CN201331408Y - 一种差压表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种差压表，其包括密闭壳体及其围成的第一腔室，位于第一腔室内的传感元件及其围成的第二腔室，以及连杆、摆杆、齿轮组、弹簧和指针。该差压表还进一步包括用于感应传感元件的变形的形变感应装置，其与外部电控系统相连接，可向外部电控系统传输电信号。该实用新型的差压表同时具有机械表头显示和电信号输出两种输出方式，可以将被测容器、设备的压力差反馈至电控系统，有利于进行工业控制，而且测量精度高，使用寿命长。

Description

一种差压表

技术领域

本实用新型涉及一种压力测量装置，特别是涉及一种用于压力差控制的差压表。

背景技术

在电工、仪器仪表等行业中，经常要求对容器、设备的压力差进行控制，这时，常常会使用到差压表。目前，在制备差压表时，其内的弹性敏感元件大都采用波登管、波纹管和膜片。对于波登管型和波纹管型差压表，在使用中存在的问题是静压不高；而膜片型差压表的结构复杂，内部需要充油并抽真空，因而使得成本较高。为了改善这些不足，有一种改进技术是具有两个压力腔并且在其间设置有弹性受压元件的差压表，如中国专利公告号CN201138265Y中所披露的那样。这种差压表使两种不同的压力作用在同一个弹性元件上，因而使得测量精度得到了提高，同时扭动轴是在密封情况下传递位移，更适合于高静压测量。但是，这种差压表只具有机械表头显示，不能进行电信号输出，无法与自动控制系统相连，由此不能有效地控制容器、设备的内外压力变化速率及压力差的大小，因此大大制约了差压表的应用。

因此，需要研制开发出一种既有高精度、又有高静压，而且同时具有机械表头显示和电信号输出两种输出方式的新型的差压表，以满足日益发展的需要进行自动控制的压力测量仪器的需要。

实用新型内容

为克服上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种如下所述的新颖的差压表，该差压表不仅具有机械表头的指针显示，又具有电信号输出，可以将被测容器、设备的压力差反馈至电控系统。

为实现上述目的，本实用新型通过如下的技术方案实现：

根据本实用新型提供了一种差压表，其包括围成第一腔室的密闭壳体，该第一腔室具有与外界连通的第一压力口；设置于第一腔室内的传感元件，该传感元件形成了第二腔室，该第二腔室具有与外界连通的第二压力口；用于传输、放大传感元件的变形的变形传输和放大组件；用于指示压力变化的指针；以及用于使指针复位的弹簧，其中，该差压表进一步包括用于感应传感元件的变形的形变感应装置，该形变感应装置与外部电控系统相连接，可向外部电控系统传输电信号。

在根据本实用新型的一种优选实施方式中，形变感应装置为设置在传感元件的侧壁上的压力应变片，该压力应变片能够随传感元件的形变而产生形状改变。

在根据本实用新型的另一种优选实施方式中，压力应变片为从如下所述的组中选取的元件：半导体应变片、金属应变片、陶瓷应变片。

在根据本实用新型的另外一种优选实施方式中，形变感应装置为安装在传感元件与连杆之间的霍尔元件，该霍尔元件能够检测到传感元件的形变并产生电信号。

在根据本实用新型的一种优选实施方式中，形变感应装置为安装在中心齿轮上的电位器，该电位器的电阻调节部件与中心齿轮连接并可由中心齿轮带动而产生运动，从而使得电位器的电阻发生变化。

在根据本实用新型的另一种优选实施方式中，传感元件为一根弯成圆弧形且末端逐渐变细的管子，其横截面呈椭圆形，椭圆形的短轴方向与管子弯曲的径向方向一致。

在根据本实用新型的另外一种优选实施方式中，变形传输和放大组件包括连杆、摆杆和齿轮组，该齿轮组固定于密闭壳体内，与摆杆的一端连接，其中心齿轮位于密闭壳体的中央，在该中心齿轮上安装有指针；连杆的两端分别与传感元件的末端和摆杆绞接；弹簧的一端与中心齿轮连接，另一端与指针相接触。

本实用新型的有益效果在于：该实用新型通过使两种不同的压力作用在一个传感元件上，测量精度得到了提高，同时其外部有密闭壳体包封，不仅使静压提高，而且延长了差压表的使用寿命。该差压表同时具有机械表头显示和电信号输出两种输出方式，可以将被测容器、设备的内外压力变化速率及压力差的大小反馈至电控系统，有利于进行工业控制。

附图说明

图1是根据本实用新型第一优选实施例的差压表的结构示意图；

图2是根据本实用新型第二优选实施例的差压表的结构示意图；以及

图3是根据本实用新型第三优选实施例的差压表的结构示意图。

附图标记：

1密闭壳体；2第一腔室；3传感元件；4第二腔室；

5连杆；6摆杆；7齿轮组；8中心齿轮；9弹簧；

10指针；12第一压力口；13第二压力口

20压力感应装置；201压力应变片；202霍尔元件；203电位器。

具体实施方式

下面将根据附图对本实用新型的优选实施方式进行详细说明。

图1示出了根据本实用新型的第一优选实施例的差压表的结构示意图。在本实施方式中，差压表包括围成第一腔室2的密闭壳体1，该第一腔室2具有与外界连通的第一压力口12；设置于第一腔室2内的传感元件3，该传感元件3形成了第二腔室4，该第二腔室4具有与外界连通的第二压力口13；用于将传感元件3的变形传输、放大的变形传输和放大组件；用于指示压力变化的指针10；以及用于使指针10复位的弹簧9。两个压力口12、13分别用于与被测容器的一个测试端连接，第一腔室2与第二腔室4之间不相连通，保证被测容器两测试端的气体进入差压表后不混合。

如图1所示，传感元件3为一根弯成圆弧形且末端逐渐变细的管子，其截面呈椭圆形，椭圆的短轴方向与管子弯曲的径向方向一致，在它的侧壁上进一步设置有压力应变片201，该压力应变片201的制备材料从如下的组中选取：半导体应变片、金属应变片、陶瓷应变片，它与外部电控系统相连接，用于向外部电控系统传输电信号。

此外，上述差压表的变形传输和放大组件包括连杆5、摆杆6和齿轮组7，其中，连杆5的两端分别与传感元件3的末端和摆杆6绞接，当传感元件3产生变形时，推动连杆5运动，进而使摆杆6转动，而摆杆6的另一端与齿轮组7连接；齿轮组7固定于密闭壳体1内，与摆杆6的一端连接，其中心齿轮8位于密闭壳体1的中央，在该中心齿轮8上安装有指针10，齿轮组7用于将摆杆6的微量转动放大，并带动指针10转动；弹簧9的一端与中心齿轮连接，另一端与指针10相接触，用于指针10的自动复位。

在进行压力测试时，首先将第一压力口12和第二压力口13分别与测试容器的两测试端之一连接。当密闭壳体1与传感元件3内的气压相同时，传感元件3不产生变形，指针10位置不变，指示为零。当两腔室2、4中的压力不相同时，在密闭壳体1中的压力小于传感元件3中的压力的情况下，传感元件3短轴方向的受力比长轴方向大，管子截面有变圆的趋势，传感元件3的末端向管子伸直的方向移动，从而带动连杆5运动，进而使摆杆6转动并经过齿轮组7将运动放大并带动指针10顺时针转动。反之，当密闭壳体1中的压力大于传感元件3中的压力时，指针10将逆时针转动。当传感元件3产生形变时，设置在其侧壁上的压力应变片201产生形状变化，其电阻率也会随之发生变化，因此可以向外界输出不同的电信号，达到自动控制的目的。当测试停止时，弹簧9储存的机械能可使指针10归零。

图2是根据本实用新型的第二优选实施例的差压表的结构示意图，在本实施方式中，形变感应装置20为安装在传感元件3与连杆5之间的霍尔元件202。在本实施方式中，霍尔元件202采用将霍尔器件、磁性材料和变换电路一体化封装的方式，其能够将位移量转化为霍尔电势输出。其信号输出端与外部电控系统相连接，可将电信号传输给外部电控系统。

在进行压力测试时，首先将第一压力口12和第二压力口13分别与测试容器的两测试端之一连接。当密闭壳体1与传感元件3内的气压相同时，传感元件3不产生变形，指针10位置不变，指示为零。当两腔室2、4中的压力不相同时，在密闭壳体1中的压力小于传感元件3中的压力的情况下，传感元件3短轴方向的受力比长轴方向大，管子截面有变圆的趋势，传感元件3的末端向管子伸直的方向移动，从而带动连杆5运动，进而使摆杆6转动并经过齿轮组7将运动放大，使指针10顺时针转动。反之，当密闭壳体1中的压力大于传感元件3中的压力时，指针10将逆时针转动。当传感元件3产生形变时，与其相连的霍尔元件202随之产生位移，其内的变换电路将位移量转化为电信号，其信号输出端与外部电控系统相连接，可将电信号传输给外部电控系统，达到自动控制的目的。当测试停止时，弹簧11储存的机械能可使指针10归零。

图3是根据本实用新型的第三优选实施例的差压表的结构示意图，在本实施方式中，形变感应装置20为电位器203，该电位器203安装在中心齿轮8上，其电阻调节部件与中心齿轮8连接，可由中心齿轮8带动而产生运动，从而使电位器203的电阻发生变化，该电位器203的输出端与外部电控系统相连接，可向外部电控系统传输电信号。

在进行压力测试时，首先将第一压力口12和第二压力口13分别与测试容器的两测试端之一连接。当密闭壳体1与传感元件3内的气压相同时，传感元件3不产生变形，指针10位置不变，指示为零。当两腔室2、4中的压力不相同时，在密闭壳体1中的压力小于传感元件3中的压力的情况下，传感元件3短轴方向的受力比长轴方向大，管子截面有变圆的趋势，传感元件3的末端向管子伸直的方向移动，从而带动连杆5运动，进而使摆杆6转动并经过齿轮组7将运动放大，中心齿轮8带动指针10顺时针转动。反之，当密闭壳体1中的压力大于传感元件3中的压力时，指针10将逆时针转动。随着中心齿轮8的转动，与其相连的电位器203的电阻调节部件在中心齿轮8的带动下产生运动，使电位器203的电阻发生变化，从而使输出的电信号发生变化。该电位器203的输出端与外部电控系统相连接，可向外部电控系统传输电信号，达到自动控制的目的。当测试停止时，弹簧9储存的机械能可使指针10归零。

在本实用新型中，传感元件3是采用铜制备而成，但亦可实施为具有一定厚度并且在压力作用下能够发生形变的其他材料，例如：不锈钢、白铜、尼龙、有机聚合物、碳纤维。

以上所披露的仅为本实用新型的优选实施例，当然不能以此来限定本实用新型的权利保护范围。可以理解，依据本实用新型所附权利要求中限定的实质和范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种差压表，包括：围成第一腔室(2)的密闭壳体(1)，所述第一腔室(2)具有与外界连通的第一压力口(12)；设置于第一腔室(2)内的传感元件(3)，该传感元件(3)形成了第二腔室(4)，所述第二腔室(4)具有与外界连通的第二压力口(13)；用于传输、放大传感元件(3)的变形的变形传输和放大组件；用于指示压力变化的指针(10)；以及用于使指针(10)复位的弹簧(9)，其特征在于，所述差压表进一步包括用于感应传感元件(3)的变形的形变感应装置(20)，所述形变感应装置(20)与外部电控系统相连接，可向外部电控系统传输电信号。

2.如权利要求1所述的差压表，其特征在于，所述形变感应装置(20)为设置在所述传感元件(3)的侧壁上的压力应变片(201)，所述压力应变片(201)能够随传感元件(3)的形变而产生形状改变。

3.如权利要求2所述的差压表，其特征在于，所述压力应变片(201)为从如下所述的组中选取的元件：半导体应变片、金属应变片、陶瓷应变片。

4.如权利要求1所述的差压表，其特征在于，所述形变感应装置(20)为安装在传感元件(3)与连杆(5)之间的霍尔元件(202)，所述霍尔元件(202)能够检测到传感元件(3)的形变并产生电信号。

5.如权利要求1所述的差压表，其特征在于，所述形变感应装置(20)为安装在中心齿轮(8)上的电位器(203)，所述电位器(203)的电阻调节部件与中心齿轮(8)连接并可由中心齿轮(8)带动而产生运动，从而使得电位器(203)的电阻发生变化。

6.如权利要求1所述的差压表，其特征在于，所述传感元件(3)为一根弯成圆弧形且末端逐渐变细的管子，其横截面呈椭圆形，椭圆形的短轴方向与管子弯曲的径向方向一致。

7.如权利要求1所述的差压表，其特征在于，所述变形传输和放大组件包括连杆(5)、摆杆(6)和齿轮组(7)，所述齿轮组(7)固定于所述密闭壳体(1)内，与所述摆杆(6)的一端连接，其中心齿轮(8)位于密闭壳体(1)的中央，在该中心齿轮(8)上安装有指针(10)；所述连杆(5)的两端分别与传感元件(3)的末端和摆杆(6)绞接；所述弹簧(9)的一端与中心齿轮(13)连接，另一端与指针(10)相接触。

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