CN105699000A - 非对称波纹传压组件制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开了非对称波纹传压组件的制作方法，其特征是，该组件包含波纹膜片、球冠形基座，其制造方法包括波纹膜片成型、球形基座设计加工、膜片与基座焊接、泄漏检测、位移测试等。高精度的球冠形基座设计其轮廓度小于0.008mm，采用精密定位激光焊接，焊缝位置在膜片起波位置以外1.5±0.5mm处，且膜片于基座焊接后的同轴度小于0.05mm，在加压2KPa的情况下，其中心位移达到0.7±0.1mm。该组件实现了波纹膜片于基座的完美贴合，并最大限度减少充灌液量，该组件减小了高、低温时膜片对感压系统的附加作用力，并保证了其在高温时有足够位移，低温时有足够响应范围。
Description
技术领域
本发明涉及智能压力变送器领域，特别涉及非对称波纹传压组件。
背景技术
智能压力变送器是工业自动化控制领域中十分重要的过程测量仪表，它通过感压部件将被测介质的压力传送给其测量单元，再将信号转化输出为标准信号。其广泛引用于流体压力、流量、液位、密度等参数的测量。压力变送器分为电气部件、测量单元以及传压部件等几个关键单元。传压组件由波纹膜片和基座组成，传压组件与膜盒体装配后，由波纹膜片感压再经由充灌液传递压力，最终实现对压力测量。传压组件的优良将直接影响压力变送器的性能。被测压力施加在感压膜片上，由于膜片的刚性特性，在外部温度变化时又导致充灌液体的体积发生变化，会影响温度指标。具体来说，温度升高时由于充灌液膨胀，导致膜片外移，膜盒鼓胀；温度降低时充灌液收缩，膜片内收，膜片触底。膜片外移，会造成膜片产生的附加压力作用传感器，导致传感器输出变化；膜片内收时，也是同样的道理。如果充灌液过多则会导致膜片在较高环境温度上发生塑性形变，导致传压系统失效，反之如果设计充油不够时，会导致传感器在低温时无足够的响应范围以至于无法满量程输出。针对这些问题，设计了波纹型膜片以及球冠形仿形基座，并采用非对称加工方法保证了本压变组件在高温时有较大的位移，在低温时有足够的响应范围。
发明内容
为了减小高、低温时膜片对感压系统的附加作用力，并保证其在高温时有足够位移，低温时有足够响应范围，设计加工了波纹型膜片以及球冠形仿形基座，并采用无压边激光焊接的方式实现了非对称传压组件的加工制造。
本发明的技术方案：非对称传压组件的加工制造包含，波纹膜片成型、球形基座设计加工、膜片与基座焊接、泄漏检测、位移测试。与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了波纹膜片于基座的完美贴合，并最大限度减少充灌油量，与对称传压结构相比，在相同的压力下实现了较大的位移即减小了组件的刚度，同理减小了充灌液同等膨胀的情况下膜片对充灌液的反作用力。以2KPa压力为例，对称型组件中心位移为0.3mm左右，非对称组件可以达到0.7mm，换句话说，在对称组件变化到0.3mm时，膜片对于充灌液的反作用力为2KPa，而在非对称系统中，该力将只有2×(0.3／0.7)KPa，不到原系统的1/2。由此，实现了高、低温时膜片对感压系统的附加作用力减小，并保证了其在高温时有足够位移，低温时有足够响应范围。
附图说明
图1非对称波纹传压组件结构图。
图中1为球冠形基座，2为焊缝，3为起波位置4为波纹膜片，5为充灌液6为密封孔7为传压孔。
具体实施方式：
波纹膜片成型。外圆直径66mm，起波直径60mm，膜片厚度0.08mm。成型压力35MPa±100KPa，保持时间30秒。
基座加工，球冠形基座波纹轮廓度小于0.008mm。
波纹膜片与基座精密定位激光焊接成传压组件，焊缝取膜片起波位置以外的1.5±0.5mm。膜片与基座同轴度小于0.05mm。
氦质谱检漏测试，要求漏率1X10-9保证焊接气密性。
压力与位移测试，加2KPa的压力，测量组件上膜片的中心位移变化，中心位移达到0.7±0.1mm。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.非对称波纹传压组件制作方法，包含：
波纹膜片成型，外圆直径66mm，起波直径60mm，膜片厚度0.08mm；成型压力35MPa±100KPa，保持时间30秒。
2.基座加工，球冠形基座波纹轮廓度小于0.008mm。
3.波纹膜片与基座精密定位激光焊接成传压组件，焊缝取膜片起波位置以外的1.5±0.2mm；膜片于基座同轴度小于0.05mm。
4.氦质谱检漏测试，要求漏率1X10-9保证焊接气密性。
5.压力与位移测试，加2KPa的压力，测量组件上膜片的中心位移变化，中心位移达到0.7±0.1mm左右。
6.根据权利要求1所述的非对称波纹传压组件制作方法在于：2中球冠形基座设计及其轮廓度小于0.008mm；3中采用精密定位激光焊接焊缝在膜片起波位置以外1.5±0.2mm处，且膜片于基座的同轴度小于0.05mm；5中在加压2KPa的情况下测量组件上膜片的中心位移变化，中心位移达到0.7±0.1mm左右。
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