CN112595450A - 一种压力传感器密封稳压结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种压力传感器密封稳压结构，包括密封的安装腔体，该安装腔体内设有膜片式压力传感器，所述膜片式压力传感器向外引出有两个引压管，两个所述引压管的内端与所述膜片式压力传感器的内部接通，两个所述引压管的外端分别伸出所述安装腔体，在所述安装腔体内填充有压力传输介质，所述压力传输介质为液体。与现有技术相比，当膜片式压力传感器内部压力过大时，其具有向外分开的趋势，而安装腔体内液体状的压力传输介质不易被压缩，能在一定程度上阻止膜片式压力传感器分开的趋势，从而防止其过快裂开。
Description
技术领域
本发明涉及一种压力测量装置，具体涉及一种压力传感器密封稳压结构。
背景技术
电容差压变送器的核心检测部件是膜片式电容差压传感器(膜片式压力传感器)，它把外加的两个不同压力信号转换为各个相应的电容变化，后部检测电路则把电容的变化转换为电信号，对该电信号进行处理检测就可以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，两个膜座的边缘焊接，两个膜座之间设有膜片变形腔体，并在两个膜座之间设有测量膜片，两个膜座分别贯穿有压力传输通道，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即反映出差压大小。
传统的膜片式压力传感器安装方式是在膜座外壁设置隔离膜片，隔离膜片将压力传输通道的外端口封闭，为了便于隔离膜片安装、稳定，一般还会在隔离膜片外侧设置焊环，之后再在压力传输通道和膜片变形腔体内填充硅油，使测量膜片保持在一固定的初始位置，膜片式压力传感器内部形成稳定的压力体系；以上隔离膜片固定在膜片式压力传感器上，再在后期一并安装；由此导致以下两个主要问题：
1、在后期装配过程中，隔离膜片和/或焊环与装配部位抵靠，受装夹应力影响，隔离膜片易发生变形，从而推动内部硅油流动，使每台变送器的测量膜片的初始位置发生不同情况的改变，影响测量精度；
2、在测量高压流体时，变形腔体内压显著增大，有推动两个膜座焊缝裂开的趋势，这种情况随时间增加和压力增大更甚，不利于延长膜片式压力传感器使用寿命。
因而有必要对以上问题予以全面考虑和解决，并设计出一套相适应的技术方案。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种压力传感器密封稳压结构，其技术方案如下：
一种压力传感器密封稳压结构，其关键在于：包括密封的安装腔体，该安装腔体内设有膜片式压力传感器，所述膜片式压力传感器向外引出有两个引压管，两个所述引压管的内端与所述膜片式压力传感器的内部接通，两个所述引压管的外端分别伸出所述安装腔体，在所述安装腔体内填充有压力传输介质，所述压力传输介质为液体。
与现有技术相比，本发明的有益效果：当膜片式压力传感器内部压力过大时，其具有向外分开的趋势，而安装腔体内液体状的压力传输介质不易被压缩，能在一定程度上阻止膜片式压力传感器分开的趋势，从而防止其过快裂开。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A部放大图；
图3为图1的B部放大图；
图4为安装腔体内部部件的结构示意图；
图5为图4的C部放大图；
图6为引压座2的结构示意图；
图7为图6的俯视图；
图8为图7的C-C`剖视图；
图9为装配取压座1后的结构示意图；
图10为图9的D部放大图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1-8所示，一种压力传感器密封稳压结构，包括密封的安装腔体，该安装腔体内设有膜片式压力传感器25，所述膜片式压力传感器25向外引出有两个引压管251，两个所述引压管251的内端与所述膜片式压力传感器25的内部接通，两个所述引压管251的外端分别伸出所述安装腔体，在所述安装腔体内填充有压力传输介质，所述压力传输介质可选用硅油。
进一步提高压力平衡效果，在所述安装腔体还连接有压力平衡通道2b，该压力平衡通道2b的内端与所述安装腔体接通，该压力平衡通道2b的外端与任意一个所述引压管251连接同一压力源。
在具体实施中，两个所述引压管251的自由端分别连接高压源和低压源，所述压力平衡通道2b的外端与所述高压源连接。
所述安装腔体按照以下方式形成：还包括引压座2和密封罩3，在所述引压座2内贯穿有两个引流通道2a，该引流通道2a的一端为进口，该引流通道2a的另一端为出口；所述密封罩3扣合在所述引压座2上并与之密封，所述密封罩3和引压座2之间的空间形成所述安装腔体；
所述引流通道2a的出口端与所述安装腔体接通，所述引流通道2a的进口端穿出所述引压座2，两个所述引压管251分别与两个所述引流通道2a的出口端接通，所述引压管251的外壁与所述引流通道2a的内壁之间密封。
在两个所述引压通道2a的进口端、以及在所述压力平衡通道2b的外端分别设有隔离膜片26，该隔离膜片26的边缘与对应部位的引压座2密封并固定；所述引压通道2a、所述引压管251和所述膜片式压力传感器25的内部连通，所述压力平衡通道2b和所述安装腔体连通，所述膜片式压力传感器25的内部和外部相互隔离；在所述引压通道2a内、所述引压管251内、所述膜片式压力传感器25内部、所述压力平衡通道2b内、以及所述安装腔体内充满所述压力传输介质。
所述引压座2包括安装底座23和传感器安装座24，所述安装底座23呈立方体状，所述传感器安装座24固定于所述安装底座23的上端面，所述密封罩3扣合在所述传感器安装座24上并与之密封；两个所述引压通道2a的进口端分别从所述安装底座23的两个相对的侧面穿出，两个所述引压通道2a的出口端分别从所述传感器安装座24的上端面穿出；
所述压力平衡通道2b竖向设置，所述压力平衡通道2b的上端向上穿出所述传感器安装座24，所述压力平衡通道2b的下端向下穿出所述安装底座23。
在所述安装底座23的底面围绕所述压力平衡通道2b外端端口设有转向沉孔2c，在该转向沉孔2c的孔底设有用于封堵所述压力平衡通道2b外端端口的所述隔离膜片26，所述转向沉孔2c的外端还固定设有封堵塞27，该封堵塞27与对应的所述隔离膜片26之间形成平衡取压区，在所述转向沉孔2c的孔壁还贯穿有平衡取压孔2d，该平衡取压孔2d的内端与所述平衡取压区接通，该平衡取压孔2d的外端穿出所述安装底座23，所述平衡取压孔2d的外端与任一所述引压通道2a的进口端位于所述安装底座23的同一侧面。
所述传感器安装座24包括水平放置的对接盘241，该对接盘241的下表面与所述安装底座23的上端面固定，该对接盘241的上表面固定有对接座242，所述对接盘241的边缘向外延伸并超出所述对接座242，所述对接座242的外壁设有套接螺纹，所述密封罩3螺纹套设在所述对接座242上，所述密封罩3与所述对接盘241相抵靠并焊接密封，所述引压通道2a的出口端从所述对接座242的上端面穿出；
所述安装底座23上所述引压通道2a进口端端口所在的侧面为安装侧面，所述安装侧面竖向设置，两个所述引压通道2a的出口端端口位于同一水平高度，两个所述引压通道2a出口端端口的连线在水平面上的投影与所述安装侧面的夹角为α，α＝45°。
在所述引压座2上围绕所述引压通道2a的进口端设有膜片安装座21，在所述对接座242上围绕所述引压通道2a的出口端设有引压管插座22，所述引压管251的外端插设在对应的所述引压管插座22内，所述引压管251的外壁与所述引压管插座22之间密封；
所述膜片安装座21为环状焊接凸台，所述膜片安装座21内部围成引压区，所述引压通道2a的进口端端口分别位于对应的所述引压区内，所述环状焊接凸台与对应的所述隔离膜片26的边缘焊接固定并密封；
所述引压通道2a包括竖向引流段2a1和水平引流段2a2，所述竖向引流段2a1的上端穿出所述对接座242的上端面，所述竖向引流段2a1的下端与所述水平引流段2a2的内端接通，所述水平引流段2a2的外端穿出所述安装底座23的侧面。
再结合图9和图10所示，还包括两个正对设置的取压座1，两个所述取压座1之间设有所述引压座2，两个所述引压通道2a的进口端分别朝向两个所述取压座1，在两个所述取压座1上分别贯穿取压通道1a，该取压通道1a的内端与对应的所述引压通道2a的进口端对接，所述取压通道1a的外端穿出对应的所述取压座1；两个所述取压座1与两个所述安装侧面一一对应，所述取压座1上对应其安装侧面设有组装平面，所述组装平面与对应的所述安装侧面贴合并密封，在所述组装平面上对应所述引压区设有取压区1b，所述取压通道1a的内端与所述取压区1b接通，所述取压区1b与对应的所述引压区对接；在所述取压座1上还设有取压分支孔1c，该取压分支孔1c的另一端与所述取压区1b接通，所述平衡取压孔2d与任一个所述取压座1上的所述取压分支孔1c接通。
在所述引压座2上还设有两个第一负压注油孔，在所述密封罩3上贯穿有两个第一负压注油孔，两个所述第一负压注油孔分别与两个引压区对应，所述第一负压注油孔的一端穿出所述引压座2，所述第一负压注油孔的另一端与对应的所述引压区接通，在所述密封罩3上还贯穿有第二负压注油孔3a，该第二负压注油孔3a将所述密封罩3的内外接通；
以上结构中除了密封罩3，其他部件先安装为一体，并通过两个所述第一负压注油孔抽真空，并保持真空度一致，再通过切换气路和油路的阀门，向两个所述第一负压注油孔内注入硅油，硅油将充满所述引压区、引压通道2a、所述引压管251和所述膜片式压力传感器25的内部，再在所述第一负压注油孔内设置第一油堵进行封堵；之后观察是否漏油，未见漏油的，则再组装密封罩3并完成密封，并通过第二负压注油孔3a抽真空，再通过切换气路和油路的阀门，向第二负压注油孔3a内注入硅油，硅油将充满密封罩3内部(安装腔体)、所述压力平衡通道2b，最后再在负压注油孔3a内设置第二油堵32进行封堵。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明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发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压力传感器密封稳压结构，其特征在于：包括密封的安装腔体，该安装腔体内设有膜片式压力传感器(25)，所述膜片式压力传感器(25)向外引出有两个引压管(251)，两个所述引压管(251)的内端与所述膜片式压力传感器(25)的内部接通，两个所述引压管(251)的外端分别伸出所述安装腔体，在所述安装腔体内填充有压力传输介质。
2.根据权利要求1所述的一种压力传感器密封稳压结构，其特征在于：所述安装腔体还连接有压力平衡通道(2b)，该压力平衡通道(2b)的内端与所述安装腔体接通，该压力平衡通道(2b)的外端与任意一个所述引压管(251)连接同一压力源。
3.根据权利要求2所述的一种压力传感器密封稳压结构，其特征在于：两个所述引压管(251)的自由端分别连接高压源和低压源，所述压力平衡通道(2b)的外端与所述高压源连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种压力传感器密封稳压结构，其特征在于：包括引压座(2)和密封罩(3)，在所述引压座(2)内贯穿有两个引流通道(2a)，该引流通道(2a)的一端为进口，该引流通道(2a)的另一端为出口；
所述密封罩(3)扣合在所述引压座(2)上并与之密封，所述密封罩(3)和引压座(2)之间的空间形成所述安装腔体，所述引流通道(2a)的出口端与所述安装腔体接通，所述引流通道(2a)的进口端穿出所述引压座(2)，两个所述引压管(251)分别与两个所述引流通道(2a)的出口端接通，所述引压管(251)的外壁与所述引流通道(2a)的内壁之间密封。
5.根据权利要求4所述的一种压力传感器密封稳压结构，其特征在于：所述压力平衡通道(2b)贯穿所述引压座(2)，所述压力平衡通道(2b)的外端与任一个所述引压管(251)连接同一压力源。
6.根据权利要求4所述的一种压力传感器密封稳压结构，其特征在于：在两个所述引压通道(2a)的进口端、以及在所述压力平衡通道(2b)的外端分别设有隔离膜片(26)，该隔离膜片(26)的边缘与对应部位的引压座(2)密封并固定；
所述引压通道(2a)、所述引压管(251)和所述膜片式压力传感器(25)的内部连通，所述压力平衡通道(2b)和所述安装腔体连通，所述膜片式压力传感器(25)的内部和外部相互隔离；
在所述引压通道(2a)内、所述引压管(251)内、所述膜片式压力传感器(25)内部、所述压力平衡通道(2b)内、以及所述安装腔体内充满所述压力传输介质。
7.根据权利要求6所述的一种压力传感器密封稳压结构，其特征在于：所述引压座(2)包括安装底座(23)和传感器安装座(24)，所述安装底座(23)呈立方体状，所述传感器安装座(24)固定于所述安装底座(23)的上端面，所述密封罩(3)扣合在所述传感器安装座(24)上并与之密封；
两个所述引压通道(2a)的进口端分别从所述安装底座(23)的两个相对的侧面穿出，两个所述引压通道(2a)的出口端分别从所述传感器安装座(24)的上端面穿出；
所述压力平衡通道(2b)竖向设置，所述压力平衡通道(2b)的上端向上穿出所述传感器安装座(24)，所述压力平衡通道(2b)的下端向下穿出所述安装底座(23)。
8.根据权利要求7所述的一种压力传感器密封稳压结构，其特征在于：在所述安装底座(23)的底面围绕所述压力平衡通道(2b)外端端口设有转向沉孔(2c)，在该转向沉孔(2c)的孔底设有用于封堵所述压力平衡通道(2b)外端端口的所述隔离膜片(26)，所述转向沉孔(2c)的外端还固定设有封堵塞(27)，该封堵塞(27)与对应的所述隔离膜片(26)之间形成平衡取压区，在所述转向沉孔(2c)的孔壁还贯穿有平衡取压孔(2d)，该平衡取压孔(2d)的内端与所述平衡取压区接通，该平衡取压孔(2d)的外端穿出所述安装底座(23)，所述平衡取压孔(2d)的外端与任一所述引压通道(2a)的进口端位于所述安装底座(23)的同一侧面。
9.根据权利要求7所述的一种压力传感器密封稳压结构，其特征在于：所述传感器安装座(24)包括水平放置的对接盘(241)，该对接盘(241)的下表面与所述安装底座(23)的上端面固定，该对接盘(241)的上表面固定有对接座(242)，所述对接盘(241)的边缘向外延伸并超出所述对接座(242)，所述对接座(242)的外壁设有套接螺纹，所述密封罩(3)螺纹套设在所述对接座(242)上，所述密封罩(3)与所述对接盘(241)相抵靠并焊接密封，所述引压通道(2a)的出口端从所述对接座(242)的上端面穿出；
所述安装底座(23)上所述引压通道(2a)进口端端口所在的侧面为安装侧面，所述安装侧面竖向设置，两个所述引压通道(2a)的出口端端口位于同一水平高度，两个所述引压通道(2a)出口端端口的连线在水平面上的投影与所述安装侧面的夹角为α，α＝45°。
10.根据权利要求4所述的一种压力传感器密封稳压结构，其特征在于：在所述引压座(2)上围绕所述引压通道(2a)的进口端设有膜片安装座(21)，在所述对接座(242)上围绕所述引压通道(2a)的出口端设有引压管插座(22)，所述引压管(251)的外端插设在对应的所述引压管插座(22)内，所述引压管(251)的外壁与所述引压管插座(22)之间密封；
所述膜片安装座(21)为环状焊接凸台，所述膜片安装座(21)内部围成引压区，所述引压通道(2a)的进口端端口分别位于对应的所述引压区内，所述环状焊接凸台与对应的所述隔离膜片(26)的边缘焊接固定并密封；
所述引压通道(2a)包括竖向引流段(2a1)和水平引流段(2a2)，所述竖向引流段(2a1)的上端穿出所述对接座(242)的上端面，所述竖向引流段(2a1)的下端与所述水平引流段(2a2)的内端接通，所述水平引流段(2a2)的外端穿出所述安装底座(23)的侧面。
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