[发明专利]用于海底应用的压力传感器模块

说明书

背景技术

变送器一般地包括响应于过程变量的换能器或传感器。过程变量一般是指物质的物理或化学状态或能量的转换。过程变量的示例包括压力、温度、流量、传导率、pH值和其它属性。压力被认为是基本过程变量，其可以用于测量流量、液位和均匀温度。

压力变送器常用在工业生产过程中，以测量和监视在各种工业过程流体中的压力，如泥浆、液体、蒸汽和化学气体、纸浆、石油、天然气、制药、食品和其他流体类型加工厂。压差变送器一般包括一对过程流体压力输入端，该对过程流体压力输入端可操作地连接到响应于两个输入端之间的压力差的压差传感器(变送器内)。压差变送器通常包括一对隔离膜片，该对隔离膜片被定位在过程流体入口中并将压差传感器与被感测的苛刻过程流体隔离。通过在从每个隔离膜片延伸到压差传感器的通道中载送的基本上不可压缩的填充流体，压力从过程流体转移到压差传感器。

通常有两种类型的压差传感器模块。第一种类型的压差传感器模块被称为双平面型传感器模块。在这种压差传感器模块中，一对隔离膜片被设置在不同的平面中，并且通常彼此同轴地对齐。图1是已知的双平面型传感器模块(矩形12内示出)，其用在额定到15,000psi的管线压力的压差变送器10中。使用用于超过6000psi的管线压力的平面型传感器模块的压差变送器往往非常大，并且复杂。这通常是由需要保持如此高的管线压力的法兰和螺栓引起的。这样大型组件体通常不是用于要求浸没在海水中的应用的理想选择，因为它们需要大型的昂贵的壳体，以防止传感器模块在海水中被腐蚀和来自深海域使用的潜在的巨大压力。例如，这种压差变送器10可以具有超过8.5英寸的高度和超过6英寸的宽度。

第二类型压差传感器模块已知为共面传感器模块。在共面传感器模块中，隔离隔膜通常是设置在彼此相同的平面中。

即使在被配置用于高的管线压力时，变送器10(图1中所示)不适合用于直接浸没在海水中。因此，如果变送器使用在需要其浸没在海水中的应用中，诸如在油井井口，需要重大修改。图2示出图1的双平面型压差传感器模块14，其中传感器模块已经准备用于海底使用。由于需要构造围绕整个传感器模块14的壳体16，包括传感器模块14和壳体16的组件20是相当大的。例如，一个这样的组件20具有约16英寸的高度和约8英寸的直径。此外，由于在壳体16的构造中所用的材料是昂贵的，单独壳体16就可以使整个组件20相当昂贵。

提供更容易适应海底环境而无需大量修改或支出的高的管线压力压差变送器，将有利于压差传感器模块的更广泛使用和相关变量的测量，如在海底环境中的流量、压力和液位。

发明内容

在一个实施例中提供一种共面压差传感器模块。该共面压差传感器模块包括基部，该基部具有一对凹部。还提供一对基座，每个基座布置在对应的凹部中并且连接到对应的隔离膜片。压差传感器具有检测膜片和一对压力检测端口。压差传感器的每个压力检测端口由填充流体流体地(fluidically)连接到对应的隔离膜片。该共面压差传感器模块还包括电路，该电路连接到压差传感器，以测量压差传感器的随着压差变化的电特性。基部由适于浸没在海水中的材料构造。还提供一种构造共面压差传感器模块的方法。在另一个实施例中，提供压力传感器模块。该压力传感器模块包括具有凹部的基部。基座设置在凹部中并连接到隔离膜片。具有检测膜片和压力检测端口的压力传感器由填充流体流体地连接到隔离膜片。电路连接到压力传感器以测量压力传感器随着压力变化的电特性。基部由适于浸没在海水中的材料构造。

附图说明

图1是公知的双平面型传感器模块的示意图。

图2示出图1的准备用于海底使用的双平面型压差传感器模块。

图3是根据本发明的实施例的共面压差传感器模块的示意图。

图4是图3中示出的适于直接浸没在海水中的共面压差传感器模块的示意图。

图5是根据本发明的实施例的共面压差传感器模块的示意性剖视图。

图6是构造根据本发明的实施例的共面压差传感器的方法的流程图。

图7是根据本发明的实施例的适合共面压差传感器模块浸没在海水中的方法的流程图。

具体实施方式