专利名称：压力变送器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于化纤、橡塑等机械设备或者其他设备中的过程流体压力测量 与控制的变送器。
背景技术：
过程监视和控制系统用于监视和控制工业过程的操作，工业工程中用于制造化纤、橡 胶、塑料等，或者是其他有流体过程的各种产品的生产中，为了在期望的参数范围内操作， 这些工程是必须得到监控的。
变送器已经成为用于描述连接到过程设备并用于传感过程变量的设备术语。示例过程 变量包括压力、温度、流量和其它。通常，变送器位于远程位置(即在现场)。并将传感 的过程变量通过若干过程送回到中央控制室，包括有线和无线通信的多种技术皆被用于发 送的过程变量。
目前业界常用的压力变送器是测量过程的流体压力，压力变送器能够直接测量包括压 差、绝对压力和表面压力等，典型的压力变送器包括经隔离系统连接到过程流体的压力传 感器，该隔离系统包括可与过程流体物理接触的隔离膜；在隔离膜和压力传感器之间延 伸的隔离填充流体。该隔离填充流体优选的包括诸如油等实质上不能压縮的流体，当过程 流体对隔离膜施加压力时，所施加的压力经填充流体传递并到达压力传感器，再从压力传 感器经由压力变送器以外的信号放大设备、信号转换设备等对信号做进一歩的整合处理， 并最终输出到中央控制室的电脑或PLC系统中。
然而，这种常用的压力变送器一来耐高温性能差，隔离膜、填充流体及压力传感器所 传送的信号由于热效应或随外界温度的变化而变化等经常性不准确；再者，由于该压力变 送器本身没有相应的信号处理系统，而是要通过变送器以外的设备来完成，因此信号经过 多次不同途径的传送，错误率大大上升，而信号强度却大大减弱，而且迟滞误差比较大， 稳定性能差，不利于信号的整合处理及最终的监控。
实用新型内容
为解决前述背景技术中常用的压力变送器存在的问题，本实用新型提供一种用于测量 和监控过程流体的压力变送器，其包括感压弹性元件、与感压弹性元件相连接的进行信 号转换的应变计，所述应变计上端电性连接有一可将所得信号放大并与远程监控系统相兼 容的放大电路芯片，所述放大电路芯片内包括有将应变计转换来的电信号和数字信号放大 为标准信号和数字通讯信号并输出到远程监控系统的CMOS集成电路，且其中采用的放大 电路为共模抗干扰放大电路，其放大的信号为0.5/4.5、 0/5V、 0/10V、 4/20MA和Hart协 议信号等，所述感压弹性元件由高弹性的合金材料构成，其是采用17-4PH材料且经过 清洗一固溶处理一深冷处理一时效处理等可实现低量程和高量程压力变送器的高精度、高 灵敏度和高稳定性的处理工艺，所述压力变送器还设有感压头，所述感压弹性元件是用氩 氟焊机焊接在感压头上；所述压力变送器设有与感压头及感压弹性元件相连通的引压孔。
本实用新型的有益效果是，具有良好的耐高温性能，长期稳定性好，迟滞误差小，重复性好，功耗低，抗干扰性好，体积小。以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的说明。
图1为本实用新型压力变送器使用状态的示意图。 图2为本实用新型压力变送器中如图1所示结构示意图。
图3为本实用新型压力变送器中如图2所示的感压弹性元件及应变计等的局部放大图。
图4为本实用新型压力变送器中如图2所示的放大电路芯片的放大图。
图中1、压力变送器，101、感压弹性元件，102、引压孔，106、应变计，107、放大电 路芯片，110、基座。
具体实施方式
如图所示，本实用新型提供一种用于测量和监控过程流体的压力变送器1，该压力变 送器1包括基座110，位于基座110内的引压孔102，被测的管道的压力正是经由引压孔 102传递到与引压孔102相连通的感压弹性元件101，所述感压弹性元件101采用经应力 释放和硬度提升并经过真空热处理和真空钛碳化物镀膜处理的17-4PH的高弹性的合金材 料构成，其具有良好的耐高温性能；且感压弹性元件101采所用的17-4PH材料经过如下 工艺流程处理清洗一固溶处理一深冷处理一时效处理，热处理工艺固溶时的冷却介质为 水冷、油冷或强制惰性气体冷却，根据弹性体尺寸的大小，采用对应的降温速率，使固溶 冷却速度达到相应要求，使其弹性特性达到高稳定性，可实现低量程和高量程压力变送器 的高精度、高灵敏度和高稳定性；所述压力变送器l的引压孔102上端还设有感压头，所 述感压头是用氩氟焊机焊接在基座110上的并密封，所述感压弹性元件101也是采用氩氟 焊机焯接在感压头上，位于感压弹性元件101上端并粘贴于其上的耐高温、高精度的应变 计106，本实用新型采用对应变计滞后指标进行补偿，通过专用应变计进行滞后补偿成为 一种特殊的补偿技术。该技术实现了不锈钢压力变送器的滞后指标调整。使滞后补偿可以 像蠕变补偿那样，通过选用不同补偿量的应变计进行补偿，经过匹配试验，可保证产品的 线性、滞后、蠕变性能指标控制在士0.02。/。F.S.以内，并可以达到GB/T 7551-1997国家标 准和OIML R60国际建议中规定的C3级要求；与应变计106电性连接的多运放放大电路芯 片107，所述多运放放大电路芯片107内包括有将应变计106转换来的电信号和数字信号 放大为标准信号和数字通讯信号并输出到远程监控系统的CMOS集成电路，其中采用的放 大电路为共模抗干扰放大电路，其可将所得信号直接放大并与远程监控系统相兼容，直接 输出放大的0/5V、 0/10V、 4/20MA和Hart协议信号到电脑或者PLC系统以进行远程的测 量和监控。
本实用新型的工作过程是，当被测的流动的过程流体的压强，通过引压孔102传递到 与引压孔102相连通的感压弹性元件101，感压弹性元件101，以1: 1传递贴在感压弹性 元件101上的应变计106，由于应变电阻，组成惠斯登电桥。基于虎克定律在弹性限度 内，物体的形变跟引起形变的外力成正比的原理将压力通过感压弹性元件101上的金属应 变计106转换成线形的电信号，即在压力作用下，感压弹性元件101产生微量变形，其上 端的应变计106感受其形变后，产生电阻效应并输出与作用压力大小成正比的电信号，再 经由与应变计106电性连接的多运放放大电路芯片107对该电信号进行放大整合，即CMOS 集成电路将应变计106转换的电信号放大为标准信号和数字通讯信号，直接输出放大标准 信号于电脑或PLC系统进行远传过程控制。
权利要求1.一种压力变送器，其特征在于包括感压弹性元件、与感压弹性元件相连接的进行信号转换的应变计，所述应变计上端电性连接有一可将所得信号放大并与远程监控系统相兼容的放大电路芯片。
2. 如权利要求1所述的压力变送器，其特征在于所述放大电路芯片内包括有将应变计转 换来的电信号和数字信号放大为标准信号和数字通讯信号并输出到远程监控系统的 CMOS集成电路。
3. 如权利要求1所述的压力变送器，其特征在于所述放大电路芯片中采用的放大电路为 共模抗干扰放大电路。
4. 如权利要求1所述的压力变送器，其特征在于所述感压弹性元件由高弹性的合金材料 构成。
5. 如权利要求1所述的压力变送器，其特征在于所述感压弹性元件是采用17-4PH材料。
6. 如权利要求1所述的压力变送器，其特征在于所述压力变送器还设有一感压头，所述 感压弹性元件是用氩氟焊机焊接在感压头上。
7. 如权利要求6所述的压力变送器，其特征在于所述压力变送器设有与感压头及感压弹 性元件相连通的引压孔。
专利摘要本实用新型公开了一种用于测量和监控过程流体的压力变送器，包括感压弹性元件、与感压弹性元件相连接的进行信号转换的应变计，所述应变计上端电性连接有一可将所得信号放大并与远程监控系统相兼容的放大电路芯片，本实用新型的优点是具有良好的耐高温性能，长期稳定性好，迟滞误差小，重复性好，功耗低，抗干扰性好，体积小。
文档编号G01L9/04GK201322668SQ200820152190
公开日2009年10月7日 申请日期2008年8月20日 优先权日2008年8月20日
发明者莹 于, 浩 吴 申请人:上海皓鹰测控技术有限公司