[其他]隔离装置

说明书

本发明涉及一种隔离装置，用以在某种仪器中，如在压力变送器中，使压力传感器与流体，如受压的工作流体，彼此隔离。

受某种仪器监测的工作流体有时会具有腐蚀性，如流体与传感器直接接触，就会使仪器中的压力传感器受到损害。可以在压力传感器和入口凸缘或集流管之间设置隔离装置，入口凸缘或集流管则使仪器与用以引进流体的管道连接。

这种原先采用的隔离装置具有隔离膜、隔离流体和压力密封圈。薄而柔性的、一般为圆形的隔离膜设置在仪器壳体的圆筒形入口区内，入口区用以引进工作流体，工作流体的压力作用在隔离膜的一侧。使其挠曲。隔离膜的外缘与入口区内一般为圆筒形的侧壁作密封连接，例如可用连续的焊缝进行连接，因此，隔离膜的外缘对入口区起密封作用。在隔离膜外缘以内的中央挠曲部分构成感受压力的作用区。隔离膜与工作流体相对的另一侧朝向仪器的密封隔离腔，腔内一般充以基本上不可压缩的流体，例如充以硅油。隔离流体从隔离腔经过仪器中的通路向受隔离的压力传感器传递压力。随着隔离膜的挠曲，隔离流体流动而将工作流体的压力传递给受隔离的压力传感器。压力密封圈，例如用弹性材料制成的“O”形密封圈，设置在隔离膜的周围，工作流体则在受密封的条件下从入口凸缘通向隔离膜。在这种原先的工艺中，密封圈是压装在入口凸缘和隔离膜之间的。这种压装法妨碍着隔离膜与密封圈邻接部位的挠曲。因此，由压力密封圈在隔离膜周围形成的环形密封限制了隔离膜作用区的有效面积。

隔离流体会由于温度升高而膨胀。因此，由于工作温度的升高引起了隔离流体的膨胀，而隔离流体则封闭在仪器的密封隔离腔和通路内，隔离膜作用区就在有效面积部位相应挠曲以适应增大了的隔离流体体积。为了适应膨胀了的隔离流体体积，隔离膜内的应力增大了。在应力作用下隔离膜对受封闭的隔离流体施加压力，此压力为传感器所感受。传感器除感受工作流体的压力外，还感受着由隔离膜中的应力所造成的压力，因此，在感受的压力中存在着由温度引起的误差。这种压力测量误差一般正比于隔离流体压力变量和隔离膜移位时体积变量的比值（dp/dv）。由于dp/dv为隔离膜的一个参数，此参数是隔离膜作用区有效面积的主要函数，所以应尽量采用有效面积较大的隔离膜，使其更能适应隔离流体体积的变化，从而尽量缩小压力测量误差。例如，使可挠曲的有效面积的直径从1英寸增加到1.2英寸，圆形隔离膜的有效面积就能使由温度引起的压力测量误差缩小到原来的二分之一以下。

但在这种原先的隔离方法中，由于作用区的有效面积不可能大于压力密封圈以内的区域，密封圈的尺寸就成为一个限制因素，例如，将密封圈装在入口区内圆形的隔离膜上，而隔离膜的可挠曲的作用区的直径为1.25英寸，这样，在将密封圈压装在入口凸缘和隔离膜之间时，得出的作用区有效面积直径仅约1英寸。由于采用的固态压力传感器不断缩小，使隔离膜也受到了限制，又由于仪器壳体随之缩小，使隔离膜的可用空间也更有限。在压力变送器内，密封圈的尺寸还会受到连接用螺栓之间可用空间的限制，螺栓则用以将变送器连接到符合于工业标准的凸缘联管节上。

本发明涉及一种隔离装置，用以将管道中流体的压力，例如将工业用工作流体的压力，传递给仪器中的压力传感器，仪器则给出作为压力函数的输出信号。隔离装置通过入口构件，例如通过入口凸缘、凸缘联管节或集流管与管道连接。入口区设在装置中用以从管道引进流体。隔离部件装在入口区内，用以使工作流体与压力传感器隔离，同时又将工作流体的压力传递给传感器。隔离部件具有感受工作流体压力的作用区。密封部件装在入口区内隔离部件的周围，用以使工作流体在受密封的条件下从管道和入口构件通向隔离部件。支承部件装在入口区，用以使密封部件与隔离部件的作用区之间留有间距，使隔离部件的有效面积大体上等于整个作用区，使有效面积不致受密封部件的影响而缩小，从而在选定的压力密封件尺寸的条件下改善仪器的输出信号。