CN201289415Y - 高温熔体压力表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于测量和监控高温过程流体的高温熔体压力表，包括：处于高温过程流体中的感压膜片，位于感压膜片上端与感压膜片相连接的受压会产生弹性形变的敏感元件、连杆机构及通过连杆机构与敏感元件相连接的机芯，所述感压膜片将被测的高温过程流体中压力经由介质传递给敏感元件，敏感元件产生弹性形变并通过连杆机构传递给机芯并进一步显示压力值，其优点是，具有良好的耐高温性能，可以压力温度同点测量，安装方便，长期稳定性好，迟滞误差小，重复性好，功耗低，抗干扰性好，体积小，表头的显示表盘可270度旋转，指针带调整零点功能，可带变送输出信号，便于最终监控。

Description

高温熔体压力表

所属技术领域

本实用新型涉及一种用于化纤、橡塑等机械设备或者其他设备中的高温流体压力、温度的测量与控制的流体压力表。

背景技术

目前业界常用的流体压力表是测量过程的流体压力，用于化纤、橡塑等挤出机械设备中高温流体压力和温度的测量与控制的高温熔体压力表，存在的主要缺点是，只能单独的测量压力，对安装位置要求苛刻(如要求阻尼安装)，耐高温性能差，温度漂移大，抗干扰能力，稳定性能差，迟滞误差大，使用寿命短，产品体积大等。

而且，这种常用的流体压力表耐高温性能差，隔离膜、填充流体及压力传感器所传送的信号由于热效应或随外界温度的变化而变化等经常性不准确；再者，由于该压力表本身没有相应的信号处理系统，而是要通过变送器以外的设备来完成，因此信号经过多次不同途径的传送，错误率大大上升，而且信号强度也大大减弱，而且迟滞误差比较大，稳定性能差，不利于信号的整合处理及最终的监控。

实用新型内容

为解决前述背景技术中常用的流体压力表存在的问题，本实用新型提供一种用于测量和监控高温过程流体的高温熔体压力表，该高温熔体压力表，包括：表头和表杆，其所述表杆下端设有处于高温过程流体中的感压膜片，所述表头设有受压会产生弹性形变的敏感元件、连杆机构及通过连杆机构与敏感元件相连接的机芯，所述感压膜片将被测的高温过程流体中压力经由介质传递给敏感元件，敏感元件产生弹性形变并通过连杆机构传递给机芯，即该高温熔体压力表通过感压膜片受压经由介质传递到另一端即其上端的敏感元件(波登管、膜盒、波纹管等)受压(正负压)产生弹性形变(相对线性位移)，再由表头内的连杆机构将敏感元件的弹性形变(相对线性位移)传递给机芯，通过放大将线性位移转为表头的显示盘指针旋转来显示压力，这样指针随着敏感元件(波登管、膜盒、波纹管)受压的变化而变化，一般压力表测量的压力是全压；此外，所述表杆下端还设有可以同点测量温度的通过介质与感压膜片相连接的温度传感器，所述表杆上端还设有与温度传感器相配合的温度输出或显示装置，且处于高温过程流体中的感压膜片上端还设有与感压膜片相连接的毛细管，所述介质位于毛细管内、位于毛细管上端的弹性体及位于弹性体上端与弹性体相连接的应变计，其共同组成应变电阻随机械形变而产生阻值变化的应变电桥即同时将组成全桥的应变计粘贴在毛细管的一端弹性体上，测量时，一端膜片受压通过介质传递到另一端粘贴好应变计的弹性体上，应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构，以实现最终的监控；在测量点内置一个高精度的温度传感器，同时实现了压力与温度同点测量。

本实用新型的优点是，具有良好的耐高温性能，可以压力温度同点测量，安装方便，长期稳定性好，迟滞误差小，重复性好，功耗低，抗干扰性好，体积小，表头的显示表盘可270度旋转，指针带调整零点功能，可带变送输出信号，便于最终监控。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的说明。

图1为本实用新型高温熔体压力表的结构示意图。

图2为本实用新型高温熔体压力表又一实施例的结构示意图。

图3为本实用新型高温熔体压力表如图2所示的表头的局部放大示意图。

图中：1、高温熔体压力表，101、感压膜片，102、毛细管，104、螺纹杆，105、弹性体，106、应变计，107、多运放放大电路芯片，201、敏感元件，202、连杆机构，203、机芯，204、显示盘，301、温度输出或显示装置，108、信号输出电气连接器。

具体实施方式

如图所示，本实用新型提供一种高温流体压力、温度的测量和监控高温熔体压力表1，该高温熔体压力表1包括表杆、表头，即从下向上依次包括：表杆下端的与流动的高温过程流体相接触的感压膜片101，所述感压膜片101采用经应力释放和硬度提升并经过真空热处理和真空钛碳化物镀膜处理的15-5PH的不锈钢Armoloy涂层膜片，其具有良好的耐高温性能；连接于感压膜片101并位于感压膜片101上端的毛细管102，所述毛细管102是直径为0.3mm的金属毛细管，其内充斥着传递介质(通常是油类等实质上不能压缩的流体)，其具有长期稳定性好，不易损坏等优点，且所述毛细管102外部被螺纹杆104包裹，即毛细管102贯穿于螺纹杆104内部；位于毛细管102上端连接有表头和(或)温度输出或显示装置301，即，一方面，毛细管102与表头内的敏感元件201(通常包括波登管、膜盒、波纹管等)，该敏感元件201受压(正负压)产生弹性形变(相对线性位移)，再由表头内的连杆机构202将敏感元件201的弹性形变(相对线性位移)传递给机芯203，通过放大将线性位移转为表头的显示盘204的指针旋转来显示压力，这样指针随着敏感元件201(波登管、膜盒、波纹管)受压的变化而变化，一般压力表测量的压力是全压；且与毛细管102相连接的还有位于表头内的感压头，在所述感压头上端用利于信号传递的等离子焊机焊接在感压头上的弹性体105，所述弹性体105由高弹性的合金材料构成；位于弹性体105上端并粘贴于其上的耐高温、高精度的应变计106，与应变计106电性连接的多运放放大电路芯片107，所述多运放放大电路芯片107内包括有将应变计106转换来的电信号和数字信号放大为标准信号和数字通讯信号并输出到远程监控系统的CMOS集成电路，其中采用的放大电路为共模抗干扰放大电路，其可将所得信号直接放大并与远程监控系统相兼容，直接输出放大的0/5V、0/10V、4/20MA和Hart协议信号到电脑或者PLC系统以进行远程的测量和监控；另一方面，毛细管102上端连接有温度输出或显示装置301，在测量点可内置一个高精度的温度传感器，同时实现了压力与温度同点测量，并通过该温度输出或显示装置将有关温度的信息进行输出，或者该功能也可以另外通过单独的设备来实现，此处将其同设于压力表内是创新性的表现，且节约材料，使用方便。

本实用新型的详细工作过程是，当被测的流动的高温过程流体的压强、压力，通过感压膜片101，以1：1传递并通过填充满传递介质(通常是油类等实质上不能压缩的流体)的毛细管102，并传递给与毛细管102相连接的敏感元件201(通常包括波登管、膜盒、波纹管等)，该敏感元件201受压(正负压)产生弹性形变(相对线性位移)，再由表头内的连杆机构202将敏感元件201的弹性形变(相对线性位移)传递给机芯203，通过放大将线性位移转为表头的显示盘204的指针旋转来显示压力，这样指针随着敏感元件201(波登管、膜盒、波纹管)受压的变化而变化，以不断的显示高温过程流体的压力情况。

而且当被测的流动的高温过程流体的压强、压力，通过感压膜片101，以1：1传递并通过填充满传递介质(通常是油类等实质上不能压缩的流体)的毛细管102，并通过与毛细管102相连接的感压头传递到贴有应变计106的弹性体105上，贴在弹性体105上的应变计106由于应变电阻，组成惠斯登电桥，即所述处于高温过程流体中的感压膜片101，位于感压膜片101上端与感压膜片相连接的毛细管102、位于毛细管102上端的弹性体105及位于弹性体上端与弹性体相连接的应变计106共同组成应变电阻随机械形变而产生阻值变化的应变电桥。基于虎克定律：在弹性限度内，物体的形变跟引起形变的外力成正比的原理将压力通过弹性体105上的金属应变计106转换成线形的电信号，即在压力作用下，感压膜片101产生变形，弹性体105上端的应变计106感受其形变后，产生电阻效应并输出与作用压力大小成正比的电信号，再经由与应变计106电性连接的多运放放大电路芯片107对该电信号进行放大整合，即CMOS集成电路将应变计106转换的电信号放大为标准信号和数字通讯信号，直接输出放大标准信号于电脑或PLC系统进行远传过程控制。

再者，在感压膜片101附近的测量点可以内置一个高精度的温度传感器，同时实现了压力与温度同点测量，并通过温度输出或显示装置301将有关温度的信息进行输出，以便于监控和测量，且方便生产和操作，也节约了空间和成本。

本具体实施方式中包括两个实施例，实施例一是压力、温度同点测量，同步监控，且压力的相关信息可通过处理直接输出放大标准信号于电脑或PLC系统进行远程过程控制的综合性高温熔体压力表，另一实施例相对前述实施例则是没有温度测量的相关结构，其他结构和功能完全相同，只是根据市场的不同需求，两种产品在此都作了相关的专利保护，但在上述具体描述时没有刻意的对两者作区分，请明确。

Claims (10)

1.一种高温熔体压力表，包括：表头和表杆，其特征在于：所述表杆下端设有处于高温过程流体中的感压膜片，所述表头设有受压会产生弹性形变的敏感元件、连杆机构及通过连杆机构与敏感元件相连接的机芯，所述感压膜片将被测的高温过程流体中压力经由介质传递给敏感元件，敏感元件产生弹性形变并通过连杆机构传递给机芯。

2.如权利要求1所述的高温熔体压力表，其特征在于：所述表杆下端还设有可以同点测量温度的通过介质与感压膜片相连接的温度传感器，所述表杆上端还设有与温度传感器相配合的温度输出或显示装置。

3.如权利要求1所述的高温熔体压力表，其特征在于：所述敏感元件可为波登管、膜盒或波纹管。

4.如权利要求1所述的高温熔体压力表，其特征在于：所述处于高温过程流体中的感压膜片上端还设有与感压膜片相连接的毛细管，所述介质位于毛细管内、位于毛细管上端的弹性体及位于弹性体上端与弹性体相连接的应变计，其共同组成应变电阻随机械形变而产生阻值变化的应变电桥。

5.如权利要求4所述的高温熔体压力表，其特征在于：所述毛细管是直径为0.3mm的金属毛细管。

6.如权利要求4所述的高温熔体压力表，其特征在于：所述弹性体由高弹性的合金材料构成。

7.如权利要求4所述的高温熔体压力表，其特征在于：所述毛细管上端设有一与毛细管相连接的感压头，所述弹性体用利于信号传递的等离子焊机焊接在感压头上的。

8.如权利要求4所述的高温熔体压力表，其特征在于：所述应变计上端电性连接有可将所得信号直接放大并与远程监控系统相兼容的放大电路芯片。

9.如权利要求8所述的高温熔体压力表，其特征在于：所述放大电路芯片内采用的放大电路为共模抗干扰放大电路，其包括有将应变计转换来的电信号和数字信号放大为标准信号和数字通讯信号并输出到远程监控系统的CMOS集成电路。

10.如权利要求1所述的高温熔体压力表，其特征在于：所述感压膜片采用经应力释放和硬度提升并经过真空热处理和真空钛碳化物镀膜处理的15-5PH的不锈钢Amoloy涂层膜片。

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