[其他]遠(yuǎn)傳數(shù)字顯示壓力表

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87213201
• 申請日: 1987-09-11
• 公開（公告）號: CN87213201U
• 公開（公告）日: 1988-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施立亭
• 申請（專利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01L9/04
• 分類號: G01L9/04
• 代理公司: 中國有色金屬工業(yè)總公司專利事務(wù)所
• 代理人: 吳鳳英,金品端

本實(shí)用新型涉及檢測管道或容器中流體壓力的一種遠(yuǎn)傳數(shù)字顯示壓力表。

目前檢測管道或容器中流體壓力應(yīng)用較廣的彈簧管壓力表，由指針指示被測壓力值，但它只能本機(jī)指示，不能遠(yuǎn)傳壓力信號。為了滿足生產(chǎn)過程自動控制的需要，人們對彈簧管壓力表進(jìn)行了改進(jìn)，如差動變壓器式彈簧管遠(yuǎn)傳壓力表，可實(shí)現(xiàn)壓力信號的遠(yuǎn)傳，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，而且對儀表安裝位置有嚴(yán)格要求；又如滑線電阻式遠(yuǎn)傳壓力表，工作可靠性差，使用壽命低，而且引入附加摩擦阻力，降低了儀表的精度；擴(kuò)散硅片式壓力變送器、膜片式壓力遠(yuǎn)傳變送器，除結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其成本也高；西德專利DE294361也介紹了一種遠(yuǎn)傳壓力表，將應(yīng)變片直接貼在彈簧管上，但這種結(jié)構(gòu)，難以找到正負(fù)應(yīng)變值大小相等的位置，橋路電阻也就難以對稱變化；中國專利CN85203516U文件中介紹一種遠(yuǎn)程壓力表，也是將應(yīng)變片貼在壓力表彈簧管上，采用價格較貴的硅應(yīng)變片，顯然這種結(jié)構(gòu)，除成本高外，技術(shù)難以控制。

本實(shí)用新型的目的是為克服上述已有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，充分利用廉價彈簧管壓力表的優(yōu)點(diǎn)，采用通用的康銅應(yīng)變片，接成惠斯登全橋與放大器、數(shù)字面板表組成可本機(jī)顯示或遠(yuǎn)傳數(shù)字顯示壓力表，它具有結(jié)構(gòu)簡單，示值不受流體壓力波動影響，制作方便，輸出信號大、靈敏度高、工作可靠壽命長、對工作環(huán)境無特殊要求，成本低等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)特點(diǎn)是在壓力傳感器內(nèi)裝有一個由彈簧管帶動、貼有應(yīng)變片的彈性體；壓力信號放大器電路中輸入端有一個由電感和電容組成的濾波級差分輸入單端輸出四運(yùn)放集成放大器，采用1／4運(yùn)放接成射極跟隨方式調(diào)正零點(diǎn)電路與數(shù)字面板表組成本機(jī)或遠(yuǎn)傳數(shù)字顯示壓力表。

在彈性體上、下兩表面上各貼有對稱的兩個金屬應(yīng)變片，一端用螺釘固定在彈簧管座上的基件上，另一端用銷軸與彈簧管自由端聯(lián)接，應(yīng)變片通過接線端子聯(lián)成具有溫度自補(bǔ)償作用的對稱的全橋。

本實(shí)用新型可測量管道或容器中流體壓力，可單獨(dú)使用彈簧管壓力傳感器將檢測出的壓力信號遠(yuǎn)傳，也可將彈簧管壓力傳感器與放大器，數(shù)字面板表組成本機(jī)顯示的數(shù)字壓力表或遠(yuǎn)傳數(shù)字顯示壓力表，并可為自動控制系統(tǒng)提供壓力信號，還可將兩個彈簧管壓力傳感器與孔板配合用于檢測壓差，與二次儀表配合，用于檢測流體流量，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的差壓變送器，成本可降低50％以上，而且用導(dǎo)線取代將流體引入控制室的導(dǎo)流管，簡化管路布置。

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述：

圖1????本實(shí)用新型彈簧管壓力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖

圖2????是圖1的A向視圖

圖3????彈簧管壓力傳感器應(yīng)變片橋路圖

圖4????遠(yuǎn)傳數(shù)字顯示壓力表系統(tǒng)圖

圖5????放大器線路圖

圖6????彈性體與彈簧管鉸銷聯(lián)接示意圖

本實(shí)用新型利用現(xiàn)有彈簧管壓力表的彈簧管座1及彈簧管2，將彈性體4一端用螺釘固定在基件3上，基件3再用螺釘固定在彈簧管座1上，彈性體另一端用銷軸或鉸銷5與彈簧管自由端相聯(lián)接，如圖1所示。彈性體上、下表面各貼有位置對稱的兩片金屬應(yīng)變片6，再用接線端子7聯(lián)接成對稱的全橋，如圖2所示。

當(dāng)被測流體通過彈簧管2時，在彈簧管自由端產(chǎn)生集中力，通過銷軸5使彈性體4產(chǎn)生彎曲變形，上、下表面的應(yīng)變片分別產(chǎn)生數(shù)值相等的壓縮或拉伸變形，即上表面的應(yīng)變片的電阻減小，而下表面應(yīng)變片電阻增大，而且兩者數(shù)值相等，橋路輸出電壓信號△U與被測壓力P呈線性關(guān)系。如圖3所示。R₁、R₂、R₃、R₄分別為電阻。

本實(shí)用新型所使用的彈性體，可按使應(yīng)變片的最大應(yīng)變?yōu)樵S用值設(shè)計，以確保信號輸出大。應(yīng)變片組成的橋臂電阻對稱變化并有溫度自補(bǔ)償作用，克服了已有技術(shù)中橋路電阻難以對稱變化的缺點(diǎn)，應(yīng)變片可采用康銅材料，在彈性體上貼片工藝性好，而且彈性體與貼片加工時對彈簧管不產(chǎn)生影響。

電壓信號△U經(jīng)過放大器引入數(shù)字面板表可以本機(jī)顯示或遠(yuǎn)傳顯示，亦可為自動控制系統(tǒng)提供壓力信號。如圖4所示。

放大器采用廉價的四集成運(yùn)算放大器，例如LM324，組成高輸入阻抗，產(chǎn)分輸入單端輸出型式，并有濾波器，使示值不受壓力波動的影響，濾波器由電感和電容組成，用1／4運(yùn)放接成射極跟隨調(diào)正零點(diǎn)。如圖5所示，通過電位器A調(diào)正儀表量程，電位器B調(diào)節(jié)儀表的零點(diǎn)。

彈簧管自由端與彈性體端還可采用鉸銷聯(lián)接型式，如圖6所示。

實(shí)施例：