CN110411642B - 一种高温压力变送器引压结构及高温压力变送器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高温压力变送器引压结构及高温压力变送器，引压结构包括引压本体和引压柱，引压本体的上部设有测压舱，测压舱内设有压力传感器，引压本体内竖向设置有引压孔，引压孔的上端与测压舱连通，引压孔的下端延伸至引压本体的下端面，且引压孔的下端形成与引压柱相适配的凹槽，引压柱设置在引压孔的下端内，引压柱内设有与引压孔连通的引压前孔。本发明中，高压蒸汽通过引压前孔进入引压孔，在引压孔内冷却并形成冷凝水聚集在引压孔的下部，后续进入的高压蒸汽会自动经过散热片的冷却而降温，这样进入测压舱内的蒸汽温度不会太高，保证了检测精度，结构简单，能承受较高温度的气体检测。
Description
技术领域
本发明涉及压力检测技术领域，尤其涉及一种高温压力变送器引压结构及高温压力变送器。
背景技术
高温型压力变送器要能测量高温介质的压力，首先考虑的就是降温，最关键的是要降低与压力传感器波纹膜片接触部分测量介质的温度，以前常规的办法，压力变送器引压接头加散热片，或引压接头前加装冷凝作用的表弯、或冷凝罐、或加长引压管，都能有效的降低与压力传感器波纹膜片接触部分测量介质的温度，但是当测量介质的温度过高，高温熔体的常用量程为5MPa-35MPa，最小只有5MPa，测量蒸汽压力时，往往常用的压力只有1.6MPa-4.0MPa左右，所以测量量程也无法满足，并且当温度超过120℃时，压力传感器波纹膜片接触部分测量介质的温度还是比较高，高温介质经过压力变送器的引压孔、直接大面积的与压力传感器波纹膜片接触，导致测量结果不准确。如果采用硅钛-蓝宝石的压力变送器、需要进口，国内代理商价格昂贵、是国产价格的八到十倍、而且供货周期还长、货期一般2-3个月。标准型压力变送器正常使用的环境温度范围是-20-80℃、所以测量介质的温度也只能是-20-80℃、即使常规的高温型压力变送器、就是外加散热片的，测量介质最高温度也只能到100℃左右、还需要另外加装冷却作用的表弯、或冷凝罐等、即使温度能再高一点点、但是产品的输出信号温度漂移会更大，这将无法满足准确测量的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种高温压力变送器引压结构及高温压力变送器。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高温压力变送器，包括引压本体和引压柱，所述引压本体的上部设有测压舱，所述测压舱内设有压力传感器，所述引压本体内竖向设置有引压孔，所述引压孔的上端与所述测压舱连通，且所述压力传感器位于所述引压孔上端的上方，所述引压孔的下端延伸至所述引压本体的下端面，且所述引压孔的下端形成与所述引压柱相适配的凹槽，所述引压柱设置在所述引压孔的下端内，所述引压柱内设有与所述引压孔连通的引压前孔，外部高压蒸汽从所述引压前孔进入并经由所述引压孔到达所述测压舱内。
本发明的有益效果是：本发明的高温压力变送器引压结构，外部高压蒸汽通过所述引压前孔进入所述引压孔，在所述引压孔内冷却并形成冷凝水聚集在所述引压孔的下部，这样后续进入的高压蒸汽会自动经过散热片的冷却而降温，这样进入所述测压舱内的蒸汽温度不会太高，从而保证了检测精度，结构简单，并且能承受较高温度的气体检测。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步：所述引压柱包括呈圆柱状的连接部，所述连接部的外壁上设有外螺纹，所述引压孔的下端内壁设有与所述连接部相匹配的内螺纹，所述连接部与所述引压孔的下端螺纹连接，所述引压前孔包括设置在所述连接部内的前段通道，且所述前段通道的下端延伸至所述连接部的下端面，所述前段通道的上端与所述引压孔连通。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述连接部与所述引压孔的下端螺纹连接，可以使得二者牢固连接，并在连接处形成密封环境，保证所述引压孔内形成的冷凝水不会直接滴出，同时，在所述前段通道可以便于外部高温高压蒸汽进入所述引压孔并冷却后到达所述测压舱内，确保测量结果的准确性。
进一步：所述引压柱还包括且呈圆柱状且与所述连接部同轴设置的延伸部，所述延伸部的直径小于所述连接部的直径，且延伸部的外侧壁与所述引压前孔的内侧壁之间留有间隙，所述引压前孔包括位于所述延伸部内的中段通道和后段通道，所述中段通道的下端与所述前段通道的上端连通，且所述中段通道的的上端与所述后段通道的一端连通，所述后段通道的另一端延伸至所述延伸部的一侧侧壁。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述延伸部，可以使得所述延伸部的外侧壁与所述引压前孔的内侧壁之间留有间隙，用于容纳所述引压孔内的冷却水，方便对进入所述引压孔的蒸汽进行充分的冷却，同时，所述后段通道的另一端延伸至所述延伸部的一侧侧壁，这样所述引压前孔在所述延伸部内的部分为弯曲状，可以对高温蒸汽的冲击压力起到缓冲的作用，也可有效的减缓保护压力传感器的波纹膜片受到蒸汽压力的冲击。
进一步：所述凹槽的深度大于所述连接部和延伸部的高度之和，且所述凹槽内位于所述延伸部的上方以及所述延伸部与所述引压前孔的内侧壁之间留有的间隙共同形成用于容纳冷凝液的收容腔。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述凹槽内位于所述延伸部的上方以及所述延伸部与所述引压前孔的内侧壁之间留有的间隙共同形成收容腔，可以用于容纳冷凝液，方便高温高压蒸汽经过冷凝液的冷却后顺利的进入所述引压管道内，并最终到达所述测压舱内。
进一步：所述引压前孔的中段通道与后段通道之间的夹角为90度。
上述进一步方案的有益效果是：通过将所述引压前孔的中段通道与后段通道之间的夹角为90度，可以最大程度的引压前孔的中段通道与后段通道之间的夹角为90度，避免所述压力传感器的波纹膜片受到蒸汽压力的冲击。
进一步：所述引压前孔为圆形通道，且所述引压前孔的前段通道和中段通道的半径相等，且二者的半径均大于所述后段通道的半径。
上述进一步方案的有益效果是：通过将所述引压前孔的前段通道的半径设置为大于所述后段通道的半径，一方面可以对高温高压蒸汽的冲击起到缓冲的作用，另一方面，可以减少刚开始进入所述引压孔内的高温高压蒸汽，避免刚开始入所述引压孔内的高温高压蒸汽直接对压力传感器的波纹膜片造成冲击。
进一步：所述引压本体包括散热本体以及引压接头，所述引压接头设置在所述散热本体的下端，且所述引压接头的外侧壁上设有冷却管道匹配并与外部冷却管道连接的安装螺纹，所述测压舱设置在所述散热本体的上端，所述引压孔的下端延伸至所述引压接头的下端面。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述引压接头与外部冷却管道连通，方便将经过外部冷却管道初步冷却后的蒸汽通入所述引压前孔，进而经由所述引压孔后到达所述测压舱。
本发明还提供了一种高温压力变送器，包括所述的温度压力变送器引压结构。
本发明的高温压力变送器，外部高压蒸汽通过所述引压前孔进入所述引压孔，在所述引压孔内冷却并形成冷凝水聚集在所述引压孔的下部，这样后续进入的高压蒸汽会自动经过散热片的冷却而降温，这样进入所述测压舱内的蒸汽温度不会太高，从而保证了检测精度，结构简单，并且能承受较高温度的介质检测。
附图说明
图1为本发明的高温压力变送器引压结构的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本发明的引压柱的剖视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、引压本体，2、引压柱，3、测压舱，4、压力传感器，5、引压孔，6、引压前孔，7、连接部，8、延伸部，9、收容腔，10、散热本体，11、引压接头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图3所示，一种高温压力变送器引压结构，其特征在于：包括引压本体1和引压柱2，所述引压本体1的上部设有测压舱3，所述测压舱3内设有压力传感器4，所述引压本体1内竖向设置有引压孔5，所述引压孔5的上端与所述测压舱3连通，且所述压力传感器4位于所述引压孔5上端的上方，所述引压孔5的下端延伸至所述引压本体1的下端面，且所述引压孔5的下端形成与所述引压柱2相适配的凹槽，所述引压柱2设置在所述引压孔5的下端内，所述引压柱2内设有与所述引压孔5连通的引压前孔6，外部高压蒸汽从所述引压前孔6进入并经由所述引压孔5到达所述测压舱3内。
本发明的高温压力变送器引压结构，外部高压蒸汽通过所述引压前孔6进入所述引压孔5，在所述引压孔5内冷却并形成冷凝水聚集在所述引压孔5的下部，这样后续进入的高压蒸汽会自动经过冷凝水的冷却而降温，这样进入所述测压舱内的蒸汽温度不会太高，从而保证了检测精度，结构简单，并且能承受较高温度的气体检测。
在本发明提供的一个或多个实施例中，所述引压柱2包括呈圆柱状的连接部7，所述连接部7的外壁上设有外螺纹，所述引压孔5的下端内壁设有与所述连接部7相匹配的内螺纹，所述连接部7与所述引压孔5的下端螺纹连接，所述引压前孔6包括设置在所述连接部7内的前段通道，且所述前段通道的下端延伸至所述连接部7的下端面，所述前段通道的上端与所述引压孔5连通。通过所述连接部7与所述引压孔5的下端螺纹连接，可以使得二者牢固连接，并在连接处形成密封环境，保证所述引压孔5内形成的冷凝水不会直接滴出，同时，在所述前段通道可以便于外部高温高压蒸汽进入所述引压孔5并冷却后到达所述测压舱3内，确保测量结果的准确性。实际中，在所述连接部7的外壁上设有M4×0.7的外螺纹，同时在所述引压孔5的下端内壁与之相匹配的M4×0.7的内螺纹，在所述连接部7内的内设置直径为1.5mm的前段通道。
优选地，在本发明提供的一个或多个实施例中，所述引压柱2还包括且呈圆柱状且与所述连接部7同轴设置的延伸部8，所述延伸部8的直径小于所述连接部7的直径，且延伸部8的外侧壁与所述引压前孔6的内侧壁之间留有间隙，所述引压前孔6包括位于所述延伸部8内的中段通道和后段通道，所述中段通道的下端与所述前段通道的上端连通，且所述中段通道的的上端与所述后段通道的一端连通，所述后段通道的另一端延伸至所述延伸部8的一侧侧壁。通过所述延伸部8，可以使得所述延伸部8的外侧壁与所述引压前孔6的内侧壁之间留有间隙，用于容纳所述引压孔5内的冷却水，方便对进入所述引压孔5的蒸汽进行充分的冷却，同时，所述后段通道的另一端延伸至所述延伸部8的一侧侧壁，这样所述引压前孔6在所述延伸部8内的部分为弯曲状，可以对高温蒸汽的冲击压力起到缓冲的作用，也可有效的减缓保护压力传感器4的波纹膜片受到蒸汽压力的冲击。
实际中，所述延伸部8的直径小于所述连接部7的直径，使得所述延伸部8的外侧壁与所述引压前孔6的内侧壁之间的间隙不超过0.3mm，因为液体表面张力的影响、再加上本身蒸汽压力的作用、所以冷却后的冷凝水不会轻易的往回流、不会直接回流到所述引压柱2下方的蒸汽里面、这样就能长期保证引压孔5内位于所述引压柱2的上方长期都有冷却液的存在。这样就能确保压力传感器的波纹膜片接触到的介质是冷却后的冷凝水,确保传感器的温度不会太高。另外，为了减少刚进入引压孔5内部的高温介质、将引压接头的引压孔后端直接设计为1mm左右、如图示，这样引压孔5内部容留高温介质的空间就不到300立方毫米左右、也就是不到0.3毫升。
在本发明提供的一个或多个实施例中，所述凹槽的深度大于所述连接部7和延伸部8的高度之和，且所述凹槽内位于所述延伸部8的上方以及所述延伸部8与所述引压前孔6的内侧壁之间留有的间隙共同形成用于容纳冷凝液的收容腔9。通过所述凹槽内位于所述延伸部8的上方以及所述延伸部8与所述引压前孔6的内侧壁之间留有的间隙共同形成收容腔9，可以用于容纳冷凝液，方便高温高压蒸汽经过冷凝液的冷却后顺利的进入所述引压管道5内，并最终到达所述测压舱3内。
优选地，在本发明提供的一个或多个实施例中，所述引压前孔6的中段通道与后段通道之间的夹角为90度。通过将所述引压前孔6的中段通道与后段通道之间的夹角为90度，可以最大程度的引压前孔6的中段通道与后段通道之间的夹角为90度，避免所述压力传感器4的波纹膜片受到蒸汽压力的冲击。
更优先地，在本发明提供的一个或多个实施例中，所述引压前孔6为圆形通道，且所述引压前孔的前段通道和中段通道的半径相等，且二者的半径均大于所述后段通道的半径。通过将所述引压前孔的前段通道的半径设置为大于所述后段通道的半径，一方面可以对高温高压蒸汽的冲击起到缓冲的作用，另一方面，可以减少刚开始进入所述引压孔5内的高温高压蒸汽，避免刚开始入所述引压孔5内的高温高压蒸汽直接对压力传感器的波纹膜片造成冲击。
在本发明提供的一个或多个实施例中，所述引压本体1包括散热本体10以及引压接头11，所述引压接头11设置在所述散热本体10的下端，且所述引压接头11的外侧壁上设有冷却管道匹配并与外部冷却管道连接的安装螺纹，所述测压舱3设置在所述散热本体10的上端，所述引压孔5的下端延伸至所述引压接头11的下端面。通过所述引压接头11与外部冷却管道连通，方便将经过外部冷却管道初步冷却后的蒸汽通入所述引压前孔6，进而经由所述引压孔6后到达所述测压舱3。
优选地，所述散热本体10上间隔设有多个散热片。通过设置所述散热片，可以进一步加强所述引压孔5内的蒸汽和冷凝水的散热，确保所述进入所述测压舱3内的蒸汽不会对所述压力传感器4的波纹膜片造成冲击。
当高温蒸汽从冷凝管或表弯冷却后，温度会降低一些，从引压柱2的引压前孔6进入、然后通过中段通道后经由所述后段通道进入引压孔5的下端，刚开始会有些高温蒸汽进入引压孔5的上部，由于冷凝作用，5-10分钟后、会有一部分冷凝水形成，因为引压孔5的下端内空间非常小，时间长后、引压孔5的下端会积满冷凝水，然后由于后段通道比较狭小、高温高热量的蒸汽不断进入引压孔5的下端并经过冷凝水冷却，引压孔5内的冷凝水通过散热片不断散热，进入测压舱3内的蒸汽温度就不会太高。
在现场使用中、高温导热油的压力测量最高温度达到350℃左右、蒸汽温度300℃左右、现场实测高温型压力变送器上端外壳的表面温度在80℃以内，保证了产品的综合精度在1％以内。
本发明还提供了一种高温压力变送器，包括所述的温度压力变送器引压结构。
本发明的高温压力变送器，外部高压蒸汽通过所述引压前孔6进入所述引压孔5，在所述引压孔5内冷却并形成冷凝水聚集在所述引压孔5的下部，这样后续进入的高压蒸汽会自动经过散热片的冷却而降温，这样进入所述测压舱内的蒸汽温度不会太高，从而保证了检测精度，结构简单，并且能承受较高温度的介质检测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高温压力变送器引压结构，其特征在于：包括引压本体(1)和引压柱(2)，所述引压本体(1)的上部设有测压舱(3)，所述测压舱(3)内设有压力传感器(4)，所述引压本体(1)内竖向设置有引压孔(5)，所述引压孔(5)的上端与所述测压舱(3)连通，且所述压力传感器(4)位于所述引压孔(5)上端的上方，所述引压孔(5)的下端延伸至所述引压本体(1)的下端面，且所述引压孔(5)的下端形成与所述引压柱(2)相适配的凹槽，所述引压柱(2)设置在所述引压孔(5)的下端内，所述引压柱(2)内设有与所述引压孔(5)连通的引压前孔(6)，外部高压蒸汽从所述引压前孔(6)进入并经由所述引压孔(5)到达所述测压舱(3)内。
2.根据权利要求1所述的高温压力变送器引压结构，其特征在于：所述引压柱(2)包括呈圆柱状的连接部(7)，所述连接部(7)的外壁上设有外螺纹，所述引压孔(5)的下端内壁设有与所述连接部(7)相匹配的内螺纹，所述连接部(7)与所述引压孔(5)的下端螺纹连接，所述引压前孔(6)包括设置在所述连接部(7)内的前段通道，且所述前段通道的下端延伸至所述连接部(7)的下端面，所述前段通道的上端与所述引压孔(5)连通。
3.根据权利要求2所述的高温压力变送器引压结构，其特征在于：所述引压柱(2)还包括且呈圆柱状且与所述连接部(7)同轴设置的延伸部(8)，所述延伸部(8)的直径小于所述连接部(7)的直径，且延伸部(8)的外侧壁与所述引压前孔(6)的内侧壁之间留有间隙，所述引压前孔(6)包括位于所述延伸部(8)内的中段通道和后段通道，所述中段通道的下端与所述前段通道的上端连通，且所述中段通道的的上端与所述后段通道的一端连通，所述后段通道的另一端延伸至所述延伸部(8)的一侧侧壁。
4.根据权利要求3所述的高温压力变送器引压结构，其特征在于：所述凹槽的深度大于所述连接部(7)和延伸部(8)的高度之和，且所述凹槽内位于所述延伸部(8)的上方以及所述延伸部(8)与所述引压前孔(6)的内侧壁之间留有的间隙共同形成用于容纳冷凝液的收容腔(9)。
5.根据权利要求4所述的高温压力变送器引压结构，其特征在于：所述引压前孔(6)的中段通道与后段通道之间的夹角为90度。
6.根据权利要求5所述的高温压力变送器引压结构，其特征在于：所述引压前孔(6)为圆形通道，且所述引压前孔的前段通道和中段通道的半径相等，且二者的半径均大于所述后段通道的半径。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高温压力变送器引压结构，其特征在于：所述引压本体(1)包括散热本体(10)以及引压接头(11)，所述引压接头(11)设置在所述散热本体(10)的下端，且所述引压接头(11)的外侧壁上设有冷却管道匹配并与外部冷却管道连接的安装螺纹，所述测压舱(3)设置在所述散热本体(10)的上端，所述引压孔(5)的下端延伸至所述引压接头(11)的下端面。
8.一种高温压力变送器，其特征在于：包括权利要求1-7任一项所述的高温压力变送器引压结构。
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