CN201322668Y - 压力变送器 - Google Patents

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CN201322668Y CNU2008201521909U CN200820152190U CN201322668Y CN 201322668 Y CN201322668 Y CN 201322668Y CN U2008201521909 U CNU2008201521909 U CN U2008201521909U CN 200820152190 U CN200820152190 U CN 200820152190U CN 201322668 Y CN201322668 Y CN 201322668Y
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吴浩
于莹
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Celanese (Shanghai) instrument & Meter Co., Ltd.
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Shanghai Haoying Measurement & Control Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种用于测量和监控过程流体的压力变送器，包括：感压弹性元件、与感压弹性元件相连接的进行信号转换的应变计，所述应变计上端电性连接有一可将所得信号放大并与远程监控系统相兼容的放大电路芯片，本实用新型的优点是：具有良好的耐高温性能，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。

Description

压力变送器
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过程流体压力测量与控制的变送器。
背景技术
过程监视和控制系统用于监视和控制工业过程的操作，工业工程中用于制造化纤、橡胶、塑料等，或者是其他有流体过程的各种产品的生产中，为了在期望的参数范围内操作，这些工程是必须得到监控的。
变送器已经成为用于描述连接到过程设备并用于传感过程变量的设备术语。示例过程变量包括压力、温度、流量和其它。通常，变送器位于远程位置(即在现场)。并将传感的过程变量通过若干过程送回到中央控制室，包括有线和无线通信的多种技术皆被用于发送的过程变量。
目前业界常用的压力变送器是测量过程的流体压力，压力变送器能够直接测量包括压差、绝对压力和表面压力等，典型的压力变送器包括经隔离系统连接到过程流体的压力传感器，该隔离系统包括：可与过程流体物理接触的隔离膜；在隔离膜和压力传感器之间延伸的隔离填充流体。该隔离填充流体优选的包括诸如油等实质上不能压缩的流体，当过程流体对隔离膜施加压力时，所施加的压力经填充流体传递并到达压力传感器，再从压力传感器经由压力变送器以外的信号放大设备、信号转换设备等对信号做进一步的整合处理，并最终输出到中央控制室的电脑或PLC系统中。
然而，这种常用的压力变送器一来耐高温性能差，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，由于该压力变送器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，而信号强度却大大减弱，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压力变送器存在的问题，本实用新型提供一种用于测量和监控过程流体的压力变送器，其包括：感压弹性元件、与感压弹性元件相连接的进行信号转换的应变计，所述应变计上端电性连接有一可将所得信号放大并与远程监控系统相兼容的放大电路芯片，所述放大电路芯片内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，且其中采用的放大电路为共模抗干扰放大电路，其放大的信号为0.5/4.5、0/5V、0/10V、4/20MA和Hart协议信号等，所述感压弹性元件由高弹性的合金材料构成，其是采用17-4PH材料且经过：清洗→固溶处理→深冷处理→时效处理等可实现低量程和高量程压力变送器的高精度、高灵敏度和高稳定性的处理工艺，所述压力变送器还设有感压头，所述感压弹性元件是用氩氟焊机焊接在感压头上；所述压力变送器设有与感压头及感压弹性元件相连通的引压孔。
本实用新型的有益效果是，具有良好的耐高温性能，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。
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为本实用新型压力变送器使用状态的示意图。
图2为本实用新型压力变送器中如图1所示结构示意图。
图3为本实用新型压力变送器中如图2所示的感压弹性元件及应变计等的局部放大图。
图4为本实用新型压力变送器中如图2所示的放大电路芯片的放大图。
图中：1、压力变送器，101、感压弹性元件，102、引压孔，106、应变计，107、放大电路芯片，110、基座。
具体实施方式
如图所示，本实用新型提供一种用于测量和监控过程流体的压力变送器1，该压力变送器1包括基座110，位于基座110内的引压孔102，被测的管道的压力正是经由引压孔102传递到与引压孔102相连通的感压弹性元件101，所述感压弹性元件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17-4PH的高弹性的合金材料构成，其具有良好的耐高温性能；且感压弹性元件101采所用的17-4PH材料经过如下工艺流程处理：清洗→固溶处理→深冷处理→时效处理，热处理工艺固溶时的冷却介质为水冷、油冷或强制惰性气体冷却，根据弹性体尺寸的大小，采用对应的降温速率，使固溶冷却速度达到相应要求，使其弹性特性达到高稳定性，可实现低量程和高量程压力变送器的高精度、高灵敏度和高稳定性；所述压力变送器1的引压孔102上端还设有感压头，所述感压头是用氩氟焊机焊接在基座110上的并密封，所述感压弹性元件101也是采用氩氟焊机焊接在感压头上，位于感压弹性元件101上端并粘贴于其上的耐高温、高精度的应变计106，本实用新型采用对应变计滞后指标进行补偿，通过专用应变计进行滞后补偿成为一种特殊的补偿技术。该技术实现了不锈钢压力变送器的滞后指标调整。使滞后补偿可以像蠕变补偿那样，通过选用不同补偿量的应变计进行补偿，经过匹配试验，可保证产品的线性、滞后、蠕变性能指标控制在±0.02％F.S.以内，并可以达到GB/T 7551-1997国家标准和OIML R60国际建议中规定的C3级要求；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。
本实用新型的工作过程是，当被测的流动的过程流体的压强，通过引压孔102传递到与引压孔102相连通的感压弹性元件101，感压弹性元件101，以1∶1传递贴在感压弹性元件101上的应变计106，由于应变电阻，组成惠斯登电桥。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感压弹性元件101上的金属应变计106转换成线形的电信号，即在压力作用下，感压弹性元件101产生微量变形，其上端的应变计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。

Claims (7)

1.一种压力变送器，其特征在于：包括：感压弹性元件、与感压弹性元件相连接的进行信号转换的应变计，所述应变计上端电性连接有一可将所得信号放大并与远程监控系统相兼容的放大电路芯片。
2.如权利要求1所述的压力变送器，其特征在于：所述放大电路芯片内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。
3.如权利要求1所述的压力变送器，其特征在于：所述放大电路芯片中采用的放大电路为共模抗干扰放大电路。
4.如权利要求1所述的压力变送器，其特征在于：所述感压弹性元件由高弹性的合金材料构成。
5.如权利要求1所述的压力变送器，其特征在于：所述感压弹性元件是采用17-4PH材料。
6.如权利要求1所述的压力变送器，其特征在于：所述压力变送器还设有一感压头，所述感压弹性元件是用氩氟焊机焊接在感压头上。
7.如权利要求6所述的压力变送器，其特征在于：所述压力变送器设有与感压头及感压弹性元件相连通的引压孔。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104458098A (zh) * 2013-09-12 2015-03-25 重庆四联测控技术有限公司 解决差压膜盒高压侧压力响应不足的方法
CN108593185A (zh) * 2018-03-21 2018-09-28 江苏盛仕铭科技有限公司 一种抗冲击压力变送器

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Patentee after: Shanghai industries Trading Co. Ltd.

Address before: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning road 3740 Lane 125

Patentee before: Shanghai HaoYing Measurement & Control Technology Co., Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: DYNISCO (SHANGHAI) INSTRUMENT CO., LTD.

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TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20141027

Address after: 201100 Shanghai City, Minhang District Shen Fu Road No. 800 Building 2

Patentee after: Celanese (Shanghai) instrument & Meter Co., Ltd.

Address before: 200082, room 970, 1609 Dalian Road, Shanghai, Yangpu District

Patentee before: Shanghai industries Trading Co. Ltd.

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Granted publication date: 20091007

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