[go: up one dir, main page]

RU2511629C2 - Способ и устройство для измерения давления с использованием наполнительной трубы - Google Patents

Способ и устройство для измерения давления с использованием наполнительной трубы Download PDF

Info

Publication number
RU2511629C2
RU2511629C2 RU2011127233/28A RU2011127233A RU2511629C2 RU 2511629 C2 RU2511629 C2 RU 2511629C2 RU 2011127233/28 A RU2011127233/28 A RU 2011127233/28A RU 2011127233 A RU2011127233 A RU 2011127233A RU 2511629 C2 RU2511629 C2 RU 2511629C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
sensor
filling pipe
pipe
filling
Prior art date
Application number
RU2011127233/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011127233A (ru
Inventor
Чарльз Р. ВИЛЛКОКС
Роберт К. ХЕДТКЕ
Лян-цзю ЛУ
Original Assignee
Роузмаунт Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роузмаунт Инк. filed Critical Роузмаунт Инк.
Publication of RU2011127233A publication Critical patent/RU2011127233A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2511629C2 publication Critical patent/RU2511629C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L15/00—Devices or apparatus for measuring two or more fluid pressure values simultaneously
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L13/00—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
    • G01L13/02—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements
    • G01L13/021—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements using deformable tubes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L13/00—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
    • G01L13/06—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using electric or magnetic pressure-sensitive elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
    • G01L23/12—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by changing capacitance or inductance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
    • G01L23/12—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by changing capacitance or inductance
    • G01L23/125—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by changing capacitance or inductance by changing capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
    • G01L23/14—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by electromagnetic elements
    • G01L23/145—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by electromagnetic elements by magnetostrictive elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0026—Transmitting or indicating the displacement of flexible, deformable tubes by electric, electromechanical, magnetic or electromagnetic means
    • G01L9/0029—Transmitting or indicating the displacement of flexible, deformable tubes by electric, electromechanical, magnetic or electromagnetic means using variations in inductance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0026—Transmitting or indicating the displacement of flexible, deformable tubes by electric, electromechanical, magnetic or electromagnetic means
    • G01L9/003—Transmitting or indicating the displacement of flexible, deformable tubes by electric, electromechanical, magnetic or electromagnetic means using variations in capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/16—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in the magnetic properties of material resulting from the application of stress

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Настоящая группа изобретений относится к измерению давлений в производственных процессах. Точнее говоря, относится к измерению давления с помощью наполнительной трубы. Заявленная группа изобретений включает датчик давления, а также способ для измерения давлений в производственном процессе. При этом датчик давления включает в себя датчик перепада давления, имеющий первый порт, второй порт и вывод, имеющий отношение к перепаду давления между первым и вторым портами; первую наполнительную трубу, выполненную с возможностью соединения первого порта с первым давлением процесса; вторую наполнительную трубу, выполненную с возможностью соединения второго порта со вторым давлением процесса; и датчик физического свойства первой наполнительной трубы, соединенной с трубопроводом процесса, сконфигурированный для измерения давления заполняющей текучей среды в трубопроводе процесса как функции от изменения физического свойства первой наполнительной трубы. Способ для измерения давлений в производственном процессе содержит следующие этапы: соединяют первую наполнительную трубу с трубопроводом процесса для измерения первого давления процесса; соединяют вторую наполнительную трубу с трубопроводом процесса для измерения второго давления процесса; измеряют перепад давления с использованием датчика перепада давления, соединенного с первой и второй наполнительными трубами; и измеряют давление в трубопроводе процесса на основе изменения физического свойства первой наполнительной трубы. Технический результат, достигаемый от реализации заявленной группы изобретений, заключается в предоставлении более точных измерений потока. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 24 ил.

Description

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к измерению давлений в производственных процессах. Точнее говоря, настоящее изобретение относится к измерению давления с помощью наполнительной трубы.
Производственные процессы используются при производстве и транспортировке многих типов материалов. В таких системах часто необходимо измерить разные типы давления в рамках процесса. Одним из типов давления, который часто измеряется, является перепад давления, который является разностью давлений между одним моментом в процессе и другим моментом в процессе. Например, перепад давления на измерительной диафрагме в трубе, содержащей поток текучей среды процесса, имеет отношение к скорости потока жидкости. Перепады давлений также могут использоваться, например, для измерения высоты текучей среды процесса в баке или другом контейнере.
В таких производственных процессах датчики давления обычно содержатся в или соединяются с датчиком-преобразователем давления, который расположен в удаленном месте и передает информацию о давлении обратно в централизованное место, например, в диспетчерскую. Передача часто происходит посредством схемы управления процессом. Например, часто используется двухпроводная схема управления процессом, в которой два провода используются для переноса как информации, так и питания для датчика-преобразователя. Также могут использоваться методики беспроводной связи.
Во многих технологических установках также желательно измерять абсолютное или манометрическое давление процесса, в этом документе называемое "давлением в магистрали". Эта информация может использоваться, например, для предоставления более точных измерений потока путем включения изменений в плотности текучей среды процесса в вычисления потока. Как правило, дополнительное измерение давления требует использования дополнительного датчика давления, соединенного с текучей средой процесса. Например, может применяться дополнительный датчик-преобразователь давления, который включает в себя датчик давления в магистрали и соединяется с двухпроводной схемой управления процессом.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Датчик давления включает в себя наполнительную трубу, которая выполнена с возможностью соединения с давлением процесса. Датчик соединяется с наполнительной трубой и конфигурируется для измерения давления жидкости в наполнительной трубе в зависимости от изменения физического свойства наполнительной трубы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает систему измерения процесса с датчиком-преобразователем процесса в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 2 - схематичный чертеж датчика-преобразователя из фиг. 1.
Фиг. 3 показывает вид в разрезе части датчика-преобразователя процесса из фиг. 1.
Фиг. 4 - упрощенная схема, показывающая измерение давления в магистрали в одной примерной конфигурации.
Фиг. 5 - увеличение части конфигурации на фиг. 4.
Фиг. 6 - график, показывающий магнитострикцию по отношению к проценту никеля.
Фиг. 7 - упрощенное схематическое представление, иллюстрирующее конфигурации, показанные на фиг. 4.
Фиг. 8 - упрощенное схематическое представление, иллюстрирующее конфигурации, показанные на фиг. 4.
Фиг. 9 - график частоты по отношению к давлению.
Фиг. 10 - график изменения магнитной индукции по отношению к напряжению.
Фиг. 11 - график изменения индуктивности вместе с напряжением по отношению к приложенному смещенному магнитному полю.
Фиг. 12А и 12В - упрощенные схемы датчика давления в магистрали в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 13 - схематическое представление в соответствии с фиг. 12А и 12В.
Фиг. 14А и 14В - упрощенные схемы, показывающие другой примерный вариант осуществления.
Фиг. 15 - схематическое представление в соответствии с фиг. 14А и 14В.
Фиг. 16 - график, который иллюстрирует изменение в напряжении на основе приложенного давления в магистрали для исполнения с двумя катушками.
Фиг. 17 - график, который иллюстрирует изменение в напряжении на основе приложенного давления в магистрали для исполнения с одной катушкой.
Фиг. 18 - упрощенная схема, показывающая конфигурацию, в которой используется труба Бурдона для измерения давления в магистрали.
Фиг. 19 - вид в поперечном сечении варианта осуществления настоящего изобретения, сконфигурированного для измерения давления в магистрали с использованием кварцевого датчика.
Фиг. 20 - схема, которая иллюстрирует напряжения на датчике.
Фиг. 20А - вид сбоку, фиг. 20В - вид в поперечном сечении сбоку, фиг. 20С - вид спереди, фиг. 20D - вид сбоку и фиг. 20Е - вид в перспективе датчика давления, использующего кварцевый кристалл.
Фиг. 21 - вид в поперечном сечении сбоку другого примерного варианта осуществления, использующего конфигурацию с камертоном.
Фиг. 22А - вид в поперечном сечении сбоку напорной трубы, а фиг. 22В - боковая проекция кварцевого датчика, выполненного с возможностью измерения перепада давления.
Фиг. 23 - вид в поперечном сечении сбоку системы измерения давления для измерения перепада давления.
Фиг. 24 - вид в поперечном сечении сбоку системы измерения давления для измерения перепада давления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В одном варианте осуществления настоящее изобретение предоставляет устройство и способ для определения давления в магистрали в конфигурации с измерением перепада давления. Точнее говоря, в одной особенности настоящее изобретение контролирует деформации в капиллярной трубе, используемой для соединения датчика перепада давления с текучей средой процесса. Эти деформации относятся к давлению в магистрали у текучей среды процесса. В других вариантах осуществления настоящее изобретение предоставляет методики для измерения давления на основе деформации резервуара. В другом варианте осуществления настоящее изобретение предоставляет датчик для измерения давления в магистрали.
Фиг. 1 показывает в целом окружение системы 32 измерения процесса. Фиг. 1 показывает трубопровод 30 процесса, содержащий текучую среду под давлением, соединенный с системой 32 измерения процесса для измерения давления процесса. Система 32 измерения процесса включает в себя импульсный трубопровод 34, подключенный к трубопроводу 30. Импульсный трубопровод 34 подключается к датчику-преобразователю 36 давления процесса. Первичный элемент 33, например, измерительная диафрагма, трубка Вентури, измерительное сопло и так далее, контактирует с текучей средой процесса в местоположении на трубопроводе 30 между трубами импульсного трубопровода 34. Первичный элемент 33 вызывает изменение давления в жидкости, когда она проходит после главного элемента 33.
Датчик-преобразователь 36 представляет собой устройство измерения процесса, которое воспринимает давления процесса через импульсный трубопровод 34. Датчик-преобразователь 36 измеряет перепад давления процесса и преобразует его в стандартизованный сигнал передачи, который является функцией давления процесса.
Схема 38 процесса предоставляет как сигнал мощности датчику-преобразователю 36 из диспетчерской 40, так и обеспечивает двунаправленное взаимодействие и может быть сконструирована в соответствии с некоторым количеством протоколов связи процесса. В проиллюстрированном примере схема 38 процесса является двухпроводной схемой. Двухпроводная схема используется для передачи всей мощности и всех передач к датчику-преобразователю 36 и от него во время обычных операций с сигналом 4-20 мА. Компьютер 42 или другая система обработки информации посредством модема 44 или другого сетевого интерфейса используется для взаимодействия с датчиком-преобразователем 36. Удаленный источник 46 электропитания питает датчик-преобразователь 36. В другой примерной конфигурации схема 38 является беспроводным соединением, в котором данные могут передаваться или приниматься без потребности в проводах, тянущихся между датчиком-преобразователем 36 и диспетчерской 40. В других примерных конфигурациях данные передаются и/или принимаются по беспроводной связи с использованием протокола беспроводной связи.
Фиг. 2 - упрощенная блок-схема датчика-преобразователя 36 давления. Датчик-преобразователь 36 давления включает в себя сенсорный модуль 52 и электронную плату 72, соединенные вместе через шину 66 данных. Электроника 60 сенсорного модуля соединяется с датчиком 56 давления, который принимает созданный перепад 54 давления. Информационное соединение 58 соединяет датчик 56 с аналого-цифровым преобразователем 62. Необязательный датчик 63 температуры также проиллюстрирован вместе с запоминающим устройством 64 сенсорного модуля. Электронная плата 72 включает в себя микрокомпьютерную систему 74, модуль 76 запоминающего устройства, цифроаналоговое преобразование 78 сигнала и блок 80 цифрового взаимодействия.
Также на фиг. 2 иллюстрируются капиллярные или "наполнительные" трубы 93 и 94, которые используются для соединения датчика 56 перепада давления с текучей средой процесса 54. Изолирующие диафрагмы 90 воспринимают давления от текучей среды процесса 54, которые соответственно передаются заполняющей жидкости в капиллярных трубах 93 и 94. Через эту заполняющую текучую среду давления в производственном процессе подаются на датчик 56 перепада давления.
В соответствии с настоящим изобретением датчик 98 деформации соединяется с капиллярной трубой 93 и выполнен с возможностью контролировать деформацию капиллярной трубы 93. Эти деформации относятся к давлению в магистрали производственного процесса, и датчик 98 предоставляет выходной сигнал в аналого-цифровой преобразователь 62 или в схему 99 измерения давления в магистрали. В одном аспекте может использоваться любой тип датчика, который реагирует на деформации трубы. Схема 99 может быть автономной схемой или в некоторых конфигурациях может быть воплощена в другой схеме, используемой для измерения перепада давления. Например, некоторые или все компоненты, используемые для контроля различных датчиков, могут быть совместно используемыми компонентами.
Фиг. 3 - упрощенный вид в разрезе одного варианта осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующий датчик 98 деформации. Как обсуждалось выше, датчик 56 давления соединяется с текучей средой процесса через изолирующие диафрагмы 90, которые изолируют текучую среду процесса от полостей 92. Полости 92 соединяются с сенсорным модулем 56 давления через импульсный трубопровод 93 и 94. Практически несжимаемая заполняющая текучая среда заполняет полости 92 и импульсный трубопровод 93 и 94. Когда давление от текучей среды процесса подается на диафрагмы 90, оно передается частям в полостях 132 и 134 датчика 56 давления.
Датчик 56 давления образован из двух половинок 114 и 116 датчика давления и заполнен предпочтительно хрупким, практически несжимаемым материалом 105. Диафрагма 106 подвешивается внутри полости 132, 134, образованной внутри датчика 56. Внешняя стенка полости 132, 134 содержит электроды 146, 144, 148 и 150. Они могут называться, как правило, первичными электродами 144 и 148 и дополнительными электродами 146 и 150. Эти электроды образуют конденсаторы относительно подвижной диафрагмы 106. Конденсаторы могут называться первичными и дополнительными конденсаторами.
Как проиллюстрировано на фиг. 3, различные электроды в датчике 56 соединяются с аналого-цифровым преобразователем 62 по электрическому соединению 103, 104, 108 и 110. Более того, отклоняемая диафрагма 106 соединяется с электроникой 60 сенсорного модуля посредством соединения 109. Методики для измерения перепада давления описываются в патенте США № 6 295 875, озаглавленном "PROCESS PRESSURE MEASUREMENT DEVICES WITH IMPROVED ERROR COMPENSATION", выданным 2 октября 2001 г. компании Rosemount Inc.
Датчик 98 деформации может принимать различные конфигурации. Некоторое количество примерных методик для измерения деформации описывается ниже. Однако в одной широкой особенности настоящее изобретение не ограничивается этими конкретными методиками, и может применяться любая методика, используемая для измерения деформации, включая те, которые специально не рассматриваются в этом документе.
Давление в магистрали от текучей среды процесса заставляет капиллярную трубу 93 изменить форму. Например, увеличенное давление в магистрали может заставить расшириться капиллярную трубу 93. Аналогичным образом, увеличенное давление в магистрали может заставить стать прямее любые изгибы в капиллярной трубе 93. Эти или другие деформации капиллярной трубы могут наблюдать или иным образом измерять и сопоставлять с давлением в магистрали у текучей среды процесса.
Фиг. 4 - упрощенный вид 150 в разрезе одного примерного варианта осуществления настоящего изобретения. В конфигурации из фиг. 4 магнитострикционное свойство капиллярной или наполнительной трубы используется для измерения деформации трубы, которая является одним примером чувствительного тела. Например, если наполнительная труба сделана из железоникелевого сплава, то труба будет проявлять магнитострикционные свойства и будет испытывать изменения размеров в присутствии магнитного поля. Это также обеспечивает обратную реакцию, так что если металл подвергается растяжению, то изменение в магнитной индукции создается в прямой зависимости от приложенного растяжения. Магнитострикционное свойство может использоваться для создания резонатора (то есть генератора колебаний), который заставит железоникелевый сплав вибрировать управляемым образом. Вибрация является функцией измерения наполнительной трубы и ее свойств. Косвенно частота будет меняться на основе изменений в окружении трубы. С помощью контроля за частотой резонатора можно определить физическое состояние металла. В дополнение к измерению давления магнитострикционное свойство также имеет отношение к температуре и может использоваться для предоставления измерения температуры.
В конфигурации из фиг. 4 датчик 148 перепада давления соединяется с текучей средой процесса и изолирующими диафрагмами 152 и 154 через капиллярные трубы 156 и 158 соответственно. Соответственно предоставляются прямые участки 160 и 162 капиллярных труб 156, 158, и они могут использоваться в качестве наполнительных труб для заполнения капиллярных труб заполняющей текучей средой. Эти участки могут быть отдельными трубами или составлять одно целое с трубами 156, 158. Хотя они показаны как отдельные трубы, они могут быть выполнены в виде единой трубы с трубами 156, 158. Участок 162 включает в себя датчик 170 деформации, который конфигурируется для измерения деформации наполнительной трубы.
Фиг. 5 - более подробное представление датчика 170 деформации, показанного на фиг. 4. Как проиллюстрировано на фиг. 5, катушка 190 возбуждения соединяется с участком 162 и принимает управляющий входной сигнал, например, от схемы 99, проиллюстрированной на фиг. 2. Катушка 190 возбуждения возбуждается на нужной частоте и порождает магнитный поток в магнитострикционном материале 162. Это вызывает колебательное движение 198 в участке 162. Как правило, постоянный магнит (не показан) располагается рядом с наполнительной трубой и катушками, чтобы настроить трубу на подходящий магнитный режим работы. Воспринимающая катушка 192 размещается рядом с участком 162 и конфигурируется для обнаружения изменения в магнитной индукции трубы. Эта воспринимающая катушка 192 предоставляет выходной сигнал. Например, этот выходной сигнал может предоставляться в схему 99, проиллюстрированную на фиг. 2. Узловой ограничитель 194 также соединяется с участком 162 и обеспечивает жесткую установку, которая конфигурируется для отражения продольных волн из-за вибрации 198, которые возникают в участке 162 трубы, когда начинается колебание.
Любой подходящий магнитострикционный материал может использоваться в соответствии с конструктивными ограничениями для конкретного применения. Фиг. 6 - график относительного изменения длины по отношению к проценту никеля в железе при разных относительных уровнях насыщенности поля и иллюстрирует то, как магнитострикция меняется на основе процентного содержания никеля в железе. Ниспан имеет процентное содержание никеля приблизительно в 42% и дает увеличение длины в присутствии магнитного поля.
Фиг. 7 - упрощенное схематическое представление, более подробно показывающее работу датчика 170 деформации. Как проиллюстрировано на фиг. 7, катушка 190 возбуждения моделируется в виде индуктивности L1 и сопротивления RL1. Ток I1 течет в катушку 190 возбуждения, и напряжение V1 возникает в катушке 190 возбуждения. Воспринимающая катушка 192 аналогичным образом проиллюстрирована в виде индуктивности L2 и сопротивления RL2 с соответствующим током I2 и напряжением V2. Настроечный конденсатор С2 применяется между концами воспринимающей катушки 192. Длина участка 162 трубы иллюстрируется в виде
Figure 00000001
. Во время работы участок 162 трубы будет продольно вибрировать с собственной частотой f1, заданной выражением:
Figure 00000002
где g, E, ℓ и ρ соответственно являются постоянной ускорения свободного падения, модулем Юнга трубы, длиной и плотностью трубы 162. Путем установки катушки 190 возбуждения, которая формирует магнитное поле, вместе с воспринимающей катушкой 192 возможно создать генератор с положительной обратной связью. Катушка возбуждения и воспринимающая катушка схематически изображены на фиг. 7. Если резонирующая труба закрывается с одного конца так, что давление может подаваться на противоположный конец (возле узлового ограничителя 194), то труба будет работать как датчик давления, где выходной сигнал датчика равен частоте f1 колебания и меняется в зависимости от созданного давления. Так как давление изменяется, частота колебаний будет смещаться из-за изменений в действующих значениях E, ℓ и ρ. Возбуждающая и воспринимающая катушки иллюстрируются в виде индукторов L1 и L2 с сопротивлениями постоянному току RL1 и RL2. Настроечный конденсатор С2 параллельно с воспринимающей катушкой 192 образует колебательный контур LC и может выбираться имеющим резонансную частоту, которая близка к собственной частоте резонатора. Предпочтительно, чтобы контур LC гарантировал, что при запуске возникает надлежащая частота. Как только металл начинает резонировать, он будет преобладать над схемой так, чтобы резонансная частота отражала колебание трубы, а не автоколебательный контур LC.
Фиг. 8 - упрощенное схематическое представление примерной схемы резонатора, использующей операционный усилитель 200 с большим коэффициентом усиления разомкнутого контура. Катушки 190, 192 размещаются так, чтобы 180-градусный фазовый сдвиг происходил около резонансной частоты трубы, посредством этого поддерживая незатухающее колебание. В одном примере было построено тестовое устройство, аналогичное показанному на фиг. 7. Генератор частоты был подключен к катушке 190 возбуждения, а осциллограф был подключен к воспринимающей катушке 192. Путем качания частоты возбуждения можно найти резонансную частоту трубы. В трубе затем было создано давление, и была определена новая резонансная частота. Таким образом, было установлено соответствие изменения в частоте и изменений в созданном давлении.
Фиг. 9 - график частоты по отношению к давлению и показывает фактические данные, снятые датчиком давления, созданным из Сплава 52. Сплавом 52 является 52% никеля и 48% железа. Труба была приварена к фитингу для высокого давления, а противоположный конец запаян. Труба не закалялась и может быть немного подвергнута отжигу посредством процедуры сварки. В этом примере стенки трубы также были толще, чем нужно, чтобы выдержать избыточное давление. Если бы они были тоньше, то повысилась бы чувствительность датчика давления. Несмотря на эти недостатки, легко наблюдается изменение частоты с давлением. Предельное разрешение по давлению у датчика является функцией добротности, возможной из сборки трубы. Чтобы поддерживать большие коэффициенты добротности, трубы следует закалять должным образом. Пример из фиг. 9 предлагает изменение частоты в расчете на фунт на квадратный дюйм (PSI) приблизительно в 0,065 Гц/PSI. Датчик, имеющий добротность в 1000 и резонансную частоту с центром в 51000 Гц, будет иметь возможное разрешение около 0,025 Гц (0,4 PSI). Добротность в 2500 будет иметь возможное разрешение по частоте в 0,004 Гц. Эта последняя добротность позволила бы разрешение по давлению в магистрали порядка 0,06 PSI.
Как обсуждалось в этом документе, настоящее изобретение не ограничивается этими специфическими методиками для измерения деформации. Другой примерный вариант осуществления настоящего изобретения использует зависимую от напряжения магнитную проницаемость, например, у железоникелевых сплавов. Железоникелевые сплавы проявляют изменение магнитной проницаемости, когда материал подвергается растяжению. Это поведение называется эффектом Виллари. Если сплав подмагничивается с помощью постоянного магнитного поля (H), то результирующая магнитная индукция (В) задается в соответствии с:
B=μομRH Ур. 2
где μο - магнитная проницаемость свободного пространства, а μR - относительная магнитная проницаемость сплава. В соответствии с Уравнением 2, любое изменение μR приведет к изменению в магнитной индукции B.
Фиг. 10 - график изменений в магнитной индукции по отношению к приложенному напряжению для постоянного магнитного поля H. Отметим, что чувствительность поля B к изменениям в приложенном напряжении является функцией созданного магнитного поля H. Кроме того, гистерезисные свойства материала зависят от напряженности поля, при этом наименьший гистерезис возникает при больших напряженностях поля.
Фиг. 11 - график, показывающий изменение индуктивности с напряжением (σ - приложенное напряжение) по отношению к приложенному смещенному магнитному полю H. Как проиллюстрировано на фиг. 11, имеется точка подмагничивания, в которой гистерезис минимальный, а чувствительность к приложенному напряжению наибольшая.
Вышеупомянутые магнитные свойства могут использоваться для обнаружения приложенного давления. Например, изменение поля B может измеряться с использованием катушки, имеющей индуктивность, которая пропорциональна μR.
Фиг. 12А и 12B показывают одну примерную конфигурацию датчика 170, выполненного с возможностью обнаружения давления с использованием этого явления. Элементы на фиг. 12А и 12B, которые аналогичны показанным на фиг. 4 и 5, сохранили свою нумерацию. В этой конфигурации труба 162 может содержать, например, ниспан, Сплав 52 или никель. Измерительная катушка 200 и катушка 202 возбуждения окружают трубу 162 и удерживаются на месте с помощью скобы 204. Магнит 206 смещения также устанавливается с использованием скобы 204. Фиксатор 210 катушек удерживает катушки на месте относительно трубы 162. Во время работы магнит 206 смещения обеспечивает постоянное смещенное магнитное поле H, относительно которого модулируется магнитное поле с использованием катушки 202 возбуждения. Результирующее поле B измеряется с использованием измерительной катушки 200 и может быть сопоставлено с приложенным давлением.
Фиг. 13 - схематическое представление датчика 170 из фиг. 12B, сконфигурированного для электрического измерения. Во время работы генератор 220 сигнала переменного тока подает переменный сигнал на катушку 202 возбуждения. Результирующее поле B считывается с использованием измерительной катушки 200. Величина сигнала измеряется с использованием измерителя 222 и связывается с проницаемостью трубы 162, и поэтому изменяется вместе с приложенным давлением P. Как обсуждалось выше, управление генератором 220 сигнала переменного тока и считывание результирующего сигнала в воспринимающей катушке может выполняться схемой, например, показанной на фиг. 3.
Фиг. 14А и 14B - упрощенные схемы, показывающие другую конфигурацию датчика 170. На фиг. 14А и 14B нумерация элементов, используемых на других фигурах, сохранена для связности. В конфигурации из фиг. 14А и 14B датчик 170 выполнен в виде одиночной катушки 230.
Фиг. 15 - упрощенное схематическое представление, показывающее схему для считывания поля B с использованием одной катушки 230 возбуждения. В конфигурации фиг. 15 генератор 220 сигнала переменного тока соединяется с катушкой 230 через конденсатор C. Изменение поля B из-за приложенного магнитного поля может считываться путем измерения величины напряжения с использованием датчика 222 напряжения, который подключается между концами катушки 230.
Фиг. 16 - график относительного изменения напряжения (в виде доли размаха) на выходе датчика 222 напряжения по отношению к давлению в магистрали от датчика с двумя катушками, например, который показан на фиг. 12А, 12B и 13.
Фиг. 17 - аналогичный график для конфигурации с одной катушкой, например, которая показана на фиг. 14А, 14B и 15. Как проиллюстрировано на фиг. 16 и 17, считанное напряжение имеет отношение к давлению в магистрали. Может быть спроектирована схема измерения, которая колеблется с некоторой частотой на основе значения индуктивности у трубы, и поэтому предоставляет средство измерения давления, когда индуктивность меняется вместе с давлением. Этот способ отличается от ранее описанного способа, при помощи которого была изготовлена труба для механического колебания на продольной резонансной частоте посредством магнитострикционного приводного механизма.
Фиг. 18 иллюстрирует другую конфигурацию датчика 170 деформации в соответствии с настоящим изобретением. В конфигурации из фиг. 18 участок одной из наполнительных труб (наполнительная труба 162) конфигурируется в виде трубы Бурдона. С помощью трубы Бурдона участок трубы конфигурируется с изгибом, как проиллюстрировано ссылкой 310 на фиг. 18, при конкретном давлении, например, при нулевом давлении. Этот участок 310 затем распрямляется, когда подается давление, и в конечном счете достигает своего максимального давления, и в это время труба является прямой, как проиллюстрировано ссылкой 312 на фиг. 18. Датчик 314, например, тензодатчик или другой датчик, соединяется с трубой Бурдона для измерения деформации трубы. Выходной сигнал от датчика 314 предоставляется в схему измерения давления в магистрали, например, схему, показанную на фиг. 2.
Как указано выше, любая подходящая методика может использоваться для измерения деформации трубы или другого физического свойства трубы, включая изменение жесткости трубы. Эти методики включают в себя тензометрические методики, измерения резонанса и другие. Любое физическое свойство трубы, которое изменяется вместе с давлением, можно измерить и использовать в соответствии с настоящим изобретением. Труба может быть сконфигурирована для повышения чувствительности, например, путем изменения толщины трубы. Геометрия трубы также может выбираться для повышения эффективности и усиления сигнала от датчика. Как обсуждалось выше, дифференциальное измерение можно получить путем измерения физических изменений в обеих капиллярных трубах. В другом примере труба Бурдона размещается близко к схеме измерения и образует емкость со схемой 10 измерения, проиллюстрированной на фиг. 2. Когда труба Бурдона деформируется, емкость изменяется и может быть сопоставлена с приложенным давлением.
В другом примерном варианте осуществления датчик 170 давления реализуется с использованием частотно-модулированного вибрирующего кварцевого датчика. В некоторых применениях это может быть предпочтительно из-за присущей цифровой природы выходного сигнала. Когда кварц используется в качестве материала датчика, он обеспечивает отличную стабильность частоты подмагничивания и размаха. К тому же кварц обладает относительно низкой термочувствительной активностью. Пьезоэлектрическое свойство кварцевого кристалла может использоваться для предоставления средства поддерживания вибрации с использованием генераторной схемы. Настоящее изобретение включает в себя непогружной внешний пьезоэлектрический датчик, который соединяется с маслозаливной трубой. Маслозаливная труба является одним примером чувствительного тела, и изобретение не ограничивается этой конфигурацией. Более того, датчик давления по настоящему изобретению может использоваться в одиночку или в сочетании с другим датчиком давления, например, манометром, датчиком абсолютного давления или перепада давления. Соединение может быть внутренним или внешним. Давление внутри наполнительной трубы изменяет резонансную частоту внешней кварцевой структуры. Использование кварцевого резонатора для измерения давления известно в данной области техники. Однако настоящее изобретение предоставляет непогружную конфигурацию для таких измерений.
Фиг. 19 - вид в поперечном сечении датчика 170 давления. Датчик 170 давления включает в себя заполненную маслом трубу 400, имеющую запаянный конец 402 и открытый конец 404. Труба 400 является одним примером чувствительного тела. Открытый конец 404 конфигурируется для получения давления 54 от рабочего соединения 406. Изолирующая диафрагма 408 процесса изолирует текучую среду процесса от заполненной маслом трубы 400. Масляный канал 410, который может быть выполнен в виде, например, тонкой капиллярной трубы, тянется от изолирующей диафрагмы 408 процесса и отверстия 404 трубы. Вся сборка заключена в корпус 414.
Как объясняется ниже, кварцевый датчик 420 (см. фиг. 20B) монтируется на заполненную маслом трубу 400 и обладает резонансом, который изменяется на основе приложенного давления. Соотношение между приложенным давлением и резонансной частотой может определяться посредством экспериментирования или других средств. Заполненная маслом труба 400 может считаться консолью (консольной балкой). Внутренняя часть маслозаливной трубы находится под более высоким давлением, чем внешняя. Это приводит к напряжениям в стенке трубы. Стенка трубы растягивается очень незначительно в ответ на напряжение. Кварцевый кристалл удерживается в контакте с трубой с помощью двух креплений на любом конце, которые жестко прикреплены к трубе. Изменения в длине стенки трубы создают результирующее напряжение в кристалле. Таким образом, резонансная частота кристалла изменяется в зависимости от давления, приложенного к трубе.
В упрощенной схеме считывания давления она конфигурируется для считывания давления в трубе 400 с использованием кварцевого кристалла 420. Резонансная схема соединяется с кварцевым кристаллом 420 и предоставляет выходную частоту в цифровой преобразователь. Резонансная схема будет резонировать на некоторой частоте, используя известные методики, на основе напряжения, приложенного к кварцевому кристаллу 420 от трубы 400. Поэтому эта частота указывает приложенное давление. Схема измерения конфигурируется для преобразования измеренной частоты в давление и предоставления давления на выходе.На фиг. 20, когда прикладывается напряжение, длина трубы изменится на величину:
ΔL=εLo=FLo/AE=σaLo/E Ур. 3
где E - модули Юнга, ε - растяжение, F - сила, A - площадь, Lo - исходная длина трубы.
Напряжение в осевом направлении в некоторой точке на стенке трубы может выражаться в виде:
σa=(piri 2-poro 2)/(ro 2-ri 2), Ур. 4
где
σa = напряжение в осевом направлении
pi = внутреннее давление в трубе
po = внешнее давление в трубе
ri = внутренний радиус трубы
ro = внешний радиус трубы.
Кольцевое напряжение (окружные напряжения), заданное ниже, имеет в два раза большую величину осевого напряжения. Чтобы увеличить чувствительность датчика, ось луча кристалла отклоняется на 5 градусов от оси трубы. Цель - считать кольцевые напряжения трубы. Напряжение в круговом направлении (кольцевое напряжение) в некоторой точке на стенке трубы может выражаться в виде:
σc=[(piri 2-poro 2)/(ro 2+ri 2)]+[ri 2ro 2(po-pi)/r2(ro 2-ri 2)], Ур. 5
где
σc = напряжение в круговом направлении,
r = радиус до точки на стенке трубы.
максимальное напряжение при r=rI (внутри трубы).
Фиг. 20 - схема, показывающая несколько режимов резонансной вибрации у трубы. Они включают в себя продольный, поступательный и сдвигающий режимы. Резонансная частота поступательного режима обратно пропорциональна квадрату длины. Это похоже на виляние хвоста собаки и может обеспечивать относительно низкую чувствительность к изменениям давления. Аналогичным образом, сдвигающий (срезающий) резонанс обратно пропорционален длине и состоит из распространяющейся волны, которая проходит по длине трубы. Он также относительно нечувствителен к изменениям давления. Продольная резонансная частота также обратно пропорциональна длине и аналогична резонансу удлиненной трубы, например, органу (музыкальный инструмент). Дополнительно резонансная частота также пропорциональна квадратному корню отношения жесткости трубы к массе трубы. Это приводит к относительно сложному соотношению, когда увеличивающееся давление влияет на оба эти члена.
В одной конфигурации предпочтителен кристалл AE-среза. Эта конфигурация такова, что силы, которые пересекают плоскость датчика, вызывают изменения частоты, аналогичные или большие по амплитуде созданным другими срезами кристалла. Одной характеристикой AE-среза является то, что на резонансную частоту не влияет температура в ненапряженном состоянии. Когда кристалл жестко монтируется, изменение температуры вызовет напряжение в кристалле, а поэтому и изменение резонансной частоты. Однако резонансная частота не возвращается к номинальному значению, когда температура изменяется исключительно из-за дифференциального теплового расширения. Более того, кристаллы с АЕ-срезом испытывают большие сжимающие силы до момента растрескивания и обеспечивают почти линейную силу в частотном соотношении. Эта конфигурация также может колебаться в толщине (сдвигающий режим) и является более жесткой, чем кристаллы, колеблющиеся в других режимах. Этот срез также может очень быстро реагировать на ступенчатые изменения в напряжении.
Фиг. 20A-20E показывают вид сбоку, поперечное сечение, вид спереди, вид сбоку и вид в перспективе датчика 170, включающего в себя структуру 420 с кварцевым кристаллом в соответствии с одним примерным вариантом осуществления (это может быть структура с одной опертой балкой или структура с тремя балками). Структура 420 кристалла является структурой с тремя балками, в которой центральная балка вибрирует в противовес двум внешним балкам. Эта структура может быть зажата с обоих концов, и весь кристалл устанавливается на консольной трубе. Электроды напыляются в вакууме на поверхность кристалла, чтобы образовать два поверхностных электрических соединения, и земляной слой на оборотной стороне кристалла. На фиг. 20А-20Е показана компоновка 418 датчика давления. Компоновка 418 включает в себя корпус 422 и соединяется с маслозаливной трубой 400. В виде в поперечном сечении, показанном на фиг. 20B, кварцевый кристалл 420 показан смонтированным на трубе 400 с креплениями 424 и 426 кристалла, которые размещаются на противоположных концах кристалла 420. Как проиллюстрировано в виде сверху из фиг. 20C, кристалл 420 включает в себя электроды 430 и 432, которые тянутся к участку 434 вибрирующей балки, который задается между двумя вырезами 436 и 438. Заземление 440 (показанное на фиг. 20D) предоставляется вдоль задней стороны кристалла 420.
Как обсуждалось выше, резонансная частота кварцевого кристалла 420 будет изменяться в зависимости от деформации трубы 400. Собственная резонансная частота изгиба прямоугольной балки, закрепленной с обоих концов, имеет вид:
Figure 00000003
где g - постоянная ускорения свободного падения, E - модуль Юнга в направлении длины, ρ - плотность материала, t - толщина и l - длина между закрепленными точками. В структуре, показанной на фиг. 20А-Е, собственная частота ниже, чем показанная выше частота, потому что балки закрепляются за пределами точек, где они соединяются, и нужно предположить сокращение в f0. Когда напряжение растяжения прикладывается вдоль длины балки, собственная частота f имеет вид
Figure 00000004
где
Figure 00000005
В одной конфигурации маслозаливная труба может слегка изгибаться заранее с некоторой кривизной. Общее изменение кривизны балки с максимальным приложенным давлением составляет менее 0,0025 мм. Балка вибрирует при условии жесткого защемления конца в вертикальной плоскости. Частота подмагничивания обычно составляет 40 кГц, которая уменьшается в ответ на расширение трубы. Маслозаливная труба действует как система виброизоляции. Масса трубы предотвращает утечку энергии вибрации, приводящую к сильной вибрации Q. Вибрации балки поддерживаются сочетанием пьезоэлектрических свойств кварцевого кристалла, осажденных на балке электродов, и электрической энергией, предоставленной генераторной схемой. Маслозаливная труба может быть прямой, как показано. Добротность пропорциональна отношению накопленной энергии к потраченной энергии в расчете на цикл в колебательной системе. Потери происходят от изменения в жесткости трубы, которая пропорциональна давлению.
Фиг. 21 показывает вид в поперечном сечении варианта осуществления кварцевого камертона. Этот вариант осуществления использует кварцевый камертон 450 для обнаружения давления в маслозаливной трубе 400. Тактильные датчики на кварцевом камертоне используются с роботизированными щупами, чтобы определить физические свойства объекта, например, твердость, мягкость, шероховатость и гладкость. Свойства материала под контактной поверхностью определяются с использованием кварцевого камертона в продольном режиме.
Кварцевый камертон 450 содержит колебательную часть 458 с поддерживающей частью (основанием) 454, которая припаивается на маслозаливную трубу. Кварцевому камертону 450 разрешено вибрировать вдоль оси Y под действием электрического поля вдоль оси X. Разница в акустическом полном сопротивлении между кварцем и основанием заставит энергию продольной вибрации утекать с основания датчиков радиально в трубу 400. Плоская волна передается через масло и отражается обратно к датчику через масло. Утечка энергии позволит полному сопротивлению кварцевого камертона увеличиться при резонансной вибрации. Поскольку плотность масла будет меняться вместе с давлением, затухания акустической энергии будут меняться. Поэтому акустическое полное сопротивление будет меняться вместе с давлением. На определенной частоте полное сопротивление кварцевого камертона 450 пропорционально акустическому полному сопротивлению между датчиком и давлением масла. Поэтому изменение частоты кварцевого камертона пропорционально давлению масла в трубе.
Энергия, которая утекает из основания 454 кварцевого камертона в трубу 400, зависит от площади контакта у трубы 400. Поскольку площадь контакта неизменна, можно измерить полное сопротивление для определения давления масла, либо можно сравнить частоту датчика с трубой без давления. Эта конфигурация обладает некоторым количеством преимуществ, включающих:
- она небольшая по размеру в результате уменьшения затрат на упаковку;
- механические компоненты недороги, включая кварцевую структуру;
- не нужно никакого напорного коллектора, так как измерение является непогружным;
- не нужно никакого АЦП, поскольку сигнал основан на частоте;
- исследование температуры упрощается, потому что она будет предсказуемой;
- имеется небольшое перемещение масла, позволяющее меньшие диафрагмы и быстрое время отклика;
- разные диапазоны можно оптимизировать с помощью разных материалов трубы;
- возможность создавать устройства с очень высоким давлением;
- малый размер, низкая стоимость и малая мощность.
Перепад давления может измеряться с использованием двух датчиков, выполненных с возможностью считывать манометрическое давление. Перепад на стороне низкого давления подключается к одному датчику, а перепад на стороне высокого давления подключается к другому датчику. Электроника просто сравнивает две частоты.
Фиг. 22А и 22B показывают примеры датчика, выполненного с возможностью считывать перепад давления. На фиг. 22А показан вид в поперечном сечении трубы 480, которая включает в себя измерительную диафрагму 482. Измерительная диафрагма 482 создает перепад давления и поток через диафрагму. Этот перепад давления имеет отношение к скорости потока. На фиг. 22B показан датчик 484 перепада давления. Датчик 484 включает в себя первую трубу 486, соединенную с давлением Р1, и вторую трубу 488, соединенную с давлением Р2. Затвор 490 разделяет трубы 486 и 488. Кварцевый чувствительный элемент 492 соединяется с трубой 486, а кварцевый чувствительный элемент 494 соединяется с трубой 488. Датчики 492 и 494 работают в соответствии с рассмотренными выше методиками. Когда перепад давления изменяется между давлениями Р1 и Р2, выходные сигналы от датчиков 492 и 494 будут меняться соответственно. Разность между двумя выходными сигналами имеет отношение к перепаду давления (P1-P2). В конфигурации, показанной на фиг. 22А и 22B, трубы 486 и 488 могут быть выполнены с возможностью непосредственного соединения с текучей средой процесса. В альтернативном варианте осуществления применяются изолирующие диафрагмы вместе с заполняющей текучей средой.
В других проектных конфигурациях второй датчик деформации может применяться для второй наполнительной трубы. При использовании такой конфигурации может обеспечиваться контроль с избыточностью, в котором сравниваются выходные сигналы из двух датчиков деформации. Аналогичным образом, перепад давления можно получить путем вычитания из давления, ассоциированного с одним из датчиков деформации, давления, ассоциированного с другим датчиком деформации. Хотя рассмотренный в этом документе датчик деформации иллюстрируется как ассоциированный с участком наполнительной трубы в капиллярной трубе, датчик может располагаться вдоль любой подходящей области капиллярной трубы и не ограничивается этой конфигурацией. В другой примерной конфигурации катушка возбуждения ассоциируется с одной из капиллярных труб, тогда как воспринимающая катушка ассоциируется с другой капиллярной трубой. В такой конфигурации давление в магистрали, а также перепад давления можно получить путем наблюдения за рабочим циклом в дополнение к частоте колебания. Может использоваться любой подходящий материал, который демонстрирует магнитострикционный эффект, включая, например, ниспан, Сплав 52, железоникелевый сплав и т.д. Предпочтительно, чтобы генератор конфигурировался в виде генератора с положительной обратной связью.
Фиг. 23 - вид в поперечном сечении сбоку системы 500 измерения давления, выполненной с возможностью измерения как перепада давления, так и давлений в магистрали. Используя конфигурацию из фиг. 23, датчик 502 перепада давления соединяется с текучей средой процесса через наполнительные трубы 508 и 510. Дополнительные датчики 504 и 506 давления выполнены с возможностью измерения индивидуальных давлений LP1 и LP2 в магистрали. Эти дополнительные датчики также могут использоваться для определения перепада давления на основе разности между двумя выходными сигналами датчика. Перепад давления, измеренный датчиками 504 и 506, может использоваться для проверки работы датчика 502 перепада давления. В другом примере датчики 504 и 506 используются для измерения перепада давления, когда значение давления выходит из диапазона датчика 502 давления. Любой тип датчика абсолютного давления, например, рассмотренные выше, может использоваться для реализации датчиков 504 и 506.
Фиг. 24 - вид в поперечном сечении системы 500 измерения давления в соответствии с другим примерным вариантом осуществления. На фиг. 24 элементы 520 и 522 могут содержать отдельные датчики давления в магистрали, например, рассмотренные выше. В другом примерном варианте осуществления напорные трубы 508 и 510 содержат металл, который проявляет магнитострикционное свойство, и элемент 520 может содержать катушку возбуждения, тогда как элемент 522 может содержать воспринимающую катушку. В такой конфигурации весь датчик 502 перепада давления можно заставить вибрировать, используя рассмотренные выше методики, и резонансная частота, считанная воспринимающей катушкой 522, будет зависеть от перепада давления. Это может использоваться для обеспечения измерения перепада давления с избыточностью.
Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалисты в данной области техники признают, что можно осуществить изменения по форме и содержанию без отклонения от сущности и объема изобретения. При использовании в данном документе давление в магистрали относится как к абсолютному, так и манометрическому давлению.

Claims (31)

1. Датчик давления, содержащий:
датчик перепада давления, имеющий первый порт, второй порт и вывод, имеющий отношение к перепаду давления между первым и вторым портами;
первую наполнительную трубу, выполненную с возможностью соединения первого порта с первым давлением процесса;
вторую наполнительную трубу, выполненную с возможностью соединения второго порта со вторым давлением процесса; и
датчик физического свойства первой наполнительной трубы, соединенной с трубопроводом процесса, сконфигурированный для измерения давления заполняющей текучей среды в трубопроводе процесса как функции от изменения физического свойства первой наполнительной трубы.
2. Датчик по п.1, в котором физическое свойство представляет собой деформацию первой наполнительной трубы.
3. Датчик по п.1, в котором физическое свойство представляет собой жесткость первой наполнительной трубы.
4. Датчик по п.1, в котором датчик физического свойства
наполнительной трубы измеряет магнитное свойство первой наполнительной трубы.
5. Датчик по п.4, в котором датчик физическогосвойства
наполнительной трубы выполнен с возможностью измерения колебаний в первой наполнительной трубе.
6. Датчик по п.5, в котором частота колебаний имеет отношение к давлению в трубопроводе процесса.
7. Датчик по п. 4, включающий в себя схему,
сконфигурированную для резонирования в зависимости от магнитного свойства.
8. Датчик по п.4, включающий в себя катушку возбуждения, которая возбуждается на нужной частоте и выполнена с возможностью порождения магнитного потока в корпусе датчика, и воспринимающую катушку.
9. Датчик по п. 4, в котором наполнительная труба конфигурируется для механического резонирования вследствие магнитострикционного эффекта и на частоте, имеющей отношение к приложенному давлению процесса.
10. Датчик по п. 7, включающий в себя узловой ограничитель, выполненный с возможностью отражения вибраций в корпусе датчика.
11. Датчик по п. 4, включающий в себя магнит смещения рядом с наполнительной трубой, сконфигурированный для создания смещенного магнитного поля.
12. Датчик по п. 4, в котором схема дополнительно конфигурируется для измерения температуры наполнительной трубы в зависимости от магнитного свойства.
13. Датчик по п.4, в котором магнитное свойство содержит магнитную проницаемость.
14. Датчик по п.13, в котором изменения в магнитной проницаемости корпуса датчика являются функцией растяжения, приложенного к корпусу датчику из-за приложенного давления процесса.
15. Датчик по п. 4, в котором схема конфигурируется для считывания поля В, происходящего от приложенного переменного магнитного поля.
16. Датчик по п.15, в котором схема дополнительно конфигурируется для колебания на частоте на основе свойства магнитной проницаемости.
17. Датчик по п.1, включающий второй датчик давления, соединенный со второй наполнительной трубой.
18. Датчик по п.17, включающий в себя схему измерения, выполненную с возможностью измерения перепада давления на основе выходного сигнала от датчика физического свойства наполнительной трубы и второго датчика давления.
19. Датчик по п.1, в котором первая наполнительная труба конфигурируется в виде трубы Бурдона.
20. Датчик по п.1, в котором датчик физического свойства наполнительной трубы содержит тензодатчик, соединенный с первой наполнительной трубой.
21. Датчик по п.1, в котором датчик физического свойства наполнительной трубы, содержащий конденсатор, выполнен с возможностью иметь емкость с первой наполнительной трубой, которая изменяется в зависимости от давления в трубопроводе процесса.
22. Датчик по п.1, в котором датчик физического свойства наполнительной трубы дополнительно конфигурируется для измерения температуры в зависимости от изменения физического свойства первой наполнительной трубы.
23. Датчик по п.1,в котором датчик физического свойства наполнительной трубы содержит кварцевый элемент.
24. Способ для измерения давлений в производственном процессе, содержащий этапы, на которых:
соединяют первую наполнительную трубу с трубопроводом процесса для измерения первого давления процесса;
соединяют вторую наполнительную трубу с трубопроводом процесса для измерения второго давления процесса;
измеряют перепад давления с использованием датчика перепада давления, соединенного с первой и второй наполнительными трубами; и
измеряют давление в трубопроводе процесса на основе изменения физического свойства первой наполнительной трубы.
25. Способ по п.24, в котором физическое свойство представляет собой деформацию первой наполнительной трубы.
26. Способ по п.24, в котором физическое свойство представляет собой жесткость первой наполнительной трубы.
27. Способ по п.24, в котором этап, на котором измеряют давление в трубопроводе процесса, содержит этап, на котором измеряют магнитное свойство первой наполнительной трубы.
28. Способ по п.27, включающий этап, на котором предоставляют катушку возбуждения, которая возбуждается на нужной частоте и выполнена с возможностью индуцирования магнитного потока в корпусе наполнительной трубы.
29. Способ по п.27, в котором наполнительная труба конфигурируется для механического резонирования вследствие магнитострикционного эффекта и в зависимости от приложенного давления процесса.
30. Способ по п.29, в котором этап, на котором измеряют давление в трубопроводе процесса, содержит этап, на котором измеряют колебания в первой наполнительной трубе.
31. Способ по п.30, включающий этап, на котором предоставляют узловой ограничитель, выполненный с возможностью отражения вибраций в корпусе датчика.
RU2011127233/28A 2008-12-03 2009-11-17 Способ и устройство для измерения давления с использованием наполнительной трубы RU2511629C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/327,050 2008-12-03
US12/327,050 US7954383B2 (en) 2008-12-03 2008-12-03 Method and apparatus for pressure measurement using fill tube
PCT/US2009/064716 WO2010065286A1 (en) 2008-12-03 2009-11-17 Method and apparatus for pressure measurement using fill tube

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011127233A RU2011127233A (ru) 2013-01-20
RU2511629C2 true RU2511629C2 (ru) 2014-04-10

Family

ID=41664609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011127233/28A RU2511629C2 (ru) 2008-12-03 2009-11-17 Способ и устройство для измерения давления с использованием наполнительной трубы

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7954383B2 (ru)
EP (1) EP2356419B8 (ru)
JP (1) JP5460732B2 (ru)
CN (1) CN102239396B (ru)
BR (1) BRPI0922750A2 (ru)
RU (1) RU2511629C2 (ru)
WO (1) WO2010065286A1 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8429978B2 (en) * 2010-03-30 2013-04-30 Rosemount Inc. Resonant frequency based pressure sensor
US8234927B2 (en) * 2010-06-08 2012-08-07 Rosemount Inc. Differential pressure sensor with line pressure measurement
CN102507072B (zh) * 2011-11-23 2013-07-24 西安传思电子科技有限公司 一种弹簧管智能压力变送器
CN102661827A (zh) * 2012-05-15 2012-09-12 山推工程机械股份有限公司 一种管道内流体压力测量方法及测量装置
US8752433B2 (en) * 2012-06-19 2014-06-17 Rosemount Inc. Differential pressure transmitter with pressure sensor
US8968443B2 (en) * 2012-11-05 2015-03-03 Caterpillar Inc. Delta P closed loop pressure diaphragm
US9588003B2 (en) * 2013-09-26 2017-03-07 Rosemount Inc. Isolator system for a pressure transmitter
US9347846B2 (en) * 2014-03-25 2016-05-24 Kionix, Inc. Capacitance-based pressure sensor including pressure vessel(s)
US9316553B2 (en) * 2014-03-26 2016-04-19 Rosemount Inc. Span line pressure effect compensation for diaphragm pressure sensor
US9541462B2 (en) * 2014-08-29 2017-01-10 Kionix, Inc. Pressure sensor including deformable pressure vessel(s)
WO2016108914A1 (en) 2014-12-31 2016-07-07 Halliburton Energy Services Inc. Integrated multiple parameter sensing system and method for leak detection
US20190170413A1 (en) * 2017-12-01 2019-06-06 Johnson Controls Technology Company Electrical monitoring of refrigerant circuit
CN112985680B (zh) * 2021-03-19 2022-07-12 广州天河胶管制品有限公司 一种液压橡胶油管的压力不解体检测装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3169402A (en) * 1961-08-16 1965-02-16 Sheffield Corp Pressure differential gage
GB1530952A (en) * 1975-03-13 1978-11-01 Exxon Nuclear Co Inc Non-contacting pressure detection system
US4161123A (en) * 1978-08-25 1979-07-17 Dresser Industries, Inc. Pressure gauge construction
US20060070448A1 (en) * 2004-10-01 2006-04-06 Siemens Ag Method and device for determining the pressure in pipes

Family Cites Families (147)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2533339A (en) 1946-06-22 1950-12-12 Jabez Burns & Sons Inc Flammable vapor protection
FR941804A (fr) 1947-02-15 1949-01-21 Piezo Electricite Soc D Expl D Dispositif piézométrique
US3012432A (en) 1957-09-23 1961-12-12 Richard H Moore Leak tester
GB1023042A (en) 1962-05-07 1966-03-16 Wayne Kerr Lab Ltd Improvements in or relating to pressure responsive apparatus
US3232712A (en) 1962-08-16 1966-02-01 Continental Lab Inc Gas detector and analyzer
US3374112A (en) 1964-03-05 1968-03-19 Yeda Res & Dev Method and apparatus for controlled deposition of a thin conductive layer
US3249833A (en) 1964-11-16 1966-05-03 Robert E Vosteen Capacitor transducer
FR1438366A (fr) 1965-03-22 1966-05-13 B A R A Appareil de mesure de force ou pression
DE1932899U (de) 1965-12-10 1966-02-17 Seitz Automaten G M B H Selbstverkaeufer fuer flaschen oder in dergleichen behaelter abgepackte waren oder fluessigkeiten.
US3557621A (en) 1969-07-07 1971-01-26 C G S Scient Corp Inc Variable capacitance detecting devices
US3561832A (en) 1969-12-05 1971-02-09 Hewlett Packard Co Quartz resonator pressure transducer
GB1354025A (en) 1970-05-25 1974-06-05 Medicor Muevek Capacitive pressure transducer
US3924219A (en) 1971-12-22 1975-12-02 Minnesota Mining & Mfg Gas detection device
US3808480A (en) 1973-04-16 1974-04-30 Bunker Ramo Capacitive pressure transducer
US4008619A (en) 1975-11-17 1977-02-22 Mks Instruments, Inc. Vacuum monitoring
US4177496A (en) 1976-03-12 1979-12-04 Kavlico Corporation Capacitive pressure transducer
US4158217A (en) 1976-12-02 1979-06-12 Kaylico Corporation Capacitive pressure transducer with improved electrode
US4120206A (en) 1977-01-17 1978-10-17 Rosemount Inc. Differential pressure sensor capsule with low acceleration sensitivity
US4168518A (en) 1977-05-10 1979-09-18 Lee Shih Y Capacitor transducer
US4592674A (en) * 1978-03-23 1986-06-03 Baliva Michael G Concrete manhole
US4227419A (en) 1979-09-04 1980-10-14 Kavlico Corporation Capacitive pressure transducer
US4244226A (en) 1979-10-04 1981-01-13 Honeywell Inc. Distance measuring apparatus and a differential pressure transmitter utilizing the same
US4434451A (en) 1979-10-29 1984-02-28 Delatorre Leroy C Pressure sensors
US4322775A (en) 1979-10-29 1982-03-30 Delatorre Leroy C Capacitive pressure sensor
JPS5687816A (en) * 1979-12-19 1981-07-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pressure or displacement sensor
US4287553A (en) 1980-06-06 1981-09-01 The Bendix Corporation Capacitive pressure transducer
US4336567A (en) 1980-06-30 1982-06-22 The Bendix Corporation Differential pressure transducer
US4370890A (en) 1980-10-06 1983-02-01 Rosemount Inc. Capacitive pressure transducer with isolated sensing diaphragm
US4358814A (en) 1980-10-27 1982-11-09 Setra Systems, Inc. Capacitive pressure sensor
JPS57139633A (en) * 1981-02-24 1982-08-28 Yokogawa Hokushin Electric Corp Capacitive pressure-difference converter
US4422335A (en) 1981-03-25 1983-12-27 The Bendix Corporation Pressure transducer
US4458537A (en) 1981-05-11 1984-07-10 Combustion Engineering, Inc. High accuracy differential pressure capacitive transducer
US4389895A (en) 1981-07-27 1983-06-28 Rosemount Inc. Capacitance pressure sensor
US4466290A (en) 1981-11-27 1984-08-21 Rosemount Inc. Apparatus for conveying fluid pressures to a differential pressure transducer
US4455874A (en) 1981-12-28 1984-06-26 Paroscientific, Inc. Digital pressure transducer
US4422125A (en) 1982-05-21 1983-12-20 The Bendix Corporation Pressure transducer with an invariable reference capacitor
DE3238430A1 (de) 1982-10-16 1984-04-19 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Differenzdrucksensor
CH658726A5 (de) 1983-01-31 1986-11-28 Standard St Sensortechnik Ag Hydraulischer druckaufnehmer.
US4558184A (en) 1983-02-24 1985-12-10 At&T Bell Laboratories Integrated capacitive transducer
US4644796A (en) 1983-06-21 1987-02-24 Quartztronics, Inc. Pressure measurement apparatus and method
DE3340834A1 (de) 1983-11-11 1985-05-23 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Schaltungsanordnung zur konstanthaltung der temperaturabhaengigen empfindlichkeit eines differenzdruckmessgeraetes
US4739666A (en) 1983-12-12 1988-04-26 Pfister Gmbh Flat-spread force measuring device
US4490773A (en) 1983-12-19 1984-12-25 United Technologies Corporation Capacitive pressure transducer
JPS60133320A (ja) 1983-12-22 1985-07-16 Ishida Scales Mfg Co Ltd 荷重検出器
US4538466A (en) 1984-02-06 1985-09-03 Kerber George L Capacitance pressure transducer and method of fabrication therefor
US4542436A (en) 1984-04-10 1985-09-17 Johnson Service Company Linearized capacitive pressure transducer
US4678904A (en) 1984-07-06 1987-07-07 Technology Dynamics, Inc. Optical measuring device using a spectral modulation sensor having an optically resonant structure
US4562742A (en) 1984-08-07 1986-01-07 Bell Microcomponents, Inc. Capacitive pressure transducer
US4586108A (en) 1984-10-12 1986-04-29 Rosemount Inc. Circuit for capacitive sensor made of brittle material
US4578735A (en) 1984-10-12 1986-03-25 Knecht Thomas A Pressure sensing cell using brittle diaphragm
US4679438A (en) * 1985-01-07 1987-07-14 Dynisco, Inc. High pressure transducer
US4670733A (en) 1985-07-01 1987-06-02 Bell Microsensors, Inc. Differential pressure transducer
GB2178536B (en) 1985-07-22 1989-08-31 Quartztronics Inc At-cut crystal resonator pressure transducer
JPS62184325A (ja) 1986-02-07 1987-08-12 Seiko Instr & Electronics Ltd 水晶式気体圧力計
US4860232A (en) 1987-04-22 1989-08-22 Massachusetts Institute Of Technology Digital technique for precise measurement of variable capacitance
FR2614986B1 (fr) 1987-05-07 1989-08-18 Otic Fischer & Porter Structure de cellule capacitive pour la mesure des pressions differentielles
US4785669A (en) 1987-05-18 1988-11-22 Mks Instruments, Inc. Absolute capacitance manometers
US4864874A (en) 1987-08-05 1989-09-12 Pfister Gmbh Force measuring device
US4875369A (en) 1987-09-08 1989-10-24 Panex Corporation Pressure sensor system
JPH01141328A (ja) 1987-11-27 1989-06-02 Hitachi Ltd 差圧伝送器
US4878385A (en) 1988-02-02 1989-11-07 Fisher Controls International, Inc. Differential pressure sensing apparatus
US4878012A (en) 1988-06-10 1989-10-31 Rosemount Inc. Charge balanced feedback transmitter
US4977480A (en) 1988-09-14 1990-12-11 Fuji Koki Mfg. Co., Ltd. Variable-capacitance type sensor and variable-capacitance type sensor system using the same
JPH0288921A (ja) * 1988-09-27 1990-03-29 Yamatake Honeywell Co Ltd 圧力補正形差圧発信器
US4926674A (en) 1988-11-03 1990-05-22 Innovex Inc. Self-zeroing pressure signal generator
US4951174A (en) 1988-12-30 1990-08-21 United Technologies Corporation Capacitive pressure sensor with third encircling plate
CH687277A5 (de) 1989-01-23 1996-10-31 Balzers Hochvakuum Stimmgabelquarz-Manometer.
CH687276A5 (de) * 1989-01-23 1996-10-31 Balzers Hochvakuum Stimmgabelquarz-Manometer.
US5144841A (en) 1990-02-23 1992-09-08 Texas Instruments Incorporated Device for measuring pressures and forces
US5194819A (en) 1990-08-10 1993-03-16 Setra Systems, Inc. Linearized capacitance sensor system
US5094109A (en) 1990-12-06 1992-03-10 Rosemount Inc. Pressure transmitter with stress isolation depression
EP0496956B1 (de) 1991-01-31 1997-01-15 Pfister Messtechnik GmbH Übertragungselement für Kraft- oder Momentmessvorrichtungen
US5136885A (en) 1991-04-05 1992-08-11 Tif Instruments, Inc. Quartz crystal pressure sensor
JPH04369446A (ja) * 1991-06-18 1992-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧力センサ
US5168419A (en) 1991-07-16 1992-12-01 Panex Corporation Capacitor and pressure transducer
DE4124662A1 (de) 1991-07-25 1993-01-28 Fibronix Sensoren Gmbh Relativdrucksensor
AU2466292A (en) * 1991-08-23 1993-03-16 Scientific Generics Limited Magnetostrictive pressure sensor
US5230250A (en) 1991-09-03 1993-07-27 Delatorre Leroy C Capacitor and pressure transducer
JP3182807B2 (ja) 1991-09-20 2001-07-03 株式会社日立製作所 多機能流体計測伝送装置及びそれを用いた流体量計測制御システム
JPH05296867A (ja) 1992-04-23 1993-11-12 Hitachi Ltd 差圧伝送器
US5233875A (en) 1992-05-04 1993-08-10 Kavlico Corporation Stable capacitive pressure transducer system
US5329818A (en) 1992-05-28 1994-07-19 Rosemount Inc. Correction of a pressure indication in a pressure transducer due to variations of an environmental condition
US5492016A (en) 1992-06-15 1996-02-20 Industrial Sensors, Inc. Capacitive melt pressure measurement with center-mounted electrode post
US5446279A (en) 1993-08-27 1995-08-29 Hughes Aircraft Company Fiber optic sensor sensing curvature of a diaphragm
US5471882A (en) 1993-08-31 1995-12-05 Quartzdyne, Inc. Quartz thickness-shear mode resonator temperature-compensated pressure transducer with matching thermal time constants of pressure and temperature sensors
CA2169824A1 (en) 1993-09-24 1995-03-30 Roger L. Frick Pressure transmitter isolation diaphragm
DE4333753A1 (de) 1993-10-04 1994-05-11 Bosch Gmbh Robert Kapazitiver Differenzdrucksensor
US5542300A (en) 1994-01-24 1996-08-06 Setra Systems, Inc. Low cost, center-mounted capacitive pressure sensor
US5642301A (en) 1994-01-25 1997-06-24 Rosemount Inc. Transmitter with improved compensation
US5415048A (en) 1994-06-27 1995-05-16 Texaco Inc. Acoustic gas-liquid flow meter
WO1996017235A1 (en) 1994-11-30 1996-06-06 Rosemount Inc. Pressure transmitter with fill fluid loss detection
US5679721A (en) * 1995-02-27 1997-10-21 Domco Industries Ltd. Curable coating composition for sheet goods
US5637802A (en) 1995-02-28 1997-06-10 Rosemount Inc. Capacitive pressure sensor for a pressure transmitted where electric field emanates substantially from back sides of plates
US6484585B1 (en) 1995-02-28 2002-11-26 Rosemount Inc. Pressure sensor for a pressure transmitter
US5705978A (en) 1995-09-29 1998-01-06 Rosemount Inc. Process control transmitter
JPH09138171A (ja) * 1995-11-14 1997-05-27 Akihiro Sugano 平均値を指示するブルドン管式圧力計
DE19648048C2 (de) 1995-11-21 2001-11-29 Fuji Electric Co Ltd Detektorvorrichtung zur Druckmessung basierend auf gemessenen Kapazitätswerten
US5757608A (en) 1996-01-25 1998-05-26 Alliedsignal Inc. Compensated pressure transducer
JPH09229797A (ja) * 1996-02-21 1997-09-05 Yaskawa Electric Corp 磁歪式歪センサ
US6654697B1 (en) 1996-03-28 2003-11-25 Rosemount Inc. Flow measurement with diagnostics
US5668322A (en) 1996-06-13 1997-09-16 Rosemount Inc. Apparatus for coupling a transmitter to process fluid having a sensor extension selectively positionable at a plurality of angles
DE19633630A1 (de) 1996-08-21 1998-02-26 Endress Hauser Gmbh Co Auswerteeinheit eines Differenzdrucksensors
US20040015069A1 (en) 1996-12-27 2004-01-22 Brown David Lloyd System for locating inflamed plaque in a vessel
US6250164B1 (en) * 1997-02-12 2001-06-26 Medtronic, Inc. Measurement of fluid pressure within a tube
US5911162A (en) 1997-06-20 1999-06-08 Mks Instruments, Inc. Capacitive pressure transducer with improved electrode support
US6003219A (en) 1998-04-24 1999-12-21 Rosemount Inc. Method of making a pressure transmitter having pressure sensor having cohered surfaces
US6236096B1 (en) 1998-10-06 2001-05-22 National Science Council Of Republic Of China Structure of a three-electrode capacitive pressure sensor
JP3567089B2 (ja) 1998-10-12 2004-09-15 株式会社日立製作所 静電容量式圧力センサ
DE19853789C1 (de) * 1998-11-21 2000-02-03 Mtu Muenchen Gmbh Differenzdruckgeber
JP2000234978A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Teijin Seiki Co Ltd 差圧検出装置およびこれを用いた流体圧アクチュエータ
JP2000266621A (ja) * 1999-03-15 2000-09-29 Tdk Corp 磁歪素子を用いた圧力センサ
JP4253084B2 (ja) * 1999-04-08 2009-04-08 富士重工業株式会社 荷重測定装置
US6301973B1 (en) 1999-04-30 2001-10-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Non-intrusive pressure/multipurpose sensor and method
US6171253B1 (en) * 1999-05-04 2001-01-09 Apex Medical, Inc. Flat tube pressure sensor
US6508131B2 (en) 1999-05-14 2003-01-21 Rosemount Inc. Process sensor module having a single ungrounded input/output conductor
US6295875B1 (en) 1999-05-14 2001-10-02 Rosemount Inc. Process pressure measurement devices with improved error compensation
US6892582B1 (en) 1999-08-20 2005-05-17 Hitachi, Ltd. Semiconductor pressure sensor and pressure sensing device
US6701274B1 (en) 1999-08-27 2004-03-02 Rosemount Inc. Prediction of error magnitude in a pressure transmitter
US6543291B1 (en) * 2000-01-06 2003-04-08 Kulite Semiconductor Products, Inc. Wet-to-wet pressure sensing assembly
US6520020B1 (en) 2000-01-06 2003-02-18 Rosemount Inc. Method and apparatus for a direct bonded isolated pressure sensor
US6662662B1 (en) * 2000-05-04 2003-12-16 Rosemount, Inc. Pressure transmitter with improved isolator system
US7330271B2 (en) 2000-11-28 2008-02-12 Rosemount, Inc. Electromagnetic resonant sensor with dielectric body and variable gap cavity
WO2002044672A2 (en) 2000-11-28 2002-06-06 Rosemount Inc. Arrangement for measuring physical parameters with an optical sensor
JP2002228533A (ja) * 2001-02-01 2002-08-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 計測装置、および計測システム
US6497152B2 (en) 2001-02-23 2002-12-24 Paroscientific, Inc. Method for eliminating output discontinuities in digital pressure transducers and digital pressure transducer employing same
US6516672B2 (en) 2001-05-21 2003-02-11 Rosemount Inc. Sigma-delta analog to digital converter for capacitive pressure sensor and process transmitter
US6828801B1 (en) 2001-10-26 2004-12-07 Welch Allyn, Inc. Capacitive sensor
US6675655B2 (en) 2002-03-21 2004-01-13 Rosemount Inc. Pressure transmitter with process coupling
US6647794B1 (en) 2002-05-06 2003-11-18 Rosemount Inc. Absolute pressure sensor
AU2003287645A1 (en) 2002-11-12 2004-06-03 Cidra Corporation An apparatus having an array of piezoelectric film sensors for measuring parameters of a process flow within a pipe
US20040093951A1 (en) 2002-11-20 2004-05-20 Viola Jeffrey L. Magnetoelastic pressure sensor
ITMI20030514A1 (it) 2003-03-18 2004-09-19 Uni Degli Studi Brescia Metodo e dispositivo per determinare la frequenza di
US7197942B2 (en) 2003-06-05 2007-04-03 Cidra Corporation Apparatus for measuring velocity and flow rate of a fluid having a non-negligible axial mach number using an array of sensors
WO2005010522A2 (en) 2003-07-18 2005-02-03 Rosemount Inc. Process diagnostics
US7215529B2 (en) 2003-08-19 2007-05-08 Schlegel Corporation Capacitive sensor having flexible polymeric conductors
US6959607B2 (en) 2003-11-10 2005-11-01 Honeywell International Inc. Differential pressure sensor impulse line monitor
US7523667B2 (en) 2003-12-23 2009-04-28 Rosemount Inc. Diagnostics of impulse piping in an industrial process
US6945115B1 (en) 2004-03-04 2005-09-20 General Mems Corporation Micromachined capacitive RF pressure sensor
JP4187251B2 (ja) 2004-03-30 2008-11-26 日信工業株式会社 車両用ブレーキ液圧制御装置及び常閉型の電磁弁
US7379629B1 (en) 2004-12-12 2008-05-27 Burns David W Optically coupled resonant pressure sensor
US7577543B2 (en) 2005-03-11 2009-08-18 Honeywell International Inc. Plugged impulse line detection
US7401522B2 (en) 2005-05-26 2008-07-22 Rosemount Inc. Pressure sensor using compressible sensor body
US7334484B2 (en) 2005-05-27 2008-02-26 Rosemount Inc. Line pressure measurement using differential pressure sensor
US7412893B2 (en) 2006-03-23 2008-08-19 Rosemount Inc. Redundant mechanical and electronic remote seal system
US7467555B2 (en) * 2006-07-10 2008-12-23 Rosemount Inc. Pressure transmitter with multiple reference pressure sensors
US7275444B1 (en) * 2006-07-13 2007-10-02 Kulite Semiconductor Products, Inc. Pressure transducer apparatus adapted to measure engine pressure parameters
US7624642B2 (en) * 2007-09-20 2009-12-01 Rosemount Inc. Differential pressure sensor isolation in a process fluid pressure transmitter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3169402A (en) * 1961-08-16 1965-02-16 Sheffield Corp Pressure differential gage
GB1530952A (en) * 1975-03-13 1978-11-01 Exxon Nuclear Co Inc Non-contacting pressure detection system
US4161123A (en) * 1978-08-25 1979-07-17 Dresser Industries, Inc. Pressure gauge construction
US20060070448A1 (en) * 2004-10-01 2006-04-06 Siemens Ag Method and device for determining the pressure in pipes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US 2005/0072216 03.09.1985. *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010065286A1 (en) 2010-06-10
BRPI0922750A2 (pt) 2016-01-05
US7954383B2 (en) 2011-06-07
CN102239396A (zh) 2011-11-09
JP2012510632A (ja) 2012-05-10
EP2356419B1 (en) 2016-06-15
EP2356419A1 (en) 2011-08-17
RU2011127233A (ru) 2013-01-20
CN102239396B (zh) 2013-06-26
WO2010065286A8 (en) 2010-12-29
EP2356419B8 (en) 2016-11-23
US20100132472A1 (en) 2010-06-03
JP5460732B2 (ja) 2014-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2511629C2 (ru) Способ и устройство для измерения давления с использованием наполнительной трубы
US7870791B2 (en) Method and apparatus for pressure measurement using quartz crystal
CN102239397B (zh) 用于使用磁性的压力测量的方法和装置
JP5719921B2 (ja) 共鳴周波数に基づく圧力センサ
US7779700B2 (en) Pressure sensor
CN109477750B (zh) 用于确定和/或监测至少一个过程变量的设备
US7424376B2 (en) Precise pressure measurement by vibrating an oval conduit along different cross-sectional axes
US7258014B2 (en) Device for measuring pressure
Beeby Stress modelling of microstructures

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181118