CN115060409A - 一种仪器仪表及其新型感压膜片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仪器仪表及其新型感压膜片，其中，该新型感压膜片包括膜片基体，膜片基体每个波纹均设有若干个小波纹。在本方案中，突破了传统膜片的局限性，在原膜片每个波纹的基础上再增设若干个小波纹，使膜片在通过直径的剖切截面与膜片的交线比传统膜片更长，膜片材料延伸的潜能增大，相当于大波纹和小波纹变形量的叠加，提高了膜片的灵敏度，能够在较大量程内保持线性，从而保证了仪器仪表在高量程内进行测量的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及仪器仪表技术领域，特别涉及一种仪器仪表及其新型感压膜片。
背景技术
隔膜膜片作为压力传递媒介，可用于法兰或螺纹连接的压力仪表，仪表下部焊接隔膜膜片或通过压紧进行密封，内部填充惰性压力传导液。膜片外侧与被测介质接触，隔离膜片可发生形变，介质压力通过膜片传递给仪表内部惰性压力传导液。
隔膜膜片多采用金属薄片压制成型，其传递压力灵敏度与膜片的直径大小、波形、厚度相关，在其它条件相同的情况下，膜片直径越大、波形越多、厚度越小，膜片传递压力的灵敏度越高。但是受仪表尺寸和焊接性能影响，在尺寸和厚度受到限制的情况下，只能通过改变膜片的波形来提高膜片灵敏度。如图1和图2所示，传统的隔离膜片多采用圆弧波(圆弧形波纹)、或锯齿波(三角形波纹)的形式。其中，当膜片受到微小的压力P作用时，其中心点向上的位移量为S1。
然而，传统的膜片基于现有波纹形式，还是存在膜片灵敏度不高的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种新型感压膜片，突破了传统膜片的局限性，在原膜片每个波纹的基础上再增设若干个小波纹，使膜片在通过直径的剖切截面与膜片的交线比传统膜片更长，膜片材料延伸的潜能增大，相当于大波纹和小波纹变形量的叠加，提高了膜片的灵敏度，能够在较大量程内保持线性，从而保证了仪器仪表在高量程内进行测量的准确性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型感压膜片，包括膜片基体，所述膜片基体每个波纹均设有若干个小波纹。
优选地，所述膜片基体每个波纹在介于波峰和波谷之间均依次设有多个所述小波纹。
优选地，所述膜片基体包括三角形波纹膜片基体；
所述三角形波纹膜片基体每个三角形波纹的波峰两侧分别设有两组所述小波纹，且关于所述三角形波纹的波峰对称分布。
优选地，每组所述小波纹的数量均为一个或多个，且每组所述小波纹的数量相等。
优选地，在两组所述小波纹中，一组中的多个所述小波纹的波峰与另一组中的多个所述小波纹的波峰一一对应等高分布。
优选地，所述小波纹的波形包括但不限于小圆弧形波纹、小三角形波纹、小梯形波纹或小正弦形波纹。
优选地，所述膜片基体包括三角形波纹膜片基体，所述三角形波纹膜片基体每个三角形波纹均设有若干个所述小三角形波纹。
优选地，所述膜片基体包括圆弧形波纹膜片基体，所述圆弧形波纹膜片基体每个圆弧形波纹均设有若干个所述小圆弧形波纹。
优选地，所述膜片基体每个波纹均设有若干个所述小圆弧形波纹、所述小三角形波纹、所述小梯形波纹和/或所述小正弦形波纹。
一种仪器仪表，包括膜片，所述膜片为如上所述的新型感压膜片。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的新型感压膜片，突破了传统膜片的局限性，在原膜片每个波纹的基础上再增设若干个小波纹，使得该膜片在通过直径的剖切截面与膜片的交线比传统膜片更长，膜片材料延伸的潜能增大，相当于大波纹和小波纹变形量的叠加，提高了膜片的灵敏度，能够在较大量程内保持线性，从而保证了仪器仪表在高量程内进行测量的准确性。
本发明还提供了一种仪器仪表，由于采用了上述的新型感压膜片，因此其也就具有相应的有益效果，具体可以参照前面说明，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有三角形波纹膜片加压前后状态示意图；
图2为现有圆弧形波纹膜片加压前后状态示意图；
图3为本发明实施例提供的叠加三角形波纹膜片加压前状态示意图；
图4为本发明实施例提供的叠加三角形波纹膜片加压后状态示意图；
图5为本发明实施例提供的叠加三角形波纹膜片加压前后状态示意图；
图6为本发明实施例提供的叠加圆弧形波纹膜片加压前状态示意图；
图7为本发明实施例提供的叠加圆弧形波纹膜片加压后状态示意图；
图8为本发明实施例提供的叠加圆弧形波纹膜片加压前后状态示意图。
其中，100为三角形波纹膜片基体，110为三角形波纹，111为小三角形波纹；200为圆弧形波纹膜片基体，210为圆弧形波纹，211为小圆弧形波纹。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的新型感压膜片，包括膜片基体，如图3和图6所示，膜片基体每个波纹均设有若干个小波纹。
需要说明的是，本方案的膜片基体为圆形膜片基体，如图3和图6所示，小波纹沿着基体大波纹坡面分布，即小波纹和大波纹一样均围绕圆形膜片基体的圆心分布。此外，本方案突破了传统膜片的局限性，在原膜片(包括原圆弧形波纹膜片或原三角形波纹膜片)每个波纹的基础上再增设若干个小波纹，使得该膜片在通过直径的剖切截面与膜片的交线比传统膜片更长，膜片材料延伸的潜能增大，相当于大波纹和小波纹变形量的叠加，提高了膜片的灵敏度，能够在较大量程内保持线性，从而保证了仪器仪表在高量程内进行测量的准确性。
也就是说，本方案提供的新型感压膜片，能够增加膜片的灵敏度和量程，使得其应用范围更广，可用于膜片压力表、隔膜压力表、膜盒压力表等压力仪表，以及压力传感器、远传压力变送器的感压(或传压)膜片设计，而且除性能提升外，还可以在同等性能下降低膜片的外径，使得仪表具备更小的尺寸，节约仪表成本，或用于对空间有严格要求的特种仪表。
此外，本方案提供的新型感压膜片，可采用阴阳模成型法。具体地，放置坯料与阴模于压边圈的凹孔内，当阴模使坯料及压边圈相对于阳模下移时，阴模与阳模的型面部分相互嵌入，在坯料上压出波纹；其中，改变压边圈与阳模间的垫片的厚薄可调整膜片成型波纹的高度。
在本方案中，为了使得膜片获得较大的延伸潜能，以便于进一步提高膜片灵敏度，如图3和图6所示，膜片基体每个波纹在介于波峰和波谷之间均依次设有多个小波纹。
具体地，如图3所示，膜片基体包括三角形波纹膜片基体100；
三角形波纹膜片基体100每个三角形波纹110的波峰两侧分别设有两组小波纹，且两组小波纹关于三角形波纹110的波峰对称分布。本方案如此设计，以便于使得三角形波纹膜片每个波纹获得较大的延伸潜能。
进一步地，如图3所示，每组小波纹的数量均为一个或多个，且每组小波纹的数量相等。本方案如此设计，以便于使得三角形波纹膜片每个波纹的两侧获得均衡的延伸潜能。
再进一步地，如图3所示，在两组小波纹中，一组中的多个小波纹的波峰与另一组中的多个小波纹的波峰一一对应等高分布。本方案如此设计，以便于进一步使得三角形波纹膜片每个波纹两侧获得均衡的延伸潜能，从而有助于三角形波纹膜片受压时获得均衡的变形。
在本方案中，为了使得膜片基体的每个波纹获得较长的剖切截面与膜片的交线，以便于使得膜片基体获得较大的延伸潜能，如图3或图6所示，小波纹的波形包括但不限于小圆弧形波纹211、小三角形波纹111、小梯形波纹或小正弦形波纹。
具体地，如图3所示，膜片基体包括三角形波纹膜片基体100，三角形波纹膜片基体100每个三角形波纹110均设有若干个小三角形波纹111。本方案如此设计，不仅有助于使得三角形波纹膜片获得较好的灵敏度，而且还便于成型制造。此外，如图3至图5所示，当其它条件相同的情况下三角形波纹膜片受到同上(图1和图2)的微小压力P作用后，三角形波纹膜片向上的位移量为S2。
为了进一步优化上述技术方案，如图6所示，膜片基体包括圆弧形波纹膜片基体200，圆弧形波纹膜片基体200每个圆弧形波纹210均设有若干个小圆弧形波纹211。本方案如此设计，不仅有助于使得圆弧形波纹膜片获得较好的灵敏度，而且还便于成型制造。此外，如图6至图8所示，当其它条件相同的情况下的圆弧形波纹膜片受到同上(图1和图2)的微小压力P作用后，圆弧形波纹膜片向上的位移量为S2。
进一步地，膜片基体每个波纹均设有若干个小圆弧形波纹211、小三角形波纹111、小梯形波纹和/或小正弦形波纹。其中，该膜片基体包括三角形波纹膜片基体100、圆弧形波纹膜片基体200、梯形波纹膜片基体或正弦形波纹膜片基体。也就是说，膜片基体的每个大波纹可设有多个形状不同的小波纹或者单个形状相同的小波纹，即将膜片基体的每个大波纹和多种形状的小波纹进行叠加组合，以便于使得膜片获得更加优异的灵敏度。
本发明实施例还提供了一种仪器仪表，包括膜片，所述膜片为如上所述的新型感压膜片。由于本方案采用了上述的新型感压膜片，因此其也就具有相应的有益效果，具体可以参照前面说明，在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种新型感压膜片，包括膜片基体，其特征在于，所述膜片基体每个波纹均设有若干个小波纹。
2.根据权利要求1所述的新型感压膜片，其特征在于，所述膜片基体每个波纹在介于波峰和波谷之间均依次设有多个所述小波纹。
3.根据权利要求1所述的新型感压膜片，其特征在于，所述膜片基体包括三角形波纹膜片基体(100)；
所述三角形波纹膜片基体(100)每个三角形波纹(110)的波峰两侧分别设有两组所述小波纹，且关于所述三角形波纹(110)的波峰对称分布。
4.根据权利要求3所述的新型感压膜片，其特征在于，每组所述小波纹的数量均为一个或多个，且每组所述小波纹的数量相等。
5.根据权利要求4所述的新型感压膜片，其特征在于，在两组所述小波纹中，一组中的多个所述小波纹的波峰与另一组中的多个所述小波纹的波峰一一对应等高分布。
6.根据权利要求1所述的新型感压膜片，其特征在于，所述小波纹的波形包括但不限于小圆弧形波纹(211)、小三角形波纹(111)、小梯形波纹或小正弦形波纹。
7.根据权利要求6所述的新型感压膜片，其特征在于，所述膜片基体包括三角形波纹膜片基体(100)，所述三角形波纹膜片基体(100)每个三角形波纹(110)均设有若干个所述小三角形波纹(111)。
8.根据权利要求6所述的新型感压膜片，其特征在于，所述膜片基体包括圆弧形波纹膜片基体(200)，所述圆弧形波纹膜片基体(200)每个圆弧形波纹(210)均设有若干个所述小圆弧形波纹(211)。
9.根据权利要求6所述的新型感压膜片，其特征在于，所述膜片基体每个波纹均设有若干个所述小圆弧形波纹(211)、所述小三角形波纹(111)、所述小梯形波纹和/或所述小正弦形波纹。
10.一种仪器仪表，包括膜片，其特征在于，所述膜片为如权利要求1-9任意一项所述的新型感压膜片。
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