(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔圧力センサを有するプロセス流体圧力トランスミッタであって、
電子回路ハウジングと、
前記電子回路ハウジング内部に配置され、プロセス通信プロトコルに従って通信するように構成されたループ通信部と、
前記電子回路ハウジング内部に配置され、前記ループ通信部に結合された制御部と、
前記電子回路ハウジング内部に配置され、前記制御部に結合されたセンサ測定回路と、
プロセスに隣接して結合するように構成され、前記電子回路ハウジングから離間された遠隔圧力センサハウジングと、
前記遠隔圧力センサハウジング内部に配置され、プロセス流体圧力とともに変動する電気的特性を有する少なくとも１つの電子コンポーネントを形成する圧力センサとを含み、
前記電子コンポーネントの一部が、前記圧力センサを前記センサ測定回路に動作可能に接続するマルチ導体ケーブルに直接結合される、トランスミッタ。
【請求項２】
前記電子コンポーネントが少なくとも１つのコンデンサを含み、前記電子コンポーネントの各部分が容量プレートである、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項３】
前記遠隔圧力センサハウジングが、前記圧力センサからプロセス流体を隔離し、前記圧力センサにプロセス流体圧力を伝達する少なくとも１つの隔離ダイヤフラムを含む、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項４】
前記プロセス流体圧力が、実質的に非圧縮性の充填流体を経由して伝達される、請求項３記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項５】
前記充填流体が、単一のコンポーネントシリコーン分散ポンプ流体である、請求項４記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項６】
前記圧力センサが、プロセス流体に直接接触するように配置される、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項７】
前記遠隔圧力センサハウジング及び電子回路ハウジングが、堅固なマウントとともに結合される、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項８】
前記マルチ導体ケーブルが、遮蔽されたマルチ導体ケーブルである、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項９】
前記遠隔圧力センサハウジング内に配置され、プロセス流体温度を測定して、前記マルチ導体ケーブルを経由して前記センサ回路にその表示を提供するように構成された温度センサをさらに含む、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項１０】
前記制御部が、熱の影響を補償するように構成される、請求項９記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項１１】
前記遠隔圧力センサハウジング内部の少なくとも１つの電子コンポーネントは、前記圧力センサ及び前記温度センサから成る、請求項９記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項１２】
前記遠隔圧力センサハウジングが、ポッティングコンポーネントで充填される、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項１３】
プロセスに直接結合するように構成された第２の遠隔圧力センサハウジングと、
前記第２の遠隔圧力センサハウジング内部に配置され、プロセス流体圧力とともに変動する電気的特性を有する少なくとも１つの電子コンポーネントを形成する第２の圧力センサとをさらに含み、
前記電子コンポーネントの一部が、前記第２の圧力センサを前記センサ測定回路に動作可能に接続するマルチ導体ケーブルに直接結合される、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項１４】
前記圧力センサが、前記遠隔圧力センサハウジング内部に唯一の電子コンポーネントを含む、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項１５】
前記トランスミッタが、プロセス流体の差圧、ゲージ圧及び絶対圧力のうち１つを測定するように構成される、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項１６】
前記遠隔圧力センサハウジングが、プロセス流れ一次エレメントと一体化される、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項１７】
前記遠隔圧力センサハウジングが、遠隔プロセスシールと一体化される、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項１８】
前記遠隔圧力センサハウジングが、プロセス容器と一体化される、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項１９】
前記遠隔圧力センサハウジングが、流れ測定装置と一体化される、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項２０】
前記遠隔圧力センサハウジングが、コプラナーパターン内のプロセスに結合される、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項２１】
前記遠隔圧力センサハウジングが、モジュール方式である、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【請求項２２】
前記電子回路ハウジング内部に配置され、前記センサ電子回路と前記マルチ導体ケーブルとの間に電気的に介在する本質的安全バリアをさらに含む、請求項１記載のプロセス流体圧力トランスミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
プロセス監視制御システムを用いて、工業用プロセスの動作を監視及び制御する。工業用プロセスは、さまざまな製品、たとえば精油、医薬品、紙、食品等を生産するための製造において用いられる。大規模な実施では、プロセスは、所望のパラメータ内で動作するために、監視及び制御されなければならない。
【背景技術】
【０００２】
「トランスミッタ」は、プロセス機器に結合されて、プロセス変数を検知するために用いられる装置を説明するために用いられる用語になっている。プロセス変数の例は、圧力、温度、流れ、及び他を含む。往々にして、トランスミッタは、遠隔した場所に（すなわち、「フィールド」に）置かれて、中央に置かれた制御室に、感知されたプロセス変数を送信し返す。プロセス変数を送信するためにさまざまな技術が用いられ、有線及び無線通信の両方を含む。１つの一般的な有線通信技術は、２線式プロセス制御ループとして知られるものを用い、一対の電線を用いその両方が情報を運びかつトランスミッタに電力を提供する。情報を送信するための１つの良く確立された技術は、プロセス制御ループを経由して４ｍＡ〜２０ｍＡの間で電流レベルを制御することによるものである。４〜２０ｍＡの範囲内の電流値は、プロセス変数の対応する値にマッピングされることができる。他の通信プロトコルは、デジタル信号が４〜２０ｍＡの通信電流アナログ信号の頂点で変調されるＨＡＲＴ（登録商標）通信プロトコル、すべての通信がデジタルで行われるＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（商標）フィールドバス（Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）プロトコル、無線ＨＡＲＴ（ＩＥＣ６２５９１）等の無線プロトコル等を含む。
【０００３】
１つのタイプのトランスミッタは、圧力トランスミッタである。通常、圧力トランスミッタは、プロセスの流体圧力を測定する任意のタイプのトランスミッタである（流体という用語は、気体及び液体の両方、及びそれらの組み合わせを含む）。圧力トランスミッタは、差圧、絶対圧力又はゲージ圧力を含む圧力を直接測定するために用いられることができる。さらに、周知の技術を用いて、圧力トランスミッタを、２つの場所間のプロセス流体における圧力差に基づいて、プロセス流体の流れを測定するために用いることができる。
【０００４】
概して、圧力トランスミッタは、隔離システムを経由してプロセス流体の圧力に結合される圧力センサを含む。隔離システムは、たとえばプロセス流体と物理的に接触する隔離ダイヤフラムと、隔離ダイヤフラム及び圧力センサ間に延びる隔離充填流体とを含むことができる。充填流体は、概して実質的に非圧縮性の流体、たとえば油を含む。プロセス流体が隔離ダイヤフラムに圧力を加えると、加えられた圧力の変化が、ダイヤフラムを越えて、隔離流体を経由して圧力センサに伝達される。そのような隔離システムは、圧力センサのデリケートなコンポーネントが、プロセス流体に直接晒されることを防止する。
【０００５】
多くの市販のプロセス流体圧力トランスミッタを、プロセス流体圧力を測定するために有効に用いることができる。これらの装置は、概して隔離システム又はプロセス流体で充填された管の長さによって、トランスミッタに圧力を届ける。そのような構造の例が、図１Ａ〜１Ｄに示される。
【０００６】
図１Ａは、一般的なストリーム流れの設置を示す。プロセス流体圧力トランスミッタ１０は、高温のためにプロセス１２から離れて取り付けられている。一対の圧力インパルス管１４、１６が、複数の接続部及び通気部とともに用いられて、トランスミッタ１０にプロセス圧力を届ける。
【０００７】
図１Ｂは、高温圧力トランスミッタを図示する。圧力トランスミッタ２０は、圧力を移送するための、二次的なオイル被充填システムを用いることによる高温のためにプロセスから離れて取り付けられている。
【０００８】
図１Ｃは、一般的な遠隔シールシステム３０である。この場合、圧力は、オイル被充填二次システム３４を経由して、トランスミッタ３２に移送し返されている。
【０００９】
図１Ｄは、流量計４０の概略図であり、ここでは一次エレメント４２が差圧を作り出している。差圧は、管４４の内側の２つのインパルス管によって、コプレーナトランスミッタインターフェイス４６に至るまで移送される。
【００１０】
図１Ａ〜１Ｄに関して図示された構造は、功を奏しかつ多くの利点を提供してきた。モジュール方式のトランスミッタ設計は、大量の生産及び高度に制御されたプロセスの遂行を向上させることを可能にしている。標準的なコプレーナインターフェイスは、分配効率及び較正及び交換のための離隔点を可能にする。しかし、これらの構造は、いくつかの制限を有する。たとえば、トランスミッタに圧力を届けることは、相当の金属及び二次的な被加圧システムを必要とするため費用がかかる。本構造は、恐れのある漏出点、ラインの詰まり及び他のインパルスラインの問題の影響を受けやすい場合がある。さらに、これらの構造は、機械的振動にも影響されやすい場合がある。
【００１１】
正常なプロセス圧力の範囲外にこの圧力を移送する必要なく、圧力をその圧力源で測定することができる構造を提供するプロセス流体圧力測定及び制御技術の進展となるであろう。
【発明の概要】
【００１２】
プロセス流体圧力トランスミッタは、遠隔圧力センサを有する。トランスミッタは、電子回路ハウジングと、電子回路ハウジング内に配置され、プロセス通信プロトコルに従って通信するように構成されたループ通信部とを含む。制御部は、電子回路ハウジング内部に配置され、ループ通信部に結合される。センサ測定回路は、電子回路ハウジング内部に配置され、制御部に結合される。遠隔圧力センサハウジングは、プロセスに直接結合するように構成され、電子回路ハウジングから離間される。圧力センサは、遠隔圧力センサハウジング内部に配置される。圧力センサは、プロセス流体圧力とともに変動する電気的特性を有する少なくとも１つの電子コンポーネントを形成する。電子コンポーネントの一部は、圧力センサをセンサ測定回路に動作可能に接続するマルチ導体ケーブルに直接結合される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】発明の実施形態が特に有用である代表的な構造を図示する。
【図１Ｂ】本発明の実施形態が特に有用である代表的な構造を図示する。
【図１Ｃ】本発明の実施形態が特に有用である代表的な構造を図示する。
【図１Ｄ】本発明の実施形態が特に有用である代表的な構造を図示する。
【図２】本発明の実施形態の、離間して取り付けられた圧力センサシステムの図である。
【図３】本発明の実施形態の、離間して取り付けられた圧力センサシステムの図である。
【図４】本発明の実施形態の単一の電子回路ハウジングに結合された複数の遠隔圧力センサの図である。
【図５】本発明の実施形態の遠隔シール内部に結合又は組み込まれた遠隔センサの図である。
【図６】本発明の実施形態で有用である可撓性ダイヤフラム、容量ベースの差圧センサの断面図である。
【図７】本発明の実施形態の遠隔圧力測定システムのシステムブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態は、概してセンサ電子回路からの圧力センサ自体の物理的離隔から来ている。したがって、プロセスに近接する唯一の電子コンポーネントが圧力センサである。これまで検知用電子回路から圧力センサを離隔するための試みがなされてきたが、これらの試みは概して、圧力センサに結合されるか又は近接して取り付けられる少なくともいくつかの電子回路、たとえばダイオードを必要とする。したがって、プロセス流体温度がきわめて高い用途では、そのような技術は、電子コンポーネントの温度範囲を操作することに限定されている。たとえば、Ｄａｈｌｋｅに対する米国特許第４，２５０，４９０号を参照のこと。本発明のさまざまな実施形態によれば、プロセスに近接する唯一の電子コンポーネントは、圧力センサ自体である。いくつかの実施形態では、温度感受性エレメントは、圧力センサの一部として、又は個別のセンサとして設けられることができる。したがって、本発明の実施形態についての唯一の熱制限は、圧力センサ及び／又は任意の温度センサの構築によって生じるものである。
【００１５】
センサ電子回路から圧力センサを離隔させることは、高性能なシステムにおいては直感的に相容れないものである。概して、センサは比較的高インピーダンスな低信号装置である。離隔によって、信号に誤差が付加される機会が高まる。そのような物理的離隔に適応させるために、本発明の実施形態は、概して誤差の軽減を助けながら、遠隔センサシステムの恩恵を可能にするセンサ電子回路を含む。
【００１６】
図２及び３は、離間して取り付けられた圧力センサシステムの図である。図２は、一次エレメント１０２に取り付けられた遠隔ハウジング１００を図示する。遠隔ハウジング１００は、較正のため、差圧センサ２０４（図６に示す）及び温度センサ（図示せず）の両方を含む。センサ２０４の各圧力関連エレメント、たとえば各容量プレートは、マルチ導体ケーブル１０６内部の各々個別の導体に直接結合されている。従来技術の試みとは異なり、電子コンポーネント（たとえばダイオード）は、ハウジング１００内部で容量プレートとケーブル１０６の各導体との間に介在していない。ケーブル１０６は、好ましくは遮蔽ケーブルを用いて、遠隔センサ１００に電子回路ハウジング１０４を接続する。図２を図１Ｄと比較すると、費用削減及び漏れ経路の可能性が少ないことを含む利点が明らかになる。好ましくは、遠隔ハウジング１００は、一次エレメント１０２と完全に一体化される。別の実施形態では、一次エレメント１０２にボルト留めされた遠隔ハウジング１００を有するモジュール方式の設計が採用されることができる。他の選択肢を同様に用いることができ、ベント／ドレインバルブ及びマニホールドの利用を含む。さらに、本構造は、多変数用途に適応させることもできる。１つの実施形態では、遠隔ハウジング１０２は、内部の電気的な相互接続の保護を助ける堅固なマウントを経由して電子回路ハウジング１０４に取り付けられる。
【００１７】
図３は、プロセス流体導管１０８に結合された遠隔センサ１００の図である。ハウジング１００内部の圧力センサは、その直接結合によって、導管１０８内部を流れるか又は存在しているプロセス流体圧力を直接測定し、及びプロセス流体圧力に関連する電気的特性、たとえば電圧、抵抗、静電容量、インダクタンス等を提供する。ハウジング１０４内部のセンサ回路は、電気的特性を測定し、プロセス又はハウジング１０４内部の回路に対する特徴のデジタル表示を提供する。
【００１８】
本発明の実施形態は、圧力センサとセンサ回路との間に、容量ベースの圧力センサを用いた約２メートルの物理的な離隔によって、十分な遠隔性能を提供することを発見した。したがって、ケーブル１０６は、少なくとも長さ２メートルであり、かつ依然として十分な性能を提供することができる。信号誤差及び物理的離隔に関連する問題は、分解能の劣化、温度効果、安定性、設置効果、ノイズ耐性、及び電子的な互換性を含む。センサの付近に最低限の電子回路、たとえばダイオードブリッジを付加することが、離隔距離を著しく増大させる可能性がある一方で、そのようなコンポーネントは、そのような電子コンポーネントの動作範囲に対する最高動作温度を制限する。温度感受性エレメントが遠隔センサに含まれている場合、そのような用途のためにはきわめて高温に耐えることができなければならない。好ましい実施形態では、圧力センサ自体は、センサ温度の測定のために備えられて、高温に耐え得る別個の温度センサを要しない。
【００１９】
性能最適化は、遮蔽センサワイヤを用い、新しい回路ダイナミクスに適合するセンサ回路内部の回路仕様に一致させて達成される。たとえば、より長いセンサケーブルを容量式センサに付加することで、静電容量が増大する。既存の電子回路は、不十分なバイアス電流及び整定時間のために、不完全に動作する場合がある。バイアス電流及び整定時間を最適化又は少なくとも調節することは、そのような性能問題を解決すると考えられる。
【００２０】
本発明のさまざまな実施形態によれば、複数の遠隔センサが、遠隔プロセスシール用途等の一組の遠隔電子回路に接続されることができる。図４は、マルチ導体ケーブル１０６、１２２を介して単一の電子回路ハウジング１０４にそれぞれ結合された複数の遠隔圧力センサ１００、１２０の図である。本構成は、複数のセンサシステムにおける待ち時間の影響を最小限にするユニークな利点を提供することができる。さらなるオプションは、単一のハウジング１０４の内部に複数の測定回路を設けることである。
【００２１】
本発明の実施形態は、いくつかのユニークな安全承認問題を作り出す可能性がある。そのような問題の１つの解決策は、防爆型ハウジングの中に遠隔センサ１００を取り付けて、遠隔センサ１００のハウジングと電子回路１０４との間のケーブル接続を制御することである。このアプローチは、不可欠な安全承認を達成することができるが、コストが付加され、設置融通性が低下する。代わりに、市販の渦流量計によって現在行われているのと同様に、電子回路１０４に本質的に安全なバリアを付加することが好ましい。遠隔センサ１００は、現在本質的に安全なシステムになっており、ケーブル１０６の選択及び設計に著しい融通性が可能になっている。加えて、遠隔センサ１００は、防爆ハウジング内にパッケージされている必要はなく、これにより、ハウジングコスト、及び放電加工（ＥＤＭ）ホールを用いる必要性を含む複雑性が低減する。
【００２２】
図５は、遠隔シール１１０内部に結合又は組み込まれた遠隔センサ１００の図である。前述の実施形態と同様に、センサ１００は、マルチコネクタ遮蔽ケーブル１０６を介して電子回路ハウジング１０４に結合する。したがって、キャピラリ配管３４の延長した長さを有する、図１Ｃに関して図示された装置とは異なり、遠隔シール１１０は、電子ケーブル１０６によって、各自の電子回路ハウジング１０４に結合される。
【００２３】
本発明の実施形態は、概して、プロセス流体圧力を有効に測定するために必要な流体接続数を減少させる。さらに、流体充填導管、たとえばインパルスライン及びキャピラリは、本発明の実施形態では、基本的に不要である。本発明の実施形態のさらなる利点は、ヒートトレーシングの使用又は必要性を低減させることができることである。たとえば図１Ａに図示されるような用途向けでは、インパルス配管は、管を詰まらせ、プロセス圧力の測定を損なう可能性のある固相材料を凝固させるかあるいは生成する気体又は流体で充填される。エンドユーザは、通常インパルス管の周囲にヒートトレーシングを設置して、このことが生じるのを防止する。したがって、本発明の実施形態は、インパルス管を全体的に取り除いてもよく、これによりヒートトレーシングの必要性もまた取り除かれる。
【００２４】
本発明の実施形態は、概して差圧センサに関して述べられているが、絶対圧及びゲージ圧センサを含む任意のタイプの圧力センサに関して実施形態を実行することができる。さらに、本発明の実施形態は、概して容量型の可撓性ダイヤフラム圧力センサに関して述べられているが、本発明の実施形態は、電気的特性を変更することによって圧力に反応する任意の構成を実行することができる。このように、本発明の実施形態は、抵抗性のひずみゲージ型センサ、圧電性圧力センサ、圧電抵抗圧力センサ、電磁圧力センサ、共振センサ等を含む。
【００２５】
図２〜６に示された実施形態は、センサと電子回路との間で可撓性ケーブルを用いる。任意の実施形態では、ハードマウント接続を用いる。たとえば、センサ及び電子回路は、管又はブラケットによって物理的に接続されることができる。このことは、設置をより容易にし、電気ノイズ及び物理的損傷からケーブルを保護する。
【００２６】
図６は、可撓性−ダイヤフラム、本発明の実施形態で有用な容量ベースの差圧センサ２０４の断面図である。圧力センサ２０４の実際の構造は任意の好適な形式を取ることができるが、本発明の１つの特徴的な実施形態は、たとえば図６に図示される充填流体を用いる。差圧センサ２０４に関するさらなる詳細は、米国特許第６、９０１、８０３号に見出すことができ、本発明の譲受人に譲渡されている。圧力センサモジュール２００は、圧力センサ２０４及び流体アイソレータ部材２０６、２０８、並びに圧力センサ２０４から流体アイソレータ部材２０６、２０８に延びる管２１０、２１２を含む。プロセス流体は、管２１３、２１４の一方又は両方に進入し、それぞれアイソレータ部材２０６、２０８上に圧力をかける各々のアイソレータ部材２０６、２０８は、プロセス流体を管２１０、２１２内部の充填流体から物理的に隔離するアイソレータダイヤフラムを含む。したがってプロセス流体が圧力センサ２０４と物理的に接触することを防止する一方で、プロセスの流体圧力は、管２１３、２１４から管２１０、２１２をそれぞれ経由して、センサ２０４に伝達される。１つの実施形態では、各々の管２１３、２１４は、たとえば図２に図示されるように、一次エレメントの高圧側及び低圧側にそれぞれ直接結合される。
【００２７】
通常の用途向けには、遠隔圧力センサは、コスト節減、設置節減、安全性及び信頼性向上を含む、多くの利点を可能にする。これらの用途向けには、センサは、既存の設計概念を活かすことができる。１つの実施形態では、センサ２０４は、好ましくは標準的なシリコーンオイルによりオイルを充填され、好適なポッティング材料を用いてハウジング内に隔離される。遠隔センサがモジュール方式である場合、コプラナーインターフェイスは、標準的なポリテトラフルオロエチレンＯリング、又は好適な金属Ｏリングを用いることができる。
【００２８】
図７は、本発明の実施形態による遠隔圧力測定システムのシステムブロック図である。遠隔電子回路モジュール１０４は、ケーブル１０６を介して、遠隔圧力センサ１００に動作可能に結合される。遠隔圧力センサ１００は、任意の好適な圧力センサを含むことができ、プロセス流体圧力源に動作可能に結合される。センサ電子回路１０４は、電子回路１０４を好適なプロセス通信ループに結合するための複数の端子３０２に動作可能に結合されたループ通信部モジュール３００を含む。プロセス通信ループの例は、周知の４〜２０ｍＡアナログ信号方式ループ、ＨＡＲＴ（登録商標）信号方式、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（商標）フィールドバス（Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）技術に加えて、他の好適なプロセス通信ループ又はセグメントを含む。ループ通信部３００は、１つの実施形態では、ｉｓ好ましくはマイクロプロセッサである制御部３０４に動作可能に結合される。制御部３０４は、次に測定回路３０６に結合され、これは圧力センサ１００ｖｉａケーブル１０６を介して圧力センサ１００に動作可能に結合される。いくつかの実施形態では、本質的安全バリア３０８は、測定回路３０６と圧力センサ１００との間に電気的に介在する。図７は、単一のブロックとして存在している測定回路３０６を図示しているが、実際には、複数のそのようなモジュールを含み、複数の遠隔圧力センサを結合してもよい。さらに、いくつかの実施形態では、スイッチ又は好適なマルチプレクサを用いて、単一の測定回路モジュール３０６に多くの圧力センサを基本的には連続的に又は選択的に結合することができる。
【００２９】
本発明の実施形態は、プロセス流体圧力を測定するために、既存の技術を超える多くの利点を提供する。遠隔センサは、高温等の過酷な用途で用いられる能力を提供する。プロセス温度が高まると、非金属材料の限度を考慮しなければならない。プロセスの温度及び圧力が高くなると、要件が変化する。以下は、本発明の実施形態が特に有用である、説明のための蒸気の用途の例である。高温圧力センサは、蒸気の用途に限らないが、他の用途は４００°Ｆを超えることはあまりない。
【００３０】
現在市販されている、コプラナー圧力測定を用いたプロセス流体圧力測定システムは、通常は温度２５０°Ｆに限定される。本発明の実施形態は、高圧、高温に有用であると考えられ、かつ最高４００°Ｆで動作すると考えられ、いくつかの海中での用途向けを含む。１つの実施形態では、圧力センサは、図６に関して図示されるような容量ベースの圧力センサであってもよく、この場合充填油は、単一のコンポーネントシリコーン拡散ポンプ作動液、たとえばＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｄｌａｎｄ  ＭＩより入手可能であるＸｉａｍｅｔｅｒブランドのシリコーン流体である。さらに、センサ２０４はポッティング材料内に取り付けられ、高圧に起因してＯリングを用いないことが望ましい。また、４００°Ｆの限度は、差圧流の用途向けに多くの利点を提供する。より低圧な用途では、モジュール方式構造の利用が可能であり、遠隔圧力センサは、一次エレメントにボルト留めされることができる。そのような低圧の用途では、Ｏリングは金属又はポリテトラフルオロエチレンであることができ、最高４００°Ｆの動作温度を有するとして挙げられている。プロセスバルブ及びシール設計の多くは、ポリテトラフルオロエチレンを用い、センサは現在ポリテトラフルオロエチレンが動作するのと同じ温度で動作することが可能である。
【００３１】
測定された蒸気の用途のほとんどは、９００＃ＡＮＳＩ圧力定格であるかそれを下回る。その定格の最大圧力は、温度とともに変化する。１００°Ｆでは、最大圧力は３，３５０ＰＳＩであり、４００°Ｆでは、最大圧力は１，９００ＰＳＩであり、７５０°Ｆでは、最大圧力は１，５１０ＰＳＩである。
【００３２】
プロセスシール設計のバリエーションは、低温（４００°Ｆ未満）及び圧力約６，０００ＰＳＩ未満向けの標準的なポリテトラフルオロエチレンＯリングを含む。さらに要求の厳しい用途向けには、金属Ｏリングを用いることができ、より高い温度及び圧力での動作を可能にする。プロセスシールを全ての溶着されたシステムとともに取り除くこともまた提供されることができる。油充填設計のバリエーションは、シリコーンオイルを、高温に耐えることができる油と交換することを含む。好適な油を用いることによって、限度を５００°Ｆ又は６００°Ｆに引き上げることができる場合がある。
【００３３】
超高温のための、及び小型設計のための１つの好ましい実施形態は、隔離ダイヤフラムのないオイルレスセンサを用いることである。そのようなシステムでは、プロセス流体又は媒体は、可撓性ダイヤフラムと直接接触するようにされる。これらの用途では、プロセス流体がセンサ材料と適合することが要求される。これらの用途では、他のタイプの圧力センサがより有用である場合がある。そのような用途向けの１つの代表的な圧力センサは、米国特許第６，５０８，１２９号に述べられ、本発明の譲受人に譲渡されている。
【００３４】
遠隔シールダイヤフラムに差圧センサを組み込むことは、結果として同様の恩恵がある。オイル被充填キャピラリシステムが不要となり、このことは流体接続数、充填流体が漏れる可能性を低減し、さらに遠隔シールのキャピラリ内部の充填流体によってもたらされるあらゆる熱の影響を低減又は取り除くことを助ける。
【００３５】
本発明の実施形態に関する多くの利点を挙げて前述してきた。一方で、当業者においては、多くのさらなる利点が同様に提供されることが認識されよう。
【００３６】
好ましい実施形態に関して本発明を説明してきたが、当業者においては、本発明の本質及び範囲から逸脱することなく、形式及び詳細に変更を加えてもよいことが認識されよう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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