[发明专利]用于压力测量单元或压力转换设备的法兰以及制造这种法兰的方法

说明书

背景技术

压力测量装置广泛应用在工业过程测量技术中。它们服务于各种实施例以确定过程介质的压力。这种类型的已知压力测量装置包括平台，其还可以是法兰，以及其上固定的膜，更具体的是测量膜，其由过程介质施加的压力在平台方向上变形。这种情况下产生的膜的行程被适当的技术所感测，通常是电的，从而提供了对施加的压力的测量。压力测量单元因此作为压力变送器工作。作为压力测量单元的平台的法兰明显大于压力测量单元自身。

在压力测量单元的实际测量膜自身不应暴露于待测的过程介质的情况下，或因为过程介质非常具有化学腐蚀性或因为过程介质具有非常高的温度，所以使用压力转换(transfer)设备，其感测过程介质的压力并将其传递到实际的压力变送器。这种压力转换设备通常同样包括与上述的平台可比较的膜载体，其上也固定有膜，也称为隔离膜，其与待测的过程介质相接触。隔离膜与膜载体间的中间的空间与液体填充的毛细管相连接，使得施加到隔离膜上的过程介质的压力被传递到与毛细管连接的压力测量单元。

实际上已经发现直接与过程介质相接触的材料，作为压力测量单元的膜的材料或者压力转换设备的膜的材料必须由特殊材料制成，因为其必须经受腐蚀性的过程介质或者经常用于管线和容器的也有腐蚀性的清洗方法。原则上，这同样也适用于与过程介质接触的法兰的侧面。然而，制造完全为特殊材料的法兰非常昂贵并且使得具有这种法兰作为平台的压力测量单元或者压力转换设备更加昂贵。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于压力测量单元和压力转换设备的耐腐蚀且低成本的法兰。

根据本发明，该目的是通过一种用于压力测量单元或压力转换设备的法兰实现的。该法兰基本上由金属标准材料的底座构成并且其面向过程介质的侧面由其上应用的高度合金的特殊材料的层保护。

在本发明的法兰实施例的特别形式的情况中，用于法兰的金属标准材料为简单的碳钢。

在本发明的法兰的实施例的另一形式的情况中，应用的特殊材料为镍合金，例如哈斯特洛合金C276/2.4819。

此外，通过制造法兰的方法实现根据本发明的上述目的，其中

将法兰预加工并钻孔成其基本形式；

将预定的特殊材料的金属粉末应用到法兰的期望的密封区域上；

通过适当的焊接方法将粉末焊接到法兰上；

将带有焊接有特殊材料层的法兰最后加工成期望的尺寸；并且

将膜或隔膜紧密地焊接在特殊材料的层上。

在本发明方法的实施例的特别形式的情况中，特殊材料的粉末以螺旋形状应用到法兰上。

在本发明方法的实施例的另外形式的情况下，特殊材料的粉末通过激光沉积焊接被焊接到法兰上。

本发明的优点在于，只有在本发明的法兰的情况中，仅其实际暴露于可能有腐蚀的侧面是有耐腐蚀材料保护的。用作用于本发明法兰的底座为简单的碳钢，例如是St 52-3/1.0570或者类似的易加工且高性价比的钢。耐腐蚀的材料以简单的方式应用且以高性价比的焊接方式焊接到法兰的底座上。这样就实现了法兰底座与特殊材料间的紧密连接。应用的特殊材料可以在法兰的精细加工的环境中工作，且因此给出期望的尺寸。

本发明的进一步的优点在于用于保护法兰的特殊材料可以是与随后固定在其上的膜或隔膜的相同的材料，所述膜或隔膜是压力转换设备的隔离膜或压力测量单元的测量膜。

附图说明

现在基于附图给出本发明更加具体的解释与描述，其唯一的附图示出了本发明的实施例的优选形式的截面图。

具体实施方式

本发明的法兰10包括：高性价比的金属标准材料，优选为简单碳钢，例如，St 52-3/1.0570或奥氏钢，例如，1.4404/316L的圆柱形底座12；以及其上焊接的金属特殊材料、例如哈斯特洛合金C276/2.4819的层14。法兰10可以以常规方式螺栓连接到对接法兰(未示出)。为了说明的目的，附图示出了环形布置在法兰10外部的一系列螺栓孔中的一个螺栓孔16。

为了示出本发明的法兰10意在压力测量装置，其或为压力转换设备或为压力测量单元，附图中还示出了形成在底座12上的膜，或隔膜18以及膜或隔膜床20。法兰10的中线用数字22指示。

其上焊接的特殊材料的层14优选地应用于由双箭头线指示的法兰10的密封区域24并且优选通过激光沉积焊接进行焊接。实际上，螺旋形状的应用且重叠粉末状特殊材料的积层(ply)被证实对于形成层14是有意义的。

焊接特殊材料之后，带有焊接层的法兰最后被加工成期望的尺寸。接着，膜或隔膜18紧密地焊接到特殊材料层14上，尤其采用至少两个环形的同心的焊缝，这里为了简明的原因没有示出。优选地，根据其目的，选择膜或隔膜18的尺寸使得其覆盖膜床；然而也可以这样选择膜或隔膜18，使得覆盖法兰10期望的密封区域24。所选择的作为保护法兰10的特殊材料优选地为与构成其上随后固定的膜或隔膜18相同的材料。