CN2706747Y

CN2706747Y - 半导体差压变送器

Info

Publication number: CN2706747Y
Application number: CN 200420022219
Authority: CN
Inventors: 陈乐生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2014-04-26

Abstract

一种半导体差压变送器包括主基体、依次设置在主基体内中部的敏感组件、集线板及内衬块；在主基体内，位于敏感组件外侧面和内衬块外侧面设有一对相同结构的压力传感部件；该对部件分别由波纹隔膜压环、波纹隔膜、外衬块、碟形弹簧、平隔膜压环、平隔膜组成；平隔膜分别设置在敏感组件和内衬块的外侧面，平隔膜压环分别叠压在平隔膜上，该平隔膜压环和平隔膜的外端面与主基体内壁焊接；碟形弹簧分别设置在平隔膜一侧面，一对外衬块、波纹隔膜及波纹隔膜压环分别依次置入主基体两侧与内壁焊接，本实用新型具有双向过载压力保护功能，测量精度高等优点。

Description

半导体差压变送器

技术领域

本实用新型涉及差压变送器，尤其涉及一种半导体差压变送器。

背景技术

现有技术的差压变送器大多采用两隔膜或三隔膜隔离成两差压型腔，这些设计由于两个差压型腔的容积无法做到对称，构成容腔的金属部件也不能做到对称，因此产品在受外部温度变化影响时，由于容腔差异介质热澎胀引起应力变化，以及金属材料不对称引起的应力变化造成额外变送器误差的产生；同时，现有技术差压变送器的主基体有多个不同部件组合焊接而成，其安装焊接工艺复杂且繁多。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种半导体差压变送器，由于其差压型腔和两边的金属构制完全对称，同时具有双向压力过载保护及过载量程调节功能，能有效提高测量精度和输出信号的稳定性，该变送器工艺制造简便，能有效提高生产效率。

本实用新型的目的是这样实现的，

一种半导体差压变送器，包括主基体、依次设置在主基体内中部的敏感组件、集线板及内衬块；敏感组件的信号输出端与集线板的输入端连接；在主基体内，位于敏感组件外侧面和内衬块外侧面分别设有相同结构的压力传感部件；所述的压力传感部件分别由波纹隔膜压环、波纹隔膜、外衬块、碟形弹簧、平隔膜压环、平隔膜组成；一对平隔膜分别设置在紧邻敏感组件和内衬块的外侧面与与主基体的内壁固接，一对平隔膜压环分别叠压在平隔膜外侧面上，一对平隔膜压环和平隔膜的外端面分别与主基体的内壁固接；一对碟形弹簧分别置入平隔膜压环中与平隔膜紧贴，在一对碟形弹簧外侧面分别依次设置外衬块、波纹隔膜及波纹隔膜压环，该外衬块、波纹隔膜及波纹隔膜压环的外端面与主基体的内壁固接；分设在主基体内两侧的平隔膜与波纹隔膜之间形成对称的两个型腔，在两个型腔中贯注被测液。

所述的主基体外壁还设有冲油孔，在该孔中设有冲油孔组件。

所述的波纹隔膜中设有两圈呈波纹形的凹凸环槽。

所述的外衬块中心设有通孔。

所述的碟形弹簧呈锥形，一对碟形弹簧的大开口端面与一对外衬块分别相贴合设置。

所述的平隔膜由一圆筒形板构成。

所述的内衬块中心设有通孔。

本实用新型半导体差压变送器及其制作工艺由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1、本实用新型由于在变送器中设有四隔膜片，构成一对相对称的型腔，从根本上避免了温度或材料的热膨系数影响，有效提高了输出信号精度。

2、本实用新型由于在变送器的型腔内部设有有碟形弹簧，可调节过载保护量程，从而能有效保护敏感部件在压力过载时免受永久性损害，提高变送器使用寿命。

3、本实用新型由于在主基体内设有两个相同结构的压力传感部件，实现另件制造标准化、通用化，简化了焊接工艺，提高了工作效率和产品质量，降低生产成本。

附图说明

通过以下对本实用新型半导体差压变送器及其制作工艺的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1是本实用新型半导体差压变送器标注A-A的外形结构示意图。

图2是本实用新型半导体差压变送器的A-A组装剖视展开图。

图3是本实用新型半导体差压变送器的另件分解图。

图4是本实用新型半导体差压变送器标注B-B的外形结构示意图。

图5是本实用新型半导体差压变送器的B-B组装剖视展开图。

具体实施方式

请参见图1、图2、图3所示，半导体差压变送器，包括：主基体1、敏感组件2、集线板3、内衬块4、两个相同结构的压力传感部件5、6，冲油孔组件7；在主基体1内中部依次设置敏感组件2(通常采用市售的组件)、集线板3及内衬块4，该内衬块4中心设有通孔41，敏感组件2的信号输出端与集线板3的输入端连接，集线板3的输出端连接输出数据导线31；在主基体1内，位于敏感组件2和内衬块4外侧分别设有相同结构的压力传感部件5、6；两个压力传感部件5、6分别由波纹隔膜压环51、61，波纹隔膜52、62，外衬块53、63，碟形弹簧54、64，平隔膜压环55、65，平隔膜56、66各一对组成；一对平隔膜56、66分别设置在紧邻敏感组件2和内衬块4的外侧面，一对平隔膜56、66由一圆筒形板构成，一对平隔膜压环55、65分别叠压在平隔膜56、66外侧面，一对平隔膜压环55、65和一对平隔膜56、66的外端面分别与主基体1的内壁固接；一对碟形弹簧54、64呈锥形，一对碟形弹簧54、64分别置入平隔膜压环55、65中与平隔膜56、66紧贴，在一对碟形弹簧54、64外侧面分别依次置入外衬块53、63，波纹隔膜52、62及波纹隔膜压环51、61，该一对波纹隔膜52、62中设有两圈呈波纹形的凹凸环槽，该外衬块53、63中心设有通孔531、631；该外衬块53、63和波纹隔膜52、62及波纹隔膜压环51、61的外壁与主基体1的内壁固接；分设在主基体1内两侧的平隔膜56、66与波纹隔膜52、62之间形成对称的两个型腔A和B，在两个型腔A、B中贯注被测液；在主基体1外壁设有冲油孔11，该孔中设有冲油孔组件7，油孔组件7分别由沉头螺钉71和钢球73、沉头螺钉72和钢球74组成两组冲油孔组件。

请参见图4、图5并配合图2，在本实施例中，半导体差压变送器的安装焊接工艺，包括以下步骤：

步骤1，主基体1采用粉末冶金成型后精加工，在主基体1内的空腔中部置入敏感组件2与通过导线连接的集线板3，集线板的输出端连接输出数据导线31，敏感组件2外侧端边与主基体1内壁密封焊接(焊接部位为H1)；

步骤2，平隔膜56置入在主基体1内紧邻敏感组件2外侧面，平隔膜压环55叠压在平隔膜56外侧面，平隔膜压环56和平隔膜66的外端面与主基体1的内壁密封焊接(焊接部位为H2)；

步骤3，将碟形弹簧54置入平隔膜压环55中与平隔膜56紧贴，再将外衬块53、波纹隔膜52及波纹隔膜压环51依次置入主基体1内，碟形弹簧54的大开口端面与外衬块53相贴合设置，外衬块53、波纹隔膜52及波纹隔膜压环51的外端面与主基体1内壁密封焊接(焊接部位为H3)；

步骤4，在主基体1另一侧空腔内置入内衬块4，该内衬块4外端边与主基体1内壁密封焊接(焊接部位为H4)；

步骤5，平隔膜66置入在主基体1内另一侧，该平隔膜66与内衬块64外侧面相之间设有较小间隙，平隔膜压环65叠压在平隔膜66外侧面，平隔膜压环65和平隔膜66的外端面分别与主基体1的内壁密封焊接(焊接部位为H5)；

步骤6，将碟形弹簧64置入主基体1内另一侧的平隔膜压环65中与平隔膜66紧贴，再将外衬块63、波纹隔膜62及波纹隔膜压环61依次置入主基体1内另一侧，碟形弹簧64的大开口端面与外衬块63相贴合设置，外衬块63、波纹隔膜62及波纹隔膜压环61的外端面与主基体1内壁密封焊接(焊接部位为H6)。

在本实用新型的主基体内由于设有一对压力传感部件，该对部件由数对相同结构零件组成，且该两个部件中的零件完全共用，使生产加工更简化，安装和焊接工艺简单且容易操作；并由此四隔膜隔离的两型腔A和B结构是对称性设计，相同的型腔结构，两被测液体介质的型腔完全对称，容积完全相等。这样在环境温度改变时，内部被测液体介质在两隔离腔里热胀冷缩的程度完全一样，在隔膜两面和传感器敏感部位所产生的内应力大小完全相同，但方向相反而抵消，这就从根本上避免了温度对传感器的影响，大大提高了测量精度。

请配合参见图2所示，本实用新型半导体压差压变送器的工作原理是，当外部压强PI、P2作用在波纹膜上，经密封被测液体介质分别在两型腔(A腔和B腔)内部传递。设PI＞P2，外部的波纹隔膜52在受到较大压差时，其变形就会沿图示方向向下增大变形量，当压差增大到过载时，此时由于波纹膜52的增大变形量而使其贴在外衬块53上，并堵住外衬块53中间的通油孔，使油孔闭锁，这时压差再增大就靠外衬块53来反作用承受，这就保持了内部压差不再增大，达到最大差压，从而保护了敏感组件兔受更大的压差而遭到永久性损坏；若在压差量程范围内，(PI-P2)增大时，波纹隔膜52的变形量也逐渐增大，A、B两腔的压差也增大，这时平隔膜66也向下增大变形量，但由于下面的碟形弹簧64将会弹性压缩反作用抑制平隔膜66向下变形，由于油介质不可压缩性，这个反作用将在A腔里通过油介质传递给上面的波纹膜52并抑制其更大的变形至外衬块53中间的通油孔闭锁，从而调节了过载保护的量程。反之P1＜P2易然。本实用新型具有双向过载压力保护的特点。根据帕斯卡原理，外部压强PI、P2压强大小不变地分别传递到A腔和B腔里各个方向，并在敏感组件2两面形成压力差，敏感组件2输出压差信号，然后经集线板3将这个压差信号转为电信号输出，再由外部电路将该电信号转为相应压力值显示出来。

综上所述，本实用新型可广泛应用于石油、化工、医药、食品等各大工业行业。该变送器采用四隔膜片，构成完全对称的两型腔结构，设有机械过载保护和机械过载保护量程调节，具有双向过载压力保护功能，同时具有内部对称碟形弹簧作压力过载量程调节，确保变送器的高测量精度，另部件的优化设计，简化了制造工艺，提高了生产效率和降低生产成本。

Claims

1.一种半导体差压变送器，包括主基体、依次设置在主基体内中部的敏感组件、集线板及内衬块；敏感组件的信号输出端与集线板的输入端连接；其特征在于：在主基体内，位于敏感组件外侧面和内衬块外侧面分别设有相同结构的压力传感部件；所述的压力传感部件分别由波纹隔膜压环、波纹隔膜、外衬块、碟形弹簧、平隔膜压环、平隔膜组成；一对平隔膜分别设置在紧邻敏感组件和内衬块的外侧面与主基体内壁固接，一对平隔膜压环分别叠压在平隔膜外侧面上，一对平隔膜压环和平隔膜的外端面分别与主基体的内壁固接；一对碟形弹簧分别置入平隔膜压环中与平隔膜紧贴，在一对碟形弹簧外侧面分别依次设置外衬块、波纹隔膜及波纹隔膜压环，该外衬块、波纹隔膜及波纹隔膜压环的外端面与主基体的内壁固接；分设在主基体内两侧的平隔膜与波纹隔膜之间形成对称的两个型腔，在两个型腔中贯注被测液。

2、根据权利要求1所述的半导体差压变送器，其特征在于：所述的主基体外壁还设有冲油孔，在该孔中设有冲油孔组件。

3、根据权利要求1所述的半导体差压变送器，其特征在于：所述的波纹隔膜中设有两圈呈波纹形的凹凸环槽。

4、根据权利要求1所述的半导体差压变送器，其特征在于：所述的外衬块中心设有通孔。

5、根据权利要求1所述的半导体差压变送器，其特征在于：所述的碟形弹簧呈锥形，一对碟形弹簧的大开口端面与一对外衬块分别相贴合设置。

6、根据权利要求1所述的半导体差压变送器，其特征在于：所述的平隔膜由一圆筒形板构成。

7、根据权利要求1所述的半导体差压变送器，其特征在于：所述的内衬块中心设有通孔。