。此外，這樣的系統(tǒng)難以修理和安裝。
[0021]如下文結(jié)合圖1-8描述的那樣，提供了一種過程壓力測量系統(tǒng)，其中第一、第二和第三密封系統(tǒng)具有至少一個不同類型的具有不同的溫度特性的隔離流體。第一、第二和第三密封系統(tǒng)布置在三級串聯(lián)壓力傳送布置中，并且提供對這些問題的解決方案。
[0022]圖1示出了過程壓力測量系統(tǒng)80的分解視圖，該系統(tǒng)用在其中存在高和/或低溫極限的工業(yè)過程工廠中。過程壓力測量系統(tǒng)80測量存在于工業(yè)過程容器法蘭390處的壓力，工業(yè)過程容器法蘭390被加熱(或冷卻)到相對于環(huán)境290的極端溫度，環(huán)境290可能經(jīng)歷在第一溫度范圍內(nèi)的溫度。過程壓力測量系統(tǒng)80包括第一密封系統(tǒng)100、第二密封系統(tǒng)200和第三密封系統(tǒng)300。如圖1所示，密封系統(tǒng)100、200、300以三級級聯(lián)(也稱為三級串聯(lián))壓力輸送布置連接在一起。連接到第三密封系統(tǒng)300的容器法蘭390處于第二溫度范圍中，例如，被加熱到300攝氏度以上。第二密封系統(tǒng)200通過在第一溫度范圍內(nèi)的環(huán)境290，例如，其中溫度低于O攝氏度。第一密封系統(tǒng)100布置在工業(yè)壓力變送器92中。
[0023]密封系統(tǒng)100、200、300中的每一個包含一種類型的基于溫度特性選擇的隔離流體(圖1中未顯示)。毛細(xì)管通道(圖1中未顯示)用在密封系統(tǒng)100、200、300中，并且考慮溫度、毛細(xì)管長度，以及所選擇的隔離流體熱膨脹和粘度特性，選擇用于每個密封系統(tǒng)的毛細(xì)管通道尺寸。隔離流體具有有限的操作溫度范圍，并且選擇具有不同溫度范圍的不同類型的隔離流體以填充密封系統(tǒng)200和300，如在下面更詳細(xì)地在圖2-8中描述的那樣。
[0024]密封系統(tǒng)100傳送壓力到在工業(yè)壓力變送器92的下部模塊90中的壓力傳感器440。工業(yè)壓力變送器92在上部殼體88中包括電子電路454，電子電路454通過電連接器94連接，以提供指示管線418上的壓力的輸出。管線418連接到給變送器92通電的工業(yè)控制系統(tǒng)416。在一個實施例中，手持現(xiàn)場校準(zhǔn)器420 (也稱為現(xiàn)場維護(hù)工具420)被暫時地連接到線路418上，以便診斷、測試、編程和提供補(bǔ)償數(shù)據(jù)到工業(yè)壓力變送器92。在一個實施例中，技術(shù)人員可以使用校準(zhǔn)器420以將數(shù)據(jù)輸入到工業(yè)測量變送器92，該數(shù)據(jù)補(bǔ)償通過使用密封系統(tǒng)200、300引入的潛在誤差。在下面結(jié)合圖3-4更詳細(xì)描述壓力變送器92。
[0025]圖2A是示例性毛細(xì)管通道94的剖視圖。毛細(xì)管通道94填充有隔離流體96。諸如在圖2A中示例所示的毛細(xì)管通道用在密封系統(tǒng)100、200、300中。隔離流體可以是幾種類型之一，這取決于其是否用處于不同溫度的系統(tǒng)100、200或300中。毛細(xì)管通道包括毛細(xì)管以及穿過諸如金屬之類的固體材料塊鉆孔的毛細(xì)管通道。根據(jù)一個方面，在密封系統(tǒng)200中使用的隔離流體包括低粘度填充流體，低粘度填充流體在低溫處，例如在O攝氏度以下以可預(yù)測的快速時間響應(yīng)自由地流動。這種低粘度、自由流動填充流體包括硅膠200、液狀石臘和在25攝氏度時具有小于10厘沲(centistokes)的粘度的任何合適的不可壓縮的流體。低粘度、自由流動填充流體的使用避免密封系統(tǒng)200對熱跡線的需要。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在密封系統(tǒng)300中使用的隔離流體包括高溫填充流體，該高溫填充流體在例如350攝氏度以上的范圍中的高的過程溫度處并且在過程流體的壓力范圍內(nèi)的壓力處不蒸發(fā)或惡化。這樣的高溫填充流體包括硅膠704、硅膠705、液態(tài)金屬、熔鹽和真空泵油。根據(jù)一個實施例，在密封系統(tǒng)200、300中使用的毛細(xì)管通道具有在0.028英寸到0.075英寸范圍內(nèi)的內(nèi)徑。毛細(xì)管通道的長度優(yōu)選地只如進(jìn)行連接所需要的那樣樣，并且優(yōu)選地長度在I英尺到30英尺的范圍內(nèi)。
[0026]圖2B示出圖1中圖示的過程壓力測量系統(tǒng)80的示意剖視圖。第一密封系統(tǒng)100包括連接到該壓力傳感器440的第一壓力出口 110。第一密封系統(tǒng)100包括第一隔離膜片組件112和填充有隔離流體(如在圖2A中描述的)的第一毛細(xì)管通道114，隔離流體通過第一壓力出口 110將來自第一隔離膜片組件112的第一壓力Pl連接至壓力傳感器440。第一壓力Pl與由壓力傳感器440檢測的壓力相差小的第一壓力損失，該第一壓力損失是引起第一膜片組件112偏轉(zhuǎn)所需的。在一個實施例中，由于這個小的第一壓力損失引起的誤差在線路418 (圖1)上的變送器輸出處由壓力變送器92 (圖1)的工廠刻度(factory calibration)補(bǔ)償。
[0027]根據(jù)本實施例，第二密封系統(tǒng)200包括第二壓力出口 210、第二隔離膜片組件212和填充有低溫隔離流體(如在圖2A中描述)的第二毛細(xì)管通道214，低溫隔離流體通過第二壓力出口 210將來自第二隔離膜片組件212的第二壓力P2連接到第一隔離膜片組件112。第二壓力出口 210是開口的(沒有由隔離膜片封閉)，使得它可以將壓力連接到第一隔離膜片組件112。第二隔離膜片組件212包括在填滿以后被壓接的填充管213。第一壓力Pl與第二壓力P2靜態(tài)地相差小的第二壓力損失(靜態(tài)誤差)，該第二壓力損失是引起隔離膜片組件212偏轉(zhuǎn)所需的。第一壓力Pl與第二壓力P2還動態(tài)地相差小的第二小動態(tài)壓力損失(動態(tài)誤差)，該第二小動態(tài)壓力損失是克服第二密封系統(tǒng)200中的低溫隔離流體在低于O攝氏度的溫度處的粘度所需要的。能夠通過低溫隔離流體的選擇和第二隔離系統(tǒng)200中的毛細(xì)通道的大小的選擇來控制該小的動態(tài)壓力損失。根據(jù)一個實施例，通過使用手持式校準(zhǔn)器420 (圖1)將補(bǔ)償數(shù)據(jù)現(xiàn)場下載到壓力變送器92 (圖1)中，在線路418 (圖1)上的變送器的輸出處對由這個小的第二壓力損失引起的靜態(tài)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。[0028]第三密封系統(tǒng)300包括第三壓力出口 310、能夠連接到過程壓力392的高溫源(法蘭390)的第三隔離膜片組件312、和第三毛細(xì)管通道314，第三毛細(xì)管通道314填充有高溫隔離流體(如在圖2A中描述的)，該高溫隔離流體通過第三壓力出口 310將來自第三隔離膜片組件312的過程壓力392連接到第二隔離膜片組件212。第三壓力出口 310是開口的(沒有被隔離膜片封閉)，使得第三壓力出口 310可以將壓力連接到第二隔離膜片組件212。第三隔離膜片組件312包括填滿后被壓接和焊接的填充管313。第二壓力P2與過程壓力392靜態(tài)地相差小的第三壓力損失，該第三壓力損失引起第三隔離膜片組件312偏轉(zhuǎn)所需的。根據(jù)一個實施例，通過使用手持式校準(zhǔn)器420 (圖1)將補(bǔ)償數(shù)據(jù)現(xiàn)場下載到壓力變送器92 (圖1)中，在線路418 (圖1)上的變送器的輸出處對由這個小的第三壓力損失引起的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。
[0029]第三密封系統(tǒng)優(yōu)選地包括支撐管316，支撐管316在第三壓力出口 310和第三隔離膜片組件312之間延伸。根據(jù)一個實施例，支撐管316被焊接到第三壓力出口 310和第三隔離膜片組件312，并且為第三毛細(xì)管通道314提供機(jī)械支撐和保護(hù)。
[0030]根據(jù)一個實施例，第二和第三密封系統(tǒng)200、300在一起包括雙溫度遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)。這對于在毛細(xì)管通道214穿過低于O攝氏度的環(huán)境(如在圖1中的環(huán)境290)的同時將壓力變送器(如在圖1中的變送器92)連接到處于300攝氏度以上的溫度處的熱的過程法蘭(如圖1中的熱的過程法蘭390)會是有用的。該雙溫度遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)也可用于連接到冷的過程法蘭。
[0031]根據(jù)一個實施例，過程壓力測量系統(tǒng)80包括可轉(zhuǎn)動法蘭218，可轉(zhuǎn)動法蘭218包括用于安裝螺栓220的安裝孔的周邊圖案?？赊D(zhuǎn)動法蘭218可轉(zhuǎn)動地接合第二隔離膜片組件212?？赊D(zhuǎn)動法蘭218是可轉(zhuǎn)動以將安裝螺栓孔與在不可轉(zhuǎn)動的第三壓力出口 310上的螺栓孔的相應(yīng)圖案對齊，用于可拆卸地連接到第三密封系統(tǒng)300上。使用螺栓進(jìn)行組裝允許在現(xiàn)場環(huán)境中移除密封系統(tǒng)200、300以及獨(dú)立地更換或修理密封系統(tǒng)200、300。
[0032]根據(jù)另一個實施例，過程壓力測量系統(tǒng)80包括可轉(zhuǎn)動法蘭318，可轉(zhuǎn)動法蘭318包括用于安裝螺栓320的安裝孔的周邊圖案?？赊D(zhuǎn)動法蘭318可轉(zhuǎn)動地接合第三隔離膜片組件312。法蘭318可轉(zhuǎn)動以將安裝螺栓孔與在不可轉(zhuǎn)動的過程容器法蘭390上的螺栓孔的相應(yīng)圖案對齊，用于可拆卸地連接到高溫過程流體壓力的源。
[0033]壓縮墊圈394用于在過程法蘭390和第三隔離組件312之間提供的密封。壓縮墊圈294用于在第三入口 310和第二隔離組件212之間提供密封。焊縫194用于將第二入口210密封到第一隔離組件112。也可以考慮其它已知類型的密封件。
[0034]應(yīng)理解，上述溫度是示例性的溫度，并且也可以考慮其中過程流體是冷的和安裝環(huán)境是熱的設(shè)施。
[0035]圖3示出在壓力變送器92(圖1)中使用的壓差傳感器模塊90 (也稱為下部模塊90)的實施例。壓力傳感器模塊90包括填充有隔離流體的高壓密封系統(tǒng)100，并且還包括填充有隔離流體的低壓密封系統(tǒng)406。高和低壓力密封系統(tǒng)100、406施加壓力差到壓力傳感器440中的膜片441。
[0036]傳感器模塊90包括用于安裝諸如壓力傳感器440之間的部件的模塊本體402。如圖所示，壓力傳感器440是壓差電容檢測單元，該壓差電容檢測單元具有兩個內(nèi)腔438、439和填充有隔離流體(如在圖2A中所示)的毛細(xì)管442、444。膜片441將腔438、439彼此分開，并且將壓力傳感器440劃分成“高壓”和“低壓”半部，在“高壓”和“低壓”半部中具有各自數(shù)量的隔離流體。壓力傳感器的兩個半部440由毛細(xì)管442、444分別地連接到入口110、424，入口 110、424是將毛細(xì)管442、444密封地容納在模塊本體402中的鉆孔。
[0037]在本實施例中，入口 110、424連接到鉆出的毛細(xì)管通道450、452，毛細(xì)管通道450、452連接到鄰近隔離膜片409、410的流體填充的隔離腔407、408。隔離膜片409、410的邊緣直接地焊接到模塊外殼402。隔離膜片409和模塊外殼402 —起包括圖2B中的第一隔離膜片組件112。電子電路板446電連接到壓力傳感器440，并且包括與處理來自傳感器440的電信號相關(guān)的電子電路。扁平電纜卷筒448容納盤繞的扁平電纜，該扁平電纜提供從電路板446至電子外殼(如在圖1中所示的外殼88)中的電子電路454的電連接。電子電路454提供表示線路418上壓力的輸出到控制系統(tǒng)416。優(yōu)選地，手持校準(zhǔn)裝置420可以暫時地連接到線路418，由現(xiàn)場技術(shù)員用于校準(zhǔn)、診斷、補(bǔ)償和其它操作。
[0038]壓力傳感器440(包括毛細(xì)管442、444)在入口 110、424處接合到毛細(xì)管通道450、452、隔離腔407、408和隔離膜片409、410。毛細(xì)管通道和隔離腔填充有隔離流體，該隔離流體通過入口 100、424將來自隔離膜片409、410的過程壓力單獨(dú)地傳送到差壓傳感器440。檢測膜片441響應(yīng)于腔438、439中的隔離流體中的單獨(dú)的壓力之間的差而偏轉(zhuǎn)。
[0039]中心壓力檢測膜片441提供“高壓側(cè)”密封系統(tǒng)(包括連接“高壓側(cè)”隔離膜片409和壓差傳感器440的“高壓側(cè)”的毛細(xì)管通道444、452和入口 110)的密封隔離。中心壓力檢測膜片441還提供“低壓側(cè)”密封系統(tǒng)(包括連接“低壓側(cè)”隔離膜片410和壓差傳感器440的“低壓側(cè)”的毛細(xì)管通道450、442和入口 424)的密封隔離。當(dāng)膜片441偏轉(zhuǎn)時，傳感器440的電容以與所施加的壓力相關(guān)的方式變化。壓差傳感器440從而檢測高壓側(cè)隔離膜片409和低壓側(cè)隔離膜片410之間的壓力差。
[0040]壓力檢測膜片441包括剛性的膜片，并且通常沿徑向延伸以增加剛度和改善對壓差的線性的、非滯后響應(yīng)。壓力檢測膜片441具有被選擇用于壓力差的特定設(shè)計壓力范圍的厚度。只有在壓力檢測膜片441上的相當(dāng)大的壓力差降低才可以使壓力檢測膜片在腔438、439中可獲得的膜片運(yùn)動的范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)。
[0041]在另一方面，隔離膜片409、410是松弛(順從性)的膜片，并且通常成波紋狀，以進(jìn)一步降低剛度。隔離膜片409、410上的很小的壓力差降低(壓力誤差)就可以使隔離膜片409、410在隔離腔407、408中可獲得的范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)。然而,在壓力傳感器模塊90中使用填充有隔離流體的密封系統(tǒng)100、406(如上面所述)，壓力檢測膜片441的剛性流體地連接到隔離膜片409、410，并且隔離膜片409、410相對于從外部密封系統(tǒng)200 (圖2B)在外部施加的壓力Pl具有剛性響應(yīng)。
[0042]根據(jù)應(yīng)用，密封系統(tǒng)200可以在外部連接到高壓側(cè)隔離膜片409或低壓側(cè)隔離膜片410。在其它應(yīng)用中，特別是液位檢測應(yīng)用中，一個遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)連接到高壓側(cè)隔離膜片409，并且另一個遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)連接到低壓側(cè)隔離膜片410。
[0043]圖4示出示于圖3中的電路板446的框圖。電路板446電連接到壓力傳感器440。電路板446電連接到安裝在模塊本體402上的溫度傳感器570。電路板446通過總線472連接到電子電路454，總線472連接穿過扁平電纜卷筒448 (圖3)。
[0044]電路板446包括傳感器輔助電路574。傳感器輔助電路574給壓力傳感器440和溫度傳感器570通電或供電。傳感器輔助電路574轉(zhuǎn)換來自傳感器440、570的模擬讀數(shù)，并且提供數(shù)字傳感器總線信號到總線472。由傳感器輔助電路574提供的傳感器總線信號表示未校準(zhǔn)的溫度和壓力讀數(shù)。
[0045]電路板446包括非易失性存儲器的第一部分576。非易失性存儲器的第一部分576存儲模塊校準(zhǔn)數(shù)據(jù)578。模塊校準(zhǔn)數(shù)據(jù)578對檢測壓力中的非線性和由溫度變化的傳感器誤差進(jìn)行修正。模塊校準(zhǔn)數(shù)據(jù)578可以在工廠測試和傳感器模塊90的校準(zhǔn)過程中獲得，并且通過總線472傳送到非易失性存儲器部576。在操作中，處理器580和存儲器582將未校準(zhǔn)的溫度和壓力讀數(shù)與模塊校準(zhǔn)數(shù)據(jù)578結(jié)合起來，以計算校準(zhǔn)的壓力輸出。校準(zhǔn)過的壓力輸出通過總線472連接至通信和通電電路584。通信和通電電路584提供校準(zhǔn)的壓力輸出到通信鏈路418。
[0046]根據(jù)一個實施例，電路板446包括非易失性存儲器的第二部分586。非易失性存儲器的第二部分586存儲遠(yuǎn)程密封補(bǔ)償數(shù)據(jù)588。遠(yuǎn)程密封補(bǔ)償數(shù)據(jù)588對由插入壓力傳感器440和過程流體壓力392 (圖2B)之間遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)引起的壓降(壓力誤差)進(jìn)行修正。根據(jù)一個實施例，遠(yuǎn)程密封數(shù)據(jù)588也任選地使用密封系統(tǒng)200、300的手動輸入溫度對溫度進(jìn)行修正?？梢杂刹僮髡呤褂檬殖质叫?zhǔn)裝置420在現(xiàn)場環(huán)境中輸入遠(yuǎn)程密封數(shù)據(jù)588和溫度。手動輸入的數(shù)據(jù)通過通信和通電電路584被傳送到總線472，并且然后從總線472傳送到非易失性存儲器586。在操作中，處理器580和存儲器582 (其中包括程序存儲器、ROM、RAM和NVRAM)將校準(zhǔn)的壓力輸出與遠(yuǎn)程密封件補(bǔ)償數(shù)據(jù)588結(jié)合起來，以提供補(bǔ)償后的遠(yuǎn)程密封壓力輸出到通信鏈路418。通信鏈路418可以包括二線式4-20mA控制回路、Foundation Fieldbus、[ΙΛΚΤ?、Profibus、工業(yè)以太網(wǎng)、以太網(wǎng) /IP、Modbus> FDI 或其他已知工業(yè)通信鏈路或協(xié)議，包括諸如無線HART?之類的無線鏈路(IEC62591標(biāo)準(zhǔn))。
[0047]圖5A-5B示出了過程壓力測量系統(tǒng)600的第二實施例。過程壓力測量系統(tǒng)600包括壓力變送器612中的第一密封系統(tǒng)610、第二密封系統(tǒng)620和第三密封系統(tǒng)630。過程壓力測量系統(tǒng)600在內(nèi)部被以與如在圖2B中所示相同的方式配置。第一密封系統(tǒng)610和第二密封系統(tǒng)620如所示的那樣彼此緊密連接，并且位于溫度可能會降到O攝氏度以下的環(huán)境中。第三密封系統(tǒng)630被連接到處于超過300攝氏度的溫度處的熱的過程法蘭(圖中未顯示)。過程測量系統(tǒng)600和過程測量系統(tǒng)100 (圖1)在功能上相似，并且示出本地和遠(yuǎn)程安裝選項，以適應(yīng)不同的設(shè)施安裝要求。
[0048]圖6示出能夠與第三密封系統(tǒng)300 (圖1)相比較的第三密封系統(tǒng)700的第二實施例。第三密封系統(tǒng)700包括第三壓力出口 710、能夠連接到高溫源(法蘭390，圖2B)的第三隔離膜片組件712、和第三毛細(xì)管通道714，第三毛細(xì)管通道714填充有高溫隔離流體，該高溫隔離流體通過第三壓力出口 710連接來自第三隔離膜片組件712的過程壓力。第三壓力出口 710是開口的并且未被隔離膜片覆蓋。如果需要的話，可選的墊圈708可以固定在第三壓力出口 710，以減少在第三壓力出口 710中的填充流體的體積。根據(jù)一個實施例，墊圈708用作用于密封第三壓力出口 710的墊圈，可與在圖2B中的墊圈294相比較。
[0049]第三密封系統(tǒng)包括在第三壓力口 710和第三隔離膜片組件712之間延伸的支撐管716 (也稱為支撐體)。根據(jù)一個實施例，支撐管716 (在圓形焊縫760處)被焊接到第三壓力出口 710，并(在圓形焊縫762處)焊接至第三隔離膜片組件712，并且為第三毛細(xì)管通道714提供機(jī)械支撐和保護(hù)。根據(jù)一個實施例，支撐管716包括低導(dǎo)熱率的不銹鋼。
[0050]第三密封系統(tǒng)700包括可轉(zhuǎn)動法蘭718，可轉(zhuǎn)動法蘭718包括用于安裝螺栓的安裝孔720的周邊圖案。可轉(zhuǎn)動法蘭718可轉(zhuǎn)動地接合第三隔離膜片組件712。法蘭718能夠轉(zhuǎn)動以將安裝螺栓孔720與在不可轉(zhuǎn)動的過程容器法蘭390(圖2B)上的螺栓孔的相應(yīng)圖案對齊，用于可拆卸地連接到高溫過程流體壓力的源。
[0051 ] 第三密封系統(tǒng)700包括毛細(xì)管填充管740和在支撐管716中的孔730，毛細(xì)管填充管740和孔730用于使用隔離流體770填充第三密封系統(tǒng)700中的毛細(xì)管、通道和隔離膜片腔772。在現(xiàn)場安裝環(huán)境中使用隔離流體填滿通道770以后，管道740的出口端首先由折邊(crimp) 764、766密封，并且然后還由焊縫768密封。整個第三密封系統(tǒng)700中的圓形焊縫(在剖視圖中由實心三角形表示)用于密封第三密封系統(tǒng)700內(nèi)的隔離流體。毛細(xì)管填充管740通過金屬插塞774連接到支撐管716，金屬插塞774通過圓形焊縫焊接到毛細(xì)管填充管740和支撐管716。
[0052]圖7示出了第三密封系統(tǒng)800的第三實施例。第三密封系統(tǒng)800包括第三壓力出口 810、能夠連接到高溫源(法蘭390，圖2B)的第三隔離膜片組件812、和填充有高溫隔離流體的第三毛細(xì)管通道814，該高溫隔離流體通過第三壓力出口 810連接來自第三隔離膜片組件812的過程壓力。第三壓力出口 810是開口的，并且未被隔離膜片覆蓋。如果需要的話，可選的墊圈808可以固定在入口 810中，以減少在入口 810中的填充流體的體積。
[0053]第三密封系統(tǒng)包括在第三壓力口 810和第三隔離膜片組件812之間延伸的支撐管816。根據(jù)一個實施例，支撐管816焊接到第三壓力出口 810和第三隔離膜片組件812，并且為第三毛細(xì)管通道814提供機(jī)械支撐和保護(hù)。第三毛細(xì)管通道814包括用作極限沿著第三毛細(xì)管通道814的長度的拉伸應(yīng)變的應(yīng)變釋放裝置的彎曲回路832極限。根據(jù)一個實施例，支撐管816由低導(dǎo)熱率的不銹鋼形成并且用熱絕緣包裝。
[0054]第三密封系統(tǒng)800包括可轉(zhuǎn)動法蘭818，可轉(zhuǎn)動法蘭818包括用于安裝螺栓的安裝孔820的周邊圖案?？赊D(zhuǎn)動法蘭818可轉(zhuǎn)動地接合第三隔離膜片組件812。法蘭818能夠轉(zhuǎn)動以將安裝螺栓孔820與不可轉(zhuǎn)動的過程容器法蘭390(圖2B)上的螺栓孔的相應(yīng)圖案對齊，用于可拆卸地連接到高溫過程流體壓力的源。
[0055]第三填充系統(tǒng)包括毛細(xì)填充管830、840，毛細(xì)填充管830、840用于使用填充流體填充毛細(xì)管通道和封閉毛細(xì)管通道。
[0056]圖8示出在過程壓力測量系統(tǒng)80中的壓降(壓力誤差(pressure inaccuracy))。過程壓力測量系統(tǒng)80包括如上所述的第一密封系統(tǒng)100、第二密封系統(tǒng)200和第三密封系統(tǒng)300。密封系統(tǒng)100、200、300被組裝在一起，并且填充有具有不同溫度特性的隔離流體。密封系統(tǒng)100處于標(biāo)準(zhǔn)溫度(normal temperature)TO處,例如25攝氏度。
[0057]系統(tǒng)200由具有體積熱膨脹系數(shù)β I的低溫隔離流體填充。在系統(tǒng)200中的隔離流體填充隔離腔體積V20、毛細(xì)管體積V21和入口體積V22。在系統(tǒng)200中的低溫隔離流體的總體積量為(V20+V21+V22)。系統(tǒng)200包括具有剛度SI的隔離膜片。隔離膜片的剛度SI是壓差ΛΡ200的變化與由隔膜膜片偏轉(zhuǎn)引起的隔離腔體積V20的變化之比。
[0058]系統(tǒng)300由具有體積熱膨脹系數(shù)β 2的高溫隔離流體填充。在系統(tǒng)300中的隔離流體填充隔離腔體積V30、毛細(xì)管體積V31和入口體積V32。在系統(tǒng)300中的高溫隔離流體的總體積量為(V30+V31+V32)。系統(tǒng)300包括具有剛度S2的隔離膜片。隔離膜片的剛度的S2是壓差ΛΡ300的變化與隔離膜片偏轉(zhuǎn)引起的隔離腔體積V30的變化之比。
[0059]在過程壓力測量系統(tǒng)80安裝在過程環(huán)境中時，溫度Tl下降到低于O攝氏度，并且溫度T2上升到300攝氏度以上，導(dǎo)致由被膜片抵抗的隔離流體的體積膨脹和收縮引起的壓力誤差ΛΡ。按照以下等式來計算用于過程壓力測量系統(tǒng)80的壓力誤差(pressureinaccuracy)或 ΔΡ:
[0060]ΔΡ = ΔΡ200+ΔΡ300等式 I
[0061]ΔΡ200 = [(V20+V21+V22) (β I) (Tl-TO)] (SI) 等式 2
[0062]ΔΡ300 = [(V20+V21+V22)(β I) (Tl-TO) + (V30+V31+V32)(β 2) (Τ2-Τ1) ](S2)等式3
[0063]SI和S2由三階多項式方程近似。根據(jù)一個方面，該三階多項式方程是Tl和T2的函數(shù)。根據(jù)一個實施例，根據(jù)等式1、2和3計算的算法存儲在程序存儲器582(圖4)中。用于等式1、2和3的計算的數(shù)據(jù)被輸入手持式校準(zhǔn)器420 (圖4)并且在線路418和總線472上傳送到非易失性存儲器586，用于存儲為遠(yuǎn)程密封補(bǔ)償數(shù)據(jù)588。在現(xiàn)場操作中，處理器580使用所存儲的補(bǔ)償數(shù)據(jù)588執(zhí)行等式1、2、3的計算，并且因此變送器提供代表針對密封系統(tǒng)200、300中的壓力誤差被修正的壓力的輸出。使用模塊校準(zhǔn)數(shù)據(jù)578 (圖4)類似地校正密封系統(tǒng)100中的誤差。
[0064]雖然已經(jīng)相對于連接熱的過程流體到第三密封系統(tǒng)300并且連接冷的環(huán)境到第二密封系統(tǒng)200的一個示例描述了過程壓力測量系統(tǒng)80，但也可以設(shè)想其中冷的過程流體連接到第三密封系統(tǒng)300并且熱的環(huán)境連接到第二密封系統(tǒng)200的可替換用途。過程壓力測量系統(tǒng)80可以用于任何溫度差，從高到低或從低到高。在第二密封系統(tǒng)200中的填充流體與第三密封系統(tǒng)300中的填充流體是不同的，但是在第一密封系統(tǒng)中的填充流體不需要與在密封系統(tǒng)200、300中的填充流體之一不同。
[0065]雖然已經(jīng)關(guān)于超過300攝氏度的高過程溫度和低于O攝氏度的低環(huán)境溫度的示例描述了過程壓力測量系統(tǒng)，但也可以預(yù)期其中遇到不同的高低溫度范圍的替代方案。根據(jù)一個方面，上述過程測量系統(tǒng)在其中工藝對環(huán)境的溫度變化是如此之大已知的使用單一類型的隔離流體將導(dǎo)致性能不佳的設(shè)施中是有利的。
[0066]公開了一種具有兩個膜片的遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)，這兩個膜片能夠承受熱的過程溫度和冷的環(huán)境溫度，而不使用熱跡線式毛細(xì)管。第二和第三密封系統(tǒng)性能的模型被存儲在變送器中，從而采用模型以用于修正誤差的補(bǔ)償算法的形式預(yù)測性能。根據(jù)一個方面，使用墊圈和螺栓進(jìn)行第一、第二和第三密封系統(tǒng)之間的連接，這允許容易在現(xiàn)場修理遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)。墊圈式、螺栓式連接允許移除和更換第二和第三密封系統(tǒng)以及墊圈，并且在更換以后，容易用隔離流體填充第二和第三密封系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，可以使用焊接密封代替墊全，使得能夠在真空壓力范圍中使用，同時仍保持一定量的現(xiàn)場可修復(fù)性。根據(jù)又一個方面，也可以使用錐形和螺紋形、卡套式或錐形螺紋管(例如，NPT螺紋)連接作為替代連接。
[0067]圖9示出了修改后的過程壓力測量系統(tǒng)82。修改后的過程壓力測量系統(tǒng)82特別地用于諸如在從220攝氏度至高達(dá)600攝氏度的溫度范圍內(nèi)的熱熔鹽或高度1200攝氏度的液態(tài)金屬之類的過程流體。修改的過程壓力測量系統(tǒng)82類似于如在圖2B中圖示的過程壓力測量系統(tǒng)80，然而，圖9的系統(tǒng)82不同于圖1的系統(tǒng)80之處在于圖9中由圈224指示的修改區(qū)域。與在圖2B中顯示的參考數(shù)字相同的圖9中所示的參考數(shù)字表示相同的部件，除了由圖9中圓圈224表示的區(qū)域內(nèi)的修改。
[0068]在圖9中，第二隔離膜片組件212通過其隔離膜片的去除而被修改(圓圈224內(nèi))并且變成開口的第二壓力入口 212A。在圖9中，第三壓力出口 310通過出口隔離膜片226的添加而被修改(圓圈224內(nèi))，并且成為被隔離的第三壓力出口 310A。這種布置(圓圈224內(nèi))可以用于隔離不銹鋼元件，從而允許使用可能腐蝕不銹鋼的填充流體。
[0069]在圖9中，過程壓力測量系統(tǒng)82包括變送器，該變送器包括第一密封系統(tǒng)100，第一密封系統(tǒng)100具有連接到壓力傳感器440的第一出口 110、第一隔離膜片組件112、第一毛細(xì)管通道114和第一隔離流體，第一隔離流體通過第一毛細(xì)管通道114將來自第一隔離膜片組件112的第一壓力連接到第一出口 110和壓力傳感器440。
[0070]在圖9中，第二密封系統(tǒng)200A具有第二壓力出口 210、第二毛細(xì)管通道214和第二隔離流體，第二壓力出口 210是開口的并且流體地連接到第一隔離膜片組件112和開口的第二壓力入口 212A，第二隔離流體適于用在第一溫度范圍內(nèi)并且通過第二毛細(xì)管通道214將來自第二壓力入口 212A的第二壓力連接到第二壓力出口 210。
[0071]在圖9中，第三密封系統(tǒng)300A具有被隔離的第三壓力出口 310A、第三隔離膜片組件312、第三毛細(xì)管通道314和第三隔離流體，第三壓力出口 310A由出口隔離膜片226封閉和能夠流體地連接到第二壓力入口 212A，第三隔離流體適于用在不同于第一溫度范圍的第二溫度范圍內(nèi)并且通過第三毛細(xì)管通道314將來自第三膜片組件312的過程壓力連接到被隔離的第三壓力出口 310A，由此過程壓力通過第三、第二和第一密封系統(tǒng)連接到壓力傳感器。
[0072]圖1OA示出電路900，其提供由第二和第三密封系統(tǒng)200和300 (圖2B)使用引起的壓力測量誤差的極限的預(yù)測。在一個實施例中，該極限被計算用于特定設(shè)施壓力和溫度環(huán)境，并且用于密封系統(tǒng)200和300的特定配置，包括隔離流體的選擇。
[0073]根據(jù)一個方面，電路900不包括微處理器，并且被封裝為可以由技術(shù)人員在現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境中使用的手持裝置。電路900包括基于等式1、2和3執(zhí)行計算的性能計算電路(PCC)9020根據(jù)一個方面，電路902包括一個或多個門陣列，所述第二壓力出口 210被選擇以為壓力和溫度的多個極限多次計算等式1、2和3的連接。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，電路902包括一個或多個定制的集成電路，所述一個或多個定制的集成電路為壓力和溫度的多個極限多次計算等式1、2和3。
[0074]系統(tǒng)數(shù)據(jù)904沿著線路906被提供到第一數(shù)據(jù)存儲裝置908。根據(jù)一個方面，系統(tǒng)數(shù)據(jù)904通過諸如臺式計算機(jī)、膝上型計算機(jī)、平板計算機(jī)或移動電話之類的計算裝置(圖1OA中未顯示)被提供給電路900。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，線路906包括通用串行總線(USB)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，線路906包括Firewire總線。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，線路906包括以太網(wǎng)連接。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，線路906包括無線連接。根據(jù)一個方面，系統(tǒng)數(shù)據(jù)904包括設(shè)施壓力上限和下限數(shù)據(jù)、設(shè)施溫度上限和下限數(shù)據(jù)、隔離流體膨脹數(shù)據(jù)和用于隔離膜片的剛度數(shù)據(jù)。
[0075]被存儲(緩存)在第一存儲裝置908中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)沿著線路909被連接到性能計算電路902。性能計算電路902基于從第一存儲裝置908接收到的系統(tǒng)數(shù)據(jù)計算性能(用于壓力測量的誤差極限)。性能計算電路902在線路910上將計算出的誤差上限和下限提供至第二數(shù)據(jù)存儲裝置912。第二數(shù)據(jù)存儲裝置912在線路914上將存儲的數(shù)據(jù)提供到十進(jìn)制顯示驅(qū)動器電路916。十進(jìn)制顯示驅(qū)動器電路916驅(qū)動顯示性能誤差極限的十進(jìn)制視覺顯示器918。用戶觀看性能誤差極限，并且基于誤差極限做出決定，，繼續(xù)進(jìn)行使用密封系統(tǒng)200和300，或如果需要的話作出調(diào)整，如選擇不同的隔離流體。
[0076]根據(jù)一個方面，十進(jìn)制視覺顯示器918包括在電路900中。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，十進(jìn)制視覺顯示器在外面并且可以連接到電路900。根據(jù)一個方面，視覺顯示器918包括顯示屏。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，視覺顯示器918包括在投影屏幕上或在用戶的眼睛處投影顯示的顯示投影機(jī)。
[0077]圖1OB示出了電路950，電路950提供由于使用第二和第三密封系統(tǒng)200和300 (圖2B)引起的壓力測量誤差或錯誤的極限的預(yù)測。在一個實施例中，該跡線被計算計算用于特定設(shè)施壓力和溫度環(huán)境，以及用于密封系統(tǒng)的200和300的特定配置，包括選擇隔離流體。根據(jù)一個方面，電路950包括桌面計算機(jī)、膝上型計算機(jī)、平板計算機(jī)或移動電話。
[0078]電路950包括微處理器系統(tǒng)951。微處理器系統(tǒng)951包括微處理器、RAM、ROM、時鐘電路、總線電路和接口電路。微處理器系統(tǒng)951的RAM部分在裝有性能計算軟件(PCS)952時作為性能計算電路(PCC)并執(zhí)行多個誤差極限的計算。電路950包括性能計算軟件(PCS) 952，性能計算軟件(PCS) 952包括基于等式1、2和3的算法，所述算法是可執(zhí)行的，以用溫度和壓力的上限和下限來執(zhí)行等式1、2和3多次，從而計算限定性能誤差極限的多個誤差跡線。
[0079]系統(tǒng)數(shù)據(jù)954被提供給輸入硬件957，輸入硬件957進(jìn)而連接到數(shù)據(jù)輸入驅(qū)動器958。根據(jù)一個方面，輸入硬件957包括鍵盤和指針設(shè)備，如鼠標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，輸入硬件957包括觸摸板。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，輸入硬件957包括無線設(shè)備。根據(jù)一個方面，系統(tǒng)數(shù)據(jù)954包括設(shè)施壓力極限數(shù)據(jù)、設(shè)施溫度極限數(shù)據(jù)、隔離流體膨脹數(shù)據(jù)和用于隔離膜片的剛度數(shù)據(jù)。
[0080]微處理器系統(tǒng)951執(zhí)行性能計算軟件952以基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)954計算性能(用于壓力測量的誤差極限)。操作系統(tǒng)960檢索來自微處理器系統(tǒng)951的結(jié)果并且在線路962上將計算出的極限提供到顯示驅(qū)動器964。顯示驅(qū)動器964提供數(shù)據(jù)到用戶可讀的顯示器966。顯示器966可以是任何已知類型的計算機(jī)顯示裝置。用戶觀看性能極限，并且在極限的基礎(chǔ)上，做出決定以繼續(xù)進(jìn)行密封系統(tǒng)的200和300的使用，或如果需要的話，做出調(diào)整，如選擇不同的隔離流體。
[0081]根據(jù)一個方面，性能計算軟件952包括可以由操作系統(tǒng)960執(zhí)行的編譯程序。根據(jù)另一個方面，性能計算軟件952包括java代碼，并且操作系統(tǒng)調(diào)用Java解釋器以提供基于Java代碼的可執(zhí)行代碼到操作系統(tǒng)960。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，性能計算軟件包括C#(C Sharp)代碼。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，性能計算軟件在操作系統(tǒng)中的.NET計算環(huán)境中運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，性能計算軟件952由服務(wù)器(圖中未顯示)提供給電路950。
[0082]雖然已經(jīng)參照優(yōu)選的實施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上做出修改。
【權(quán)利要求】
1.一種過程壓力測量系統(tǒng)，包括: 包括第一密封系統(tǒng)的變送器，第一密封系統(tǒng)具有連接到壓力傳感器的第一出口、第一隔離膜片組件、第一毛細(xì)管通道和第一隔離流體，第一隔離流體通過第一毛細(xì)管通道將來自第一隔離膜片組件的第一壓力連接到第一出口和壓力傳感器； 第二密封系統(tǒng)，具有開口的并且流體地連接到第一隔離膜片組件的第二壓力出口、第二隔離膜片組件、第二毛細(xì)管通道和第二隔離流體，第二隔離流體適于在第一溫度范圍內(nèi)使用并且通過第二毛細(xì)管通道將來自第二隔離膜片組件的第二壓力連接到第二壓力出口；和 第三密封系統(tǒng)，具有開口的并且流體地連接到第二隔離膜片組件的第三壓力出口、第三隔離膜片組件、第三毛細(xì)管通道和第三隔離流體，第三隔離流體適于在不同于第一溫度范圍的第二溫度范圍內(nèi)使用并且通過第三毛細(xì)管通道將來自第三隔離膜片組件的過程壓力連接到第三壓力出口，由此所述過程壓力通過第三、第二和第一密封系統(tǒng)連接到壓力傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程壓力測量系統(tǒng)，其中，具有不同溫度范圍內(nèi)的第二和第三隔離流體的使用減少變送器的檢測壓力輸出的誤差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程壓力測量系統(tǒng)，還包括: 法蘭，該法蘭接合第三隔 離膜片組件，并且該法蘭是能夠轉(zhuǎn)動的以與過程容器安裝孔對齊，用于現(xiàn)場能夠拆卸地連接到過程流體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程壓力測量系統(tǒng)，其中第二隔離流體包括在第一溫度以下自由流動的填充流體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過程壓力測量系統(tǒng)，其中所述第一溫度是O攝氏度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程壓力測量系統(tǒng)，其中第三隔離流體包括在第二溫度以下不蒸發(fā)的填充流體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過程壓力測量系統(tǒng)，其中所述第二溫度是350攝氏度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程壓力測量系統(tǒng)，其中第二隔離膜片組件引入第二壓降，并且所述第二壓降由在壓力變送器中的補(bǔ)償算法修正。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程壓力測量系統(tǒng)，其中第三隔離膜片組件引入第三壓降，并且所述第三壓降由在壓力變送器中的補(bǔ)償算法修正。
10.一種過程壓力測量系統(tǒng)，包括: 第一密封系統(tǒng)，包括第一壓力出口、壓力傳感器、第一隔離膜片組件和填充有第一隔離流體的第一毛細(xì)管通道，第一隔離流體通過第一毛細(xì)管通道和第一壓力出口將來自第一隔離膜片組件的過程壓力連接到壓力傳感器； 第二密封系統(tǒng)，包括開口的第二壓力出口、第二隔離膜片組件和填充有第二隔離流體的第二毛細(xì)管通道，第二隔離流體適于在第一溫度范圍內(nèi)使用，第二隔離流體通過第二毛細(xì)管通道和開口的第二壓力出口將來自第二隔離膜片組件的所述過程壓力連接到第一隔尚月旲片組件； 第三密封系統(tǒng)，包括第三壓力出口、能夠連接到在不同于第一溫度范圍的第二溫度范圍內(nèi)的過程壓力源的第三隔離膜片組件、和填充有不同于第一隔離流體的第二隔離流體的第三毛細(xì)管通道，第二隔離流體通過第三毛細(xì)管通道和第三壓力出口將來自第三隔離膜片組件的所述過程壓力連接到第二隔離膜片組件；并且 所述過程壓力通過第三、第二和第一密封系統(tǒng)連接到壓力傳感器，并且具有不同溫度范圍的隔離流體的使用減少在壓力傳感器處的檢測壓力的誤差。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過程壓力測量系統(tǒng)，還包括: 法蘭，該法蘭接合第三隔離膜片組件，并且該法蘭是能夠轉(zhuǎn)動的以與過程容器安裝孔對齊，用于現(xiàn)場能夠拆卸地連接到過程流體。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過程壓力測量系統(tǒng)，其中，第二隔離流體包括在第一溫度以下自由流動的填充流體。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過程壓力測量系統(tǒng)，其中，第三隔離流體包括在第二溫度以下不蒸發(fā)的填充流體。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過程壓力測量系統(tǒng)，其中，第二隔離膜片組件引入動態(tài)壓力損失，并且通過第二隔離流體的選擇能夠控制所述動態(tài)壓力損失。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過程壓力測量系統(tǒng)，其中，第三隔離膜片組件包括支撐管，該支撐管連接在第三隔離膜片組件和第三壓力出口之間。
16.一種用于將在壓力變送器 中的第一密封系統(tǒng)和壓力傳感器連接到雙溫度遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)的方法，該方法包括下述步驟: 提供第二密封系統(tǒng)，第二密封系統(tǒng)具有開口的并且流體地連接到第一密封系統(tǒng)的第二壓力出口、第二隔離膜片組件、第二毛細(xì)管通道和第二隔離流體，第二隔離流體適于在第一溫度范圍內(nèi)使用，第二隔離流體通過第二毛細(xì)管通道將來自第二隔離膜片組件的壓力連接到第二壓力出口； 提供第三密封系統(tǒng)，第三密封系統(tǒng)具有開口的并且能夠流體地連接到第二隔離膜片組件的第三壓力出口、第三隔離膜片組件、第三毛細(xì)管通道和第三隔離流體，第三隔離流體適于在第二溫度范圍中使用，第三隔離流體通過第三毛細(xì)管通道將來自第三隔離膜片組件的壓力連接到第三壓力出口 ；以及 通過第三、第二和第一密封系統(tǒng)將過程壓力連接到壓力傳感器，具有不同溫度范圍的第二和第三隔離流體的使用減少在壓力傳感器處的檢測壓力的誤差。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括下述步驟: 提供法蘭，該法蘭接合第三隔離膜片組件，并且該法蘭是能夠轉(zhuǎn)動的以與過程容器安裝孔對齊，用于現(xiàn)場能夠拆卸地連接到過程流體。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括將第二隔離流體選擇為在O攝氏度以下是自由流動的。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括將第三隔離流體選擇為在350攝氏度以下的溫度處不蒸發(fā)的流體。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括通過第二隔離流體的選擇控制在第二隔離膜片組件中的動態(tài)壓力損失。
21.一種過程壓力測量系統(tǒng)，包括: 包括第一密封系統(tǒng)的變送器，第一密封系統(tǒng)具有連接到壓力傳感器的第一出口、第一隔離膜片組件、第一毛細(xì)管通道和第一隔離流體，第一隔離流體通過第一毛細(xì)管通道將來自第一隔離膜片組件的第一壓力連接到第一出口和壓力傳感器；第二密封系統(tǒng)，具有開口的并且流體地連接到第一隔離膜片組件和開口的第二壓力入口的第二壓力出口、第二毛細(xì)管通道和第二隔離流體，第二隔離流體適于在第一溫度范圍內(nèi)使用并且通過第二毛細(xì)管通道將來自第二壓力入口的第二壓力連接到第二壓力出口 ；和 第三密封系統(tǒng)，具有由出口隔離膜片封閉并且能夠流體地連接到第二壓力入口的分隔的第三壓力出口、第三隔離膜片組件、第三毛細(xì)管通道和第三隔離流體，第三隔離流體適于在不同于第一溫度范圍的第二溫度范圍中使用并且通過第三毛細(xì)管通道將來自第三隔離膜片組件的過程壓力連接到被隔離的第三壓力出口，由此過程壓力通過第三、第二和第一密封系統(tǒng)連接到壓力傳感器。
22.—種電路,包括: 性能計算電路，計算作為遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)的函數(shù)的與遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)相關(guān)的多個誤差極限，并且提供多個誤差極限數(shù)據(jù)； 輸入電路，接收系統(tǒng)數(shù)據(jù)并且提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)到性能計算電路；和 顯示驅(qū)動器電路，接收誤差極限數(shù)據(jù)，并且提供包括以視覺顯示格式呈現(xiàn)的誤差極限數(shù)據(jù)的顯示驅(qū)動器輸出。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電路，其中性能計算電路包括門陣列。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電路，其中性能計算電路包括執(zhí)行誤差極限計算的定制的集成電路。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電路，其中性能計算電路包括微處理器系統(tǒng)，微處理器系統(tǒng)在計算機(jī)操作系統(tǒng)的控制下執(zhí)行 誤差極限計算。
【文檔編號】G01L19/00GK103712733SQ201210510267
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】布倫特·韋恩·米勒, 保羅·賴安·費(fèi)德爾 申請人:羅斯蒙德公司