[发明专利]加压介质的介质隔离的测量

说明书

背景技术

压力传感器可提供系统中的有用反馈，该系统对加压流体或气体进行处理，该反馈可用于控制此类处理。在一些实施方式中，可能希望将压力传感器与将要进行压力测量的介质物理地隔离。

发明内容

在一些实施方式中，一种系统包括通道或容器、压力传感器和安装机构。所述通道或容器可包括中心区域和外壁，并且所述外壁可构造成将加压流体容纳在所述中心区域中。所述外壁可包括壁部分，所述壁部分是可变形且不可压缩的并且具有与所述中心区域邻近的内表面以及与所述中心区域流体隔离的外表面。所述压力传感器可包括：（a）压力换能器，所述压力换能器产生代表被施加到所述压力换能器的机械应力的幅度的信号，所述压力换能器具有第一表面区域；（b）压力感测面，所述压力感测面具有大于所述第一表面区域的第二表面区域；和（c）力集中机构，所述力集中机构将被施加到所述压力感测面的力转换为所述压力换能器上的机械应力。所述安装机构可将所述压力感测面推成与所述外表面紧密接触，由此使所述壁部分正向地变形，使得所述信号进一步代表所述中心区域中的加压流体的压力。

在一些实施方式中，所述安装机构将所述压力感测面推成与所述外表面紧密接触，使得所述感测面的表面区域的多于50％与所述外壁的外表面物理接触。在一些情况中，所述压力传感器可以是表面声波（SAW）传感器。具体地，在一些实施方式中，所述压力传感器是石英SAW传感器。在一些情况中，所述信号可包括静态压力分量和动态压力分量，但这不是必需的。

附图说明

现在将参照附图来详细描述这些和其他方面。

图1是示例性通道的剖面图，加压流体可流动穿过该通道。

图2A是示例性力集中器压力传感器的剖面图。

图2B是图2A所示的示例性力集中器传感器的顶视图。

图3是示例性安装机构的剖面图，该安装机构用于将力集中器传感器的感测面正向地推入介质隔离层中。

图4是另一示例性安装机构的剖面图，该安装机构用于将力集中器传感器的感测面确定地推入管道的一部分中。

图5是示例性传感器的图示，其被封装到带螺纹的壳体中。

图6是图5所示的示例性传感器的图示，其被布置在对应的孔中，该孔在系统的衬垫中钻出且带螺纹。

图7是曲线图，其提供了采用石英SAW传感器的系统的示例性数据，该石英SAW传感器安装在橡胶衬垫等中。

在各附图中，相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式

在一些压力感测应用中，可能希望将压力传感器与将要进行压力测量的介质物理地隔离。本文描述了各种方法、系统和设备，用于以将压力传感器与介质隔离的方式来测量介质的压力。

图1示出了示例性通道100的剖面图，加压流体可流动穿过该通道100。在一些实施方式中，通道100是管道或管子，加压液体或气体可被传输穿过该管道或管子。例如，通道100可以是医疗应用中的承载流体的医疗管道。作为另一个示例，通道100可以是工业应用中的承载加压流体或气体的管道。作为又一个示例，通道100可以是食品或饮料应用中的承载配料的管道。无论何种应用，示例性通道100可包括用于承载加压介质的中心区域103以及将加压介质容纳在中心区域103中的外壁106。（注意，遍及本文件所使用的加压介质可流动穿过的通道是为了说明的目的，然而，本文所描述的概念也适用于其他的上下文背景，例如在容器的上下文背景中，容器中可存在加压介质但加压介质不从一个点移动到另一个点）。

在一些实施方式中，通道100的外壁106主要由刚性材料构成。例如，在工业应用中，通道100可根据需要由钢、碳钢、塑料和/或任何其他合适材料构成。作为另一个示例，医疗应用可采用聚四氟乙烯（PFTE）或其他基于聚合物的管道。作为其他示例，食品或饮料应用或制药应用可采用不锈钢通道100。

在图1所示的示例中，外壁106至少包括介质隔离部分109，介质隔离部分109是可变形的并且在一些情况下是不可压缩的。例如，介质隔离部分109可由硅橡胶制成。作为另一个示例，介质隔离部分109可由薄的金属、塑料、复合材料等制成。介质隔离部分109具有内表面112和外表面115，内表面112邻近于并且接触中心区域103中的加压介质，外表面115与内表面112和中心区域103物理地隔离。在一些实施方式中，如将要更详细描述的，压力传感器118可与介质隔离部分109的外表面115紧密接触，使得压力传感器118可穿过介质隔离部分109来测量通道100内侧的介质的压力。