CN108151951A - 变送器膜片防高压力冲击及防冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述装置包括防冻组件和防冲击组件，所述防冻组件和防冲击组件之间通过联通管和接头连接，所述防冲击组件包括防冲击装置外壳、设置在外壳内部的引压管线、引压套管、推力转换机构、高低压切换机构以及位置检测机构，所述引压管线设置在引压套管内，所述推力转换机构上方连接位置检测机构，下方连接高低压切换机构；该装置结构简单、操作方便，实现了高压力来时正常测量管道的切断作用，保证了变送器膜片的安全。

Description

变送器膜片防高压力冲击及防冻装置

技术领域

本发明涉及一种装置，具体涉及一种变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，属于机械电仪控制装置技术领域。

背景技术

目前，仪表测量变送器在生产工艺测量系统中应用极为普遍，它是一种将压力，流量，液位，等物理量转换为电量送至控制系统的信号转换仪表，从应用实绩来看，压力变送器经常由于工况发生突变，或安装在水泵，油泵出口处的表计，在泵突然启动的一瞬间，介质压力突然升高超过变送器测量范围，极易导致测量膜片损坏，DCS画面上显示坏点，严重影响整个工艺的安全运行。在极端寒冷天气，安装在室外的压力变送器测量管线在零下低温下，也会发生膜片冻坏的故障现象，直接导致测量显示坏点。通过本专利技术的应用，当被测介质压力突然升高，本技术装置可迅速切断变送器导压管线，保护膜片不受损，同时采样信号保持电路打通，原先的变送器送至DCS控制系统的线路闭锁，测量管线闭锁前的正常信号无扰动切换送终DCS控制系统，保证工艺的正常运行。在零下极端天气，本技术装置还可通过恒温加热确保变送器测量膜片前的引压管线不受冻，切断受冻通道，保证膜片安全。因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，该装置结构简单、操作方便，实现了高压力来时正常测量管道的切断作用，保证了变送器膜片的安全。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述装置包括防冻组件和防冲击组件，所述防冻组件和防冲击组件之间通过联通管和接头连接。

作为本发明的一种改进，所述防冲击组件包括防冲击装置外壳、设置在外壳内部的引压管线、引压套管、推力转换机构、高低压切换机构以及位置检测机构，所述引压管线设置在引压套管内，所述推力转换机构上方连接位置检测机构，下方连接高低压切换机构。

作为本发明的一种改进，所述推力转换机构包括横向推杆，方形板，活动连杆以及垂直推杆，所述活动连杆在方形板上活动安装，活动连杆与垂直推杆活动安装。

作为本发明的一种改进，所述高低压切换机构包括介质流通腔体，介质流通V型腔口，V型密封堵头以及介质密封件，垂直推杆在固定支架之间限位，保证推杆做垂直上下运动，垂直推杆嵌入安装在介质流通腔体顶部的介质密封件之间，V型密封堵头与垂直推杆刚性连接，介质流通腔体内部安装介质流通V型腔口。

作为本发明的一种改进，所述位置检测机构包含限位开关支架和限位开关，所述限位开关设置在限位开关支架上。

作为本发明的一种改进，所述防冲击装置外壳设置为圆柱形筒体结构，防冲击装置外壳与内壁之间填充保温材料。

作为本发明的一种改进，所述引压套管与引压管固定连接，引压套管内部上下壁口安装密封滑槽，在上下两组滑槽之间加装活塞，活塞与横向推杆刚性连接，在活塞与引压套管之间加装抗压弹簧，横向推杆与方形板通过接头活动安装，方形板与防冲击装置圆柱形筒体内壁通过支架活动安装，导压管接头与引压管联通延伸安装至防冲击装置外壳外部，方便与被测量介质管线连接安装。

作为本发明的一种改进，所述防冻组件包括防冻装置外壳，以及设置在外壳内部的回型加热引压管，正加热棒以及负加热棒，其中堵头螺丝与防冻装置外壳联通安装，正负加热棒与防冻装置外壳嵌入密封安装，变送器接口延伸安装至防冻装置外端一侧。

作为本发明的一种改进，所述引压套管底端一侧加装测量管线与介质流通腔体联通，介质流通腔体出口处加装联通管与防冻装置接通。

作为本发明的一种改进，所述防冻装置外壳设置为圆柱形筒体，筒体外壳与内壁之间填充保温材料，防止热量散失。

相对于现有技术，本发明具有如下优点，1）该技术方案结构设计巧妙紧凑，弹簧，推杆，活动方形板，V型堵头的巧妙组合应用，实现了高压力来时正常测量管道的切断作用，保证了变送器膜片的安全；2）S型介质流通腔体的设计，不但实现了高压力切换，同时起到压力缓冲的作用；3）该技术方案采用保持电路的设计，保证了控制信号不中断，确保控制系统稳定运行；4）该技术方案利用密封容器对采用管线进行恒温加热，保证进变送器前的导压管线不受冻，确保变送器测量膜片不被低温冻坏；5）本装置设计巧妙，成本交底，便于制作，值得同行业，相关专业推广应用。

附图说明

图1为本发明装置整体结构示意图；

图2为现场布置示意图；

图3为电路结构示意图；

图中：1、导压管接头，2、防冲击装置外壳，3、引压管，4、引压套管，5、活塞，6、密封滑槽，7、抗压弹簧，8、横向推杆，9、支架，10、方形板，11、限位开关支架，12、限位开关，13、垂直推杆，14、防冻装置外壳，15、堵头螺丝，16、回型加热引压管，17、变送器接口，18、正加热棒，19、有机硅油，20、负加热棒，21、接头，22、联通管，23、介质流通腔体，24、介质流通V型腔口，25、V型密封堵头，26、介质密封件，27、固定支架，28、活动连杆，29、测量管线，31、变送器，32、防冻组件，33、防冲击组件，34、二次门，35、导压管，36、一次门，37、介质工艺管道。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1，变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，所述装置包括防冻组件和防冲击组件，所述防冻组件和防冲击组件之间通过联通管和接头连接，所述防冲击组件包括防冲击装置外壳、设置在外壳内部的引压管线、引压套管4、推力转换机构、高低压切换机构以及位置检测机构，所述引压管线设置在引压套管内，所述推力转换机构上方连接位置检测机构，下方连接高低压切换机构，所述推力转换机构包括横向推杆8，方形板10，活动连杆28以及垂直推杆13，所述活动连杆28在方形板10上活动安装，活动连杆28与垂直推杆13活动安装，所述高低压切换机构包括介质流通腔体23，介质流通V型腔口24，V型密封堵头25以及介质密封件26垂直推杆13在固定支架27之间限位，保证推杆做垂直上下运动，垂直推杆13嵌入安装在介质流通腔体23顶部的介质密封件26之间，V型密封堵头25与垂直推杆13刚性连接，介质流通腔体23内部安装介质流通V型腔口24，所述位置检测机构包含限位开关支架11和限位开关12，所述限位开关设置在限位开关支架上，所述防冲击装置外壳设置为圆柱形筒体结构，防冲击装置外壳与内壁之间填充保温材料，所述引压套管4与引压管3固定连接，引压套管内部上下壁口安装密封滑槽6，在上下两组滑槽之间加装活塞5，活塞5与横向推杆8刚性连接，在活塞5与引压套管4之间加装抗压弹簧7，横向推杆8与方形板10通过接头活动安装，方形板10与防冲击装置圆柱形筒体内壁通过支架9活动安装，导压管接头1与引压管3联通延伸安装至防冲击装置外壳2外部，方便与被测量介质管线连接安装，所述防冻组件包括防冻装置外壳，以及设置在外壳内部的回型加热引压管16，正加热棒18以及负加热棒20，其中堵头螺丝15与防冻装置外壳14联通安装，正负加热棒与防冻装置外壳14嵌入密封安装，变送器接口17延伸安装至防冻装置外端一侧，所述引压套管4底端一侧加装测量管线29与介质流通腔体联通，介质流通腔体出口处加装联通管22与防冻装置接通，所述防冻装置外壳设置为圆柱形筒体，筒体外壳与内壁之间填充保温材料，防止热量散失。

工作原理：参见图1，如图2所示，防冲击组件33和防冻组件32依次安装在变送器测量管线上。

如图1所示，测量介质管线与导压管接头1丝口连接，变送器接口17与变送器丝口连接，（如变送器量程0-10公斤，则抗压弹簧伸缩力选型为大于9.5公斤动作，比变送器量程上线低一点为了保护变送器测量膜片，及时关闭正常测量通道）正常压力测量情况下，即被测介质压力在变送器测量范围之内时，此时被测介质压力不足以克服抗压弹簧的伸缩力，介质在防冲击装置中经由测量管线29，再经过S型介质流通腔体内部的V型腔口，经过联通管到达防冻装置回型加热引线管，再通过变送器接头连接至测量变送器设备。这样测量变送器可将正常的介质压力信号送至DCS控制系统。

当被测介质由于种种原因发生压力突然升高超过变送器测量范围，此时高压力迅速克服抗压弹簧的伸缩力，推动活塞，带动横向连杆位移，此时方形板带动活动连杆动作，垂直连杆带动密封堵头迅速切断S型介质流通腔体内部的V型腔口，正常测量管线被切断，高介质压力不会传递到变送器接口处，保护了变送器测量膜片不被冲击。此时，由于方形板的动作，限位开关常开触点闭合，24V继电器线圈得电，一路常开触点闭合，一路常闭触点打开，正常测量信号切断，（由于正常测量导压管线被切断，信号失真）信号采样保持电路的输出线路打通，将高压力突变之前的正常测量信号送至DCS控制系统保证生产稳定运行。

由于季节和气温的影响，当变送器周围环境温度降至零下，为了保护变送器测量膜片不被冻坏，通过电加热棒对装置内部的充满有机硅油恒温加热，保证回型加热引压管线内的被测介质不会结冰，由于回型加热管线出口与变送器接口最接近，通过热量传递，这样可充分确保变送器膜片不会被冻坏。

如图3所示，压力变送器PT输出信号送至信号隔离器P/N,信号隔离器输出两路信号，一路经继电器常闭触点K3,K4送至DCS控制系统，一路经由信号采用保持电路S/H。采用保持器的输出经继电器常开触点K1,K2送至DCS控制系统。当压力突然超限，活塞带动横向推杆动作，垂直推杆向下迅速切断介质流通管线，此时方形板的动作触发限位开关触点闭合，24V继电器线圈得电，一路常闭触点K3,K4断开，即正常变送器测量信号线路切断；一路常开触点闭合，即信号采用保持电路输出联通，信号采用保持器将高压力突变前的正常测量信号送至DCS控制系统保证生产正常稳定运行。

综上所述，该技术方案置通过弹簧，推杆，活动方形板，V型堵头的巧妙组合应用，实现了高压力来时正常测量管道的切断作用，保证了变送器膜片的安全。S型介质流通腔体的设计，不但实现了高压力切换，同时起到压力缓冲的作用。采用保持电路的设计，保证了控制信号不中断，确保控制系统稳定运行。该技术方案还进一步利用密封容器对采用管线进行恒温加热，保证进变送器接口前的导压管线不受冻，确保变送器测量膜片不被低温冻坏。本装置设计巧妙，结构简单，便于制作，值得同行业，相关专业推广应用。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (10)

1.一种变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述装置包括防冻组件和防冲击组件，所述防冻组件和防冲击组件之间通过联通管和接头连接。

2.根据权利要求1所述的变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述防冲击组件包括防冲击装置外壳、设置在外壳内部的引压管线、引压套管、推力转换机构、高低压切换机构以及位置检测机构，所述引压管线设置在引压套管内，所述推力转换机构上方连接位置检测机构，下方连接高低压切换机构。

3.根据权利要求1所述的变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述推力转换机构包括横向推杆，方形板，活动连杆以及垂直推杆，所述活动连杆在方形板上活动安装，活动连杆与垂直推杆活动安装，所述方形板与防冲击装置内壁通过支架活动安装。

4.根据权利要求3所述的变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述高低压切换机构包括介质流通腔体，介质流通V型腔口，V型密封堵头以及介质密封件，垂直推杆在固定支架之间限位，保证推杆做垂直上下运动，垂直推杆嵌入安装在介质流通腔体顶部的介质密封件之间，V型密封堵头与垂直推杆刚性连接，介质流通腔体内部安装介质流通V型腔口。

5.根据权利要求4所述的变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述位置检测机构包含限位开关支架和限位开关，所述限位开关设置在限位开关支架上。

6.根据权利要求5所述的变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述防冲击装置外壳设置为圆柱形筒体结构，防冲击装置外壳与内壁之间填充保温材料。

7.根据权利要求6所述的变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述引压套管与引压管固定连接，引压套管内部上下壁口安装密封滑槽，在上下两组滑槽之间加装活塞，活塞与横向推杆刚性连接，在活塞与引压套管之间加装抗压弹簧，横向推杆与方形板通过接头活动安装，方形板与防冲击装置圆柱形筒体内壁通过支架活动安装，导压管接头与引压管联通延伸安装至防冲击装置外壳外部，方便与被测量介质管线连接安装。

8.根据权利要求6或7所述的变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述防冻组件包括防冻装置外壳，以及设置在外壳内部的回型加热引压管，正加热棒以及负加热棒，其中堵头螺丝与防冻装置外壳联通安装，正负加热棒与防冻装置外壳嵌入密封安装，变送器接口延伸安装至防冻装置外端一侧。

9.根据权利要求8所述的变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述引压套管底端一侧加装测量管线与介质流通腔体联通，介质流通腔体出口处加装联通管与防冻装置接通。

10.根据权利要求9所述的变送器膜片防高压力冲击及防冻装置，其特征在于，所述防冻装置外壳设置为圆柱形筒体，筒体外壳与内壁之间填充保温材料，防止热量散失。