CN201229217Y - 陶瓷芯压力变送器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种陶瓷芯压力变送器，整体结构与现有陶瓷压力变送器一致，其特征在于：在陶瓷芯片与平台之间设置有由衬垫(6)、环形密封圈(5)和组合密封圈(8)组成的中央密封组件，所述衬垫为在大直径圆板中央向上伸出有小直径圆柱的结构，该小直径圆柱伸入芯片中，所述衬垫中心开有进气孔，并且孔尾为圆锥孔，所述衬垫在该圆锥孔顶端开有与之连通的阻尼孔，在所述衬垫小直径圆柱的外壁开有环形密封凹槽，所述环形密封圈位于该凹槽内，在所述衬垫大直径圆板外包裹所述组合密封圈，在所述衬垫与平台之间的组合密封圈中心开有进气口，该进气口侧面边缘为唇形。本实用新型大大延长了陶瓷芯片寿命，同时扩展了变送器工作温度适应范围。

Description

陶瓷芯压力变送器

技术领域

本实用新型涉及压力变送装置，具体的说涉及一种将传感器输出的压力变量信号转换成设定的电变量信号的压力变送器。

背景技术

压力变送器是一种能感受压力，并将输入的压力信号转换成可输出的电信号的仪表，而且其输出信号与压力信号之间有一给定的连续线性函数关系。压力变送器从一般意义上往往指压力变送器和差压变送器，主要由测压敏感元件、电路及原件、过程连接件等组成。它能将接收的气体、液体等压力信号转变成设定的电流，电压，电阻信号，以供给指示、记录、调节，控制等二次仪表进行测量、指示和过程调节及管理。

目前精度和可靠性较高的压力传感器是陶瓷压力传感器。其工作原理是：压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。其特点是：过程连接件内侧壁上有一平台，陶瓷膜片由压紧装置压封在平台上，在膜片与压紧装置之间，以及在膜片与平台之间设置密封垫。

但是，由于陶瓷膜片直接与气体等介质接触，承受气体等介质的压力，陶瓷膜片内侧壁所受横向冲击力较大，造成陶瓷膜片易破裂。同时，由于陶瓷膜片前表面承受气体等介质的压力，将该压力传递给压紧装置，使陶瓷膜片背面也易破裂。另外，在低温状态下，由于密封垫变硬，当使用介质为可燃性时容易造成可燃介质泄露，极易失火，而在高温状态下，密封垫变软，又容易造成压紧装置与膜片以及膜片与平台直接刚性接触，易造成对陶瓷膜片的破坏，因此使变送器的工作温度范围受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有陶瓷压力变送器的不足，提供一种既延长陶瓷芯片寿命又扩大工作温度适应范围的压力变送器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种陶瓷芯压力变送器，主要包括上壳、螺栓、芯片垫圈、陶瓷芯片、传感器杆，所述传感器杆内侧壁上有一平台，所述陶瓷芯片的横截面呈∏形，该芯片由螺栓压封在传感器杆内，且位于平台上方，在该芯片与螺栓之间设置芯片垫圈，其关键在于：在所述芯片与平台之间设置有由衬垫、环形密封圈和组合密封圈组成的中央密封组件，所述衬垫为在大直径圆板中央向上伸出有小直径圆柱的结构，该小直径圆柱伸入芯片中，所述衬垫中心开有进气孔，该进气孔与传感器杆的中心孔相通，并且孔尾为圆锥孔，在该圆锥孔顶端的所述衬垫开有与之连通的阻尼孔，在所述衬垫小直径圆柱的外壁开有环形密封凹槽，所述环形密封圈位于该凹槽内，在所述衬垫大直径圆板外包裹所述组合密封圈，在所述衬垫与平台之间的组合密封圈中心开有进气口，该进气口侧面边缘为唇形。

本实用新型在陶瓷芯片与平台之间增加了中央密封组件，避免高温时两者可能的直接刚性接触，保护了陶瓷芯片。所述衬垫小直径圆柱伸入芯片中，使气体等介质与芯片内侧壁不直接接触，减小了对芯片内侧壁的横向冲击力。同时，在衬垫小直径圆柱前端面与芯片前表面之间形成一圆盘形空间，使进入的气体能较均匀的分布在芯片前表面上，减小了气体等介质对芯片前表面中心部位的冲击力。环形密封圈使气体等介质不易通过衬垫外壁与芯片内侧壁之间泄露。衬垫中心进气孔尾的圆锥孔顶端与阻尼孔相连通的设计，减少了气体等介质对芯片前表面的正面冲击，使芯片的疲劳寿命大大增加，同时可以对气体等介质所产生的压力波动进行控制。在衬垫与平台之间的组合密封圈的进气口侧面边缘处采用唇式的设计，当气体等介质的冲击压力增大时，密封圈受力向外挤压，唇边分别向衬垫和平台压紧，使密封更严实，有效防止气体等介质在各元件之间的泄露。

所述的陶瓷芯压力变送器，所述环形密封圈为O型密封圈。

所述的陶瓷芯压力变送器，所述传感器杆内侧壁上的平台为平面或漏斗形，当呈漏斗形时，所述组合密封圈与平台接触的面随平台的形状成锥形。当压力增大时，唇形橡胶密封圈受力向外挤压，使密封圈下端面与平台之间以及密封圈上端面与衬垫之间贴合得更加紧密，实现更好的密封效果。

本实用新型的有益效果是：加入中央密封组件后，极大地提高了陶瓷芯片抗疲劳强度以及受冲击的次数，使陶瓷芯片的寿命大大延长，进而大大延长了压力变送器的寿命。同时，由于密封效果得到显著增强，压力变送器的工作温度适应范围也得到扩展，工作温度可以达到-40°～120°。整个设计使气体泄露得到有效控制，极大地提高了压力变送器的安全可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，陶瓷芯压力变送器，主要包括上壳1、螺栓2、芯片垫圈3、陶瓷芯片4、传感器杆7，所述传感器杆7内侧壁上有一平台12，所述陶瓷芯片4的横截面呈∏形，该芯片4由螺栓2压封在传感器杆7内，且位于平台12上方，在该芯片4与螺帽2之间设置芯片垫圈3。在所述芯片4与平台12之间设置有由衬垫6、环形密封圈5和组合密封圈8组成的中央密封组件。本实施例中所述衬垫6可采用铝、铜等耐腐蚀的金属或高强度非金属垫，该衬垫6为在大直径圆板中央向上伸出有小直径圆柱的结构，该小直径圆柱伸入芯片4中，所述小直径圆柱长度小于芯片4内侧壁高度，因此在该小直径圆柱前端面与芯片4前表面之间形成一圆盘形空间，使进入的压力能较均匀的分布在芯片4前表面上，所述衬垫6中心开有进气孔9，该进气孔9与传感器杆7的中心孔相通，并且孔尾为圆锥孔，在该圆锥孔顶端所述衬垫6开有与之连通的阻尼孔10，在所述衬垫6小直径圆柱的外壁开有环形密封凹槽，所述环形密封圈5位于该凹槽内，该环形密封圈5为O型密封圈，也可采用其它型式密封圈。在所述衬垫6大直径圆板外包裹所述组合密封圈8，在所述衬垫6与平台12之间的组合密封圈8中心开有进气口11，该进气口11侧面边缘为唇形。

另外，所述传感器杆7内侧壁上的平台12为平面或漏斗形，当呈漏斗形时，所述组合密封圈8与平台接触的面随平台12的形状成锥形，此种设计同样具有良好的密封效果。

本实用新型的工作情况是：当气或液的压力通过压力传感器杆7进气口，组合密封圈8进气口11，铝垫6进气孔9，阻尼孔10进入变送器时，首先作用在陶瓷芯片4前表面上，作为弹性体的陶瓷芯片4将产生一变形，随着这一变形，陶瓷芯片4将压力信号转变为电信号，并将该电信号输入上壳1内的电路，电路将该电信号放大并转变成设定的电信号输出。

Claims (3)

1、一种陶瓷芯压力变送器，主要包括上壳(1)、螺栓(2)、芯片垫圈(3)、陶瓷芯片(4)、传感器杆(7)，所述传感器杆(7)内侧壁上有一平台(12)，所述陶瓷芯片(4)的横截面呈∏形，该芯片(4)由螺栓(2)压封在传感器杆(7)内，且位于平台(12)上方，在该芯片(4)与螺栓(2)之间设置芯片垫圈(3)，其特征在于：在所述陶瓷芯片(4)与平台(12)之间设置有由衬垫(6)、环形密封圈(5)和组合密封圈(8)组成的中央密封组件，所述衬垫(6)为在大直径圆板中央向上伸出有小直径圆柱的结构，该小直径圆柱伸入芯片(4)中，所述衬垫(6)中心开有进气孔(9)，该进气孔(9)与传感器杆(7)的中心孔相通，并且孔尾为圆锥孔，在该圆锥孔顶端的所述衬垫(6)开有与之连通的阻尼孔(10)，在所述衬垫(6)小直径圆柱的外壁开有环形密封凹槽，所述环形密封圈(5)位于该凹槽内，在所述衬垫(6)大直径圆板外包裹所述组合密封圈(8)，在所述衬垫(6)与平台(12)之间的组合密封圈(8)中心开有进气口(11)，该进气口(11)侧面边缘为唇形。

2、根据权利要求1所述的陶瓷芯压力变送器，其特征在于：所述环形密封圈(5)为0型密封圈。

3、根据权利要求1所述的陶瓷芯压力变送器，其特征在于：所述传感器杆(7)内侧壁上的平台(12)为平面或漏斗形，当呈漏斗形时，所述组合密封圈(8)与平台接触的面随平台(12)的形状成锥形。