JP6725499B2

JP6725499B2 - 圧力センサ

Info

Publication number: JP6725499B2
Application number: JP2017517026A
Authority: JP
Inventors: デイヴィット，アンドリュブローデン，; チャールズ，レイウィルコックス，; ドナルド，エドワードハラシン，
Original assignee: ローズマウントインコーポレイテッド
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2035-09-30
Also published as: EP3201589B1; CN204630689U; JP2017531184A; US20160091379A1; EP3201589A1; US9857259B2; WO2016054207A1; CN105841875A; EP3201589A4; CN105841875B

Description

本発明は、産業用プロセストランスミッタに用いられる圧力センサに関し、特に静電容量式圧力センサに関する。

静電容量式圧力センサは、物理的変化に応答して電気出力を生成することによって、産業プロセスシステムにおけるプロセス流体の圧力を測定するために使用される。そのような例示的な静電容量式センサの1つが、米国特許第6,295,875号に記載されている。

石油及びガス産業は、しばしば、圧力センサを高いライン圧力及び高温にさらす極端で過酷な環境において圧力センサを使用する。これらの極端な環境及び過酷な環境で動作可能な圧力センサが引き続き必要とされています。

プロセス変数を測定するための静電容量式差圧センサは、第１セルハーフと第２セルハーフとを含む。前記第１及び第２セルハーフはそれぞれ、外端壁及び内壁を有する金属体と、金属体を通って内壁の表面まで延びる絶縁体と、前記表面において前記絶縁体上に配置された静電容量プレートとを含む。該圧力センサは、前記第１セルハーフと第２セルハーフの内面の間の接合部で接続されたダイアフラムを含む。各セルハーフは、内部キャビティと流体連通する第１端部を有すると共に、前記絶縁体を通って延び、前記外端部壁で前記セルハーフを出る隔離チューブを含む。前記圧力センサはさらに、第１端部が静電容量プレートと接触する第１端部を有すると共に、前記絶縁体を通って前記隔離チューブと平行に延び、前記外端壁で前記セルハーフを出る電気リード線を含む。第の端部を有する第３電気リード線は、第１セルハーフまたは第２セルハーフと接触している。前記セルハーフの各隔離チューブ及び内部キャビティは、充填流体を含む。

圧力センサは、第１外端壁、第２外端壁、円筒形側壁、第１内壁、及び第２内壁を有するセル本体を含み、前記第１及び第２内壁は互いに向き合って内部キャビティを定め、前記セル本体は、前記第１外端壁から前記内側キャビティまで延び、前記第１内壁の第1曲面を形成する第１絶縁体領域を囲む第１金属セルハーフと、前記第２外側端壁から前記内側キャビティまで延び、前記第２内側壁の第２湾曲面を形成する第２絶縁体領域を囲む第２金属セルハーフとを含んでいる。圧力センサは、前記第１及び第２内壁の間の外周で接続され、前記内部キャビティを第１キャビティ及び第２キャビティに分離する可撓性ダイアフラムと、第１曲面上の第１電極と、第２曲面上の第２電極とを含む。第１電気リード線は、第１電極から第１絶縁領域を通って第１外端壁から延び、第２電気リード線は、第２電極から第２絶縁領域を通って第２外端壁から延びている。

プロセス変数を測定するための静電容量式圧力センサは、金属センサ本体と、同金属センサのキャビティ内に配置されて可撓性静電容量プレートを形成するダイアフラムと、前記金属センサ本体を貫通して端壁から前記キャビティまで延びる絶縁体とを含んでいる。前記圧力センサはさらに、前記キャビティ部と流体連通し、端壁を介して絶縁体内に延びる隔離チューブと、前記キャビティ内の絶縁体の表面上に、前記ダイアフラムから間隔を置いて配置された固定静電容量プレートと、前記固定静電容量プレートに接続され、前記絶縁体を通って前記隔離チューブと平行に延び、前記端部壁で前記絶縁体から出る電気リード線とを含んでいる。充填流体は、隔離チューブ及び前記キャビティ内に存在し、ダイアフラムに圧力を加える。

プロセス流体圧力を測定するためのシステムの一実施形態の概略図である。図１に示すシステムにおける静電容量式差圧センサの一実施形態の断面破断図である。隔離チューブの出口点及び電気リード線を示す、図２の静電容量式差圧センサの端面図である。隔離チューブ及び電気リード線の出口点の代替実施形態を示す、図２の静電容量式差圧センサの端面図である。

一般に、本発明は、固定された静電容量プレートと可撓性導電ダイアフラムを用いてプロセス流体差圧を測定するための静電容量を生成する静電容量式圧力センサである。圧力センサは、同圧力センサが高いライン圧力及び高温にさらされる極端な及び過酷な環境において同圧力センサが耐えることを可能にする特定の特徴を有するように設計されている。第１に、圧力センサに印加される圧力に応答する感知領域のサイズを縮小することができる。これは、面積が増加するにつれて力が増加するので、圧力センサの負荷力を低減する。第２に、前記絶縁体は、第１のセルハーフの第１の端壁と第２のセルハーフの第２の端壁のみで圧力センサを出るように成形される。これにより、絶縁体に加わる応力が低減され、絶縁体は高圧下で亀裂を生じない。高圧下での絶縁体割れは、圧力センサ内のリーク経路を引き起こすので避けなければならない。第３に、圧力センサは、電気リード線が隔離チューブに平行にセル本体を出るように設計されている。これにより、圧力センサは、高いライン圧力に耐えることができ、圧力センサの組立が簡単になる。

図１は、一実施例のシステム10の概略図であって、静電容量式差圧センサ12、第１隔離ダイアフラム14H、第２隔離ダイアフラム14L、第１隔離チューブ16H、第２隔離チューブ16L、送信回路18、第１のプレートリード線20H、第2プレートリード線20L、及びダイアフラムリード線22を含む。図１にも示されているように、プロセス流体の圧力P_Hと圧力P_Lは、それぞれ隔離ダイアフラム14H、14Lと接触している。

この実施形態において、静電容量式差圧センサ12は、第１隔離チューブ16Hを有する第１隔離ダイアフラム14Hに接続されている。第１隔離チューブ16Hは、静電容量に基づく差圧センサ12と流体連通する第１端部と、第１隔離ダイアフラム14Hと連通する第２端部とを有する。第１隔離ダイアフラム14Hは、プロセス流体を介して第１隔離ダイアフラム14Hに加えられる圧力P_Hに応じて撓むことができる。プロセス流体からの圧力P_Hは、第１隔離ダイアフラム14Hの撓みによって第１隔離チューブ16H内の第１充填流体に伝達される。圧力P_Hは、第１充填流体によって第１隔離チューブ16Hを通って静電容量式差圧センサ12に伝達される。

静電容量式差圧センサ12は、第２隔離チューブ16Lを有する第２隔離ダイアフラム14Lに接続されている。第２隔離チューブ16Lは、静電容量式差圧センサ12と流体連通する第１端部と、第２隔離ダイアフラム14Lと連通する第２端部とを有する。第２隔離ダイアフラム14Lもプロセス流体と接触している。第２隔離ダイアフラム14Lは、プロセス流体を介して第２隔離ダイアフラム14Lに加えられる圧力P_Lに応じて撓むことができる。プロセス流体からの圧力P_Lは、第２隔離ダイアフラム14Lの撓みにより第２隔離チューブ16L内の第２充填流体に伝達される。圧力P_Lは、第２の充填流体によって第２隔離チューブ16Lを介して静電容量式差圧センサ12に伝達される。

静電容量式差圧センサ12は、第１プレートリード線20H、第２プレートリード線20L、及びダイアフラムリード線22によって送信回路18に接続されている。第１プレートリード線20Hは、静電容量式圧力センサ12に接続される第１の端部と、送信回路18に接続される第２端部とを有している。第２プレートリード線20Lは、静電容量式圧力センサ12に接続される第１端部と、送信回路18に接続される第２端部とを有している。ダイアフラムリード線22は、静電容量式差圧センサ12に接続された第１端部と、送信回路18に接続された第２端部とを有している。

静電容量式差圧センサ12は、プロセス流体からの圧力P_Hとプロセス流体からの圧力P_Lとの間の圧力差に応答して電子信号を生成する。第１プレートリード線20H、第２プレートリード線20L、及びダイアフラムリード線22は、静電容量式差圧センサ12からの電気信号を送信回路18に伝達する。送信回路18は、電気信号を用いて差圧測定値を生成する。

図２は、システム10における静電容量式差圧センサ12の一実施形態の断面破断図である。システム10は、静電容量ベースの差圧センサ12、第１隔離チューブ16H、第２隔離チューブ16L、第１プレートリード線20H、第２プレートリード線20L、及びダイアフラムリード線22を含む。静電容量式差圧センサ12は、第１セルハーフ30H、第２セルハーフ30L、ダイアフラム32、ジョイント34、第１端壁36H、第2端壁36L、側壁38H、及び側壁38Lを含む。第１セルハーフ30Hは、第１金属体ハーフ40H、第１絶縁体42H、第１内部キャビティ44H、及び第１静電容量サプレート46Hを含む。第２セルハーフ30Lは、第２金属体ハーフ40L、第２絶縁体42L、第２内部キャビティ44L、及び第２静電容量プレート46Lを含む。第１隔離チューブ16Hは、第１部分50H及び第２部分52Hをさらに含む。第２隔離チューブ16Lは、第１部分50L及び第２部分52Lをさらに含む。

第１隔離チューブ16H及び第２隔離チューブ16Lは、静電容量式圧力センサ12と流体連通している。第１プレートリード線20H、第２プレートリード線20L、及びダイアフラムリード線22は、静電容量式圧力センサ12と電気的に接触している。図２、図３Ａ及び図３Ｂに示す実施形態において、システム10は、２つの第１プレートリード線20H、２つの第２プレートリード線20L及び１つのダイアフラムリード線22を含む５つの電気リード線を含む。他の実施形態において、システム10は、図１に示すように、１つの第１プレートリード線20H、１つの第２プレートリード線20L、及び１つのダイアフラムリード線22を含む３つの電気リード線を含む。他の代替リード線配置も可能である。

静電容量式差圧センサ12は、同静電容量式圧力センサ12の本体部分を形成するように、一緒に溶接された第１セルハーフ30Hと第２セルハーフ30Lとを含む。第１セルハーフ30H及び第２セルハーフ30Lは円筒形状である。ダイアフラム32は、第１セルハーフ30Hと第２セルハーフ30Lとの間に配置され、ジョイント34で溶接される。ジョイント34での溶接は、第１セルハーフ30Hと第２セルハーフ30Lとを一緒にシールし、かつ圧力P_Hと圧力P_Lとの間の圧力差にさらされたときに屈曲することを可能にする張力下でダイアフラム32を保持する。ダイアフラム32はまた、可撓性静電容量プレート、可撓性電極プレート、感知ダイアフラム、中央ダイアフラム、または膜と呼ぶことができる。第１端壁36Hは、第１セルハーフ30Hの一端を形成する。第２端壁36Lは、第２セルハーフ30Lの一端を形成する。側壁38H及び側壁38Lは、それぞれ、第１セルハーフ30H及び第２セルハーフ30Lの円筒状本体部分の外壁を形成する。

静電容量式差圧センサ12の第１及び第２セルハーフ30H及び30Lは、第１及び第２金属体ハーフ40H及び40L、第１及び第２絶縁体42H及び42L、第1及び第２内部キャビティ44H及び44L、並びに第１及び第２静電容量プレート 46H及び46Lを含んでいる。第１及び第２金属体ハーフ40H及び40Lは環状であり、かつ第１及び第２金属体ハーフ40H及び40Lにそれぞれ溶着された第１及び第２絶縁体42H及び42Lを取り囲んでいる。第１及び第２絶縁体42H及び42Lは、ガラスまたはセラミック系の材料からなる。第１及び第２セルハーフ30H及び30Lの各々は、第１及び第２内部キャビティ44H及び44Lをそれぞれ形成する凹部を一方の側に有している。第１及び第２内部キャビティ44H及び44Lは、第１及び第２の絶縁体42H及び42Lを少なくとも横切って延び、第１及び第２絶縁体42H及び42Lと、第１及び第２内部キャビティ44H及び44Lとの間にそれぞれ内部壁を形成する。第１及び第２静電容量プレート46H及び46Lは、それぞれ第１及び第２内部キャビティ44H及び44L内に配置されている。第１及び第２静電容量プレート46H及び46Lは、好ましくはO字形であり、第１及び第２絶縁体42H及び42Lと第１及び第２内部キャビティ44H及び44Lとの間の内壁にそれぞれ接続されている。第１及び第２の金属体ハーフ40H及び40Lは導電性である。金属体ハーフは、より弱い非金属のセル体よりも高温及び高圧環境に耐えることができるセル体を構成する。

第１及び第２隔離チューブ16H及び16L並びに第１及び第２プレートリード線20H及び20Lは、それぞれ第１及び第２セルハーフ30H及び30Lを貫通して延びている。第１及び第２隔離チューブ16H及び16Lは、第１及び第２内部キャビティ44H及び44Lと流体連通する第１端部を有し、第１及び第２絶縁体42H及び42Lを通って延び、第１及び第２端壁36H及び36Lで第１及び第２セルハーフ30H、30Lを出る。第１及び第２の充填流体は、第１及び第２隔離チューブ16H及び16L並びに第１及び第２内部キャビティ44H及び44Lにそれぞれ収容される。第１及び第２隔離チューブ16H及び16Lの第１端部は、それぞれ第１部分50H及び50Lを含む。第１部分50H及び50Lは、ガラスまたはセラミックベースの材料のような絶縁材料で作られている。第１及び第２隔離チューブ16H及び16Lの第１部分50H及び50Lは、第１及び第２隔離チューブ16H及び16Lが、金属製の第１及び第２静電容量プレート36H及び36Lに接触しかつ静電容量測定を乱すことを妨ぐ。また第１及び第２隔離チューブ16H及び16Lは、金属材料で作られた第２部分52H及び52Lを含む。第１及び第２プレートリード線20H及び20Lは、第１及び第２静電容量プレート46H及び46Lにそれぞれ接触する第１端部を有し、第１及び第２隔離チューブ16H、16Lに平行な位置で第１及び第２絶縁体42H及び42Lを通って延び、それぞれ第１及び第２端壁36H及び36Lで第１及び第２セルハーフ30H及び30Lを出る。第１及び第２の絶縁体42H及び42Lは、第１及び第２隔離チューブ16H及び16L並びに第１及び第２プレートリード線20H及び20Lが、第１及び第２金属体ハーフ40H及び40Lに接触しかつ静電容量測定を乱すことを妨ぐ。

静電容量式差圧センサ12は、差圧測定を生成するために使用され得る２つの容量C_H及びC_Lを生成する。第１プロセス流体圧力は、第１隔離チューブ16Hを介して第１充填流体によって連通され、第１内部キャビティ44Hに達してダイアフラム32の位置に影響を及ぼす。第２プロセス流体圧力は、第２隔離チューブ16Lを介して第２充填流体によって連通され、第２内部キャビティ44Lに達してダイアフラム32の位置に影響を及ぼす。ダイアフラム32は、第１金属体ハーフ40H及び第２金属体ハーフ40Lとジョイント34において接触している。ダイアフラム32は、キャビティ44H内の第１充填流体の圧力P_Hとキャビティ44L内の第２充填流体の圧力P_Lとの差に依存して撓む。静電容量C_Hは、ダイアフラム32と第1内部キャビティ44H内に固定された第１静電容量プレート46Hとの間の距離の関数である。静電容量C_Hは、線20Hと線22との間に生じる。静電容量C_Lは、ダイアフラム32と固定された第２静電容量プレート46Lとの間の距離の関数である。容量C_Lは、線20Lと線22との間に生じる。線20H、20L及び22は、静電容量C_H及びC_Lに基づいてデジタルデータを生成する、例えばシグマ・デルタ・キャパシタンス・ツー・ディジタル（C / D）コンバータのような回路を含む、送信回路18（図１）に接続されている。

第１絶縁体42Hは、第１隔離チューブ16H及び第１プレートリード線20Hが、静電容量C_Hと干渉することなく、第１セルハーフ30Hの導電性の第１金属体ハーフ40Hを通って進むことを可能にする。同様に、第２絶縁体42Lは、第２隔離チューブ16L及び第２プレートリード線20Lが、静電容量C_Lと干渉することなく、第２セルハーフ30Lの導電性の第２金属体ハーフ40Lを通って進むことを可能にする。第１隔離チューブ16H及び第１プレートリード線20Hは、第１絶縁体42Hを通って第１セルハーフ30Hを並列に出る。第２隔離チューブ16L及び第２プレートリード線20Lは、第２絶縁体42Lを通って第２セルハーフ30Lを並列に出る。

セルハーフ30H及び30L内における隔離チューブ16H及び16L並びにプレートリード線20H及び20Lの並列配置は、金属体ハーフ40H及び40Lが絶縁体42H及び42Lを取り囲む環状形状を有することを可能にする。これにより、絶縁体42H及び42Lがセルハーフ30H及び30Lの側壁38Hまたは38Lにまで延びないので、絶縁体42H及び42Lが第１端壁36H及び第2端壁36Lにおいてセルハーフ30H及び30Lを出るだけとすることを可能にする。その結果、プレートリード線20H及び20Lは、絶縁体42H及び42Lの大きな圧縮応力領域に配置され、金属体ハーフ40H及び40Lは、側壁42H及び42Lの全長に延びる。これにより、静電容量式差圧センサ12は、ライン圧の増加及び動作温度の上昇に耐えることを可能にする。代わりに、同じライン圧力下で、静電容量式差圧センサ12の直径は、従来の静電容量式差圧センサと比較して低減することができる。また前記平行構成は、プレートリード線20H及び20Lと溶接ジョイント34との間の距離を増大させ、溶接プロセス中の熱衝撃の可能性を低減する。さらに、この構成は、プレートリード線20Hと20Lとの間の距離を増大させ、浮遊容量を低減する。

図３Ａは、図２の静電容量式差圧センサ12の一実施形態の端面図であって、第１隔離チューブ16H及び第１プレートリード線20Hの第１セルハーフ30Hから出る地点を示す。図３Ａは、静電容量式差圧センサ12、第１隔離チューブ16H、及び第１プレートリード線20Hを含む。静電容量型差圧センサ12は、第１金属体ハーフ40Hと第１絶縁体42Hとを含む第１セルハーフ30Hを含む。この実施形態において、静電容量式差圧センサ12は、第２隔離チューブ及び第２プレートリード線が、第２絶縁体を介して同じ構成で第２セルハーフを出る。

第１セルハーフ30Hの第１金属体ハーフ40Hは環状であり、第１金属体ハーフ40Hに溶着された第１絶縁体42Hを取り囲んでいる。第１隔離チューブ16H及び第１プレートリード線20Hは、第１絶縁体42Hを介して第１セルハーフ30Hを平行な構成で出る。第１絶縁体42Hは、第１隔離チューブ16H及び第１プレートリード線20Hが、静電容量と干渉することなく、第１セルハーフ30Hの導電性の第１金属体ハーフ40Hを進むことを可能にする。この実施形態において、第１隔離チューブ16Hは、第１絶縁体42Hの中心を通って進んで出ている。第１プレートリード線20Hは、第１隔離チューブ16H及び第１金属体ハーフ40Hから等距離の位置で、第１絶縁体42Hを通過して出る。さらに、第１隔離チューブ16H及び第１プレートリード線20Hは、互いに三角形のパターンで配置されている。

図３Ｂは、図２の静電容量式差圧センサ12'の端面図であって、第１隔離チューブ16H'及び第１プレートリード線20H'の第１セルハーフ30Hから出る代わりの実施形態を示す。図３Ｂは、静電容量式圧力センサ12'、第１隔離チューブ16H'、及び第１プレートリード線20H'を含んでいる。静電容量式差圧センサは、第１金属体ハーフ40H'と第１絶縁体42H'とを含む第１セルハーフ30H'を含む。この実施形態において、静電容量式差圧センサ12'は第２セルハーフを有し、第２隔離チューブ及び第２プレートリード線が第２絶縁体を通って第２セルハーフをそれぞれ同じ構成で出る。

第１セルハーフ30H'の第１金属体ハーフ40H'は、環状であり、かつ第１金属体ハーフ40H'に溶着されている第１絶縁体42H'を取り囲んでいる。第１隔離チューブ16H'及び第１プレートリード線20H'は、第１絶縁体42H 'を介して第１セル半体30H'から平行な構成で出る。第１絶縁体42H'は、第１隔離チューブ16H'及び第１プレートリード線20H'が第１セルハーフ30H'の導電性の第１金属体ハーフ40H'を通って静電容量と干渉することなく進行する手段を提供する。この実施形態において、第１隔離チューブ16H'は、第１絶縁体42H'を通過して第１絶縁体42H'の外面の近くで出る。第１プレートリード線20H'は、第1絶縁体42H'を通って進み、第1絶縁体42H'の外面の近くに、第１隔離チューブ16H'から等距離で三角形のパターンにおいて出る。

別の実施形態において、第１及び第２セルハーフ30H及び30Lは、第１及び第２内部キャビティ44H及び44Lに配置されると共に、第１及び第２絶縁体42H及び42Lの凹面に、米国特許第6,295,875号に示されるように、第１及び第２静電容量プレート46H及び46Lから半径方向外方にかつ同第１及び第２静電容量プレート46H及び46Lとそれぞれ接触しないように接続された第2円環状静電容量プレートを含む。追加のプレートリード線は、それぞれ環状の静電容量プレートに接触する第１端部を有し、第１及び第２隔離チューブ16H及び16L並びに第１及び第２プレートリード線20H及び20Lと平行な位置で第１及び第２絶縁体42H及び42Lを貫通して延び、第１及び第２セルハーフ30H及び30Lを出る。該追加の電気リード線の第２端部は、送信回路18に接続され、C_H及びC_Lと共に使用される追加の補償容量を提供し、特に高圧におけるダイアフラムの変形を補償するのを補助し、これにより、より正確な圧力測定を提供することができる。

本発明は、例示的な実施形態を参照して説明されたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされ得、その要素に対して均等物が代用され得ることが、当業者によって理解される。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの改変を行うことができる。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての実施形態を含むことが意図される。

Claims

プロセス変数を測定するための静電容量ベースの差圧センサであって、
第１外端壁及び第１内壁を有する第１金属体、前記第１金属体を貫通して前記第１内壁の第１面にまで延びる第１絶縁体、並びに前記第１面において前記第１絶縁体上に配置された第１静電容量プレート、を備える第１セルハーフと、
第２外端壁及び第２内壁を有する第２金属体、前記第２金属体を貫通して前記第２内壁の第２面にまで延びる第２絶縁体、並びに前記第２面において前記第２絶縁体上に配置された第２静電容量プレート、を備える第２セルハーフと、
前記第１セルハーフの前記第１内面と前記第２セルハーフの前記第２内面との間の接合部に接続されたダイアフラムと、
第１内部キャビティと流体連通する第１端部を有すると共に、前記第１絶縁体を通って延び、前記第１外端壁で前記第１セルハーフを出る第１隔離チューブと、
第２内部キャビティと流体連通する第１端部を有すると共に、前記第２絶縁体を通って延び、前記第２外端壁で前記第２セルハーフを出る第２隔離チューブと、
前記第１静電容量プレートと接触する第１端部を有すると共に、前記第１隔離チューブを通って同第１隔離チューブと平行に延び、第１外端壁で第１セルハーフを出る第１電気リード線と、
前記第２静電容量プレートと接触する第１端部を有すると共に、前記第２隔離チューブを通って同第２隔離チューブと平行に延び、第２外端壁で第２セルハーフを出る第２電気リード線と、
前記第１セルハーフまたは前記第２セルハーフと接触する第１端部を有する第３電気リード線と、
前記第１隔離チューブ及び前記第１内部キャビティ内の第１充填流体と、
前記第２隔離チューブ及び前記第２内部キャビティ内の第２の充填流体と
を備えた圧力センサ。
前記ダイアフラムは、前記第１及び第２金属体のうちの１つを介して前記第３電気リード線に電気的に接続されている、請求項１に記載の圧力センサ。
複数の第１電気リード線と、複数の第２電気リード線とを含む、請求項１に記載の圧力センサ。
前記第１隔離チューブは、第１隔離ダイアフラム近傍で終端する第２端部を含み、前記第２隔離チューブは、第２隔離ダイアフラム近傍で終端する第２端部を含む、請求項１に記載の圧力センサ。
前記第１電気リード線、前記第２電気リード線、及び前記第３電気リード線は、ぞれぞれ、差圧信号出力を生成するために回路に接続された第２端部を有する、請求項１に記載の圧力センサ。
前記第１金属体は環状でありかつ前記第１絶縁体を取り囲み、前記第２金属体は環状でありかつ前記第２絶縁体を取り囲む、請求項１に記載の圧力センサ。
前記絶縁体は、ガラスまたはセラミックベースの材料である、請求項１に記載の圧力センサ。
前記第１及び第２内壁の前記第１及び第２面はそれぞれ湾曲面である、請求項１に記載の圧力センサ。
平坦な第１外端壁、平坦な第２外端壁、前記第１外端壁及び前記第２外端壁と垂直な円筒状の側壁、第１内壁、及び第２内壁を有するセル本体であって、前記第１及び第２内壁が互いに向き合って内部キャビティを定め、前記セル本体が、前記側壁にまで延びることなく前記第１外端壁の中心から前記内部キャビティに延びて前記第１内壁の第１面を形成する第１絶縁体領域を取り囲む第１金属セルハーフと、前記側壁にまで延びることなく前記第２外端壁の中心から前記内部キャビティに延びて前記第２内壁の第２面を形成する第２絶縁体領域を取り囲む第２金属セルハーフとを有するセル本体と、
前記第１内壁と前記第２内壁との間の外周で接続され、前記内部キャビティを第１キャビティ及び第２キャビティに分離する、可撓性ダイアフラムと、
前記第１キャビティから前記第１絶縁体領域を通って前記第１外端壁まで延びる第１流体通路と、
前記第２キャビティから前記第２絶縁体領域を通って前記第２外端壁まで延びる第２流体通路と、
前記第１面上の第１電極と、
前記第２面上の第２電極と、
前記第１電極から前記第１絶縁体領域を通って前記第１流体通路と平行に前記第１外端壁の外に延びる第１電気リード線と、
前記第２電極から前記第２絶縁体領域を通って前記第２流体通路と平行に前記第２外端壁の外に延びる第２電気リード線と
を備える圧力センサ。
複数の第１電気リード線と、複数の第２電気リード線とを備えた、請求項９に記載の圧力センサ。
前記第１内壁の前記第１面及び前記第２内壁の前記第２面は、湾曲面である、請求項９に記載の圧力センサ。
前記第１金属セルハーフまたは前記第２金属セルハーフと接触する第１端部を有する第３電気リード線をさらに備え、前記可撓性ダイアフラムは、前記第１金属セルハーフ及び前記第２金属セルハーフの一方を介して前記第３電気リード線に電気的に接続されている、請求項９に記載の圧力センサ。
前記第１電気リード線、前記第２電気リード線、及び前記第３電気リード線は、それぞれ圧力信号出力を生成するために回路に接続された第２端部を有する、請求項１２に記載の圧力センサ。
前記絶縁体は、ガラスまたはセラミックベースの材料である、請求項９に記載の圧力センサ。
プロセス変数を測定するための静電容量式圧力センサであって、
金属センサ本体と、
前記金属センサ本体のキャビティ内に配置され可撓性静電容量プレートを形成するダイアフラムと、
端壁から前記キャビティまで金属センサ本体を貫通して延びる絶縁体と、
前記キャビティに流体接続され、前記端壁を通って前記絶縁体内に延びる隔離チューブと、
前記キャビティ内の絶縁体の表面上に、前記ダイアフラムから間隔を置いて配置された固定静電容量プレートと、
前記固定静電容量プレートに接続され、前記絶縁体を通って同絶縁体と平行に延び、前記端壁で前記絶縁体から出る電気リード線と、
前記ダイアフラムに圧力を加えるための、前記隔離チューブ及び前記キャビティ内の充填流体と
を備えた圧力センサ。
複数の電気リード線をさらに備える、請求項１５に記載の圧力センサ。
前記金属センサ本体が環状である、請求項１５に記載の圧力センサ。
前記隔離チューブの第１端部が前記キャビティに流体連通し、前記隔離チューブの第２端部が、隔離ダイアフラム近傍で終端する、請求項１５に記載の圧力センサ。
前記絶縁体は、ガラスまたはセラミックベースの材料である、請求項１５に記載の圧力センサ。