專利名稱：高溫熔體壓力表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于化纖、橡塑等機械設備或者其他設備中的高溫流體壓力、溫 度的測量與控制的流體壓力表。
背景技術：
目前業界常用的流體壓力表是測量過程的流體壓力，用于化纖、橡塑等擠出機械設備 中高溫流體壓力和溫度的測量與控制的高溫熔體壓力表，存在的主要缺點是，只能單獨的 測量壓力，對安裝位置要求苛刻(如要求阻尼安裝)，耐高溫性能差，溫度漂移大，抗干擾 能力，穩定性能差，遲滯誤差大，使用壽命短,產品體積大等。
而且，這種常用的流體壓力表耐高溫性能差，隔離膜、填充流體及壓力傳感器所傳送 的信號由于熱效應或隨外界溫度的變化而變化等經常性不準確；再者，由于該壓力表本身 沒有相應的信號處理系統，而是要通過變送器以外的設備來完成，因此信號經過多次不同 途徑的傳送，錯誤率大大上升，而且信號強度也大大減弱，而且遲滯誤差比較大，穩定性 能差，不利于信號的整合處理及最終的監控。
實用新型內容
為解決前述背景技術中常用的流體壓力表存在的問題，本實用新型提供一種用于測量 和監控高溫過程流體的高溫熔體壓力表，該高溫熔體壓力表，包括表頭和表桿，其 所述表桿下端設有處于高溫過程流體中的感壓膜片，所述表頭設有受壓會產生彈性形 變的敏感元件、連桿機構及通過連桿機構與敏感元件相連接的機芯，所述感壓膜片將 被測的高溫過程流體中壓力經由介質傳遞給敏感元件，敏感元件產生彈性形變并通過 連桿機構傳遞給機芯，即該高溫熔體壓力表通過感壓膜片受壓經由介質傳遞到另一端 即其上端的敏感元件(波登管、膜盒、波紋管等)受壓(正負壓)產生彈性形變(相 對線性位移)，再由表頭內的連桿機構將敏感元件的彈性形變(相對線性位移)傳遞給 機芯，通過放大將線性位移轉為表頭的顯示盤指針旋轉來顯示壓力，這樣指針隨著敏 感元件(波登管、膜盒、波紋管)受壓的變化而變化， 一般壓力表測量的壓力是全壓; 此外，所述表桿下端還設有可以同點測量溫度的通過介質與感壓膜片相連接的溫度傳 感器，所述表桿上端還設有與溫度傳感器相配合的溫度輸出或顯示裝置，且處于高溫 過程流體中的感壓膜片上端還設有與感壓膜片相連接的毛細管，所述介質位于毛細管 內、位于毛細管上端的彈性體及位于彈性體上端與彈性體相連接的應變計，其共同組 成應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的應變電橋即同時將組成全橋的應變計粘貼在 毛細管的一端彈性體上,測量時,一端膜片受壓通過介質傳遞到另一端粘貼好應變計的 彈性體上，應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象，俗稱為電阻應變效應。成應 變電橋，并通過后續的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路(通常是A/D轉換和 CPU)顯示或執行機構，以實現最終的監控；在測量點內置一個高精度的溫度傳感器， 同時實現了壓力與溫度同點測量。
本實用新型的優點是，具有良好的耐高溫性能，可以壓力溫度同點測量，安裝方便，長期穩定性好，遲滯誤差小，重復性好，功耗低，抗干擾性好,體積小，表頭的顯 示表盤可270度旋轉，指針帶調整零點功能，可帶變送輸出信號，便于最終監控。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步的說明。
圖1為本實用新型高溫熔體壓力表的結構示意圖。 圖2為本實用新型高溫熔體壓力表又一實施例的結構示意圖。 圖3為本實用新型高溫熔體壓力表如圖2所示的表頭的局部放大示意圖。
圖中1、高溫熔體壓力表，101、感壓膜片，102、毛細管，104、螺紋桿，105、彈性體， 106、應變計，107、多運放放大電路芯片，201、敏感元件，202、連桿機構，203、機芯， 204、顯示盤，301、溫度輸出或顯示裝置，108、信號輸出電氣連接器。
具體實施方式
如圖所示，本實用新型提供一種高溫流體壓力、溫度的測量和監控高溫熔體壓力表 1，該高溫熔體壓力表1包括表桿、表頭，即從下向上依次包括表桿下端的與流動的高 溫過程流體相接觸的感壓膜片101,所述感壓膜片101采用經應力釋放和硬度提升并經 過真空熱處理和真空鈦碳化物鍍膜處理的15-5PH的不銹鋼Armoloy涂層膜片，其具有 良好的耐高溫性能；連接于感壓膜片101并位于感壓膜片101上端的毛細管102，所述 毛細管102是直徑為0.3mm的金屬毛細管，其內充斥著傳遞介質(通常是油類等實質上 不能壓縮的流體)，其具有長期穩定性好，不易損壞等優點，且所述毛細管102外部被螺 紋桿104包裹，即毛細管102貫穿于螺紋桿104內部；位于毛細管102上端連接有表頭 和(或)溫度輸出或顯示裝置301，艮P， 一方面，毛細管102與表頭內的敏感元件201 (通常包括波登管、膜盒、波紋管等)，該敏感元件201受壓(正負壓)產生彈性形變(相 對線性位移)，再由表頭內的連桿機構202將敏感元件201的彈性形變(相對線性位移) 傳遞給機芯203，通過放大將線性位移轉為表頭的顯示盤204的指針旋轉來顯示壓力， 這樣指針隨著敏感元件201 (波登管、膜盒、波紋管)受壓的變化而變化， 一般壓力表 測量的壓力是全壓；且與毛細管102相連接的還有位于表頭內的感壓頭，在所述感壓頭 上端用利于信號傳遞的等離子焊機焊接在感壓頭上的彈性體105，所述彈性體105由高 彈性的合金材料構成;位于彈性體105上端并粘貼于其上的耐高溫、高精度的應變計106， 與應變計106電性連接的多運放放大電路芯片107，所述多運放放大電路芯片107內包 括有將應變計106轉換來的電信號和數字信號放大為標準信號和數字通訊信號并輸出到 遠程監控系統的CMOS集成電路，其中采用的放大電路為共模抗干擾放大電路，其可將 所得信號直接放大并與遠程監控系統相兼容，直接輸出放大的0/5V、 0/10V、 4/20MA和 Hart協議信號到電腦或者PLC系統以進行遠程的測量和監控；另一方面，毛細管102上 端連接有溫度輸出或顯示裝置301，在測量點可內置一個高精度的溫度傳感器，同時實 現了壓力與溫度同點測量，并通過該溫度輸出或顯示裝置將有關溫度的信息進行輸出， 或者該功能也可以另外通過單獨的設備來實現，此處將其同設于壓力表內是創新性的表 現，且節約材料，使用方便。
本實用新型的詳細工作過程是，當被測的流動的高溫過程流體的壓強、壓力，通過 感壓膜片IOI，以l: 1傳遞并通過填充滿傳遞介質(通常是油類等實質上不能壓縮的流 體)的毛細管102，并傳遞給與毛細管102相連接的敏感元件201 (通常包括波登管、 膜盒、波紋管等)，該敏感元件201受壓(正負壓)產生彈性形變(相對線性位移)，再 由表頭內的連桿機構202將敏感元件201的彈性形變(相對線性位移)傳遞給機芯203，通過放大將線性位移轉為表頭的顯示盤204的指針旋轉來顯示壓力，這樣指針隨著敏感 元件201 (波登管、膜盒、波紋管)受壓的變化而變化，以不斷的顯示高溫過程流體的 壓力情況。
而且當被測的流動的高溫過程流體的壓強、壓力，通過感壓膜片IOI，以l: l傳遞 并通過填充滿傳遞介質(通常是油類等實質上不能壓縮的流體)的毛細管102，并通過 與毛細管102相連接的感壓頭傳遞到貼有應變計106的彈性體105上，貼在彈性體105 上的應變計106由于應變電阻，組成惠斯登電橋，即所述處于高溫過程流體中的感壓膜 片101，位于感壓膜片101上端與感壓膜片相連接的毛細管102、位于毛細管102上端 的彈性體105及位于彈性體上端與彈性體相連接的應變計106共同組成應變電阻隨機械 形變而產生阻值變化的應變電橋。基于虎克定律在彈性限度內，物體的形變跟引起形 變的外力成正比的原理將壓力通過彈性體105上的金屬應變計106轉換成線形的電信 號，即在壓力作用下，感壓膜片101產生變形，彈性體105上端的應變計106感受其形 變后，產生電阻效應并輸出與作用壓力大小成正比的電信號，再經由與應變計106電性 連接的多運放放大電路芯片107對該電信號進行放大整合，即CMOS集成電路將應變計 106轉換的電信號放大為標準信號和數字通訊信號，直接輸出放大標準信號于電腦或 PLC系統進行遠傳過程控制。
再者，在感壓膜片101附近的測量點可以內置一個高精度的溫度傳感器，同時實現 了壓力與溫度同點測量，并通過溫度輸出或顯示裝置301將有關溫度的信息進行輸出， 以便于監控和測量，且方便生產和操作，也節約了空間和成本。
本具體實施方式
中包括兩個實施例，實施例一是壓力、溫度同點測量，同步監控，
且壓力的相關信息可通過處理直接輸出放大標準信號于電腦或PLC系統進行遠程過程 控制的綜合性高溫熔體壓力表，另一實施例相對前述實施例則是沒有溫度測量的相關結 構，其他結構和功能完全相同，只是根據市場的不同需求，兩種產品在此都作了相關的 專利保護，但在上述具體描述時沒有刻意的對兩者作區分，請明確。
權利要求1. 一種高溫熔體壓力表，包括表頭和表桿，其特征在于所述表桿下端設有處于高溫過程流體中的感壓膜片，所述表頭設有受壓會產生彈性形變的敏感元件、連桿機構及通過連桿機構與敏感元件相連接的機芯，所述感壓膜片將被測的高溫過程流體中壓力經由介質傳遞給敏感元件，敏感元件產生彈性形變并通過連桿機構傳遞給機芯。
2. 如權利要求1所述的高溫熔體壓力表，其特征在于所述表桿下端還設有可以同點 測量溫度的通過介質與感壓膜片相連接的溫度傳感器，所述表桿上端還設有與溫度 傳感器相配合的溫度輸出或顯示裝置。
3. 如權利要求1所述的高溫熔體壓力表，其特征在于所述敏感元件可為波登管、膜 盒或波紋管。
4. 如權利要求1所述的高溫熔體壓力表，其特征在于所述處于高溫過程流體中的感 壓膜片上端還設有與感壓膜片相連接的毛細管，所述介質位于毛細管內、位于毛細 管上端的彈性體及位于彈性體上端與彈性體相連接的應變計，其共同組成應變電阻 隨機械形變而產生阻值變化的應變電橋。
5. 如權利要求4所述的高溫熔體壓力表，其特征在于所述毛細管是直徑為0.3mm的金屬毛細管。
6. 如權利要求4所述的高溫熔體壓力表，其特征在于所述彈性體由高彈性的合金材料構成。
7. 如權利要求4所述的高溫熔體壓力表，其特征在于所述毛細管上端設有一與毛細管相連接的感壓頭，所述彈性體用利于信號傳遞的等離子焊機焊接在感壓頭上的。
8. 如權利要求4所述的高溫熔體壓力表，其特征在于所述應變計上端電性連接有可將所得信號直接放大并與遠程監控系統相兼容的放大電路芯片。
9. 如權利要求8所述的高溫熔體壓力表，其特征在于所述放大電路芯片內采用的放大電路為共模抗干擾放大電路，其包括有將應變計轉換來的電信號和數字信號放大為標準信號和數字通訊信號并輸出到遠程監控系統的CMOS集成電路。
10. 如權利要求1所述的高溫熔體壓力表，其特征在于所述感壓膜片采用經應力 釋放和硬度提升并經過真空熱處理和真空鈦碳化物鍍膜處理的15-5PH的不銹鋼 Armoloy涂層膜片。
專利摘要本實用新型公開了一種用于測量和監控高溫過程流體的高溫熔體壓力表，包括處于高溫過程流體中的感壓膜片，位于感壓膜片上端與感壓膜片相連接的受壓會產生彈性形變的敏感元件、連桿機構及通過連桿機構與敏感元件相連接的機芯，所述感壓膜片將被測的高溫過程流體中壓力經由介質傳遞給敏感元件，敏感元件產生彈性形變并通過連桿機構傳遞給機芯并進一步顯示壓力值，其優點是，具有良好的耐高溫性能，可以壓力溫度同點測量，安裝方便，長期穩定性好，遲滯誤差小，重復性好，功耗低，抗干擾性好，體積小，表頭的顯示表盤可270度旋轉，指針帶調整零點功能，可帶變送輸出信號，便于最終監控。
文檔編號G01K13/00GK201289415SQ20082015219
公開日2009年8月12日 申請日期2008年8月20日 優先權日2008年8月20日
發明者瑩 于, 浩 吳 申請人:上海皓鷹測控技術有限公司