CN100565151C - 相对压力测量变送器 - Google Patents
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Abstract
提供了一种相对压力测量变送器，其抵抗潮气入侵。变送器包括：外壳(7)、安排在外壳(7)中的插入物(17)、外壳(7)和插入物(17)之间存在的间隙(23)、相对压力传感器(5)以及连接至相对压力传感器(5)的参考压力提供线路(29)，该线路引入插入物(17)，通入插入物(17)的外壁(31)并且具有经由插入物(17)中的开口与间隙(23)相连的内腔；其中外壳(7)具有贯穿孔(43)，间隙(23)经由它与相对压力测量变送器的环境相通。
Description
技术领域
本发明涉及一种相对压力测量变送器，具有外壳、相对压力传感器和连接至相对压力传感器的参考压力提供线路，相对压力传感器经由该线路通过贯穿外壳的孔与相对压力测量变送器的环境相通。
背景技术
在压力测量技术中，在压差、绝对压力和相对压力测量变送器之间有所不同。压差测量变送器用于测量两个不同压力之间的差。在绝对压力测量变送器的情况中，待测压力被绝对地检测，即，作为相对于真空的压差。至于相对压力测量变送器，待测压力以相对于参考压力的压差的形式检测。通常，参考压力是在相对压力测量变送器所处位置处存在的环境压力。在大多数应用的情况中，这是在使用位置的大气压。然而，如果传感器安装在例如正压或负压空间中，那么参考压力是空间中存在的内部压力。
在一些现有的相对压力测量变送器的情况中，参考压力供应从相对压力传感器延伸到外壳中的内部空间并在那里终止。于是外壳具有引导至外部的孔，经由该孔将参考压力供应连接至相对压力测量变送器的环境。
孔通常与过滤器相连，后者用于防止潮气入侵。
然而，依赖于环境温度，总是有一定部分的在围绕相对压力测量变送器的介质中包含的潮气，该介质是空气或气体。通常的商用过滤器不能完全滤除这种潮气。于是，通过围绕相对压力测量变送器的介质的交换，潮气可以通过过滤器进入内部空间。外壳的内部空间越大，在这种情况中交换的介质的量越大，并且相伴随地，入侵的潮气越多。
如果环境温度高于外壳内部的温度，那么外壳内会低于露点，这导致形成沉积在外壳内部的冷凝。冷凝在外壳中积累。
在外壳中可能存在电子电路并且压力传感器通常对于潮气非常敏感。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种相对压力测量变送器，其保护不受潮气入侵。
为此，本发明在于一种相对压力测量变送器，包括：
传感器模块；
安装在所述传感器模块中的相对压力传感器；
部分围绕所述传感器模块的外壳；
安排在外壳中的插入物，其中该插入物具有底面，该底面具有第一开口；
在外壳和插入物之间存在的间隙，其中所述间隙是圆柱形的，并且所述间隙由在外壳和插入物之间夹紧的两个密封限制；
参考压力提供线路，其中所述参考压力提供线路包括与所述相对压力传感器紧密相连的小管，其中所述小管从所述相对压力传感器的参考压力侧引出所述传感器模块并穿过所述插入物的所述底面中的所述第一开口进入所述插入物，
其中所述参考压力提供线路通过所述插入物的外壁并具有内部空间，该内部空间经由在插入物中的第二开口与所述间隙相连，
其中外壳具有贯穿的孔，所述间隙通过所述孔与相对压力测量变送器的环境相通，
其中插入物由防潮塑料制成，
其中在插入物的内部提供电子电路，并且
其中在插入物的内部提供导电层，该导电层围绕插入物的内部空间，以保护电子电路免受电磁干扰。
在进一步的发展中，在外壳和插入物之间夹紧的两个密封限制间隙。
在进一步的发展中，在孔和开口之间的间隙中的直接连接包括环形段，其围绕外壳或插入物的纵轴。
在一个实施例中，孔具有至少6mm的长度，并且销插入孔。
在一个实施例中，开口由防潮的透气过滤器关闭。
本发明的一个优点是，参考压力供应总体上与外壳的内部空间相比体积非常小。体积基本上由参考压力提供线路的内部体积和间隙的内部体积形成。小的体积提供了这样的优点：在内部体积和环境之间交换的介质量较小。
另一个优点是，参考压力供应具有较长的长度。它从孔开始，贯穿间隙和参考压力提供线路的整个长度，引至相对压力传感器。在靠近相对压力传感器的介质和围绕相对压力测量变送器的介质之间，基本上不发生交换，因为交换要经历很长的距离并且路径上单位距离的可用体积很小。相反，参考压力的传递仍然基本未被削弱地发生。
然而入侵的潮气将在孔附近的区域，特别是在间隙中聚集，并且适当时在那里冷凝。由于插入物由防潮材料制成，这没有经历负面影响。进一步的优点是，间隙由两个密封密封。所以，可能侵入间隙的潮气既不能进入插入物内部，又不能进入间隙之外的外壳内部空间。于是，相对压力传感器和插入物内部存在的任何电子电路都受到对于潮气的保护。
另外，密封提供了以下优点：间隙可以以非常简单的方式构造，并且插入物由两个密封固定在外壳中。
附图说明
现在根据如图详细解释本发明及其进一步的优点，附图中展现了实施例，相同的元件具有相同的附图标记。
图1显示了相对压力测量变送器的截面；
图2显示了其外壳的截面；和
图3显示了其插入物的截面。
具体实施方式
图1显示了本发明的相对压力测量变送器的截面。相对压力测量变送器包括过程连接1、安装在传感器模块3中的相对压力传感器5、和部分围绕传感器模块3的外壳7。图2显示了外壳7的截面。
作为相对压力传感器可以使用例如电容陶瓷传感器或半导体传感器，例如多晶硅传感器。在所示实施例中，示意性表现了半导体传感器，在其之前放置化学密封9。化学密封9使用分离膜11在模块前面直接密封传感器模块3，待测压力p作用在分离膜上。待测压力p被通过化学密封9传输到相对压力传感器5上。
过程连接1与传感器模块3紧密相连，例如旋接。它用于在测量位置固定相对压力测量变送器，并且具有贯穿中心轴的孔13。孔13通入腔15。分离膜11位于腔15与孔13相对的一侧上。在操作期间，待测压力p通过孔13施加至相对压力传感器1。
插入物17安排在外壳7中。图3显示了插入物17的截面。插入物17优选地由防潮材料，特别是塑料制成。在所示的实施例中，插入物17基本为罐状，即，具有由底面21闭合的圆柱部分19。
环形围绕间隙23位于外壳7和插入物17之间。在所示实施例中，外壳7和插入物17都是基本上圆柱形的，所以它们之间的间隙23也具有基本圆柱形的形式。
间隙23以在外壳7和插入物17之间夹紧的两个密封25限制。密封25是环状的。为了容纳密封25，插入物17在其外侧具有两个环形围绕槽27。
参考压力提供线路29连接至相对压力传感器5，该线路引入插入物17并通入插入物17的外壁31。
在所示实施例中，参考压力提供线路29包括与相对压力传感器5紧密相连的小管33，其从相对压力传感器5的参考压力侧引出传感器模块3，并且穿过插入物17的底面21进入插入物17。为了它，在底面21中提供开口35。
在插入物17中，软管37的第一末端压密地连接在小管33上。软管37例如由硅制成。小管33延伸入软管37。
插入物17在参考压力供应29的开口的区域中具有径向向内延伸入插入物17底面21的盲孔39。在插入物17内部，在插入物17的底面21上内嵌小管41，其通入盲孔39。在这样形成的开口，底面21也具有开口，小管41的内部空间通过该开口与盲孔39的内部空间相通。软管37的第二末端压密地连接至小管41。软管37例如被压在小管41上。
盲孔39在插入物17的外壁31中形成开口，参考压力供应27的内部空间经由它与间隙23相通。
外壳7具有贯穿的孔43，通过它将间隙23以及参考压力供应29与相对压力测量变送器的环境相通。
可以将孔43直接相对盲孔39的开口放置。然而，更加具有优点的是将孔43与盲孔39的开口移位地放置。以这种方式，参考压力供应29的有效长度增大。优选地，孔43和盲孔39的开口之间的间隙23中的直接连接在围绕插入物17或外壳7的纵轴L的环形段上延伸。在本实施例中，两个纵轴L相同。
在外壳7中的孔43位于插入物17与开口相对侧上的情况中，得到最长的路径长度。
优选地，孔43具有至少6mm的长度。这例如通过在孔43的区域中外壳7相应的壁厚而实现。如果使用壁厚较小的外壳7，可以这样实现这个长度，即，令孔43的纵轴相对于在外壳7上位于孔43的区域中的切线的垂线移位定向。例如金属的销46设置在孔43中。在孔43和销46之间是间隙，可以经由该间隙通过孔43进行压力均衡。销46固定在孔43中。这是例如通过使用进入孔43的弯曲销46完成的。
孔43和销46形成火焰击穿阻挡层。这种火焰击穿阻挡层特别是对于在有爆炸危险的地区的应用情况是需要的。
优选地，盲孔39的开口由防潮透气过滤器45闭合。为此适用的例如有金属、聚四氟乙烯(PTFE)或Goretex制成的过滤器。
电子电路47，例如用于相对压力传感器5的内嵌电子装置位于插入物17内部。为了保护电子电路47免受电磁干扰，插入物17内部具有导电层49，其围绕插入物17的内部空间。层49可以是例如涂覆在插入物内侧上的金属(例如铜)膜，或者金属漆。
Claims (3)
1.相对压力测量变送器，包括：
传感器模块(3)；
安装在所述传感器模块(3)中的相对压力传感器(5)；
部分围绕所述传感器模块的外壳(7)；
安排在外壳(7)中的插入物(17)，其中该插入物具有底面(21)，该底面(21)具有第一开口(35)；
在外壳(7)和插入物(17)之间存在的间隙(23)，其中所述间隙(23)是圆柱形的，并且所述间隙(23)由在外壳(7)和插入物(17)之间夹紧的两个密封(25)限制；
参考压力提供线路(29)，其中所述参考压力提供线路(29)包括与所述相对压力传感器(5)紧密相连的小管(33)，其中所述小管从所述相对压力传感器(5)的参考压力侧引出所述传感器模块(3)并穿过所述插入物(17)的所述底面(21)中的所述第一开口(35)进入所述插入物(17)，
其中所述参考压力提供线路通过所述插入物的外壁并具有内部空间，该内部空间经由在插入物(17)中的第二开口与所述间隙相连，
其中外壳(7)具有贯穿的孔(43)，所述间隙(23)通过所述孔(43)与相对压力测量变送器的环境相通，
其中插入物(17)由防潮塑料制成，
其中在插入物(17)的内部提供电子电路(47)，并且
其中在插入物(17)的内部提供导电层(49)，该导电层(49)围绕插入物(17)的内部空间，以保护电子电路(47)免受电磁干扰。
2.根据权利要求1所述的相对压力测量变送器，其中孔(43)具有至少6mm的长度，并且销(46)插入孔(43)。
3.根据权利要求1所述的相对压力测量变送器，其中所述第二开口由防潮透气的过滤器(45)关闭。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091202 |