一種內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置，該壓力傳感裝置包括用于相應(yīng)的壓力容器連接的安裝固定座，安裝固定座上設(shè)有能夠在壓力作用下產(chǎn)生變形的感應(yīng)件，感應(yīng)件與安裝固定座之間形成有與壓力容器內(nèi)的反應(yīng)物隔離開的安裝腔，安裝腔內(nèi)設(shè)有用于測量感應(yīng)件變形量的電阻應(yīng)變片，并以半橋連接，實現(xiàn)了自補償功能。將電阻應(yīng)變片設(shè)置在該感應(yīng)件的安裝腔內(nèi)部，保證了在使用的時候電阻應(yīng)變片不會直接與壓力容器內(nèi)的反應(yīng)物接觸，避免了被腐蝕的問題，可以延長壓力傳感裝置的使用壽命。
【專利說明】
一種內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，其被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如交通、化工、機械、建筑、電力及航空航天等。通常試驗使用的傳感器多為壓電傳感器(利用各向異性材料在變形時產(chǎn)生電流而制造的傳感器)，具有體積小、重量輕、使用壽命長等優(yōu)點，卻不能用于靜態(tài)測量壓力大小且造價較高，當將其使用在反應(yīng)物為粘稠狀的壓力容器內(nèi)時，其感應(yīng)頭易被反應(yīng)物污染，從而造成無法循環(huán)使用，導(dǎo)致其壽命的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置，以解決現(xiàn)有的壓力傳感器應(yīng)用到反應(yīng)物為粘稠狀的壓力容器內(nèi)時容易被腐蝕、使用壽命短的技術(shù)問題。
[0004]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置的技術(shù)方案如下:內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置，包括用于相應(yīng)的壓力容器連接的安裝固定座，安裝固定座上設(shè)有能夠在壓力作用下產(chǎn)生變形的感應(yīng)件，所述感應(yīng)件與安裝固定座之間形成有與壓力容器內(nèi)的反應(yīng)物隔離開的安裝腔，所述安裝腔內(nèi)設(shè)有用于測量所述感應(yīng)件變形量的電阻應(yīng)變片，所述電阻應(yīng)變片包括串聯(lián)連接的第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片，所述第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片設(shè)置在所述安裝腔的底部。
[0005]所述感應(yīng)件為開口朝向所述安裝固定座的筒狀結(jié)構(gòu)，所述第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片設(shè)置在感應(yīng)件的底壁上。
[0006]所述第一應(yīng)變片位于所述感應(yīng)件底壁的中心位置，所述第二應(yīng)變片位于所述第一應(yīng)變片的一側(cè)。
[0007]所述安裝固定座上設(shè)有連通所述安裝腔的過線孔，所述過線孔供與所述電阻應(yīng)變片連接的、用于傳輸信號的導(dǎo)線通過。
[0008]所述過線孔內(nèi)設(shè)有密封套，密封套上設(shè)有供所述導(dǎo)線穿過的穿線孔。
[0009]所述安裝固定座與所述感應(yīng)件螺紋密封連接。
[0010]所述安裝固定座包括用于與所述壓力容器螺紋連接的大徑段及與所述感應(yīng)件連接的小徑段，所述感應(yīng)件與所述大徑段形成臺階結(jié)構(gòu)，所述感應(yīng)件上于所述臺階結(jié)構(gòu)處套設(shè)有密封圈。
[0011]本實用新型的有益效果:本實用新型的壓力傳感裝置通過設(shè)置一個能夠隨壓力變形的且具有隔離壓力容器反應(yīng)物的安裝腔的感應(yīng)件，進一步將補償式電阻應(yīng)變片設(shè)置在該感應(yīng)件的安裝腔內(nèi)部，保證了在使用的時候補償式電阻應(yīng)變片不會直接與壓力容器內(nèi)的反應(yīng)物接觸，避免了被腐蝕的問題，可以延長壓力傳感裝置的使用壽命。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是電阻應(yīng)變片的粘貼布置示意圖；
[0014]圖3是半橋電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置的實施例:如圖1-3所示，內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置，包括用于相應(yīng)的壓力容器連接的安裝固定座I，安裝固定座I上設(shè)有能夠在壓力作用下產(chǎn)生變形的感應(yīng)件2。安裝固定座I包括用于與壓力容器螺紋連接的大徑段11及與感應(yīng)件2螺紋密封連接的小徑段12。感應(yīng)件2為開口朝向安裝固定座的筒狀結(jié)構(gòu)，安裝固定座I的小徑段12位于感應(yīng)件2內(nèi)。
[0016]感應(yīng)件2與安裝固定座I之間形成有與壓力容器內(nèi)的粘稠狀的反應(yīng)物隔離開的安裝腔5，安裝腔5內(nèi)設(shè)有用于測量感應(yīng)件變形量的電阻應(yīng)變片。電阻應(yīng)變片包括串聯(lián)連接的第一應(yīng)變片3、第二應(yīng)變片4。感應(yīng)件2的底部為薄板結(jié)構(gòu)，第一應(yīng)變片3、第二應(yīng)變片4安裝在感應(yīng)件2的底壁上。第一應(yīng)變片3記為R2,第二應(yīng)變片4記為R1。第一應(yīng)變片3位于感應(yīng)件2底壁的中心位置，第二應(yīng)變片4位于第一應(yīng)變片的一側(cè)即安裝腔的邊緣。第一應(yīng)變片3、第二應(yīng)變片4形成半橋電路，兩個應(yīng)變片的金屬絲為絲繞式布局，其材質(zhì)為卡馬鎳鉻高阻合金，具有線性范圍大、靈敏度高及抗高溫疲勞等優(yōu)點。之所以設(shè)計成半橋電路，是為了在應(yīng)變片工作時補償環(huán)境溫度產(chǎn)生的應(yīng)變效應(yīng)。
[0017]本實用新型的補償法為在應(yīng)變片辦與他正常工作時自動補償溫度所產(chǎn)生的應(yīng)變，即當溫度變化時，兩應(yīng)變片產(chǎn)生的附加應(yīng)變相互抵消。具體的工作原理，結(jié)合附圖3進行說明。安裝腔5內(nèi)表面粘貼兩枚電阻應(yīng)變片為R1、R2，其阻值與外部電阻R3、R4相同，并組成半橋電路。當試樣沒有發(fā)生變形時，電路平衡，電壓差為零，當試樣發(fā)生變形時，由于應(yīng)變片阻值的變化，電路電壓差發(fā)生改變，從而搜集電壓變化信號，經(jīng)數(shù)據(jù)采集、放大等操作后，最后顯示于顯示器上。半橋電路的真實應(yīng)變^與辦的應(yīng)變￡l、R2應(yīng)變ε2之間的關(guān)系為:
[0018]ε?=ει-ε2(I)
[0019]其中，若考慮溫度影響不能忽略，則R^R2的應(yīng)變變化應(yīng)包括溫度變化所產(chǎn)生的應(yīng)變ετ，即:
[0020]￡1 = ￡7+￡1 (2)
[0021]ε2=ε〃+ετ(3)
[0022]其中，ε'、ε〃為試樣變形所產(chǎn)生的真實應(yīng)變值。
[0023]溫度的應(yīng)變變化由下式給出:
[0024]εχ=αχ Δ T
[0025]其中，ατ為材料的線膨脹系數(shù)(與材料自身性質(zhì)有關(guān))；
[0026]Δ T為溫度變化值。
[0027]在仏與心同時工作時，由半橋電路，可抵消其溫度產(chǎn)生的應(yīng)變，從而獲得試樣變形所產(chǎn)生的真實應(yīng)變變化。
[0028]安裝固定座I上設(shè)有連通安裝腔的過線孔9，過線孔9供與電阻應(yīng)變片連接的、用于傳輸信號的導(dǎo)線8通過。過線孔9的上部設(shè)有密封套7，密封套7上設(shè)有供導(dǎo)線8穿過的穿線孔。密封套7采用橡膠套，起到固定導(dǎo)線8的作用。
[0029]考慮到安裝固定座I與壓力容器接觸面的密閉性，感應(yīng)件2與安裝固定座I的大徑段11形成臺階結(jié)構(gòu)，感應(yīng)件2上于臺階結(jié)構(gòu)處套設(shè)有O型密封圈6。
[0030]在使用的時候，將本裝置螺紋連接在待測的壓力容器上，當壓力容器產(chǎn)生壓力時，其壓力作用在感應(yīng)件2的底部，感應(yīng)件2產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片感應(yīng)其變形量的大小，并產(chǎn)生感應(yīng)信號，感應(yīng)信號通過導(dǎo)線8傳入信號收集器。該信號經(jīng)過放大和轉(zhuǎn)換等處理顯示于電子顯示儀上，從而完成壓力容器內(nèi)壓強的監(jiān)測。由于采用的是工作應(yīng)變片自動補償溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)變效應(yīng)，使得測量數(shù)據(jù)更精確。同時，由于電阻應(yīng)變片是位于感應(yīng)件的內(nèi)部，與壓力容器內(nèi)的反應(yīng)物不直接接觸，因此，克服了電阻應(yīng)變片被腐蝕的缺陷，可循環(huán)利用，延長了傳感裝置的使用壽命。
[0031]在其它實施例中，安裝固定座也可是等徑段的圓筒狀結(jié)構(gòu)，安裝固定座的朝向感應(yīng)件的一端環(huán)設(shè)有螺紋槽，螺紋槽可以是內(nèi)螺紋，也可是外螺紋，感應(yīng)件與安裝固定座螺紋連接，感應(yīng)件上端處于螺紋槽內(nèi)。此時，感應(yīng)件也與安裝固定座形成有臺階結(jié)構(gòu)，O型密封圈套設(shè)在感應(yīng)件上，處于該臺階位置處。感應(yīng)件與安裝固定座的連接方式，也可采用密封墊配合螺栓連接的方式，安裝固定座與感應(yīng)件采用螺栓實現(xiàn)對接連接，兩者之間設(shè)置有密封墊，實現(xiàn)密封連接。在其它實施例中，第一應(yīng)變片也可設(shè)置在感應(yīng)件的側(cè)壁上，感應(yīng)側(cè)壁上的變形。
【主權(quán)項】
1.內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置，其特征在于:包括用于相應(yīng)的壓力容器連接的安裝固定座，安裝固定座上設(shè)有能夠在壓力作用下產(chǎn)生變形的感應(yīng)件，所述感應(yīng)件與安裝固定座之間形成有與壓力容器內(nèi)的反應(yīng)物隔離開的安裝腔，所述安裝腔內(nèi)設(shè)有用于測量所述感應(yīng)件變形量的電阻應(yīng)變片，所述電阻應(yīng)變片包括串聯(lián)連接的第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片，所述第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片設(shè)置在所述安裝腔的底部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置，其特征在于:所述感應(yīng)件為開口朝向所述安裝固定座的筒狀結(jié)構(gòu)，所述第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片設(shè)置在感應(yīng)件的底壁上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置，其特征在于:所述第一應(yīng)變片位于所述感應(yīng)件底壁的中心位置，所述第二應(yīng)變片位于所述第一應(yīng)變片的一側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置，其特征在于:所述安裝固定座上設(shè)有連通所述安裝腔的過線孔，所述過線孔供與所述電阻應(yīng)變片連接的、用于傳輸信號的導(dǎo)線通過。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置，其特征在于:所述過線孔內(nèi)設(shè)有密封套，密封套上設(shè)有供所述導(dǎo)線穿過的穿線孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置，其特征在于:所述安裝固定座與所述感應(yīng)件螺紋密封連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置式自補償電測壓力傳感裝置，其特征在于:所述安裝固定座包括用于與所述壓力容器螺紋連接的大徑段及與所述感應(yīng)件連接的小徑段，所述感應(yīng)件與所述大徑段形成臺階結(jié)構(gòu)，所述感應(yīng)件上于所述臺階結(jié)構(gòu)處套設(shè)有密封圈。
【文檔編號】G01L9/04GK205538075SQ201620358693
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】王麥, 王一麥, 張嵬亭, 賈進盈, 郭海偉, 徐紅瑞, 劉國庫, 普海寶, 葛頌, 李俊姣, 喬月月, 周苗苗, 王姣姣
【申請人】鄭州四維特種材料有限責任公司