CN207528389U - 一种防振防冻耐高温的压力变送器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种防振防冻耐高温的压力变送器，包括表头、散热模块、传感器、挡板、螺钉，主要是散热模块，散热模块设有油腔、散热片和加热电阻，油腔内充导热油，导热油导热系数较高、传热均匀，且具有防振的特点，采用导热油可提高散热速度，当导热油和散热片一起使用时，其散热效果更明显，当测量流体温度较低时，可控制加热电阻加热，使传感器处于正常的使用温度，达到防振防冻耐高温的效果。

Description

一种防振防冻耐高温的压力变送器

技术领域

本实用新型涉及压力变送器领域，具体涉及一种防振防冻耐高温的压力变送器。

背景技术

压力变送器，是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备。它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号(如4～20mADC等)，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。

目前，普通压力变送器的使用温度范围比较窄，一般为-25℃～+80℃。普通压力变送器在测量蒸汽或其他高温介质时，其温度不应超过变送器使用的极限温度，高于变送器使用的极限温度时，必须使用散热装置，否则将损坏传感器。但加了散热装置的压力变送器其最高使用温度范围在150℃左右，若在更高温的环境下，则显然不能。同样，普通压力变送器在温度低于其使用温度范围的极限温度时，也会损伤传感器元件，导致变送器损坏。

且压力变送器中的传感器对于外界干扰比较敏感，容易影响压力测量的准确度。普通压力变送器的防振性能不好，容易受到外界的振动干扰。

实用新型内容

针对以上的不足，本实用新型设置了油腔、散热片和加热电阻，油腔内充导热油，导热油可实现防振功能，同时导热油和散热片可在高温环境下迅速散热，导热油凝点低以及加热电阻的加热，可实现低温环境下的防冻功能。

本实用新型提供了一种防振防冻耐高温的压力变送器，包括表头、传感器，还包括散热模块、挡板，所述表头设置在压力变送器的最上方，所述散热模块的一端连接在所述表头的下端并与所述表头螺纹连接，所述传感器设置在所述散热模块中，所述挡板与所述散热模块的另一端通过螺钉连接；

所述散热模块包括连接部、散热部、容置腔、取压腔和取压杆，所述连接部设置在所述散热模块上端的螺纹连接部位，所述连接部中设有加热腔，所述加热腔在所述容置腔的外侧，所述加热腔上端与所述表头内部连通，所述加热腔内设有加热电阻，所述加热电阻固定在所述加热腔的下端，所述容置腔设置在所述散热模块中轴部位的上端，所述容置腔穿过所述连接部，所述容置腔的上端与所述表头内部连通，所述容置腔的上端面与所述连接部上端面平齐，所述容置腔的下端与所述取压腔的上端连接，所述取压腔设置在所述容置腔下方，所述取压腔与所述容置腔连通，所述取压腔的上端与所述容置腔的下端连接，所述散热部设在所述连接部下方，所述散热部设有散热片和油腔，所述散热片设置在所述散热部的外部，所述油腔设置在所述散热部内，所述油腔内壁分别与所述取压腔内壁和所述散热部外壁之间形成壁厚，所述油腔靠近所述取压腔一侧的内壁形状与所述取压腔的形状相适应，所述油腔内充有耐高温导热油，所述油腔下端连接有封油橡胶圈，所述取压杆的外形由所述油腔的形状形成，所述取压杆的外壁即是所述油腔靠近所述取压腔一侧的内壁，所述取压杆设置在所述散热模块的中轴部位，所述容置腔和所述取压腔设置在所述取压杆中间，所述取压杆的上端与所述连接部连接并设为一体；

所述挡板与所述散热模块的下端通过螺钉连接，所述挡板上端设有所述油封，所述油封与所述封油橡胶圈连接且形状与所述封油橡胶圈的形状相适应，所述传感器包括压力传感器和温度传感器，所述传感器固定在所述容置腔的下端面上，将所述容置腔的下端面形成封闭面。

为了进一步实现本实用新型，所述表头中设有电路板，所述电路板设置在表头中。

为了进一步实现本实用新型，所述加热电阻与所述电路板通过缆线连接。

为了进一步实现本实用新型，所述散热模块为一体加工结构，其截面为圆形。

为了进一步实现本实用新型，所述散热部有多层散热片，每层散热片均有间距并平行设置。

为了进一步实现本实用新型，所述封油橡胶圈为环形结构，所述取压杆穿过所述封油橡胶圈，所述封油橡胶圈的上端与油腔配合，所述封油橡胶圈的下端与所述散热部下端面接触。

为了进一步实现本实用新型，所述取压杆的上端面与所述连接部上端面平齐，所述取压杆的下端穿过所述挡板并超出所述挡板的下端面。

为了进一步实现本实用新型，所述螺钉设置在挡板的周边，所述螺钉至少有两个。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的油腔内充有耐高温导热油，导热油可防振缓冲，导热油可将取压腔中的压力冲击削弱，减轻整个压力变送器的压力冲击，同时还可将外界的振动吸收削弱。

2、本实用新型设有油腔和散热片，当测量流体温度较高时，取压腔的热量通过取压杆均匀的传递到油腔内的导热油中，可防止传感器受热不均匀，同时将热量均匀传导到散热片上，提高散热速度，使传感器处于良好的温度环境。

3、本实用新型设有油腔和加热电阻，当测量流体温度较低甚至超出传感器的极限低温时，控制电路使加热电阻加热，热量扩散到表头内部时，可使表头升温，此时表头内部的部件不受低温影响，当热量扩散到油腔和容置腔时，传感器温度上升，同时由于油腔内导热油的均匀传热，可使传感器受热均匀。

4、本实用新型设有封油橡胶圈，封油橡胶圈的凸起部分与油腔配合，可塞住油腔，使油腔中的导热油不漏出来，封油橡胶圈的下端与散热部下端面接触，进一步防止导热油泄漏，封油橡胶圈和取压杆的配合将油腔形成封闭空间，防止漏油。

5、本实用新型设有挡板，挡板内设有油封，油封可在封油橡胶圈密封油腔的基础下，进一步防止油腔中的导热油泄漏，挡板与散热模块固定后，形成进一步的封油结构，同时取压杆穿过挡板，此时挡板对取压杆有支撑和保护作用，由于取压杆较长，在受到测量流体的压力冲击时，取压杆容易受损，挡板可防止取压杆受损。

6、本实用新型设有加热电阻，通过温度传感器和电路控制加热电阻的加热，可实现压力传感器的恒温控制。

7、在同等条件下、使用同等压力传感器时，本实用新型比普通压力变送器的散热效果更优越，防冻效果更好，同时具有良好的防振性能，提高了压力变送器的性能和使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的散热模块的结构示意图。

附图标记说明：1.表头；11.电路板；2.散热模块；21.连接部；22.散热部；23.取压杆；24.容置腔；25.取压腔；26.加热腔；27.油腔；28.加热电阻；29.封油橡胶圈；3.传感器；4.挡板；41.油封；5.螺钉。

具体实施方式

参照图1和图2对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实施例包括表头1、散热模块2、传感器3、挡板4和螺钉5。其中表头1设置在压力变送器的最上方，表头1中设有缆线、电路板11、显示屏等电子元件，是智能功能的载体；散热模块2的一端连接在表头1的下端并与表头1螺纹连接，散热模块2是本实施例实现防振防冻耐高温性能的重要结构，也是测量流体的载体；传感器3设置在散热模块2中，用于测量流体压力，是压力变送器测量压力的核心元件；挡板4与散热模块2的另一端通过螺钉5连接，挡板4可将散热模块2固定，也可封住散热模块2的油腔27中的导热油，防止导热油溢出，还可缓冲测量流体在取压腔25中传出的压力，防止散热模块2受损。

表头1结构为现有结构，表头1内设有电路板11，电路板11为智能控制的载体，其中，传感器3的信息经过电路板11的电路处理，显示数据，其他控制元件的信息均经过电路板11的电路处理。

散热模块2为一体加工结构，其截面为圆形，包括连接部21、散热部22、取压杆23、容置腔24和取压腔25。

连接部21设置在散热模块2的上端，具体在散热模块2的螺纹连接部21位，连接部21用于将散热模块2和表头1连接，连接部21中设有加热腔26，在容置腔24的外侧，加热腔26上端与表头1内部连通。加热腔26内设有加热电阻28，加热腔26用于放置加热电阻28；加热电阻28固定在加热腔26的下端，加热电阻28的缆线连通表头1电路板11，加热电阻28用于加热散热模块2，由于加热腔26连通表头1内部，所以加热电阻28还可以加热表头1，在低温环境下，可使用加热电阻28加热，使整个压力变送器处于正常稳定的使用温度环境。

容置腔24设置在散热模块2中轴部位的上端，穿过连接部21，容置腔24的上端与表头1内部连通，容置腔24的上端面与连接部21上端面平齐，容置腔24的下端与取压腔25的上端连接，容置腔24用于放置传感器3，同时传感器3可通过缆线将信息传递到表头1的电路并做相应的处理。

取压腔25设置在容置腔24下方，取压腔25与容置腔24连通，取压腔25的上端与容置腔24的下端连接，取压腔25中较大截面积的部分可防止传感器3因受到流体的压力冲击而损坏，测量流体由测量管道流向取压腔25，取压腔25中流体的压力与测量管道中流体的压力一致，传感器3可通过测量取压腔25中的压力来测出测量管道中的流体压力。

散热部22设在连接部21下方，散热部22设有散热片和油腔27。散热片设置在散热部22的外部，散热部22有多层散热片，每层散热片均有间距并平行设置，散热片的层间距增大了与外界的接触面积，有利于外界将将高温测量流体的热量快速带走，达到散热的良好效果，并保护了散热模块2内部的部件，使内部的传感器3和取压杆23不受高温影响。

油腔27设置在散热部22内，油腔27内壁分别与取压腔25内壁和散热部22外壁之间形成壁厚，油腔27靠近取压腔25一侧的内壁形状与取压腔25的形状相适应，油腔27的设置形成散热部22和取压杆23的结构形状，油腔27内充有耐高温导热油，且耐高温导热油的凝点需低于压力传感器的极限低温，最佳为烷基联苯醚型导热油，烷基联苯醚型导热油在低温下运动粘度低，流动性好，最高使用温度为330℃，凝点-54℃，具有防冻剂的特点。导热油的导热系数是K＝150～200w/m².℃，高于大部分金属的导热系数，导热油还具有加热均匀、调温控制准确、能在低蒸汽压下产生高温、传热效果好、节能、输送和操作方便等特点，同时油液物质可防振缓冲，导热油可将取压腔25中的压力冲击削弱，减轻整个压力变送器的压力冲击，同时还可将外界的振动压力吸收削弱，测量流体温度较高时，取压腔25的热量通过取压杆23均匀的传递到导热油中，可防止传感器3受热不均匀而受损，同时将热量均匀导到散热片上，提高散热速度，且使压力传感器3均匀受热。油腔27下端连接有封油橡胶圈29，封油橡胶圈29为环形结构，取压杆23穿过封油橡胶圈29，封油橡胶圈29的剖面呈“凸”型，封油橡胶圈29的上端为凸起部分，凸起部分与油腔27配合，凸起部分用于塞住油腔27，使油腔27中的导热油不漏出来，封油橡胶圈29的下端与散热部22下端面接触，进一步防止导热油泄漏，封油橡胶圈29和取压杆23的配合将油腔27的下端面封闭。

取压杆23的外形由油腔27的形状形成，取压杆23的外壁即是油腔27靠近取压腔25一侧的内壁，取压杆23设置在散热模块2的中轴部位，容置腔24和取压腔25设置在取压杆23中间，取压杆23的上端与连接部21连接并设为一体，本实施例中，取压杆23的上端面与连接部21上端面平齐，取压杆23的下端穿过挡板4并超出挡板4的下端面，取压杆23为取压腔25中的测量流体提供刚性保护，并防止测量流体的溢出。

挡板4与散热模块2的下端通过螺钉5连接，螺钉5设置在挡板4的周边，螺钉5至少有两个，本实施例的螺钉5设有4个，挡板4上端设有油封41，油封41与封油橡胶圈29连接且形状与封油橡胶圈29的形状相适应，油封41可更进一步防止油腔27中的导热油泄漏，同时挡板4还设有容置油封41以及封油橡胶圈29的空腔。挡板4与散热模块2固定后，形成进一步的封油结构，同时取压杆23穿过挡板4，此时挡板4对取压杆23有支撑和保护作用，由于取压杆23较长，在受到测量流体的压力冲击时，取压杆23容易受损，挡板4可防止取压杆23受损。

传感器3为现有技术，传感器3固定在容置腔24的下端面上，将容置腔24的下端面形成封闭面，防止取压腔25中流体溢出到容置腔24中，造成整个压力变送器的损坏，传感器3与电路板11通过缆线连接，传感器3包括压力传感器和温度传感器，压力传感器用于测量流体压力，温度传感器用于测量压力传感器的温度，防止压力传感器的温度超出极限范围。

工作时，测量流体从管道中流到取压腔25中，取压腔25中的压力被压力传感器测量，经过表头1中电路板11的电路处理得出压力信息，同时温度传感器检测压力传感器的温度。当外界有振动干扰时，导热油可吸收削弱外界的振动干扰，使传感器3处于较稳定的工作环境，同时导热油也可以将取压腔25中测量流体的压力冲击吸收削弱，使整个压力变送器不受振动干扰及压力冲击的影响，进而提高压力变送器的使用寿命。当压力传感器处于高温环境时，此时加热电阻28可不用，通过温度传感器的温度反馈，可通过电路控制加热电阻28加热使压力传感器处于恒温状态，有利于压力传感器的工作稳定，测量流体内的热量经过导热油，再到散热片，导热油能均匀散热，避免传感器3受热集中，防止传感器3受损，导热油和散热片的配合散热使散热效果更显著。当压力传感器处于低温环境，且环境温度低于压力传感器的极限低温值时，可通过电路控制加热电阻28加热使压力传感器温度升高到压力传感器的温度范围内，最好是处于压力传感器的最佳工作温度，此时通过温度传感器的温度控制，可使压力传感器处于恒温状态；在加热过程中，热量向加热电阻28丝四周扩散，当热量扩散到表头1内部时，可使表头1升温，此时表头1内部的部件不受低温影响，当热量扩散到油腔27和容置腔24时，传感器3温度上升，同时由于导热油的均匀传热，可使传感器3受热均匀。压力变送器在超出极限低温的环境工作前，最好先使加热电阻28加热，使压力传感器先受热，防止压力传感器被迅速冻坏而加热还没完成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部结构的改动，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (8)

1.一种防振防冻耐高温的压力变送器，包括表头、传感器，其特征在于：还包括散热模块、挡板，所述表头设置在压力变送器的最上方，所述散热模块的一端连接在所述表头的下端并与所述表头螺纹连接，所述传感器设置在所述散热模块中，所述挡板与所述散热模块的另一端通过螺钉连接；

所述散热模块包括连接部、散热部、容置腔、取压腔和取压杆，所述连接部设置在所述散热模块上端的螺纹连接部位，所述连接部中设有加热腔，所述加热腔在所述容置腔的外侧，所述加热腔上端与所述表头内部连通，所述加热腔内设有加热电阻，所述加热电阻固定在所述加热腔的下端，所述容置腔设置在所述散热模块中轴部位的上端，所述容置腔穿过所述连接部，所述容置腔的上端与所述表头内部连通，所述容置腔的上端面与所述连接部上端面平齐，所述容置腔的下端与所述取压腔的上端连接，所述取压腔设置在所述容置腔下方，所述取压腔与所述容置腔连通，所述取压腔的上端与所述容置腔的下端连接，所述散热部设在所述连接部下方，所述散热部设有散热片和油腔，所述散热片设置在所述散热部的外部，所述油腔设置在所述散热部内，所述油腔内壁分别与所述取压腔内壁和所述散热部外壁之间形成壁厚，所述油腔靠近所述取压腔一侧的内壁形状与所述取压腔的形状相适应，所述油腔内充有耐高温导热油，所述油腔下端连接有封油橡胶圈，所述取压杆的外形由所述油腔的形状形成，所述取压杆的外壁即是所述油腔靠近所述取压腔一侧的内壁，所述取压杆设置在所述散热模块的中轴部位，所述容置腔和所述取压腔设置在所述取压杆中间，所述取压杆的上端与所述连接部连接并设为一体；

所述挡板与所述散热模块的下端通过螺钉连接，所述挡板上端设有油封，所述油封与所述封油橡胶圈连接且形状与所述封油橡胶圈的形状相适应，所述传感器包括压力传感器和温度传感器，所述传感器固定在所述容置腔的下端面上，将所述容置腔的下端面形成封闭面。

2.根据权利要求1所述的一种防振防冻耐高温的压力变送器，其特征在于：所述表头中设有电路板，所述电路板设置在表头中。

3.根据权利要求2所述的一种防振防冻耐高温的压力变送器，其特征在于：所述加热电阻与所述电路板通过缆线连接。

4.根据权利要求1所述的一种防振防冻耐高温的压力变送器，其特征在于：所述散热模块为一体加工结构，其截面为圆形。

5.根据权利要求1所述的一种防振防冻耐高温的压力变送器，其特征在于：所述散热部有多层散热片，每层散热片均有间距并平行设置。

6.根据权利要求1所述的一种防振防冻耐高温的压力变送器，其特征在于：所述封油橡胶圈为环形结构，所述取压杆穿过所述封油橡胶圈，所述封油橡胶圈的上端与油腔配合，所述封油橡胶圈的下端与所述散热部下端面接触。

7.根据权利要求1所述的一种防振防冻耐高温的压力变送器，其特征在于：所述取压杆的上端面与所述连接部上端面平齐，所述取压杆的下端穿过所述挡板并超出所述挡板的下端面。

8.根据权利要求1所述的一种防振防冻耐高温的压力变送器，其特征在于：所述螺钉设置在挡板的周边，所述螺钉至少有两个。