CN102346084A - 差动电容膜盒的悬浮结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种差动电容膜盒的悬浮结构，属于电容式差压变送器系列产品中使用的差动电容膜盒的结构。本发明解决了现有差压变送器抗干扰，测量精度及稳定性都较差的问题，利用绝缘材料将电容式差压变送器的传感元件与电容式差压变送器的金属外壳隔离悬浮结构.在两边底座与半杯体间分别粘贴入绝缘材料，这样固定测量膜片的杯体就与其两侧的防护环绝缘了，起到了隔离电信号的作用，当被测压力分别作用到差动电容膜盒两侧的隔离膜片上时，膜盒腔内的硅油通过金属导压管，以液体传压形式传递到中间测量膜片两侧。本发明解决了电容式差压变送器的传感元件与电容式差压变送器的金属外壳及大地需要隔离悬浮的问题，提高了电容式差压变送器的抗干扰能力及稳定性。

Description

差动电容膜盒的悬浮结构

技术领域

本发明涉及电容式差压变送器系列产品中使用的差动电容膜盒的结构，具体的说是一种电容式差压变送器的传感元件既差动电容膜盒的悬浮结构。

背景技术

随着工业自动化产品的大量涌现和广泛普及，电子设备、开关电源、计算机等，对工业自动化带来方便的同时、即是噪声干扰的对象、又是一个噪声源，特别是瞬变性质的噪声干扰、其上升速率快，持续时间短，电压幅度大，随机性强，以及自动化系统实现生产过程信息的获取、传递、转换过程，当一个信号传输电路两端都接地时，由于两端地点存在电位差，就会形成地电流回路，地电流经过信号线电阻，变成干扰电压，对电容式差压变送器测量电路造成干扰。因此在工业自动化控制系统中，控制室、计算机房PLC与现场电容式差压变送器的传感元件间采用隔离悬浮结构以提高电容式差压变送器的抗干扰能力及系统的可靠性。

现有电容式差压变送器的传感元件(膜盒)的结构及工作原理：电容式差压变送器采用了微位移转换电信号的检测方式，它以差动电容膜盒作为传感元件，中间测量膜片及可动极片应用了预张技术周界被焊接在金属杯体上弹性金属片，两边固定弧形电极制作在弧形玻璃球面上的金属极板经充油管及焊接在充油管上的金属导线引出，采用了液体传压方式.当被测压力分别作用到差动电容膜盒两侧的隔离膜片上时，膜盒腔内的硅油通过中心通孔陶瓷管，以液体传压形式传递到中间测量膜片两侧，只要被测压力存在差压，中间测量膜片就会产生微偏移，从而使中间测量膜片分别与两侧固定弧形电极制作在弧形玻璃球面上的金属极板间的电容量发生改变实现了差压-电容量的变换.两侧电容量变化值还要经电容式差压变送器上的低功耗电子电路转换成与被测差压量相对应的4-20mA电流信号及数字显示.这里要特别说明的是现有电容式差压变送器中间测量膜片是与电容式差压变送器的金属外壳相连的电信号是导通的，变送器安装在使用现场需要接地.因此现场干扰信号很容易使中间测量膜片两侧的电容量发生改变，导致差压变送器抗干扰，测量精度及稳定性都较差.

现有电容式差压变送器的国外产品在电容式差压变送器的传感元件与电容式差压变送器的金属外壳隔离结构制造工艺非常复杂，成本高极大地制约了电容式差压变送器的广泛使用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是要提供利用绝缘材料如陶瓷等将电容式差压变送器的传感元件(膜盒)与电容式差压变送器的金属外壳隔离结构的电容式差压变送器的传感元件既差动电容膜盒的悬浮结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种差动电容膜盒的悬浮结构，其特征是：在底座与半杯体的中间粘贴有绝缘体，底座的外端中间固定有隔离膜片，其两头固定有防护环；半杯体的中间固定连接有玻璃，玻璃内腔为空心，空心的中心为中间测量膜片，中间测量膜片的周界固定在两边的半杯体上，由焊接在半杯体上的金属导线引出；底座、绝缘体、半杯体和玻璃之间在其中心设置有金属导压管，玻璃的中心内腔中、隔离膜片与底座之间、金属导压管内及陶瓷帽内设置有硅油；金属导压管在穿过半杯体的部分其外端设置有与半杯体固定连接的陶瓷环，金属导压管在穿过玻璃的头部设置有固定的陶瓷帽。

所述的绝缘体为陶瓷材料。

所述的底座与隔离膜片及防护环是用焊接的方法连接固定的；其中隔离膜片是夹在底座与防护环的中间。

所述的玻璃的中心内腔表面上从里至外分别镀有导电体层和镀绝缘防护层。

所述的陶瓷环、陶瓷帽与半杯体及玻璃是利用现有生产工艺烧结在一起的。

本发明解决了现有差压变送器抗干扰，测量精度及稳定性都较差的问题，利用绝缘材料如陶瓷等将电容式差压变送器的传感元件(膜盒)与电容式差压变送器的金属外壳隔离悬浮结构.在两边底座与半杯体间分别粘贴入绝缘材料如陶瓷垫片，底座的另一边与隔离膜片及防护环焊接一起，金属导压管一端与底座焊接一起，另一端经陶瓷垫片，陶瓷环及陶瓷帽与半杯体中的玻璃烧结在一起，这样固定测量膜片的杯体就与其两侧的防护环绝缘了，起到了隔离电信号的作用，当被测压力分别作用到差动电容膜盒两侧的隔离膜片上时，膜盒腔内的硅油通过金属导压管，以液体传压形式传递到中间测量膜片两侧，既保持差动电容膜盒工作原理的不变。膜盒是经其两侧的防护环与变送器的金属外壳连接的，因此本结构的发明解决了电容式差压变送器的传感元件(膜盒)与电容式差压变送器的金属外壳及大地需要隔离悬浮的问题，大大提高了电容式差压变送器的抗干扰能力及稳定性。

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的描述。

图1是本发明的结构视图。

图2是本发明的图1A部的局部放大图(图中的结构为原结构不变)。

图中：1、22半杯体，2、23绝缘体，3、25陶瓷帽，4、24底座，5、27金属导压管，6、26陶瓷环，7、34防护环，8、9、10、11、12、13焊接点，14、33镀导电体层，15、22镀绝缘防护层，16、32玻璃，17中间测量膜片，18、29隔离膜片，19、28硅油；20、21充油管及引出线。

图中焊接点9的前端为金属导线引出。

具体实施方式

实施例1：

请参附图，在底座4、24与半杯体1、22的中间粘贴有绝缘体2、23，底座的外端中间固定有隔离膜片18、29，其两头固定有防护环7、34；半杯体的中间固定连接有玻璃16、32，玻璃内腔为空心，空心的中心为中间测量膜片17，中间测量膜片的周界固定在两边的半杯体上，由焊接在半杯体上的金属导线引出；底座、绝缘体、半杯体和玻璃之间在其中心设置有金属导压管5、27，玻璃的中心内腔中、隔离膜片与底座之间、金属导压管内及陶瓷帽3、25内设置有硅油19、28；金属导压管在穿过半杯体的部分其外端设置有与半杯体固定连接的陶瓷环6、26，金属导压管在穿过玻璃的头部设置有固定的陶瓷帽。

本实施例利用绝缘材料陶瓷等电容式差压变送器的传感元件(膜盒)与电容式差压变送器的金属外壳隔离悬浮结构.图1所示：在两边底座(图1中424)与半杯体(图1中1  22)间分别粘贴入绝缘材料陶瓷垫片(图1中2  23)，底座的另一边与隔离膜片(图1中18  29)及防护环(图1中7  34)焊接一起，金属导压管(图1中5  27)一端与底座焊接一起，另一端经陶瓷垫片，陶瓷环(图1中626)及陶瓷帽(图1中3  25)与半杯体中的玻璃(图1中16  31)烧结在一起，这样固定测量膜片的杯体就与其两侧的防护环(图1中7  34)绝缘了，起到了隔离电信号的作用，当被测压力分别作用到差动电容膜盒两侧的隔离膜片上时，膜盒腔内的硅油通过金属导压管，以液体传压形式传递到中间测量膜片两侧，既保持差动电容膜盒工作原理的不变。膜盒是经其两侧的防护环与变送器的金属外壳连接的，因此本结构解决了电容式差压变送器的传感元件与电容式差压变送器的金属外壳及大地需要隔离悬浮的问题，大大提高了电容式差压变送器的抗干扰能力及稳定性。

Claims (4)

1.一种差动电容膜盒的悬浮结构，其特征是：在底座与半杯体的中间粘贴有绝缘体，底座的外端中间固定有隔离膜片，其两头固定有防护环；半杯体的中间固定连接有玻璃，玻璃内腔为空心，空心的中心为中间测量膜片，中间测量膜片的周界固定在两边的半杯体上，由焊接在半杯体上的金属导线引出；底座、绝缘体、半杯体和玻璃之间在其中心设置有金属导压管，玻璃的中心内腔中、隔离膜片与底座之间、金属导压管内及陶瓷帽内设置有硅油；金属导压管在穿过半杯体的部分其外端设置有与半杯体固定连接的陶瓷环，金属导压管在穿过玻璃的头部设置有固定的陶瓷帽。

2.根据权利要求1所述的一种差动电容膜盒的悬浮结构，其特征是：所述的底座与隔离膜片及防护环是用焊接的方法连接固定的；其中隔离膜片是夹在底座与防护环的中间。

3.根据权利要求1所述的一种差动电容膜盒的悬浮结构，其特征是：所述的玻璃的中心内腔表面上从里至外分别镀有导电体层和镀绝缘防护层。

4.根据权利要求1所述的一种差动电容膜盒的悬浮结构，其特征是：所述的陶瓷环、陶瓷帽与半杯体及玻璃是利用现有生产工艺烧结在一起的。

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