DE3889914T2

DE3889914T2 - Vorrichtung zur isolierung.

Info

Publication number: DE3889914T2
Application number: DE3889914T
Authority: DE
Inventors: Roger Frick; Dean Pierce
Original assignee: Rosemount Inc
Current assignee: Rosemount Inc
Priority date: 1987-03-12
Filing date: 1988-03-07
Publication date: 1995-01-05
Anticipated expiration: 2008-03-08
Also published as: US4798089A; JPH02502485A; JP2696375B2; WO1988007185A1; CN88101231A; HK147994A; EP0370013A4; EP0370013B1; EP0370013A1; KR890700815A; KR970001970B1; DE3889914D1; CN1013224B; CA1322472C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Isolationsvorrichtung zum Isolieren eines Drucksensors in einem Instrument, wie beispielsweise einen Druckgeber, von einem Fluid, wie z. B. von einem unter Druck stehenden Prozeßfluid.

2. Beschreibung des Stand der Technik

Ein von einem Instrument überwachtes Prozeßfluid kann korrosiv sein und einen Drucksensor in dem Instrument beschädigen, wenn ein direkter Kontakt zwischen dem Fluid und dem Sensor auftritt. Es kann eine Isolationsvorrichtung zwischen dem Drucksensor und einem Eingangsflansch oder einem Verteilerstück zwischengeschaltet werden, welche das Instrument mit einer das Fluid führenden Leitung verbindet.
Eine derartige Vorrichtung nach dem Stand der Technik, weist ein Isolationsdiaphragma, ein Isolationsfluid und einen Druckabdichtring auf. Eine dünnes, flexibles, im wesentlichen rundes Isolationsdiaphragma ist in einem in dem Instrumentengehäuse vorgesehenen zylindrischen Einlaßraum für die Aufnahme des Prozeßfluids angeordnet und lenkt als Reaktion auf einen Druck aus, der auf eine erste Seite des Diaphragmas durch das Prozeßfluid ausgeübt wird. Das Diaphragma ist um seine äußere Begrenzung herum dichtend, wie z. B. durch eine umlaufende Schweißnaht mit einer im wesentlichen zylindrischen Seitenwand des Einlaßraums verbunden und dichtet dadurch die äußere Begrenzung des Diaphragmas zum Einlaßraum hin ab. Ein zentraler auslenkbarer Bereich des Diaphragmas ist von der äußeren Begrenzung umgeben und weist die aktive auf den Druck reagierende Zone auf. Eine zweite dem Prozeßfluid gegenüberliegende Seite ist zu einer abgedichteten Isolationskammer geöffnet, die in dem Instrument vorgesehen ist und im wesentlichen mit einem im wesentlichen inkompressiblen Fluid, wie beispielsweise Silikonöl, gefüllt ist. Das Isolationsfluid koppelt den Druck über einen in dem Instrument vorgesehen Verbindungsweg, der von der Isolationskammer zu dem isolierten Drucksensor führt, ein. Die Bewegung des Isolationsfluids als Reaktion auf die Auslenkung des Isolationsdiaphragmas überträgt somit den Druck des Prozeßfluids auf den isolierten Drucksensor. Der Druckabdichtring, wie z. B. ein O-Ring aus elastischem Material, ist um das Isolationsdiaphragma herum angeordnet und koppelt das Prozeßfluid dichtend von dem Eingangsflansch auf das Isolationsdiaphragma. In einer derartigen Vorrichtung nach dem Stand der Technik ist der Dichtungsring zwischen dem Eingangsflansch und dem Isolationsdiaphragma zusammengepreßt. Dieses Zusammenpressen verhindert die Auslenkung eines Abschnitts des Diaphragmas, welcher benachbart zum Dichtring liegt. Die ringförmige Dichtung, welche durch den Druckdichtring um das Diaphragma herum gegeben ist, begrenzt somit die effektive Fläche der aktiven Zone des Isolationsdiaphragmas.
Isolationsfluids können sich mit steigender Temperatur ausdehnen. Somit kann eine erhöhte Betriebstemperatur eine Ausdehnung des Isolationsfluids bewirken, welches innerhalb der abgeschlossenen Isolationskammer und dem Verbindungskanal des Instruments eingeschlossen ist, und die aktive Zone des Diaphragmas wird in der effektiven Fläche mit Auslenkung reagieren, um sich dem vergrößerten Isolationsfluidvolumen anzupassen. Die Anpassung an das ausdehnte Isolationsfluidvolumen vergrößert die Spannung in dem Diaphragma. Das gespannte Diaphragma übt einen Druck auf das eingeschlossenen Isolationsfluid aus und dieser Druck wird von dem Drucksensor erfaßt. Der Sensor erfaßt den Druck des Prozeßfluids plus den Druck aufgrund der Spannung des Isolationsdiaphragmas. Der erfaßte Druck wird somit von den temperaturinduzierten Fehlern beeinträchtigt. Diese Druckmeßfehler sind im allgemeinen proportional zu der Änderung des Isolationsfluiddrucks dividiert durch die Volumenänderung aufgrund der Diaphragmabewegung (dp/dv). Da dp/dv ein Isolationsdiaphragmaparameter ist, welcher eine strikte Funktion der effektiven Fläche der aktiven Zone des Diaphragmas ist, ist es wünschenswert, ein Isolationsdiaphragma mit einer derart großen effektiven Fläche einzusetzen, daß die ausreichend fähig ist, sich den volumetrischen Änderungen in der Isolationsfluid anzupassen und dadurch den Druckmeßfehler zu minimieren. Beispielsweise kann die Vergrößerung der effektiven Fläche eines runden Isolationsdiaphragmas durch Erhöhen des Durchmessers seiner auslenkbaren effektiven Fläche von 1 inch (2,54 cm) auf 1,2 inch (3,05 cm) die temperaturinduzierten Druckmeßfehler um einen Faktor zwei oder mehr reduzieren.
Da jedoch in derartigen Isolationsvorrichtungen nach dem Stand der Technik die effektive Fläche der aktiven Zone nicht größer sein kann als die Zone die von dem Druckdichtring umgeben wird, wird die Größe des Dichtrings zum begrenzenden Faktor. Beispielsweise ergibt ein zusammenpreßbarer Dichtring, der innerhalb eines Einlaßraums über einem runden Isolationsdiaphragma mit einer auslenkbaren aktiven Zone mit einem Durchmesser von 1,25 inch (3,18 cm) montiert ist, eine effektive Fläche der aktiven Zone mit einem Durchmesser von circa 1,0 inch (2,54 cm), wenn er zwischen dem Eingangsflansch und dem Diaphragma zusammengepreßt wird. Ferner entstehen Diaphragmaeinschränkungen aus der Verwendung zunehmend kleinerer Halbleiter-Drucksensoren mit entsprechend kleineren Instrumentengehäusen, welche zusätzlich den für Diaphragmas verfügbaren Platz einschränken. In Druckgebern kann die Größe des Dichtrings weiter durch den Platz eingeschränkt werden, der zwischen Schrauben zur Verfügung steht, die den Druckgeber mit einem Flansch/Adapter-Verbindungsstück nach Industriestandard verbinden.
US-A-438833 (Kuwayama) offenbart einen Differenzdruckmesser, welcher darin einen Auslenkungsgeber zum Erzeugen einer Auslenkung, die einem Differenzdruck entspricht, und zum Umwandeln der Auslenkung in ein elektrisches Signal enthält. Der Auslenkungsgeber ist zwischen einem ersten und einem zweiten plattenähnlichen Element in einem röhrenförmigen Körper angeordnet. Ein an Diaphragmen angelegter Druck, welche als Druckaufnahmeelemente arbeiten wird über Durchgangslöcher in den plattenähnlichen Elementen zu dem Auslenkungsgeber übertragen. Jedes Diaphragma ist mittels eines metallischen Dichtrings auf eine Endfläche des röhrenförmigen Körpers aufgeschweißt. Ein Flansch ist an jedem Ende des röhrenförmigen Körpers mittels Muttern und Schrauben befestigt, wobei die aneinanderstoßenden Flächen des Flanschs und des Metalldichtrings durch einen O-Ring abgedichtet werden. Der Metalldichtring hat einen großen Oberflächenbereich in Kontakt mit dem Diaphragma stehen und reduziert somit die effektive aktive Zone des Diaphragmas.
Der vorliegenden Erfindung gemaß ist eine Vorrichtung zum isolierendem Koppeln eines Drucks von einem Fluid in einem Eingangselement auf einen Drucksensor bereitgestellt, der ein Ausgangssignal als Funktion des Drucks liefert, wobei ein Einlaßraum zum Aufnehmen des Fluids von dem Eingangselement in der Vorrichtung angeordnet ist, eine Isolationseinrichtung in dem Einlaßraum angeordnet ist und eine aktive Zone aufweist, die vom einer äußeren Begrenzung begrenzt ist, um den Druck von dem Fluid isolierend auf den Drucksensor zu koppeln, eine Abdichtungseinrichtung in dem Einlaßraum um die Isolationseinrichtung herum angeordnet ist, um den Einlaßraum dichtend abzugrenzen, die Abdichtungseinrichtung eine Einlaßfläche aufweist, welche das Fluid von dem Eingangselement auf die Isolationseinrichtung koppelt, und eine Halteeinrichtung aufweist, die zum Unterstützen der Abdichteinrichtung in dem Einlaßraum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung so konfiguriert ist, daß sie zumindest einen Abschnitt der Isolationseinrichtung, der benachbart zur äußeren Begrenzung liegt, überspannt und zumindest einen Abschnitt der Abdichtungseinrichtung von der aktiven Zone in der Weise fernhält, daß eine effektive Fläche der aktiven Zone größer als die Einlaßfläche der Abdichtungseinrichtung ist.
Die Erfindung betrifft eine Isolationsvorrichtung zum isolierenden Koppeln eines Drucks von einem in einer Leitung geführten Fluid, wie ein Industrieprozeßfluid, auf einen Drucksensor in einem Instrument, welcher ein Ausgangssignal als Funktion des Drucks liefert. Die Isolationsvorrichtung ist über ein Eingangselement, wie z. B. einen Eingangsflansch oder ein Flansch/Adapter-Verbindungsstück oder ein Verteilerstück an die Leitung gekoppelt. Ein Einlaßraum ist in der Vorrichtung für die Aufnahme des Prozeßfluids von der Leitung vorgesehen. In dem Einlaßraum ist eine Isolationsvorrichtung für die Isolation des Prozeßfluids von dem Drucksensor vorgesehen, über die der Druck des Prozeßfluids auf den Sensor gekoppelt wird. Die Isolationsvorrichtung enthält eine aktive Zone, die auf den Druck des Prozeßfluids reagiert. Im Einlaßraum um die Isolationseinrichtung herum ist eine Dichteinrichtung zum dichtenden Koppeln des Prozeßfluids von der Leitung und dem Eingangselement auf die Isolationseinrichtung angeordnet. Im Einlaßraum ist eine Halteeinrichtung zum Fernhalten der Dichteinrichtung von der aktiven Zone der Isolationsvorrichtung in der Weise angeordnet, daß eine effektive Fläche der Isolationsvorrichtung im wesentlichen die gesamte aktive Zone ist und daß die effektive Fläche nicht durch die Dichteinrichtung eingeschränkt wird, wodurch das Ausgangssignal des Instruments für eine gewählte Größe der Druckdichtung verbessert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Isolationsvorrichtung ein dünnes, flexibles, im wesentlichen rundes Isolationsdiaphragma aus Metall auf, welches an seiner äußeren Begrenzung um seinen Umfang beispielsweise mittels einer umlaufenden Schweißnaht dichtend mit einer im wesentlichen zylindrischen Seitenwand verbunden ist, die einen zylindrischen Einlaßraum in dem Instrumentengehäuse bildet und dadurch eine Isolationskammer einschließt. Der von der Verbindungsschweißnaht umgebene Abschnitt des Isolationsdiaphragmas bildet die aktive Zone des Diaphragmas, welche als Reaktion auf den Druck des Prozeßfluiddrucks auslenkt, der auf eine dem Prozeßfluid ausgesetzte Seite des Diaphragmas einwirkt. Der Druck wird von dem Isolationsdiaphragma über ein im wesentlichen inkompressibles Isolationsfluid, das in der Isolationskammer angeordnet ist, wie z. B. Silikonöl, gekoppelt, um auf einen in dem Instrument angeordneten Drucksensor einzuwirken. Die Dichtungsstützeinrichtung weist ein ringähnliches Stützelement mit einer ringförmigen sich verjüngenden Wand auf, die in dem Einlaßraum angeordnet und über der äußeren Begrenzung des Isolationsdiaphragmas abgestützt ist. Die sich verjüngende Wand erstreckt sich von der Einlaßraumseitenwand nach innen und verjüngt sich über einen gewählten Abstand von dem Isolationsdiaphragma weg, um eine zentrale Öffnung für den Durchtritt des Prozeßfluids dadurch zum Einwirken auf das Isolationsdiaphragma zu bilden. Die Dichtungseinrichtung weist einen Druckdichtungsring, wie z. B. einen O-Ring aus elastischem Material auf, der zwischen dem Dichtungsstützelement und dem Eingangselement zusammengepreßt gehalten wird, um dadurch eine ringförmige Abdichtung zu bewirken.
Die Isolationsvorrichtung hält somit den Druckdichtring von der aktiven Zone des Isolationsdiaphragmas fern, so daß das unter Druck stehenden Fluid im wesentlichen auf die gesamte aktive Zone, einschließlich dessen äußeren Umfang einwirkt, welcher in der Vertiefung unterhalb des überspannenden Dichtungsstützelements und des Druckdichtrings liegt. Die vorliegende Erfindung verbessert somit die effektive Fläche der aktiven Zone des Isolationsdiaphragmas bezogen auf eine gegebene Größe der Druckdichtung, was wiederum die dp/dv-bezogenen Druckmeßfehler minimiert, und dadurch im wesentlichen das Ausgangssignal des Instruments verbessert. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen werden verschiedene Modifikationen am Dichtungsstützelement und am Isolationsdiaphragma bereitgestellt, welche die aktive Zone des Isolationsdiaphragmas weiter verbessern, die Reinigung und Reparatur des Isolationsdiaphragmas erleichtern und einen Schutz vor Beschädigung während der Handhabung bereitstellen, und welche die Materialkosten durch Reduzieren der Menge der Instrumententeile, die aus teuren korrosionsfesten Materialien hergestellt werden müssen, senken können. Ferner erlaubt die vorliegende Isolationsvorrichtung den Einsatz von Instrumenten mit Isolationsdiaphragmen mit kleinerem Durchmesser mit entsprechend verkleinerten Größen der Instrumentengehäuse, ohne auf Kompromisse bezüglich der Leistung einzugehen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es stellen dar:
Fig. 1 eine Zeichnung eines Instruments einschließlich einer Blockschaltbilddarstellung der Schaltung eines Differenzdruckgebers mit darin montierten Isolationsdiaphragmen, die eine erfindungsgemäße Isolationsvorrichtung zeigt,
Fig. 2 eine Teilschnittansicht eines Gebers ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem darin montierten Isolationsdiaphragma mit gewölbten Aufbau zeigt,
Fig. 3 eine Teilschnittansicht eines Gebers ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten, der ein durch Zusammendrücken befestigtes Dichtungsstützelement und eine erfindungsgemäße Dichtring-Isolationsanordnung aufweist,
Fig. 4 eine Teilschnittansicht eines Gebers ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten, die eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform des Dichtungsstützelements zeigt,
Fig. 5 eine Teilschnittansicht eines Gebers ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten, die eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform des Dichtungsstützelements zeigt,
Fig. 6 eine Teilschnittansicht eines Differenzdruckgebers entlang einer Linie 6-6 von Fig. 7, der koplanare darin befestigte Isolationsdiaphragmen aufweist, welche mit den Prozeßleitungen und Flansch/Adapter-Verbindungstücken nach Industriestandard durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolationsvorrichtung gekoppelt sind, und
Fig. 7 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Isolationsvorrichtung längs einer Linie 7-7 von Fig. 6 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines Druckgebers 10 mit einer erfindungsgemäßen Isolationsvorrichtung 12 dargestellt, die in einem in Fig. 1 in Schnittansicht dargestellten Sensormodul 10A angeordnet ist. Der Geber 10 enthält einen Differenzdruckwandler 14 des kapazitiven Typs, wie er in dem 9. November 1971 an L. Frick erteilten US- Patent Nr. 3 618 390 offenbart ist, welches hiermit durch Bezugnahme beinhaltet ist, und welcher ein für den erfaßten Druck repräsentatives Signal entlang der Leitungen 16 zu der Geberschaltung 18 liefert. Die Geberschaltung 18 kann ein beliebiger für den Wandler 14 geeigneter Typ sein, um ein für den erfaßten Druck repräsentatives Ausgangssignal entlang der Leitung 20 an die Ableseeinrichtung 22 zu liefern. Die Isolationsvorrichtung 12 ist nicht nur auf die Verwendung bei Differenzdruckgebern beschränkt, sondern kann beispielsweise auch für Absolut- und Überdruckgeber und andere Vorrichtungen, die eine Isolationsvorrichtung mit einem Isolationsdiaphragma verwenden, eingesetzt werden. Die Isolationsvorrichtung 12 kann beispielsweise auch zusammen mit anderen Drucksensortypen, wie z. B. Dehnungsmeßstreifensensoren, piezoresistiven, piezoelektrischen, magnetischen und optischen Sensoren verwendet werden.
Der Geber 14 weist im wesentlichen ein rundes Isolationsdiaphragma 24 für die Aufnahme eines Druckes P1 und einen kapazitiven Drucksensor auf, der allgemein bei 26 in zentraler Anordnung in dem Geber dargestellt ist. Ein Einlaßraum 28 mit einer im wesentlichen zylindrischen Seitenwand 30 ist in einem Gebergehäuse 32 für die Aufnahme des zu erfassenden unter Druck stehenden Fluids vorgesehen, welches gasförmig oder flüssig sein kann. Der Einlaßraum 28 weist einen angepaßten Eingangsflansch 34 für das Prozeßfluid auf, welcher ein Flansch, wie dargestellt, oder ein damit verbundenes und durch Halteschrauben 36 und Muttern 36A gehaltenes Standard-Flansch/Adapter-Verbindungsstück sein kann. Der Eingangsflansch 34 weist eine zentrale Gewindeöffnung 38 auf, in die eine geeignete Zuführungsleitung 40 für das unter Druck stehende Fluid eingeschraubt werden kann. Die Leitung 40 ist mit einer Quelle des Prozeßfluids verbunden, welche einen zu messenden Druck P1 aufweist.
Eine Basiswand 42 ist in das Gehäuse 32 eingearbeitet, um einen Boden für den Einlaßraum 28 zu bilden, welcher im wesentlichen der Oberflächenkontur des Isolationsdiaphragmas 24 entspricht, welches nach Darstellung von Fig. 1 teilweise gewellt ist. Entlang der Umfangskante des Basiswand 42 ist dort, wo sie mit der Seitenwand 30 in Verbindung steht, eine ringförmige Schulter 44 vorgesehen. Das Isolationsdiaphragma 24 ist umlaufend an einer Schweißnaht 46 entlang ihres Umfangs mit der ringförmigen Schulter 44 verschweißt und bildet eine abgedichtete Isolationskammer 48, welche sich über einen Auslaß 50 in der Basiswand 42 zu einem Verbindungsweg 52 öffnet, welcher die Verbindung zu dem Drucksensor 26 herstellt. Das Isolationsdiaphragma 24 ist dünn, flexibel und besteht aus Metall und ist vorzugsweise gewellt, um seinen Arbeitsbereich zu erweitern. Die Arbeitsweise des kapazitiven Sensors 26 ist in dem US-Patent 3 618 390 beschrieben, welches hiermit durch Bezugnahme beinhaltet ist.
Ein geeignetes Isolationsfluid 54, vorzugsweise ein im wesentlichen inkompressibles Fluid, wie z. B. Silikonöl, füllt im wesentlichen die miteinander verbundene Isolationskammer 48 und den Verbindungsweg 52, der mit dem Drucksensor 26 in Verbindung steht, wobei jede Hälfte davon ebenfalls mit Isolationsfluid 54 gefüllt ist. Das Isolationsfluid 54 funktioniert somit als ein Druckübertragungsmedium zwischen dem Isolationsdiaphragma 24, welches dem unter Druck stehenden Prozeßfluid ausgesetzt ist, und dem isolierten Drucksensor 26. Vollständig identische Zweifach-Isolationsdiaphragmen 24 sind jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Drucksensors 26 angebracht und stehen mit dem Drucksensor über das Isolationsfluid 54 in Verbindung, um einen Unterschied im Druck der Prozeßfluids zu erfassen. Somit wird sich, wenn ein Druckunterschied (P1-P2) zwischen den Prozeßfluids existiert, das Isolationsdiaphragma 24 entsprechend auslenken, was wiederum das Isolationsfluid 54 veranlaßt, auf den Drucksensor 26 einzuwirken, welcher ein kapazitives Signal an die Geberschaltung 18 liefert.
Die aktive Zone 56 (Fig. 2) des Isolationsdiaphragmas 24 umfaßt den auslenkbaren Abschnitt des Diaphragmas 24, der auf den Druck von dem Prozeßfluid reagiert. Da sich jedoch Isolationsfluids im allgemeinen ausdehnen, wenn der Geber erhöhten Betriebstemperaturen unterworfen wird, reagiert die aktive Zone 56 des Isolationsdiaphragmas ebenfalls durch Auslenkung, um sich dem vergrößerten Fluidvolumen anzupassen. Die vergrößerte Spannung im Isolationsdiaphragma, die einer derartigen temperaturinduzierten Auslenkung zugeordnet ist, kann Druckmeßfehler induzieren, die im allgemeinen proportional sind zur Änderung des Isolationsfluiddrucks dividiert durch die Volumenänderung aufgrund der Diaphragmabewegung (dp/dv). Da dp/dv eine strikte Funktion der gesamten effektiven Fläche der aktiven Zone 56 des Isolationsdiaphragmas ist, ist es wünschenswert, daß das Isolationsdiaphragma 24 in der aktiven Zone 56 eine so große effektive Fläche wie nur möglich aufweist, so daß diese eine ausreichende Größe und Fähigkeit besitzt, um sich den volumetrischen Änderungen in dem Isolationsfluid anzupassen und den Druckmeßfehler zu minimieren.
Eine Druckdichtung, welche im allgemeinen mit Druckgebern verwendet werden muß, um ein unter Druck stehendes Prozeßfluid dichtend von einem Eingangsflansch auf einen Einlaßraum durch Bereitstellen einer ringförmigen Dichtung um ein Isolationsdiaphragma herum zu koppeln, hat bisher in unerwünschter Weise die Größe der effektiven Fläche der aktiven Zone des Isolationsdiaphragmas eingeschränkt. Derartige Druckdichtungen nach dem Stand der Technik weisen typischerweise O-Ringe aus elastischem Material auf und können auch reibungsarmes Teflon- aufweisen. Die effektive Fläche eines Isolationsdiaphragmas ist beispielsweise unerwünschterweise auf die Zone eingeschränkt, die durch die ringförmige Abdichtung umschrieben wird, die durch einen derartigen Druckabdichtring gebildet wird, wenn er innerhalb eines Einlaßraums angeordnet ist und durch Halteschrauben zwischen dem Isolationsdiaphragma und den Eingangsflansch zusammengepreßt wird.
Gemäß Darstellung in Fig. 1 wird jedoch ein Dichtungsstützelement 58 verwendet, um das vorstehende Problem zu überwinden. Das Dichtungsstützelement 58 weist ein ringförmige sich verjüngende Wand 58A auf, die innerhalb des Einlaßraums 28 angeordnet ist. Die sich verjüngende Wand 58A weist ferner einen Verbindungskantenabschnitt 58B und einen freien Kantenabschnitt 58C an seinen gegenüberliegenden Enden auf. Die sich verjüngende Wand 58A ist mit ihrem Verbindungskantenabschnitt 58B mit dem Isolationsdiaphragma 24 verbunden und verjüngt sich von dem Diaphragma 24 weg zu dem freien Kantenabschnitt 58C hin. Der freie Kantenabschnitt 58C erstreckt sich von der Seitenwand 30 des Einlaßraums nach innen und bildet eine zentrale kreisförmige Öffnung 60 für den Durchtritt des Prozeßfluids dadurch vom Eingangsflansch 34 aus, damit dieses auf das darunterliegende Isolationsdiaphragma 24 einwirkt. Der Verbindungsabschnitt 58B ist beispielsweise durch eine bei 46 dargestellte Laserschweißung mit der äußeren Begrenzung der aktiven Zone des darunterliegenden Isolationsdiaphragmas umlaufend verbunden und bildet somit dazwischen eine Umfangsdichtung für den Einschluß des Prozeßfluids.
Das montierte Dichtungsstützelement 58 verkleinert somit nicht die effektive Fläche der aktiven Zone 56 des Isolationsdiaphragmas. Das Dichtungsstützelement 58 weist eine geeignete Größe auf und verjüngt sich so, daß ein bei 62 dargestellter konventioneller Druckdichtungsring gegen den angekoppelten Eingangsflansch 34 gedrückt wird, um eine ringförmige Abdichtung dazwischen zu bewirken. Das Dichtungsstützelement 58 überspannt das darunterliegende Isolationsdiaphragma 24 und erlaubt dem Prozeßfluid somit im wesentlichen auf die gesamte aktive Zone 56 einzuwirken. Damit ist die effektive Fläche des Diaphragmas 24 im wesentlichen gleich der gesamten aktiven Zone 56, da der Dichtring nicht in Kontakt mit der aktiven Zone 56 steht. Die vorliegende Isolationsvorrichtung 12 stellt somit eine verbesserte effektive Fläche der aktiven Zone 56 für ein Isolationsdiaphragma 24 bezogen auf eine gewählte Größe des Druckdichtungsringes 62 bereit, wodurch die dp/dv-bezogenen Druckmeßfehler beseitigt und im wesentlichen die Geberleistung verbessert wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt, bei der ein Isolationsdiaphragma 224 zu einer gewölbten Konstruktion der Art geformt ist, daß die Isolationskammer 48 mit einem Isolationsfluid 54 gefüllt werden kann, während das Isolationsdiaphragma 224 im wesentlichen in einem neutralen Zustand mit niedriger Spannung verbleibt. Dieses reduziert im wesentlichen die Steifigkeit des Isolationsdiaphragmas 224, wenn es aus seiner Neutrallage auslenkt, um sich sowohl dem Prozeßfluiddruck, als auch den temperaturinduzierten Volumenänderungen des Isolationsfluids anzupassen. Ferner wurde eine Basiswand 242 des Einlaßraums 28 modifiziert, um einen relativ flachen Boden zu bilden, womit Kosten in Verbindung mit der Bearbeitung einer gewellten Oberfläche vermieden werden können. Falls gewünscht kann die Basiswand konkav, wie es durch gestrichelte Linien bei 242A dargestellt ist, konkav ausgeführt werden.
Ein weitere bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt, bei der ein Dichtungsstützelement 58 und ein Isolationsdiaphragma 24 vormontiert sind und ein Einlaßraum 328 so modifiziert ist, daß er eine sich verjüngende Seitenwand 330 aufweist, die sich von der Gehäuseoberfläche 33 in der Weise nach innen erstreckt, daß der im allgemeinen runde Einlaßraum 328 einen stufenweise bzw. allmählich abnehmenden Durchmesser aufweist. Wie es mit gestrichelten Linien bei 58D dargestellt ist, ist das Dichtungsstützelement so aufgebaut, daß sein Außendurchmesser ungefähr dem größten Innendurchmesser des Einlaßraums 328 gleich ist. Das Isolationsdiaphragma 24 und das Dichtungsstützelement 58 sind vormontiert, um vor dem Einsetzen in den Einlaßraum 328 eine Isolationsanordnung 359 zu bilden, indem die Umfangskante des Isolationsdiaphragma 24 mit dem Verbindungskantenabschnitt 58B des Dichtungsstützelements mittels einer geeigneten, bei 346 dargestellten, Schweißung verbunden wird. Der äußere Durchmesser des Dichtungsstützelements 58 wird während des Einsetzens in den Einlaßraum 328 reduziert. Die sich verjüngende Seitenwand 330 drückt auf dieses Weise die eingesetzte Isolationsanordnung 359 radial zusammen, wodurch eine Entspannung bzw. Erschlaffung der aktiven Zone des Isolationsdiaphragma bewirkt wird. Das Dichtungsstützelement 58 und das Isolationsdiaphragma 24 können ferner mit dem äußeren Umfang der Basiswand 42 mittels einer ausgedehnten Schweißung 346 für den Einschluß des Isolationsfluids verbunden werden. Da die Isolationskammer 48 gefüllt werden kann, während das Isolationsdiaphragma 24 im wesentlichen in einem neutralen Zustand mit niedriger Spannung verbleibt, können dp/dv-induzierte Fehler in ähnlicher Weise reduziert und die Geberleistung erhöht werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt, bei der das Dichtungsstützelement 458 modifiziert ist, um für die Seitenwand 30 des Einlaßraums einen Schutz vor korrosiver Beschädigung zu bieten, welche sich aus einem unerwünschten Kontakt mit dem Prozeßfluid ergeben könnte. Das Dichtungsstützelement 458 umfaßt einen ringförmigen sich verjüngenden Wandabschnitt 458A ähnlich dem, der bei 58A in Fig. 1 dargestellt ist, der aber ebenfalls in einem Stück mit einem ringförmigen zylindrischen Verbindungswandabschnitt 458B, der weiter in einem Stück mit einem ringförmigen Lippenabschnitt 458C ausgeführt ist, der auf der Gehäuseoberfläche 33 ruht, um das Dichtungsstützelement 458 innerhalb des Einlaßraums 28 zu unterstützen. Das Isolationsdiaphragma 24 ist längs seiner Umfangskante mittels einer geeigneten Schweißung 446 mit dem Dichtungsstützelement 458 verbunden. Der Lippenabschnitt 458C ist über eine Schweißung 447 mit der Gehäuseoberfläche 33 verbunden, um eine Fluiddruckdichtung zu gewährleisten. Da sowohl das Dichtungselement 458 als auch das Isolationsdiaphragma 24 und die Verbindungsschweißnaht 446 bevorzugt aus korrosionsbeständigem Material, wie beispielsweise Hastelloy C, Elgiloy oder ähnlichen Materialien, bestehen, kann das Geber/ Wandler-Gehäusematerial, welches den bearbeiteten Einlaßraum 28 bildet, aus weniger korrosionsbeständigen Materialien gefertigt werden. Wie z. B. aus rostfreiem Stahl, Typ 316. Die vorstehenden Modifikationen verbessern in ähnlicher Weise die aktive Zone 56 des Isolationsdiaphragmas, wodurch die dp/dvinduzierten Meßfehler reduziert werden, und sie können auch die Kosten für die Gebermaterialien senken.
Ein weitere bevorzugte Ausführungsform ist in Fig 5 dargestellt, bei der ein Dichtungsstützelement 558 modifiziert ist, um Schutz für ein Isolationsdiaphragma 24 vor Beschädigung zu bieten, die sich aus der Handhabung eines Gebers 10 ergeben kann, wenn er von dem Eingangsflansch 34 abgetrennt ist. Diese Ausführungsform umfaßt eine Schweißhülse 555, welche über der Umfangskante des Isolationsdiaphragmas 24 liegt und sich von der Einlaßraumseitenwand 30 bevorzugt nicht weiter als über die Breite der ringförmigen Schulter 44 unterhalb des Diaphragmas 24 erstreckt. Eine umlaufende Umfangsschweißung 546 verbindet sowohl die Schweißhülse 555 als auch das Isolationsdiaphragma 24 mit der ringförmigen Schulter 44. Das Dichtungsstützelement 558 umfaßt einen horizontalen Flanschabschnitt 558A längs des Außenumfang des Elements, der in einem Stück mit einem horizontalen zentralen Plattenabschnitt 558C ausgeführt ist, die von dem Flanschabschnitt 558A abgesetzt und in einem Stück damit über einen ringförmigen aufrecht stehenden Verbindungswandabschnitt 558B verbunden ist. Wenn er vollständig in den Einlaßraum 28 eingesteckt ist, liegt der Flanschabschnitt 558A auf der Schweißhülse 555 in der Weise auf, daß das Dichtungsstützelement 558 darüberliegt und von der aktiven Zone 56 des Isolationsdiaphragmas ferngehalten wird. Der zentrale Plattenabschnitt 558C ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 559 versehen, welche einen Durchtritt des unter Druck stehenden Prozeßfluid ermöglichen, damit dieses auf das darunterliegende Isolationsdiaphragma 24 einwirkt.
Der Flanschabschnitt 558A und der Verbindungswandabschnitt 558B sind so ausgeführt, daß sie mit der Seitenwand 30 des Einlaßraums zusammenwirken, um einen Kanal 564 für die Aufnahme eines konventionellen Druckdichtrings 62 zu bilden. Das Dichtungsstützelement 558 ist nicht mit dem Gehäuse 32 verschweißt und der Druckdichtungsring 62 ist geeignet dimensioniert, daß er innerhalb des Kanals 564 so zusammengedrückt wird, daß das Dichtungsstützelement 558 leicht entfernt werden kann, um einen Ablauf der Prozeßfluid zu ermöglichen und eine Inspektion, Reinigung oder Wartung des Isolationsdiaphragmas 24 zu erlauben. Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbessert in ähnlicher Weise die aktive Zone 56 des Isolationsdiaphragmas, wodurch die dp/dvinduzierten Meßfehler reduziert und die Leistung des Gebers verbessert werden.
In einer weiteren, in Fig. 6 und 7 dargestellten bevorzugten Ausführungsform, ist ein Differenzdruckgeber in Teilansicht bei 610 dargestellt, der mittels eines Fluids mit einem Prozeßfluid gekoppelt ist, das über ein Paar Impulsleitungszweige 612 unter Verwendung eines Paares von Flansch/ Adapter-Verbindungsstücken 614 nach Industriestandard, einer Adapterplatte 616 und einer Dichtungshalteplatte 618 geliefert wird. Die Zeichnung in Fig. 6 ist eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 7. Die Zeichnung in Fig. 7 ist eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 in Fig. 6.
Die Zweifach-Isolationsdiaphragma-Anordnung und verschiedene in Fig. 6 und 7 dargestellte Koppelelemente (wie z. B. die Impulsleitungszweige 612, die Flansch/Adapter- Verbindungsstücke 614, die Adapterplatte 616 und die Dichtungshalteplatte 618) sind im wesentlichen in der Konstruktion identisch und weisen Merkmale oder Details auf, welche auf den rechten und linken Seiten der Fig. 6 und 7 dupliziert sind. Es ist deshalb verständlich, daß nachstehend zur Vereinfachung getrennt Bezug auf derartige Merkmale auf beiden Seite genommen wird. Der Differenzdruckgeber 610 ist mit einem Paar im wesentlichen runder koplanarer Isolationsdiaphragmen 620, die eng benachbart in zylindrischen in einer Koppelfläche 624 eines Gehäuses 626 des Gebers 610 ausgebildeten Einlaßräumen 622 angeordnet sind, versehen.
Jedes Isolationsdiaphragma ist beispielsweise durch eine umlaufende Schweißnaht 628 dichtend mit einer ringförmigen Schulter 630 verbunden, die in dem zylindrischen Einlaßraum 622 ausgebildet ist, welcher eine geschlossene Isolationskammer 632 bildet, die mit einem im wesentlichen inkompressiblen Fluid 634 gefüllt ist, wie z. B. Silikonöl. Eine aktive Zone 636 des Isolationsdiaphragmas 620, welche von der Schweißnaht 628 umgeben ist, umfaßt den auslenkbaren auf den Druck des Prozeßfluids reagierenden Abschnitt des Diaphragmas. Jede Isolationskammer 632 öffnet sich zu einem Verbindungsweg 638, welcher ebenfalls mit dem Isolationsfluid 634 gefüllt ist und die Verbindung zu einem (nicht dargestellten) geeigneten Drucksensor herstellt, der in dem Geber 610 angeordnet ist. Der Drucksensor erfaßt den Druck des Isolationsfluids 634, welcher den auf die zwei Isolationsdiaphragmen 620 ausgeübten Prozeßfluiddrücken (P1 und P2) entspricht, und liefert ein für den erfaßten Druck repräsentatives Signal an eine geeignete Schaltung, welche ferner ein Signal ausgibt, das für einen derartigen erfaßten Differenzdruck repräsentativ ist.
Die Adapterplatte 616 und Dichtungshalteplatte 618 sind zwischen den Flansch/Adapter-Verbindungsstücken 614 und dem Gebergehäuse 626 angeordnet. Die Adapterplatte 616 und die Dichtungshalteplatte 618 sind so konfiguriert, daß koplanare Isolationsdiaphragmen 620 mit aktiven Zonen 636 eingesetzt werden können, wobei die Diaphragmen 620 noch innerhalb einer vorgegebenen rechtwinkligen Fläche angeordnet bleiben können. Wenn Prozeßleitungen an einen Differenzdrucksensor angekoppelt werden, kann diese vorgegebene Fläche ein rechteckiges Muster für die Schraubenanordnung nach Industriestandard aufweisen, wie es bei D1 und D2 in Fig. 7 dargestellt ist, innerhalb dem die Einlaßräume 622 und die Isolationsdiaphragmen 620 eingeschlossen sind.
Ein Flansch/Adapter-Verbindungsstück 614 nach Industriestandard wird dazu verwendet, das Prozeßfluid von dem Impulsleitungszweig 612 durch eine zentrale Gewindeöffnung 640, die in dem Flansch/Adapter-Verbindungsstück angeordnet ist, auf einen benachbarten Fluidverbindungsweg 642 zu koppeln, der in einer äußeren Koppelfläche 644 der Adapterplatte 616 angeordnet ist. Ein geeignetes Gewindeende 646 des Impulsleitungszweigs 612 ist in die zentrale Gewindeöffnung 640 des Flansch/Adapter-Verbindungsstücks eingeschraubt. Das Flansch/Adapter-Verbindungsstück 614 ist im allgemeinen so ausgeführt, wie es durch gestrichelte Linien auf der rechten Seite von Fig. 7 dargestellt ist. Jedes Flansch/Adapter-Verbindungsstück 614 wird auf der Adapterplatte 616 durch zwei Schraubbolzen oder Kopfschrauben 648 gehalten, welche durch glatte Bohrungen 650 verlaufen, die an gegenüberliegenden Seiten der zentralen Gewindebohrung 640 angeordnet sind, und die Kopfschrauben 648 werden beispielsweise durch Einschrauben in geeignete in dem Gehäuse ausgebildete Gewindebohrungen 652 mit dem Gebergehäuse 626 verbunden. Der Abstand D1 zwischen den Bohrungen der Flansch/ Adapter-Verbindungsstücke 650 ist ein Industriestandardmuster mit 1 5/8'' (oder 41,3 mm) Abstand zwischen den Schraubenmittellinien. Jedes Flansch/Adapter-Verbindungsstück 614 trägt auch eine geeignete Standard-Druckdichtung 654, wie z. B. einen aus einem elastischen Material bestehenden O-Ring, welcher zwischen dem Flansch/Adapter-Verbindungsstück 614 und der äußeren Koppelfläche 644 der Adapterplatte 616 in einer ringförmigen Nut 656, die in einer Koppelfläche 658 des Flansch/Adapter-Verbindungsstücks 614 ausgebildet ist, zusammengepreßt wird, wenn diese durch die Kopfschrauben 648 zusammengeklemmt werden. Die Dichtung 654 stellt somit eine im wesentlichen fluiddichte ringförmige Druckdichtung um die zentralen Gewindeöffnungen 640 der gekoppelten Flansch/ Adapter-Verbindungsstücke und den Verbindungsweg 642 der Adapterplatte dar.
Die Adapterplatte 616, welche zwischen den Flansch/ Adapter-Verbindungsstücken 614 und der Dichtungshalteplatte 618 angeordnet ist, wird dazu verwendet einen geeigneten seitlichen Abstand D2 zwischen den Flansch/Adapter- Verbindungsstücken 614 sicherzustellen und zu ermöglichen, daß die eng beabstandeten koplanaren Isolationsdiaphragmen 620 so große aktive Zonen 636, wie nur möglich aufweisen. Die Adapterplatte 616 ist relativ dünn und weist eine flache äußere Koppelfläche 644, gegen die die Flansch/Adapter- Verbindungsstücke 614 gekoppelt werden, und eine flache innere Koppelfläche 660 auf, gegen die die Dichtungshalteplatte 618 gekoppelt wird. Die Adapterplatte ist mit vier glatten Bohrungen 662 versehen, welche gemäß einem rechteckigen Industriestandard-Abstandsmuster mit 1 5/8'' (41,3 mm) (D1) und 2 1/8'' (54 mm) (D2) Abstand zwischen den Schraubenmittellinien beabstandet sind. Der Abstand mit 1 5/8'' (oder 41,3 mm) (D1) ist typisch für den Schraubenabstand eines Standard-Flansch/Adapter-Verbindungsstücks. Der Abstand von 2 1/8'' (oder 54 mm) (D2) ist kompatibel mit einem Industriestandard, dem ANSI Standard B 16.36 "Steel Orifice Flange Standard" (oder DIN Standard 19 213, April, 1980), der für eine herkömmliche Verbindung eines Differenzdruckgebers mit einer Leitung erforderlich ist, die mit einer Standardöffnung-Flansch/Platten-Anordnung ausgerüstet ist, an die eine Prozeßleitungen des in Fig. 6 und 7 dargestellten Typs angeschlossen ist. Der seitliche Abstand D2 erlaubt es auch den Flansch/Adapter-Verbindungsstücken 614 sich hintereinander um ihre Mittelpunkte zu drehen, wenn sie auf die Seite an Seite liegenden Impulsrohrzweige 612 geschraubt werden.
Der Verbindungsweg 642 der Adapterplatte erstreckt sich von der äußeren Koppelfläche 644 zur inneren Koppelfläche 660 durch. Der Abstand zwischen den Verbindungswegen 642 ist so gewählt, daß die Mittelpunkte der Verbindungswege 642 sowohl leicht zu den Mittelpunkten der zentralen Gewindeöffnungen 640 der Flansch/Adapter-Verbindungsstücke, als auch leicht zu den Mittelpunkten der Einlaßräume 622 und Isolationsdiaphragmen 620 versetzt angeordnet sind. Dieser Abstand der Verbindungswege 642 erlaubt das Ankoppeln von Flansch/ Adapter-Verbindungsstücken 614 mit einem Abstand nach Industriestandard an einen Differenzdruckgeber 610, welcher mit koplanaren Isolationsdiaphragmen 620 ausgestattet ist, die eng benachbart angeordnet sind und dabei so große aktive Zonen 636 wie nur möglich aufweisen.
Die Dichtungshalteplatte 618, welche zwischen der Adapterplatte 616 und dem Gebergehäuse 626 angeordnet ist, wird zum Halten von geeigneten Druckdichtungen 664 verwendet, welche in ringförmigen in der inneren Koppelfläche 660 der Adapterplatte ausgebildeten Nuten 666 gehalten werden und eine im wesentlichen fluiddichte ringförmige Druckdichtung, bilden, wenn sie dazwischen zusammengepreßt werden. Die Dichtungshalteplatte 618 ist relativ dünn und mit vier glatten Bohrungen versehen, welche ebenfalls im Industriestandard (D1, D2) beabstandet sind und im wesentlichen zu den Bohrungen 650 der Flansch/Adapter-Verbindungsstücke 662, den Adapterplattenbohrungen 662 und den Gebergehäusebohrungen 652 in der Weise ausgerichtet sind, daß Kopfschrauben 648 durch sie hindurchtreten, um die gesamte Anordnung auf dem Geber 610 zu halten und die erforderliche Kompression für die Dichtwirkung der Druckdichtungen 654 und 664 zu erzeugen. Ein Paar Fluidöffnungen 670 sind ebenfalls in der Dichtungshalteplatte 618 vorgesehen und so angeordnet, daß sie korrekt zu den Verbindungswegen 642 der Adapterplatte und den Einlaßräumen 622 ausgerichtet sind, um einen Durchtritt des Prozeßfluids durch diese zu ermöglichen. Jede Öffnung 670 ist vorzugsweise groß genug, um eine ausreichend Fläche des darunterliegenden Isolationsdiaphragmas 620 freizulegen, um gegebenenfalls eine Inspektion oder Reinigung zu erlauben.
Die Dichtungshalteplatte 618 sollte sich jedoch über jeden Einlaßraum 622 und jedes Diaphragma 620 in einem ausreichendem Abstand erstrecken, um eine angemessene Unterstützung für jede ringförmige Dichtung 664 der Adapterplatte sicherzustellen. Die Dichtungshalteplatte 618 ist beispielsweise durch ringförmige Schweißnähte 672, die benachbart zum Außenumfang der Einlaßräume 622 angeordnet sind, dichtend mit der Koppelfläche 624 des Gebergehäuses verbunden und bildet somit eine ringförmige Abdichtung für den Einschluß des Prozeßfluids.
In dieser Ausführungsform der Erfindung sind koplanare Isolationsdiaphragmen 620 innerhalb eines vorgegebenen Abschnitts eingeschlossen. Wobei gleichzeitig Diaphragmen 620 bereitgestellt werden, welche verbesserte effektive Flächen der aktiven Zonen 636 aufweisen. Die von der Adapterplatte 616 gehaltenen Druckdichtungen 664 werden über den aktiven Zonen 636 der Diaphragmen 620 außerhalb des Einlaßraums 622 unterstützt. Die Dichtungshalteplatte 618 überspannt teilweise jedes Isolationsdiaphragma 620 und erlaubt dem Prozeßfluid somit im wesentlichen auf die gesamte aktive Zone 636 einzuwirken. Die effektive Fläche des Isolationsdiaphragmas ist somit im wesentlichen gleich seiner aktiven Zone 636. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Einsatzmöglichkeit die vorstehenden Erfindung nicht auf die mehrfachen, koplanaren Isolationsdiaphragma-Anordnungen beschränkt ist. Ein einzelnes Isolationsdiaphragma könnte beispielsweise an ein Flansch/Adapter-Verbindungsstück ohne Verwendung einer Adapterplatte angekoppelt werden, indem eine Dichtungshalteplatte für eine direkte Unterstützung einer darüberliegenden Druckdichtung eines Flansch/Adapter-Verbindungsstückes modifiziert würde. Die vorstehende Isolationsvorrichtung verbessert die effektive Fläche eines Isolationsdiaphragmas, was die dp/dv-bezogenen Druckmeßfehler verringert.
Jede der vorstehenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verbessert somit die effektive Fläche der aktiven Zone eines Isolationsdiaphragmas bezogen auf die gewählte Größe eines Dichtungsrings, wodurch im wesentlichen die Geberleistung verbessert wird. Die vorliegende Erfindung kann auch die Kosten der Gebermaterialien senken und erlaubt die Verwendung von Druckgebern mit Isolationsdiaphragmen mit kleineren Durchmessern und entsprechend reduzierten Größen der Gebergehäuse, ohne Kompromisse bezüglich der Leistung einzugehen.
Da nun die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, können Fachleute auf diesem Gebiet erkennen, daß Änderungen in der Form und in Details vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Vorrichtung (12) zum isolieren-den Koppeln eines Drucks von einem Fluid in einem Eingangselement (34) auf einen Drucksensor (10A), der ein Ausgangssignal als Funktion des Drucks liefert, wobei ein Einlaßraum (28) zum Aufnehmen des Fluids von dem Eingangselement (34) in der Vorrichtung (12) angeordnet ist, eine Isolationseinrichtung (24) in dem Einlaßraum (28) angeordnet ist und eine aktive Zone (56) aufweist, die von einer äußeren Begrenzung begrenzt ist, um den Druck von dem Fluid isolierend auf den Drucksensor (10A) zu koppeln, eine Abdichtungseinrichtung (62) in dem Einlaßraum (28) um die Isolationseinrichtung (24) herum angeordnet ist, um den Einlaßraum (28) dichtend abzugrenzen, die Abdichtungseinrichtung (62) eine Einlaßfläche aufweist, welche das Fluid von dem Eingangselement (34) auf die Isolationseinrichtung (24) koppelt, und eine Halteeinrichtung (58) aufweist, die zum Unterstützen der Abdichteinrichtung (62) in dem Einlaßraum (28) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (58) so konfiguriert ist, daß sie zumindest einen Abschnitt der Isolationseinrichtung (24), der benachbart zur äußeren Begrenzung liegt, überspannt und zumindest einen Abschnitt der Abdichtungseinrichtung (62) von der aktiven Zone (56) in der Weise fernhält, daß eine effektive Fläche der aktiven Zone (56) größer als die Einlaßfläche der Abdichtungseinrichtung (62) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationseinrichtung (24) ferner ein auslenkbares Diaphragma (24) aufweist, das die aktive Zone (56) enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationseinrichtung (24) ferner ein im wesentlichen inkompressibles Fluid (54) aufweist, das den Druck von dem Diaphragma auf den Sensor (10A) koppelt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Fläche der aktiven Zone (56) des Diaphragmas (24) eine Anpassung volumetrischer Änderungen des inkompressiblen Fluids (54) bereitstellt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungseinrichtung (62) ferner eine elastische Dichtung (62) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (58) ferner ein Dichtungsstützelement (58) aufweist, das die aktive Zone (56) des Diaphragmas (24) überspannt und in einem gewählten Abstand davon angeordnet ist, um die elastische Dichtung (62) zwischen dem Dichtungsstützelement (58) und dem Eingangselement (34) zu unterstützen, wobei das Dichtungsstützelement (58) eine zentrale Öffnung (60) für den Durchtritt des unter Druck stehenden Fluids aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsstützelement (58) herausnehmbar in dem Einlaßraum (28) montiert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsstützelement (58) ferner eine sich verjüngende Wand (58A) aufweist, die über der äußeren Begrenzung der aktiven Zone (56) angeordnet ist und sich davon nach innen erstreckt und sich über einen gewählten Abstand von der aktiven Zone (56) weg in der Weise verjüngt, daß das Dichtungselement (62) darüberliegt und von der aktiven Zone (56) ferngehalten ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsstützelement (58) über der aktiven Zone (56) liegt und sich im wesentlichen darüber erstreckt, wobei das Dichtungsstützelement (58) mindestens einen Zugang aufweist, der das unter Druck stehende Fluid (54) durch ihn hindurch von dem Kanal (40) so auf die aktive Zone (56) koppelt, daß die aktive Zone (56) mit einem Schutz vor Beschädigung versehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Diaphragma (24) so ausgelegt ist, daß es ein gewölbte Form aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßraum (28) eine Vertiefung in einer äußeren Fläche der Vorrichtung aufweist, die Vertiefung eine ringförmige sich verjüngende Seitenwand (30) aufweist, die sich von der äußeren Fläche nach innen erstreckt und sich auf einen kleiner werdenden Durchmesser in Einwartsrichtung verjüngt, und wobei die äußere Begrenzung des Isolationsdiaphragmas (24) dichtend mit dem Dichtungsstützelement (58) verbunden ist, das den Einlaßraum (28) mit einer Einlaßfläche begrenzt, um eine Isolatoranordnung (12) zu umfassen, wobei die Isolatoranordnung (12) in der sich verjüngenden Seitenwand (30) so zusammengepreßt wird, das die aktive Zone (56) größer als die Einlaßfläche ist.

12. Anordnung für ein isolierendes Koppeln eines Drucks von einem Fluid in einem ersten und zweiten Eingangselement (614) auf einen Drucksensor, wobei der Drucksensor ein Ausgangssignal als Funktion des Drucks in dem ersten und dem zweiten Eingangselement (614) liefert, die Anordnung ein Paar der Vorrichtungen nach Anspruch 6 aufweist, und wobei die Einlaßräume (622) des Vorrichtungspaares im wesentlichen in koplanarer Beziehung angeordnet sind.

13. Instrument (610) mit einen Drucksensor zur Bereitstellung eines Ausgangssignals als Funktion eines ersten und eines zweiten Drucks, wobei das Instrument ferner ein erstes und ein zweites Eingangselement (34) und eine Anordnung nach Anspruch 12 aufweist, um den Druck von dem Fluid in dem ersten und dem zweiten Eingangselement (34) isolierend auf den Drucksensor zu koppeln, und das erste und das zweite Eingangselement (34) ein Paar Industriestandard-Flansch/ Adapter-Verbindungsstücke (614) aufweist, die beabstandet in einem Industriestandard-Abstand angeordnet sind.

14. Instrument (610) nach Anspruch 13, wobei der Drucksensor ein Differenzdrucksensor ist.

15. Instrument (610) nach Anspruch 13 oder 14, das ferner eine Adapterplatte (616) mit in der Weise beabstandeten Verbindungswegen (642) aufweist, daß die Mitten der Verbindungswege (642) sowohl zu den Mitten der Öffnungen (640) in den Flansch/Adapter-Verbindungsstücken (614) als auch zu den Mitten der Einlaßräume (622) der Anordnung verschoben sind.