液體壓力傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種液體壓力傳感器，具有一個(gè)用于安裝傳感器測(cè)試組件的傳感器支撐塊組件，所述傳感器支撐塊組件固定連接在傳感器底座上，傳感器底座上裝有傳感器外套筒和傳感器內(nèi)套筒，所述傳感器外套筒和傳感器內(nèi)套筒側(cè)壁上各開(kāi)有開(kāi)設(shè)有一組交錯(cuò)排列進(jìn)、出液體的長(zhǎng)圓孔，且傳感器內(nèi)套筒上的長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向呈45度，傳感器外套筒上的長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向一致，使流入傳感器內(nèi)套桶間的液體波動(dòng)衰減，從而使液位的測(cè)試值波動(dòng)平穩(wěn)，提高測(cè)試精度；傳感器測(cè)試組件中傳感器彈性膜片固定在傳感器彈性膜片支撐座上、傳感器彈性膜片上布置有電阻應(yīng)變片，利用應(yīng)變片測(cè)試其承受的液體壓力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】液體壓力傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器，尤其是一種液體壓力傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]液位傳感器(靜壓液位計(jì)/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器)是一種測(cè)量液位的壓力傳感器.是基于所測(cè)液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償和線(xiàn)性修正，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)的液位傳感器。適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測(cè)量。精巧的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單的調(diào)校和靈活的安裝方式為用戶(hù)輕松地使用提供了方便。但目前，還沒(méi)有一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝調(diào)校靈活的液體壓力傳感器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是要提供一種液體壓力傳感器，利用傳感器的特殊結(jié)構(gòu)可以很好地保證了傳感器的測(cè)試性能與水密性，其內(nèi)外套筒的結(jié)構(gòu)以及特殊布置的進(jìn)、出液口可以有效地減緩液體波動(dòng)對(duì)測(cè)試穩(wěn)定性及其精度的影響，其測(cè)試彈性模塊可以方便地更換以適應(yīng)不同的測(cè)試量程與載荷性質(zhì)，保證了測(cè)量的高精度和高穩(wěn)定性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種液體壓力傳感器，具有一個(gè)用于安裝傳感器測(cè)試組件的傳感器支撐塊組件，所述傳感器支撐塊組件固定連接在傳感器底座上，傳感器底座上裝有傳感器外套筒和傳感器內(nèi)套筒，所述傳感器外套筒和傳感器內(nèi)套筒側(cè)壁上各開(kāi)有開(kāi)設(shè)有一組交錯(cuò)排列進(jìn)、出液體的長(zhǎng)圓孔，且傳感器內(nèi)套筒上的長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向呈45度，傳感器外套筒上的長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向一致，使流入傳感器內(nèi)套桶間的液體波動(dòng)衰減，從而使液位的測(cè)試值波動(dòng)平穩(wěn)，提高測(cè)試精度；傳感器測(cè)試組件中傳感器彈性膜片固定在傳感器彈性膜片支撐座上、傳感器彈性膜片上布置有電阻應(yīng)變片，利用應(yīng)變片測(cè)試其承受的液體壓力。
[0005]所述傳感器支撐塊組件中的傳感器支撐塊上設(shè)有泄氣孔、微真空室、彈性薄膜，利用泄氣孔、彈性薄膜和微真空室吸收由傳感器彈性膜片變形以及溫度變化引起傳感器彈性膜片與傳感器彈性膜片支撐座之間的空氣壓縮量。
[0006]所述傳感器彈性膜與傳感器彈性膜片支撐座之間用壓環(huán)以及螺栓固定連接，形成圓周環(huán)形邊緣約束，并可以根據(jù)測(cè)試量程的需求而方便地更換不同厚度與不同類(lèi)型的傳感器彈性膜片，以達(dá)到測(cè)試量程可變的效果。
[0007]所述傳感器彈性膜片支撐座為錐體結(jié)構(gòu)，可以有效地降低側(cè)壓力對(duì)傳感器彈性膜的受力狀態(tài)影響。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
1.傳感器內(nèi)、外套桶的液體進(jìn)、出長(zhǎng)圓孔分別呈與套桶軸線(xiàn)平行布置及45度角布置，使流入傳感器內(nèi)套桶間的液體波動(dòng)進(jìn)行有效地衰減，使得液位的測(cè)試值減小波動(dòng)變得平穩(wěn)。從而提高了測(cè)試精度。
[0009]2.利用傳感器支撐塊中的泄氣孔、彈性薄膜與微真空室吸收因傳感器彈性膜產(chǎn)生彈性變形會(huì)引起傳感器彈性膜與傳感器彈性膜支撐座之間密封空間的空氣壓縮與由于溫度等環(huán)境因素影響導(dǎo)致傳感器彈性膜與傳感器彈性膜支撐座之間密封空間的空氣體積變化產(chǎn)生一定的空氣壓縮力，有效地克服了這些因素對(duì)測(cè)試精度帶來(lái)的影響。
[0010]3.傳感器彈性膜與傳感器彈性膜支撐座之間采用壓環(huán)以及螺栓固定連接，形成圓周環(huán)形邊緣約束，并可以根據(jù)測(cè)試量程的需求而方便地更換不同厚度與不同類(lèi)型的傳感器彈性膜，以達(dá)到測(cè)試量程可變的效果。
[0011]4.傳感器彈性膜支撐座采用錐體結(jié)構(gòu)，可以有效地降低側(cè)壓力對(duì)傳感器彈性膜的受力狀態(tài)影響。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是傳感器底座結(jié)構(gòu)7]^意圖；
圖3是傳感器支撐塊結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是傳感器外套筒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是傳感器內(nèi)套筒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是傳感器彈性膜片結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是傳感器測(cè)試組件結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，一種液體壓力傳感器，包括傳感器底座1、傳感器外套筒2、傳感器內(nèi)套筒3、傳感器測(cè)試組件4、傳感器支撐塊組件5、導(dǎo)線(xiàn)孔6等。
[0015]傳感器支撐塊組件5固定連接在傳感器底座1上，傳感器底座1上裝有傳感器外套筒2和傳感器內(nèi)套筒3，傳感器外套筒2和傳感器內(nèi)套筒3側(cè)壁上各開(kāi)有開(kāi)設(shè)有一組交錯(cuò)排列進(jìn)、出液體的長(zhǎng)圓孔，且傳感器內(nèi)套筒3上的長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向呈45度，傳感器外套筒2上的長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向一致，使流入傳感器內(nèi)套桶間的液體波動(dòng)衰減，從而使液位的測(cè)試值波動(dòng)平穩(wěn)，提高測(cè)試精度。
[0016]如圖7所示，傳感器測(cè)試組件4中的傳感器彈性膜片12固定在傳感器彈性膜片支撐座11上、傳感器彈性膜片12上布置有電阻應(yīng)變片13，利用應(yīng)變片測(cè)試其承受的液體壓力。傳感器彈性膜片12與傳感器彈性膜片支撐座11之間用壓環(huán)以及螺栓固定連接，形成圓周環(huán)形邊緣約束。，可以根據(jù)測(cè)試量程的需求而方便地更換不同厚度與不同類(lèi)型的傳感器彈性膜，以達(dá)到測(cè)試量程可變的效果。傳感器彈性膜片支撐座11為錐體結(jié)構(gòu)，可以有效地降低側(cè)壓力對(duì)傳感器彈性膜的受力狀態(tài)影響。
[0017]如圖3所示，傳感器支撐塊組件5中的傳感器支撐塊27中設(shè)有泄氣孔21、微真空室24、彈性薄膜23，利用泄氣孔21、彈性薄膜23和微真空室24吸收由傳感器彈性膜片變形以及溫度變化引起傳感器彈性膜片與傳感器彈性膜片支撐座之間的空氣體積變化量。
[0018]本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu):
(1)傳感器底座1 (圖2):支撐、安裝傳感器測(cè)試組件4、傳感器外套筒2、傳感器內(nèi)套筒3、傳感器支撐塊5等，并承受所有載荷。分別與傳感器內(nèi)、外套筒螺紋連接裝配。見(jiàn)圖
Ιο
[0019](2)傳感器測(cè)試組件4 (圖7):由傳感器彈性膜片支撐座11、傳感器彈性膜片12、應(yīng)變片13、螺栓14、壓環(huán)15、螺栓孔16組成。傳感器測(cè)試組件4承受的載荷均勻地傳遞至傳感器底座。傳感器測(cè)試組件4與支撐塊5之間用螺栓連接，測(cè)試組件4上安裝傳感器彈性膜片12，傳感器彈性膜片12下表面粘貼應(yīng)變片13。傳感器彈性膜片12上用螺栓14與壓環(huán)15固定在傳感器彈性膜片支撐座11上，形成圓周環(huán)形邊緣約束，并起到輔助密封的作用。。
(3)傳感器外套筒2 (圖4):傳感器外套筒2與傳感器底座1螺紋配合，與傳感器內(nèi)套筒3形成測(cè)試液位的保持。其上開(kāi)設(shè)有一組交錯(cuò)排列進(jìn)、出液體的長(zhǎng)圓孔，長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向一致。見(jiàn)圖1。
[0020](4)傳感器內(nèi)套筒3 (圖5):傳感器內(nèi)套筒3與傳感器底座1螺紋配合，與傳感器外套筒2形成測(cè)試液位的保持。其上開(kāi)設(shè)有一組交錯(cuò)排列進(jìn)、出液體的長(zhǎng)圓孔，長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向呈45度。見(jiàn)圖1。
[0021](5)傳感器彈性膜片12 (圖6):應(yīng)力測(cè)試元件。其上布置有電阻應(yīng)變片13，與傳感器彈性膜片支撐座11構(gòu)成應(yīng)力測(cè)試組件，電阻應(yīng)變片13布置在組件內(nèi)側(cè)。傳感器彈性膜片12與傳感器彈性膜片支撐座11采用螺栓連接。
[0022](6)傳感器彈性膜片支撐座11:應(yīng)力測(cè)試支撐元件。與傳感器彈性膜片12構(gòu)成應(yīng)力測(cè)試組件。傳感器彈性膜片支撐座11與傳感器底座1采用螺栓連接并用彈性密封圈密封。見(jiàn)圖7。
[0023]本發(fā)明的功能為:
(1)傳感器底座1:支撐、安裝傳感器測(cè)試組件4、傳感器外套筒2、傳感器內(nèi)套筒3、傳感器彈性膜片12、傳感器彈性膜片支撐座3、傳感器支撐塊組件5等，并承受所有載荷。分別與傳感器內(nèi)、外套筒3、2螺紋連接裝配。見(jiàn)圖2。
[0024](2)傳感器支撐塊組件5 (圖3):由傳感器支撐塊27、泄氣孔21、內(nèi)密封圈22、彈性薄膜23、微真空室4、固定塊5、外密封圈6組成。傳感器支撐塊27中設(shè)有泄氣孔21，傳感器支撐塊27內(nèi)設(shè)有微真空室24、微真空室24上端通過(guò)固定塊2 5和內(nèi)密封圈22安裝彈性薄膜23，彈性薄膜23與泄氣孔21相連通，傳感器支撐塊27下端面裝有外密封圈6。用于將傳感器彈性膜片12、傳感器彈性膜片支撐座11等受力構(gòu)件承受的載荷均勻地傳遞至傳感器底座1，利用其中間的的泄氣孔21、彈性薄膜22與微真空室24，良好地吸收由傳感器彈性膜片變形以及溫度等引起的在傳感器彈性膜片與傳感器彈性膜片支撐座之間的空氣體積變化量。，同時(shí)利用密封圈起到輔助密封的作用。見(jiàn)圖3。
[0025](3)傳感器外套筒2:圓桶形。與傳感器內(nèi)套筒3形成測(cè)試液位的保持與衰減液體波動(dòng)。頂部中心開(kāi)設(shè)有一進(jìn)、出液體圓孔，側(cè)部開(kāi)設(shè)有一組交錯(cuò)排列進(jìn)、出液體的長(zhǎng)圓孔，長(zhǎng)圓孔的長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向一致。
[0026](4)傳感器內(nèi)套筒3:圓桶形。與傳感器內(nèi)套筒形成測(cè)試液位的保持與衰減液體波動(dòng)。其上頂部沿圓周方向均勻開(kāi)設(shè)有一組進(jìn)、出液體的圓孔，側(cè)部沿圓周方向均勻開(kāi)設(shè)有一組進(jìn)、出液體的長(zhǎng)圓孔，長(zhǎng)圓孔的長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向呈45度，并安裝后錯(cuò)位布置。
[0027](5)傳感器彈性膜片12:應(yīng)力測(cè)試元件。其上布置有電阻應(yīng)變片13，與傳感器彈性膜片支撐座11構(gòu)成應(yīng)力測(cè)試組件，電阻應(yīng)變片13布置在組件內(nèi)側(cè)。傳感器彈性膜片12與傳感器彈性膜片支撐座11采用壓環(huán)15與螺栓固定。傳感器彈性膜片12的厚度可根據(jù)不同的測(cè)試要求而配置。
[0028](6)傳感器彈性膜片支撐座11:應(yīng)力測(cè)試支撐元件，圓錐結(jié)構(gòu)。與傳感器彈性膜片12構(gòu)成應(yīng)力測(cè)試組件。傳感器彈性膜片支撐座11與傳感器底座1采用螺栓連接，其間安裝有傳感器支撐塊27、彈性薄膜22與彈性密封圈。
[0029]本發(fā)明的工作原理:
在傳感器置于液體中時(shí)，液體通過(guò)傳感器外套桶的液體進(jìn)、出長(zhǎng)圓孔流入傳感器內(nèi)、夕卜套桶之間的空間，并由傳感器內(nèi)套桶的液體進(jìn)、出長(zhǎng)圓孔流入傳感器內(nèi)套桶空間，形成一定的液體體積。在該液體體積的重量作用下產(chǎn)生對(duì)傳感器彈性膜的壓力，在傳感器彈性膜支撐座以及傳感器底座的支撐下使傳感器彈性膜產(chǎn)生彈性變形。利用布置在傳感器彈性膜上的應(yīng)變片測(cè)試其承受的液體壓力。由于傳感器彈性膜產(chǎn)生彈性變形會(huì)引起傳感器彈性膜與傳感器彈性膜支撐座之間密封空間的空氣壓縮，該空氣壓縮量會(huì)產(chǎn)生一定的空氣壓縮力，同時(shí)由于溫度等環(huán)境因素影響也會(huì)導(dǎo)致傳感器彈性膜與傳感器彈性膜支撐座之間密封空間的空氣體積變化產(chǎn)生一定的空氣壓縮力，這些因素將會(huì)影響傳感器的測(cè)試精度。此時(shí)在傳感器底座與傳感器彈性膜支撐座之間設(shè)置的傳感器支撐塊中的泄氣孔、彈性薄膜與微真空室將有效地吸收這一空氣壓力以保證測(cè)試精度。
【權(quán)利要求】
1.一種液體壓力傳感器，具有一個(gè)用于安裝傳感器測(cè)試組件(4)的傳感器支撐塊組件(5)，所述傳感器支撐塊組件(5)固定連接在傳感器底座(I)上，傳感器底座(I)上裝有傳感器外套筒(2)和傳感器內(nèi)套筒(3)，其特征在于:所述傳感器外套筒(2)和傳感器內(nèi)套筒(3)側(cè)壁上各開(kāi)有開(kāi)設(shè)有一組交錯(cuò)排列進(jìn)、出液體的長(zhǎng)圓孔，且傳感器內(nèi)套筒(3)上的長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向呈(45)度，傳感器外套筒(2)上的長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)度方向與傳感器外套筒軸線(xiàn)方向一致，使流入傳感器內(nèi)套桶間的液體波動(dòng)衰減，從而使液位的測(cè)試值波動(dòng)平穩(wěn)，提高測(cè)試精度；傳感器測(cè)試組件(4)中的傳感器彈性膜片(12)固定在傳感器彈性膜片支撐座(11)上、傳感器彈性膜片(12)上布置有電阻應(yīng)變片(13)，利用應(yīng)變片測(cè)試其承受的液體壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體壓力傳感器，其特征在于:所述傳感器支撐塊組件(5)中的傳感器支撐塊(27)上設(shè)有泄氣孔(21)、微真空室(24)、彈性薄膜(23)，利用泄氣孔(21)、彈性薄膜(23)和微真空室(24)吸收由傳感器彈性膜片變形以及溫度變化引起傳感器彈性膜片與傳感器彈性膜片支撐座之間的空氣體積變化量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體壓力傳感器，其特征在于:所述傳感器彈性膜片(12)與傳感器彈性膜片支撐座(11)之間用壓環(huán)以及螺栓固定連接，形成圓周環(huán)形邊緣約束，并可以根據(jù)測(cè)試量程的需求而方便地更換不同厚度與不同類(lèi)型的傳感器彈性膜，以達(dá)到測(cè)試量程可變的效果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體壓力傳感器，其特征在于:所述傳感器彈性膜片支撐座(11)為錐體結(jié)構(gòu)，可以有效地降低側(cè)壓力對(duì)傳感器彈性膜的受力狀態(tài)影響。
【文檔編號(hào)】G01L9/04GK104483060SQ201410664294
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】紀(jì)林章, 石鋼, 張?jiān)讫? 朱志涵 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院