專利名稱：遠傳耐高溫壓力/差壓傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量介質(zhì)壓力的傳感(變送)裝置，特別是一種測量高溫介質(zhì)壓力的遠傳耐高溫壓力/差壓傳感(變送)器。它適用于250℃以上的高溫介質(zhì)的壓力及差壓測量。
背景技術(shù)：
目前，壓力/差壓傳感(變送)器已廣泛應(yīng)用于電站、石油化工、冶金、造紙、紡織、水利、制藥等行業(yè)?，F(xiàn)有的壓力/差壓傳感(變送)器測量高溫介質(zhì)，一般采取充填液體導(dǎo)壓介質(zhì)，用液體導(dǎo)壓介質(zhì)，對溫度進行隔離，將壓力/差壓傳遞給傳感器?，F(xiàn)有的壓力/差壓傳感(變送)器，由于找不到合適的耐250℃以上高溫的液體導(dǎo)壓介質(zhì)，所以不能采用充填導(dǎo)壓介質(zhì)的辦法隔離高溫介質(zhì)，進行壓力測量。特別是1MPa～1kPa的壓力/差壓范圍，更是不能用此法測量。
還有的壓力/差壓傳感(變送)器利用連通器的原理，采用分路引出的方法進行高溫介質(zhì)測量，但因該方法主、分路中的測量介質(zhì)易產(chǎn)生溫差，特別是測量粘稠介質(zhì)時分路容易堵塞，故其測量結(jié)果會形成較大誤差。
國、內(nèi)外對耐高溫壓力/差壓傳感(變送)器的研究，大多應(yīng)用硅隔離技術(shù)研制耐高溫的壓力芯片，實現(xiàn)高溫壓力測量。如US4388668、US4531415、ZL87209178、ZL01128782.9等專利文獻中都公開了以硅隔離技術(shù)制作各種類型應(yīng)變片，構(gòu)成耐高溫壓力傳感(變送)器的技術(shù)內(nèi)容。這些傳感器制造工藝比較復(fù)雜，易受高溫介質(zhì)溫度的影響，測量精度較差。上述專利技術(shù)受其結(jié)構(gòu)的限制存在一定的缺陷，具體描述如下US4388668公開了一種電容壓力傳感器，它包括由陶瓷材料制成的基座和膜片?；湍て戏謩e制備金屬電極，其間以玻璃隔離層隔開形成介質(zhì)腔，構(gòu)成壓力傳感器。
US4531415公開了一種電容差壓傳感器，它包括由陶瓷材料制成的兩個表面分別制備金屬電極的基座和兩個通過玻璃隔離層隔開并分別設(shè)置金屬電極的膜片，構(gòu)成壓力傳感器。
上述兩個壓力傳感器形成的相對電極之間很容易發(fā)生短路問題。該電極短路問題一直難以解決，因此，影響其使用性能和使用壽命。
ZL87209178公開了一種耐高溫抗振型電容壓力傳感器，它包括由陶瓷材料制成的基座和膜片，其上分別鍍有銀電極，基座和膜片間用云母片保證電容間隙，并以鉛玻璃將基座和膜片封接在一起，構(gòu)成壓力傳感器。由于銀電極表面粗糙，易造成極間短路，不耐腐蝕，所以使用壽命低；用云母片控制電容間隙工藝難度較大，影響加工質(zhì)量和使用性能，不利于推廣應(yīng)用。該裝置只是個測量器件，無法適合工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。
ZL01128782.9公開了一種耐高溫壓力傳感器，它采用連接在底座中間體的壓力膜片、壓力傳遞桿、懸臂梁和硅隔離應(yīng)變片等件構(gòu)成。該裝置的壓力膜片靠壓力傳遞桿和懸臂梁直接連在應(yīng)變片上，壓力傳遞桿不能太長，只能是應(yīng)變，不允許有太大形變，固不能測太高溫度，只能在220℃以下的環(huán)境工作。其應(yīng)變片是硅元件，使用溫度不容易超過150℃。應(yīng)變片也不可能做的很大，因此，它不適于直接測量200℃以上高粘稠介質(zhì)的壓力。它只是一個引壓口，故不能測差壓，無法構(gòu)成差壓傳感器。
綜上所述，還沒有理想的測量高溫介質(zhì)壓力的壓力/差壓傳感器。迄今為止，未見有關(guān)測量250℃以上的高溫介質(zhì)的壓力及差壓傳感器的報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種遠傳耐高溫壓力/差壓傳感器，它結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作簡單，便于安裝、存放和運輸，有效地克服現(xiàn)有技術(shù)對高溫介質(zhì)測量存在的缺陷，顯著減少溫度的影響和提高測量的準(zhǔn)確度，延長使用壽命。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的該裝置包括通過液體導(dǎo)壓介質(zhì)連接的傳感器以及測量膜片、隔離膜片，其技術(shù)要點是測量膜片通過膜片硬芯與連接法蘭端面密封焊接在一起，膜片硬芯夾持測量膜片，并與測量膜片封焊后固定在剛性應(yīng)力桿的一端。剛性應(yīng)力桿的另一端利用隔離膜片托固定有膜片硬芯，膜片硬芯夾持的隔離膜片與膜盒密封焊接，被測量膜片與連接法蘭封接后形成的空腔連通支撐體內(nèi)腔。
所述支撐體側(cè)臂設(shè)置空氣呼吸孔。
所述支撐體內(nèi)設(shè)置防振導(dǎo)向套。
由于本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，通過膜片硬芯分別夾持測量膜片和隔離膜片，通過剛性應(yīng)力桿傳遞被測高溫液體介質(zhì)的壓力或以兩套該裝置傳遞被測高溫液體介質(zhì)的差壓，再通過毛細管里的液體導(dǎo)壓介質(zhì)將信號遠程傳遞給傳感器，傳感器將壓力/差壓信號變成電信號或標(biāo)準(zhǔn)的高電平信號(變送器)輸出，達到測量250℃以上的高溫介質(zhì)的壓力及差壓的目的，所以操作簡單，便于安裝、存放和運輸。毛細管的作用是盡可能減少所充液體導(dǎo)壓介質(zhì)量，以減少溫度變化對傳遞壓力的影響，這不僅能準(zhǔn)確無誤地實現(xiàn)遠程傳遞壓力信號，有效地克服現(xiàn)有技術(shù)對高溫介質(zhì)測量存在的缺陷的目的，顯著減少溫度的影響和提高測量的準(zhǔn)確度，延長使用壽命，而且還可以柔性盤繞，縮小占用空間，以利于安裝、存放與運輸。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。


圖1是本發(fā)明的一種壓力傳感(變送)器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的一種差壓傳感(變送)器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的一種導(dǎo)壓元件具體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
根據(jù)圖1-3詳細說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該裝置可單獨使用，構(gòu)成如圖1所示的壓力傳感(變送)器結(jié)構(gòu)，也可配套使用，如圖2所示的差壓傳感(變送)器結(jié)構(gòu)。它包括傳感器1及通過毛細管2連接的導(dǎo)壓元件3等件。其中傳感器1可以采用各種類型的市售傳感器。毛細管2的規(guī)格、尺寸應(yīng)根據(jù)使用要求與傳感器1及被測介質(zhì)溫度相匹配的市售毛細管。導(dǎo)壓元件3是由連接法蘭4、測量膜片5、膜片硬芯6、剛性應(yīng)力桿7、呼吸孔8、防振導(dǎo)向套9、支撐體10、隔離膜片托11、隔離膜片12、液體導(dǎo)壓介質(zhì)13、膜盒14、膜片硬芯15等件構(gòu)成的。其中測量膜片5應(yīng)根據(jù)測量的壓力值或者是差壓的靜壓值大小，確定其規(guī)格、形狀和厚度。壓力大于1MPa時，可采用多層膜片，至于膜片層數(shù)由測量的壓力值大小確定。多層結(jié)構(gòu)可提高耐壓值，同時又可有效的保持其良好的彈性，有效地傳遞壓力信號。測量膜片5通過膜片硬芯6與連接法蘭4端面密封焊接在一起。膜片硬芯6夾測量持膜片5，并與測量膜片5封焊后固定在剛性應(yīng)力桿7的一端。剛性應(yīng)力桿7的另一端固定有膜片硬芯14，膜片硬芯14夾持的隔離膜片12與充油膜盒15密封焊接。剛性應(yīng)力桿7及支撐體10規(guī)格、尺寸應(yīng)根據(jù)實際使用要求確定。將測量膜片5所測量的壓力信號通過剛性應(yīng)力桿7傳遞給隔離膜片12，再通過充填在膜盒15和毛細管2內(nèi)液體導(dǎo)壓介質(zhì)13，將信號傳給傳感器1，傳感器1將壓力/差壓信號變成電信號或標(biāo)準(zhǔn)的高電平信號(變送器)輸出，達到遠傳測量高溫介質(zhì)壓力的目的。被測量膜片5與連接法蘭4封接后形成的空腔連通支撐體10內(nèi)腔。為了減少剛性壓力桿7的移動阻力，提高壓力傳遞的準(zhǔn)確、可靠性，在支撐體10側(cè)臂設(shè)置空氣呼吸孔8。在支撐體10內(nèi)設(shè)置防振導(dǎo)向套，以確保剛性應(yīng)力桿7在其軸向移動過程中穩(wěn)定，防止發(fā)生振動，其軸心線與支撐體10的軸心線同心，避免剛性應(yīng)力桿7軸向移動時偏移，確保測量精度。采用毛細管2的目的是盡可能減少所充液體導(dǎo)壓介質(zhì)13的用量，以減少溫度變化對傳遞壓力的影響，這不僅能準(zhǔn)確無誤地實現(xiàn)遠程傳遞壓力信號的目的，而且還可以柔性盤繞，縮小占用空間，以利于安裝、存放與運輸。
權(quán)利要求
1.一種遠傳耐高溫壓力/差壓傳感器，包括通過液體導(dǎo)壓介質(zhì)連接的傳感器以及測量膜片、隔離膜片，其特征在于測量膜片通過膜片硬芯與連接法蘭端面密封焊接在一起，膜片硬芯夾持測量膜片，并與測量膜片封焊后固定在剛性應(yīng)力桿的一端。剛性應(yīng)力桿的另一端利用隔離膜片托固定有膜片硬芯，膜片硬芯夾持的隔離膜片與膜盒密封焊接，被測量膜片與連接法蘭封接后形成的空腔連通支撐體內(nèi)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠傳耐高溫壓力/差壓傳感器，其特征在于所述支撐體側(cè)臂設(shè)置空氣呼吸孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠傳耐高溫壓力/差壓傳感器，其特征在于所述支撐體內(nèi)設(shè)置防振導(dǎo)向套。
全文摘要
一種遠傳耐高溫壓力/差壓傳感器，包括通過液體導(dǎo)壓介質(zhì)連接的傳感器以及測量膜片、隔離膜片，其技術(shù)要點是測量膜片通過膜片硬芯與連接法蘭端面密封焊接在一起，膜片硬芯夾持測量膜片，并與測量膜片封焊后固定在剛性應(yīng)力桿的一端。剛性應(yīng)力桿的另一端利用隔離膜片托固定有膜片硬芯，膜片硬芯夾持的隔離膜片與膜盒密封焊接，被測量膜片與連接法蘭封接后形成的空腔連通支撐體內(nèi)腔。它結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作簡單，便于安裝、存放和運輸，有效地克服現(xiàn)有技術(shù)對高溫介質(zhì)測量存在的缺陷，顯著減少溫度的影響和提高測量的準(zhǔn)確度，延長使用壽命。
文檔編號G01L19/08GK1651891SQ20051004593
公開日2005年8月10日 申請日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者段祥照 申請人:沈陽市傳感技術(shù)研究所