CN100445699C - 基于内嵌式环形密封的压力装置 - Google Patents

Abstract

一种用于测量过程流体的压力传感器(10)，包括：管道(28)、电极(50)和隔膜(48)。管道(28)容纳过程流体。电极(50)整合于管道(28)的内壁。隔膜(48)至少部分地延伸过电极(50)并被配置以响应过程流体的压力而相对于(50)运动。电极(50)和隔膜(48)之间的电容与过程流体的压力有关。

Description

基于内嵌式环形密封的压力装置

技术领域

本发明涉及一种用于测量流体流动的压力或压差的压力传感器。更具体地，本发明涉及一种测量流体流动的压力或方向与流率(flow rate)的压力传感器。

背景技术

压力和流体流动传感器可使用在许多不同应用中。在工业过程控制环境中，例如，压力传感器可用于测量表压(gauge pressure)、绝对压力等。另外，流体流动传感器，例如可用于测量过程流体(process fluid)的流率并为流量指示器、控制和流动体积测定提供流动信号。

压差流动传感器通过测量横跨管内突跃(discontinuity)的压降而测量管内、容器(vessel)内或管道内的流体流率。形成突跃的一种方式是将流动限制部件或基本元件放入管中以产生所需要的压降。一种这样的流动限制部件为孔板，孔板限制流体流动并产生测量的压降。

典型的流率测量系统旋塞于包含在流动限制部件的任一侧的流体流动的管，测量每一旋塞处的压力，并使用外部压力传感器以获取压降。注有流体的脉冲或计量管将每一旋塞处的压力传递至外部压力传感器。

由于需要将外部传感器连接于管道，所以这样的系统具有相对高的安装成本。另外，在这样的系统中必须在管道被旋塞的位置设置附加的防泄漏装置，在安装时间和材料成本方面增加量安装成本。

在一些例子中，正由压力传感器检测的过程流体或气体需要高度洁净或超洁净环境。一种解决这样的安装要求的技术是使用隔膜将压力传感器与过程流体隔离。典型地，油充填(oil fill)将压力传感器连接于隔膜以便施加于隔膜的压力被施加于压力传感器。然而，此隔离技术会引起压力测量的误差。另外，在高度洁净的过程环境中，如果隔膜被损坏或密封被破坏(通过腐蚀或通过与流体流动内特殊物质的碰撞)，整体过程会被油充填所污染。在硅晶片制作的情况下，流量计必须是干燥的，即没有传递压力信号的充填流体。

发明内容

一种用于测量管道内过程流体的压力的压力传感器，具有电极和隔膜。电极与管道的内壁整体构成。隔膜至少部分地在电极之上延伸并被配置为响应于过程流体的压力相对电极移动。电极和隔膜之间的电容涉及过程流体的压力。

附图说明

图1是简化框图，显示了与流体成一支线地连接于加工厂中的管道的压力传感器；

图2是图1的压力传感器的拆卸的和放大的视图；

图3是在原处的本发明的内嵌式电容压差流量传感器的简化的横截面描述；

图4是电容元件的简化放大视图；

图5是原处的电容传感器的纵向横截面视图；

图6图示说明了沿图1中的线6-6截取的电容压力传感器的横截面视图；

图7是本发明的电容压力传感器的选择性实施例的侧视图；

图8是从图7中的虚线方框(S)示出区域取出的电容压力传感器的切掉部分的放大视图；

图9是本发明的选择性实施例，其中隔膜被加工以与传感器的内表面齐平，并且绝缘器与电容电极从表面凹进。

图10和图11是根据本发明的各种实施例用于执行流率计算的电路的简化框图。

具体实施方式

压力传感器用于工业过程以监视和/或灵敏地控制过程。各种工业过程对于所有湿的材料(即，暴露于过程流体的材料)要求超高洁净度。例如，在半导体工业中所使用的加工步骤对于过程流体要求超高洁净处理程序。半导体工业遵循由SEMI(Semiconductor Equipment and MaterialsInstitute，Inc)制定的超高洁净材料处理的规范。这些准则说明了对于那些与过程媒介直接接触的元件的可接受的材料和表面条件。还有其它要求超高洁净准则的标准和产业，例如制药产业。

那些需要用于处理过程流体的超高洁净准则的产业倾向于抵制新的材料或表面引入过程中。典型地，新材料的使用需要长时间的证明和测试过程。证明之后，该产业必须发展新材料或表面不向过程增加不洁的信任级。

通常，目前用于测量超高洁净度过程中的压力的压力传送器在它们的压力测量中具有一些误差级。误差的一个来源是压力传感器必须遵照超高洁净度准则的要求。这需要引入将压力传感器与过程流体物理地隔开的隔膜。误差的另一来源简单地来自压力传感器的配置和特性。本发明提供一种使用优选地用于超高洁净度过程的高精度细长的压力传感器的技术。

本发明是一种内嵌式(in-line)压力电容传感器。在一个实施例中，传感器测量压差以确定流率。该说明性系统利用第一电容传感器获取的上游测量值和第二电容传感器获取的下游测量值。然后两个测量值相减以得到与流体的流率成比例的压差。

根据本发明的一个实施例，薄隔膜被形成并在具有固定电容偏板的绝缘体之上焊接于管道的内表面上。隔膜以环状定位并围绕管道的内部半径的整个圆周被连接。当管道中的压力改变时，隔膜相对于形成在绝缘体上的固定电容偏板运动。绝缘体可由玻璃或任何其它电绝缘材料制成。同心隔膜的运动表现为由隔膜和固定的电容偏板之间的距离改变而直接引起的电容的改变。

图1描述了过程设备的实例并图示说明了可使用本发明的电容差式流量传感器10的环境。流动传感器(flow sensor)10与管道12成一直线地安装。流体以箭头(A)所示方向流过管道12。流动传感器10检测流体压降，所述流动压降可用于确定穿过管道12的流体流动的流率。此处所使用的术语“流体”和“流体流动”既指液体也指气体。因而流体流动可以是液体或气体的流体流动。

流动传感器10经由导线(lead)14电线地连接于控制系统16或其它处理电子装置。这样的电气连接可产生于两线式控制回路14、无线通信连接或经由任意通信装置。控制系统16典型地遥控地位于加工厂的控制室18中。可选择地，控制系统16被分布以便控制系统16存在于多于一个的位置中(虚线所示的控制室18)。

控制系统16可被配置以监视从流动传感器10接收的与流动相关的信息和/或经由通信连接控制流动传感器10。

由流动传感器10产生的流率信号指示流体流动的流率以及它的方向。例如，如果流率信号是模拟信号(4-20mA)，流体流动的流率和方向可由信号的量指示。例如，零流率可由12mA的电流量指示。在负方向移动的流体流动或负向流体流动可由电流量小于12mA“零流率”量的流率信号所显示。正流体流动可由电流量大于12mA“零流率”量的流率信号显示。流率信号的量和零流率量之间的差别可用于确定正流体流动流率或负流体流动流率。例如，流率信号的量和零流率量之间的差别的增加指示正流体流动流率或负流体流动流率的增加。

虽然难以看见图1中所示实施例的细节，但是流动传感元件10包括两个环形电容传感器环，经由法兰22被流动限制部分(流量限制部分)20(压降元件)连接于管道12。使用紧固件26将管道12和流动限制部分20的法兰22连接。紧固件26可以是诸如铆钉、螺栓、螺钉和螺母等任意紧固装置。在优选的实施例中，紧固件26穿过限制部分20的法兰22上的开口并穿过设置在管道部分12的法兰22上的对应的开口被螺纹地连接，例如使用螺栓和螺母。

如图2中所示，传感器元件10具有由流动限制部分20隔开的两个电容压力传感器28。如图所示，在此实施例中，管道12设置有法兰24，所述法兰24与管道12整体地形成并且具有与对应的管道部分12直径相同的开口30。因此，管道12的两部分以开口30终止于法兰24处。

管道法兰24和法兰22分别设置有紧固件开口32和34。每一紧固件开口32、34完全地穿过法兰24、22延伸并且使每一紧固件开口32、34的尺寸适合容纳紧固件36。紧固件可穿过管道法兰24上的开口32、穿过电容压力传感器28上的开口38并穿过设置在流动限制元件20的法兰22上的对应的开口34而延伸。螺纹紧固件36然后可使用锁紧螺母40固定于适当位置，所述锁紧螺母40可被拧紧于螺纹紧固件上。可以理解，包括焊接的其它紧固方法也可被使用。

在此实例中，电容压力传感器28为具有外壳42和法兰组件44的圈环，所述外壳42和法兰组件44限定开口46，所述开口46被设计以与流体流动(A)成一直线地定位并且使所述开口46的尺寸适合与管道12的开口30匹配。法兰组件44具有开口34，使所述开口34的尺寸适合容纳螺纹紧固件36(如前所述)。柔性圆筒或隔膜48延伸圈环状传感器28的内壁的整个圆周。电容电极50设置在绝缘衬底(如图3中所示)内，所述绝缘衬底位于隔膜和圈环状压力传感器28的内壁之间。

当过程流体流过装配件时，压力引起隔膜移动，其表现为电容的改变。压力通过360°的隔膜被有效传递。电容的改变然后可经由导线14上的电信号被传递。

由于电容隔膜围绕传感器28的内部延伸360°并且由于开口46的尺寸适合配合管道部分12的开口30，所以没有聚集固体的位置并没有堵塞的开口。流动过程连续地清洗隔膜48，确保可靠并精确的压力读数。

在压差流量计的实施例中，流动限制部分20可设置有流动限制元件(图3中所示)，所述流动限制元件有效地使流体流动的流动通道变窄，引起压力穿过限制元件下降。两个传感器28然后测量限制元件的任一侧的压力，并且它们的测量值可被相减以确定压差。

图3简要地显示了管道12内流动传感器10的一个实施例。流动传感器10大体包括夹在两个电容压力传感器28之间的流动限制部分20。压力传感器28和流动限制部分20与流体流动(A)成一直线地定位。

如图所示，来自管道部分12的法兰24经由螺纹紧固件36，用两端的带螺母40，可拆卸地连接于来自流动限制部分20的法兰22。电容压力传感器28被定位于管道12和流动限制部分20之间，更具体地，在法兰24和法兰22之间。传感器28的开口46分别地与法兰24和22的开口30、31配合。因此，管道12、传感器28和流动限制部分20之间的连接被机械加工以几乎精确地配合。

柔性隔膜48连接于传感器28的内壁，并离开内壁延伸入流体流动中。假设密封形成和焊接技术满足超洁净过程的要求，隔膜28可通过焊接或其它已知连接方法被连接。焊接点被放大以便可看见它们并且焊接点由附图标记52示出。通常，焊接点52将优选为非常小。

在优选的实施例中，隔膜48使用电阻扫描(resistance scan)焊接技术连接于管道12。在另一优选实施例中，隔膜48使用激光焊接技术连接于管道12。附加的电抛光处理可用于精加工表面，这取决于处理规范所要求的光洁度。通常，可使用能够产生密封连接并能够在流体压力下保持密封的任意连接技术。

绝缘体54被设置在传感器28的内壁内，并且电容电极(capacitivelead)50被定位在绝缘体54上。电气导线14从电容电极50延伸并穿过绝缘体54延伸出传感器28。由流体流动的压力引起的隔膜48的偏转将作为来自导线14的电信号被读取。

通过在传感器28的法兰组件44上设置开口，管道法兰24和流动限制部分法兰22的开口30和31与传感器28的开口46配合或匹配，而无须现场工人进行位置调整。

最后，应当注意到，流动限制部分20具有流动限制元件21，所述流动限制元件21使流体流动路径变窄。据体而言，流体流动(A)朝咽喉部分(throat portion)23前进，穿过狭窄通道27朝向咽喉部分25前进。狭窄通道27在对称的咽喉部分23、25之间延伸。可以理解，流动限制元件可以是现有技术中已知许多如此类型中的一种，包括孔板、文丘里管或层流元件。

在流动限制元件21的上游侧压力增加，并且在元件21的下游侧压力减小。因而流动限制元件可被视为“压降元件”，并且电容传感器28被定位以测量上游压力和下游压力从而确定压降元件的压差。

图4图示说明了传感器28的电容电极的放大视图。如图所示，电容电极50被形成在绝缘体54的表面上。绝缘体54可由玻璃、陶瓷或任何其它电绝缘材料形成。

隔膜48优选地由导电材料形成，并且被电接地于传感器28的表面并间接地接地于管道12。以此方式，电容基于以距离(d)隔开的电容电极50和隔膜48的相对地(relative ground)之间的势差被测量。得出的电容根据以下公式计算：

$C=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_{0}A}{d}=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_{0}2\mathrm{\πRW}}{\stackrel{\‾}{d}},$ 其中R是开口46的内径，W是电容电极50在流体流动(A)的方向上的宽度，而d是隔膜相对于电容电极50的平均位移。因而，电容的改变围绕传感器28的内部的整个360°被测量。

最后，导线14被示为电导线14A和温度传感器导线14B。基于具体的实施例，导线14A和14B可能需要被屏蔽以防止杂散电容(straycapacitance)。具体而言，如果电子设备独立于传感器，电线需要被屏蔽并且必须有驱动电路以平衡电容。如果电子设备包括于传感器中，那么导线14A和14B可不需要被屏蔽(至少在传感器外壳中)。

如图所示，为了对与温度相关的误差进行控制，温度传感器56被设置以检测感应元件的温度。温度传感器56可以是电阻式温度传感器或热敏电阻器。温度传感器56可被嵌于绝缘材料54中或可紧密连接于管道的外部(如图5-6中所示)。

应当注意到，需要干式传感器(dry sensor)使用于超洁净过程中。换言之，不像现有技术的内嵌式传感器，没有流体或气体被设置为隔膜48和电容电极50之间的电介质(dielectric)。优选地，隔膜48将电容电极50和绝缘体54与流体流动密封，并且隔膜48足够牢固以保持真空。因而，如果隔膜48的密封将腐蚀或如果隔膜变得破损，没有污染物质或致污物会泄漏入过程流动中。

在所示的实施例中，由于隔膜48围绕管道12的整个内圆周延伸，因此隔膜48上的压力被均匀地分布，使得可使用更薄的隔膜。另外，由于不考虑破坏隔膜的微粒(由于本发明旨在使用在超洁净过程中)，因此可使用相对薄的隔膜48。更薄的隔膜48通常对于压力变化更敏感，容许改进的精度。因而，隔膜48的厚度(τ)部分地依赖于隔膜上的压力(力)的平衡。

如果隔膜48以环状结构围绕管道12的内部延伸，那么薄隔膜48将起作用。然而，如果隔膜围绕管道的内部的一部分路径延伸，那么需要较厚的隔膜48。另外，为了获得合理精确的测量值，必须将第二电容传感器与第一传感器相对地放置。最后，为了获得围绕整个内径的多个压力读数，可围绕管道12的内部放置多个环状结构的电容器。

图5是透视横截面，图示说明了传感器28的隔膜48优选地围绕电容传感器28的内表面延伸360°。绝缘体54设置有电容电极50。绝缘体54和电极50，如隔膜48，围绕传感器28的整个内表面延伸以提供360°的电容传感器。在此实施例中，温度传感器56被定位于绝缘体54中以提供传感器主体的温度。

图6显示了本发明的一个实施例的传感器主体42的横截面视图。如图所示，绝缘元件54围绕外壳的整个内表面延伸。电容电极50被布置在绝缘元件的顶部上(仅为图示说明目的)。在实际中，电容电极50将被嵌入或凹入绝缘元件54的表面中。隔膜48围绕外壳42的内部延伸360度并且与电容电极50分开距离(d)。

在此实施例中，温度感应元件56被定位于绝缘元件54内。电导线14A将电容电极连接于更大的网络，并且温度导线14B将温度传感器56连接于更大的网络。

如这里所述，术语“导线”可包括多于一根电线，例如导线14A和14B每一根可为两个线路回路(wire loop)。可以理解，图1-图6提供本发明的图示说明，但不必按比例作图。为了更容易看清，一些元件被放大。另外，例如，参照图5，为了简明仅显示传感器28的一部分。可以进一步理解，虽然显示了一个使用两传感器以测量压差的实施例，但是也可使用一个传感器测量绝对压力对或表压。

图7展示了流动传感器10的选择性实施例，其中电容传感器28形成有作为单独单元的流动限制部分20。在此实例中，与管道12的连接可以是焊接连接58以代替法兰。另外，流动传感器10的组装需要附加的焊接。

例如，图8图示说明了从对应于框S的图7的流动传感器10切下的部分。如图所示，焊缝60在流动方向纵向地延伸。对应的焊缝存在于传感器28的另一侧。在此实施例中，隔膜48、电容电极50和绝缘体54的每一个需要作为两个元件被组装，在对半部分被焊接在一起之前连接于外壳42的每一纵向对半部分。隔膜48到传感器外壳42的内壁的连接部分的焊缝52被放大。

图9是本发明的另一实施例。如图所示，隔膜48被形成为与传感器28的内部的表面相连续。在此实施例中，绝缘体54远离流动路径凹入并且电容电极50被嵌入绝缘体的表面中并与绝缘体的表面齐平。以此方式，电容电极50与隔膜48分开距离(d)，并且隔膜的偏转再次改变电容。特别是接地的隔膜48的偏转改变隔膜48和电容电极50之间的距离，产生代表流体流动的压力的信号。

在现有技术中，这样的凹入腔将被注入用于将压力传递至压力传感器的充填流体。由于此发明旨在用于超洁净过程环境中，因此这样的充填流体意味着潜在的污染物。相反，隔膜48和电容电极50之间的电介质优选为真空。

温度传感器56穿过绝缘材料延伸到隔膜上，用于感应流体流动温度。作为选择，温度传感器可布置于传感器内的其它位置。

与前述实施例一样，图9的实施例围绕传感器元件28的整个内表面延伸360°，提供流体流动压力的360°电容测量。

通常，可以理解，流动限制部分20是双向的，在流体流动内形成突跃，所述突跃当流体流过障碍物(流动限制元件21)时在流体流动内产生压降。压降的产生从第一传感器到越过流动限制元件21的第二传感器被测量。当第一传感器28处的压力大于第二传感器28处的压力时，正压降被测量。正压降指正流体流动或从左移动到右的流体流动或从第一传感器28移动至第二传感器28的流体流动。当第一传感器28处的压力小于第二传感器28处的压力时，负压降发生。负压降指负流体流动或从右移动到左的流体流动或从第二传感器移动至第一传感器的流体流动。压降的量越大，流体流动的流率越快。结果是，压降既指示了流体流动的方向又指示了流体流动的流率。本领域普通技术人员将理解，许多不同形式的流动限制部分20可用于产生所需要的压降。这些包括，例如，具有同心孔和偏心孔的孔板、无孔的板、由形成顶点的两个不平行的面构成的楔形元件、或其它通用的流动限制部件。

因而，在压差实施例中，流动传感器10将电容压力传感器28与流动限制部分20结合在一起以形成可与流体流动成一直线定位的单个单元。

再次参照图1，压差流动传感器10通过将电容压力传感器28连接于流动限制元件21的两侧的压力以测量流动限制部件20的压降。通常，压差流动传感器10产生压力信号，所述压力信号表示限制元件21的压降并且所述压力信号被提供至处理电子设备以计算流体流动的流率。

由于本发明的流动传感器10不使用脉冲管道(impulse line)或充填液体，所以流动传感器10对于位置不敏感。作为结果，压差流动传感器10的该实施例可被移动而不必重新校准。

本领域的普通技术人员将理解，本发明的电容压力传感器也可被配置以测量绝对压力、计示压力等。相似地，由于传感器不利用脉冲管道或充填流体，因此电容传感器对位置不敏感。因此，电容压力传感器可被移走而不需要重新校准。

图10是处理电路或处理电子装置62的一个实施例的简化方框图，本发明使用所述处理电路62以产生指示流体流动的方向和流率的流率信号。此处，电容压力传感器28向处理电路62提供压力信号，所述压力信号指示流动限制部分20的压降。处理电路62大体包括模数(A/D)转换器64，微处理器66和输入/输出(I/O)端口68。A/D转换器64将从压差传感器28接收的压力信号数字化并将数字化的压力信号提供至微处理器66。微处理器66被配置以利用压力信号的符号(sign)确定流体流动的方向；正向或反向。微处理器66进一步被配置以作为数字化压力信号的绝对值的函数计算流体流动的流率。例如，微处理器66可利用以下公式计算质量流率(Q_m)和体积流率(Q_v)：

$Q_m={\mathrm{NC}}_{d}Y\frac{d^2}{\sqrt{1-{\mathrm{\β}}^4}}\sqrt{\mathrm{\ρh}}$ $Q_v={\mathrm{NC}}_{d}Y\frac{d^2}{\sqrt{1-{\mathrm{\β}}^4}}\frac{\sqrt{h}}{\sqrt{\mathrm{\ρ}}}$

其中：

Q_m＝质量流率(mass flow rate)

Q_v＝体积流率(volumetric flow rate)

N＝单位转换系数(units conversion factor)(常数)

C_d＝基本原件流出系数(primary element discharge coefficient)(与咽喉部分的几何尺寸有关)

Y＝气体膨胀系数(对于液体Y＝1.0)

d＝基本元件咽喉部分直径

β＝基本元件比压(beta ratio)(咽喉部分与管道部分的比例)

ρ＝流体密度

h＝由压差传感器22所测量的压差的绝对值。

微处理器66被进一步配置以通过I/O端口68产生流率信号，所述流率信号指示流体流动的方向和流率。如前述，流率信号可被发送至控制系统16(图1)。

在本发明的一方面中，由电容压力传感器28产生的压差信号作为输出被提供，所述输出被用于校正诸如那些由测量中的尖峰信号引起的误差。当使用本发明作为液压流体的流动的函数测量液压系统中的活塞位置时，这样的尖峰信号是成问题的。

如图11中所示，流动传感器10的另一实施例包括温度传感器56，所述温度传感器56可被用于测量流体流动的温度和/或电容压力传感器28的操作温度。温度传感器56可以是，例如电阻式温度检测器(RTD)或其它合适的温度感应装置。温度传感器56被配置以产生指示所感应温度的温度信号，所述温度信号在A/D转换器64处被提供至处理电子设备62。A/D转换器64数字化温度信号并且将数字化的温度信号提供至微处理器66。微处理器66可被配置以利用数字化的温度信号以执行诸如粘度和密度计算的各种流体参数计算，计算结果被微处理器66所利用以计算流体流动的流率。另外，微处理器66可利用温度信号对接收自电容压力传感器28的压力信号提供温度补偿。微处理器66可产生指示作为压差信号和温度信号的函数的流体流动的流率的流率信号，所述流率信号通过I/O端口68被馈送至其它处理电路，例如至控制系统16等。

尽管已说明的本发明大部分关于围绕管道的内周延伸的单个电容传感器，但是其它电容传感器和电容器的布置也是被预期的。例如，电容传感器可由多个彼此对齐并围绕管道的内圆周延伸的电容器形成。可选择地，电容器可仅围绕管道的内圆周的一部分延伸。在另一实施例中，电容器可被布置在管道的相对侧，等等。

尽管以与电容压力传感器分开的流动限制元件说明了本发明，但可使电容压力传感器的隔膜用作流动限制元件。在此实施例中，电容传感器可具有不同的流出系数(discharge coefficient)和不同的对应流动特性。

在一个实施例中，压差计未设置流动限制元件。隔膜48从管道的壁延伸入流体流动中。在此实施例中，隔膜需要沿着隔膜的一部分被加固从而担当流动限制元件并从而保持流动限制。在加固部分的任一侧的隔膜的一部分可响应于流体压力而偏转。此实施例也会需要不同于前述实施例的流动特性和流出系数。

虽然参照优选的实施例已说明本发明，但是本领域的普通技术人员将认识到，在不背离本发明的精神和范围下，可对于形式和细节做出改变。例如，可使用任意类型的内嵌式配置的电容传感器。另外，本发明既可应用于压力(绝对压力、计示压力等)也可应用于压差(流动)装置。

Claims (26)

1.一种用于测量过程流体的压力的压力传感器，包括：

管道或容器，所述管道或容器用于容纳过程流体；

电绝缘体，所述电绝缘体在所述管道或容器的内壁之上延伸；

电极，所述电极与所述电绝缘体成整体；和

隔膜，所述隔膜至少部分地在所述电极之上延伸，并且与所述管道或容器的内壁齐平地配合并大致平行于穿过所述管道或容器的过程流体流，并且所述隔膜被配置以响应过程流体的压力而相对于所述电极运动；

其中：

所述电极和所述隔膜之间的电容与过程流体的压力相关。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其中：

所述绝缘体和所述电极部分地围绕所述管道或容器的内壁延伸。

3.根据权利要求2所述的压力传感器，其中：

所述隔膜部分地围绕所述管道或容器的内壁延伸。

4.根据权利要求1所述的压力传感器，进一步包括：

温度传感器，所述温度传感器与内壁成整体以测量流体温度并产生指示流体温度的温度信号。

5.根据权利要求4所述的压力传感器，进一步包括：

处理电子装置，所述处理电子装置适合于产生作为温度信号的函数的压力信号。

6.根据权利要求1所述的压力传感器，其中：

所述绝缘体和所述电极完全地围绕所述管道或容器的内壁延伸。

7.根据权利要求6所述的压力传感器，其中：

所述隔膜完全地围绕所述管道或容器的内壁延伸。

8.根据权利要求1所述的压力传感器，进一步包括：

测量电路，所述测量电路适合于产生基于所述电容的压力信号。

9.根据权利要求1所述的压力传感器，进一步包括：

无线收发器，所述无线收发器安装于外壳并电气地连接于所述电极以无线地传递压力信号。

10.根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述电极和所述隔膜形成第一电容器，并且所述压力传感器进一步包括：

流动限制元件，所述流动限制元件从所述管道或容器的内壁延伸入过程流体中；和

第二电容器，所述第二电容器具有与内壁成整体的第二电极和第二隔膜，所述第二隔膜至少部分地在所述第二电极之上延伸并且所述第二隔膜被配置以响应过程流体的压力而相对于所述第二电极运动。

11.根据权利要求1所述的压力传感器，其中：

所述隔膜延伸离开内壁而延伸入过程液体中。

12.根据权利要求1所述的压力传感器，其中：

所述隔膜与所述管道或容器的内壁齐平并且所述绝缘体和所述电极凹入所述内壁中。

13.根据权利要求1所述的压力传感器，其中：

所述电绝缘体包括玻璃。

14.根据权利要求1所述的压力传感器，其中：

所述电绝缘体包括陶瓷。

15.根据权利要求1所述的压力传感器，其中：

所述隔膜通过焊接被密封于所述管道或容器。

16.一种用于测量管道中的过程流体的压差的压差传感器，包括：

流动限制元件，所述流动限制元件与所述管道成整体并且当所述流动限制元件与流体流成一直线地放置时所述流动限制元件适合于产生压降；

第一电绝缘体，所述第一电绝缘体与所述管道的连续部分成整体；

第一电容器，具有第一电容并包括第一电极，所述第一电极与所述第一电绝缘体成整体并被定位于所述流动限制元件的上游并与过程流体成一直线地定位；

第二电绝缘体，所述第二电绝缘体与所述管道的连续部分成整体；

第二电容器，所述第二电容器具有第二电容并包括第二电极，所述第二电极与所述第二电绝缘体成整体并被定位于所述流动限制元件的下游并与过程流体成一直线地定位；

其中所述第一电容和所述第二电容与过程流体的压力有关。

17.根据权利要求16所述的压差传感器，进一步包括：

处理电子装置，所述处理电子装置适合于产生指示作为所述第一电容和所述第二电容的函数的过程流体的方向和流率的流率信号。

18.根据权利要求16所述的压差传感器，其中：

所述第一电容器包括：

隔膜，所述隔膜至少部分地在所述第一电极之上延伸并且所述隔膜被配置以响应过程流体的压力而相对于所述第一电极运动；

其中所述第一电容在所述第一电极和所述隔膜之间并且所述第一电容与过程流体的压力有关。

19.根据权利要求16所述的压差传感器，其中：

所述流动限制元件具有狭窄流体流动通道，所述狭窄流体流动通道在对称的第一咽喉部分和第二咽喉部分之间延伸。

20.根据权利要求16所述的压差传感器，进一步包括：

温度传感器，所述温度传感器适合于感应流体流的温度和压力传感器的操作温度中的至少一个温度，并且所述温度传感器适合于产生指示所感应温度的温度信号。

21.根据权利要求20所述的压差传感器，其中：

所述流率信号是所述温度信号的函数。

22.根据权利要求16所述的压差传感器，其中：

所述第一电容器和所述第二电容器中的每一个都至少部分地围绕所述管道的内壁延伸。

23.根据权利要求16所述的压差传感器，其中：

所述第一电容器和所述第二电容器中的每一个完全地围绕所述管道的内壁延伸。

24.根据权利要求16所述的压差传感器，其中：

所述第一电绝缘体和所述第二电绝缘体包括玻璃。

25.根据权利要求16所述的压差传感器，其中：

所述第一电绝缘体和所述第二电绝缘体包括陶瓷。

26.根据权利要求18所述的压差传感器，其中：

所述隔膜通过焊接被密封于所述管道。

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