【中國(guó)儀表網(wǎng) 儀表專利】創(chuàng)意無(wú)極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利――用于過(guò)程變送器的阻火器。該專利由羅斯蒙特公司申請(qǐng)，并于2016年8月24日獲得授權(quán)公告。
　　
　　內(nèi)容說(shuō)明
　　
　　本發(fā)明主要涉及用在工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中的工業(yè)過(guò)程變送器。更特別地，本發(fā)明涉及用于工業(yè)過(guò)程變送器的阻火器。
　　
　　發(fā)明背景
　　
　　過(guò)程設(shè)備多用來(lái)監(jiān)測(cè)工業(yè)過(guò)程中使用的過(guò)程流體的過(guò)程參數(shù)，如壓力、溫度、流量和液位。例如，過(guò)程變送器通常用在工業(yè)制造設(shè)施中的多個(gè)位置，監(jiān)測(cè)沿著多種生產(chǎn)線的多種過(guò)程參數(shù)。過(guò)程變送器包括響應(yīng)于過(guò)程參數(shù)的物理變化產(chǎn)生電輸出的傳感器。變送器中的傳感器響應(yīng)于正被監(jiān)測(cè)的過(guò)程流體中的物理變化。
　　
　　工業(yè)過(guò)程變送器通常用在具有其中存在具有點(diǎn)燃可能性的多種氣體或化學(xué)物的環(huán)境的設(shè)施中運(yùn)行。例如，變送器通常在其中使用氫氣的天然氣處理工廠或設(shè)施中。可替換地，工業(yè)過(guò)程變送器可以用來(lái)監(jiān)測(cè)本身易燃的過(guò)程流體。為了確保整個(gè)設(shè)施的安全操作，確保工業(yè)過(guò)程變送器是防爆或防火的，以防止火焰能穿過(guò)變送器。
　　
　　用于防火密封液壓通道的常規(guī)配置，如在授權(quán)給Walish等并轉(zhuǎn)讓給明尼蘇達(dá)州( MN )Eden Prairie的Rosemount公司的美國(guó)專利No .4 ,970 ,898中描述的，包括機(jī)械加工出穿過(guò)諸如法蘭或管塞之類的變送器部件的長(zhǎng)且窄的圓筒形通路。法蘭或管塞通常包括不銹鋼板，其具有與提供防火通路所要求的合適長(zhǎng)度相稱的厚度。防火通路通常為該通路的長(zhǎng)度與直徑徑之比( L/D )以及該通道的周長(zhǎng)與面積之比( P/A )的函數(shù)。然而，適當(dāng)?shù)腖/D比通常使法蘭或管塞的厚度變厚到超過(guò)為結(jié)構(gòu)目的通常所要求的厚度。而且，為了機(jī)械加工出穿過(guò)這種厚板的小直徑通路，通常使用電火花加工( EDM )。然而，EDM操作產(chǎn)生熔渣層，熔渣層包括填充孔的一層材料，由板的再鑄造材料組成。熔渣臟且難以清理。熔渣還藏匿濕氣，這會(huì)例如通過(guò)改變傳感器的電介質(zhì)干擾壓力變送器和液壓系統(tǒng)的操作。EDM工藝相對(duì)于常規(guī)機(jī)械加工工藝，如鉆孔操作，也是昂貴的。因此，存在對(duì)工業(yè)過(guò)程變送器中的改進(jìn)的防火通路(特別是較便宜、較小且不貴的防火通路)的需求。
　　
　　發(fā)明內(nèi)容
　　
　　本發(fā)明涉及用于檢測(cè)過(guò)程控制系統(tǒng)中的過(guò)程變量的變送器。
　　
　　過(guò)程變送器包括變送器殼體、傳感器、變送器電路、通道和阻火器。變送器殼體具有內(nèi)部空間。傳感器設(shè)置在所述內(nèi)部空間內(nèi)，檢測(cè)工業(yè)過(guò)程的過(guò)程變量并產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。變送器電路設(shè)置在所述內(nèi)部空間內(nèi)并連接至傳感器。通道與傳感器連通并延伸穿過(guò)變送器殼體的內(nèi)部空間。該通道具有第一橫截面輪廓。阻火器定位在該通道中。該阻火器具有不同于第一橫截面輪廓的第二橫截面輪廓。阻火器在所述通道的內(nèi)部空間形成具有小于所述通道的第一橫截面輪廓的橫截面面積的橫截面面積的通路。本發(fā)明的隔離通路和阻火器組合相對(duì)于之前的阻火器和滅火通路實(shí)現(xiàn)了多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
　　
　　圖中的傳感器30包括具有柔性傳感器元件40的壓力傳感器。在一個(gè)實(shí)施方式中，柔性傳感器元件40包括如本領(lǐng)域已知的電容式壓力傳感器。例如，在授權(quán)給Frick等人的、轉(zhuǎn)讓給明尼蘇達(dá)州( MN )Eden Prairie的Rosemount 公司的美國(guó)專利No .6 ,295 ,875中描述了基于電容的壓力傳感器單元。
　　
　　在另一個(gè)實(shí)施方式中，柔性傳感器元件40包括本領(lǐng)域已知的應(yīng)變儀傳感器。例如，在授權(quán)給Moser等人的、轉(zhuǎn)讓給明尼蘇達(dá)州( MN )Eden Prairie的Rosemount公司的美國(guó)專利No .5 ,709 ,337中描述了應(yīng)變儀壓力傳感器單元。柔性傳感器元件40響應(yīng)于通過(guò)參考通路32提供至傳感器30的大氣壓力PA而移動(dòng)。柔性傳感器元件40還響應(yīng)于通過(guò)隔離通路34和連接件22提供至傳感器40的過(guò)程壓力P1而移動(dòng)。
　　
　　本發(fā)明的有益之處在于制造更容易且更便宜。可以使用常規(guī)機(jī)械加工操作代替更昂貴的EDM方法。常規(guī)加工的孔提供較干凈的通道，這減少了被捕獲在該通道中的灰塵和松散材料的量，從而減少了潛在的傳感器性能問(wèn)題，如變化的填充流體容量。EDM方法還提供了會(huì)捕獲濕氣并進(jìn)一步降低填充流體性能的多孔狀孔。而且，除了增加滅火流路的橫截面面積和周長(zhǎng)，與之前的設(shè)計(jì)相比，還可以減小由本發(fā)明提供的流路的長(zhǎng)度。
　　
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