今天為大家介紹一項國家發明授權專利——用于過程變送器的阻火器。該專利由羅斯蒙特公司申請，并于2016年8月24日獲得授權公告。

內容說明

本發明主要涉及用在工業過程控制系統中的工業過程變送器。更特別地，本發明涉及用于工業過程變送器的阻火器。

發明背景

過程設備多用來監測工業過程中使用的過程流體的過程參數，如壓力、溫度、流量和液位。例如，過程變送器通常用在工業制造設施中的多個位置，監測沿著多種生產線的多種過程參數。過程變送器包括響應于過程參數的物理變化產生電輸出的傳感器。變送器中的傳感器響應于正被監測的過程流體中的物理變化。

工業過程變送器通常用在具有其中存在具有點燃可能性的多種氣體或化學物的環境的設施中運行。例如，變送器通常在其中使用氫氣的天然氣處理工廠或設施中。可替換地，工業過程變送器可以用來監測本身易燃的過程流體。為了確保整個設施的安全操作，確保工業過程變送器是防爆或防火的，以防止火焰能穿過變送器。

用于防火密封液壓通道的常規配置，如在授權給Walish等并轉讓給明尼蘇達州（ MN ）Eden Prairie的Rosemount公司的美國專利No .4 ，970 ，898中描述的，包括機械加工出穿過諸如法蘭或管塞之類的變送器部件的長且窄的圓筒形通路。法蘭或管塞通常包括不銹鋼板，其具有與提供防火通路所要求的合適長度相稱的厚度。防火通路通常為該通路的長度與直徑徑之比（ L/D ）以及該通道的周長與面積之比（ P/A ）的函數。然而，適當的L/D比通常使法蘭或管塞的厚度變厚到超過為結構目的通常所要求的厚度。而且，為了機械加工出穿過這種厚板的小直徑通路，通常使用電火花加工（ EDM ）。然而，EDM操作產生熔渣層，熔渣層包括填充孔的一層材料，由板的再鑄造材料組成。熔渣臟且難以清理。熔渣還藏匿濕氣，這會例如通過改變傳感器的電介質干擾壓力變送器和液壓系統的操作。EDM工藝相對于常規機械加工工藝，如鉆孔操作，也是昂貴的。因此，存在對工業過程變送器中的改進的防火通路（特別是較便宜、較小且不貴的防火通路）的需求。

發明內容

本發明涉及用于檢測過程控制系統中的過程變量的變送器。

過程變送器包括變送器殼體、傳感器、變送器電路、通道和阻火器。變送器殼體具有內部空間。傳感器設置在所述內部空間內，檢測工業過程的過程變量并產生檢測信號。變送器電路設置在所述內部空間內并連接至傳感器。通道與傳感器連通并延伸穿過變送器殼體的內部空間。該通道具有第一橫截面輪廓。阻火器定位在該通道中。該阻火器具有不同于第一橫截面輪廓的第二橫截面輪廓。阻火器在所述通道的內部空間形成具有小于所述通道的第一橫截面輪廓的橫截面面積的橫截面面積的通路。本發明的隔離通路和阻火器組合相對于之前的阻火器和滅火通路實現了多個優點。

圖中的傳感器30包括具有柔性傳感器元件40的壓力傳感器。在一個實施方式中，柔性傳感器元件40包括如本領域已知的電容式壓力傳感器。例如，在授權給Frick等人的、轉讓給明尼蘇達州（ MN ）Eden Prairie的Rosemount 公司的美國專利No .6 ，295 ，875中描述了基于電容的壓力傳感器單元。

在另一個實施方式中，柔性傳感器元件40包括本領域已知的應變儀傳感器。例如，在授權給Moser等人的、轉讓給明尼蘇達州（ MN ）Eden Prairie的Rosemount公司的美國專利No .5 ，709 ，337中描述了應變儀壓力傳感器單元。柔性傳感器元件40響應于通過參考通路32提供至傳感器30的大氣壓力PA而移動。柔性傳感器元件40還響應于通過隔離通路34和連接件22提供至傳感器40的過程壓力P1而移動。

本發明的有益之處在于制造更容易且更便宜。可以使用常規機械加工操作代替更昂貴的EDM方法。常規加工的孔提供較干凈的通道，這減少了被捕獲在該通道中的灰塵和松散材料的量，從而減少了潛在的傳感器性能問題，如變化的填充流體容量。EDM方法還提供了會捕獲濕氣并進一步降低填充流體性能的多孔狀孔。而且，除了增加滅火流路的橫截面面積和周長，與之前的設計相比，還可以減小由本發明提供的流路的長度。