專利名稱：用于使用磁性的壓力測量的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)過程中的壓力測量。更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有傳感器主體的壓力傳感器。
背景技術(shù)：
工業(yè)過程使用在很多類型的材料的制造和運輸中。在這種系統(tǒng)中，往往需要測量過程內(nèi)的不同類型的壓力。經(jīng)常測量的一類壓力是差壓，其是在過程中的一個點與過程中的另一個點之間的壓力差。例如，包含過程流體流的管道中的孔板上的壓差與流體的流量相關(guān)。壓差也可以例如用來測量槽或其它容器中的過程流體的高度。在這樣的工業(yè)過程中，壓力傳感器通常包含在壓力變送器中或連接到壓力變送器，壓力變送器位于遠(yuǎn)程位置并且將壓力信息向回傳遞到諸如控制室的中央位置。傳遞經(jīng)常在過程控制回路上進(jìn)行。例如，經(jīng)常使用兩線式過程控制回路，其中兩條線用來載送信息以及電源到變送器。無線通信技術(shù)也被使用。在很多過程裝置中，還希望測量過程的絕對壓力或表壓，以下簡稱“管線壓力”。這些信息可以用來，例如，通過在流量計算中包括過程流體的密度變化來提供更精確的流量測量。通常情況下，額外的壓力測量需要連接到過程流體的額外的壓力傳感器。例如，額外的壓力變送器可被配置，其包括管線壓力傳感器，并且被連接到兩線式過程控制回路。

發(fā)明內(nèi)容
壓力傳感器包括傳感器主體，傳感器主體被布置以連接到過程壓力。傳感器主體的磁性基于施加的壓力變化。


圖1顯示具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的過程變送器的過程測量系統(tǒng)。圖2是圖1的變送器的示意圖。圖3顯示圖1的過程變送器的一部分的橫截面視圖。圖4是顯示在一個示例配置中管線壓力測量的簡化圖。圖5是在圖4中的配置的一部分的放大圖。圖6是顯示磁致伸縮與鎳百分比之間的關(guān)系的曲線圖。圖7是說明如圖4所示配置的簡化原理圖。圖8是說明如圖4所示配置的簡化原理圖。圖9是頻率與壓力的關(guān)系的曲線圖。圖10是磁電感變化與應(yīng)力的關(guān)系的曲線圖。圖11是電感隨應(yīng)力的變化與施加的偏磁場之間的關(guān)系的曲線圖。圖12A和12B是根據(jù)本發(fā)明的管線壓力傳感器的簡化視圖。圖13是根據(jù)圖12A和12B的示意圖。
圖14A及14B是顯示另一個示例實施方式的簡化圖形。圖15是根據(jù)圖第14A和14B的示意圖。圖16是說明基于為雙線圈結(jié)構(gòu)施加的管線壓力的電壓變化的曲線圖。圖17是說明基于為單線圈結(jié)構(gòu)施加的管線壓力的電壓變化的曲線圖。圖18是用于測量壓差的壓力測量系統(tǒng)的側(cè)面橫截面視圖。圖19是用于測量壓差的壓力測量系統(tǒng)的側(cè)面橫截面視圖。
具體實施例方式在一個實施方式中，本發(fā)明提供用于在壓差的測量配置中確定管線壓力的裝置和方法。更具體地說，一方面，本發(fā)明監(jiān)控用于將壓差傳感器連接到過程流體的毛細(xì)管的變形。這些變形與過程流體的管線壓力相關(guān)。在其它的實施例中，本發(fā)明提供用于基于容器的變形測量壓力的技術(shù)。在另一個實施例中，本發(fā)明提供一種用于測量管線壓力的傳感器。圖1大體顯示過程測量系統(tǒng)32的環(huán)境。圖1顯示包含受壓流體的過程管道30，過程管道30連接到過程測量系統(tǒng)32，用于測量過程壓力。過程測量系統(tǒng)32包括連接到管道 30的沖擊管道(impulse piping)34。沖擊管道34連接到過程壓力變送器36。主元件33， 諸如孔板、文丘里管、流量噴嘴等等，在過程管道30中的位于脈沖管道34的管道之間的位置處接觸過程流體。當(dāng)流體經(jīng)過主元件33時，主元件33引起在流體中壓力的變化。變送器36是過程測量設(shè)備，其通過沖擊管道34接收過程壓力。變送器36感測過程壓差并且將過程壓差轉(zhuǎn)換為是過程壓力函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化的傳輸信號。過程回路38提供雙向通信和從控制室40到變送器36的電源信號兩者，并且可以根據(jù)多種過程通信協(xié)議構(gòu)造。在圖示的示例中，過程回路38是兩線式回路。兩線式回路用來在用4-20mA信號的正常操作期間傳送到和來自變送器36的全部功率和全部通信。計算機(jī)42或其他的信息處理系統(tǒng)，通過調(diào)制解調(diào)器44或其他網(wǎng)絡(luò)接口，用于與變送器36通信。 遠(yuǎn)程電壓電源46給變送器36供電。在另一個示例配置中，回路38是一種無線連接，其中可以不需要在變送器36和控制室40之間延伸的電線傳送或接收數(shù)據(jù)。在另一個示例配置中，使用無線通信協(xié)議無線傳輸和/或接收數(shù)據(jù)。圖2是壓力變送器36的簡化框圖。壓力變送器36包括通過數(shù)據(jù)總線66連接在一起的傳感器模塊52和電子元件板72。傳感器模塊電子元件60連接到接收施加的壓差 M的壓力傳感器56。數(shù)據(jù)連接56將傳感器58連接至至模數(shù)轉(zhuǎn)換器62。任選的溫度傳感器63與傳感器模塊存儲器64 —起示出。電子元件板72包括微計算機(jī)系統(tǒng)74、電子元件存儲器模塊76、數(shù)模擬信號轉(zhuǎn)換器78和數(shù)字通信塊80。在圖2中還顯示毛細(xì)管或“填充”管93和94，其用于將壓差傳感器56連接到過程流體M。隔離膜片90接收來自過程流體M的壓力，該壓力可靠地施加到毛細(xì)管93和94 中載送的填充流體。通過該填充流體，工業(yè)過程的壓力施加到壓差傳感器56。根據(jù)本發(fā)明，變形傳感器98連接到毛細(xì)管93，并且被布置以監(jiān)控毛細(xì)管93的變形。這些變形與工業(yè)過程的管線壓力相關(guān)，并且傳感器98提供輸出信號到模數(shù)轉(zhuǎn)換器62或到管線壓力測量電路99。一方面，可以使用響應(yīng)于毛細(xì)管的變形的任何類型的傳感器。電路99可以是孤立電路，在某些配置中，可以嵌入用于測量壓差的其他電路中。例如，用來監(jiān)控各種傳感器的一些或者全部部件可以是共用部件。
圖3是本發(fā)明的的一種實施方式的簡化剖視圖，圖示了變形傳感器98。如上所述， 壓力傳感器56通過隔離膜片90連接到過程流體，隔離膜片90將過程流體與腔室92隔離。 腔室92通過沖擊管道93和94連接到壓力傳感器模塊56。基本不可壓縮的填充流體填充腔室92以及沖擊管道93和94。當(dāng)來自過程流體的壓力施加至膜片90時，該壓力被轉(zhuǎn)移到壓力傳感器56的腔室132和134中的部件。壓力傳感器56由兩個壓力傳感器半部114和116形成，并且填充有優(yōu)選脆性、基本不可壓縮的材料105。膜片106懸掛在形成在傳感器56內(nèi)的腔室132、134內(nèi)。腔室132、 134的外壁支承電極146、144、148和150。這些通常可以稱為主電極144和148，以及輔助電極146和150。這些電極相對于活動隔膜106形成多個電容器。所述電容器又可以稱為主電容器和輔助電容器。如圖3所示，傳感器56中的多個電極通過電連接103、104、108和110連接至模數(shù)轉(zhuǎn)換器62。此外，可偏轉(zhuǎn)隔膜106通過連接109連接到傳感器模塊電子元件60。在2001年 10 月 2 日公布的 Rosemount 公司的發(fā)明名稱為“PROCESS PRESSURE MEASUREMENT DEVICES WITH IMPROVED ERROR C0MPENSATI0N(具有改進(jìn)的誤差補(bǔ)賠的過程壓力測量設(shè)備)”的美國專利6，295, 875中描述了用于測量壓差的技術(shù)。變形傳感器98可能采取多種配置。用于測量變形的多個示例說明如下。然而，在一個廣闊方面，本發(fā)明不僅限于這些特定的技術(shù)，并且用于測量變形的任何技術(shù)可被使用， 包括那些沒有在此具體討論的。來自過程流體的管線壓力導(dǎo)致毛細(xì)管93改變形狀。例如，增加的管線壓力可能導(dǎo)致93毛細(xì)管擴(kuò)張。同樣地，增加的管線壓力可能導(dǎo)致毛細(xì)管93中任何彎曲變得更直。毛細(xì)管這些或其他變形，可被監(jiān)控或以其它方式測量，并且與過程流體的管線壓力相關(guān)。圖4是本發(fā)明的一個實施例的簡化橫截面視圖150。在圖4的結(jié)構(gòu)中，毛細(xì)管或填充管的磁致伸縮性能用來測量所述毛細(xì)管或填充管的變形，所述毛細(xì)管或填充管是傳感器主體的一個示例。例如，如果填充管是從鎳鐵合金制成，則填充管將展示磁致伸縮性能，并且在存在磁場的情況下將經(jīng)歷尺寸變化。這還提供了相互響應(yīng)(reciprocal response)，從而如果金屬經(jīng)歷應(yīng)變，則與施加的應(yīng)變成正比地產(chǎn)生磁電感變化。磁致伸縮性能可用于產(chǎn)生共振器(即振蕩器)，其將導(dǎo)致鎳鐵合金以被控制的方式振動。所述振動是填充管尺寸及其性能的函數(shù)。因此，頻率將基于對填充管的環(huán)境改變而變化。通過監(jiān)控共振器的頻率，金屬的物理狀態(tài)可以被確定。除了測量壓力，磁致伸縮性能還與溫度相關(guān)，并且可以用于提供溫度測量。在圖4的配置中，壓差傳感器148分別地通過毛細(xì)管156和158到至隔離膜片152 和154的過程流體。毛細(xì)管156、158的直線部分160和162分別地被設(shè)置并且可被用作填充管，以用填充流體填充毛細(xì)管。這些部分可以是單獨的管或與管156、158—體形成。雖然這些顯示為單獨的管，但它們可以與管156、158形成為單個管。部分162包括變形傳感器170，變形傳感器170被配置以測量填充管的變形。圖5是如圖4所示變形傳感器170的更詳細(xì)視圖。如圖5所示，驅(qū)動線圈190連接到部分162并接收例如來自圖2所示的電路99的控制信號輸入。驅(qū)動器190被以所需的頻率驅(qū)動并且在磁致伸縮材料162產(chǎn)生磁通量。這導(dǎo)致振動運動198發(fā)生在部分162處。 通常情況下，永久磁鐵(未顯示)設(shè)置在填充管和線圈附近，以偏置填充管進(jìn)入有利的磁操
6作模式。感應(yīng)線圈192靠近部分162設(shè)置，并構(gòu)造為感應(yīng)填充管的磁感應(yīng)變化。這個感應(yīng)線圈192提供輸出。例如，這個輸出可以被提供到如圖2所示的電路99。節(jié)點止動件194 也連接到部分162，并且提供剛性支座，其被構(gòu)造為在振蕩開始時反射由振動198引起在管部分162內(nèi)發(fā)生的縱波。根據(jù)用于特定應(yīng)用的設(shè)計限制可以使用任何適當(dāng)?shù)某胖律炜s材料。圖6是在不同部分磁場飽和水平下長度變化部分與鐵中鎳百分比的關(guān)系曲線圖，并且圖示磁致伸縮如何基于鐵中鎳的百分比變化。Ni-span具有約42%的鎳比例，并且在存在磁場的情況下產(chǎn)生長度增加。圖7是簡化的示意圖，詳細(xì)顯示變形傳感器170的操作。如圖7所示，驅(qū)動線圈 190被建模為電感L1和電阻。電流I1流入驅(qū)動線圈190和電壓V1產(chǎn)生在驅(qū)動線圈190 上。感應(yīng)線圈192同樣地圖示為對應(yīng)于電流I2和電壓V2的電感L2和電阻&2。于跨接感應(yīng)線圈192施加調(diào)諧電容器C2。管道部分162的長度圖示為λ。在操作過程中，管道部分 162將以由下述表達(dá)式給出的基頻&縱向振動fi = ^fi 等式 1
Αλ \ ρ其中，g，Ε，λ，P分別為重力加速度常數(shù)、管的楊氏模量、管162的長度和密度。 通過與傳感器線圈192 —起布置產(chǎn)生磁場的驅(qū)動線圈190，能夠構(gòu)建正反饋振蕩器。驅(qū)動線圈和傳感器線圈在圖7中被示意地描述。如果共振管在一端上封閉以使壓力可以施加在另一端上(靠近節(jié)點止動件194)，管將操作為壓力傳感器，其中傳感器輸出是振蕩頻率，并且作為施加的壓力的函數(shù)而變化。當(dāng)壓力變化時，振蕩頻率將由于Ε，λ, ρ的有效值變化而改變。驅(qū)動線圈和感應(yīng)線圈圖示為具有DC電阻Ru和I^2的電感器L1和L2。與感應(yīng)線圈 192并聯(lián)調(diào)諧電容器C2形成LC振蕩電路并且可以被選擇以具有接近共振器的基頻的共振頻率。優(yōu)選地，LC電路將確保適當(dāng)?shù)念l率在啟動時發(fā)生。一旦金屬開始產(chǎn)生共振，這將主導(dǎo)電路以使共振頻率是代表管振蕩，而不是自我振蕩LC電路。圖8是采用大開環(huán)增益運算放大器200的示例共振器電路的簡化示意圖。線圈 190，192被布置以使180度的相移發(fā)生在管的共振頻率附近，從而保持持續(xù)的振蕩。在一個示例中，類似于圖7所示的設(shè)備構(gòu)造測試設(shè)備。頻率發(fā)生器被連接到驅(qū)動線圈190，并且示波器連接到感應(yīng)線圈192。通過掃描驅(qū)動頻率，管的共振頻率可以被發(fā)現(xiàn)。然后管被加壓并且新的共振頻率被確定。以這種方式，頻率隨施加的壓力的變化的變化被映射。圖9是頻率與壓力之間的關(guān)系的曲線圖，并且顯示采用由合金52構(gòu)造的壓力傳感器采取的實際數(shù)據(jù)。 合金52是52%的鎳和48%的鐵。管被焊接到壓力接頭并且相對端被封閉焊接。管未硬化并且可以已經(jīng)通過焊接過程稍微退火。在這個示例中，管壁也比需要承受過壓的管壁厚。 如果較薄，傳感器對壓力的靈敏度會增加。盡管存在這些缺點，但頻率隨著壓力的變化是容易看到的。傳感器的極限壓力分解率是可能源自管組件的Q-因素的函數(shù)。為了維持大的 Q-因素，管應(yīng)被適當(dāng)?shù)赜不?。圖9中的示例表明了大約0. 065Hz/PSI的每PSI的頻率變化。 具有1000的Q-因素并且共振頻率集中在51000Hz處的傳感器將有大約0. 025Hz (0. 4PSI) 的潛在分解率。2500的Q-因素將有0. 004Hz的頻率分解率潛力。后一種Q-因素將允許 0. 06PSI級得管線壓力分解率。如在此所述的那樣，本發(fā)明不僅限于用于測量變形的這些具體技術(shù)。本發(fā)明的另一個實施方式利用例如鎳鐵合金的壓力相關(guān)磁導(dǎo)率。當(dāng)材料被放置受壓時，鎳鐵合金表現(xiàn)出它們的磁導(dǎo)率變化。這種行為稱為Villari效應(yīng)。如果合金用固定磁場(高)進(jìn)行磁性偏置，由此產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)根據(jù)下式定義B= μ。μ KH 等式 2其中，μ。是自由空間的磁導(dǎo)率，“是合金的相對磁導(dǎo)率。根據(jù)等式2，伴隨任何變化將導(dǎo)致磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化。圖10是磁感應(yīng)變化相與為固定的磁場H施加的應(yīng)力的關(guān)系曲線圖。注意，B場對施加的應(yīng)力的變化的靈敏性是施加的磁場H的函數(shù)。而且，材料的磁滯性能依賴于磁場強(qiáng)度，最低的磁滯發(fā)生在較高的場強(qiáng)處。圖11是顯示電感隨應(yīng)力的變化(ο是施加的壓力)與施加的偏置場H的關(guān)系曲線圖。如圖11所示，具有偏磁點， 磁滯在該偏磁點處最小并且對施加的應(yīng)變的靈敏性最大。上述磁性質(zhì)可以用來感測施加的壓力。例如，可以使用具有與成比例的電感的線圈來測量B場的變化。圖12Α和12Β顯示被布置為使用這種現(xiàn)象檢測壓力的傳感器 170的一個示例配置。圖12Α和12Β中的類似于圖4和圖5所示的元件保留其編號。在這種配置中，管162可以包括，例如，Ni-span、合金52或鎳。拾波線圈200和驅(qū)動線圈202圍繞管162，并且通過夾具204保持在合適的位置。偏置磁體206也使用夾具204安裝。線圈止動件210相對于管162將線圈保持在合適的位置。在操作過程中，偏置磁體206提供固定偏置場H，在偏置場H附近使用驅(qū)動器線圈202調(diào)制磁場。由此產(chǎn)生的B場使用拾波線圈 200測量，并且與所施加的壓力相關(guān)聯(lián)。圖13是來自圖12b的配置用于電氣測量的傳感器170的示意圖。在操作過程中， 交流信號發(fā)生器220向驅(qū)動線圈202施加交變信號。由此產(chǎn)生的B場使用感應(yīng)線圈200感測。所述信號的幅度使用儀表222測量，并且與管162的磁導(dǎo)率相關(guān)，并且因此隨著施加的壓力P變化。如上所述，交流信號發(fā)生器220的控制和由此在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的信號的感測可以由如圖3所示的電路執(zhí)行。圖14A和14B是顯示傳感器170的另一種配置的簡化圖。在圖14A和14B中，為了保持一致性，在其他圖中使用的元件的編號被保持。在圖14A和14B的配置中，傳感器170 布置為單線圈230。圖15是簡化的示意圖，顯示用于使用單個驅(qū)動線圈230感應(yīng)B場的電路。在圖15的配置中，交流信號發(fā)生器220通過電容器C連接到線圈230。由于施加的磁場引起的B場變化可以通過使用跨接線圈230的電壓傳感器222測量電壓值而感測。圖16是電壓傳感器222的輸出的相對電壓變化(作為取值范圍的一部分)與源自如圖12A、12B和13所示的雙線圈傳感器的管線壓力的關(guān)系曲線圖。圖17是類似的用于如在圖14A，14B和15中所示的單個線圈配置的曲線圖。正如圖16和17所示，感應(yīng)電壓與管線壓力相關(guān)。測量電路可以設(shè)計為以基于管的電感值的頻率振蕩，并且因此，當(dāng)電感隨著壓力變化時提供測量壓力的裝置。這種方法與之前描述的方法形成對照，在之前描述的方法中，管被制造為通過磁致伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)以其縱向共振頻率機(jī)械地振蕩。在其它設(shè)計配置中，第二變形傳感器可以被應(yīng)用到第二填充管。使用這樣的配置， 可以提供冗余校驗，在該冗余校驗中比較來自兩個變形傳感器的輸出。類似地，通過與一個變形傳感器相關(guān)的壓力減去與另一個變形傳感器相關(guān)的壓力可以獲得壓差。雖然這里討論的變形傳感器圖示為與毛細(xì)管的填充管部分相關(guān)，但傳感器可沿著毛細(xì)管的任何適當(dāng)區(qū)域設(shè)置，并且不限于這種配置。在另一種示例配置中，驅(qū)動線圈與一個毛細(xì)管相關(guān)聯(lián)，而傳感器線圈與其它毛細(xì)管相關(guān)聯(lián)。在這樣的配置中，管線壓力和壓差可以通過監(jiān)控占空比以及振蕩頻率而獲得。可使用展示磁致伸縮效應(yīng)的任何適當(dāng)?shù)牟牧?，包括，例如，Ni-span、合金 52、鎳鐵合金等。優(yōu)選地，振蕩器被配置為正反饋振蕩器。圖18是被布置為測量壓差和管線壓力兩者的壓力測量系統(tǒng)500的側(cè)面橫截面圖。 使用圖18的配置，壓差傳感器502通過填充管508和510連接到過程流體。額外的壓力傳感器504和506被布置以各自的管線壓力LPl和LP2。這些額外的傳感器也可以被用來基于兩個傳感器輸出之間的差異確定壓差。通過傳感器504和506測量的壓差可以用來校驗壓差傳感器502的操作。在另一個示例中，當(dāng)壓力值位于壓力傳感器502的范圍之外時，傳感器504和506被用于測量壓差。如上面討論的任何類型的絕對壓力傳感器可以用來實施傳感器504和506。圖19是根據(jù)另一個示例實施方式的壓力測量系統(tǒng)500的橫截面視圖。在圖19中， 元件520和522可以包括如上討論的單獨的管線壓力傳感器。在另一個示例實施方式中， 壓力管道508和510包括呈現(xiàn)磁致伸縮性能的金屬，并且元件520可以包括驅(qū)動線圈，而元件522可以包括傳感器線圈。在這樣的配置中，使用以上討論的技術(shù)可以使整個壓差傳感器502振動，并且由感應(yīng)線圈522感應(yīng)的共振頻率將是壓差的函數(shù)。這可以用來提供冗余壓差測量。雖然已參照優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在形式和細(xì)節(jié)上可做出變化。如在此所使用，管線壓力涉及絕對壓力和表壓力兩者。
權(quán)利要求
1.一種壓力傳感器，包括傳感器主體，具有作為過程流體施加的壓力的函數(shù)變化的磁性； 壓力連接器，適于將傳感器主體連接到過程流體；和電路，被配置以測量傳感器主體的磁性，并且提供表示作為所述磁性的函數(shù)的壓力的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電路被配置以作為所述磁性的函數(shù)共振。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電路包括被以所需的頻率驅(qū)動并且被布置以在傳感器主體中產(chǎn)生磁通量的驅(qū)動線圈，所述電路進(jìn)一步包括感應(yīng)線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中傳感器主體被配置以由于磁致伸縮效應(yīng)并且以與施加的過程壓力相關(guān)的頻率機(jī)械地共振。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，包括節(jié)點止動件，該節(jié)點止動件被布置以反射傳感器主體中的振動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包括與傳感器主體相鄰的偏置磁鐵，該偏置磁鐵被配置以施加偏置磁場。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電路進(jìn)一步被配置以測量傳感器主體的作為所述磁性的函數(shù)的溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述磁性包括磁導(dǎo)率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中傳感器主體的磁導(dǎo)率的變化是由施加的過程壓力引起的放置在傳感器主體上的應(yīng)變的函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電路被配置以感測源自施加的交流磁場的B場。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述電路還被配置以基于磁導(dǎo)率性能的頻率振蕩。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包括具有作為施加的壓力的函數(shù)變化的磁性的第二傳感器主體，并且其中所述電路被配置以基于傳感器主體和第二傳感器主體的磁性的變化測量壓差。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中傳感器主體包括填充管。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包括隔離膜片，該隔離膜片被配置以將傳感器主體中的流體與過程流體隔離。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包括連接到傳感器主體的壓差傳感器，該壓差傳感器被配置以測量壓差。
16.一種測量過程流體的壓力的方法，包括下述步驟接收傳感器主體中的過程流體的壓力，所述傳感器主體具有作為施加的壓力的函數(shù)變化的磁性；感測傳感器主體的磁性變化；和基于感測的磁性變化提供表示所述壓力的輸出。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括為所述磁性的函數(shù)的共振電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，包括提供驅(qū)動線圈的步驟，該驅(qū)動線圈被以所需的頻率驅(qū)動，并且被布置以在填充管主體中產(chǎn)生磁通量。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中傳感器主體被配置以由于磁致伸縮效應(yīng)并且作為施加的過程壓力的函數(shù)而機(jī)械地共振。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，包括提供節(jié)點止動件的步驟，節(jié)點止動件被布置以反射傳感器主體中的振動。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括提供與傳感器主體相鄰的偏置磁鐵，該偏置磁鐵被配置以施加偏置磁場。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括測量傳感器主體的作為所述磁性的函數(shù)的溫度的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述磁性包括磁導(dǎo)率。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中傳感器主體的磁導(dǎo)率的變化是由施加的過程壓力引起的放置在傳感器主體上的應(yīng)變的函數(shù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括感測源自施加的交流磁場的B場的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述電路還被配置為以基于磁導(dǎo)率的頻率振蕩。
27.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括提供具有作為施加的壓力的函數(shù)而變化的磁性的第二傳感器主體的步驟，以及基于傳感器主體和第二傳感器主體的磁性變化測量壓差的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中傳感器主體包括填充管。
29.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括提供隔離膜片的步驟，所述隔離膜片被配置以將傳感器主體中的流體與過程流體隔離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓力傳感器(56)，包括傳感器主體(93)，其被布置以連接到過程壓力。傳感器主體(93)具有磁性，其作為由過程流體施加的壓力的函數(shù)而變化。傳感器(98)連接到傳感器主體(93)，并被配置以測量傳感器主體(93)中的流體的作為傳感器主體(93)的磁性變化的函數(shù)的壓力。
文檔編號G01L9/16GK102239397SQ200980148396
公開日2011年11月9日 申請日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者查爾斯·R·威勒克斯 申請人:羅斯蒙德公司