JP2011524984A - 非円筒の管腔を有する毛細管を含む圧力変換器 - Google Patents

Abstract

流体空洞とセンサ空洞とを画定し、該流体空洞をセンサ空洞（１２６）から隔離するための隔離障壁（１４２，１５２）を有する筐体（１１０）を含む圧力変換器（１０２）が開示される。圧力変換器は、さらにセンサ空洞（１２６）内に配置された圧力センサ（１３６）を含む。圧力センサ（１３６）は、少なくとも一つの圧力導入口を有する。圧力変換器はまた、前記少なくとも一つの圧力導入口から、前記隔離障壁を通って流体空洞（１４４，１５４）に延びる細管（１４８，１５８）を含む。該細管は、火炎が管を通って伝搬するのを阻止する、非円筒形状の腔（１４６，１５６）を含む。

Description

本発明は一般的にフィールド装置と、非円筒の管腔を有する細管を含むフィールド装置の製造方法に関する。

精製されたオイル、薬剤、紙、食品、他の生産物、またはこれらの結合物などの種々の生産物を製造するための工業プロセスが使用されている。そのような工業プロセスは、一般に、産業プロセスを監視し動作を制御する多数のフィールド装置（すなわち、プロセスセンサ、プロセスアクチュエータ、他の電気装置など）を用いる、プロセス監視制御システムを用いて制御されている。フィールド装置は、一般的に、プロセスパラメータを感知し、該感知されたプロセスパラメータに関するデータを制御システムに伝送するために、プロセス装置に結合されることのできる電気装置である。そのようなプロセスパラメータは、圧力、温度、流体流量、他のプロセスパラメータ、またはこれらの結合を含むことができる。さらに、フィールド装置は、パラメータを調節するための制御システムにより制御される、例えばバルブを調節することにより制御されることができるアクチュエータ回路を含むことができる。

フィールド装置の一つのタイプは、圧力送信機として役立てることができる。圧力送信機（圧力トランスミッタ）は、（気体や液体やこれらの結合のような）プロセス流体に関連する圧力を測定するために、また、該測定された圧力に関するデータを、有線または無線通信プロトコルを介して、伝送するために、工業装置に結合されることができる。圧力送信機は、差圧、絶対圧、またはゲージ圧を測定するのに用いられることができる。さらに、既知の技術を用いて、圧力送信機は、２点間のプロセス流体の差圧に基づいて、プロセス流体の流量を測定するのに用いられることができる。

典型的には、圧力送信機は、隔離システムを介してプロセス流体に結合される圧力センサを含む。該隔離システムは、物理的にプロセス流体に接触する隔離ダイヤフラムを含む。さらに、該隔離システムは、隔離ダイヤフラムと圧力センサとの間に延びる隔離充填流体を含む。該隔離充填流体は、オイルのような、実質的に非圧縮流体である。プロセス流体は隔離ダイヤフラムに圧力を及ぼすので、印加圧力の変化がダイヤフラム及び隔離流体を経て、圧力センサに伝えられる。そのような隔離システムは、圧力センサのデリケートな部分がプロセス流体及び該プロセス流体に関連する熱に、直接晒されるのを防止する。

可燃性の環境では、細管はダイヤフラムとセンサとの間を隔離充填流体で結ぶように構成されている。細管は、ダイヤフラムが破れた時に、火炎が筐体（ハウジング）内から該細管を通って広がらないようにすることを意図している。国際電子技術委員会（ＩＥＣ）は、容器中の孔を通って延びる円形の柱体(shaft）の受容できる火炎通路構成を公表している。ここでは、前記柱体と孔との間のギャップは柱体周りで約０．００８インチ以下であり、前記容器の壁の厚さは、約０．３７５インチ以上である。受容される火炎通路構成は、ＩＥＣドキュメント番号６００７９−１（２００３）に定義されている。

ＩＥＣドキュメント番号６００７９−１（２００３）

しかし、約０．００８インチの直径をもつ円柱状の管腔をもつ細管は、センサが圧力測定をするのに遅延を生ずる。その理由は、直径を小さくされた細管は、充填隔離流体の粘性のために、該充填隔離流体の流れを遅らせるためである。そのように圧力測定が遅延すると、プロセス制御信号を遅延させ、プロセスを変更するための制御信号の伝送を遅らせ、その結果、プロセス装置にダメージを与える可能性が生ずる。

特定の実施形態では、フィールド装置は、流体空洞、センサ空洞、及び該流体空洞を該センサ空洞から隔離する隔離障壁を含む。さらに、フィールド装置は、センサ空洞内に配置され、少なくとも一つの導入口を有する圧力センサを含む。細管は、隔離障壁を通って、少なくとも一つの圧力導入口から流体空洞へと延びている。該細管は、非円筒形状の腔を含んでいる。

他の特定の実施形態では、プロセス装置に結合するように構成された筐体ベースを形成する方法を含む。該筐体ベースは、隔離障壁により分離されたセンサ空洞と流体空洞を含む。さらに、筐体ベースは、非円筒形状の腔の輪郭を示す細管を含む。該細管は、隔離障壁を通って、流体空洞からセンサ空洞へと延びている。この方法は、さらに、流体空洞を覆うように筐体ベースへ変形可能なダイヤフラムを付けること、流体空洞を充填流体で満たすこと、及び変形可能なダイヤフラムの変形に基づいて、前記充填流体を介してプロセス圧力を検出するように構成されたセンサ回路を、センサ空洞内の細管に接続することを含む。

さらに他の特定の実施形態では、プロセス制御装置は、前記隔離障壁により分離された、
センサ空洞と流体空洞の輪郭を示す送信機筐体を含む。プロセス制御装置はさらに細管を含む。細管は、非円筒形状の腔を含む。細管は、隔離障壁を通って流体空洞からセンサ空洞へと延び、火炎が細管を長さ方向に伝搬しないように構成されている。プロセス制御装置は、さらに、流体空洞を覆うように送信機筐体に結合される変形可能なダイヤフラム、流体空洞内に配置された充填流体、及びセンサ空洞内に配置されたセンサ回路を含む。該センサ回路は、変形可能なダイヤフラムの変形に基づいて、プロセス流体の圧力を感知するために、細管に結合されている。

本発明によれば、腔を不定形（すなわち、非円断面形状又は非円筒形状）にすることにより、火炎が細管を通って伝搬することなく、かつ充填流体が自由な流れとなるようにすることができる。

非円筒の腔の細管を有するフィールド装置を含むプロセス制御システムの特定の一実施形態の説明図である。 細管の腔である楕円形の開口を含むフィールド装置の流体空洞の特定の一実施形態の底面図である。 流体空洞と非円筒の腔を有する細管との、一部の特定の実施形態の断面図である。 細管の腔であるインゲン豆形状の開口を含むフィールド装置の流体空洞の特定の実施形態の底面図である。 細管の非円筒の腔として使用できる種々の非円の腔の断面形状（すなわち、非円筒形状）を示す特定の実施形態の図である。 非円筒の腔を有する細管を含むフィールド装置の形成方法の特定の実施形態のフロー図である。

図１は、配線１０６を介して制御システム１０４と通信するフィールド装置１０２を含むプロセス制御システム１００の特定の実施形態の説明図である。他の実施形態では、フィールド装置１０２は、無線通信リンクを介して制御システム１０４と通信する無線トランシーバを含むことができる。フィールド装置１０２は部分的に断面図で示されている。フィールド装置１０２は、筐体ベース部１１０を介してマニフォールド１０８（又は、他の取り付け機構）に結合されている。特定の実施形態では、マニフォールド１０８は、第１の通路(line)１４１及び第２の通路１５１を介してパイプ１０９に結合されることができる。他の特定の例では、マニフォールド１０８又はクランプ（締め具）のような他の取り付け具が、フィールド装置１０２を、容器の壁、他の装置と関連する壁、又はこれらをあわせた物に結合することができる。特定の実施形態では、フィールド装置１０２とマニフォールド１０８とは、プロセスパイプ１０９からある距離離れて設けられ、第１及び第２の通路１４１及び１５１を介してプロセスパイプ１０９に接続されることができる。

フィールド装置１０２は、筐体の上部１１２にねじ込んで取り付けられる筐体ベース部１１０を含む。該筐体ベース部１１０は、センサ空洞１２６，第１の流体空洞１４４及び第２の流体空洞１５４を区画している。センサ空洞１２６は、第１の隔離障壁１４５により、第１及び第２の流体空洞１４４及び１５４から隔離されている。

フィールド装置１０２は、さらに、筐体の上部１１２にねじ込んで取り付けられる筐体の送信機部１１４と入力インターフェース部１１８とを含む。筐体上部１１２と筐体の送信機部１１４とは、送信機空洞１２４を画定している。筐体の送信機部１１４はさらに送信機回路１３４をプロセス環境から保護するように構成された送信機カバー１１６を含む。入力インターフェース１１８は、配線１０６に結合するために１以上のファスナー１２０を含む。該入力インターフェース１１８と筐体上部１１２とは、入／出力インターフェース回路１３２を収容する入／出力インターフェース空洞１２２を画定している。入／出力インターフェース空洞１２２は、第２の隔離障壁１２３により送信機空洞１２４から隔離されている。入／出力インターフェース回路１３２は、入力インターフェース部１１８と送信機回路１３４とに接続され、送信機回路１３４と制御システム１０４との間でデータをやり取りするように構成されている。

センサ空洞１２６は、第３の隔離障壁１１９により、送信機回路空洞１２４と入／出力インターフェース空洞１２２とから隔離されている。センサ空洞１２６は、圧力センサのような、センサ回路１３６の安全を守るように構成されている。

フィールド装置１０２は、第１の圧力インタフェース１４０と第２の圧力インタフェース１５０とを含む。第１の圧力インタフェース１４０は、マニフォールド１０８と第１の通路１４１とを介して受け取られるプロセス流体に接触する第１の隔離面と、第１の流体空洞１４４内の隔離充填流体に接触している第１の流体空洞面とを有する第１のダイヤフラム１４２を含む。第１のダイヤフラム１４２は、第１の流体空洞１４４をプロセス流体から隔離する。第１の圧力インタフェース１４０は、さらに、第１の流体空洞１４４を、センサ回路１３６の第１の圧力導入口１４９に結合する第１の非円筒腔１４６を持つ第１の細管を含む。特定の図示した実施形態では、第１の非円筒腔１４６は非円の断面を有する。ここで使用されている"腔(lumen）"なる語は、第１の細管１４８のような管又は通路内の穴又は流体通路を意味する。

第２の圧力インタフェース１５０は、マニフォールド１０８と第２の通路１５１とを介して受け取られるプロセス流体に接触する第２の隔離面と、第２の流体空洞１５４内の隔離充填流体に接触している第２の流体空洞面とを有する第２のダイヤフラム１５２を含む。第２のダイヤフラム１５２は、第２の流体空洞をプロセス流体から隔離する。第２の圧力インタフェース１５０は、さらに、第２の流体空洞１５４をセンサ回路１３６の第２の圧力導入口１５９に結合する第２の非円筒腔を持つ第２の細管１５８を含む。特定の実施形態では、第２の非円筒腔１５６は非円形の断面を有する。

特定の実施形態では、ダイヤフラム１４２は、プロセス流体圧に応答して変形するように構成されており、該変形に応答して、第１の流体空洞１４４及び第１の細管１４８内の充填流体に圧縮力が印加される。充填流体は、第１のダイヤフラム１４２の変形に応答して、第１の細管１４８を介して第１の圧力導入口１４９にプロセス流体圧を伝えるように構成されている。特定の実施形態では、第２のセンサ回路１３６は、第１のダイヤフラム１４２の変形に基づいて、第１の細管１４８内の充填流体を介してプロセス流体圧を測定するように構成されている。

特定の実施形態では、第１及び第２の腔１４６及び１５６は、非円筒形状（すなわち、非円断面形状）をしている。特定の実施形態では、第１及び第２の腔１４６及び１５６の断面は、インゲン豆形状、楕円形状、十字（cross）形状、Ｓ字形状、星形形状、三角形状、矩形形状、ブーメラン形状、Ｚ形状、不定形形状、他の非円形形状又はこれらの組合せの形状を有している。耐炎性のフィールド装置では、第１及び第２の非円筒形の腔１４６及び１５６は、センサ空洞１２６から、第１及び第２の細管１４８及び１５８を通って炎が伝わるのを阻止する。

特定の例では、第１及び第２の細管１４８及び１５８は、非円断面形状のスロット又は開口を介して、第１及び第２の流体空洞１４４及び１５４に結合されている。特定の実施形態では、該スロット又は開口は、第１及び第２の細管１４８及び１５８の第１及び第２の腔１４６及び１５６と同じ形状をしている。特定の例では、第１のスロット又は開口（細管１４８の第１の腔１４６に対応する）は、第２のスロットと同じ形状を有することができる。他の特定の例では、第１のスロットは第２のスロットと違う形状を有することができる。

特定の例では、スロットの断面積は一定に保たれるのが良いが、該スロットの幅と長さは充填流体の流れを禁じることなく耐炎性を持続する特定の構成となるように変更することができる。特定の例では、充填流体の粘度は所望の断面積を決定し、開口及びそれに対応する腔の形状と寸法は、充填流体の流れを禁止することなしに耐炎性の規格を満たすように選択されることができる。特定の例では、特定の充填流体は約０．０００３８平方単位の断面腔面積を持つ細管内で所望の流体特性を持つことができる。この例では、開口は実質的に楕円形であり、約０．３７５インチのチューブ（管）長を有する。特定の例では、開口とそれに対応する腔は約０．００８インチの幅寸法と約０．０４９インチの長さ寸法とを持つことができる。他の特定の例では、幅寸法は充填流体に依存して調節されることができ、また、長さ寸法は、所望の断面積を維持した上で、耐炎特性を減ずることがないように調節されることができる。特定の例では、第１及び第２の細管１４８及び１５８は、約０．０００３８平方インチ以上の断面積を有する各腔１４６及び１５６を画定し、火炎がセンサ空洞１２６から第１及び第２の流体空洞１４４及び１５４へ、第１及び第２の細管１４８及び１５８を介して伝搬しないようにする。

他の特定例では、スロットの長さ寸法は０．０４９インチより小さくすることができ、幅は、火炎の規格を満たしながら、約０．００８インチと０．０１８インチの範囲内にすることができる。特定の例では、スロットは０．０００７インチの回転半径（turn radius）を持つ約０．００１６インチ幅でありうる。他の特定の例では、スロット又は開口は、約０．００８インチから約０．０１８インチまでの範囲内の幅寸法を持つことができる。腔を不定形（すなわち、非円断面形状又は非円筒形状）にすることにより、該腔の寸法を、火炎が細管を通って伝搬することなく、充填流体が自由に流れるように調節することができる。

図２は、第１の流体空洞２１０と第２の流体空洞２２０とを含むフィールド装置２０２の底面図である。第１の流体空洞２１０は、第１の複数のリッジ（細長い隆起部）２１２と、図１の第１の細管１４８の第１の腔１４６のような第１の細管の腔の形状に対応する、第１の楕円形状の開口２１４とを含む。第２の流体空洞２２０は、第２の複数のリッジ（細長い隆起部）２２２と、図１の第２の細管１５８の第２の腔１５６のような第２の細管の腔の形状に対応する、第２の楕円形状の開口２２４とを含む。第１及び第２のダイヤフラム１４２と１５２とのような第１及び第２のダイヤフラムは、第１及び第２の流体空洞２１０及び２２０を覆うようにプロセス送信機装置２０２に結合されることができる。第１及び第２の複数のリッジ２１２及び２２２は、第１及び第２の変形を制限して、第１及び第２のダイヤフラムが破壊点を超えて変形し、破壊しないようにする。特定の実施形態では、第１及び第２の楕円形の開口２１４と２２４とが、複数のリッジ２２２のリッジ間に形成される。例えば、第１の楕円形の開口２１４は、複数のリッジ２１２のうちの第１のリッジ２１６と第２のリッジ２１８との間に形成される。特定の実施形態では、第１及び第２のリッジ２１６及び２１８間の第１の楕円形状開口２１４は、円形開口よりも大きな外周を有する。ダイヤフラムを大きく変形して第１の楕円形状開口２１４に接触させる程の過圧が印加されるような場合には、圧力はより大きな外周領域に沿って分散され、ダイヤフラムにかかる単位面積当たりの圧力を低減し、楕円形状開口でなければ開口のエッジにより引き起こされる可能性のあるダメージがダイヤフラムに与えられるのを低減する。

一般的に、第１及び第２の楕円形状開口２１４及び２２４は、図１に示されている、第１及び第２の細管１４８及び１５８の第１及び第２の腔１４６及び１５６のような、各細管の腔に適用することができる。特定の実施形態では、第１の楕円形状開口２１４は、長さ寸法（L)と幅寸法（W)とで定義される断面積（A)を有する。さらに、第１の楕円形状開口２１４に結合される細管は、長さ寸法（L)と幅寸法（W)とで定義される断面積（A)を有する。細管は、また図３に示されているように、細管長寸法（Lc)を有する。断面積（A)に対する該細管長寸法（Lc)の割合は維持されるが、第１の楕円形状開口２１４の長さと幅寸法とは調節される。特定の例では、第１の楕円形状開口２１４は約０．００３８平方インチの断面積、約０．００８インチの幅寸法、及び約０．０４９インチの長さ寸法を持つことができる。

細管と楕円形状開口２１４とをスロットとして、丸孔ではなく形成することにより、当該細管内（すなわち、センサから細管を通って）の特定の距離の長さ方向に伝搬する火炎の可能性が低減される。特定の例では、細管の腔及び第１の楕円形状開口２１４の断面は、約０．００８インチから約０．０１８インチまでの範囲内の幅と所望の断面積（A)を維持する長さ寸法とを持つ。細管は、０．３７５インチ以上の長さ（Lc)を持つことができる。特定の例では、細管の長さ（Lc)に対する所望の断面積（A)の割合は、約１．０１×１０^−３（すなわち、０．０００３８／０．３７５＝０．００１０１）以上であることができる。（第１の楕円形状開口２１４のような）開口及びそれに対応する腔の特定の形状に従って、火炎が細管の長さ（Lc)を伝わるのを阻止するに限り、腔の断面積（A)を大きくしてもよい。さらに、腔の断面積が大きくなるにつれて、細管の長さ（Lc)が一定に保たれるのであれば、前記割合を大きくすることができる。他の特定の例では、断面積（A)が大きくなるにつれて、細管の前記長さ（Lc)を増すことにより、前記割合を一定に保つことができる。

図３は、流体空洞３１０と非円筒の腔３４６を持つ細管３４８を示すフィールド装置３００の特定の実施形態の一部の断面図である。流体空洞３１０は、第１のリッジ３１６と第２のリッジ３１８とを含む複数のリッジ３１２を含んでいる。流体空洞３１０は、さらに細管３４８の腔３４６の形状に相当する楕円形状開口３１４を含んでいる。楕円形状開口３１４と腔３４６の断面とは、図２に示されているように、幅（W)と長さ（L)を有する。細管３４８は、長さ寸法（Lc)を有する。

一般的に、細管３４８の腔３４６の非円筒形状により、オイル又は他の粘性流体が、流体空洞３１０の上を覆うように延びるダイヤフラムと細管３４８の他の端部に結合される圧力センサとの間の圧力伝達媒体として働くようにする。腔３４６の非円、断面形状とその楕円形状開口３１４の形状とは、腔３４６の断面積と長さ（Lc)と協働して、火炎が細管１４８の長さ（Lc)を伝搬するのを阻止する。特定の実施形態では、腔の非円、断面形状（すなわち、腔の非円筒形状）により、細管３４８の腔３４６の断面積が、火炎に対する防護をしながら、センサの応答性を高めるように増大されるのを可能にする。

特定の例では、細管３４８の腔３４６の断面積（A)（すなわち、約０．００３８平方インチ）に対する細管の長さ（Lc)（すなわち、約０．３７５インチ）の割合は、約９８．６８である。特定の例では、腔３４６の断面積（A)及び細管３４８の長さは一定に維持されることができ、開口及びこれに対応する腔３４６の形状、幅寸法及び長さ寸法は変えることができる。

腔の特定の形状において、耐火炎を維持しながら、断面積と細管長とを変えてもよいことが、テストにより明らかになった。特定の例では、インゲン豆形状の腔は、耐火炎特性を維持しながら、腔３４６の断面積をより大きくすることができる。他の特定の例では、細管３４８の腔３４６の断面積は、他の非円筒（すなわち、非円断面形状）、例えば星形状、十字形状、又は他の形状を用いて拡大されることができる。他の特定例では、特定の開口の幅と長さ、及び対応する腔の断面積は、充填流体の粘度に応じて変更することができる。さらに、非円筒形状（すなわち、非円である断面形状）を持つ特定の細管の寸法は、テストによって決めることができる。

図４は、細管のインゲン豆形状の腔に対応するインゲン豆形状の開口４１４を含むフィールド装置４００の流体空洞４１０の特定の一実施形態の底面図である。流体空洞４１０は、ダイヤフラムの変形により得られる測定の精度を増強するために、複数のリッジ４１２を含んでいる。該流体空洞４１０は、さらに、第１のリッジ４１６と第２のリッジ４１８とを含む。インゲン豆形状の開口４１４は、第１及び第２のリッジ４１６及び４１８間に形成されている。特定の例では、インゲン豆形状の開口４１４の曲がり及びサイズにより、対応する細管の長さに沿って火炎が伝搬するのを防止することができる。

図５は、細管の非円筒腔として有用な、種々の非円の腔の断面形状の特定の実施形態を示す図である。一般的に、形状５００は、火炎が細管を通って特定の距離伝搬する能力を低減するのに使用される。示されている実施形態では、形状５００は、星形形状５０２，三角形状５０４，十字形状５０６，楕円形状５０８，豆形状５１０，矩形形状５１２，他の不定形形状５１４、ブーメラン形状５１６及びS字形状５１８を含む。特定の実施形態では、他の非円筒形状として、例えばＺ形状、Ｈ形状、Ｌ形状、Ｘ形状、Ｖ形状、Ｕ形状、ジグザグ形状、他の形状、又はこれらを結合した形状を用いることができる。

特定の実施形態では、充填流体の粘性は、細管の腔の断面積を決定する。例えば、大きな粘度のオイルは、比較的小さな断面積を有する細管内よりも、比較的大きな断面積を持つ腔内でより良く流れることができる。腔の断面積が大きくなるにつれて、断面積（Ａ）に対する細管の長さ（Lc）の割合を維持するべく、細管の長さもまた大きくすることができる。いくつかの例では、その割合は、腔の形状に基づいて変えることができる。例えば、Ｖ形状又はＳ字形状は、送信機の筐体が耐火炎テスト基準を満たしながら、腔の断面積を拡張し、細管の長さを低減することを可能にする。

図６は、非円筒腔を持つ細管を含むフィールド装置の製造方法の一実施形態を示すフロー図である。６０２で、プロセス装置に結合するように構成された筐体ベースが形成される。該筐体ベースは、隔離障壁により分離されたセンサ空洞及び流体空洞を含む。筐体ベースはまた、非円筒形状を持つ腔を画定する細管を含む。細管は、流体空洞から隔離障壁を通ってセンサ空洞へと延びている。特定の実施形態では、非円筒形状は、十字形状、豆形状、他の不定形形状、又はこれらの組合せ形状でありうる。６０４に続いて、変形可能なダイヤフラムが流体空洞を覆うように筐体ベースに取り付けられる。６０６に移ると、流体空洞は、充填流体で満たされる。特定の実施形態では、該充填流体は、実質的に非圧縮性流体からなる。６０８に進むと、センサ回路は、センサ空洞内の細管に結合される。ここで、センサ回路は、変形可能なダイヤフラムの変形に基づいて、プロセス流体圧力を充填流体を介して検出するように構成されている。特定の実施形態では、センサ回路は、センサ空洞内で筐体ベースに結合されている。この方法は、６１０で終了する。

特定の実施形態では、細管は、火炎が、センサ空洞から細管を通って伝搬するのを阻止するように構成されている。他の特定の実施形態では、細管は、約０．０００３８平方インチ以上の断面積（Ａ）を有する腔を画定する。特定の実施形態では、通信インタフェースと送信機回路とを含む送信機の筐体は、筐体ベースに結合される。

本発明は好ましい実施形態を参照して説明されたが、本発明の精神を逸脱しない範囲で変形できることは、当業者には明らかであろう。

１００・・・プロセス制御システム、１０２・・・フィールド装置、１１０・・・筐体ベース部、１１２・・・筐体上部、１２６・・・センサ空洞、１３６・・・センサ回路、１４０，１５６・・・第１、第２の圧力インタフェース、１４２，１５２・・・第１、第２のダイヤフラム、１４４，１５４・・・第１、第２の空洞、１４６，１５６・・・第１、第２の非円筒腔、１４８，１５８・・・第１、第２の細管 ２０２・・・フィールド装置の底面、２１０，２２０・・・第１，第２の流体空洞、２１４，２２４・・・第１、第２の楕円形状開口、２１２，２１６，２１８，２２２・・・リッジ、４１２，４１６，４１８・・・リッジ、４１４・・・インゲン豆形状の開口。

Claims (20)

1. 流体空洞及びセンサ空洞を画定し、該流体空洞を該センサ空洞から分離する隔離障壁を含む筐体と、
   前記センサ空洞内に配置され、少なくとも一つの圧力導入口を含む圧力センサと、
   前記少なくとも一つの圧力導入口から前記隔離障壁を通って前記流体空洞へと延び、かつ非円筒形状の腔を含む細管とを具備するフィールド装置。
2. 請求項１に記載のフィールド装置において、
   前記流体空洞を覆うように延び、第１の面と第２の面とを持ち、該第１の面でプロセス流体に接触し、該プロセス流体の圧力に応答して変形するダイヤフラムと、
   前記流体空洞と前記細管内にあり、前記第２の面に接触し、前記ダイヤフラムの変形に応答するプロセス流体の圧力を前記細管を介して前記少なくとも一つの圧力導入口へ伝達するように適合された充填流体とを具備するフィールド装置。
3. 請求項１に記載のフィールド装置において、
   前記腔の断面形状が、実質的に楕円形状であるフィールド装置。
4. 請求項１に記載のフィールド装置において、
   前記腔の断面形状が、豆形状及び十字形状の一つからなるフィールド装置。
5. 請求項１に記載のフィールド装置において、
   前記腔の断面形状が、Ｓ字形状であるフィールド装置。
6. 請求項１に記載のフィールド装置において、
   前記筐体と細管とが、前記流体空洞を火炎から隔離するように構成されているフィールド装置。
7. 請求項１に記載のフィールド装置において、
   前記細管は、火炎が前記センサ空洞から前記流体空洞へ前記細管を介して伝搬するのを阻止する一方で、前記充填流体が自由に流れるようにするサイズの断面積を持つフィールド装置。
8. 請求項７に記載のフィールド装置において、
   前記細管の長さ寸法に対する前記腔の断面積の割合が約０．５８以上であるフィールド装置。
9. プロセス装置に結合するように構成され、隔離障壁により分離されたセンサ空洞と流体空洞とを含み、さらに前記流体空洞から前記センサ空洞へ前記隔離障壁を通って延びる非円筒形状の腔を有する細管を含む筐体ベースを形成することと、
   変形可能なダイヤフラムを、前記流体空洞を覆うように前記筐体ベースに取り付けることと、
   前記流体空洞を充填流体で満たすことと、
   前記変形可能なダイヤフラムに基づいて得られたプロセス流体の圧力を、前記充填流体を介して検出するように構成されたセンサ回路を、前記センサ空洞内の前記細管へ結合することとからなる方法。
10. 請求項９に記載の方法において、
    前記充填流体は実質的に非圧縮流体からなる方法。
11. 請求項９に記載の方法において、
    前記細管は、火炎が前記センサ空洞から前記流体空洞へ前記細管を通って伝搬するのを防止するように構成されている方法。
12. 請求項９に記載の方法において、
    前記腔の断面形状は、十字形状及び豆形状の一つからなる方法。
13. 請求項９に記載の方法において、
    前記腔の断面形状は、楕円形状及び矩形形状の一つからなる方法。
14. 請求項９に記載の方法において、
    前記細管は、約０．０００３８平方インチ以上の断面積を持つ腔を画定する方法。
15. 請求項１４に記載の方法において、
    さらに、制御システムと通信するように構成された通信インタフェースと通信回路を含む通信筐体を、前記筐体ベースに取り付けることを含む方法。
16. プロセス流体圧力を監視するフィールド装置が、
    センサ空洞と、該センサ空洞から隔離障壁により分離された流体空洞とを画定する送信機筐体と、
    非円筒形状の腔を含み、前記流体空洞から前記隔離障壁を通ってセンサ空洞へ延び、火炎が前記細管の長さに沿って伝搬するのを阻止するように構成された細管と、
    前記流体空洞を覆うように前記送信機筐体に結合される変形可能なダイヤフラムと、
    前記流体空洞及び細管内に配置された充填流体と、
    前記センサ空洞内に配置され、プロセス流体の圧力を前記変形可能なダイヤフラムの変形に基づいて前記充填流体を介して感知するべく前記細管に結合されるセンサ回路とを具備するプロセス制御装置。
17. 請求項１６に記載のプロセス制御装置において、
    前記送信機筐体が、さらに、送信機空洞とインタフェース空洞とを画定し、該送信機空洞とインタフェース空洞は第２の隔離障壁により分離され、第３の隔離障壁により前記センサ空洞から分離されているプロセス制御装置。
18. 請求項１７に記載のプロセス制御装置において、さらに、
    前記インタフェース空洞内に配置され、制御システムと通信するのに適合される通信インタフェースと、
    前記送信機筐体内に配置され、前記プロセス流体圧力に関連する測定データを受信するように前記センサ回路に結合され、前記測定データに関するデータを前記通信インタフェースを介して前記制御システムに送信するように前記通信インタフェースに結合された送信機回路を具備するプロセス制御装置。
19. 請求項１６に記載のプロセス制御装置において、
    前記腔が、火炎が前記細管通って伝搬するのを阻止する断面幅と長さパラメータを持つプロセス制御装置。
20. 請求項１６に記載のプロセス制御装置において、
    前記非円筒形状は、十字形状、豆形状、及び楕円形状のうちの一つからなるプロセス制御装置。

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