CN101451895B - 压力变换器、监控压力变换器状态的方法以及压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压力变换器、监控压力变换器状态的方法以及压力传感器,其中用于确定处理介质(3a,3b)中至少一个压力(pa,pb)的压力传感器(2)的压力变换器,具有带分离隔膜(5a,5b)的罩(4)、至少一个第一压力传感元件(6a,6b)、接触介质(7a,7b)、至少一个第一连接元件(8a,8b)和至少一个第一密封件(9a,9b),其中,分离隔膜(5a,5b)将处理介质(3a,3b)与接触介质(7a,7b)分离,接触介质(7a,7b)向第一压力传感元件(6a,6b)传送由分离隔膜(5a,5b)确定的处理介质(3a,3b)的压力(pa,pb),并且其中第一密封件(9a,9b)收纳第一连接元件(8a,8b)以及其中罩(4)、分离隔膜(5a,5b)和第一密封件(9a,9b)形成第一压力室(10a,10b)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于压力传感器的压力变换器,用于确定具有罩、分离隔膜、至少一个第一压力传感元件和至少一个第一密封件的处理介质中的至少一个压力,其中,分离隔膜将处理介质从接触介质分离,接触介质把由分离隔膜确定的处理介质的压力传送给第一压力传感元件,第一密封件收纳第一连接元件并且其中,罩、分离隔膜和第一密封件形成第一压力室。本发明进一步涉及一种监控这样一种压力变换器状态的方法以及提供有这种压力变换器的压力传感器。
背景技术
这里讨论的此类压力变换器已被知晓很长时间,并且用于将处理介质中要确定的压力转换为可以被进一步处理的测量信号,例如,被显示或最广泛地被用在过程控制任务范围中。
基本用于测量处理介质中或分别在压力变换器的第一压力室中的压力,并且将压力转换为相应参数的物理效应是非常不同的,并且基于机械的或流体静力学原理,但通常基于显示可被测算的电效应的方法(举例来说,弹性压力传感探头,失真的电测量,偏移的电容测量,利用应力计的变形测量,电感或电容距离测量或压电、磁致弹性或电阻压力传感探头)。在这里描述的本发明的范围内,压力转换的确切方法并不重要。压力变换器是否是用于绝对、参考或相对压力测量的变换器也不重要;对于所有提到的压力变换器的类型来说,这里示出的所有考虑因素都能应用。
这里讨论的此类压力变换器的上述实施例主要用于保护压力变换器的内部,然而,特别地是保护压力变换器的压力传感元件不受腐蚀性处理介质的损害,此类压力变换器带有将压力变换器外部发现的处理介质从压力变换器内部分离的分离隔膜。为此,分离隔膜通常由例如不锈钢、镍基合金或钽等非常抗腐蚀的材料制成,其中,分离隔膜必须非常薄,例如在30μm到50μm范围内,从而将压力从处理介质传送到第一压力室中的主要为液体的接触介质,而不受分离隔膜影响,从而压力变换器的动态变化被尽可能减小。
取决于应用范围,压力变换器可以受到高机械载荷的影响,例如通过压力冲击、温度波动和化学腐蚀性处理介质,从而非常薄的并且因而机械性能敏感的分离隔膜被损坏到变漏程度,并且处理介质不能再被保持在远离压力变换器的内部。由于压力变换器提供的状态变化,或分别地,其中应用压力变换器的压力传感器通常在控制或调节范围内对过程起反作用,化学腐蚀性处理介质侵入压力变换器内部,通常导致压力变换器的破坏,这经常导致全过程中的显著干扰。
然而,处理介质渗入压力变换器的结果可能要严重的多,特别是当处理介质易燃或易爆时。这种情况下,如果它连接于电位,那么存在处理介质点燃第一压力室中的第一压力传感元件的危险,这是多数压力变换器的情况。最大的危险是在第一压力室中的第一压力传感元件上点燃的来自处理介质的火焰在第一压力室之外延伸至外部过程管道,这会导致处理介质的提供和传送处理的所有区域的爆炸。这种火焰的蔓延可以由第一压力室区域中适当的建设性措施来阻止;具有这种“火焰屏障”的压力变换器被认为是“ex-d”防爆。
然而,根据经验获知的更多的缺陷未被上述安全机构保护。有记载的、危险缺陷存在于第一压力室的第一密封件变漏,从而导致接触介质会从第一压力室泄漏出去,并且在对分离隔膜产生额外破坏的情况下,易燃的处理介质会通过第一密封件渗透,不受阻碍地通过第一压力室进入第一密封件另一边的与第一压力室相对的压力变换器区域。在与第一压力室相对的第一密封件的这边,通常有属于压力传感器的电路,因而处理介质在这里被点燃的几率更大。易燃的处理介质这里具有充足的空间以如此的量被点燃以至于上述安全机构不再能保证保护第一压力室区域中不爆发爆炸。特别地,第一密封件中的穿通孔成为导致泄漏的薄弱点,在穿通孔中穿过连接元件以允许例如第一压力传感元件与第一压力室外部的电连接。
发明内容
这样,本发明的目的是避免-至少部分地避免-已知压力变换器中的所述缺点,特别是允许检测第一密封件区域中的裂缝。
所述目的首先并基本上通过这里讨论的压力变换器来达到,其中在与第一密封件相对的第一压力室旁边提供第二压力室并且第二压力传感元件置于第二压力室中。该建设性措施使得也可以关于空间中的压力流动而监控与第一密封件相对的第一压力室旁边的空间,其具有特别高的爆炸危险。第一压力室的第一密封件中的泄漏总会出乎意料地引起第二压力室中压力的改变,该压力的改变可以由第二压力室中的第二压力传感元件检测到。
在本发明的特别优选的实施例中,设计压力变换器以便当第一密封件处于无裂缝密封状态时,第二压力室中的压力基本上独立于第一压力室中的压力。在这种情况下,由于第二压力传感元件记录压力,该压力显示了对第一压力室中压力的依赖,或在最简单的情况下,该压力仅仅是时移的,由此观察到第一密封件的泄漏。
在另一个实施例中,根据本发明的压力变换器设计为当第一密封件处于无裂缝密封状态时,第二压力室中的压力依赖于第一压力室中的压力。当由第二压力传感元件测量的第二压力室中的压力不再以预期方式响应于由第一压力传感元件测量的第一压力室中的压力时,该实施例开启了识别第一压力室的第一密封件中泄漏的可能性。本发明的实施例基于以下知识:压力从处理介质到第一压力室,到第一密封件,到第二压力室并一直到第二压力传感元件传递的路径是带有特殊缓冲传递行为的路径。该传递行为受到涉及的传递元件之机械几何条件改变的影响,并因而受到用于分离第一压力室和第二压力室的第一密封件之固定性改变的影响。由于由第二压力传感元件测量的第二压力室中的压力或快或慢或多或少地比由第一压力传感元件测量的第一压力室中的压力得到缓冲,因而第一密封件之固定性的改变一定是可观察的。
在本发明的另外的实施例中,第二压力室具有第二密封件,其中,第二密封件至少收纳第二连接元件和第二压力传感元件,和/或间接地,通过第二连接元件,特别地从第二压力室外,接触第一压力传感元件。
当所说第一压力室具有第一密封件且第二压力室具有第二密封件时,并不意味着这些密封件必须设计为与罩分离,相反它们可以设计在罩内或分别在罩壁中,从而罩以第一连接元件或分别以第二连接元件很好地封闭。
连接元件例如是用于分别接触第一压力传感元件或第二压力传感元件的电路点,然而,在差压传感器或用于以接触介质填充第一压力室的填充颈的情况下,它们可以是线管的连接点。然而,第一密封件和第二密封件也可以制成明显分离,其中第一密封件和第二密封件优选由陶瓷或玻璃制成,优选利用烧结法。取决于原材料,这种密封件为高抗性的,也抵抗腐蚀性的处理介质。
上述目的也可以通过根据本发明的监控压力变换器状态的方法来达到,其中压力变换器包括罩、分离隔膜、至少一个第一压力传感元件、接触介质,至少一个第一连接元件以及至少一个第一密封件,其中分离隔膜将处理介质与接触介质分离,接触介质将通过分离隔膜传送的处理介质的压力传递到第一压力传感元件,第一密封件收纳第一连接元件,其中,罩、分离隔膜和第一密封件形成第一压力室,并且其中第二压力室在与第一密封件相对的第一压力室旁边提供,以及第二压力传感元件设置在第二压力室中。应用在这种压力变换器上,根据本发明的方法首先并基本上提供了由第二压力传感元件确定的在第二压力室中的压力值与给定的压力值相比较,并且当为第二压力室确定的压力值分别超过给定值或预先确定的给定压力值的偏差时,则发出偏差信号。
根据本发明的方法利用了这样的事实:首先存在由第二压力传感元件测量第二压力室中与第一压力室相对的密封件一侧压力的可能性,并且因而分别将第二压力室中的压力或压力级数与给定压力值相比较。
在根据本发明的方法的一个特别优选的实施例中,不仅消去偏差信号,而且压力变换器,或者压力变换器的第一压力传感元件和/或第二压力传感元件被或者会被分别切换为无电位或确定电位。该措施阻止了渗入第一压力室和/或第二压力室的处理介质,由于第一压力传感元件和/或第二压力传感元件和/或其他位于第一压力室之外和第二压力室之外的电路部件的放电,而点燃。
当压力变换器以这种方式设计时:当第一密封件没有缺陷并处于密封状态时,第二压力室中的压力基本上独立于第一压力室中的压力,那么在该方法的优选实施例中,选择一个基本恒定的压力值作为给定压力值,特别是包括“正常”-例如预设-条件的值。与给定压力值的容许偏差优选地不是零偏差,而是位于接近该给定压力值的一个容许范围之内的与给定压力值的偏差。特别是测量偏差的范围,以使单独由温度差异引起的第二压力室中的压力波动不会导致发出偏差信号。
然而,当压力变换器设计为当第一密封件无缺陷并处于密封状态时,第二压力室中的压力对第一压力室中的压力有一定依赖时,那么正在讨论的方法优选设计为给定或预设压力值为在第一压力室中的第一压力传感元件确定的压力值。这样,得到保持的是,通过比较第二压力室中的压力和第一压力室中的压力,对于从第一压力室到第二压力室的压力传递,第二密封件的压力传递行为不断被监控,并且,以这种方式,可检测到第一压力室和第二压力室之间的泄漏。
特别地,在最后提及的方法中,已经证明为有利的是,当测算由第二压力室中的第二压力传感元件确定的压力值与给定压力值之间的偏差时,考虑到在第二压力室中确定的压力值和/或给定压力值的动态变化。这意味着利用了第二压力室中来自第一压力室之压力信号的动态传递行为的知识。这里,特别明智地考虑到压力值的暂时减小和/或被比较两压力值之间的中断时间。
最后,上述目的通过包括上述类型的压力变换器并且还具有电子鉴别器的压力传感器来达到,电子鉴别器以信号方式分别与压力变换器连接,或与第一压力传感元件和/或第二压力传感元件连接,以便测得的压力值可以由鉴别器处理。鉴别器设计得使执行上述监控压力变换器状态的方法成为可能。
当电子鉴别器至少部分地在第二压力室中提供时,压力传感器的特别简单的建设性实施是可能的。原则上,这允许来自第一压力传感元件和第二压力传感元件的信号的测算可以在第二压力室中执行,并且第一压力传感元件和第二压力传感元件必然并行的信号传递不再必须引入第二压力室。优选地,第二压力传感元件集成到鉴别器上,特别地,第二压力传感元件分别提供于鉴别器的印刷电路板上,或在第一部分的印刷电路板上。
附图说明
详细地,有多种设计和进一步改进根据本发明的压力变换器、监控根据本发明的压力变换器状态的方法和压力传感器的可能性。在这个问题上,请一方面参照从属于专利的权利要求1和5的权利要求,另一方面参照以下结合附图的实施例的描述。附图显示:
图1具有处于密封状态的压力变换器的压力传感器,
图2具有损坏的压力变换器的压力传感器,其中,第一压力室中的第一密封件为泄漏的,
图3具有压力变换器的压力传感器,其中,分离隔膜为有缺陷的,
图4具有压力变换器的压力传感器,其中,分离隔膜和第一压力室中的第一密封件为有缺陷的,
图5根据图1的压力传感器,具有设置在第二压力室中的鉴别器,
图6压力传感器的进一步变形,在第二压力室之外具有鉴别器,以及
图7压力传感器的进一步变形,具有部分地设置在第二压力室中的鉴别器。
具体实施方式
在图1至7中,示出压力变换器1与完整的压力传感器连接,其中,这里使用的是一种结合的绝对和差压传感器。压力变换器1用于确定处理介质3a,3b中至少一个压力pa,pb的目的。压力变换器1具有带分离隔膜5a,5b的罩4,第一压力传感元件6a,6b,接触介质7a,7b,多个连接元件8a,8b和第一密封件9a,9b。由于所述压力变换器1也一定是差压变换器,实际上所有与测量装置耦合的结构都具有两个,然而,这不能改变所述的和示出的压力变换器1以及所述的和示出的压力传感器2以及利用附图的所述方法能够像简单(绝对)压力传感器那样容易地实现的事实。
这里使用的分离隔膜5a,5b为Hallstoy制成,并且将处理介质3a,3b与接触介质7a,7b分离,其中接触介质7a,7b一方面应该允许处理介质3a,3b中压力pa,pb向第一压力传感元件6a,6b优选地非缓冲传递,并且另一方面用作可能为腐蚀性或爆炸性的处理介质3a,3b和第一压力传感元件6a,6b之间的屏障。
在图1至5中可以看到,罩4、分离隔膜5a,5b以及第一密封件9a,9b形成第一压力室10a,10b,其中接触介质7a,7b完全填充第一压力室10a,10b。
第一密封件9a,9b收纳第一连接元件8a,8b,其中,在图1至4中,第一连接元件8a和第一连接元件8b各自包括多个连接元件,即为了测量压力差,将压力从第一压力室10a,10b传递到第一压力传感元件6a的线管11、用于以接触介质7a,7b填充第一压力室10a,10b的填充片12、以及向和从第一连接元件8a,8b传导电位的电缆13。
图1中示出完整的压力变换器1,具有无缺陷分离隔膜5a,5b和无缺陷第一密封件9a,9b,以及因而具有封闭的第一压力室10a,10b。图4中示出的故障情形非常危险,其中不仅分离隔膜5a,5b有缺陷而且第一密封件9a,9b也有缺陷,从而接触介质7a,7b不再构成处理介质3a,3b和与第一密封件9a,9b相对的第一压力室10a,10b旁边空间之间的屏障,这样,从这里未示出的现有技术可以知晓,对于压力变换器来说,存在易燃处理介质在电路上和第一压力传感元件6a,6b的电连接处点燃的危险。
为了避免该情况,图1至4中示出的压力变换器1设计为在与第一密封件9a,9b相对的第一压力室旁边提供第二压力室14,并且第二压力传感元件15设置在第二压力室14中。由于这些措施,通过第一密封件9a,9b的处理介质不会立即与高压传感器2的电路部件接触,而是首先到达第二压力室14,其中这里提供的第二压力传感元件15通常使得基于第二压力室14中的压力变化情况识别所述故障的成为可能。
在图1至4中示出的压力变换器1中,当第一密封件9a,9b处于无缺陷、密封状态时,第二压力室14中的压力p2对第一压力室10a,10b中的压力p1有依赖性。而且,第二压力室14独立地具有第二密封件16,其中第二密封件16至少收纳一个第二连接元件17和第二压力传感元件15,并且间接地,第一压力传感元件6a,6b通过第二连接元件17接触。
在其他实施例中-这里未示出-当第一密封件9a,9b处于无缺陷、密封状态时,第二压力室14中的压力p2基本上独立于第一压力室10a,10b中的压力p1a,p1b,这通过第一压力室10a,10b与第二压力室14特别好的分离来实现。在图1至4中示出的实施例中,第一密封件9a,9b以及第二密封件16均由玻璃材料制成,其具有很好的抗腐蚀特性。
在图1至4中分别示出的压力变换器1或压力传感器2中,用于监控压力变换器1状态的方法得以实现,其中,由第二压力传感元件15确定的第二压力室14中的压力值p2与给定压力值相比较,并且如果为第二压力室14确定的压力值p2超过与给定压力值的给定偏差,则发出偏差信号。通过第二压力室14中的第二压力传感元件15,首先可能利用出乎意料的压力改变确定第一压力室10a,10b与第二压力室14之间的传递缺陷。
在示出的压力变换器中,不仅作为对存在于由第二压力传感元件15确定的第二压力室14中的压力值p2与给定压力值之间不能接受的偏差的反应,而且压力变换器1也切换为无电位,从而渗入压力变换器1的处理介质3a,3b(见图4)不再在不同的电位点燃。
由于所有示出的实施例涉及这种压力变换器1,其中,第一密封件9a,9b处于无缺陷、密封状态,第二压力室14中的压力p2对第一压力室中10a,10b的压力p1a,p1b有一定依赖性,因此这里提供的给定压力值基本上与第一压力室10a,10b中的由第一压力传感元件6a,6b确定的压力p1a,p1b相同。
图2中示出,第一密封件9a,9b有裂缝,接触介质7a通过裂缝可以渗入第二压力室14。图2中示出的第一密封件9a具有与图1中的完整密封件9a不同的压力传递行为,从而当由第二压力传感元件15确定的第二压力室14中的压力值p2与由第一压力传感元件6a测量的第一压力室10a中的压力相比较时,差异导致出现图1和2中示出的情形,由此可以识别图2中示出的误差。图4中示出的误差同样如此,其中分离隔膜5a有另外的缺陷。
作为以上的结果,在图1至4中示出的完整的压力传感器2各自具有所述的压力变换器1并且另外具有电子鉴别器18,电子鉴别器以信号方式分别与压力变换器1连接,或与第一压力传感元件6a,6b和/或第二压力传感元件15连接。鉴别器18在所有实施例中都设计得可以由其执行上述监控压力变换器1状态的方法。
在图1至4中,鉴别器18始终设计为单件并且设置在分离室22中,其中分离室22与第二压力室14气密密封。来自第一压力传感元件6a,6b和第二压力传感元件15的电缆13必须分别引导通过第二密封件16,以使它们传送的信号可以被鉴别器18测算。
在图5中示出压力传感器2的一个变形实施例,其中,电子鉴别器18部分地在第二压力室14中,其中,第二压力传感元件15分别集成在鉴别器18上,或者鉴别器18的第一部分18a上,也就是在鉴别器的印刷电路板18a上。在所有优点中,将鉴别器18或鉴别器的第一部分18a分别置于第二压力室15中的优点是,第二密封件16不需要精巧地设计,因为仅仅是电信号需要引入其中,这对于鉴别器18的第一部分18a和鉴别器的第二部分18b之间的数据交换是必要的。生产具有至少部分地设置在第二压力室14中的鉴别器18的压力传感器2可以相对容易地实现。
图6和7示出压力传感器2的另外的实施例,不同于根据图1至5的压力传感器2。在图6和7中-与图1至5相反-第一压力传感元件6a,6b、第一密封件9a,9b和第一压力室10a,10b仅仅作为一个模块示出,并且仅仅指示出电缆13进入第二压力室14。由于由第一部分18a和鉴别器的第二部分18b组成的鉴别器18没有-甚至没有部分地-设置在第二压力室14中,根据图6的压力传感器2基本上与根据图1至5的压力传感器2一致。这里,再一次,为第二压力传感元件15和第一压力传感元件6a,6b的电缆13提供穿通孔是必要的,其中,所有信号传递最后与鉴别器18的第一部分18a相关联。罩19包围鉴别器18,其中罩19中的分隔物20将分离室22分隔,其中鉴别器18至少部分地位于邻接空间23。
根据图7的压力传感器2在配置上相应于根据图5的压力传感器2,其中鉴别器18的第一部分18a设置在第二压力室14内部。利用该压力传感器2,易于实现的第二密封件16的建设性优点显而易见,特别是与根据图6的压力传感器相比。在鉴别器18的第一部分18a和鉴别器18的第二部分18b之间仅有一个信号连接引导通过第二密封件16,其中,这不应被理解为将第二密封件16限制为仅有一个单根电缆。而是可以有多根电缆,它们对于将由鉴别器18的第一部分18a提供的数据/信号传递给鉴别器18的第二部分18b来说是必要的;这可以是例如串行信号连接。
Claims (17)
1.一种用于压力传感器(2)的压力变换器(1),所述压力传感器(2)用于确定处理介质(3a,3b)中至少一个压力(pa,pb),所述压力变换器(1)具有带分离隔膜(5a,5b)的罩(4)、至少一个第一压力传感元件(6a,6b)、接触介质(7a,7b)、至少一个第一连接元件(8a,8b)和至少一个第一密封件(9a,9b),其中,分离隔膜(5a,5b)将处理介质(3a,3b)与接触介质(7a,7b)分离,接触介质(7a,7b)向第一压力传感元件(6a,6b)传送由分离隔膜(5a,5b)确定的处理介质(3a,3b)的压力(pa,pb),其中第一密封件(9a,9b)收纳第一连接元件(8a,8b),并且所述罩(4)、分离隔膜(5a,5b)和第一密封件(9a,9b)形成第一压力室(10a,10b),
其特征在于:
在与第一密封件(9a,9b)相对的第一压力室(10a,10b)的旁边提供第二压力室(14),以使得通过所述第一密封件(9a,9b)的所述处理介质(3a,3b)不会立即与所述压力传感器(2)的电路部件接触,而是首先到达所述第二压力室(14),并且在所述第二压力室(14)中设置第二压力传感元件(15),
所述第二压力室(14)具有第二密封件(16),其中,在第二密封件(16)中至少收纳一个第二连接元件(17)和第二压力传感元件(15),并且通过第二连接元件(17)接触第一压力传感元件(6a,6b)。
2.根据权利要求1所述的压力变换器,其特征在于:当第一密封件(9a,9b)处于无裂缝、密封状态时,第二压力室(14)中的压力(p2)基本上独立于第一压力室(10a,10b)中的压力(p1a,p1b),或者当第一密封件(9a,9b)处于无裂缝、密封状态时,第二压力室(14)中的压力(p2)对第一压力室(10a,10b)中的压力(p1)有一定依赖性。
3.根据权利要求1或2所述的压力变换器,其特征在于:第一密封件(9a,9b)和/或第二密封件(16)由陶瓷或玻璃制成。
4.根据权利要求3所述的压力变换器,其特征在于:第一密封件(9a,9b)和/或第二密封件(16)利用烧结法制成。
5.一种监控根据权利要求1至4中任一项所述的压力变换器(1)状态的方法,其中,在处理介质(3a,3b)中提供压力变换器(1)以确定压力(pa,pb),并且压力变换器包括罩(4)、分离隔膜(5a,5b)、至少一个第一压力传感元件(6a,6b)、接触介质(7a,7b)、至少一个第一连接元件(8a,8b)和至少一个第一密封件(9a,9b),其中,分离隔膜(5a,5b)将处理介质(3a,3b)与接触介质(7a,7b)分离,接触介质(7a,7b)向第一压力传感元件(6a,6b)传送由分离隔膜(5a,5b)确定的处理介质(3a,3b)的压力(pa,pb),其中第一密封件(9a,9b)收纳第一连接元件(8a,8b),并且所述罩(4)、分离隔膜(5a,5b)和第一密封件(9a,9b)形成第一压力室(10a,10b),其中在与第一密封件(9a,9b)相对的第一压力室(10a,10b)的旁边提供第二压力室(14)并且第二压力传感元件(15)设置在第二压力室(14)中,
其特征在于:
由第二压力传感元件(15)确定的第二压力室(14)中的压力值(p2)与给定压力值相比较,并且当第二压力室(14)确定的压力值(p2)分别超过给定值或超过预先确定的给定压力值的偏差时,则发出偏差信号。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:在发出偏差信号的同时,压力变换器(1)的第一压力传感元件(9a,9b)和/或第二压力传感元件(16)被切换为无电位或确定电位。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于:给定的或预设的压力值基本上为恒定压力值。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:当压力变换器(1)设计为第一密封件(9a,9b)处于无裂缝、密封状态时,第二压力室(14)中的压力(p2)基本上独立于第一压力室(10a,10b)中的压力(p1a,p1b)。
9.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于:给定的或预设的压力值是由第一压力传感元件(6a,6b)确定的第一压力室(10a,10b)中的压力(p1a,p1b)。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:当压力变换器(1)设计为第一密封件(9a,9b)处于无裂缝、密封状态时,第二压力室(14)中的压力(p2)对第一压力室(10a,10b)中的压力(p1a,p1b)有一定依赖性。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:计算由第二压力传感元件(15)确定的第二压力室(14)中的压力值(p2)与给定压力值的偏差时,要考虑到在第二压力室(14)中确定的压力值(p2)和/或给定压力值的动态变化。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于:计算由第二压力传感元件(15)确定的第二压力室(14)中的压力值(p2)与给定压力值的偏差时,要考虑到压力值的暂时减小和/或被比较两压力值之间的中断时间。
13.一种压力传感器,具有根据权利要求1至4中任一项所述的压力变换器,并具有电子鉴别器(18,18a,18b),电子鉴别器以信号方式与压力变换器(1)的第一压力传感元件(6a,6b)和第二压力传感元件(15)连接,
其特征在于:
鉴别器(18,18a,18b)设计得使执行根据权利要求5至12中任一项监控压力变换器(1)状态的方法成为可能。
14.根据权利要求13所述的压力传感器,其特征在于:电子鉴别器(18,18a,18b)至少部分地处于第二压力室中。
15.根据权利要求14所述的压力传感器,其特征在于:第二压力传感元件(15)集成在鉴别器(18,18a,18b)上。
16.根据权利要求15所述的压力传感器,其特征在于:第二压力传感元件(15)集成在鉴别器(18,18a,18b)的印刷电路板上。
17.根据权利要求14所述的压力传感器,其特征在于:在鉴别器(18,18a,18b)的第一部分(18a)和鉴别器(18,18a,18b)的第二部分(18b)之间仅有一个信号连接通过第二密封件(16)引导。
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BR112012022884B1 (pt) * | 2010-03-16 | 2020-04-07 | Presens As | sensor de pressão recuperável para instalação em uma abertura através de um cano ou parede de câmara para medição in situ de pressão em um fluído de processo no cano/câmara e método para recuperação de um sensor de pressão recuperável |
NO20111218A1 (no) * | 2011-09-08 | 2013-02-25 | Presens As | Trekkbar trykksensor |
US8578783B2 (en) | 2011-09-26 | 2013-11-12 | Rosemount Inc. | Process fluid pressure transmitter with separated sensor and sensor electronics |
JP5077471B1 (ja) * | 2011-09-30 | 2012-11-21 | 横浜ゴム株式会社 | 空気式防舷材用のセンサ収納容器および空気式防舷材 |
NO20111436A1 (no) | 2011-10-21 | 2013-04-22 | Petroleum Technology Co As | Pluggsensor for temperatur- og trykkovervaking i en olje-/gassbronn |
DE102012014267B4 (de) | 2012-07-19 | 2020-12-24 | Krohne S.A. | Nach dem Radar-Prinzip arbeitendes Füllstandmessgerät |
DE102012113042A1 (de) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Hydraulisches Messwerk mit koplanaren Druckeingängen und Differenzdrucksensor mit einem solchen Messwerk |
RU2532236C1 (ru) * | 2013-07-16 | 2014-10-27 | Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран" | Конструкция измерительного преобразователя давлений с емкостным сенсором |
US9523619B2 (en) * | 2013-09-17 | 2016-12-20 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Sensor having thermal gradients |
US9588003B2 (en) * | 2013-09-26 | 2017-03-07 | Rosemount Inc. | Isolator system for a pressure transmitter |
CN105509958B (zh) * | 2014-10-20 | 2018-11-02 | 华记科技有限公司 | 超微差压力表结构 |
US9797237B2 (en) | 2014-11-17 | 2017-10-24 | General Electric Company | Constant volume temperature to pressure transducer for use with retrievable pressure sensor assemblies |
DE102015220529B3 (de) * | 2015-10-21 | 2017-01-19 | Lufthansa Technik Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Testen eines temperaturkompensierten, druckgradientgesteuerten Druckschalters |
TWI692624B (zh) * | 2016-09-23 | 2020-05-01 | 德商史佩克特拉振動技術及音響德累斯頓有限公司 | 壓力傳感器動態校準裝置及方法 |
CN108583201B (zh) * | 2018-04-05 | 2021-08-06 | 浙江好亚汽车配件有限公司 | 汽车空调压力传感器 |
DE102019205154A1 (de) * | 2019-04-10 | 2020-10-15 | Robert Bosch Gmbh | Drucksensor zur Druckerfassung fluider Medien und Drucksensoreinrichtung mit einem solchen Drucksensor |
DE102019133808A1 (de) * | 2019-12-10 | 2021-06-10 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Drucksensor zum Bestimmen einer Differenz- oder Relativdruckgröße |
DE102023132993A1 (de) * | 2023-11-27 | 2025-05-28 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Druckmittler |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993021506A1 (en) * | 1992-04-14 | 1993-10-28 | Rosemount, Inc. | Modular transmitter with flame arresting header |
CN1605846A (zh) * | 2003-10-06 | 2005-04-13 | 罗斯蒙德公司 | 用于过程控制变送器的过程密封件 |
JP2005351842A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Denso Corp | 圧力センサ |
CN1761862A (zh) * | 2003-03-21 | 2006-04-19 | 罗斯蒙德公司 | 带有经总线与计算表压之电路相连的绝对大气压传感器的压力测量装置 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53104367U (zh) * | 1977-01-29 | 1978-08-22 | ||
US4695817A (en) * | 1985-06-26 | 1987-09-22 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Environmentally protected pressure transducers employing two electrically interconnected transducer arrays |
DE3621795A1 (de) * | 1986-06-28 | 1988-01-07 | Eckardt Ag | Differenzdruckgeber |
US4970898A (en) * | 1989-09-20 | 1990-11-20 | Rosemount Inc. | Pressure transmitter with flame isolating plug |
US5072190A (en) * | 1990-08-14 | 1991-12-10 | The Foxboro Company | Pressure sensing device having fill fluid contamination detector |
JPH04286930A (ja) * | 1991-03-15 | 1992-10-12 | Toshiba Corp | 圧力・差圧伝送器 |
RU2051615C1 (ru) * | 1992-03-23 | 1996-01-10 | Научно-производственное экспериментальное совместное малое предприятие "МЕДАП | Емкостный преобразователь давления |
WO1996017235A1 (en) * | 1994-11-30 | 1996-06-06 | Rosemount Inc. | Pressure transmitter with fill fluid loss detection |
US5656782A (en) * | 1994-12-06 | 1997-08-12 | The Foxboro Company | Pressure sealed housing apparatus and methods |
JP3476199B2 (ja) * | 1995-04-28 | 2003-12-10 | ローズマウント インコーポレイテッド | 高圧隔離マウント組立体を有する圧力トランスミッタ |
JP2001033123A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-02-09 | Fuji Koki Corp | 温度膨張弁 |
DE19949831B4 (de) * | 1999-10-15 | 2007-08-02 | Wika Alexander Wiegand Gmbh & Co | Membrandruckmittler |
US6330829B1 (en) * | 2000-03-16 | 2001-12-18 | Kulite Semiconductor Products Inc. | Oil-filled pressure transducer |
TW579319B (en) * | 2000-05-12 | 2004-03-11 | Multi Planar Technologies Inc | System and method for CMP head having multi-pressure annular zone subcarrier material removal control |
JP3722037B2 (ja) * | 2001-10-01 | 2005-11-30 | 株式会社デンソー | 圧力センサ装置 |
US6935184B2 (en) * | 2003-04-02 | 2005-08-30 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Pressure transducer capable of detecting internal leakage of external media |
DE10342368A1 (de) | 2003-09-12 | 2005-04-28 | Siemens Ag | Druckmessumformer |
DE102004006383A1 (de) * | 2004-02-09 | 2005-08-25 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Differenzdruckaufnehmer mit Überlastmembran |
DE202004021565U1 (de) | 2004-04-21 | 2009-02-19 | Abb Research Ltd. | Vorrichtung zur Zustandsüberwachung eines Druckmesswerks |
RU2282837C2 (ru) * | 2004-11-10 | 2006-08-27 | Валерий Николаевич Симонов | Пьезорезонансный измерительный преобразователь давления |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993021506A1 (en) * | 1992-04-14 | 1993-10-28 | Rosemount, Inc. | Modular transmitter with flame arresting header |
CN1761862A (zh) * | 2003-03-21 | 2006-04-19 | 罗斯蒙德公司 | 带有经总线与计算表压之电路相连的绝对大气压传感器的压力测量装置 |
CN1605846A (zh) * | 2003-10-06 | 2005-04-13 | 罗斯蒙德公司 | 用于过程控制变送器的过程密封件 |
JP2005351842A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Denso Corp | 圧力センサ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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