阅读说明：本技术 压力变送器的远传装置和包括该远传装置的压力变送器 (Remote transmission device of pressure transmitter and pressure transmitter comprising remote transmission device ) 是由 刘阳 韩昌煜 于 2019-03-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及压力变送器的远传装置和包括该远传装置的压力变送器。在一个方面中,提供一种压力变送器(10)的远传装置(20),远传装置包括测量膜片(21)和管组件(TA),管组件包括外管(22)和容纳于外管内的导管(24),导管中填充有传导流体从而适于经由传导流体将由测量膜片(21)感测到的物理量传递至压力变送器的变送器本体(40)。管组件设置有位于导管外侧的泡沫金属层(26)。本申请的压力变送器的远传装置提高了应用温度(过程温度和环境温度)范围的上下限。并且,本申请的远传装置能够在维持甚至减小现有产品尺寸(避免由于尺寸增加导致的震动问题)的情况下提高应用温度范围,同时不影响远传装置的重量并且节约成本。(The invention relates to a remote transmission device of a pressure transmitter and the pressure transmitter comprising the remote transmission device. In one aspect, a remote transmission (20) of a pressure transmitter (10) is provided, the remote transmission comprising a measurement diaphragm (21) and a Tube Assembly (TA) comprising an outer tube (22) and a conduit (24) housed within the outer tube, the conduit being filled with a conductive fluid so as to be adapted to transmit a physical quantity sensed by the measurement diaphragm (21) to a transmitter body (40) of the pressure transmitter via the conductive fluid. The tube assembly is provided with a metal foam layer (26) located outside the conduit. The remote transmission device of the pressure transmitter improves the upper limit and the lower limit of the range of the application temperature (process temperature and environment temperature). And, the remote transmission device of the present application can improve the application temperature range while maintaining or even reducing the size of the existing product (avoiding the vibration problem due to the increase in size), while not affecting the weight of the remote transmission device and saving the cost.)

压力变送器的远传装置和包括该远传装置的压力变送器

技术领域

本发明涉及一种压力变送器的远传装置以及一种包括该远传装置的压力变送器。

背景技术

本部分提供与本公开相关的背景技术信息，这些信息并不一定构成本发明的现有技术。

压力变送器将由敏感元件感受到的气体、液体等的物理压力参数转变成标准的电信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。在本文中，压力变送器泛指所有能够测量压力的变送器，包括普通压力变送器、差压变送器、利用差压而获得液位的液位变送器等。

在某些情况下，为了避免被测介质与变送器的敏感元件(隔离膜片)直接接触，而采用远传式压力变送器。这些情况例如包括：被测介质或测量环境对变送器敏感元件有腐蚀作用、被测介质或测量环境温度较高、被测介质中有固体悬浮物或高粘度介质、被测介质容易固化或结晶、更换被测介质需严格净化测量头等情况。

远传式压力变送器的工作原理大致为：过程(被测)介质接触远传装置的测量膜片，测量膜片感应到过程介质的压力将压力通过传导油(通常为硅油)传至变送器本体的本体膜片(或者隔离膜片)上，变送器本体的隔离膜片再将感应到的压力变化通过传导油传导至中心膜片，传感器部分提取压力值，通过信号转换，输出相应的压力值。

相关技术中的压力变送器的远传装置的应用温度范围存在改进的空间，例如，差压变送器的直连远传装置通过延长容纳毛细管(填充有传导油)的外管的长度以避免在过程温度过高时导致变送器中的传导油蒸发和电子器件的损坏，进而提高了变送器的应用温度范围，该直连远传装置的温度范围可以应用于370℃的过程温度(该过程温度为被测介质或待测流体的温度)和55℃的环境温度。然而，受限于装置尺寸和传导油本身的适用温度，该装置所扩展的应用温度范围有限。同时由于延长的外管也导致振动加剧而导致部件损坏并且影响测量精度。

此外，相关技术中的其他的远传装置(例如，宽温装置)通过提供多种不同的传导流体(传导油)或其组合来提高应用温度范围，例如，在使用硅油704时，可以应用于315℃过程温度和-80℃环境温度；在使用硅油705时，可以应用于370℃过程温度和-65℃环境温度；在使用805油时，可以应用于410℃过程温度和-50℃环境温度。然而，该远传装置的结构复杂并且成本昂贵。

发明内容

本发明的一个或多个实施方式的目的是提供一种用于压力变送器的远传装置以解决或减轻上述一个或多个问题。

本发明提供一种压力变送器的远传装置，所述远传装置包括测量膜片和管组件，所述管组件包括外管和容纳于所述外管内的导管，所述导管中填充有传导流体从而适于经由传导流体将由所述测量膜片感测到的物理量传递至所述压力变送器的变送器本体，所述管组件设置有位于所述导管外侧的泡沫金属层。

优选地，所述泡沫金属层设置在所述导管与所述外管的内壁之间的空间中而作为内侧金属层，并且/或者，所述泡沫金属层设置在所述外管的外壁上而作为外侧金属层。

优选地，所述内侧金属层接触所述导管。

优选地：所述内侧金属层在周向上完全地包围所述导管，并且/或者，所述内侧金属层在轴向上完全地包围所述导管、或者部分地包围所述导管但是布置在所述导管的靠近所述测量膜片的端部部分上。

优选地，所述内侧金属层在径向上填满所述导管与所述外管的内壁之间的空间。

优选地，所述外管与所述内侧金属层和/或所述外侧金属层为一体地形成的单个部件。

优选地，所述外侧金属层为开孔泡沫金属层，所述内侧金属层为闭孔泡沫金属层。

优选地，所述泡沫金属层为构造成具有31-49W/(m*K)的导热系数的铝泡沫金属层。

优选地，所述远传装置还包括：设置在所述管组件的一个端部处的第一连接部，所述管组件经由所述第一连接部连接至所述变送器本体；以及设置在所述管组件的另一端部处的第二连接部，所述管组件经由所述第二连接部连接至设置有所述测量膜片的远端密封测量部。

优选地，所述第二连接部设置有充油孔以用于向所述导管填充传导流体。

本发明还提供了一种压力变送器，所述压力变送器包括上述的远传装置。

优选地，所述压力变送器为远传直连式变送器。

优选地，所述变送器本体包括本体膜片和中心膜片，所述本体膜片感测由所述导管传递的物理量，并且所述本体膜片经由设置在所述本体膜片的与所述导管相反的一侧的本体流体而将感测到的物理量传递至所述中心膜片。

本申请通过在变送器的远传装置的导管外侧设置泡沫金属层并通过泡沫金属良好的热传导性提高应用温度(过程温度和环境温度)范围的上下限。并且，本申请的远传装置能够在维持甚至减小现有产品尺寸(避免由于尺寸增加导致的震动问题)的情况下提高应用温度范围，同时不影响远传装置的重量并且节约成本。

附图说明

通过以下参照附图提供的

具体实施方式

部分，将更加容易地理解本发明的特征和优点，在附图中：

图1示出采用了根据本发明的实施方式的一个方面的远传装置的压力变送器的剖视图，其中，泡沫金属层设置在管组件的外管的内壁与导管之间。

图2示出采用了根据本发明的实施方式的另一方面的远传装置的压力变送器的剖视图，其中，泡沫金属层设置在管组件的外管的外壁上。

具体实施方式

下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

结合图1和图2对采用根据本发明的实施方式的远传装置的压力变送器进行描述。

在实施方式中，压力变送器为远传直连式变送器(下文中简称“变送器”)，特别地，该变送器可以为4英寸远传直连式差压变送器。在附图中，变送器10包括变送器本体40和远传装置20。变送器本体40包括本体膜片(隔离膜片)42和中心膜片。远传装置20包括：设置有测量膜片21的远端密封测量部27；管组件TA，管组件包括外管22和容纳于外管22内的导管(优选地，导管可以为毛细管)24；设置在管组件TA的一个端部处的第一连接部28，管组件TA经由第一连接部28连接至变送器本体40；以及设置在管组件TA的另一端部处的第二连接部29，管组件TA经由第二连接部29连接至远端密封测量部27。第二连接部29设置有充油孔29a以用于向导管24填充传导流体。导管24填充有传导流体(通常为不可压缩的传导油，该传导油可以是硅油)并且连接至测量膜片21。

在变送器操作时，测量膜片21置于待测量的工作环境中，例如测量膜片21与待测流体(过程介质)接触，导管24经由传导流体将由测量膜片21感测到的物理量(例如压力或压力变化)传递至变送器本体40的本体膜片42，本体膜片42感测由导管24中的传导流体传递的物理量，并且本体膜片42经由设置在本体膜片42的与导管24相反的一侧的本体流体(该本体流体可以是与导管24中的传导油相同的传导油或者是不同的传导油)而将感测到的物理量传递至中心膜片(未示出)。中心膜片可以是设置在变送器本体中的电子器件或机械器件例如压敏元件，从而可以将所获得的物理量转换成实际生产过程中所需的数字量，如显示在仪表盘上的压力值。

在其他实施方式中，本申请所述的变送器还可以用作其他类型的远传测量装置，例如液位计、流量计等。

在根据本发明的远传装置20中，管组件TA设置有位于导管24外侧的泡沫金属层26，使得通过泡沫金属良好的热传导性提高应用温度(过程温度和环境温度)范围的上下限。本申请的远传装置能够在维持甚至减小现有产品尺寸(减少由于尺寸增加导致的震动问题)的情况下提高应用温度范围，同时不影响装置的重量并且成本节约。在本领域中，由于考虑到泡沫金属的强度等因素而一般采用其它方式来扩大远传装置的应用温度范围。然而，本申请的发明人发现，通过选择合适的泡沫金属层并且/或者将其与远传装置的特定部件相结合，能够获得非常良好的效果。

优选地，泡沫金属层26可以为构造成具有31-49W/(m*K)的导热系数的铝泡沫金属层，更优选地，该铝泡沫金属层可以具有35-45W/(m*K)的导热系数，还优选地，可以具有37-43W/(m*K)的导热系数。通过选择合适的构造成具有所需导热系数的泡沫金属层，能够在充分将热量传递至外部环境的同时，适当地控制热量从高温被测介质被过多地传递至位于变送器本体中的本体流体。

如图1所示，泡沫金属层26可以设置在导管24与外管22的内壁之间的空间中而作为内侧金属层26a。该内侧泡沫金属层可以有利于导管的导热而使得能够防止变送器(尤其是位于近端的变送器本体)中的传导流体(传导油)由于过低的环境温度而冻结，因此能够有助于扩大变送器的关于环境温度的使用下限。优选地，内侧金属层26a可以接触导管24，以此方式，允许在特定情况下(例如天气寒冷时)将更多热量从被测介质传递至例如变送器本体中的传导油。

在图示的实施方式中，有利地，内侧金属层26a在周向上完全地包围导管24，并且内侧金属层26a在轴向上部分地包围导管24，特别地，布置在导管24的靠近测量膜片21的端部部分上，使得在过高的过程温度的情况下提供渐进的导热梯度，以避免例如变送器本体中的油被过度加热。

然而，在其他的实施方式中，根据具体应用情形即过程温度和环境温度的具体情况，内侧金属层26a可以在周向上部分地包围导管24，或者在轴向上完全地包围导管24。另外，在图示的示例中，内侧金属层26a可以在径向上填满导管24与外管22的内壁之间的空间，即内侧金属层26a接触导管24和外管22的内壁两者。

如图2所示，额外地或者可替换地，泡沫金属层26可以设置在外管22的外壁上而作为外侧金属层26b，由于该外侧泡沫金属层利于散热以防止变送器中的传导流体由于过高的过程温度而蒸发，因此有助于扩大变送器的关于过程温度的使用上限。

需要指出的是，本领域技术人员基于本文描述可以理解，泡沫金属层可以根据需要同时构造作为内侧泡沫金属层和外侧泡沫金属层使用，以此方式，可以使内侧泡沫金属层和外侧泡沫金属层各自发挥其特别的功能，从而在整体上进一步扩大应用温度范围。并且，在上述的实施方式中，外管22与内侧金属层26a和/或外侧金属层26b为一体地形成的单个部件，以此方式，能够以简单的方式制成远传装置。此外，上述外侧金属层26b可以为开孔泡沫金属层以更利于散热，并且/或者，上述内侧金属层26a可以为闭孔泡沫金属层以更利于导热。

尽管在此已详细描述了本发明的各种实施方式，但是应该理解，本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和改型。所有这些变型和改型均落入本发明的范围内。