CN209802571U - 压力变送器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压力变送器，包括测压管套、压力芯体、防护外壳、PCB线路板、显示屏、流体通道，防护外壳的底部与测压管套的顶端连接，流体通道与测压管套的底端连接，压力芯体设于测压管套的内腔，在测压管套的内腔与流体通道之间设有供流体流动的出入口，PCB线路板和显示屏设于防护外壳的内腔，显示屏焊接于PCB线路板之上，压力芯体通过线缆连接PCB线路板，PCB线路板上设有微处理器、供电电池、温度补偿模块、存储器、显示驱动模块、无线传输模块和天线，本压力变送器的结构简单紧凑，测压灵敏度高，抗电磁干扰能力强，可实现测压数据的无线远传，使用维护方便。

Description

压力变送器

技术领域

本实用新型涉及压力检测设备技术领域，尤其涉及一种压力变送器。

背景技术

目前，对于液体或气体介质的压力测量通过压力传感器实现，随着工业过程控制对检测设备自动化的要求越来越高，越来越多的使用压力变送器来实现对液体或气体介质的压力测量数据进行标准电信号转换后实时无损远传，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。现有的压力变送器在对液体或气体介质进行检测时，存在介质中夹杂的杂质堵塞介质通道的问题，从而影响了介质在通道内的流动速度，进而影响压力变送器的灵敏度，此外，现有压力变送器基本是通过线缆实现信号的远传，这就增加了布线难度及后期维护难度，并在一定程度上也增加了成本。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单紧凑、信号无线远传、灵敏度及测量精度高的压力变送器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种压力变送器，包括测压管套、压力芯体、防护外壳、透明可视窗口、PCB线路板、LED显示屏、流体通道，防护外壳的底部与测压管套的顶端固定连接，流体通道与测压管套的底端固定连接，压力芯体设于测压管套的内腔，在测压管套的内腔与流体通道之间设有供流体流动的出入口，PCB线路板和LED显示屏均设于防护外壳的内腔，透明可视窗口设置在防护外壳的正面，LED显示屏焊接于PCB线路板之上，并且LED显示屏正对着透明可视窗口，LED显示屏和PCB线路板的外周通过抗电磁干扰薄膜进行包裹，压力芯体通过线缆连接PCB线路板，PCB线路板上设有微处理器、供电电池、温度补偿模块、存储器、显示驱动模块、无线传输模块和天线，供电电池为PCB线路板、LED显示屏和压力芯体提供电源，压力芯体连接温度补偿模块，温度补偿模块连接微处理器的输入端，无线传输模块连接微处理器的输出端，天线连接无线传输模块，LED显示屏连接显示驱动模块，存储器和显示驱动模块连接微处理器。

作为本实用新型的一种改进， 所述测压管套的内腔设有圆柱体的防震格栅，压力芯体套设于防震格栅内部，压力芯体包括不锈钢基座、隔离膜片、硅压敏芯片、绝缘套管、引出电极，隔离膜片焊接于不锈钢基座的一侧，绝缘套管密封套设于不锈钢基座的另一侧，在不锈钢基座中部贯穿设有测压腔室，测压腔室内灌充硅油，隔离膜片和绝缘套管位于测压腔室的两端，硅压敏芯片通过硅胶粘贴于测压腔室的内壁，硅压敏芯片与引出电极焊接连接，引出电极从绝缘套管中伸出，引出电极通过导线连接PCB线路板。

作为本实用新型的一种改进， 所述测压管套的内腔设有过滤器，过滤器设置于隔离膜片的前侧，在过滤器与隔离膜片之间设有流体缓冲通道，过滤器与隔离膜片位于流体缓冲通道的两侧，供流体流动的入口和出口设置于过滤器的入口侧。

作为本实用新型的一种改进，所述流体通道的中部设有套接孔，测压管套的底端中部凸出设有套接柱，套接柱螺纹连接于流体通道的套接孔中，测压管套上的供流体流动的入口和出口位于套接柱的两侧，流体通道的流体入口与测压管套上的供流体流动的入口相连通，流体通道的流体出口与测压管套上的供流体流动的出口相连通，流体通道的流体入口与流体出口之间设有不锈钢隔板，套接柱的底部与不锈钢隔板的顶部相贴合抵接。

作为本实用新型的一种改进， 所述防护外壳上设有Mic-USB接口，Mic-USB接口套设于防护外壳的侧面的安装口中。

作为本实用新型的一种改进， 所述无线传输模块采用无线LORA模块或NB-IOT模块，从而能够实现无线远距离、低功耗、低成本、高时效的压力数据传输。

作为本实用新型的一种改进， 所述微处理器采用型号为LPC1768FBD100的低功耗高性能ARM芯片。

作为本实用新型的一种改进， 所述防护外壳的正面设有环形槽，透明可视窗口卡设于环形槽内，并在透明可视窗口与环形槽的接触部设有密封垫圈。

相对于现有技术，本实用新型的压力变送器整体结构设计巧妙，结构合理稳定，整体体积紧凑可靠，功耗低性能佳，通过使用测压管套、流体通道及过滤器的结构设计，可有效杂质堵塞流体介质的通道，并在在过滤器与隔离膜片之间设有流体缓冲通道，降低流体介质对隔离膜片的冲击作用，一方面可提高压力芯体的检测精准度，另一方面可提高隔离膜片的使用寿命，确保其具备良好的感应灵敏度，并且流体介质从过滤器中进出，使得过滤器具有一定的自清洗能力，有效确保过滤器具备良好的过滤效果；另外通过在PCB线路板上设置可充电供电电池及无线LORA模块或NB-IOT模块和天线，实现了压力变送器的测压数据的无线远距离传输，安装使用方便快捷，有效避免了布线所带来的维护问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的压力变送器的结构示意图。

图中：1-防护外壳，2- PCB线路板，3-测压管套，4-流体通道，5- LED显示屏，6-压力芯体，7-防震格栅，8-过滤器，9-流体缓冲通道，10-不锈钢基座，11-隔离膜片，12-硅压敏芯片，13-引出电极，14-线缆，15-Mic-USB接口，16-套接柱，17-不锈钢隔板。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。

如图1所示，为本实用新型优选实施例所公开的压力变送器，包括测压管套43、压力芯体6、防护外壳1、透明可视窗口、PCB线路板2、LED显示屏5、流体通道，防护外壳1的底部与测压管套43的顶端固定连接，流体通道与测压管套43的底端固定连接，压力芯体6设于测压管套43的内腔，通过测压管套43对压力芯体6进行隔离防护，在测压管套43的内腔与流体通道之间设有供流体流动的出入口，PCB线路板2和LED显示屏5均设于防护外壳1的内腔，透明可视窗口设置在防护外壳1的正面，LED显示屏5焊接于PCB线路板2之上，并且LED显示屏5正对着透明可视窗口，LED显示屏5和PCB线路板2的外周通过抗电磁干扰薄膜进行包裹，抗电磁干扰薄膜采用FeSiAl抗电磁干扰用软磁薄膜，仅将LED显示屏5屏幕露出，这样可有效避免LED显示屏5和PCB线路板2受外界磁场、静电、雷电等电磁干扰，提高LED显示屏5和PCB线路板2的工作可靠性，压力芯体6通过线缆14连接PCB线路板2，通过压力芯体6对流体介质的压力进行感测，并传输至PCB线路板2上进行滤波及补偿等处理后进行远距离传送，PCB线路板2上设有微处理器、供电电池、温度补偿模块、存储器、显示驱动模块、无线传输模块和天线，供电电池为PCB线路板2、LED显示屏5和压力芯体6提供电源，供电电池采用可充电的锂电池，压力芯体6连接温度补偿模块，温度补偿模块连接微处理器的输入端，无线传输模块连接微处理器的输出端，天线连接无线传输模块，LED显示屏5连接显示驱动模块，存储器和显示驱动模块连接微处理器。

具体的，所述测压管套43的内腔设有圆柱体的防震格栅7，压力芯体6套设于防震格栅7内部，通过防震格栅7进一步对压力芯体6形成保护，可有效提高压力芯体6的使用寿命及检测灵敏度及精确度，压力芯体6包括不锈钢基座10、隔离膜片11、硅压敏芯片12、绝缘套管、引出电极13，隔离膜片11焊接于不锈钢基座10的前侧，绝缘套管密封套设于不锈钢基座10的后侧，具体在绝缘套管与不锈钢基座10的安装接触部设有密封垫圈，在不锈钢基座10中部贯穿设有测压腔室，测压腔室内灌充硅油，隔离膜片11和绝缘套管位于测压腔室的两端，硅压敏芯片12通过硅胶粘贴于测压腔室的内壁，硅压敏芯片12与引出电极13焊接连接，引出电极13从绝缘套管中伸出，位于测压腔室内部的引出电极13与绝缘套管的端部之间套设有密封隔圈，引出电极13通过导线连接PCB线路板2。通过隔离膜片11感应流体介质的压力，并通过硅油的微动将压力传递至硅压敏芯片12上，硅压敏芯片12将压力信号转换成电阻信号通过引出电极13输送至PCB线路板2做进一步处理。

进一步地，所述测压管套43的内腔设有过滤器8，过滤器8设置于隔离膜片11的前侧，通过过滤器8可对流体介质中夹杂的杂质进行过滤处理，可有效避免杂质堵塞流体介质的通道，在过滤器8与隔离膜片11之间设有流体缓冲通道9，过滤器8与隔离膜片11位于流体缓冲通道9的两侧，通过流体缓冲通道9可有效降低流体介质对隔离膜片11的冲击作用，一方面可提高压力芯体6的检测精准度，另一方面可提高隔离膜片11的使用寿命，确保其具备良好的感应灵敏度，供流体流动的入口和出口设置于过滤器8的入口侧。流体介质从供流体流动的入口到达过滤器8处，并从过滤器8中排出的流体介质从供流体流动的出口排出测压管套43。优选的是，所述过滤器8采用蜂窝状活性炭，不仅可有效滤除流体介质中的杂质，同时也便于流体介质顺利的从过滤器8中进出，此外，在当流体介质从过滤器8中流出时，在一定程度上可实现过滤器8的自清洗，有效确保过滤器8具备良好的过滤效果。

更进一步地，所述流体通道的中部设有套接孔，测压管套43的底端中部凸出设有套接柱16，套接柱16螺纹连接于流体通道的套接孔中，测压管套43上的供流体流动的入口和出口位于套接柱16的两侧，流体通道的流体入口与测压管套43上的供流体流动的入口相连通，流体通道的流体出口与测压管套43上的供流体流动的出口相连通，流体通道的流体入口与流体出口的中心位于同一条直线上，流体通道的流体入口与流体出口之间设有不锈钢隔板17，并在流体入口与流体出口的外管壁上设有连接螺纹或连接法兰，以便于安装，套接柱16的底部与不锈钢隔板17的顶部相贴合抵接，通过不锈钢隔板17对流体通道的流体入口与流体出口进行隔离，流体介质在不锈钢隔板17的阻隔作用下顺流从流体入口进入测压管套43中，然后从流体出口中排出流体通道。

更进一步地，所述无线传输模块采用无线LORA模块或NB-IOT模块，从而能够实现无线远距离、低功耗、低成本、高时效的压力数据传输。

更进一步地，所述微处理器采用型号为LPC1768FBD100的低功耗高性能ARM芯片，可有效降低供电电池的功耗，提高供电电池的供电时长，该芯片是属于微控制器Productseries，具有频率高达120 MHz的Cortex-M3核，单电源（2.2至3.6V）供电，具有I2C、SPI/SSP总线接口，4+ UART接口，内置12位ADC，512kB Flash及64kB SRAM存储空间。

更进一步地，所述防护外壳1的正面设有环形槽，透明可视窗口卡设于环形槽内，并在透明可视窗口与环形槽的接触部设有密封垫圈，透明可视窗口与防护外壳1的安装结构稳定可靠，并通过密封垫圈进一步提高防护外壳1的密封性能，防止防护外壳1进灰或水汽而降低防护外壳1内部的电气部件的使用性能。

更进一步地，所述防护外壳1上设有Mic-USB接口15，Mic-USB接口15套设于防护外壳1的侧面的安装口中，Mic-USB接口15焊接于PCB线路板2上，一方面通过Mic-USB接口15对供电电池进行充电，另一方面通过Mic-USB接口15对微处理器进行软件程序升级或更新。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.压力变送器，其特征在于：包括测压管套、压力芯体、防护外壳、透明可视窗口、PCB线路板、LED显示屏、流体通道，防护外壳的底部与测压管套的顶端固定连接，流体通道与测压管套的底端固定连接，压力芯体设于测压管套的内腔，在测压管套的内腔与流体通道之间设有供流体流动的出入口，PCB线路板和LED显示屏均设于防护外壳的内腔，透明可视窗口设置在防护外壳的正面，LED显示屏焊接于PCB线路板之上，并且LED显示屏正对着透明可视窗口，LED显示屏和PCB线路板的外周通过抗电磁干扰薄膜进行包裹，压力芯体通过线缆连接PCB线路板，PCB线路板上设有微处理器、供电电池、温度补偿模块、存储器、显示驱动模块、无线传输模块和天线，供电电池为PCB线路板、LED显示屏和压力芯体提供电源，压力芯体连接温度补偿模块，温度补偿模块连接微处理器的输入端，无线传输模块连接微处理器的输出端，天线连接无线传输模块，LED显示屏连接显示驱动模块，存储器和显示驱动模块连接微处理器。

2.如权利要求1所述的压力变送器，其特征在于，所述测压管套的内腔设有圆柱体的防震格栅，压力芯体套设于防震格栅内部，压力芯体包括不锈钢基座、隔离膜片、硅压敏芯片、绝缘套管、引出电极，隔离膜片焊接于不锈钢基座的一侧，绝缘套管密封套设于不锈钢基座的另一侧，在不锈钢基座中部贯穿设有测压腔室，测压腔室内灌充硅油，隔离膜片和绝缘套管位于测压腔室的两端，硅压敏芯片通过硅胶粘贴于测压腔室的内壁，硅压敏芯片与引出电极焊接连接，引出电极从绝缘套管中伸出，引出电极通过导线连接PCB线路板。

3.如权利要求2所述的压力变送器，其特征在于，所述测压管套的内腔设有过滤器，过滤器设置于隔离膜片的前侧，在过滤器与隔离膜片之间设有流体缓冲通道，过滤器与隔离膜片位于流体缓冲通道的两侧，供流体流动的入口和出口设置于过滤器的入口侧。

4.如权利要求3所述的压力变送器，其特征在于，所述流体通道的中部设有套接孔，测压管套的底端中部凸出设有套接柱，套接柱螺纹连接于流体通道的套接孔中，测压管套上的供流体流动的入口和出口位于套接柱的两侧，流体通道的流体入口与测压管套上的供流体流动的入口相连通，流体通道的流体出口与测压管套上的供流体流动的出口相连通，流体通道的流体入口与流体出口之间设有不锈钢隔板，套接柱的底部与不锈钢隔板的顶部相贴合抵接。

5.如权利要求4所述的压力变送器，其特征在于，所述无线传输模块采用无线LORA模块或NB-IOT模块。

6.如权利要求5所述的压力变送器，其特征在于，所述微处理器采用型号为LPC1768FBD100的 ARM芯片。

7.如权利要求1-6任一项所述的压力变送器，其特征在于，所述防护外壳的正面设有环形槽，透明可视窗口卡设于环形槽内，并在透明可视窗口与环形槽的接触部设有密封垫圈。

8.如权利要求7所述的压力变送器，其特征在于，所述防护外壳上设有Mic-USB接口，Mic-USB接口套设于防护外壳的侧面的安装口中。