WO2022135846A1 - Method for producing a corrosion-resistant assembly of an automation technology field device - Google Patents

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WO2022135846A1
WO2022135846A1 PCT/EP2021/083493 EP2021083493W WO2022135846A1 WO 2022135846 A1 WO2022135846 A1 WO 2022135846A1 EP 2021083493 W EP2021083493 W EP 2021083493W WO 2022135846 A1 WO2022135846 A1 WO 2022135846A1
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corrosion
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membrane
assembly
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PCT/EP2021/083493
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Igor Getman
Sergey Lopatin
Dietmar Leuthner
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Endress+Hauser SE+Co. KG
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a corrosion-resistant assembly of a field device in automation technology, an assembly of a field device in automation technology obtainable by the method and an assembly of a field device in automation technology.
  • field devices are often used which are used to record and/or influence process variables.
  • Process variables are recorded by sensors that are integrated, for example, in level meters, flow meters, pressure and temperature meters, pH redox potential meters, conductivity meters, etc. Detect conductivity.
  • Actuators such as valves or pumps, are used to influence process variables, via which the flow of a liquid in a pipe section or the fill level in a container can be changed.
  • field devices are also understood to mean remote I/Os, radio adapters or devices in general that are arranged at the field level. A number of such field devices are manufactured and sold by the company Endress + Hauser.
  • a diaphragm seal for example, can be mentioned as a concrete example.
  • a diaphragm seal has a diaphragm seal body or flange and a thin metallic process diaphragm attached to the flange. By means of the membrane, the process pressure of a medium is increased via an inert liquid transferred to a measuring cell for determining a pressure value. If the diaphragm seal is used to measure pressure in an aggressive medium, at least the diaphragm must be made of a corrosion-resistant material.
  • the diaphragm seal body is often made from a lower-quality material and the process diaphragm from a higher-quality material.
  • the sealing strip is usually also plated.
  • the process diaphragm and the diaphragm seal body are usually joined by means of a brazing process or by means of an active brazing material.
  • the actual joining process takes place at temperatures above the melting point of the solder. Typical brazing temperatures are above 800°C.
  • the problem here is that the solder is not very corrosion-resistant, so that although the separating membrane provides protection against a potentially aggressive medium, the diaphragm seal overall is susceptible to corrosion from the environment. Depending on where the diaphragm seal is used, e.g. in a maritime environment with a high salt content, corrosion can occur, especially in the area of the solder, despite the separating diaphragm made of the high-quality material.
  • the different materials i.e. the lower-quality material of the diaphragm seal body and the higher-quality material for the separating diaphragm and the associated different expansion coefficients of the two joining partners, can lead to stresses or plastic deformations when the soldered components cool down.
  • this problem does not only affect diaphragm seals, but in general any subassembly of a field device in automation technology that is exposed to harsh environmental and/or process conditions.
  • sensor assemblies that consist of a sensor body and a measuring diaphragm, the pressure-dependent deflection of which is used to determine a pressure value, and which are field device are installed in such a way that the measuring membrane has direct contact with the process membrane (flush installation) and thus also serves as a separating membrane at the same time.
  • the invention is therefore based on the object of producing a corrosion-resistant assembly which, with the same resistance to the process medium, is also resistant to corrosion from the environment and which also has lower internal thermal stresses after the manufacturing process.
  • a manufacturing method for an assembly of a field device used in automation technology in which no solder is required between the two joining partners or components, so that no corrosion points can occur due to environmental influences. Furthermore, the method according to the invention makes it possible to dispense with complete heating of the joining partners or components, or this is not necessary, so that the influence of the different coefficients of expansion with regard to internal thermal stresses can be reduced.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the coating of the first joining region of the first component, which is used to hold the second component, is carried out by means of a plasma coating, a galvanic coating or by means of sputtering.
  • the upstream coating of the first component with the special material from which the second component is made creates a joining zone (rein joining zone) of the same material.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the welding of the first and second component is carried out by means of laser welding, tungsten inert gas welding, resistance roller seam welding or friction welding.
  • the invention also relates to an assembly of a field device used in automation technology, which can be obtained by one of the embodiments described above. Furthermore, the invention also relates to an assembly of a field device used in automation technology, the assembly being a diaphragm seal that has the following:
  • a pressure transmitter body made of a first corrosion-resistant material, wherein the pressure transmitter body has at least one depression provided for a process membrane in the form of a membrane bed and a first joining region surrounding the membrane bed on all sides for receiving the separating membrane;
  • the invention also relates to an assembly of a field device used in automation technology, the assembly being a sensor assembly of a field device, the sensor assembly having the following:
  • a sensor body made of a first corrosion-resistant material, the sensor body having at least one depression provided for a measuring membrane in the form of a membrane bed and a first joining region surrounding the membrane bed on all sides for receiving the measuring membrane;
  • the process diaphragm being arranged centrally above the diaphragm bed and having an edge area resting on the second joint area formed on all sides around the diaphragm bed and continuously pressure-tightly joined to the sensor body in the joint area is and where in the Joining area between the measuring membrane and the sensor body is exclusively formed a local reinjoining zone, which consists only of the melted second corrosion-resistant special material.
  • the first corrosion-resistant material is a high-alloy quality steel, such as a chromium-nickel steel, in particular 316L, a nickel-based alloy, such as AlloyC or a multi-phase alloy such as duplex or the like.
  • an advantageous embodiment of the method according to the invention or an advantageous configuration of the assembly according to the invention provides that the second corrosion-resistant special material is Alloy 400, Alloy C276, tantalum, titanium, Hastelloy, nickel, Inconel, Monel, or the like.
  • Fig. 2 a process connection in the form of a flange assembly.
  • the assembly 10, 20 can, for example, be a pressure transmitter which consists of a pressure transmitter body 10 as the first component and a separating membrane 20 as the second component.
  • the pressure transmitter body 10 can be designed in such a way that in the joined state, ie after the separating membrane 20 has been welded to the pressure transmitter body 10 according to the method according to the invention, a hydraulic chamber 11 is formed.
  • a membrane bed can also be prepared, to which the separating membrane 20 is attached overload can create.
  • the hydraulic chamber 11 can in turn be filled with a transmission liquid, so that in the joined state a pressure of a process medium which is in contact with the side of the separating membrane facing away from the pressure transmitter body is transmitted through the transmission liquid.
  • the pressure can be transmitted, for example, by a hydraulic path 13 integrated in the pressure transmitter body to a sensor element of the field device that is arranged remotely from the pressure transmitter.
  • the hydraulic path is indicated as an example. This is only necessary in the case of the diaphragm seal and not in the case of the sensor assembly, which is described below.
  • the remotely arranged sensor element in turn determines a pressure value as a function of the pressure transmitted through the hydraulic path 13 filled with the transmission fluid.
  • the assembly can also be a sensor assembly 10, 20, which consists of a sensor body 10 as the first component and a measuring membrane 20 as the second component.
  • the sensor body 10 can be designed in such a way that a chamber 11 is formed in the joined state, i.e. after the measuring membrane 20 has been welded to the sensor body according to the method according to the invention.
  • the chamber 11 in the sensor assembly 10, 20 is not filled with a pressure-transmitting liquid.
  • the sensor assembly can be connected directly to the process with the measuring membrane 20 (front-flush installation).
  • a pressure value can be determined via the pressure-dependent deflection of the measuring membrane 20 by the medium.
  • the measuring membrane 20 also serves as a separating membrane, which separates the field device to be connected from the medium.
  • the sensor assembly can also be designed in such a way that the sensor body is designed in the form of a process connection, for example a flange. Such configurations are also referred to as a flange assembly.
  • the sensor body can be designed as a round disk, which has a 50 in an outer region Hole ring 52 has.
  • the sensor assembly can be fastened to a corresponding process connection point, for example to a tank or another container, by means of screws via the circle of holes 52 .
  • the sensor body can have a sealing strip 51 protruding upwards in relation to the level of the outer area in a central area 53 . In the sealing strip 51, the chamber 11 and possibly. be prepared into the membrane bed.
  • the membrane (separating membrane in the case of the diaphragm seal and measuring membrane in the case of the sensor assembly) can be formed from various special materials depending on the application.
  • Materials that have special material properties and are suitable for special areas of application are generally referred to as special materials.
  • special materials there are particularly resilient, strong, light or durable special materials. They can be chemically, thermally or mechanically particularly resistant.
  • those special materials that are characterized by high corrosion resistance are of particular interest. These materials include Alloy 400, Alloy C276, Tantalum, Titanium, Hastelloy, Nickel, Inconel, Monel, or the like.
  • the base body (diaphragm seal body in the case of the diaphragm seal and sensor body in the case of the sensor assembly) can also be formed from various corrosion-resistant materials depending on the application. These are cheaper than the special materials used for the membrane 20.
  • the base body 10 can consist of a high-alloy quality steel, such as a chromium-nickel steel, in particular 316L.
  • the base body can also consist of a nickel-based alloy, such as AlloyC, or a multi-phase alloy, such as duplex or the like.
  • the method according to the invention provides the steps described below.
  • the base body 10 is coated with the same special material from which the membrane 20 is made in a joint area 12a intended for receiving the membrane 20 .
  • This can be done, for example, by plasma coating, a galvanic coating or by means of sputtering.
  • the coating can also be carried out using other coating methods such as 3D printing or atomic layer deposition.
  • only the joining region 12a of the base body that is used to hold the membrane 20 and not the entire base body 10 is coated with the special material. It is important to ensure that the layer thickness on the base body 10 is sufficient so that the membrane 20, e.g. B.
  • the base body 10 and the membrane 20 are positioned relative to one another in such a way that the membrane 20 sits centrally over the chamber 11 and the membrane 20 also sits with a joint area 12b surrounding it on all sides on the coated joint area 12a of the base body 10, so that the two Joining area 12a, 12b are in contact.
  • the coating of the joining area 12a of the base body 10 intended to accommodate the membrane 20 can be carried out in such a way that it extends beyond the joining area 12b of the membrane 20, so that the membrane 20 only rests on a part of the joining area 12a, as shown in Fig. 2 is shown as an example.
  • the base body 10 is welded to the membrane 20 in such a way that between the membrane 20 and the base body 10 in the joining areas 12a, 12b there is a local reinjoining zone consisting purely of the melted special material, so that corrosion formation in this area is prevented can.
  • the membrane 20 and the base body 10 are also connected to one another in a pressure-tight manner by the welding.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a corrosion-resistant assembly of an automation technology field device, comprising the steps: - providing a first component (10) consisting of a first corrosion-resistant material and having at least one first joining region (12a) for joining to a second component (20); - providing a second component (20) consisting of a second corrosion-resistant special material and having at least one second joining region (12b) for joining to the first component (10); - coating the first component (10), at least in the first joining region (12a) which is used to receive the second component (20), with the second corrosion-resistant special material of the second component (20); - positioning the first and the second component (10, 20); - welding the components (10, 20) such that the first and second components (10, 20) are connected to each other in the first and second joining regions (12a, 12b) in a pressure-tight manner, and a local clean joining zone (40), consisting purely of the melted second corrosion-resistant special material, is created in the joining regions (12a, 12b).

Description

Verfahren zum Herstellen einer korrosionsbeständigen Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik Process for producing a corrosion-resistant assembly of a field device in automation technology
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer korrosionsbeständigen Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik, eine Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik erhältlich durch das Verfahren und eine Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik. The invention relates to a method for producing a corrosion-resistant assembly of a field device in automation technology, an assembly of a field device in automation technology obtainable by the method and an assembly of a field device in automation technology.
In Automatisierungsanlagen, insbesondere in Prozessautomatisierungsanlagen, werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, die beispielsweise in Füllstandsmessgeräten, Durchflussmessgeräten, Druck- und Temperaturmessgeräten, pH- Redoxpotentiahmessgeräten, Leitfähigkeitsmessgeräten, usw. integriert sind, welche die entsprechenden Prozess_,größen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrlehtungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden kann. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter Feldgeräten also auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind. Eine Viehzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrie-'ben. In automation systems, in particular in process automation systems, field devices are often used which are used to record and/or influence process variables. Process variables are recorded by sensors that are integrated, for example, in level meters, flow meters, pressure and temperature meters, pH redox potential meters, conductivity meters, etc. Detect conductivity. Actuators, such as valves or pumps, are used to influence process variables, via which the flow of a liquid in a pipe section or the fill level in a container can be changed. In principle, all devices that are used close to the process and that supply or process process-relevant information are referred to as field devices. In connection with the invention, field devices are also understood to mean remote I/Os, radio adapters or devices in general that are arranged at the field level. A number of such field devices are manufactured and sold by the company Endress + Hauser.
Eine wichtige Aufgabe der Mess- und/oder Automatisierungstechnik besteht darin, Komponenten eines Feldgeräts, die dem aggressiven Messmedium und/oder der aggressiven Atmosphäre in einem Prozess ausgesetzt sind, so auszugestalten, dass sie zuverlässig gegen Korrosion geschützt sind. Als konkretes Beispiel kann beispielsweise ein Druckmittler genannt werden. Ein Druckmittler weist einen Druckmittlerkörper bzw. Flansch und eine dünne metallische Prozessmembran auf, die an dem Flansch befestigt ist. Mittels der Membran wird der Prozessdruck eines Mediums über eine inerte Flüssigkeit auf eine Messzelle zum Bestimmen eines Druckwertes übertragen. Wird der Druckmittler zur Druckmessung in einem aggressiven Messmedium eingesetzt, so muss zumindest die Membran aus einem korrosionsfesten Werkstoff gefertigt sein. Aus Kostengesichtspunkten wird dabei häufig der Druckmittlerkörper aus einem niederwertigen und die Prozessmembran einem höherwertigen Werkstoff hergestellt. Hierbei erfolgt in der Regel auch eine Plattierung der Dichtleiste. Prozessmembran und Druckmittlerkörper werden heutzutage üblicherweise mittels Hartlötverfahren bzw. mittels eines Aktivhartlots gefügt. Der eigentliche Fügeprozess erfolgt hierbei bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes des Lots. Typische Temperaturen beim Hartlöten sind größer 800°C. Durch das Fügen bzw. Auflöten der Trennmembran aus dem höherwertigen Werkstoff ist die Trennmembran in Richtung des eigentlichen Prozesses mediumsberührend. An important task of measurement and/or automation technology is to design components of a field device that are exposed to the aggressive measurement medium and/or the aggressive atmosphere in a process in such a way that they are reliably protected against corrosion. A diaphragm seal, for example, can be mentioned as a concrete example. A diaphragm seal has a diaphragm seal body or flange and a thin metallic process diaphragm attached to the flange. By means of the membrane, the process pressure of a medium is increased via an inert liquid transferred to a measuring cell for determining a pressure value. If the diaphragm seal is used to measure pressure in an aggressive medium, at least the diaphragm must be made of a corrosion-resistant material. For cost reasons, the diaphragm seal body is often made from a lower-quality material and the process diaphragm from a higher-quality material. In this case, the sealing strip is usually also plated. Nowadays, the process diaphragm and the diaphragm seal body are usually joined by means of a brazing process or by means of an active brazing material. The actual joining process takes place at temperatures above the melting point of the solder. Typical brazing temperatures are above 800°C. By joining or soldering on the separating membrane made of the higher-quality material, the separating membrane is in contact with the medium in the direction of the actual process.
Problematisch hieran ist allerdings, dass das Lot wenig korrosionsbeständig ist, sodass die Trennmembran zwar einen Schutz gegen ein mögliches aggressives Medium besteht, der Druckmittler insgesamt allerdings anfällig gegenüber Korrosion aus der Umgebung ist. Je nach Einsatzort des Druckmittlers, bspw. in maritimer Umgebung mit einem hohen Salzgehalt, kann es somit trotz der Trennmembran aus dem hochwertigen Werkstoff zur Korrosion, insb. im Bereich des Lots kommen. The problem here, however, is that the solder is not very corrosion-resistant, so that although the separating membrane provides protection against a potentially aggressive medium, the diaphragm seal overall is susceptible to corrosion from the environment. Depending on where the diaphragm seal is used, e.g. in a maritime environment with a high salt content, corrosion can occur, especially in the area of the solder, despite the separating diaphragm made of the high-quality material.
Durch die unterschiedlichen Werkstoffe, also dem niederwertigeren Werkstoff des Druckmittlerkörpers sowie dem höherwertigeren Werkstoff für die Trennmembran und der damit verbundenen unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der beiden Fügepartner, kann es zu Spannungen bzw. plastischen Verformungen beim Abkühlen der gelöteten Bauteile kommen. The different materials, i.e. the lower-quality material of the diaphragm seal body and the higher-quality material for the separating diaphragm and the associated different expansion coefficients of the two joining partners, can lead to stresses or plastic deformations when the soldered components cool down.
Diese Problematik betrifft aber nicht nur Druckmittler sondern allgemein jegliche Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik, das harschen Umgebungs- und/oder Prozessbedingungen ausgesetzt ist. Insbesondere betrifft es auch Sensorbaugruppen, die aus einem Sensorkörper und einer Messmembran, deren druckabhängige Auslenkung zum Ermitteln eines Druckwertes herangezogen wird, bestehen und die derartig in dem Feldgerät verbaut sind, dass die Messmembran direkten Kontakt zum Prozessmembran hat (frontbündiger Einbau) und somit gleichzeitig auch als Trennmembran dient. However, this problem does not only affect diaphragm seals, but in general any subassembly of a field device in automation technology that is exposed to harsh environmental and/or process conditions. In particular, it also relates to sensor assemblies that consist of a sensor body and a measuring diaphragm, the pressure-dependent deflection of which is used to determine a pressure value, and which are field device are installed in such a way that the measuring membrane has direct contact with the process membrane (flush installation) and thus also serves as a separating membrane at the same time.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine korrosionsbeständige Baugruppe herzustellen, die bei gleichbleibender Beständigkeit gegenüber dem Prozessmedium auch resistent gegenüber Korrosion aus der Umgebung ist und die ferner geringere interne thermische Spannungen nach dem Herstellungsprozess aufweist. The invention is therefore based on the object of producing a corrosion-resistant assembly which, with the same resistance to the process medium, is also resistant to corrosion from the environment and which also has lower internal thermal stresses after the manufacturing process.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie der Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik gemäß Patentanspruch 4. The object is achieved according to the invention by the method according to patent claim 1 and the assembly of a field device for automation technology according to patent claim 4.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer korrosionsbeständigen Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik sieht vor, dass die Baugruppe aus zumindest einem ersten und einem zweiten Bauteil besteht, die miteinander gefügt werden sollen und das Verfahren Folgende Schritte zum Fügen der beiden Bauteile vorsieht: The method according to the invention for producing a corrosion-resistant assembly of a field device in automation technology provides that the assembly consists of at least a first and a second component that are to be joined together and the method provides the following steps for joining the two components:
- Bereitstellen eines aus einem ersten korrosionsbeständigen Werkstoff bestehenden ersten Bauteils, wobei das erste Bauteil zumindest einen ersten Fügebereich zum Fügen des ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil aufweist; - Providing a first component consisting of a first corrosion-resistant material, the first component having at least one first joining region for joining the first component to a second component;
- Bereitstellen eines aus einem zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff bestehenden zweiten Bauteils, wobei das zweite Bauteil zumindest einen zweiten Fügebereich zum Fügen des zweiten Bauteils mit dem ersten Bauteil aufweist; - Providing a second component consisting of a second corrosion-resistant special material, the second component having at least one second joining region for joining the second component to the first component;
- Beschichten des ersten Bauteils zumindest in dem zur Aufnahme des zweiten Bauteils dienenden ersten Fügebereichs mit dem zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff des zweiten Bauteils; - Coating of the first component, at least in the first joining region serving to accommodate the second component, with the second corrosion-resistant special material of the second component;
- Positionieren des ersten und des zweiten Bauteils derartig zueinander, dass der zum Fügen angedachte zweite Fügebereich des zweiten Bauteils mit dem ersten Fügebereich des ersten Bauteils in Kontakt gebracht wird; - Verschweißen des ersten und des zweiten Bauteils derartig, dass das erste und zweite Bauteil im ersten und zweiten Fügebereich druckdicht miteinander verbunden werden und in den Fügebereichen eine rein aus dem geschmolzenen zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff bestehende lokale Reinfügezone entsteht. - Positioning the first and the second component relative to one another in such a way that the second joining region of the second component intended for joining is brought into contact with the first joining region of the first component; - Welding the first and second components in such a way that the first and second components are pressure-tightly connected to one another in the first and second joining area and a local reinjoining zone consisting purely of the molten second corrosion-resistant special material is created in the joining areas.
Erfindungsgemäß wird ein Herstellverfahren für eine Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik vorgeschlagen, bei dem kein Lot zwischen den beiden Fügepartnern bzw. Bauteilen benötigt wird, sodass auch keine Korrosionsstellen aufgrund von Umgebungseinflüssen entstehen können. Ferner kann durch das erfindungsgemäße Verfahren auf ein komplettes Erwärmen der Fügepartner bzw. Bauteile verzichtet werden bzw. ist dies nicht notwendig, sodass der Einfluss der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten hinsichtlich thermischer interner Spannungen reduziert werden kann. According to the invention, a manufacturing method for an assembly of a field device used in automation technology is proposed, in which no solder is required between the two joining partners or components, so that no corrosion points can occur due to environmental influences. Furthermore, the method according to the invention makes it possible to dispense with complete heating of the joining partners or components, or this is not necessary, so that the influence of the different coefficients of expansion with regard to internal thermal stresses can be reduced.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Beschichten des zur Aufnahme des zweiten Bauteils dienenden ersten Fügebereichs des ersten Bauteils mittels einer Plasmabeschichtung, einer galvanischen Beschichtung oder mittels Sputterns durchgeführt wird. Durch das vorgelagerte Beschichten des ersten Bauteils mit dem Sonderwerkstoff, aus dem das zweite Bauteil ausgebildet ist, entsteht eine materialgleiche Fügezone (Reinfügezone). An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the coating of the first joining region of the first component, which is used to hold the second component, is carried out by means of a plasma coating, a galvanic coating or by means of sputtering. The upstream coating of the first component with the special material from which the second component is made creates a joining zone (rein joining zone) of the same material.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Schweißen des ersten und zweiten Bauteils mittels Laserschweißen, Wolfram-Inertgas-Schweißen, Widerstandsrollennahtschweißen, oder Reibschweißen durchgeführt wird. A further advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the welding of the first and second component is carried out by means of laser welding, tungsten inert gas welding, resistance roller seam welding or friction welding.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik, welche durch eine der zuvor beschriebenen Ausführungsformen erhältlich ist. Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik, wobei es sich bei der Baugruppe um einen Druckmittler handelt, der Folgendes aufweist: The invention also relates to an assembly of a field device used in automation technology, which can be obtained by one of the embodiments described above. Furthermore, the invention also relates to an assembly of a field device used in automation technology, the assembly being a diaphragm seal that has the following:
- einen Druckmittlerkörper aus einem ersten korrosionsbeständigen Werkstoff, wobei der Druckmittlerkörper zumindest eine für eine Prozessmembran vorgesehene Vertiefung in Form eines Membranbettes und einen das Membranbett allseitig umgebenden ersten Fügebereich zur Aufnahme der Trennmembran aufweist; - a pressure transmitter body made of a first corrosion-resistant material, wherein the pressure transmitter body has at least one depression provided for a process membrane in the form of a membrane bed and a first joining region surrounding the membrane bed on all sides for receiving the separating membrane;
- zumindest eine verformbare Prozessmembran aus einem zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff, wobei die Prozessmembran mittig über dem Membranbett angeordnet ist und mit einem Randbereich auf dem allseitig um das Membranbett herum ausgebildeten zweiten Fügebereich aufliegt und um laufend mit dem Druckmittlerkörper im Fügebereich druckdicht gefügt ist und wobei in dem Fügebereich zwischen der Trennmembran und dem Druckmittlerkörper ausschließlich eine lokale Reinfügezone ausgebildet ist, die nur aus dem aufgeschmolzenen zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff besteht. - at least one deformable process diaphragm made of a second corrosion-resistant special material, with the process diaphragm being arranged centrally above the diaphragm bed and resting with an edge area on the second joining area formed all around the diaphragm bed and being pressure-tightly joined all the way to the diaphragm seal body in the joining area and wherein in the Joining area between the separating membrane and the diaphragm seal body is exclusively formed a local reinjoining zone, which consists only of the melted second corrosion-resistant special material.
Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik, wobei es sich bei der Baugruppe um ein Sensorbaugruppe eines Feldgerätes handelt, wobei die Sensorbaugruppe Folgendes aufweist: Furthermore, the invention also relates to an assembly of a field device used in automation technology, the assembly being a sensor assembly of a field device, the sensor assembly having the following:
- einen Sensorkörper aus einem ersten korrosionsbeständigen Werkstoff, wobei der Sensorkörper zumindest eine für eine Messmembran vorgesehene Vertiefung in Form eines Membranbettes und einen das Membranbett allseitig umgebenden ersten Fügebereich zur Aufnahme der Messmembran aufweist; a sensor body made of a first corrosion-resistant material, the sensor body having at least one depression provided for a measuring membrane in the form of a membrane bed and a first joining region surrounding the membrane bed on all sides for receiving the measuring membrane;
- zumindest eine im Messbetrieb des Feldgerätes ein mediumsberührende Messmembran aus einem zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff, wobei die Prozessmembran mittig über dem Membranbett angeordnet ist und mit einem Randbereich auf dem allseitig um das Membranbett herum ausgebildeten zweiten Fügebereich aufliegt und um laufend mit dem Sensorkörper im Fügebereich druckdicht gefügt ist und wobei in dem Fügebereich zwischen der Messmembran und dem Sensorkörper ausschließlich eine lokale Reinfügezone ausgebildet ist, die nur aus dem aufgeschmolzenen zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff besteht. - at least one measuring diaphragm in contact with the medium during measuring operation of the field device made of a second corrosion-resistant special material, the process diaphragm being arranged centrally above the diaphragm bed and having an edge area resting on the second joint area formed on all sides around the diaphragm bed and continuously pressure-tightly joined to the sensor body in the joint area is and where in the Joining area between the measuring membrane and the sensor body is exclusively formed a local reinjoining zone, which consists only of the melted second corrosion-resistant special material.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Baugruppe sieht vor, dass der erste korrosionsbeständige Werkstoff ein hochlegierter Qualitätsstahl, wie zum Beispiel ein Chrom-Nickel-Stahl, insbesondere 316L, eine Nickelbasis Legierung, wie zum Beispiel AlloyC oder eine mehrphasige Legierung, wie zum Beispiel Duplex oder dergleichen ist. An advantageous embodiment of the method according to the invention or an advantageous embodiment of the assembly according to the invention provides that the first corrosion-resistant material is a high-alloy quality steel, such as a chromium-nickel steel, in particular 316L, a nickel-based alloy, such as AlloyC or a multi-phase alloy such as duplex or the like.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Baugruppe sieht vor, dass der zweite korrosionsbeständige Sonderwerkstoff Alloy 400, Alloy C276, Tantal, Titan, Hastelloy, Nickel, Inconel, Monel, oder dergleichen ist. An advantageous embodiment of the method according to the invention or an advantageous configuration of the assembly according to the invention provides that the second corrosion-resistant special material is Alloy 400, Alloy C276, tantalum, titanium, Hastelloy, nickel, Inconel, Monel, or the like.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: The invention is explained in more detail with reference to the following drawings. It shows:
Fig. 1 : exemplarisch zwei Bauteile einer Baugruppe, die in einem Feldgerät der Automatisierungstechnik verbaut werden, und 1: an example of two components of an assembly that are installed in a field device used in automation technology, and
Fig. 2: einen Prozessanschluss in Form einer Flanschbaugruppe. Fig. 2: a process connection in the form of a flange assembly.
Fig. 1 zeigt zwei Bauteile einer Baugruppe 10, 20, die in einem Feldgerät der Automatisierungstechnik verbaut werden. Bei der Baugruppe 10, 20 kann es sich beispielswiese um einen Druckmittler handeln, welcher aus einem Druckmittlerkörper 10 als erstes Bauteil und einer Trennmembran 20 als zweites Bauteil besteht. Der Druckmittlerkörper 10 kann derartig ausgebildet sein, dass in dem gefügten Zustand, d.h. nachdem die Trennmembran 20 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit dem Druckmittlerkörper 10 verschweißt wurde, eine hydraulische Kammer 11 entsteht. Auf einer der Trennmembran 20 abgewandten Seite der Kammer 11 kann ferner ein Membranbett herauspräpariert sein, an welches sich die Trennmembran 20 im Überlastfall anlegen kann. Die hydraulische Kammer 11 kann wiederum mit einer Übertragungsflüssigkeit gefüllt sein, sodass in dem gefügten Zustand ein Druck eines Prozessmediums, welches an der dem Druckmittlerkörper abgewandten Seite der Trennmembran anliegt, durch die Übertragungsflüssigkeit übertragen wird. Die Übertragung des Druckes kann beispielsweise durch eine in den Druckmittlerkörper integrierten hydraulischen Pfad 13 an ein vom Druckmittler abgesetzt angeordnetes Sensorelement des Feldgerätes erfolgen. In Fig. 1 ist der hydraulische Pfad exemplarisch angedeutet. Dieser ist nur im Fall des Druckmittler notwendig und nicht im Fall der Sensorbaugruppe, die nachfolgend beschrieben wird. Das abgesetzt angeordnet Sensorelement ermittelt wiederum in Abhängigkeit des durch den mit der Übertragungsflüssigkeit gefüllten hydraulischen Pfad 13 übertragenen Drucks einen Druckwert. 1 shows two components of an assembly 10, 20 which are installed in a field device used in automation technology. The assembly 10, 20 can, for example, be a pressure transmitter which consists of a pressure transmitter body 10 as the first component and a separating membrane 20 as the second component. The pressure transmitter body 10 can be designed in such a way that in the joined state, ie after the separating membrane 20 has been welded to the pressure transmitter body 10 according to the method according to the invention, a hydraulic chamber 11 is formed. On a side of the chamber 11 facing away from the separating membrane 20, a membrane bed can also be prepared, to which the separating membrane 20 is attached overload can create. The hydraulic chamber 11 can in turn be filled with a transmission liquid, so that in the joined state a pressure of a process medium which is in contact with the side of the separating membrane facing away from the pressure transmitter body is transmitted through the transmission liquid. The pressure can be transmitted, for example, by a hydraulic path 13 integrated in the pressure transmitter body to a sensor element of the field device that is arranged remotely from the pressure transmitter. In Fig. 1 the hydraulic path is indicated as an example. This is only necessary in the case of the diaphragm seal and not in the case of the sensor assembly, which is described below. The remotely arranged sensor element in turn determines a pressure value as a function of the pressure transmitted through the hydraulic path 13 filled with the transmission fluid.
Bei der Baugruppe kann es sich alternativ aber auch um eine Sensorbaugruppe 10, 20 handeln, welche aus einem Sensorkörper 10 als erstes Bauteil und einer Messmembran 20 als zweites Bauteil besteht. Der Sensorkörper 10 kann derartig ausgebildet sein, dass in dem gefügten Zustand, d.h. nachdem die Messmembran 20 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit dem Sensorkörper verschweißt wurde, eine Kammer 11 entsteht. Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Beispiel des Druckmittlers ist die Kammer 11 bei der Sensorbaugruppe 10, 20 allerdings nicht mit einer Druckübertragungsflüssigkeit gefüllt. Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Druckmittler kann die Sensorbaugruppe direkt mit der Messmembran 20 an den Prozess angebunden sein (frontbündiger Einbau). Über die druckabhängige Auslenkung der Messmembran 20 durch das Medium kann ferner ein Druckwert bestimmt werden. Die Messmembran 20 dient in diesem Fall auch als Trennmembran, die das anzubindende Feldgerät von dem Medium trennt. Alternatively, the assembly can also be a sensor assembly 10, 20, which consists of a sensor body 10 as the first component and a measuring membrane 20 as the second component. The sensor body 10 can be designed in such a way that a chamber 11 is formed in the joined state, i.e. after the measuring membrane 20 has been welded to the sensor body according to the method according to the invention. In contrast to the example of the pressure transmitter described above, however, the chamber 11 in the sensor assembly 10, 20 is not filled with a pressure-transmitting liquid. In contrast to the pressure transmitter described above, the sensor assembly can be connected directly to the process with the measuring membrane 20 (front-flush installation). Furthermore, a pressure value can be determined via the pressure-dependent deflection of the measuring membrane 20 by the medium. In this case, the measuring membrane 20 also serves as a separating membrane, which separates the field device to be connected from the medium.
Wie in Fig. 2 dargestellt, kann die Sensorbaugruppe auch derartig ausgebildet sein, dass der Sensorkörper in Form eines Prozessanschlusses, bspw. eines Flansches ausgebildet ist. Derartige Ausgestaltungen werden auch als Flanschbaugruppe bezeichnet. In diesem Fall kann der Sensorkörper als eine runde Scheibe ausgebildet sein, die in einem äußeren Bereich 50 einen Lochkranz 52 aufweist. Über den Lochkranz 52 ist die Sensorbaugruppe mittels Schrauben an einer entsprechenden Prozessanschlussstelle, z.B. an einem Tank oder einem anderen Behälter, befestigbar. Ferner kann der Sensorkörper in einem Mittenbereich 53 eine im Bezug zum Niveau des äußeren Bereichs nach oben hervorstehende Dichtleiste 51 aufweisen. In die Dichtleiste 51 kann die Kammer 11 und ggfl. das Membranbett hineinpräpariert sein. As shown in FIG. 2, the sensor assembly can also be designed in such a way that the sensor body is designed in the form of a process connection, for example a flange. Such configurations are also referred to as a flange assembly. In this case, the sensor body can be designed as a round disk, which has a 50 in an outer region Hole ring 52 has. The sensor assembly can be fastened to a corresponding process connection point, for example to a tank or another container, by means of screws via the circle of holes 52 . Furthermore, the sensor body can have a sealing strip 51 protruding upwards in relation to the level of the outer area in a central area 53 . In the sealing strip 51, the chamber 11 and possibly. be prepared into the membrane bed.
Die Membran (Trennmembran im Fall des Druckmittlers und Messmembran im Fall der Sensorbaugruppe) kann je nach Anwendung aus verschiedenen Sonderwerkstoffen geformt werden. Als Sonderwerkstoff werden allgemein Werkstoffe bezeichnet, die über besondere Werkstoffeigenschaften verfügen und sich für spezielle Einsatzgebiete eignen. Je nach Anforderung gibt es besonders belastbare, feste, leichte oder beständige Sonderwerkstoffe. Sie können chemisch, thermisch oder mechanisch besonders widerstandsfähig sein. Vorliegend sind insbesondere diejenigen Sonderwerkstoffe von Interesse, die sich durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit auszeichnen. Zu diesen Werkstoffen gehören Alloy 400, Alloy C276, Tantal, Titan, Hastelloy, Nickel, Inconel, Monel oder dergleichen. The membrane (separating membrane in the case of the diaphragm seal and measuring membrane in the case of the sensor assembly) can be formed from various special materials depending on the application. Materials that have special material properties and are suitable for special areas of application are generally referred to as special materials. Depending on the requirements, there are particularly resilient, strong, light or durable special materials. They can be chemically, thermally or mechanically particularly resistant. In the present case, those special materials that are characterized by high corrosion resistance are of particular interest. These materials include Alloy 400, Alloy C276, Tantalum, Titanium, Hastelloy, Nickel, Inconel, Monel, or the like.
Die Grundkörper (Druckmittlerkörper im Fall des Druckmittlers und Sensorkörper im Fall der Sensorbaugruppe) kann ebenfalls je nach Anwendung aus verschiedenen korrosionsbeständigen Werkstoffen geformt werden. Diese sind kostengünstiger als die für die Membran 20 verwendeten Sonderwerkstoffe. Beispielsweise können die Grundköper 10 aus einem hochlegierten Qualitätsstahl, wie zum Beispiel ein Chrom-Nickel-Stahl, insbesondere 316L bestehen. Alternativ kann der Grundkörper aber auch aus einer Nickelbasis Legierung, wie zum Beispiel AlloyC oder einer mehrphasigen Legierung, wie zum Beispiel Duplex oder dergleichen bestehen. The base body (diaphragm seal body in the case of the diaphragm seal and sensor body in the case of the sensor assembly) can also be formed from various corrosion-resistant materials depending on the application. These are cheaper than the special materials used for the membrane 20. For example, the base body 10 can consist of a high-alloy quality steel, such as a chromium-nickel steel, in particular 316L. Alternatively, the base body can also consist of a nickel-based alloy, such as AlloyC, or a multi-phase alloy, such as duplex or the like.
Um nun die Membran 20 mit dem Grundkörper 10 zu fügen sieht das erfindungsgemäße Verfahren die nachfolgend beschriebenen Schritte vor. In einem ersten Schritt wird der Grundkörper 10 in einem zum Aufnehmen der Membran 20 angedachten Fügebereich 12a mit dem gleichen Sonderwerkstoff, aus dem auch die Membran 20 ist, beschichtet. Dies kann beispielsweise durch Plasmabeschichtung, einer galvanischen Beschichtung oder mittels Sputterns erfolgen. Die Beschichtung kann aber auch mittels anderer Beschichtungsverfahren wie beispielsweise 3D Druck oder Atomlagenabscheidung erfolgen. Hierbei wird lediglich der zur Aufnahme der Membran 20 dienende Fügebereich 12a des Grundkörpers und nicht etwa der vollständige Grundkörper 10 mit dem Sonderwerkstoff beschichtet. Hierbei ist auf eine ausreichende Schichtdicke auf dem Grundkörper 10 zu achten, damit es beim späteren Schweißen der Membrane 20, z. B. im Schweißbad, nicht zu einer Durchmischung des Werkstoffes vom Grundkörper 10 mit der Beschichtung 30 und der Membrane 20 kommt. Andernfalls besteht die Gefahr, dass mediumsberührend ein Mischmaterial mit Bestandteilen des nicht korrosionsfesten Trägermaterials entsteht, was wiederum ein erhöhtes Risiko von Lochfraß bedeuten würde. In order to now join the membrane 20 to the base body 10, the method according to the invention provides the steps described below. In a first step, the base body 10 is coated with the same special material from which the membrane 20 is made in a joint area 12a intended for receiving the membrane 20 . This can be done, for example, by plasma coating, a galvanic coating or by means of sputtering. However, the coating can also be carried out using other coating methods such as 3D printing or atomic layer deposition. In this case, only the joining region 12a of the base body that is used to hold the membrane 20 and not the entire base body 10 is coated with the special material. It is important to ensure that the layer thickness on the base body 10 is sufficient so that the membrane 20, e.g. B. in the weld pool, there is no mixing of the material from the base body 10 with the coating 30 and the membrane 20 . Otherwise there is a risk that a mixed material with components of the non-corrosion-resistant carrier material will form when it comes into contact with the medium, which in turn would mean an increased risk of pitting.
In einem darauffolgenden Schritt werden der Grundkörper 10 und die Membran 20 derartig zueinander positioniert, dass die Membran 20 mittig über der Kammer 11 sitzt und ferner die Membran 20 mit einem allseitig umgebenden Fügebereich 12b auf dem beschichteten Fügebereich 12a des Grundköpers 10 aufsitzt, sodass die beiden Fügebereich 12a, 12b in Kontakt sind. Die Beschichtung des zur Aufnahme der Membran 20 angedachten Fügebereichs 12a des Grundkörpers 10 kann dabei derartig ausgeführt werden, dass dieser über den Fügebereich 12b der Membran 20 hinausgeht, sodass die Membran 20 nur auf einem Teil des Fügebereichs 12a aufliegt, wie dies in Fig. 2 beispielhaft dargestellt ist. In a subsequent step, the base body 10 and the membrane 20 are positioned relative to one another in such a way that the membrane 20 sits centrally over the chamber 11 and the membrane 20 also sits with a joint area 12b surrounding it on all sides on the coated joint area 12a of the base body 10, so that the two Joining area 12a, 12b are in contact. The coating of the joining area 12a of the base body 10 intended to accommodate the membrane 20 can be carried out in such a way that it extends beyond the joining area 12b of the membrane 20, so that the membrane 20 only rests on a part of the joining area 12a, as shown in Fig. 2 is shown as an example.
In einem letzten Schritt wird der Grundkörper 10 mit der Membran 20 derartig verschweißt, dass zwischen der Membran 20 und dem Grundkörper 10 in den Fügebereichen 12a, 12b eine rein aus dem geschmolzenen Sonderwerkstoff bestehende lokale Reinfügezone entsteht, sodass es eine Korrosionsbildung in diesem Beriech verhindert werden kann. Durch das Schweißen werden die Membran 20 und der Grundkörper 10 ferner druckdicht miteinander verbunden. Bezugszeichenhste In a last step, the base body 10 is welded to the membrane 20 in such a way that between the membrane 20 and the base body 10 in the joining areas 12a, 12b there is a local reinjoining zone consisting purely of the melted special material, so that corrosion formation in this area is prevented can. The membrane 20 and the base body 10 are also connected to one another in a pressure-tight manner by the welding. reference number
10 Erstes Bauteil, insb. Druckmittler- oder Sensorkörper10 First component, especially diaphragm seal or sensor body
11 Kammer 11 chamber
12a Fügebereich des ersten Bauteils 12a joining area of the first component
12b Fügebereich des zweiten Bauteils 12b joining area of the second component
13 Hydraulischer Pfad 13 Hydraulic path
20 Zweites Bauteil, insb. Trenn- oder Messmembran20 Second component, especially separating or measuring membrane
30 Beschichtung 30 coating
40 Reinfügezone 40 reinsertion zone
50 Äußerer Bereich des Prozessanschlusses 50 Outer area of the process connection
51 Dichtleiste des Prozessanschlusses 51 Raised strip of the process connection
52 Lochkranz des Prozessanschlusses 52 hole pattern of the process connection
53 Mittenbereich des Prozessanschlusses 53 Center area of the process connection

Claims

Patentansprüche patent claims
1 . Verfahren zum Herstellen einer korrosionsbeständigen Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik, wobei die Baugruppe aus zumindest einem ersten und einem zweiten Bauteil besteht, die miteinander gefügt werden sollen und das Verfahren Folgende Schritte zum Fügen der beiden Bauteile vorsieht: 1 . Method for producing a corrosion-resistant assembly of a field device used in automation technology, the assembly consisting of at least a first and a second component which are to be joined together and the method provides the following steps for joining the two components:
- Bereitstellen eines aus einem ersten korrosionsbeständigen Werkstoff bestehenden ersten Bauteils (10), wobei das erste Bauteil (10) zumindest einen ersten Fügebereich (12a) zum Fügen des ersten Bauteils (10) mit einem zweiten Bauteil (20) aufweist; - Providing a first component (10) consisting of a first corrosion-resistant material, the first component (10) having at least one first joining region (12a) for joining the first component (10) to a second component (20);
- Bereitstellen eines aus einem zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff bestehenden zweiten Bauteils (20), wobei das zweite Bauteil zumindest einen zweiten Fügebereich (12b) zum Fügen des zweiten Bauteils (20) mit dem ersten Bauteil (10) aufweist; - Providing a second component (20) consisting of a second corrosion-resistant special material, the second component having at least one second joining region (12b) for joining the second component (20) to the first component (10);
- Beschichten des ersten Bauteils (10) zumindest in dem zur Aufnahme des zweiten Bauteils (20) dienenden ersten Fügebereichs (12a) mit dem zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff des zweiten Bauteils (20); - Coating of the first component (10) at least in the receiving the second component (20) serving the first joint region (12a) with the second corrosion-resistant special material of the second component (20);
- Positionieren des ersten und des zweiten Bauteils (10, 20) derartig zueinander, dass der zum Fügen angedachte zweite Fügebereich (12b) des zweiten Bauteils (20) mit dem ersten Fügebereich (12a) des ersten Bauteils in Kontakt gebracht wird; - Positioning the first and the second component (10, 20) relative to one another in such a way that the second joining region (12b) of the second component (20) intended for joining is brought into contact with the first joining region (12a) of the first component;
- Verschweißen des ersten und des zweiten Bauteils (10, 20) derartig, dass das erste und zweite Bauteil (10, 20) im ersten und zweiten Fügebereich (12a, 12b) druckdicht miteinander verbunden werden und in den Fügebereichen (12a, 12b) eine rein aus dem geschmolzenen zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff bestehende lokale Reinfügezone (40) entsteht. - Welding the first and second components (10, 20) in such a way that the first and second components (10, 20) are pressure-tightly connected to one another in the first and second joining area (12a, 12b) and in the joining areas (12a, 12b). local reinjoining zone (40) consisting purely of the molten second corrosion-resistant special material.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Beschichten des zur Aufnahme des zweiten Bauteils (20) dienenden ersten Fügebereichs (12) des ersten Bauteils (10) mittels einer Plasmabeschichtung, einer galvanischen Beschichtung oder mittels Sputterns durchgeführt wird. 2. The method according to claim 1, wherein the coating of the first joining region (12) of the first component (10) serving to hold the second component (20) is carried out by means of a plasma coating, a galvanic coating or by means of sputtering.
3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schweißen des ersten und zweiten Bauteils (10, 20) mittels Laserschweißen, Wolfram-Inertgas-Schweißen, Widerstandsrollennahtschweißen, oder Reibschweißen durchgeführt wird. 3. The method according to one or more of the preceding claims, wherein the welding of the first and second component (10, 20) is carried out by means of laser welding, tungsten inert gas welding, resistance seam welding, or friction welding.
4. Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik erhältlich durch das Verfahren nach Anspruch 1 . 4. assembly of a field device of automation technology obtainable by the method according to claim 1.
5. Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik, insbesondere nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei es sich bei der Baugruppe um einen Druckmittler handelt, der Folgendes aufweist: 5. Assembly of a field device for automation technology, in particular according to the preceding claim, wherein the assembly is a diaphragm seal that has the following:
- einen Druckmittlerkörper (10) aus einem ersten korrosionsbeständigen Werkstoff, wobei der Druckmittlerkörper (10) zumindest eine für eine Prozessmembran (20) vorgesehene Vertiefung in Form eines Membranbettes (11 ) und einen das Membranbett (11 ) allseitig umgebenden ersten Fügebereich (12a) zur Aufnahme der Trennmembran (20) aufweist; - a pressure transmitter body (10) made of a first corrosion-resistant material, wherein the pressure transmitter body (10) has at least one depression provided for a process membrane (20) in the form of a membrane bed (11) and a first joining region (12a) surrounding the membrane bed (11) on all sides having receiving the separating membrane (20);
- zumindest eine verformbare Prozessmembran (20) aus einem zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff, wobei die Prozessmembran (20) mittig über dem Membranbett (11 ) angeordnet ist und mit einem Randbereich auf dem allseitig um das Membranbett herum ausgebildeten zweiten Fügebereich (12b) aufliegt und umlaufend mit dem Druckmittlerkörper (10) im Fügebereich (12a, 12b) druckdicht gefügt ist und wobei in dem Fügebereich (12a, 12b) zwischen der Trennmembran (20) und dem Druckmittlerkörper (10) ausschließlich eine lokale Reinfügezone (40) ausgebildet ist, die nur aus dem aufgeschmolzenen zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff besteht. - At least one deformable process membrane (20) made of a second corrosion-resistant special material, the process membrane (20) being arranged centrally above the membrane bed (11) and with an edge area resting on the second joint area (12b) formed all around the membrane bed and running all the way around the pressure-tight seal body (10) in the joining area (12a, 12b) and wherein in the joining area (12a, 12b) between the separating membrane (20) and the pressure transmitter body (10) only a local reinsertion zone (40) is formed, which consists only of the melted second corrosion-resistant special material.
6. Baugruppe eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik, insbesondere nach dem Anspruch 4, wobei es sich bei der Baugruppe um ein Sensorbaugruppe eines Feldgerätes handelt, wobei die Sensorbaugruppe Folgendes aufweist: 6. Assembly of a field device of automation technology, in particular according to claim 4, wherein the assembly is a sensor assembly of a field device, wherein the sensor assembly has the following:
- einen Sensorkörper (10) aus einem ersten korrosionsbeständigen Werkstoff, wobei der Sensorkörper (10) zumindest eine für eine Messmembran (20) vorgesehene Vertiefung in Form eines Membranbettes (11 ) und einen das Membranbett (11 ) allseitig umgebenden ersten Fügebereich (12a) zur Aufnahme der Messmembran (20) aufweist; - A sensor body (10) made of a first corrosion-resistant material, wherein the sensor body (10) at least one for one Measuring membrane (20) provided recess in the form of a membrane bed (11) and a membrane bed (11) surrounding on all sides first joint area (12a) for receiving the measuring membrane (20);
- zumindest eine im Messbetrieb des Feldgerätes ein mediumsberührende Messmembran (20) aus einem zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff, wobei die Prozessmembran (20) mittig über dem Membranbett (11 ) angeordnet ist und mit einem Randbereich auf dem allseitig um das Membranbett herum ausgebildeten zweiten Fügebereich (12b) aufliegt und umlaufend mit dem Sensorkörper (10) im Fügebereich (12a, 12b) druckdicht gefügt ist und wobei in dem Fügebereich (12a, 12b) zwischen der Messmembran (20) und dem Sensorkörper (10) ausschließlich eine lokale Reinfügezone (40) ausgebildet ist, die nur aus dem aufgeschmolzenen zweiten korrosionsbeständigen Sonderwerkstoff besteht. - at least one measuring diaphragm (20) in contact with the medium during measuring operation of the field device and made of a second corrosion-resistant special material, the process diaphragm (20) being arranged centrally above the diaphragm bed (11) and having an edge area on the second joining area (12b ) rests on it and is pressure-tightly joined to the sensor body (10) in the joining area (12a, 12b) all the way around, and in the joining area (12a, 12b) between the measuring membrane (20) and the sensor body (10) only a local reinsertion zone (40) is formed is, which consists only of the melted second corrosion-resistant special material.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 oder Baugruppe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der erste korrosionsbeständige Werkstoff ein hochlegierter Qualitätsstahl, wie zum Beispiel ein Chrom-Nickel-Stahl, insbesondere 316L, eine Nickelbasis Legierung, wie zum Beispiel AlloyC oder eine mehrphasige Legierung, wie zum Beispiel Duplex oder dergleichen ist. 7. The method according to one or more of claims 1 to 3 or assembly according to one of claims 4 to 6, wherein the first corrosion-resistant material is a high-alloy quality steel, such as a chromium-nickel steel, in particular 316L, a nickel-based alloy such as Example is AlloyC or a multi-phase alloy such as duplex or the like.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 oder Baugruppe nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, wobei der zweite korrosionsbeständige Sonderwerkstoff Alloy 400, Alloy C276, Tantal, Titan, Hastelloy, Nickel, Inconel, Monel, oder dergleichen ist. 8. The method according to one or more of claims 1 to 3 or assembly according to one or more of claims 4 to 7, wherein the second corrosion-resistant special material is Alloy 400, Alloy C276, tantalum, titanium, Hastelloy, nickel, Inconel, Monel, or the like .
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