[发明专利]用于压力变送器的改进的铁磁流体填充流体

权利要求书

1.一种用于测量过程流体的压力的压力变送器，所述压力变送器包括：

变送器壳体；

压力传感器，用于感测过程流体的压力，所述压力传感器设置在所述变送器壳体内；

液压中继系统，包括：

第一隔离膜片，定位在变送器壳体的外部；和

第一隔离管，从压力传感器延伸到第一隔离膜片；

第一铁磁流体，定位在第一隔离管中，用于将第一隔离膜片处的过程流体的压力的变化传送到传感器；以及

变送器电子元件，定位在变送器壳体内，变送器电子元件被配置为接收和调节来自压力传感器的压力信号。

2.根据权利要求1所述的压力变送器，其中：第一铁磁流体包括：

载体流体；和

第一体积的铁磁颗粒，悬浮在载体流体内，用于改变压力传感器填充流体的属性。

3.根据权利要求2所述的压力变送器，其中：铁磁颗粒涂覆有表面活性剂以防止结块。

4.根据权利要求2所述的压力变送器，其中：载体流体选自矿物油和硅酮油组成的组中。

5.根据权利要求2所述的压力变送器，其中：铁磁颗粒选自Fe₃O₄、αFe₂O₃、磁铁矿和磁赤铁矿组成的组中。

6.根据权利要求2所述的压力变送器，其中：铁磁颗粒增加载体流体的介电常数。

7.根据权利要求2所述的压力变送器，其中：所述铁磁流体包括悬浮在载体流体内从而形成顺磁流体的铁磁颗粒的胶体溶液。

8.根据权利要求1所述的压力变送器，其中：液压中继系统进一步包括：

第二隔离膜片，定位在变送器壳体的外部；

第二隔离管，从压力传感器延伸到所述第二隔离膜片；以及

第二铁磁流体，设置在第二隔离管内，第二铁磁流体具有与第一铁磁流体不同的铁磁颗粒浓度。

9.根据权利要求1所述的压力变送器，进一步包括：

电磁铁，在适当位置耦合到压力变送器以便能够施加磁场到液压中继系统。

10.根据权利要求9所述的压力变送器，其中：电磁铁包括：

铁磁性芯，围绕第一隔离管缠绕；和

导电线圈，围绕铁磁性芯缠绕并且电耦合到变送器电路。

11.根据权利要求10所述的压力变送器，进一步包括：

围绕导电线圈缠绕的磁屏蔽。

12.根据权利要求1所述的压力变送器，其中：所述变送器壳体包括铁磁材料，以便对第一铁磁流体提供磁屏蔽。

13.根据权利要求1所述的压力变送器，其中：压力传感器包括基于电容的压力传感器。

14.一种用于诊断在工业过程变送器中压力传感器的性能的方法，所述方法包括步骤：

通过具有铁磁流体的液压系统施加流体压力到压力传感器以产生表示被检测到的压力的压力信号；

施加磁场到铁磁流体，以引起压力传感器的电容变化；

监测压力传感器的压力信号输出响应于磁场的施加的变化；和

基于压力信号输出和磁场诊断工业过程变送器的性能。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括步骤：比较磁场的磁场强度与压力信号输出的阶跃增加的大小。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括步骤：

基于比较磁场强度与压力信号输出的阶跃增加的大小产生诊断信号；以及

在连接到变送器内的电路的控制回路上通信诊断信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其中：所述诊断信号与存储在变送器中的预定的数据进行比较。

18.根据权利要求14所述的方法，其中：所述的诊断压力传感器的性能的步骤包括：检查压力传感器的校准。

19.根据权利要求14所述的方法，其中：施加磁场到铁磁流体的步骤包括：

靠近铁磁流体放置永磁体。

20.根据权利要求14所述的方法，其中：施加磁场到铁磁流体的步骤包括：

传送来自变送器电子元件的功率输入到耦合到液压系统的电磁铁。