专利名称：无腔压力传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种用于直接测量泥浆压力的无腔压力传感器。
背景技术：
请参见图1，传统测量泥浆压力是用一个隔离缓冲器将泥浆压力转换成油压，再用压力传感器测油的压力间接得到泥浆压力。用这种方法测量泥浆压力存在的缺陷是一方面通过隔离器后测泥浆压力增加了误差，另一方面，隔离器的膜片经常要损坏，使系统可靠性下降。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有的压力传感器泥浆压力测量误差大，可靠性差的缺点，提供一种改进的结构简单，泥浆压力测量精度高，性能可靠的无腔压力传感器。
本实用新型的目的是这样实现的一种无腔压力传感器，包括压力接头，位于压力接头上部的压力传感器和连接插头；其特点是，所述的压力接头内设为空腔；所述的压力传感器包括，一壳体，壳体的一端设有膜片，在壳体内设有压力传感器电路及其与之相连接的变送器芯片电路；压力传感器设有膜片的一端设置在压力接头内，另一端与插头连接。
在上述的无腔压力传感器中，其中，所述的压力传感器电路由电阻R1、R2、R3、R4构成惠斯登电桥电路；电阻R1与R2的接点A与变送器芯片电路的端口连接；电阻R2与R3的接点B与变送器芯片电路的输入端口连接；电阻R3与R4的接点C与变送器芯片电路的端口连接；电阻R4与R1的接点D与变送器芯片电路的输入端口连接。
在上述的无腔压力传感器中，其中，还包括一量程可调电位器，该量程可调电位器的输出端与变送器芯片电路的端口连接。
在上述的无腔压力传感器中，其中，还包括一调零电位器，该调零电位器输出端与变送器芯片电路的端口连接。
在上述的无腔压力传感器中，其中，还包括一保护二极管D2，该保护二极管D2的负端与变送器芯片电路的端口连接。
在上述的无腔压力传感器中，其中，所述的压力传感器设有膜片的一端与压力接头的空腔口对应设置。
本实用新型无腔压力传感器由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果1、本实用新型无腔压力传感器由于将压力接头内设置为空腔，传感器设有膜片的一端与压力接头的空腔口对应设置，由此不仅能直接测泥浆压力，提高了测量泥浆压力精度，而且省掉了一个隔离器，使测量系统的可靠性有所提高。
2、本实用新型无腔压力传感器由于其膜片可以与绝大多数的介质直接接触，通用性强；同时传感器的工作温度范围在一40至85°之间，温度稳定性好。
3、本实用新型无腔压力传感器的由于外壳采用耐腐蚀不锈钢，防护等级高。
4、本实用新型无腔压力传感器由于电路采取了极性保护和过电流保护措施，因此传感器安全系数高且使用寿命长。
通过以下对本实用新型无腔压力传感器的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为图1是现有技术压力传感器的原理图。
图2是本实用新型无腔压力传感器的结构示意图。
图3是本实用新型无腔压力传感器的电路原理图。
具体实施方式
请参见图2，本实用新型无腔压力传感器，包括压力接头1，位于压力接头1上部的压力传感器2和连接插头3；压力接头1内设为空腔11；压力传感器2包括，一壳体21，壳体21的一端设有膜片22，在壳体21内设有压力传感器电路23及其与之相连接的变送器芯片电路24；压力传感器2设有膜片22的一端设置在压力接头内，另一端与插头3连接。
请配合参见图3，压力传感器2包括壳体21，其外壳采用耐腐蚀不锈钢，壳体外一端设有膜片22，该膜片22具有很强抗腐蚀、抗磨损的特性；膜片22可以与绝大多数的介质直接接触，通用性强；压力传感器2一端设有的膜片与压力接头的空腔口对应设置；在壳体内设有压力传感器电路23与相连接的变送器芯片电路24；压力传感器电路23由电阻R1、R2、R3、R4构成惠斯等电检电路；电阻R1与R2的接点A与变送器芯片电路的端口14连接；电阻R2与R3的接点B与变送器芯片电路的输入端口17连接；电阻R3与R4的接点C与变送器芯片电路的端口6连接；电阻R4与R1的接点D与变送器芯片电路的输入端口18连接。传感器的工作温度范围在一40至85°之间。
变送器芯片电路24由运算放大器U1、U2、U3、U4、三极管Q1，二极管D1、限流器241，基准源242组成；运算放大器U1的输出端与运算放大器U2的输入端连接；运算放大器U2的输出端与运算放大器U3的输入端连接，运算放大器U4的两个输入端分别与变送器芯片电路的端口10、三极管Q1的集电极连接，运算放大器U4的输出端与限流器241的一端连接；三极管Q1的基极与运算放大器U3的输出端连接；电阻R1的两端分别与三极管Q1的集电极、变送器芯片电路的端口10连接；二极管D1的正、负端分别与变送器芯片电路的端口6、端口10连接；基准源242输出的两端分别与变送器芯片电路24的端口9、端口14连接。一保护二极管D2，其负端与变送器芯片电路的端口10连接，对电路采取了极性保护和过电流保护。一量程可调电位器243，其输出端与变送器芯片电路24的端口15连接；一调零电位器244，其输出端与变送器芯片电路24的端口12连接；如果需要调整传感器的零点和满度，将压力传感器接通标准压力源，在压力为零时，调节调零电位器，使输出电流为4mA，再把压力源调到所测压力传感器满量程的相应压力，调节满度电位器使输出电流为20mA。变送器芯片电路的端口6输出4至20mA的电流信号。
当使用时，本实用新型无腔压力传感器垂直设置在钻井泥浆中，使安装位置对测量没有影响，泥浆从压力接头1的空腔11中直接作用在压力传感器2一端设有的膜片22上，由于泥浆压力使膜片22产生变形，设置在膜片22上的惠斯登电桥电路的各个桥臂因膜片22变形引起了阻值的变化，电桥电路就输出相应的电压信号，该电压信号经变送器放大变换变成4～20mA的电流信号，从变送器芯片电路的端口6输出通过导线传输到仪表测量。
综上所述，本实用新型无腔压力传感器结构合理，可直接测量泥浆压力，测量精度高，并且性能稳定，使用可靠耐用，因此极为实用。
权利要求1.一种无腔压力传感器，包括压力接头(1)，位于压力接头(1)上部的压力传感器(2)和连接插头(3)；其特征在于所述的压力接头(1)内设为空腔(11)；所述的压力传感器(2)包括，一壳体(21)，壳体(21)的一端设有膜片(22)，在壳体(21)内设有压力传感器电路(23)及其与之相连接的变送器芯片电路(24)；压力传感器(2)设有膜片(22)的一端设置在压力接头内，另一端与插头(3)连接。
2.根据权利要求1所述的无腔压力传感器，其特征在于所述的压力传感器电路(23)由电阻R1、R2、R3、R4构成惠斯登电桥电路；电阻R1与R2的接点A与变送器芯片电路的端口(14)连接；电阻R2与R3的接点B与变送器芯片电路的输入端口(17)连接；电阻R3与R4的接点C与变送器芯片电路的端口(6)连接；电阻R4与R1的接点D与变送器芯片电路的输入端口(18)连接。
3.根据权利要求1所述的无腔压力传感器，其特征在于还包括一量程可调电位器(243)，该量程可调电位器(243)的输出端与变送器芯片电路(24)的端口(15)连接。
4.根据权利要求1所述的无腔压力传感器，其特征在于还包括一调零电位器(244)，该调零电位器(244)输出端与变送器芯片电路(24)的端口(12)连接。
5.根据权利要求1所述的无腔压力传感器，其特征在于还包括一保护二极管D2，该保护二极管D2的负端与变送器芯片电路的端口(10)连接。
6.根据权利要求1所述的无腔压力传感器，其特征在于所述的压力传感器(2)设有膜片(22)的一端与压力接头的空腔口对应设置。
专利摘要本实用新型涉及一种用于直接测量泥浆压力的无腔压力传感器，包括压力接头，位于压力接头上部的压力传感器和连接插头；其特点是，压力接头内设为空腔；压力传感器包括，一壳体，壳体的一端设有膜片，在壳体内设有压力传感器电路及其与之相连接的变送器芯片电路；压力传感器设有膜片的一端设置在压力接头内，另一端与插头连接。当使用时，泥浆从压力接头的空腔中直接作用在压力传感器一端设有的膜片上，使膜片产生变形，使传感器电路的阻值引起变化，输出相应的电压信号，该电压信号经变送器放大变换变成电流信号输出。由此本实用新型不仅能直接测泥浆压力，而且省掉一隔离器，使测量系统的可靠性得到提高，并且性能稳定，因此极为实用。
文档编号G01L19/08GK2624201SQ0323046
公开日2004年7月7日 申请日期2003年4月18日 优先权日2003年4月18日
发明者袁建新, 王民 申请人:上海神开科技工程有限公司