专利名称：可补偿的微型水压力开关的制作方法
技术领域：
本实用新型属于压力开关的改进。
水压力开关是压力计的一种型式，它是用来检测控制水深的工具。一般测控水深的工具多是电子装置，价格昂贵，且必须连通大气，以克服温度及气压的误差。对于某些特定用途的产品，比如游泳救生器，游泳者带入水下，体积必须尽可能小，且不能使之直接连通大气，因此传统的测控水深的工具难以配备到这些产品上。
本实用新型主要是为了配备在救生器上，使其具有自动起动的功能。当救生器达到某一水深时，该水压力开关能立即接通电路使救生器动作，遇险者便能得救。
根据气态方程式 (p1v1)/(T1) ＝ (p2v2)/(T2) 的计算及实际测量的结果，当水压力开关按照传统压力计的样式制作而没有温度补偿时，温度每升高或降低10℃，便有40cm以上水深的偏差。因此对温度变化进行补偿是本实用新型的关键。
本实用新型的结构是这样的在一个直径小于35mm的盒体3上连接可感受水压而产生位移的膜片8或膜盒9或软片11及刚片块12，在盒内的适当位置上连有对温度敏感的双金属片或记忆合金片7(以下统简称为双金属片)，双金属片连有触点4，膜片或膜盒或软片和刚片块可以是金属，也可以是非金属，如果是金属则其本身是导体触头，如果为非金属则连上另一触头13，从触点和触头上直接或间接地引出二根导线5以连接电路，在膜片或膜盒或软片和刚片块外面有盒罩1保护之。本实用新型可以做成直接式，也可以做成放大式。
图1至图6是本实用新型的结构原理示意图。图1是直接把双金属片做成感压膜片。如图1，做成球面凸出的双金属片2密封在盒体3上，导线5连接着触点4及双金属片2或盒体3，触点4的高低位置可以用螺丝或其他方式进行调节。如果盒体3是金属的，则触点4用绝缘体与盒体绝缘，(也可以改成在膜片中央绝缘，以下各图的方式类同)盒罩1保护双金属膜片不被碰到。当压力开关达到某一水深时。膜片会突然从凸出状态跳到凹入状态使膜片与触点4接触而导通，它对于温度具有补偿作用。图1的工艺要求较严格。图2、3、4、5、6是利用做成条状的双金属片(最好把条状弯成U字形)来对温差作补偿的。如图2金属膜片8(最好做成波纹片)被密封在盒体3上。横放的U形双金属片7上面有触点4，下面连接导线5并固定之。(双金属片7与导线5之间可用调节螺丝连接。图3、4、5也类同)当温度升高时，盒内气室压力增大，使膜片下压的力增大；但是由于温度升高，横放的U形双金属片的自由端(即有触点4的一面)向上伸高(这当然要分清双金属片的主动层和被动层的方向)，这样就可以克服因温升使膜片下压的力增大的偏差。温度下降时其作用过程相反。因此只要工艺设计合理，在相同大气压下，不管温度高低，该压力开关总是在固定的水深起动导通，图3由于把膜片8改成膜盒或波纹管9(简称膜盒)，在相同水深下，膜盒下端的位移量较膜片8的大，因而其灵敏度高些。图4和图5则是把金属膜片改成刚片块12及软片11，刚片块12合在软片11上，刚片块12连接着弹簧10，双金属片7安装在盒底上，软片11可以用橡胶、塑料或金属簿片等材料做。它可以做成平面或各种弯曲面状或折叠状等等形状。它密封在盒体3上，由于软片很软，受力易变形，刚片块12的位移量就大，压力开关的灵敏度便高。这里要说明一下，由于刚片块12的位移量大，当温度变化时，为了与该位移量匹配，U形双金属片的位移也要增大，为了达到所需位移量，可以把一个U形片改成多个U形片重叠。这样相同温差引起的U形片的位移量便增大，总之视实际工艺情况，本实用新型所述的所有U形双金属片都可以是单片。也可以是多片重叠而成。刚片块可以是一块与软片接合(上下位置任取)，也可以是两块刚片块夹住中间的软片。刚片块可以是金属或非金属，如果是金属其本身便可作触头(最好先镀银)，如果是非金属，则把触头13连在刚片块上并用导线5引出。图4和图5的弹簧10是为了固定刚片块的位置并在受水压时使位移稳定。当然，为了使触头的位移稳定，还可以在盒底与刚片块之间配套导柱。(简化未画出)。这里要指出，如果图4和图5的盒体3是采用膨胀系数特大的材料做，弹簧10的两端紧固在刚片块12和盒底上，则这样的结构本身也具有温度补偿的功能，而可以取消双金属片7。还要指出，图2至图5的双金属片也可以反过来连在膜片或膜盒或刚片块上。
以上是直接式的开关。为了增加位移量以提高其灵敏度，可以采用放大式的。放大式一般可以有杠杆放大式和齿轮放大式，下面对杠杆放大式进行描述(齿轮放大式原理类同，故简略不画图)。如图6，起杠杆作用的曲杠杆17被支承套15所套承，使曲杠杆既能自如转动又足够稳定不太松动，固定架16的一端固定在盒壁或盒底上，另一端固定住支承套15，弹簧14使曲杠杆的一端接触金属膜片3的中心，它可以是压缩弹簧或扭转弹簧或游丝。它可以固定在盒内适当位置上。当水压力开关达到某一水深时，膜片受压，曲杠杆17接触膜片的前端向上移动，另一端则旋转一个角度向箭头方向转动。由于前端短而另一端长，则另一端的位移量增大，碰到U形双金属的触点4上面使电路导通。齿轮放大式则是利用大齿轮带动小齿轮使旋转的角度放大，从而使连杆位移量增大，其温度补偿的方法与图6相同。
水压力开关除了受温度影响外，还受气压变化的影响。实际上温度影响归根到底也是气压的影响，即大气压与盒体气室的气压的差额的影响，要消除气压偏差，可以把图2、3、4、5、6的双金属片取消，按图7，在盒体3的适当部位开一孔密接上通气筒23，通气筒头尾相通，在筒体内有密封圈18，压片19平时被弹簧20稍微托起，离密封圈有微小距离以便通气，硬片22用连杆24与压片19连接，硬片22密合在透气软片21上，透气软片21密接在通气筒上，外罩25保护透气软片不被碰到，透气软片21易透气但不透水，平时由于透气软片的透气作用，盒体内的气压与大气压相同。当浸入水下，由于水压作用，硬片22受压立即通过压片19把盒体封闭。这样的水压力开关便可消除气压引起的偏差。也可以不用该通气筒23，而直接把上述的膜片8或膜盒9或软片11直接用透气材料做成。该材料平时透气不透水。一浸到水连气也难透过。或者在盒体适当部位置一孔。该孔用这种可透气不透水的材料密封。上述这些水压力开关便可消除气压偏差了。当然，由于水温和气温时常不同，有时这种水压力开关的准确性比不上温度补偿的开关。
总之，使用上述补偿的结构便能有效地消除温度和气压的偏差，达到使用的目的。
权利要求1.一种可补偿的水压力开关，其特征是盒体3上连有膜片8或膜盒9或软片11及刚片块12，在膜片8或膜盒9或软片11及刚片块12外面有盒罩1，在盒内的适当位置上连有双金属片7，从触点和触头上直接或间接地引出二根导线。
2.如权利要求1所述的水压力开关，其特征是盒内有弹簧10。
3.如权利要求1所述的水压力开关，其特征是盒内有曲杠杆17或齿轮等放大机构。
4.如权利要求1和2所述的水压力开关，其特征是双金属片7为膨胀系数特大的盒体3所取代。
5.如权利要求1、2和3所述的水压力开关，其特征是双金属片7为透气材料做成的盒体3或膜片8或膜盒9或软片11所取代。
6.如权利要求1、2和3所述的水压力开关，其特征是双金属片7为密封圈18，压片19，弹簧20，透气软片21，硬片22，通气筒23，连杆24所取代。
7.如权利要求1所述的水压力开关，其特征是双金属片7为做成球面凸出的双金属膜片2所取代。
专利摘要本实用新型可补偿的微型水压力开关是压力开关的改进，它是利用双金属片作为感压膜片或把双金属片做成U形来进行温度补偿或利用透气材料做成膜片或软片进行气压补偿。以此消除温度及气压对量值的误差。
文档编号H01H35/28GK2086935SQ9022654
公开日1991年10月16日 申请日期1990年12月20日 优先权日1990年12月20日
发明者方展崇 申请人:方展崇