[發(fā)明專利]差動電容膜盒的懸浮結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN102346084A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張惠益
• 申請（專利權(quán)）人: 福建上潤精密儀器有限公司
• 主分類號: G01L13/06
• 分類號: G01L13/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電容式差壓變送器系列產(chǎn)品中使用的差動電容膜盒的結(jié)構(gòu)，具體的說是一種電容式差壓變送器的傳感元件既差動電容膜盒的懸浮結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)自動化產(chǎn)品的大量涌現(xiàn)和廣泛普及，電子設(shè)備、開關(guān)電源、計算機等，對工業(yè)自動化帶來方便的同時、即是噪聲干擾的對象、又是一個噪聲源，特別是瞬變性質(zhì)的噪聲干擾、其上升速率快，持續(xù)時間短，電壓幅度大，隨機性強，以及自動化系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)過程信息的獲取、傳遞、轉(zhuǎn)換過程，當一個信號傳輸電路兩端都接地時，由于兩端地點存在電位差，就會形成地電流回路，地電流經(jīng)過信號線電阻，變成干擾電壓，對電容式差壓變送器測量電路造成干擾。因此在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，控制室、計算機房PLC與現(xiàn)場電容式差壓變送器的傳感元件間采用隔離懸浮結(jié)構(gòu)以提高電容式差壓變送器的抗干擾能力及系統(tǒng)的可靠性。

現(xiàn)有電容式差壓變送器的傳感元件(膜盒)的結(jié)構(gòu)及工作原理：電容式差壓變送器采用了微位移轉(zhuǎn)換電信號的檢測方式，它以差動電容膜盒作為傳感元件，中間測量膜片及可動極片應(yīng)用了預張技術(shù)周界被焊接在金屬杯體上彈性金屬片，兩邊固定弧形電極制作在弧形玻璃球面上的金屬極板經(jīng)充油管及焊接在充油管上的金屬導線引出，采用了液體傳壓方式.當被測壓力分別作用到差動電容膜盒兩側(cè)的隔離膜片上時，膜盒腔內(nèi)的硅油通過中心通孔陶瓷管，以液體傳壓形式傳遞到中間測量膜片兩側(cè)，只要被測壓力存在差壓，中間測量膜片就會產(chǎn)生微偏移，從而使中間測量膜片分別與兩側(cè)固定弧形電極制作在弧形玻璃球面上的金屬極板間的電容量發(fā)生改變實現(xiàn)了差壓-電容量的變換.兩側(cè)電容量變化值還要經(jīng)電容式差壓變送器上的低功耗電子電路轉(zhuǎn)換成與被測差壓量相對應(yīng)的4-20mA電流信號及數(shù)字顯示.這里要特別說明的是現(xiàn)有電容式差壓變送器中間測量膜片是與電容式差壓變送器的金屬外殼相連的電信號是導通的，變送器安裝在使用現(xiàn)場需要接地.因此現(xiàn)場干擾信號很容易使中間測量膜片兩側(cè)的電容量發(fā)生改變，導致差壓變送器抗干擾，測量精度及穩(wěn)定性都較差.

現(xiàn)有電容式差壓變送器的國外產(chǎn)品在電容式差壓變送器的傳感元件與電容式差壓變送器的金屬外殼隔離結(jié)構(gòu)制造工藝非常復雜，成本高極大地制約了電容式差壓變送器的廣泛使用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是要提供利用絕緣材料如陶瓷等將電容式差壓變送器的傳感元件(膜盒)與電容式差壓變送器的金屬外殼隔離結(jié)構(gòu)的電容式差壓變送器的傳感元件既差動電容膜盒的懸浮結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種差動電容膜盒的懸浮結(jié)構(gòu)，其特征是：在底座與半杯體的中間粘貼有絕緣體，底座的外端中間固定有隔離膜片，其兩頭固定有防護環(huán)；半杯體的中間固定連接有玻璃，玻璃內(nèi)腔為空心，空心的中心為中間測量膜片，中間測量膜片的周界固定在兩邊的半杯體上，由焊接在半杯體上的金屬導線引出；底座、絕緣體、半杯體和玻璃之間在其中心設(shè)置有金屬導壓管，玻璃的中心內(nèi)腔中、隔離膜片與底座之間、金屬導壓管內(nèi)及陶瓷帽內(nèi)設(shè)置有硅油；金屬導壓管在穿過半杯體的部分其外端設(shè)置有與半杯體固定連接的陶瓷環(huán)，金屬導壓管在穿過玻璃的頭部設(shè)置有固定的陶瓷帽。

所述的絕緣體為陶瓷材料。

所述的底座與隔離膜片及防護環(huán)是用焊接的方法連接固定的；其中隔離膜片是夾在底座與防護環(huán)的中間。

所述的玻璃的中心內(nèi)腔表面上從里至外分別鍍有導電體層和鍍絕緣防護層。

所述的陶瓷環(huán)、陶瓷帽與半杯體及玻璃是利用現(xiàn)有生產(chǎn)工藝燒結(jié)在一起的。

本發(fā)明解決了現(xiàn)有差壓變送器抗干擾，測量精度及穩(wěn)定性都較差的問題，利用絕緣材料如陶瓷等將電容式差壓變送器的傳感元件(膜盒)與電容式差壓變送器的金屬外殼隔離懸浮結(jié)構(gòu).在兩邊底座與半杯體間分別粘貼入絕緣材料如陶瓷墊片，底座的另一邊與隔離膜片及防護環(huán)焊接一起，金屬導壓管一端與底座焊接一起，另一端經(jīng)陶瓷墊片，陶瓷環(huán)及陶瓷帽與半杯體中的玻璃燒結(jié)在一起，這樣固定測量膜片的杯體就與其兩側(cè)的防護環(huán)絕緣了，起到了隔離電信號的作用，當被測壓力分別作用到差動電容膜盒兩側(cè)的隔離膜片上時，膜盒腔內(nèi)的硅油通過金屬導壓管，以液體傳壓形式傳遞到中間測量膜片兩側(cè)，既保持差動電容膜盒工作原理的不變。膜盒是經(jīng)其兩側(cè)的防護環(huán)與變送器的金屬外殼連接的，因此本結(jié)構(gòu)的發(fā)明解決了電容式差壓變送器的傳感元件(膜盒)與電容式差壓變送器的金屬外殼及大地需要隔離懸浮的問題，大大提高了電容式差壓變送器的抗干擾能力及穩(wěn)定性。

附圖說明

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行進一步的描述。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)視圖。