液体压力传感器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种液体压力传感器，具有一个用于安装传感器测试组件的传感器支撑块组件，所述传感器支撑块组件固定连接在传感器底座上，传感器底座上装有传感器外套筒和传感器内套筒，所述传感器外套筒和传感器内套筒侧壁上各开有开设有一组交错排列进、出液体的长圆孔，且传感器内套筒上的长圆孔长度方向与传感器外套筒轴线方向呈45度，传感器外套筒上的长圆孔长度方向与传感器外套筒轴线方向一致，使流入传感器内套桶间的液体波动衰减，从而使液位的测试值波动平稳，提高测试精度；传感器测试组件中传感器弹性膜片固定在传感器弹性膜片支撑座上、传感器弹性膜片上布置有电阻应变片，利用应变片测试其承受的液体压力。
【专利说明】液体压力传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种传感器，尤其是一种液体压力传感器。
【背景技术】
[0002]液位传感器(静压液位计/液位变送器/液位传感器/水位传感器)是一种测量液位的压力传感器.是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号的液位传感器。适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。精巧的结构，简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。但目前，还没有一种结构简单、安装调校灵活的液体压力传感器。
【发明内容】
[0003]本发明是要提供一种液体压力传感器，利用传感器的特殊结构可以很好地保证了传感器的测试性能与水密性，其内外套筒的结构以及特殊布置的进、出液口可以有效地减缓液体波动对测试稳定性及其精度的影响，其测试弹性模块可以方便地更换以适应不同的测试量程与载荷性质，保证了测量的高精度和高稳定性。
[0004]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种液体压力传感器，具有一个用于安装传感器测试组件的传感器支撑块组件，所述传感器支撑块组件固定连接在传感器底座上，传感器底座上装有传感器外套筒和传感器内套筒，所述传感器外套筒和传感器内套筒侧壁上各开有开设有一组交错排列进、出液体的长圆孔，且传感器内套筒上的长圆孔长度方向与传感器外套筒轴线方向呈45度，传感器外套筒上的长圆孔长度方向与传感器外套筒轴线方向一致，使流入传感器内套桶间的液体波动衰减，从而使液位的测试值波动平稳，提高测试精度；传感器测试组件中传感器弹性膜片固定在传感器弹性膜片支撑座上、传感器弹性膜片上布置有电阻应变片，利用应变片测试其承受的液体压力。
[0005]所述传感器支撑块组件中的传感器支撑块上设有泄气孔、微真空室、弹性薄膜，利用泄气孔、弹性薄膜和微真空室吸收由传感器弹性膜片变形以及温度变化引起传感器弹性膜片与传感器弹性膜片支撑座之间的空气压缩量。
[0006]所述传感器弹性膜与传感器弹性膜片支撑座之间用压环以及螺栓固定连接，形成圆周环形边缘约束，并可以根据测试量程的需求而方便地更换不同厚度与不同类型的传感器弹性膜片，以达到测试量程可变的效果。
[0007]所述传感器弹性膜片支撑座为锥体结构，可以有效地降低侧压力对传感器弹性膜的受力状态影响。
[0008]本发明的有益效果是:
1.传感器内、外套桶的液体进、出长圆孔分别呈与套桶轴线平行布置及45度角布置，使流入传感器内套桶间的液体波动进行有效地衰减，使得液位的测试值减小波动变得平稳。从而提高了测试精度。
[0009]2.利用传感器支撑块中的泄气孔、弹性薄膜与微真空室吸收因传感器弹性膜产生弹性变形会引起传感器弹性膜与传感器弹性膜支撑座之间密封空间的空气压缩与由于温度等环境因素影响导致传感器弹性膜与传感器弹性膜支撑座之间密封空间的空气体积变化产生一定的空气压缩力，有效地克服了这些因素对测试精度带来的影响。
[0010]3.传感器弹性膜与传感器弹性膜支撑座之间采用压环以及螺栓固定连接，形成圆周环形边缘约束，并可以根据测试量程的需求而方便地更换不同厚度与不同类型的传感器弹性膜，以达到测试量程可变的效果。
[0011]4.传感器弹性膜支撑座采用锥体结构，可以有效地降低侧压力对传感器弹性膜的受力状态影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构示意图；
图2是传感器底座结构7]^意图；
图3是传感器支撑块结构示意图；
图4是传感器外套筒结构示意图；
图5是传感器内套筒结构示意图；
图6是传感器弹性膜片结构示意图；
图7是传感器测试组件结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0014]如图1所示，一种液体压力传感器，包括传感器底座1、传感器外套筒2、传感器内套筒3、传感器测试组件4、传感器支撑块组件5、导线孔6等。
[0015]传感器支撑块组件5固定连接在传感器底座1上，传感器底座1上装有传感器外套筒2和传感器内套筒3，传感器外套筒2和传感器内套筒3侧壁上各开有开设有一组交错排列进、出液体的长圆孔，且传感器内套筒3上的长圆孔长度方向与传感器外套筒轴线方向呈45度，传感器外套筒2上的长圆孔长度方向与传感器外套筒轴线方向一致，使流入传感器内套桶间的液体波动衰减，从而使液位的测试值波动平稳，提高测试精度。
[0016]如图7所示，传感器测试组件4中的传感器弹性膜片12固定在传感器弹性膜片支撑座11上、传感器弹性膜片12上布置有电阻应变片13，利用应变片测试其承受的液体压力。传感器弹性膜片12与传感器弹性膜片支撑座11之间用压环以及螺栓固定连接，形成圆周环形边缘约束。，可以根据测试量程的需求而方便地更换不同厚度与不同类型的传感器弹性膜，以达到测试量程可变的效果。传感器弹性膜片支撑座11为锥体结构，可以有效地降低侧压力对传感器弹性膜的受力状态影响。
[0017]如图3所示，传感器支撑块组件5中的传感器支撑块27中设有泄气孔21、微真空室24、弹性薄膜23，利用泄气孔21、弹性薄膜23和微真空室24吸收由传感器弹性膜片变形以及温度变化引起传感器弹性膜片与传感器弹性膜片支撑座之间的空气体积变化量。
[0018]本发明的具体结构:
(1)传感器底座1 (图2):支撑、安装传感器测试组件4、传感器外套筒2、传感器内套筒3、传感器支撑块5等，并承受所有载荷。分别与传感器内、外套筒螺纹连接装配。见图
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[0019](2)传感器测试组件4 (图7):由传感器弹性膜片支撑座11、传感器弹性膜片12、应变片13、螺栓14、压环15、螺栓孔16组成。传感器测试组件4承受的载荷均匀地传递至传感器底座。传感器测试组件4与支撑块5之间用螺栓连接，测试组件4上安装传感器弹性膜片12，传感器弹性膜片12下表面粘贴应变片13。传感器弹性膜片12上用螺栓14与压环15固定在传感器弹性膜片支撑座11上，形成圆周环形边缘约束，并起到辅助密封的作用。。
(3)传感器外套筒2 (图4):传感器外套筒2与传感器底座1螺纹配合，与传感器内套筒3形成测试液位的保持。其上开设有一组交错排列进、出液体的长圆孔，长度方向与传感器外套筒轴线方向一致。见图1。
[0020](4)传感器内套筒3 (图5):传感器内套筒3与传感器底座1螺纹配合，与传感器外套筒2形成测试液位的保持。其上开设有一组交错排列进、出液体的长圆孔，长度方向与传感器外套筒轴线方向呈45度。见图1。
[0021](5)传感器弹性膜片12 (图6):应力测试元件。其上布置有电阻应变片13，与传感器弹性膜片支撑座11构成应力测试组件，电阻应变片13布置在组件内侧。传感器弹性膜片12与传感器弹性膜片支撑座11采用螺栓连接。
[0022](6)传感器弹性膜片支撑座11:应力测试支撑元件。与传感器弹性膜片12构成应力测试组件。传感器弹性膜片支撑座11与传感器底座1采用螺栓连接并用弹性密封圈密封。见图7。
[0023]本发明的功能为:
(1)传感器底座1:支撑、安装传感器测试组件4、传感器外套筒2、传感器内套筒3、传感器弹性膜片12、传感器弹性膜片支撑座3、传感器支撑块组件5等，并承受所有载荷。分别与传感器内、外套筒3、2螺纹连接装配。见图2。
[0024](2)传感器支撑块组件5 (图3):由传感器支撑块27、泄气孔21、内密封圈22、弹性薄膜23、微真空室4、固定块5、外密封圈6组成。传感器支撑块27中设有泄气孔21，传感器支撑块27内设有微真空室24、微真空室24上端通过固定块2 5和内密封圈22安装弹性薄膜23，弹性薄膜23与泄气孔21相连通，传感器支撑块27下端面装有外密封圈6。用于将传感器弹性膜片12、传感器弹性膜片支撑座11等受力构件承受的载荷均匀地传递至传感器底座1，利用其中间的的泄气孔21、弹性薄膜22与微真空室24，良好地吸收由传感器弹性膜片变形以及温度等引起的在传感器弹性膜片与传感器弹性膜片支撑座之间的空气体积变化量。，同时利用密封圈起到辅助密封的作用。见图3。
[0025](3)传感器外套筒2:圆桶形。与传感器内套筒3形成测试液位的保持与衰减液体波动。顶部中心开设有一进、出液体圆孔，侧部开设有一组交错排列进、出液体的长圆孔，长圆孔的长度方向与传感器外套筒轴线方向一致。
[0026](4)传感器内套筒3:圆桶形。与传感器内套筒形成测试液位的保持与衰减液体波动。其上顶部沿圆周方向均匀开设有一组进、出液体的圆孔，侧部沿圆周方向均匀开设有一组进、出液体的长圆孔，长圆孔的长度方向与传感器外套筒轴线方向呈45度，并安装后错位布置。
[0027](5)传感器弹性膜片12:应力测试元件。其上布置有电阻应变片13，与传感器弹性膜片支撑座11构成应力测试组件，电阻应变片13布置在组件内侧。传感器弹性膜片12与传感器弹性膜片支撑座11采用压环15与螺栓固定。传感器弹性膜片12的厚度可根据不同的测试要求而配置。
[0028](6)传感器弹性膜片支撑座11:应力测试支撑元件，圆锥结构。与传感器弹性膜片12构成应力测试组件。传感器弹性膜片支撑座11与传感器底座1采用螺栓连接，其间安装有传感器支撑块27、弹性薄膜22与弹性密封圈。
[0029]本发明的工作原理:
在传感器置于液体中时，液体通过传感器外套桶的液体进、出长圆孔流入传感器内、夕卜套桶之间的空间，并由传感器内套桶的液体进、出长圆孔流入传感器内套桶空间，形成一定的液体体积。在该液体体积的重量作用下产生对传感器弹性膜的压力，在传感器弹性膜支撑座以及传感器底座的支撑下使传感器弹性膜产生弹性变形。利用布置在传感器弹性膜上的应变片测试其承受的液体压力。由于传感器弹性膜产生弹性变形会引起传感器弹性膜与传感器弹性膜支撑座之间密封空间的空气压缩，该空气压缩量会产生一定的空气压缩力，同时由于温度等环境因素影响也会导致传感器弹性膜与传感器弹性膜支撑座之间密封空间的空气体积变化产生一定的空气压缩力，这些因素将会影响传感器的测试精度。此时在传感器底座与传感器弹性膜支撑座之间设置的传感器支撑块中的泄气孔、弹性薄膜与微真空室将有效地吸收这一空气压力以保证测试精度。
【权利要求】
1.一种液体压力传感器，具有一个用于安装传感器测试组件(4)的传感器支撑块组件(5)，所述传感器支撑块组件(5)固定连接在传感器底座(I)上，传感器底座(I)上装有传感器外套筒(2)和传感器内套筒(3)，其特征在于:所述传感器外套筒(2)和传感器内套筒(3)侧壁上各开有开设有一组交错排列进、出液体的长圆孔，且传感器内套筒(3)上的长圆孔长度方向与传感器外套筒轴线方向呈(45)度，传感器外套筒(2)上的长圆孔长度方向与传感器外套筒轴线方向一致，使流入传感器内套桶间的液体波动衰减，从而使液位的测试值波动平稳，提高测试精度；传感器测试组件(4)中的传感器弹性膜片(12)固定在传感器弹性膜片支撑座(11)上、传感器弹性膜片(12)上布置有电阻应变片(13)，利用应变片测试其承受的液体压力。
2.根据权利要求1所述的液体压力传感器，其特征在于:所述传感器支撑块组件(5)中的传感器支撑块(27)上设有泄气孔(21)、微真空室(24)、弹性薄膜(23)，利用泄气孔(21)、弹性薄膜(23)和微真空室(24)吸收由传感器弹性膜片变形以及温度变化引起传感器弹性膜片与传感器弹性膜片支撑座之间的空气体积变化量。
3.根据权利要求1所述的液体压力传感器，其特征在于:所述传感器弹性膜片(12)与传感器弹性膜片支撑座(11)之间用压环以及螺栓固定连接，形成圆周环形边缘约束，并可以根据测试量程的需求而方便地更换不同厚度与不同类型的传感器弹性膜，以达到测试量程可变的效果。
4.根据权利要求1所述的液体压力传感器，其特征在于:所述传感器弹性膜片支撑座(11)为锥体结构，可以有效地降低侧压力对传感器弹性膜的受力状态影响。
【文档编号】G01L9/04GK104483060SQ201410664294
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】纪林章, 石钢, 张云龙, 朱志涵 申请人:上海应用技术学院