專利名稱：小型化智能差壓/壓力變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種用電容量變化的原理來檢測壓力信號(hào)的差壓/壓力變送器，它廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電站等部門，用于測量液體、氣體和蒸汽的壓力、液位、差壓等熱工基本參數(shù)。
背景技術(shù)：
變送器由差動(dòng)電容膜合構(gòu)成的測量部件及由微處理器構(gòu)成的電子檢測放大與信號(hào)處理電路及有專用通信芯片構(gòu)成的通信電路組成，在計(jì)算機(jī)程序(軟件)的支持下完成所需的測量及通訊任務(wù)。
被測壓力作用于差動(dòng)電容膜合測量部件的隔離膜片上，通過密封液(硅油)傳遞到差動(dòng)電容膜合的中心工作膜片上，使中心工作膜片產(chǎn)生位移，使兩邊的電容量發(fā)生變化。其電容量的變化由解調(diào)電路轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該電訊號(hào)通過放大電路的檢測，處理后輸出與差動(dòng)電容膜合兩邊所加的差壓成線性關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)4-20mA模擬信號(hào)及疊加的數(shù)字信號(hào)輸出，在差動(dòng)電容膜合的內(nèi)部，裝有高精度的溫度傳感器，用于同時(shí)測量傳感器(介質(zhì))的溫度，該溫度信號(hào)可以作數(shù)字量的檢測信號(hào)輸出，同時(shí)用于傳感器本身的溫度補(bǔ)償，可以提高傳感器溫度補(bǔ)償?shù)男Ч?br> 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，用戶對(duì)用于現(xiàn)場檢測的變送器的要求逐年提高，普遍要求現(xiàn)場使用的變送器造型小巧，外形美觀，功能增強(qiáng)，可靠性提高，而現(xiàn)有的差壓/壓力變送器體積大、電容傳感器組件制造成本高、功能單一，無法滿足用戶對(duì)用于現(xiàn)場檢測的變送器的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要克服現(xiàn)有差壓/壓力變送器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、電容傳感器組件制造成本高、功能單一等缺陷，提供一種具有獨(dú)立檢測功能的多功能差動(dòng)電容傳感器組件，便于裝配、調(diào)試及通訊功能塊變換的小型化變送器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種小型化智能差壓/壓力變送器，傳感器測量組件上部密封固接電子盒，裝有受壓密封圈的傳感器測量組件下部與壓力法蘭組件由螺栓固接在一起。傳感器測量組件是在容室下面設(shè)有電容式差動(dòng)壓力傳感器，溫度傳感器，兩個(gè)傳感器外面設(shè)有一組傳感器保護(hù)環(huán)和焊環(huán)。兩個(gè)傳感器的信號(hào)線經(jīng)墊片與檢測電路板連接；電子盒內(nèi)部分為兩個(gè)獨(dú)立的腔室，左腔室內(nèi)設(shè)有接線端子，左腔室上端裝有由調(diào)試按鈕和磁鋼彈簧構(gòu)成的磁性按鈕，右腔室內(nèi)裝有印制電路板，印制電路板上安裝有干簧管、連接有顯示器件。
傳感器測量組件內(nèi)信號(hào)線經(jīng)過的空腔中灌注有環(huán)氧樹脂密封，電路板用螺釘與容室緊固連接，并用硅膠密封，連接器分別與輸入、輸出信號(hào)和電源相接。傳感器測量組件內(nèi)溫度傳感器是DS1820測溫芯片，精度達(dá)±0.5℃。
電子盒其左側(cè)腔室內(nèi)的接線端子的引腳通向右側(cè)腔室，引腳與腔室之間用環(huán)氧樹脂密封，端子的引腳上焊接有連接器；印制電路板由螺釘緊固在電子盒上；顯示器件由插座與印制電路板上的插針相連接，并由螺釘固定連接。電子盒左側(cè)腔室端通過螺紋與裝有密封圈的低蓋密封固接。
電子盒右腔室端通過螺紋與由透明玻璃，密封圈、壓緊圈、高蓋組成顯示端蓋密封固接。
顯示器件上設(shè)有4個(gè)按90度排列的插座與螺釘孔，可使顯示器件按0度、90度、180度、270度四個(gè)不同的方向安裝。
本發(fā)明的特點(diǎn)是1.可以根據(jù)用戶的不同需要安裝不同功能的的印制電路板(例如不同的通訊功能要求HART、FF、PROFIBUS)，不需改動(dòng)其他部件，為用戶的調(diào)整功能的選擇帶來便利，同時(shí)也便于儀表制造廠生產(chǎn)，可降低生產(chǎn)成本。
2.在顯示器件上設(shè)計(jì)有個(gè)按9度排列的插座與螺釘孔，可使顯示器件按0度、90度、180度、270度四個(gè)不同的方向安裝，方便了用戶使用。
3.由于采用干簧管作為通斷開關(guān)，可以使該變送器采用電子盒密封腔室外用磁鋼進(jìn)行隔離式調(diào)整，提高了儀表的密封性能。
4.采用不同功能的智能數(shù)字電路電路板按統(tǒng)一安裝尺寸設(shè)計(jì)，單獨(dú)做成一塊電路，便于變送器的升級(jí)換代(CPU升級(jí)，軟件升級(jí)、通訊協(xié)議變換等)，對(duì)儀表的功能變換帶來方便。
4.在差動(dòng)電容壓力傳感器內(nèi)部安裝有溫度傳感器(在實(shí)施例中采用了DS1820測溫芯片，能將溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出，精度達(dá)±0.5℃)，便于取得介質(zhì)的溫度，及對(duì)壓力傳感器進(jìn)行精確的溫度補(bǔ)償。
5.在電路設(shè)計(jì)中，該組件可將差動(dòng)電容檢測到的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)輸出，可以直接作為檢測信號(hào)使用，便于傳感器的單獨(dú)檢測及適合于將來規(guī)模化生產(chǎn)，同時(shí)對(duì)增加、開拓小型化傳感器的應(yīng)用帶來方便。也可作為各種用途的后級(jí)處理器的輸入信號(hào)使用，拓寬了該組件的應(yīng)用范圍與領(lǐng)域。
本發(fā)明采用電容量變化的原理來檢測壓力信號(hào)的一種儀表，可廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電站等部門，用于測量液體、氣體和蒸汽的壓力、液位、差壓等熱工基本參數(shù)。具有外形小巧精致、重量輕、進(jìn)一步提高軟硬件功能的潛力，并且能與多種過程儀表配合構(gòu)成高質(zhì)量的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)安裝示意圖；圖2是傳感器測量組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是顯示器件上插座與螺釘孔位置示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，裝有受壓密封圈11的傳感器組件10與壓力法蘭組件12經(jīng)螺栓13連接在一起，在傳感器組件10的上部裝有電子盒3，采用螺紋連接，中間裝有密封圈5，電子盒3的內(nèi)部分為兩個(gè)獨(dú)立的腔室其左側(cè)為接線端，內(nèi)有接線端子14用于連接外部導(dǎo)線，其右側(cè)為電子線路板安裝室，其左側(cè)腔室的接線端子14的引腳通向右側(cè)腔室，引腳與腔室之間采用環(huán)氧樹脂16密封，端子14的引腳上焊接有連接器9，用于與印制電路板8的連接，印制電路板8上安裝有干簧管7，其導(dǎo)通和斷開由安裝在電子盒3上的調(diào)試按鈕1與磁鋼彈簧2構(gòu)成的磁性按鈕控制，用于變送器的零點(diǎn)與量程的調(diào)整，印制電路板8由螺釘17緊固在電子盒3上，印制電路板8上連接有顯示器件18，顯示器件18采用插座20與印制電路板8上的插針19相連接，用螺釘22固定，電子盒右腔室采用由透明玻璃6，密封圈5與壓緊圈21高蓋4組成的顯示端蓋，采用螺紋結(jié)構(gòu)的低蓋15與密封圈5將電子盒3的左腔室密封。
如圖2所示，由電容式差動(dòng)壓力傳感器42，溫度傳感器41與容室31及傳感器保護(hù)環(huán)43經(jīng)采用熔化焊接工藝形成的焊環(huán)44構(gòu)成的傳感器測量組件10，在該組件內(nèi)部各傳感器的信號(hào)線經(jīng)墊片39與檢測電路板33連接，在信號(hào)線經(jīng)過的空腔中灌注有環(huán)氧樹脂38密封，印制電路板33采用螺釘34緊固，并用硅膠密封，由連接器45完成信號(hào)的輸出及電源的輸入。溫度傳感器41是DS1820測溫芯片，精度達(dá)±0.5℃。
如圖3所示，在顯示器件18上設(shè)計(jì)有4個(gè)按90度排列的插座與螺釘孔，可使顯示器件按0度、90度、180度、270度四個(gè)不同的方向安裝，方便用戶使用。
權(quán)利要求
1.一種小型化智能差壓/壓力變送器，傳感器測量組件(10)上部密封固接電子盒(3)，裝有受壓密封圈(11)的傳感器測量組件(10)下部與壓力法蘭組件(12)由螺栓(13)固接在一起，其特征在于，所述傳感器測量組件(10)是在容室(31)下面設(shè)有電容式差動(dòng)壓力傳感器(42)，溫度傳感器(41)，兩個(gè)傳感器外面設(shè)有一組傳感器保護(hù)環(huán)(43)和焊環(huán)(44)，兩個(gè)傳感器的信號(hào)線經(jīng)墊片(39)與檢測電路板(33)連接；所述電子盒(3)內(nèi)部分為兩個(gè)獨(dú)立的腔室，左腔室內(nèi)設(shè)有接線端子(14)，左腔室上端裝有由調(diào)試按鈕(1)和磁鋼彈簧(2)構(gòu)成的磁性按鈕，右腔室內(nèi)裝有印制電路板(8)，印制電路板(8)上安裝有干簧管(7)、連接有顯示器件(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化智能差壓/壓力變送器，其特征在于，所述傳感器測量組件(10)內(nèi)信號(hào)線經(jīng)過的空腔中灌注有環(huán)氧樹脂(38)密封，電路板(33)用螺釘(34)與容室(31)緊固連接，并用硅膠密封，連接器(45)分別與輸入、輸出信號(hào)和電源相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化智能差壓/壓力變送器，其特征在于，所述傳感器測量組件(10)內(nèi)溫度傳感器(41)是DS1820測溫芯片，精度達(dá)±0.5℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化智能差壓/壓力變送器，其特征在于，所述電子盒其左側(cè)腔室內(nèi)的接線端子(14)的引腳通向右側(cè)腔室，引腳與腔室之間用環(huán)氧樹脂(16)密封，端子(14)的引腳上焊接有連接器(9)；印制電路板(8)由螺釘(17)緊固在電子盒(3)上顯示器件(18)由插座(20)與印制電路板(8)上的插針(19)相連接，并由螺釘(22)固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化智能差壓/壓力變送器，其特征在于，所述電子盒(3)右腔室端通過螺紋與由透明玻璃(6)，密封圈(5)、壓緊圈(21)、高蓋(4)組成顯示端蓋密封固接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化智能差壓/壓力變送器，其特征在于，所述電子盒(3)左側(cè)腔室端通過螺紋與裝有密封圈(5)的低蓋(15)密封固接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的小型化智能差壓/壓力變送器，其特征在于，所述顯示器件(18)上設(shè)有四個(gè)按90度排列的插座與螺釘孔，可使顯示器件按0度、90度、180度、270度四個(gè)不同的方向安裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小型化智能差壓/壓力變送器，傳感器測量組件上部密封固接電子盒，裝有受壓密封圈的傳感器測量組件下部與壓力法蘭組件由螺栓固接在一起。傳感器測量組件是在容室下面設(shè)有電容式差動(dòng)壓力傳感器，溫度傳感器，兩個(gè)傳感器外面設(shè)有一組傳感器保護(hù)環(huán)和焊環(huán)。電子盒左腔室內(nèi)設(shè)有接線端子，左腔室上端裝有磁性按鈕，右腔室內(nèi)裝有印制電路板，印制電路板上安裝有干簧管、連接有顯示器件。可廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電站等部門，用于測量液體、氣體和蒸汽的壓力、液位、差壓等熱工基本參數(shù)。具有外形小巧精致、重量輕、進(jìn)一步提高軟硬件功能的潛力，并且能與多種過程儀表配合構(gòu)成高質(zhì)量的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01D21/02GK1796957SQ20041009926
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者田泉林 申請(qǐng)人:上海自動(dòng)化儀表股份有限公司