CN204855080U - 耐腐蚀型全金属压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耐腐蚀型全金属压力传感器，包括均用耐腐蚀金属制备的上盖、壳体和探头，以及电路部分、用于固定电路部分的塑胶件；本实用新型采用抗腐蚀金属材料制成，防腐耐用、可靠性高、抗干扰能力强；采用过盈配合不灌封结构，防护等级可达IP68、IP69K，结构简单，体积小，安装、维修方便，应用广泛；采用塑胶件结构，增强了产品的抗振、屏蔽、抗干扰能力；采用接地线方式，释放电路内部多余电荷和干扰，增强产品抗干扰能力；通过软件优化，具有滞后功能、窗口功能和偏移校准功能；采用7段数码管显示，通过按键可以设置正反向显示，方便现场观察和监控；同时，该耐腐蚀型全金属压力传感器还具有多种输出方式和保护功能，可以对液体和气体进行测量的特点。

Description

耐腐蚀型全金属压力传感器

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表行业中的压力监控系统领域，尤其涉及一种耐腐蚀型全金属压力传感器。

背景技术

压力传感器用于压力监控系统中，当系统中的压力达到设定的压力阈值时，产生检测信号，用于保护连锁保护系统。一般的陶瓷压力传感器，采用模拟电路进行校准，过程繁杂，精度差，而且不利于批量的生产。目前市面上的压力传感器，大多数是以灌封为主，工艺复杂、成本高、维修不方便，耐腐蚀能力差，体积较大，造型不够美观。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种耐腐蚀型全金属压力传感器。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种耐腐蚀型全金属压力传感器，包括均用耐腐蚀金属制备的上盖、壳体和探头，以及电路部分、设于所述壳体中用于固定电路部分的塑胶件；所述上盖与探头分别密封连接于所述壳体的上下端，三者的内部形成容纳所述电路部分及塑胶件的空腔；所述壳体顶部的外壁上设有2个卡槽，上面一个放置密封圈，下面一个放置密封垫片，壳体与上盖通过过盈配合固定；

上盖，所述上盖表面呈斜面状，上部设有一个“凸”型的视窗，下部设有2个按键，上盖内部设有显示电路、压合片、显示罩、硅胶垫片；

探头，所述探头是一个双径圆柱体，在圆柱体上端面有一个圆孔，大径圆柱体的侧面有2个对称的拧扳手卡槽，圆柱体的中心有一个内螺纹盲孔，盲孔的顶部和底部各设有一个台阶，底部台阶中心向下设有一个内螺纹盲孔，圆柱体上部外壁设有2个卡槽，探头与壳体通过过盈配合固定。

进一步的，所述电路部分包括：压力检测单元、外部控制单元、显示单元、数据处理单元；压力检测单元将检测信号传输给数据处理单元，数据处理单元将处理后的数据输出给显示单元显示当前的输出数据及状态；数据处理单元的输入端连接所述外部控制单元，通过外部控制单元的按键操作来实现学习和菜单功能的选择、设定；所述上盖表面成斜面，设有用于显示当前的压力数值及输出状态的显示单元和用来实现学习和菜单功能的选择、设定的按键，所述探头包括中空的探棒和连接螺母，所述探棒的一端与壳体过盈密封连接，并用所述连接螺母固定锁紧，另一端向外延伸并在其中空的空腔的内置有压力检测单元；所述数据处理单元包括：滤波电路、显示驱动单元、单片机、D/A转换单元、模拟量输出单元、开关量输出单元、输出保护单元；压力检测单元将检测信号经滤波电路处理后传输给单片机，单片机根据信号及按键菜单功能控制，通过串行通信输出信号给显示驱动单元，显示驱动单元输出信号给显示单元，通过数码管和输出指示灯显示当前的输出数据及状态；单片机的输出端连接开关量输出单元的NPN和PNP输出，再经输出保护单元将信号反馈给单片机，单片机判定是否输出正常再输出信号；单片机的输出端还通过D/A转换单元连接模拟量输出单元的模拟量电压和电流信号输出；单片机的输入端还连接有外部控制单元，通过按键操作来实现学习和菜单功能的选择、设定。

进一步的，所述显示驱动单元设有显示内容旋转模块，通过按键控制，显示内容旋转模块可以将显示单元上的显示内容旋转180度，使显示内容的显示方向可以正方颠倒互换。

进一步的，所述塑胶件呈半椭圆状，在半椭圆的内壁上下部各设有4个卡口，用来固定电路部分，塑胶件起到抗振、屏蔽、抗干扰的作用。

进一步的，所述壳体内壁设有一个圆孔，圆孔孔径≤1.5mm，圆孔用于接地线，增强产品抗干扰能力。

进一步的，所述探头是一个双径圆柱体，在大径圆柱体的侧面有2个对称的拧扳手卡槽，在其中一个拧扳手卡槽的中心位置处设有一个透气孔，透气孔上面黏贴一个透气膜，透气压盖从透气膜上部安装，与透气孔过盈配合固定，以保持内外气压平衡，起到防水、防尘、卸压的作用。

进一步的，所述透气孔是一个向内的圆形凹孔，凹孔的中心有一个圆形的通孔；所述透气压盖呈圆柱体，在圆柱体的中心设有一个圆形的通孔。

进一步的，所述探头在圆柱体的中心设有一个内螺纹盲孔，盲孔的顶部和底部各设有一个台阶，顶部的台阶放置有压圈，底部的台阶放置所述压力检测单元，所述压圈用来固定压力检测单元；底部的台阶中心向下设有一个内螺纹盲孔，其中放置有阻尼螺丝，所述阻尼螺丝除了具有锁紧和固定的作用外，还起到分流卸压的作用。

进一步的，所述探头在圆柱体上部外壁设有2个卡槽，上面一个放置密封圈，下面一个放置密封垫片，探头与壳体通过过盈配合固定。

采用本技术方案的有益效果：本实用新型采用特殊金属材料制成，采用过盈配合不灌封结构，防腐蚀、耐酸碱，可靠性高，抗干扰能力强，防护等级可达IP68及IP69K；采用塑胶件结构，增强了产品的抗振、屏蔽、抗干扰能力；同时，该耐腐蚀型全金属压力传感器可以对液体和气体进行测量、输出方式多样、输出可以延时、结构简单、维护方便。

附图说明

图1为本实用新型耐腐蚀型全金属压力传感器的爆炸图。

图2a和图2b为本实用新型耐腐蚀型全金属压力传感器的外观图。

图3为本实用新型耐腐蚀型全金属压力传感器的原理框图。

其中：1.上盖2.壳体3.探头11.按键12.硅胶垫片13.显示罩14.压合片15.显示电路16.螺钉21.电路部分22.塑胶件23.密封圈24.密封垫片25.接插件31.密封圈32.密封垫片33.压圈34.压力检测单元35.密封圈36.透气压盖37.透气膜38.阻尼螺丝

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

一种耐腐蚀型全金属压力传感器，包括均用耐腐蚀金属制备的上盖、壳体和探头，以及电路部分、设于所述壳体中用于固定电路部分的塑胶件；所述上盖与探头分别密封连接于所述壳体的上下端，三者的内部形成容纳所述电路部分及塑胶件的空腔；所述壳体顶部的外壁上设有2个卡槽，上面一个放置密封圈，下面一个放置密封垫片，壳体与上盖通过过盈配合固定；

上盖，所述上盖表面呈斜面状，上部设有一个“凸”型的视窗，下部设有2个按键，上盖内部设有显示电路、压合片、显示罩、硅胶垫片；

探头，所述探头是一个双径圆柱体，在圆柱体上端面有一个圆孔，大径圆柱体的侧面有2个对称的拧扳手卡槽，圆柱体的中心有一个内螺纹盲孔，盲孔的顶部和底部各设有一个台阶，底部台阶中心向下设有一个内螺纹盲孔，圆柱体上部外壁设有2个卡槽，探头与壳体通过过盈配合固定。

所述电路部分一般包括：压力检测单元、外部控制单元、显示单元、数据处理单元；压力检测单元将检测信号传输给数据处理单元，数据处理单元将处理后的数据输出给显示单元显示当前的输出数据及状态；数据处理单元的输入端连接所述外部控制单元，通过外部控制单元的按键操作来实现学习和菜单功能的选择、设定；所述上盖表面成斜面，设有用于显示当前的压力数值及输出状态的显示单元和用来实现学习和菜单功能的选择、设定的按键，所述探头包括中空的探棒和连接螺母，所述探棒的一端与壳体过盈密封连接，并用所述连接螺母固定锁紧，另一端向外延伸并在其中空的空腔的内置有压力检测单元；所述数据处理单元包括：滤波电路、显示驱动单元、单片机、D/A转换单元、模拟量输出单元、开关量输出单元、输出保护单元；压力检测单元将检测信号经滤波电路处理后传输给单片机，单片机根据信号及按键菜单功能控制，通过串行通信输出信号给显示驱动单元，显示驱动单元输出信号给显示单元，通过数码管和输出指示灯显示当前的输出数据及状态；单片机的输出端连接开关量输出单元的NPN和PNP输出，再经输出保护单元将信号反馈给单片机，单片机判定是否输出正常再输出信号；单片机的输出端还通过D/A转换单元连接模拟量输出单元的模拟量电压和电流信号输出；单片机的输入端还连接有外部控制单元，通过按键操作来实现学习和菜单功能的选择、设定。在实际应用中，D/A转换单元与模拟量输出单元之间可再连接一个信号处理单元对信号进行预处理。

为了便于读取显示的参数，所述显示驱动单元设有显示内容旋转模块，通过按键控制，显示内容旋转模块可以将显示单元上的显示内容旋转180度，使显示内容的显示方向可以正方颠倒互换，这样，不论压力传感器如何安装，可以通过这个模块调整显示方向，避免显示方向与观察者反向而不便于读取，也不用对管路或安装位置进行调整，方便快捷。

进一步的，所述塑胶件呈半椭圆状，在半椭圆的内壁上下部各设有4个卡口，用来固定电路部分，塑胶件起到抗振、屏蔽、抗干扰的作用。

进一步的，所述壳体内壁设有一个圆孔，圆孔孔径≤1.5mm，圆孔用于接地线，增强产品抗干扰能力。

进一步的，所述探头是一个双径圆柱体，在大径圆柱体的侧面有2个对称的拧扳手卡槽，在其中一个拧扳手卡槽的中心位置处设有一个透气孔，透气孔上面黏贴一个透气膜，透气压盖从透气膜上部安装，与透气孔过盈配合固定，以保持内外气压平衡，起到防水、防尘、卸压的作用。

进一步的，所述透气孔是一个向内的圆形凹孔，凹孔的中心有一个圆形的通孔；所述透气压盖呈圆柱体，在圆柱体的中心设有一个圆形的通孔。

进一步的，所述探头在圆柱体的中心设有一个内螺纹盲孔，盲孔的顶部和底部各设有一个台阶，顶部的台阶放置有压圈，底部的台阶放置所述压力检测单元，所述压圈用来固定压力检测单元；底部的台阶中心向下设有一个内螺纹盲孔，其中放置有阻尼螺丝，所述阻尼螺丝除了具有锁紧和固定的作用外，还起到分流卸压的作用。

进一步的，所述探头在圆柱体上部外壁设有2个卡槽，上面一个放置密封圈，下面一个放置密封垫片，探头与壳体通过过盈配合固定。

采用本技术方案的有益效果：本实用新型采用特殊金属材料制成，采用过盈配合不灌封结构，防腐蚀、耐酸碱，可靠性高，抗干扰能力强，防护等级可达IP68及IP69K；采用塑胶件结构，增强了产品的抗振、屏蔽、抗干扰能力；同时，该耐腐蚀型全金属压力传感器可以对液体和气体进行测量、输出方式多样、输出可以延时、结构简单、维护方便。

具体的一些实施例如图1-2所示，在本实用新型一种耐腐蚀型全金属压力传感器的其中一些实施例中，包括壳体2、上盖1和探头3，均采用特殊金属材料制成，耐酸碱、耐腐蚀、抗干扰。

壳体2内设有用于控制耐腐蚀型全金属压力传感器工作的电路部分21以及固定电路部分的塑胶件22，塑胶件22呈半椭圆状，在半椭圆的内壁上下部各设有4个卡口，用来固定电路部分，塑胶件22起到抗振、屏蔽、抗干扰的作用；壳体2顶部的外壁上设有2个卡槽，上面卡槽用来放置密封圈23，下面的卡槽用来放置密封垫片24，防止外界的杂物通过上盖1和壳体2间的缝隙进入壳体内部，起到防水防尘的作用；壳体2与上盖1通过过盈配合固定，便于后续维修和维护；壳体2内壁还设有一个圆孔，圆孔孔径≤1.5mm，圆孔用于接地线，增强产品抗干扰能力。同时，壳体2上还设有一个圆孔，圆孔用来安装接插件25，通过接插件25给电路提供外部供电。

上盖1表面呈斜面状，上部设有一个“凸”型的视窗，下部设有2个按键11；同时，上盖1内部还设有显示电路15、压合片14、显示罩13、硅胶垫片12，压合片14正面设有卡槽，反面设有螺柱，显示罩13穿过压合片14卡在卡槽内，硅胶垫片12放在显示罩13表面，主要起到防水的作用，压合片14、显示罩13、硅胶垫片12通过焊接固定在上盖内，显示电路15通过螺钉16固定在压合片14上，显示罩13表面突出一个“凸”型的显示视窗，“凸”型显示视窗的顶端设有2个凸点，用来指示当前的输出状态，通过按键11设置可以进行正反向现显示，方便现场观察。

探头3是一个双径圆柱体，在大径圆柱体的侧面有2个对称的拧扳手卡槽，在其中一个拧扳手卡槽的中心位置处设有一个透气孔，透气孔上面黏贴一个透气膜37，透气压盖36从透气膜37上部安装，与透气孔过盈配合固定，这种结构主要是保持内外气压平衡，起到防水、防尘、卸压的作用；圆柱体的中心设有一个内螺纹盲孔，盲孔的顶部和底部各设有一个台阶，顶部的台阶用来放置压圈33，底部的台阶用来放置压力检测单元34，压圈33用来固定压力检测单元34，密封圈35放置在底部台阶的内壁中；底部台阶的中心向下设有一个内螺纹盲孔，用来放置阻尼螺丝38，阻尼螺丝38除了具有锁紧和固定的作用外，还起到分流卸压的作用；圆柱体上部外壁设有2个卡槽，密封圈31放置在上部卡槽内，密封垫片32放置在下部卡槽内，探头与壳体通过过盈配合固定。

电路部分21设置在壳体2内，包括：电源转换模块、压力检测单元、信号处理单元、压力调节模块、温度补偿单元、单片机、驱动显示单元、显示单元、输出保护单元、开关量输出单元模块、D/A转换单元、信号输出补偿模块，信号处理单元模拟量输出单元、按键、抗干扰模块。

如图3所示，本实用新型一种耐腐蚀型全金属压力传感器检测原理如下：

压力检测单元检测被测介质的压力并输出信号，通过信号处理单元将信号放大处理传输给压力调节模块，并且在传输过程中温度补偿单元进行相应的补偿，压力调节模块将整合后的信号输出给单片机；单片机根据压力检测单元传输的信号及按键菜单功能控制，通过串行通信输出信号给驱动显示单元，驱动显示单元输出信号给显示单元，通过数码管和输出指示灯显示当前的输出数据及状态。

单片机设有2路输出，单片机根据功能菜单或者转换开关的选择，可以选择开关量输出单元或模拟量输出单元，如果选择开关量输出单元，则输出保护单元采集开关量输出单元模块输出的信号反馈给单片机，单片机判定是否输出正常再输出信号；如果选择模拟量输出单元，则D/A转换单元将单片机输出的数字信号转换为模拟量信号，如果信号输出有偏差，通过按键调节信号输出补偿，然后输出信号；同时，用户可以根据自己的需求对开关量NPN、PNP和模拟量0～10V、4～20mA进行任意的两两组合的输出。例如表1，则是2路输出中1路开关量1路模拟量的输出模式。

输出保护单元主要是进行短路保护、过载保护、反极性保护，当输出电路出现短路、过载、反极性现象时，输出单元将信号反馈给单片机，单片机决定是否输出。

外部控制单元主要是通过按键控制进行菜单选择，例如：输出方式选择、开关点选择、上锁解锁、正反向显示等，具体参见表1的功能菜单选择。

电源转换模块主要是提供各个模块所需要的电压。

抗干扰模块主要由抗干扰元件组成，防止电磁干扰，提高产品的稳定性和可靠性。

表1为本实用新型显示菜单：

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 (9)

1.一种耐腐蚀型全金属压力传感器，其特征在于，包括均用耐腐蚀金属制备的上盖、壳体和探头，以及电路部分、设于所述壳体中用于固定电路部分的塑胶件；所述上盖与探头分别密封连接于所述壳体的上下端，三者的内部形成容纳所述电路部分及塑胶件的空腔；所述壳体顶部的外壁上设有2个卡槽，上面一个放置密封圈，下面一个放置密封垫片，壳体与上盖通过过盈配合固定；

上盖，所述上盖表面呈斜面状，上部设有一个“凸”型的视窗，下部设有2个按键，上盖内部设有显示电路、压合片、显示罩、硅胶垫片；

探头，所述探头是一个双径圆柱体，在圆柱体上端面有一个圆孔，大径圆柱体的侧面有2个对称的拧扳手卡槽，圆柱体的中心有一个内螺纹盲孔，盲孔的顶部和底部各设有一个台阶，底部台阶中心向下设有一个内螺纹盲孔，圆柱体上部外壁设有2个卡槽，探头与壳体通过过盈配合固定。

2.根据权利要求1所述的耐腐蚀型全金属压力传感器，其特征在于，所述电路部分包括：压力检测单元、外部控制单元、显示单元、数据处理单元；压力检测单元将检测信号传输给数据处理单元，数据处理单元将处理后的数据输出给显示单元显示当前的输出数据及状态；数据处理单元的输入端连接所述外部控制单元，通过外部控制单元的按键操作来实现学习和菜单功能的选择、设定；所述上盖表面成斜面，设有用于显示当前的压力数值及输出状态的显示单元和用来实现学习和菜单功能的选择、设定的按键，所述探头包括中空的探棒和连接螺母，所述探棒的一端与壳体过盈密封连接，并用所述连接螺母固定锁紧，另一端向外延伸并在其中空的空腔的内置有压力检测单元；所述数据处理单元包括：滤波电路、显示驱动单元、单片机、D/A转换单元、模拟量输出单元、开关量输出单元、输出保护单元；压力检测单元将检测信号经滤波电路处理后传输给单片机，单片机根据信号及按键菜单功能控制，通过串行通信输出信号给显示驱动单元，显示驱动单元输出信号给显示单元，通过数码管和输出指示灯显示当前的输出数据及状态；单片机的输出端连接开关量输出单元的NPN和PNP输出，再经输出保护单元将信号反馈给单片机，单片机判定是否输出正常再输出信号；单片机的输出端还通过D/A转换单元连接模拟量输出单元的模拟量电压和电流信号输出；单片机的输入端还连接有外部控制单元，通过按键操作来实现学习和菜单功能的选择、设定。

3.根据权利要求2所述的耐腐蚀型全金属温度传感器，其特征在于，所述显示驱动单元设有显示内容旋转模块，通过按键控制，显示内容旋转模块可以将显示单元上的显示内容旋转180度，使显示内容的显示方向可以正方颠倒互换。

4.根据权利要求1所述的耐腐蚀型全金属压力传感器，其特征在于，所述塑胶件呈半椭圆状，在半椭圆的内壁上下部各设有4个卡口，用来固定电路部分。

5.根据权利要求1所述的耐腐蚀型全金属压力传感器，其特征在于，所述壳体内壁设有一个圆孔，圆孔孔径≤1.5mm，圆孔用于接地线。

6.根据权利要求1或5所述的耐腐蚀型全金属压力传感器，其特征在于，所述探头是一个双径圆柱体，在大径圆柱体的侧面有2个对称的拧扳手卡槽，在其中一个拧扳手卡槽的中心位置处设有一个透气孔，透气孔上面黏贴一个透气膜，透气压盖从透气膜上部安装，与透气孔过盈配合固定。

7.根据权利要求6所述的耐腐蚀型全金属压力传感器，其特征在于，所述透气孔是一个向内的圆形凹孔，凹孔的中心有一个圆形的通孔；所述透气压盖呈圆柱体，在圆柱体的中心设有一个圆形的通孔。

8.根据权利要求6所述的耐腐蚀型全金属压力传感器，其特征在于，所述探头在圆柱体的中心设有一个内螺纹盲孔，盲孔的顶部和底部各设有一个台阶，顶部的台阶放置有压圈，底部的台阶放置所述压力检测单元，所述压圈用来固定压力检测单元；底部的台阶中心向下设有一个内螺纹盲孔，其中放置有阻尼螺丝。

9.根据权利要求6所述耐腐蚀型全金属压力传感器，其特征在于，所述探头在圆柱体上部外壁设有2个卡槽，上面一个放置密封圈，下面一个放置密封垫片，探头与壳体通过过盈配合固定。