CN105513892A - 一种改进型压力报警器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改进型压力报警器，属于机械技术领域。它解决了现有压力报警器容易受损的问题。本改进型压力报警器包括：端钮；接头，套设在端钮一端并与端钮合围形成空腔；波纹管，用于容纳流体，波纹管设置在空腔内并与接头固连；挡板，设置在端钮与接头之间且挡板分别与端钮、接头紧密相连；开关座，穿设在挡板上，在开关座上设置有触点，检测时，波纹管在流体推动下发生位移并推动开关座，使得触点远离挡板。本发明具有不易损坏且使用寿命长的优点。

Description

一种改进型压力报警器
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种改进型压力报警器，特别是一种压力过低报警器。
背景技术
报警器是以声音、光、气压等形式来提醒或警示某些事件的发生，以便人们及时采取相应的措施进行解决。报警器经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域，与社会生产密不可分。
报警器种类较多，不同领域、不同检测目的都有相应的报警器，常见的报警器有压力报警器，压力报警器在监测到气体或液体的压力超过上限报警值、低于下限报警值、超出上限与下限设定的区间报警值时，会立即鸣笛报警。
现有的压力报警器大都采用膜片来作为流体等被测物体施加作用力的载体，由于安装在压力报警器内的膜片往往比较薄，容易受损，流体进入报警器内部，损坏内部零件，从而导致报警器失效，使用寿命短，需要频繁地更换报警器。
综上所述，为解决现有压力报警器结构上的不足，需要设计一种设计合理、不易损坏且使用寿命长的改进型压力报警器。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种设计合理、不易损坏且使用寿命长的改进型压力报警器。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种改进型压力报警器，包括：
端钮；
接头，套设在端钮一端并与端钮合围形成空腔；
波纹管，用于容纳流体，所述波纹管设置在空腔内并与接头固连；
挡板，设置在端钮与接头之间且挡板分别与端钮、接头紧密相连；
开关座，穿设在挡板上，在开关座上设置有触点，检测时，波纹管在流体推动下发生位移并推动开关座，使得触点远离挡板。
在上述的一种改进型压力报警器中，在开关座靠近端钮一端套设有触板，所述触点设置在触板上且触点面朝挡板设置。
在上述的一种改进型压力报警器中，在挡板上外接有蜂鸣器以及警示灯。
在上述的一种改进型压力报警器中，接头远离端钮一端贯穿开设有与波纹管联通且用于导入流体的通道。
在上述的一种改进型压力报警器中，所述波纹管与接头密封连接。
在上述的一种改进型压力报警器中，在端钮远离接头一端密封连接有螺钉，螺钉的头部部分伸入空腔且在螺钉的头部套设有安装座，在开关座靠近端钮一端还套设有弹簧，弹簧一端与触板固连，另一端与安装座固连。
在上述的一种改进型压力报警器中，在接头与端钮的连接处密封涂覆有密封胶。
在上述的一种改进型压力报警器中，所述波纹管由锡青铜合金制成，所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：10～20份，P：10～15份，Zn：5～10份，Al：0.03～0.06份，PbS：3.5～5.5份，B：0.2～1份，Ce：0.20～0.45份，Cu：85～95份。
本发明中波纹管采用锡青铜合金材料制成，其中P的含量较高，有利于提高疲劳强度、弹性与耐磨性；PbS的加入能够细化晶粒，控制冷加工前的晶粒大小，有利于提高产品的弹性模量以及疲劳强度等；B和稀土元素Ce的加入均能细化铅质点，使之分布均匀，以改善含铅锡青铜的组织、铸造和力学性能，除此之外，稀土元素Ce的加入还可以提高锡青铜的弹性性能，从而提高产品的质量。
在上述的一种改进型压力报警器中，所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：15份，P：12份，Zn：7份，Al：0.05份，PbS：4.5份，B：0.6份，Ce：0.35份，Cu：90份。
在上述的一种改进型压力报警器中，所述波纹管的制备方法如下：
按照上述波纹管的锡青铜合金组成成分及其重量百分比选择合金材料，将合金材料放入坩埚，快速加热至1400～1500℃进行熔炼，保温25～30min，使合金充分溶解；
将熔炼后的合金进行铸坯，在温度900～950℃，保温时间75～85min时对合金进行挤压；
合金冷变形加工；
在温度300～400℃下，进行多次退火；
合金拉伸处理；
将拉伸后的成品进行钝化处理，时间30～60s。
锡青铜合金常用作弹性元件，是不可进行热处理强化的铜合金之一，但是锡青铜合金具有良好的冷加工性，且热加工性良好，有足够的强度、弹性、耐磨性、抗磁性和抗微塑性变形能力。
因此，对锡青铜合金进行熔炼、铸坯之后，对锡青铜合金进行冷变形加工，强烈的冷变形能使合金内部组织结构和材料性能上产生各向异性，形成强化机理，然后进行退火工艺，去除因冷变形加工带来的内部组织应力，稳定组织和尺寸，使锡青铜合金获得足够高的强度性能和弹性性能。
钝化处理是将金属与氧化性介质发生反应，在金属表面生成非常薄的一层致密的、覆盖性能好且能坚固地附在金属表面上的钝化膜。从而把金属与腐蚀介质完全隔开，防止金属与腐蚀介质直接接触，使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。
本发明中，对锡青铜合金进行钝化处理，能够进一步提高锡青铜合金的防腐蚀性。
在上述的一种改进型压力报警器中，退火温度为360℃。
与现有技术相比，本发明结构简单、设计合理；波纹管具有良好的弹性，测试的灵敏度高；此外波纹管还具有耐高压、耐腐蚀、不易老化的特性，密封性好、不易损坏且使用寿命长。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。
图中，10、接头；11、入口端；12、通道；20、端钮；21、螺钉；30、波纹管；40、挡板；50、开关座；60、触板；61、触点；71、安装座；72、弹簧；80、密封胶。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本改进型压力报警器包括：
端钮20；
接头10，套设在端钮20一端并与端钮20合围形成空腔；
波纹管30，用于容纳流体，波纹管30设置在空腔内并与接头10固连；
挡板40，设置在端钮20与接头10之间且挡板40分别与端钮20、接头10紧密相连；
开关座50，穿设在挡板40上，在开关座50上设置有触点61，检测时，波纹管30在流体推动下发生位移并推动开关座50，使得触点61远离挡板40。
现有的压力报警器大都采用膜片来作为流体等物质施加作用力的载体，由于安装在压力报警器内的膜片往往比较薄，在压力作用下容易损坏，使得流体进入报警器内部，损坏内部零件。从而导致报警器失效，使用寿命短，需要频繁地更换报警器。
针对上述问题，本发明设计了一种改进型压力报警器，采用波纹管30的设置，其中波纹管30采用锡青铜材料制成。一方面，波纹管30的耐压性以及耐腐蚀性比较好，零件不易损坏，可以长期进行检测，使用寿命长；另一方面，波纹管30具有良好的弹性，流体压力作用在波纹管30上时，波纹管30的形变比较明显，有利于增强压力检测的灵敏度，检测效果好。
进一步地，本发明是用于检测流体压力是否过低的压力报警器，检测时，流体进入波纹管30内，对波纹管30内壁产生一定的压力，使得波纹管30朝着开关座50移动并推动开关座50一起移动，从而使开关座50上的触点61远离挡板40。此时报警器处于正常状态，流体的压力值处于合格的范围。
若流体的压力太低，无法促使波纹管30将开关座50上的触点61与挡板40脱离，则触点61与挡板40接触并导通，此时报警器开始报警。
优选地，在开关座50靠近端钮20一端套设有触板60，触点61设置在触板60上且触点61面朝挡板40设置。
具体地，触点61设置在触板60上，触板60套设在开关座50上。触板60的设置便于安装触点61，触点61面朝挡板40设置则方便在触板60靠近挡板40时与挡板40接触导通。
进一步优选地，在挡板40上外接有蜂鸣器(图中未示出)以及警示灯(图中未示出)。值得一提的是，挡板40设置为金属板，检测时，挡板40上外接有蜂鸣器和警示灯，当触点61与挡板40导通时，伴随着外接蜂鸣器的鸣叫，警示灯同时闪亮，进而提醒操作人员。
优选地，接头10远离端钮20一端贯穿开设有与波纹管30联通且用于导入流体的通道12。
接头10远离端钮20一端为入口端11，在入口端11贯穿开设有与波纹管30联通的通道12，流体由通道12进入波纹管30。
入口端11的外周侧面上开设有螺纹，便于与设备相连，同时能够保证密封性。流体经由通道12进入波纹管30，进一步地，波纹管30与接头10密封连接，可以避免流体从波纹管30与接头10之间的空隙中泄漏至空腔，进而损坏零部件。
本实施例中波纹管30与接头10之间优选采用锡焊连接，连接紧密，密封性好。在保证密封性与连接牢固的情况下，也可采用其他方式对波纹管30与接头10进行连接。
优选地，在端钮20远离接头10一端密封连接有螺钉21，螺钉21的头部部分伸入空腔且在螺钉21的头部套设有安装座71，在开关座50靠近端钮20一端还套设有弹簧72，弹簧72一端与触板60固连，另一端与安装座71固连。
端钮20呈中空设置，为了保证报警器的内部环境，端钮20一端与接头10连接，另一端嵌设有导套，螺钉21穿设在导套上。
弹簧72的设置可以给波纹管30一个反向的力，防止流体压力过大，损坏零部件。
安装座71的设置便于弹簧72的安装，弹簧72一端与触板60固连，另一端与安装座71固连，是为了避免在长时间的检测工作中，弹簧72发生偏移，影响相关工作的进行。
进一步优选地，在接头10与端钮20的连接处密封涂覆有密封胶80。密封胶80的涂覆也是为了保证密封性，避免流体泄漏，对外部环境造成影响。
优选地，波纹管30由锡青铜合金制成，锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：10～20份，P：10～15份，Zn：5～10份，Al：0.03～0.06份，PbS：3.5～5.5份，B：0.2～1份，Ce：0.20～0.45份，Cu：85～95份。
实施例1
锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：10份，P：15份，Zn：10份，Al：0.03份，PbS：5.5份，B：1份，Ce：0.20份，Cu：85份。
将上述原料放入坩埚，快速加热至1420℃进行熔炼，保温26min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度900℃，保温时间78min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间30s。
实施例2
锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：20份，P：10份，Zn：5份，Al：0.06份，PbS：3.5份，B：0.2份，Ce：0.45份，Cu：95份。
将上述原料放入坩埚，快速加热至1500℃进行熔炼，保温30min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度920℃，保温时间85min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间60s。
实施例3
锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：15份，P：12份，Zn：7份，Al：0.05份，PbS：4.5份，B：0.6份，Ce：0.35份，Cu：90份。
将上述原料放入坩埚，快速加热至1480℃进行熔炼，保温28min，使合金充分溶解；将熔炼后的合金进行铸坯，在温度950℃，保温时间82min时对合金进行挤压；然后对合金进行冷变形加工；接着在温度360℃下，合金进行多次退火；最后对合金进行拉伸处理并将拉伸后的成品进行钝化处理，时间45s。
对比例1
锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：9份，P：17份，Zn：12份，Al：0.02份，B：1.2份，Ce：0.18份，Cu：83份。其他与实施例3中相同，此处不再赘述。
对比例2
锡青铜合金由以下重量份数成分组成：Sn：22份，P：9份，Zn：3份，Al：0.07份，PbS：3.4份，B：0.1份，Cu：96份。其他与实施例3中相同，此处不再赘述。
本发明还对锡青铜的成品(波纹管)进行弹性、抗拉、耐腐蚀等性能的测试，其中，在对波纹管的耐腐蚀测试中，将各种组分加工而成的波纹管分别浸入3％NaCl溶液进行浸泡实验，浸泡时间450h，之后将波纹管取出除去腐蚀产物，然后将波纹管用清水清洗干净并烘干。最后根据质量损失法计算腐蚀速率，得到以下结果：
表1实施例1-3及对比例1-2中波纹管的性能测试结果
综上所述，本发明中采用配伍合理的锡青铜合金制作波纹管30，使波纹管30具有良好的弹性、耐压性且抗腐蚀性好，从而提高波纹管30的使用寿命。
本改进型压力报警器在初始状态下，流体经由通道12进入波纹管30，对波纹管30产生一定的压力，推动开关座50移动使得触点61远离挡板40。当流体压力过低时，则无法推动开关座50移动，触点61与挡板40接触导通，蜂鸣器鸣叫同时警示灯闪亮。整个报警器设计合理，检测方便，且检测效果好。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种改进型压力报警器，其特征在于，包括：
端钮；
接头，套设在端钮一端并与端钮合围形成空腔；
波纹管，用于容纳流体，所述波纹管设置在空腔内并与接头固连；
挡板，设置在端钮与接头之间且挡板分别与端钮、接头紧密相连；
开关座，穿设在挡板上，在开关座上设置有触点，检测时，波纹管在流体推动下发生位移并推动开关座，使得触点远离挡板。
2.根据权利要求1所述的一种改进型压力报警器，其特征在于，在开关座靠近端钮一端套设有触板，所述触点设置在触板上且触点面朝挡板设置。
3.根据权利要求1所述的一种改进型压力报警器，其特征在于，在挡板上外接有蜂鸣器以及警示灯。
4.根据权利要求1所述的一种改进型压力报警器，其特征在于，接头远离端钮一端贯穿开设有与波纹管联通且用于导入流体的通道。
5.根据权利要求1所述的一种改进型压力报警器，其特征在于，所述波纹管与接头密封连接。
6.根据权利要求2所述的一种改进型压力报警器，其特征在于，在端钮远离接头一端密封连接有螺钉，螺钉的头部部分伸入空腔且在螺钉的头部套设有安装座，在开关座靠近端钮一端还套设有弹簧，弹簧一端与触板固连，另一端与安装座固连。
7.根据权利要求1所述的一种改进型压力报警器，其特征在于，在接头与端钮的连接处密封涂覆有密封胶。
8.根据权利要求1所述的一种改进型压力报警器，其特征在于，所述波纹管由锡青铜合金制成，所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：10～20份，P：10～15份，Zn：5～10份，Al：0.03～0.06份，PbS：3.5～5.5份，B：0.2～1份，Ce：0.20～0.45份，Cu：85～95份。
9.根据权利要求8所述的一种改进型压力报警器，其特征在于，所述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn：15份，P：12份，Zn：7份，Al：0.05份，PbS：4.5份，B：0.6份，Ce：0.35份，Cu：90份。
10.根据权利要求8所述的一种改进型压力报警器，其特征在于，所述波纹管的制备方法如下：
按照上述波纹管的锡青铜合金组成成分及其重量百分比选择合金材料，将合金材料放入坩埚，快速加热至1400～1500℃进行熔炼，保温25～30min，使合金充分溶解；
将熔炼后的合金进行铸坯，在温度900～950℃，保温时间75～85min时对合金进行挤压；
合金冷变形加工；
在温度300～400℃下，进行多次退火；
合金拉伸处理；
将拉伸后的成品进行钝化处理，时间30～60s。
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