本發(fā)明涉及一種壓力平衡元件。

背景技術(shù)：

傳感器用于在自動化技術(shù)中檢測過程變量，例如被集成在料位測量裝置、流量測量裝置、壓力和溫度測量裝置、分析測量裝置等中。裝置檢測對應(yīng)的過程變量：料位、流量、壓力、溫度、分析數(shù)據(jù)，諸如ph、透明度或者電導(dǎo)率。致動器(諸如例如閥或泵)被用于影響過程變量。流體在管線部分中的流速或者容器中的料位因此能夠借助于致動器而進行改變。傳感器和致動器通常被指定為現(xiàn)場裝置。結(jié)合本發(fā)明，現(xiàn)場裝置因此指定面向過程的并且提供或者編輯過程相關(guān)信息的所有裝置。

de102012109632a1公開了一種用于壓力的度量學(xué)檢測的測量傳感器，所述壓力待被檢測為與在測量傳感器周圍主導(dǎo)的參考壓力相比較的相對壓力。所述測量傳感器具有如下部件：外殼；布置在外殼中的相對壓力傳感器；壓力供應(yīng)，借助于所述壓力供應(yīng)將待被測量的壓力供應(yīng)到相對壓力傳感器；以及參考壓力供應(yīng)，借助于所述參考壓力供應(yīng)將參考壓力提供供應(yīng)到相對壓力傳感器。所述參考壓力供應(yīng)終止于外殼的外壁中的開口，參考壓力對抗著外殼的外部發(fā)揮作用。封口被插在面對著開口的末端區(qū)域中，其將位于背離開口的封口側(cè)的參考壓力供應(yīng)的內(nèi)腔與外部密封。此外，設(shè)置毛細管，通過毛細管位于封口的背離相對壓力傳感器的一側(cè)的參考壓力供應(yīng)器的區(qū)域被孔連接，該孔延伸通過封口至被封口密封的參考壓力供應(yīng)的內(nèi)腔。該技術(shù)方案防止?jié)駳膺M入?yún)⒖級毫鞲衅鞯膬?nèi)部。應(yīng)當(dāng)指出的是，濕氣的穿透實質(zhì)上削弱了測量傳感器的測量精度，并且在極端的情況下能夠?qū)е聹y量壓力的壓力傳感器完全失效。

de202011108899u1公開了一種相對壓力測量換能器，該換能器具有外殼，帶有用于提供壓力相關(guān)的初級電信號的壓力測量換能器的壓力傳感器，以及電子電路，該電子電路用于驅(qū)動壓力測量換能器并且用于處理初級信號，以便提供初級信號相關(guān)的信號作為電子電路輸出端處的測量值。壓力傳感器和電子電路被設(shè)置在外殼內(nèi)。外殼具有介質(zhì)壓力開口和參考空氣路徑，其中壓力傳感器可以通過介質(zhì)壓力開口而被供給介質(zhì)壓力，并且通過參考空氣路徑而被供給周圍的空氣，用于提供大氣壓力。參考空氣路徑包括過濾元件，保護壓力傳感器不被濕氣穿透。參考空氣路徑在外殼的表面中具有至少兩個參考空氣通風(fēng)開口，其中至少一個開口路徑從每個過濾元件延伸到參考空氣通風(fēng)開口。開口路徑被相對于彼此定位和定向，使得開口路徑從至少一個過濾元件無上升地延伸到參考空氣通風(fēng)開口。這允許水從過濾元件排出。

de102008018900a1公開了一種壓力平衡絲扣接頭，具有管狀薄膜和可調(diào)節(jié)的體積流量。所述壓力平衡絲扣接頭具有透氣的半滲性引入，并且由底部零件和作為頂部零件的蓋組成。這兩部分被相互連接。底部零件由中空的圓柱體形成。徑向的通風(fēng)通道被設(shè)置在底部零件的頂部邊緣和蓋之間。管狀薄膜被設(shè)置在底部零件的中空圓柱體中。選擇管狀薄膜的軸向尺寸，使得其頂部邊緣與蓋的內(nèi)表面接觸，并且其底部邊緣與底部零件的界定中空圓柱體的內(nèi)表面接觸。由于柔性的管狀薄膜在徑向上不具有特定的接觸表面，并且不以適配在壓力平衡絲扣接頭中的形狀附接，存在的危險是流入或流出的氣體介質(zhì)將不遵循圖5中識別的路徑，而是寧愿將沿著管狀薄膜的頂部或底部邊緣流動，并且通過徑向開口49不經(jīng)過濾地離開外殼，或者將不經(jīng)過濾地流入外殼內(nèi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種壓力平衡元件，所述元件可靠地實現(xiàn)了其過濾功能，與自動化現(xiàn)場裝置的安裝位置無關(guān)。

本發(fā)明涉及一種壓力平衡元件，用于平衡分配給在自動化技術(shù)中使用的現(xiàn)場裝置的至少兩個空間區(qū)域之間的壓力差，包括主體和具有側(cè)端面的圓盤形承載部件，主體由具有軸向孔的緊固元件組成，并且用于將壓力平衡元件緊固在現(xiàn)場裝置的壁中，其中所述圓盤形承載部件設(shè)有規(guī)定數(shù)量的基本上徑向延伸的對應(yīng)于軸向孔的缺口，其中所述徑向延伸的缺口彼此偏離規(guī)定的角度偏離，并且其中所述徑向延伸的缺口在圓盤形承載部件的側(cè)端面的區(qū)域中設(shè)有透氣的擋液薄膜。根據(jù)本發(fā)明，提供了覆蓋外部端面和側(cè)端面的區(qū)域中的圓盤形承載部件的保護帽。這有效地在沒有減少其過濾功能的情況下防止了薄膜被弄臟、噴水以及機械損傷。

當(dāng)承載部件具有圓形的橫截面時，所述端面將是環(huán)形的或者將是放射狀的端面；當(dāng)橫截面具有拐角時，所述端面將由規(guī)定數(shù)量的互相連接的長方形部分構(gòu)成。

所述壓力平衡元件能夠與現(xiàn)場裝置的安裝位置無關(guān)地滿足壓力平衡功能，這是因為它始終具有多個可利用的“氣路”。多個氣路對應(yīng)于圓盤形承載部件中的連接到軸向孔的徑向設(shè)置的缺口。即使在最壞的情況下，當(dāng)徑向設(shè)置的缺口之一即氣路被阻塞時，能夠通過未阻塞的冗余缺口平衡壓力。阻塞可能由集在薄膜上的冷凝水和/或沉積在薄膜上的塵土或灰塵引起。

優(yōu)選地，開口槽被設(shè)置在端面區(qū)域中的保護帽內(nèi)，根據(jù)具體情況，冷凝水能夠通過開口槽滴落，取決于壓力平衡元件的安裝位置。

終止于側(cè)端面的徑向延伸的缺口的數(shù)量可以是任意的；然而，必須提供至少兩個缺口。徑向延伸的缺口之間的角度偏離值也可以是任意的。優(yōu)選地，數(shù)量為n的徑向延伸的缺口的角度偏離值是360°/n。因此，優(yōu)選在直徑上設(shè)置兩個缺口，三個缺口具有120°的角度偏離值，并且四個缺口具有90°的角度偏離值。

根據(jù)本發(fā)明的壓力平衡元件可以由塑料和/或金屬制成。

在根據(jù)本發(fā)明的壓力平衡元件的一種有利實施例中，所述圓盤形承載部件在側(cè)端面的彼此軸向偏離的兩個區(qū)域的每一個區(qū)域中具有止擋邊緣。在該實施例中，薄膜被設(shè)計為環(huán)形帶，并且被緊固在兩個止擋邊緣之間。能夠例如通過薄膜上的附加粘結(jié)點而加強到側(cè)端面的附接。該實施例使薄膜有可能同時地封閉所有的缺口。當(dāng)然，薄膜也可以由獨立的部分組成，它們被設(shè)置成使它們在側(cè)表面的區(qū)域中封閉缺口。

所述薄膜優(yōu)選被設(shè)計為透氣的，并且是單向透水的。此外，所述薄膜優(yōu)選由防水的疏水材料組成。所述薄膜優(yōu)選由gore-tex制成。

此外，本發(fā)明涉及一種具有至少一個第一內(nèi)腔的自動化現(xiàn)場裝置，其中根據(jù)本發(fā)明的壓力平衡元件被設(shè)置在所述現(xiàn)場裝置的壁中，所述壁將所述現(xiàn)場裝置的內(nèi)腔與周邊環(huán)境隔開。在該實施例中，所述壓力平衡元件因此被定位在所述現(xiàn)場裝置的外壁中。在de102012109632a1中描述了一種示例性的實施例。

而且，本發(fā)明涉及一種具有至少一個第一內(nèi)腔和一個第二內(nèi)腔的自動化現(xiàn)場裝置，其中所述第一內(nèi)腔和所述第二內(nèi)腔由中間壁彼此分開，并且其中根據(jù)本發(fā)明的壓力平衡元件被設(shè)置在兩個內(nèi)腔之一的外壁中。對應(yīng)的技術(shù)方案已經(jīng)在命名“雙重密封”之下成為已知的。

而且，本發(fā)明是一種用于壓力的度量學(xué)檢測的相對壓力測量傳感器，所述壓力待被檢測為與在測量傳感器的周邊環(huán)境中主導(dǎo)的參考壓力相比較的相對壓力，所述相對壓力測量傳感器具有：設(shè)置在外殼中的相對壓力傳感器；壓力供應(yīng)，借助于所述壓力供應(yīng)將待測量的壓力供應(yīng)給相對壓力傳感器；以及參考壓力供應(yīng)，借助于所述參考壓力供應(yīng)將參考壓力供應(yīng)給相對壓力傳感器。所述參考壓力供應(yīng)終止于外殼的外壁中的開口內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的壓力平衡元件被插入開口內(nèi)或所述參考壓力供應(yīng)內(nèi)。例如，在前面提到的de102012109632a1中描述了可以與壓力平衡元件一起使用的一種對應(yīng)的相對壓力傳感器。

附圖說明

參照附圖更加詳細地解釋本發(fā)明。圖中示出的是：

圖1：根據(jù)本發(fā)明的壓力平衡元件的實施例的透視圖；

圖2：根據(jù)通過圖1中示出的壓力平衡元件的指示a-a獲得的縱截面，

圖3：根據(jù)圖1中示出的本發(fā)明的壓力平衡元件的實施例的分解圖，

圖4：通過圖3中示出的壓力平衡元件的實施例、根據(jù)指示b-b獲得的截面，以及

圖5：具有根據(jù)本發(fā)明的壓力平衡元件的現(xiàn)場裝置的示意圖。

具體實施方式

參照附圖，將更加詳細地解釋根據(jù)本發(fā)明的壓力補償元件1的優(yōu)選實施例。圖1示出了透視圖，圖2示出了根據(jù)圖1中的指示a-a獲得的縱截面，圖3示出了圖1中示出的實施例的分解圖，并且圖4示出了根據(jù)指示b-b獲得的圖3中示出的實施例的縱截面。根據(jù)本發(fā)明的壓力平衡元件1用于平衡在分配給自動化現(xiàn)場裝置13的兩個空間區(qū)域之間的壓力差。壓力平衡元件1具有主體2、圓盤形承載部件4和保護帽11，主體2由帶軸向孔5的細長緊固元件3組成，緊固元件3用于將壓力平衡元件1緊固在現(xiàn)場裝置13的壁15中。壓力平衡元件1本身借助于例如絲扣接頭、夾具或者粘附而緊固在現(xiàn)場裝置13的壁15中。

當(dāng)壓力平衡元件1處于已組裝的狀態(tài)時，保護帽1被緊緊地連接到圓盤形承載部件4。通過粘附、焊接(諸如點焊)機械絲扣接頭或者通過設(shè)置在保護帽11的自由底部邊緣的區(qū)域中的彈性爪進行永久性或可拆卸連接。對應(yīng)的永久性或可拆卸附接對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是已知的，使得不必做進一步說明。

在保護帽11的覆蓋區(qū)域中設(shè)置開口22是有利的，形成的任何冷凝物能夠由開口排出。

圓盤形承載部件4以側(cè)端面7為邊界。在圓盤形承載部件4中設(shè)置了預(yù)定數(shù)量(n，其中n≥2)的缺口6，缺口6基本上徑向地延伸并且對應(yīng)于緊固元件3中的軸向孔5。被設(shè)計為孔的徑向延伸的缺口6相對于彼此偏離特定的角度偏離。在側(cè)端面7的區(qū)域中，圓盤形承載部件4中的徑向延伸的缺口6設(shè)有擋液的透氣薄膜8。

在附圖示出的實施例中，圓盤形承載部件4具有4個徑向設(shè)置的缺口6。這些缺口被設(shè)置成基本上處于相對于彼此角度偏離90°處。

在示出的示例中，側(cè)端面7的頂部和底部邊緣被設(shè)計為軸向止擋邊緣9、10；而且，側(cè)端面7用作薄膜8的這種接觸表面。在呈現(xiàn)的情況下，環(huán)形薄膜8被定位在兩個止擋邊緣9、10之間。薄膜8在圓盤形承載部件4的側(cè)端面7中封閉所有的缺口6。薄膜8是一個單向可透水蒸氣的防水透氣薄膜，優(yōu)選由gore-tex制成。當(dāng)然，透氣薄膜8足以覆蓋缺口6。優(yōu)選地，覆蓋缺口6的環(huán)形薄膜8或薄膜片被緊緊地連接到側(cè)端面7的表面或者部分表面。密封件12確保氣態(tài)介質(zhì)專門地流經(jīng)設(shè)有薄膜8的徑向設(shè)置的缺口6。

圖5示出了具有根據(jù)本發(fā)明的壓力平衡元件1的現(xiàn)場裝置13的示意圖。在示出的情況下，現(xiàn)場裝置13是電子振動傳感器。對應(yīng)的傳感器由申請人提供并在市場上銷售，對于不同的應(yīng)用采用不同的設(shè)計。

如同每個用于測定和監(jiān)視過程變量(在這種情況下，容器中的介質(zhì)的限制液位、介質(zhì)的密度和/或粘度)的傳感器一樣，現(xiàn)場裝置13具有外殼14和傳感器元件21，電子元件(未示出)位于外殼中。

在將具有電子部件的內(nèi)腔16、18與外部周邊環(huán)境17分隔開來的外殼14的外壁15中，根據(jù)本發(fā)明的壓力平衡元件1被設(shè)置在開口20中。圖5也示出了具有兩個內(nèi)腔16、18的現(xiàn)場裝置13的實施例。取決于現(xiàn)場裝置13的實施例和現(xiàn)場裝置13的制作要求，根據(jù)本發(fā)明的至少一個壓力平衡元件1被定位在內(nèi)腔16和/或內(nèi)腔18的外壁中。

參考數(shù)字列表

1壓力平衡元件

2主體

3緊固元件

4圓盤形承載部件

5軸向孔

6徑向設(shè)置的缺口

7側(cè)端面

8薄膜

9止擋邊緣

10止擋邊緣

11保護帽

12密封件

13現(xiàn)場裝置

14外殼

15壁

16第一內(nèi)腔

17外部周邊環(huán)境

18第二內(nèi)腔

19中間壁

20開口

21傳感器元件

22端面

23開口槽