本實用新型屬于工業(yè)測量儀表技術領域,尤其是一種高溫壓力變送器。
背景技術:
壓力變送器被廣泛應用于化工、食品、醫(yī)藥工業(yè)的測量和數(shù)據(jù)采集,以實現(xiàn)對產(chǎn)品生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)問題、消除障礙。目前市面上廣泛使用的擴散硅式壓力變送器,其綜合性溫度漂移、在使用溫度范圍內非線性小,溫度穩(wěn)定性好,但缺點是不耐動態(tài)壓力,膜片容易損傷,并且其使用溫度范圍一般在-40~120℃,因此對于生產(chǎn)過程工作溫度超過120℃的情況,普通的擴散硅式壓力變送器已經(jīng)難以滿足要求。此外,對于化工過程中介質復雜、工況擾動頻繁的特點,還需要壓力變送器具有在腐蝕、長時間運轉下能穩(wěn)定工作的“續(xù)航”性能,使其能勝任工況的變化。因此,對于壓力變送器應用于高溫工況下的改進,還必須令其具有一定的抗工況擾動、耐腐蝕和抗干擾能力,不然,即使壓力變送器的高溫使用問題得到解決,壓力變送器的使用也不長久。
綜上,一種能在高溫下穩(wěn)定運行,并能應對各種工況和變化的新型壓力變送器設計是極其必要的。
技術實現(xiàn)要素:
實用新型目的:為了克服現(xiàn)有壓力變送器穩(wěn)定使用溫度不夠高,或者在保證高使用溫度時各方面綜合性能不能兼顧的問題,本實用新型設計一種結構簡單的高溫壓力變送器,以解決上述存在的問題。
實用新型內容:一種高溫壓力變送器,包括金屬外殼、測量接口、散熱片組、感應模塊、保護模塊、電路模塊、顯示屏;
所述金屬外殼分為前部和后部,所述后部的腔體內具有后部腔架,所述測量接口位于前部前端,所述散熱片組位于前部后端;
所述后部從其前端向后延伸至電路模塊均填充有導熱硅脂,所述后部腔架從前向后依次架設感應模塊、保護模塊、電路模塊,所述感應模塊包括感應膜片和感應膜片后端的硅-藍寶石傳感器,感應膜片和硅-藍寶石傳感器密封安裝在金屬外殼內側,所述保護模塊包括補償器和過熱報警裝置,補償器在硅-藍寶石傳感器后方以導線連接,所述電路模塊在補償器后方以導線連接,所述顯示屏在電路模塊后方以導線連接;
所述過熱報警裝置位于電路模塊前端并與之連接。
作為優(yōu)選,所述感應膜片和硅-藍寶石傳感器與金屬外殼內側密封安裝部位具有高溫密封膠。感應膜片和硅-藍寶石傳感器是直接感受壓力的重要部件,固定于壓力變送器內部后,基本能實現(xiàn)空間封閉,但長期使用如有密封不足必須再次密封,因此需要密封膠加強密封,工作溫度是高溫決定了使用的密封膠也得是高溫密封膠,如此才能保證在長期高溫狀態(tài)下正常使用。
作為優(yōu)選,所述感應膜片為雙膜片結構,包括測量膜片和接收膜片,感應膜片材質為蒙乃爾合金。蒙乃爾合金耐高溫高壓,尤其是極佳的耐腐蝕性,這種優(yōu)異的特性可以使其在眾多強腐蝕工況下得以使用,同時亦能勝任高溫高壓下的工作;雙膜片結構比單膜片精度更高、更靈敏。
作為優(yōu)選,所述顯示屏為LCD或LED液晶顯示屏。LCD或LED液晶顯示屏更加直觀,使得壓力變送器不僅具有變送的作用,還具有讀數(shù)和指示的作用,如有異常情況,工作人員更容易直接判斷。
作為優(yōu)選,所述后部從其前端延伸至電路模塊的部分具有散熱波紋。在散熱片組初步散去大量熱之后,被測介質的溫度下降,但有可能出現(xiàn)的高熱波動使得散熱不及時,因此在后部加以第二重散熱措施;散熱波紋和導熱硅脂配合,共同發(fā)揮散熱作用,使得系統(tǒng)溫度進一步降低,一是盡量保證各部件在不太極端的條件下運行,二是保護電路模塊不發(fā)生過熱而損壞。
和現(xiàn)有技術相比,本實用新型的有益效果在于:本實用新型的一種高溫壓力變送器,結構簡潔、適用性強。感應膜片和硅-藍寶石傳感器是核心部件,具有靈敏度高、高溫運行佳的優(yōu)點,比擴散硅式更高端;導熱硅脂和散熱波紋的配合使變送器的重要部件(補償器、電路等)能夠規(guī)避過熱和熱擾動的直接影響,將溫度及時散去以使壓力變送器的電子系統(tǒng)正常工作,并且提高了允許使用溫度和最高過熱溫度;過熱報警裝置可以使在高溫威脅到壓力變送器正常工作時中止壓力變送器運行并報警,使技術人員及時處理。本實用新型具有合理的結構設計和完備的適于高溫使用的部件和保護系統(tǒng),在保證高溫使用的基礎上提高了對腐蝕和其他復雜工況耐受力,擴大了適用范圍,可使用溫度-45-350℃,并提高了使用效果。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例的高溫壓力變送器結構示意圖。
圖中:1-金屬外殼,11-前部,12-后部,120-后部腔架,13-導熱硅脂,14-散熱波紋;
2-測量接口,3-散熱片組,4-感應模塊,41-感應膜片,42-硅-藍寶石傳感器,43-高溫密封膠,5-保護模塊,51-補償器,52-過熱報警裝置,6-電路模塊,7-顯示屏,8-導線。
具體實施方式
為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
如圖1,一種高溫壓力變送器,包括金屬外殼1、測量接口2、散熱片組3、感應模塊4、保護模塊5、電路模塊6、顯示屏7;
所述金屬外殼分為前部11和后部12,所述后部12的腔體內具有后部腔架120,所述測量接口2位于前部11前端,所述散熱片組3位于前部11后端,所述后部12從其前端延伸至電路模塊6的部分具有散熱波紋14;
所述后部12從其前端向后延伸至電路模塊6均填充有導熱硅脂13,所述后部腔架120從前向后依次架設感應模塊4、保護模塊5、電路模塊6,所述感應模塊4包括感應膜片41和感應膜片41后端的硅-藍寶石傳感器42,感應膜片41和硅-藍寶石傳感器42密封安裝在金屬外殼1內側,感應膜片41和硅-藍寶石傳感器42密封安裝部位還具有高溫密封膠43,所述保護模塊5包括補償器51和過熱報警裝置52,補償器51在硅-藍寶石傳感器42后方以導線8連接,所述電路模塊6在補償器51后方以導線8連接,所述顯示屏7在電路模塊6后方以導線8連接;
所述過熱報警裝置52位于電路模塊6前端并與之連接。
作為優(yōu)選,所述感應膜片41為雙膜片結構,包括測量膜片和接收膜片,感應膜片材質為蒙乃爾合金。蒙乃爾合金耐高溫高壓,尤其是極佳的耐腐蝕性,這種優(yōu)異的特性可以使其在眾多強腐蝕工況下得以使用,同時亦能勝任高溫高壓下的工作;雙膜片結構比單膜片精度更高、更靈敏。
作為優(yōu)選,所述顯示屏7為LCD或LED液晶顯示屏。LCD或LED液晶顯示屏更加直觀,使得壓力變送器不僅具有變送的作用,還具有讀數(shù)和指示的作用,如有異常情況,工作人員更容易直接判斷。
工作原理:帶有一定壓力的介質通過測量接口2,作用于感應膜片41,發(fā)生形變,被硅-藍寶石傳感器42感知,其上的單晶硅蝕刻有電路,具有壓敏電橋,其信號輸出值與壓力成正比;根據(jù)具體溫度和壓力情況,將信號傳至補償器51調整信號,此為一次調整,補償器可采購得到;隨后信號傳至電路模塊6,電路模塊6選用變送器模塊IC,其具有放大和調整電路,經(jīng)二次調整,此IC模塊可采購得到;信號經(jīng)二次調整后,經(jīng)電路模塊6的放大電路放大,輸出工作標準4-20mA的電信號,去生產(chǎn)裝置的中控室(PLC或DCS)處理;而過熱報警裝置52如檢測到電路模塊6具有高溫影響正常工作的危險,立即將報警信號傳送至中控室(PLC或DCS),等待技術人員及時處理。
利用傳統(tǒng)SOS技術和先進的SOI技術將使用溫度擴展至350℃,本高溫壓力變送器使用溫度-45-350℃,測定壓力范圍-0.1-200MPa,最小測量值0.05KPa。
最后,還需要說明的是,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。