壓力變送器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種壓力變送器包括耐壓儲(chǔ)罐和設(shè)置在耐壓儲(chǔ)罐開口端的壓力測(cè)試活塞，所述活塞的外端與壓力源連接，其特征在于：所述的耐壓儲(chǔ)罐內(nèi)壁上固定有光柵式位移傳感器，所述光柵式位移傳感器輸出感應(yīng)信號(hào)至系統(tǒng)控制器。本實(shí)用新型壓力變送器可以搭配分散式自動(dòng)控制系統(tǒng)，降低整體系統(tǒng)造價(jià)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，控制過(guò)程更精確，還能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)處理現(xiàn)場(chǎng)控制；由于惰性氣體物理性質(zhì)一定，光柵定位器可定位至納米級(jí)別，所以精確度可以得到大幅提升，降低測(cè)量數(shù)據(jù)浮動(dòng)，降低器件損壞帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說(shuō)明】
壓力變送器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及壓力檢測(cè)裝置，尤其涉及一種壓力變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的壓力變送器原理大同小異，主要工作為:當(dāng)壓力直接作用在測(cè)量膜片表面，使膜片產(chǎn)生形變，測(cè)量膜片上的電路將形變轉(zhuǎn)變?yōu)榕c壓力成正比的線性電壓信號(hào)，然后采用專用芯片將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為工業(yè)控制的4?20mA電流信號(hào)。但目前的壓力變送器均存在以下問(wèn)題:
[0003]1、中央控制系統(tǒng)收集參數(shù)的方式多為令牌總線方式，收集參數(shù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在控制點(diǎn)較多的情況下自動(dòng)控制時(shí)間嚴(yán)重滯后；
[0004]2、參數(shù)的計(jì)算全部集中在中央控制系統(tǒng)當(dāng)中，占用過(guò)量控制系統(tǒng)資源；
[0005]3、在中央控制系統(tǒng)以及下屬子系統(tǒng)建造價(jià)格昂貴，對(duì)于中小工業(yè)企業(yè)沉重負(fù)擔(dān)，不利于自動(dòng)化控制發(fā)展推廣。
[0006]4、中央控制系統(tǒng)的存在大大壓縮了儀表控制的附加值，導(dǎo)致控制資源分配嚴(yán)重失衡；
[0007]5、壓力變送器傳輸數(shù)據(jù)有浮動(dòng)，測(cè)量精度難以把控。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)一種運(yùn)行可靠、測(cè)量精準(zhǔn)的壓力變送器。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:壓力變送器包括耐壓儲(chǔ)罐和設(shè)置在耐壓儲(chǔ)罐開口端的壓力測(cè)試活塞，所述活塞的外端與壓力源連接，其特征在于:所述的耐壓儲(chǔ)罐內(nèi)壁上固定有光柵式位移傳感器，所述光柵式位移傳感器輸出感應(yīng)信號(hào)至系統(tǒng)控制器。
[0010]所述耐壓儲(chǔ)罐的儲(chǔ)罐內(nèi)腔內(nèi)填充有惰性氣體。
[0011 ]所述光柵式位移傳感器為莫爾光柵定位器。
[0012]所述系統(tǒng)控制器設(shè)有接收光柵式位移傳感器電信號(hào)的接口，所述接口經(jīng)濾波放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路輸出電信號(hào)至主控制單元信號(hào)輸入端，所述主控制單元輸出報(bào)警信號(hào)至報(bào)警控制單元。
[0013]所述的主控制單元設(shè)有用于連接按鈕開關(guān)、用于設(shè)置參數(shù)的裝置、執(zhí)行結(jié)果控制單元、優(yōu)先級(jí)判斷信號(hào)的接口。
[0014]本實(shí)用新型壓力變送器可以搭配分散式自動(dòng)控制系統(tǒng)，降低整體系統(tǒng)造價(jià)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，控制過(guò)程更精確，還能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)處理現(xiàn)場(chǎng)控制；由于惰性氣體物理性質(zhì)一定，光柵定位器可定位至納米級(jí)別，所以精確度可以得到大幅提升，降低測(cè)量數(shù)據(jù)浮動(dòng)，降低器件損壞帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面對(duì)本實(shí)用新型說(shuō)明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明:
[0016]圖1為壓力變送器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為壓力變送器的系統(tǒng)控制器框圖；
[0018]上述圖中的標(biāo)記均為:1、耐壓儲(chǔ)罐;2、壓力測(cè)試活塞;3、儲(chǔ)罐內(nèi)腔;4、光柵式位移傳感器;5、系統(tǒng)控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，壓力變送器設(shè)有耐壓儲(chǔ)罐I和壓力測(cè)試活塞2，耐壓儲(chǔ)罐I為一端開口的中空柱狀結(jié)構(gòu)，耐壓儲(chǔ)罐I的開口端內(nèi)設(shè)有壓力測(cè)試活塞2構(gòu)成密封的儲(chǔ)罐內(nèi)腔3，將活塞的一端與壓力源(例如氣體儲(chǔ)罐，液體儲(chǔ)槽等)連接，為提高設(shè)備工作穩(wěn)定性，耐壓儲(chǔ)罐I的儲(chǔ)罐內(nèi)腔3內(nèi)填充有惰性氣體，儲(chǔ)罐內(nèi)腔3內(nèi)壁上固定有光柵式位移傳感器4，該光柵式位移傳感器4輸出感應(yīng)信號(hào)至系統(tǒng)控制器5。這樣當(dāng)壓力源給予壓力測(cè)試活塞2壓力，壓力測(cè)試活塞2壓縮耐壓儲(chǔ)罐I內(nèi)惰性氣體，由光柵式位移傳感器4定位壓力測(cè)試活塞2位移，從而確定惰性氣體壓縮程度，甚至可以直接獲得出壓力源對(duì)應(yīng)壓力，新型變送器內(nèi)帶芯片計(jì)算出壓力后，將其轉(zhuǎn)換成工業(yè)控制信號(hào)傳輸給上級(jí)控制系統(tǒng)，或直接操作其他分散式自動(dòng)控制動(dòng)作裝置。
[0020]光柵式位移傳感器4優(yōu)選莫爾光柵定位器，莫爾光柵定位器通過(guò)莫爾光柵讀數(shù)頭獲得光柵位移信號(hào)，莫爾光柵讀數(shù)頭(含光源、會(huì)聚透鏡、指示光柵、光電元件及調(diào)整機(jī)構(gòu))用于發(fā)射和接收光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)壓力檢測(cè)活塞的位移監(jiān)測(cè)。
[0021]系統(tǒng)控制器5采集莫爾光柵尺位移傳感器電子細(xì)分信號(hào)通過(guò)判向識(shí)別算法判斷壓力測(cè)量活塞與標(biāo)準(zhǔn)位置是相對(duì)靠近還是遠(yuǎn)離，如果壓力測(cè)量活塞遠(yuǎn)離標(biāo)準(zhǔn)位置，則系統(tǒng)監(jiān)測(cè)判斷壓力源壓力增加，如果壓力測(cè)量壓力測(cè)試活塞2靠近準(zhǔn)位置，則系統(tǒng)監(jiān)測(cè)判斷壓力源壓力減小。根據(jù)壓力測(cè)量壓力測(cè)試活塞2與標(biāo)準(zhǔn)位置之間的距離，系統(tǒng)可通過(guò)氣體標(biāo)準(zhǔn)算法測(cè)得當(dāng)前壓力源壓力數(shù)值。
[0022]如圖2所示，系統(tǒng)控制器5設(shè)有接收光柵式位移傳感器4電信號(hào)的接口，該接口連接莫爾光柵讀數(shù)頭，并將接收的信號(hào)依此經(jīng)濾波放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路輸出電信號(hào)至主控制單元的信號(hào)輸入端，主控制單元輸出報(bào)警信號(hào)至報(bào)警控制單元，報(bào)警輸出控制電路用于控制和驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置實(shí)施報(bào)警。
[0023]此外，主控制單元設(shè)有用于連接按鈕開關(guān)、用于設(shè)置參數(shù)的裝置、執(zhí)行結(jié)果控制單元、優(yōu)先級(jí)判斷信號(hào)的接口。連接按鈕開關(guān)的接口采集手動(dòng)按鈕觸發(fā)開關(guān)，控制系統(tǒng)工作；連接用于設(shè)置參數(shù)的裝置可以用于編程限位值，連接執(zhí)行結(jié)果控制單元可以直接操作其他分散式自動(dòng)控制動(dòng)作裝置;連接優(yōu)先級(jí)判斷信號(hào)可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制優(yōu)先級(jí)順序。
[0024]壓力變送器工作時(shí)，系統(tǒng)控制器5可設(shè)置監(jiān)測(cè)壓力的高限值、高限處理動(dòng)作、底限值，底限處理動(dòng)作。當(dāng)測(cè)得壓力低于底限值時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警并進(jìn)行底限處理動(dòng)作，通過(guò)下級(jí)執(zhí)行設(shè)備控制電路對(duì)執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行控制；當(dāng)測(cè)得壓力高于高限值時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警并進(jìn)行高限處理動(dòng)作，通過(guò)下級(jí)執(zhí)行設(shè)備控制電路對(duì)執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行控制。分散式自動(dòng)控制壓力變送器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線可以與中央控制系統(tǒng)連接，下級(jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以被分散式自動(dòng)控制壓力變送器控制或者與其他分散式自動(dòng)控制儀器共同控制，同時(shí)也可以被中央控制系統(tǒng)直接控制，由此需要控制優(yōu)先級(jí)判斷電路來(lái)進(jìn)行控制優(yōu)先級(jí)的設(shè)定。
[0025]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.壓力變送器，包括耐壓儲(chǔ)罐和設(shè)置在耐壓儲(chǔ)罐開口端的壓力測(cè)試活塞，所述活塞的外端與壓力源連接，其特征在于:所述的耐壓儲(chǔ)罐內(nèi)壁上固定有光柵式位移傳感器，所述光柵式位移傳感器輸出感應(yīng)信號(hào)至系統(tǒng)控制器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力變送器，其特征在于:所述耐壓儲(chǔ)罐的儲(chǔ)罐內(nèi)腔內(nèi)填充有惰性氣體。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力變送器，其特征在于:所述光柵式位移傳感器為莫爾光柵定位器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力變送器，其特征在于:所述系統(tǒng)控制器設(shè)有接收光柵式位移傳感器電信號(hào)的接口，所述接口經(jīng)濾波放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路輸出電信號(hào)至主控制單元信號(hào)輸入端，所述主控制單元輸出報(bào)警信號(hào)至報(bào)警控制單元。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力變送器，其特征在于:所述的主控制單元設(shè)有用于連接按鈕開關(guān)、用于設(shè)置參數(shù)的裝置、執(zhí)行結(jié)果控制單元、優(yōu)先級(jí)判斷信號(hào)的接口。
【文檔編號(hào)】G01L11/02GK205580657SQ201620278905
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】王鴻浩, 繆世豪
【申請(qǐng)人】蕪湖英帕特工程技術(shù)有限公司