[實用新型]一種超高壓智能壓力變送器

無效

• 申請號: 200920050767.X
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN201373787Y
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 謝大剛
• 申請（專利權）人: 謝大剛
• 主分類號: G01L9/04
• 分類號: G01L9/04;G01L19/04
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司
• 代理人: 王振英

技術領域：

本實用新型涉及一種測量流體介質壓力的變送器，特別適用于壓力高達1000MPa的超高壓測量和控制設備當中的超高壓智能壓力變送器。

背景技術：

目前，在超高壓測量儀表領域里，對于壓力敏感元件，通常是采用空心圓柱式的壓力敏感元件方式(如圖2所示)。這種元件是將壓力敏感部位設置在空心圓柱引壓孔圓柱外壁上。其工作原理是：當被測介質的壓力作用下用于空心圓柱式壓力敏感元件內壁時，空心圓柱因受力而產生徑向的膨脹形變。這種狀況使貼于外壁的電阻式應變片的阻值發生改變而產生輸出訊號，將這輸出訊號加以放大處理，轉換成4～20mA標準信號輸出。這種空心圓柱式的壓力敏感元件只是以柱體的形變而取得壓力訊號。因此，它存在以下不足，第一，輸出信號低，一般只有0.5～1mV/V，信噪比也極低；第二，零點不穩定，在超高壓作用下這種元件容易產生彈性疲勞，使零點嚴重漂移；第三，使用壽命短，在高壓數千次沖擊下容易出現斷裂現象，導致變送器不能工作；第四，由于空心圓柱式壓力敏感元件結構上的原因，高壓下其測試準確度低于0.2％。

發明內容：

針對上述的問題，本實用新型的目的是提供了一種新型的超高壓智能壓力變送器，對壓力敏感元件的結構進行了新的設計，成為平面膜片式壓力敏感元件。

本實用新型的目的是通過以下技術方案解決：

一種超高壓智能壓力變送器，由平面膜片式壓力敏感元件、熱敏電阻、橋式電阻應變計、外管、HART協議智能板、密封端子、電纜組合而成，其特征在于：所述的平面膜片式壓力敏感元件的壓力敏感部位是設置在空心圓柱形引壓孔的底部平面上的彈性平面膜片。

上述的超高壓智能壓力變送器，所述的彈性平面膜片的厚度為1.50mm≤T≤3.00mm，具體由被測壓力大小而決定。

上述的超高壓智能壓力變送器，所述的平面膜片式壓力敏感元件的壓力敏感部位與空心圓柱形引壓孔的交接處是半徑為0.4mm≤R≤0.80mm的過渡圓弧面，圓弧半徑的取值由被測壓力大小而決定。

上述的超高壓智能壓力變送器，所述的橋式電阻應變計是根據平面膜片式敏感元件的彈性平面膜片的拉伸形變區和壓縮形變區的對應位置而專門設計的圓形橋式電阻應變計。

上述的超高壓智能壓力變送器，所述的熱敏電阻置于平面膜片式壓力敏感元件的圓柱形側外壁上，使之能夠快速、準確感應得被測量介質的溫度，從而使智能板能夠對溫度進行精確、快速、同步的補償。

上述的超高壓智能壓力變送器，所述的HART協議智能板能將電阻應變計和熱敏電阻輸出的信號進行數字化處理，并轉換成4～20mADC疊加HART通信協議信號輸出，滿足自動控制系統中現場總線的要求。

本實用新型有如下特點：壓力敏感元件采用平面膜片式的結構形式，以獲得更高的、更穩定的、高達2-3mv/v壓力應變信號；壓力敏感元件的引壓孔與底部的彈性平面膜片交界處不是直角，而是設計成具有半徑為R的過渡圓弧面，以提高超高壓的情況下防撕裂的能力、耐沖擊能力和耐過壓能力；所述橋式電阻應變計是針對彈性平面膜片的拉伸形變區和壓縮形變區的對應位置而專門設計的圓形橋式電阻應變計，以獲得最大的信號和信噪比。測量介質溫度的熱敏電阻置于壓力敏感芯子之上，能夠快速、準確感應測量介質的溫度。采用HART協議智能板對數據進行數字化處理，提高壓力變送器的各種性能。

附圖說明：

圖1為本實用新型的總裝結構示意圖；

圖2為現有技術的空心圓柱式壓力敏感元件示意圖；

圖3為本實用新型的平面膜片式壓力敏感元件的示意圖。

下面結合附圖對本實用新型的具體實施例作詳細說明：

具體實施方式：

如圖1所示，本實用新型由平面膜片式壓力敏感元件1、熱敏電阻2、橋式電阻應變計3、外管4、HART協議智能板5、密封端子6、電纜7組合構成。

如圖2所示，為現有技術結構圖空心圓柱式壓力敏感元件1、電阻應變計2。