CN215865629U - 悬浮式压差传感器引压结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬浮式压差传感器引压结构，包括膜片式压力传感器，其外罩设有封闭的稳压盒，稳压盒下方设置有引压座，引压座上开设有两个引压通道，膜片式压力传感器的两个腔室分别连接有引压管，两个引压管分别穿出稳压盒，并分别与两个引压通道一一对应并连通，引压管与所述稳压盒之间密封。与现有技术相比，本实用新型的有益效果：稳压盒与膜片式压力传感器之间的空间形成稳压腔，用于盛装液体传压介质，连接外部压力源后增加膜片式压力传感器外部的压力，引压管则从稳压盒穿出后连接引压座，以紧凑的结构保证膜片式压力传感器内外压力平衡。

Description

悬浮式压差传感器引压结构

技术领域

本实用新型涉及一种压力测量装置，具体涉及一种悬浮式压差传感器引压结构。

背景技术

一类用于检测流体流量的流量计，其检测原理是通过检测流体流动路径上两个不同位点的压力值，由于这两处压力值不同，可以计算得到流体流量。这类流量计的主体为流体压力检测装置，而流体压力检测装置的核心检测元件是膜片式压力传感器。膜片式压力传感器将流体不同位置的两个压力信号转换为电容信号的变化，接着后端的检测电路对电容信号的变化进行处理，得到外加压力的差压值。

膜片式压力传感器包括两个圆饼状的膜座，两个膜座之间设有测量膜片，两个膜座对焊连接，将测量膜片夹紧。测量膜片与两个膜座之间分别设有用于容纳液体传压介质的传压腔体，两个传压腔体分别连接有压力传输通道，其将外部待测压力引入测量膜片两侧，测量膜片变形量的大小反映为电容信号的变化。

将膜片式压力传感器与取压模块连接，流体压力通过取压模块传递给测量膜片。由于液体受压时体积变化极其微小的特点，在测量高压流体时，传压腔体内压显著增大，两个膜座具有向外膨胀变形和相互分离的趋势，高压状态下长时间工作可能使焊缝开裂，导致膜片式压力传感器加速失效。为此，专利文献CN112595450A公开了一种压力传感器密封稳压结构，将膜片式传感器安装在引压座上后，使用罩体扣罩膜片式传感器，罩体与引压座密封连接，形成密封的稳压腔，稳压腔内同样填充硅油，并且稳压腔与其中一个传压腔体连接同一个外部压力源，从而形成压力平衡体系。这样，外加压力同时作用于膜片式压力传感器的内部和外部，从而使传感器工作时内外部压力得到平衡，对传感器起到保护作用。然而，这种结构还存在一些问题。首先，稳压腔体积较大，消耗硅油较多，增加成本，同时给罩体与引压座之间的装配、密封带来挑战。更重要的是，为简化结构，实际设计时直接将稳压腔与其中一个传压腔体连通，以确保传感器内外压力同步变化，但由于硅油较多，受热膨胀时体积变化不可忽视，会导致连接稳压腔的一侧传压腔体内硅油对测量膜片的压力变化显著，也影响传感器精度。为此，必须进一步改进传感器内外的压力平衡体系及相应的结构。

实用新型内容

有鉴于此，作为上述问题整体解决方案的一部分，本实用新型提供了一种悬浮式压差传感器引压结构。

其技术方案如下：

一种悬浮式压差传感器引压结构，包括膜片式压力传感器，其特征在于：所述膜片式压力传感器外罩设有封闭的稳压盒；

所述稳压盒下方设置有引压座，所述引压座上开设有两个引压通道；

所述膜片式压力传感器的两个腔室分别连接有引压管，两个所述引压管分别穿出所述稳压盒，并分别与两个引压通道一一对应并连通；

所述引压管与所述稳压盒之间密封。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：稳压盒与膜片式压力传感器之间的空间形成稳压腔，用于盛装液体传压介质，连接外部压力源后增加膜片式压力传感器外部的压力，引压管则从稳压盒穿出后连接引压座，以紧凑的结构保证膜片式压力传感器内外压力平衡。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为测量模块的剖面结构示意图；

图3为测量模块的整体结构示意图；

图4为图3中A-A剖视图；

图5为图3的左视图；

图6为图5中C-C剖视图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1，一种悬浮式压差传感器引压结构，包括膜片式压力传感器100，所述膜片式压力传感器100外罩设有封闭的稳压盒200，所述稳压盒200与所述膜片式压力传感器100之间的空间形成稳压腔230。本实施例中，所述膜片式压力传感器100包括两个膜座110和一个测量膜片120，其中两个所述膜座110左右对焊连接，并将所述测量膜片120固定夹持，以形成外壁呈圆盘状的所述膜片式压力传感器100，所述测量膜片120分别与两个所述膜座110之间围成传压腔体。所述稳压盒200为空心圆柱形，所述稳压盒200包括圆筒210，所述圆筒210套设在所述膜片式压力传感器100外，所述圆筒210的两端分别扣盖有一个圆形端板220，所述圆筒210与两个所述圆形端板220分别焊接连接，两个所述圆形端板220分别正对所述膜片式压力传感器100的两端。

所述稳压盒200下方设置有引压座300，所述稳压盒200落在该引压座300上表面。所述膜片式压力传感器100的两个传压腔体分别连接有引压管130，两个所述引压管130分别穿出所述稳压盒200，并分别与设置在所述引压座300上的两个引压通道320一一对应并连通。所述引压管130与所述稳压盒200之间密封。

所述稳压盒200上对应每个所述引压管130分别开设有引压管过孔，所述引压管过孔内固定穿设有引压管套管240，所述引压管套管240内穿设有所述引压管130，所述引压管套管240与所述引压管130和所述稳压盒200均密封。所述引压管套管240的长度大于所述稳压盒200壁厚，所述引压管套管240的外端伸出所述稳压盒200。长度较长的引压管套管240对引压管130起到更好的支撑和定位作用，防止引压管130晃动、移位，避免外力作用时引压管130与膜片式压力传感器100连接处发生拉扯损坏，有助于悬浮设置的膜片式压力传感器100保持稳定。

所述引压管过孔为内端孔径较大的台阶孔，所述引压管套管240的内端管壁径向增厚以形成管壁台阶241，该管壁台阶241与所述台阶孔配合。这样，提高了引压管套管240与稳压盒200之间的配合稳定性，防止引压管套管240在稳压盒200内的液体传压介质的压力作用下被压出，也提高了密封性。

如图1和2，所述引压管130包括水平段131、竖向段133和弯曲段132。所述水平段131的内端与所述膜片式压力传感器100的相应腔室连通，所述水平段131的外端向外穿出所述膜片式压力传感器100的壳体，而后从所述引压管套管240内穿出，所述水平段131与膜片式压力传感器100的壳体密封。所述引压管套管240正下方设置有所述竖向段133，所述竖向段133的上端与所述水平段131的外端之间连接有所述弯曲段132，所述竖向段133的下端与所述引压通道320连接。所述弯曲段132先向远离所述水平段131的方向延伸的同时向下偏移，再逐渐向靠近所述水平段131的方向内收并与所述竖向段133连接。所述引压通道320靠近相应的所述竖向段133一端设有引压管插座321，所述竖向段133下端插设在所述引压管插座321内。

引压管130的这种结构设计有如下原因：由于稳压盒200的壁厚较薄，设置长度相对较大的引压管套管240保证水平段131通过引压管套管240稳定安装在稳压盒200上；同时，由于竖向段133的位置被引压管插座321所限定，因此设置长度相对较大的引压管套管240后，水平段131与竖向段133不能直接通过直角弯曲的管体进行连接，必须使用本实施例中的弯曲段132将水平段131与竖向段133连接。

结合图2～4可以看到，引压通道320包括水平引压段和竖向引压段，其中竖向引压段的上端设置引压管插座321，引压管插座321与竖向引压段内壁密封，竖向引压段的下端与水平引压段的一端连接，水平引压段的另一端开口于引压座300外侧壁。如图4～6所示，引压座300外壁上对应两个水平引压段分别开设有引压口330，引压口330为变径孔，其孔径由外到内逐渐缩小，引压口330内端与水平引压段外端连通。引压口330外端覆盖有隔离膜片340，该隔离膜片340将引压口330外端封闭，从而使得其中一个传压腔体、以及与其连接的引压管130、引压通道320、引压口330形成一个封闭的盛液腔体，另一个传压腔体、以及与其连接的引压管130、引压通道320、引压口330和稳压腔230形成另一个封闭的盛液腔体。每个引压通道320连接有注液孔，注液孔的一端与相应的引压通道320连通，另一端开口于引压座300表面，注液孔的外端设有可拆卸堵头。注液孔用于分别向相应的盛液腔体内注满液体传压介质，液体传压介质可以是硅油。

如图1、图2和图4所示，所述引压座300上表面开设有定位槽310，该定位槽310的两侧分别设有一个所述引压管插座321。所述稳压盒200下部落在所述定位槽310内，所述稳压盒200上沿相反方向伸出两个所述引压管套管240，两个所述引压管套管240分别位于两个所述引压管插座321上方。

本使用新型的结构设计使得传感器引压结构结构紧凑，这种结构应用于流量表的测量模块上。结合图2、图4～6可以看到，两个引压口330的开口相对开设在引压座300的一对相对平行的侧壁上，在引压口330所在的引压座300侧壁上分别设置有一个取压座400，两个取压座400与引压座300通过螺栓连接。每个取压座400上还开设有取压通道410和取压孔420，其中取压通道410与取压孔420连通，取压孔420开设在取压座400朝向引压座300的侧壁上，取压孔420与相应的引压口330正对，取压孔420与相应的隔离膜片340之间的区域形成取压区。

在稳压腔230内也充满液体传压介质，并将其与外部的压力源连接，或者如本实施例中更简单的做法，稳压腔230直接与其中一个传压腔体连通。这样，可以维持稳压腔230与膜片式压力传感器100的传压腔体内部压力一致，从而实现内外压力平衡。

流量表在工作时，两个取压座400分别连接待测流体的两个不同位点，流体压力经取压区作用于相应的隔离膜片340，并经液体传压介质传导至对应的传压腔体内，引起测量膜片120电容变化。测量膜片120两侧分别引出有信号引线150，两根信号引线150也分别从两个膜座110密封引出。每个圆形端板220外壁上设置有引线接线器260，信号引线150穿设在引线接线器260内。测量膜片120电容变化的信号经信号引线150传导至检测电路，据此计算压力变化。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种悬浮式压差传感器引压结构，包括膜片式压力传感器(100)，其特征在于：所述膜片式压力传感器(100)外罩设有封闭的稳压盒(200)；

所述稳压盒(200)下方设置有引压座(300)，所述引压座(300)上开设有两个引压通道(320)；

所述膜片式压力传感器(100)的两个腔室分别连接有引压管(130)，两个所述引压管(130)分别穿出所述稳压盒(200)，并分别与两个引压通道(320)一一对应并连通；

所述引压管(130)与所述稳压盒(200)之间密封。

2.根据权利要求1所述的悬浮式压差传感器引压结构，其特征在于：所述稳压盒(200)上对应每个所述引压管(130)分别开设有引压管过孔，所述引压管过孔内固定穿设有引压管套管(240)，所述引压管套管(240)内穿设有所述引压管(130)，所述引压管套管(240)与所述引压管(130)和所述稳压盒(200)均密封；

所述引压管套管(240)的长度大于所述稳压盒(200)壁厚，所述引压管套管(240)的外端伸出所述稳压盒(200)。

3.根据权利要求2所述的悬浮式压差传感器引压结构，其特征在于：所述引压管过孔为内端孔径较大的台阶孔，所述引压管套管(240)的内端管壁径向增厚以形成管壁台阶(241)，该管壁台阶(241)与所述台阶孔配合。

4.根据权利要求3所述的悬浮式压差传感器引压结构，其特征在于：所述引压管(130)包括水平段(131)、竖向段(133)和弯曲段(132)；

所述水平段(131)的内端与所述膜片式压力传感器(100)的相应腔室连通，所述水平段(131)的外端向外穿出所述膜片式压力传感器(100)的壳体，而后从所述引压管套管(240)内穿出，所述引压管套管(240)正下方设置有所述竖向段(133)，所述竖向段(133)的上端与所述水平段(131)的外端之间连接有所述弯曲段(132)，所述竖向段(133)的下端与所述引压通道(320)连接；

所述弯曲段(132)先向远离所述水平段(131)的方向延伸的同时向下偏移，再逐渐向靠近所述水平段(131)的方向内收并与所述竖向段(133)连接。

5.根据权利要求4所述的悬浮式压差传感器引压结构，其特征在于：所述引压通道(320)靠近相应的所述竖向段(133)一端设有引压管插座(321)，所述竖向段(133)下端插设在所述引压管插座(321)内。

6.根据权利要求5所述的悬浮式压差传感器引压结构，其特征在于：所述引压通道(320)包括水平引压段和竖向引压段，其中竖向引压段的上端设置有所述引压管插座(321)，所述引压管插座(321)与所述竖向引压段内壁密封，所述竖向引压段的下端与所述水平引压段的一端连接，所述水平引压段的另一端开口于所述引压座(300)外侧壁；

所述引压座(300)外壁上对应两个所述水平引压段分别开设有引压口(330)，所述引压口(330)外端覆盖有隔离膜片(340)，该隔离膜片(340)将所述引压口(330)外端封闭。

7.根据权利要求6所述的悬浮式压差传感器引压结构，其特征在于：所述引压口(330)为变径孔，其孔径由外到内逐渐缩小，所述引压口(330)内端与所述水平引压段外端连通；

每个所述引压通道(320)连接有注液孔，所述注液孔的一端与相应的所述引压通道(320)连通，另一端开口于所述引压座(300)表面，所述注液孔的外端设有可拆卸堵头。

8.根据权利要求5所述的悬浮式压差传感器引压结构，其特征在于：所述引压座(300)上表面开设有定位槽(310)，该定位槽(310)的两侧分别设有一个所述引压管插座(321)；

所述稳压盒(200)下部落在所述定位槽(310)内，所述稳压盒(200)上沿相反方向伸出两个所述引压管套管(240)，两个所述引压管套管(240)分别位于两个所述引压管插座(321)上方。

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