專利名稱：壓力變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于化纖、橡塑等機(jī)械設(shè)備或者其他設(shè)備中的過程流體壓力測量 與控制的變送器。
背景技術(shù)：
過程監(jiān)視和控制系統(tǒng)用于監(jiān)視和控制工業(yè)過程的操作，工業(yè)工程中用于制造化纖、橡 膠、塑料等，或者是其他有流體過程的各種產(chǎn)品的生產(chǎn)中，為了在期望的參數(shù)范圍內(nèi)操作， 這些工程是必須得到監(jiān)控的。
變送器已經(jīng)成為用于描述連接到過程設(shè)備并用于傳感過程變量的設(shè)備術(shù)語。示例過程 變量包括壓力、溫度、流量和其它。通常，變送器位于遠(yuǎn)程位置(即在現(xiàn)場)。并將傳感 的過程變量通過若干過程送回到中央控制室，包括有線和無線通信的多種技術(shù)皆被用于發(fā) 送的過程變量。
目前業(yè)界常用的壓力變送器是測量過程的流體壓力，壓力變送器能夠直接測量包括壓 差、絕對壓力和表面壓力等，典型的壓力變送器包括經(jīng)隔離系統(tǒng)連接到過程流體的壓力傳 感器，該隔離系統(tǒng)包括可與過程流體物理接觸的隔離膜；在隔離膜和壓力傳感器之間延 伸的隔離填充流體。該隔離填充流體優(yōu)選的包括諸如油等實(shí)質(zhì)上不能壓縮的流體，當(dāng)過程 流體對隔離膜施加壓力時(shí)，所施加的壓力經(jīng)填充流體傳遞并到達(dá)壓力傳感器，再從壓力傳 感器經(jīng)由壓力變送器以外的信號放大設(shè)備、信號轉(zhuǎn)換設(shè)備等對信號做進(jìn)一歩的整合處理， 并最終輸出到中央控制室的電腦或PLC系統(tǒng)中。
然而，這種常用的壓力變送器一來耐高溫性能差，隔離膜、填充流體及壓力傳感器所 傳送的信號由于熱效應(yīng)或隨外界溫度的變化而變化等經(jīng)常性不準(zhǔn)確；再者，由于該壓力變 送器本身沒有相應(yīng)的信號處理系統(tǒng)，而是要通過變送器以外的設(shè)備來完成，因此信號經(jīng)過 多次不同途徑的傳送，錯(cuò)誤率大大上升，而信號強(qiáng)度卻大大減弱，而且遲滯誤差比較大， 穩(wěn)定性能差，不利于信號的整合處理及最終的監(jiān)控。

實(shí)用新型內(nèi)容
為解決前述背景技術(shù)中常用的壓力變送器存在的問題，本實(shí)用新型提供一種用于測量 和監(jiān)控過程流體的壓力變送器，其包括感壓彈性元件、與感壓彈性元件相連接的進(jìn)行信 號轉(zhuǎn)換的應(yīng)變計(jì)，所述應(yīng)變計(jì)上端電性連接有一可將所得信號放大并與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相兼 容的放大電路芯片，所述放大電路芯片內(nèi)包括有將應(yīng)變計(jì)轉(zhuǎn)換來的電信號和數(shù)字信號放大 為標(biāo)準(zhǔn)信號和數(shù)字通訊信號并輸出到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的CMOS集成電路，且其中采用的放大 電路為共?？垢蓴_放大電路，其放大的信號為0.5/4.5、 0/5V、 0/10V、 4/20MA和Hart協(xié) 議信號等，所述感壓彈性元件由高彈性的合金材料構(gòu)成，其是采用17-4PH材料且經(jīng)過 清洗一固溶處理一深冷處理一時(shí)效處理等可實(shí)現(xiàn)低量程和高量程壓力變送器的高精度、高 靈敏度和高穩(wěn)定性的處理工藝，所述壓力變送器還設(shè)有感壓頭，所述感壓彈性元件是用氬 氟焊機(jī)焊接在感壓頭上；所述壓力變送器設(shè)有與感壓頭及感壓彈性元件相連通的引壓孔。
本實(shí)用新型的有益效果是，具有良好的耐高溫性能，長期穩(wěn)定性好，遲滯誤差小，重復(fù)性好，功耗低，抗干擾性好，體積小。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

圖1為本實(shí)用新型壓力變送器使用狀態(tài)的示意圖。 圖2為本實(shí)用新型壓力變送器中如圖1所示結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型壓力變送器中如圖2所示的感壓彈性元件及應(yīng)變計(jì)等的局部放大圖。
圖4為本實(shí)用新型壓力變送器中如圖2所示的放大電路芯片的放大圖。
圖中1、壓力變送器，101、感壓彈性元件，102、引壓孔，106、應(yīng)變計(jì)，107、放大電 路芯片，110、基座。
具體實(shí)施方式
如圖所示，本實(shí)用新型提供一種用于測量和監(jiān)控過程流體的壓力變送器1，該壓力變 送器1包括基座110，位于基座110內(nèi)的引壓孔102，被測的管道的壓力正是經(jīng)由引壓孔 102傳遞到與引壓孔102相連通的感壓彈性元件101，所述感壓彈性元件101采用經(jīng)應(yīng)力 釋放和硬度提升并經(jīng)過真空熱處理和真空鈦碳化物鍍膜處理的17-4PH的高彈性的合金材 料構(gòu)成，其具有良好的耐高溫性能；且感壓彈性元件101采所用的17-4PH材料經(jīng)過如下 工藝流程處理清洗一固溶處理一深冷處理一時(shí)效處理，熱處理工藝固溶時(shí)的冷卻介質(zhì)為 水冷、油冷或強(qiáng)制惰性氣體冷卻，根據(jù)彈性體尺寸的大小，采用對應(yīng)的降溫速率，使固溶 冷卻速度達(dá)到相應(yīng)要求，使其彈性特性達(dá)到高穩(wěn)定性，可實(shí)現(xiàn)低量程和高量程壓力變送器 的高精度、高靈敏度和高穩(wěn)定性；所述壓力變送器l的引壓孔102上端還設(shè)有感壓頭，所 述感壓頭是用氬氟焊機(jī)焊接在基座110上的并密封，所述感壓彈性元件101也是采用氬氟 焊機(jī)焯接在感壓頭上，位于感壓彈性元件101上端并粘貼于其上的耐高溫、高精度的應(yīng)變 計(jì)106，本實(shí)用新型采用對應(yīng)變計(jì)滯后指標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)償，通過專用應(yīng)變計(jì)進(jìn)行滯后補(bǔ)償成為 一種特殊的補(bǔ)償技術(shù)。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了不銹鋼壓力變送器的滯后指標(biāo)調(diào)整。使滯后補(bǔ)償可以 像蠕變補(bǔ)償那樣，通過選用不同補(bǔ)償量的應(yīng)變計(jì)進(jìn)行補(bǔ)償，經(jīng)過匹配試驗(yàn)，可保證產(chǎn)品的 線性、滯后、蠕變性能指標(biāo)控制在士0.02。/。F.S.以內(nèi)，并可以達(dá)到GB/T 7551-1997國家標(biāo) 準(zhǔn)和OIML R60國際建議中規(guī)定的C3級要求；與應(yīng)變計(jì)106電性連接的多運(yùn)放放大電路芯 片107，所述多運(yùn)放放大電路芯片107內(nèi)包括有將應(yīng)變計(jì)106轉(zhuǎn)換來的電信號和數(shù)字信號 放大為標(biāo)準(zhǔn)信號和數(shù)字通訊信號并輸出到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的CMOS集成電路，其中采用的放 大電路為共?？垢蓴_放大電路，其可將所得信號直接放大并與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相兼容，直接 輸出放大的0/5V、 0/10V、 4/20MA和Hart協(xié)議信號到電腦或者PLC系統(tǒng)以進(jìn)行遠(yuǎn)程的測 量和監(jiān)控。
本實(shí)用新型的工作過程是，當(dāng)被測的流動(dòng)的過程流體的壓強(qiáng)，通過引壓孔102傳遞到 與引壓孔102相連通的感壓彈性元件101，感壓彈性元件101，以1: 1傳遞貼在感壓彈性 元件101上的應(yīng)變計(jì)106，由于應(yīng)變電阻，組成惠斯登電橋?；诨⒖硕稍趶椥韵薅?內(nèi)，物體的形變跟引起形變的外力成正比的原理將壓力通過感壓彈性元件101上的金屬應(yīng) 變計(jì)106轉(zhuǎn)換成線形的電信號，即在壓力作用下，感壓彈性元件101產(chǎn)生微量變形，其上 端的應(yīng)變計(jì)106感受其形變后，產(chǎn)生電阻效應(yīng)并輸出與作用壓力大小成正比的電信號，再 經(jīng)由與應(yīng)變計(jì)106電性連接的多運(yùn)放放大電路芯片107對該電信號進(jìn)行放大整合，即CMOS 集成電路將應(yīng)變計(jì)106轉(zhuǎn)換的電信號放大為標(biāo)準(zhǔn)信號和數(shù)字通訊信號，直接輸出放大標(biāo)準(zhǔn) 信號于電腦或PLC系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)傳過程控制。
權(quán)利要求1.一種壓力變送器，其特征在于包括感壓彈性元件、與感壓彈性元件相連接的進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換的應(yīng)變計(jì)，所述應(yīng)變計(jì)上端電性連接有一可將所得信號放大并與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相兼容的放大電路芯片。
2. 如權(quán)利要求1所述的壓力變送器，其特征在于所述放大電路芯片內(nèi)包括有將應(yīng)變計(jì)轉(zhuǎn) 換來的電信號和數(shù)字信號放大為標(biāo)準(zhǔn)信號和數(shù)字通訊信號并輸出到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的 CMOS集成電路。
3. 如權(quán)利要求1所述的壓力變送器，其特征在于所述放大電路芯片中采用的放大電路為 共?？垢蓴_放大電路。
4. 如權(quán)利要求1所述的壓力變送器，其特征在于所述感壓彈性元件由高彈性的合金材料 構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求1所述的壓力變送器，其特征在于所述感壓彈性元件是采用17-4PH材料。
6. 如權(quán)利要求1所述的壓力變送器，其特征在于所述壓力變送器還設(shè)有一感壓頭，所述 感壓彈性元件是用氬氟焊機(jī)焊接在感壓頭上。
7. 如權(quán)利要求6所述的壓力變送器，其特征在于所述壓力變送器設(shè)有與感壓頭及感壓彈 性元件相連通的引壓孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于測量和監(jiān)控過程流體的壓力變送器，包括感壓彈性元件、與感壓彈性元件相連接的進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換的應(yīng)變計(jì)，所述應(yīng)變計(jì)上端電性連接有一可將所得信號放大并與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相兼容的放大電路芯片，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的耐高溫性能，長期穩(wěn)定性好，遲滯誤差小，重復(fù)性好，功耗低，抗干擾性好，體積小。
文檔編號G01L9/04GK201322668SQ200820152190
公開日2009年10月7日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者瑩 于, 浩 吳 申請人:上海皓鷹測控技術(shù)有限公司