专利名称：智能电容式差压变送器固定连接结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量两个或更多个压力差值的设备或仪表，特别是一种 应用于石油、化工、冶金、环保等行业的智能电容式差压变送器固定连 接结构。
背景技术：
差压变送器是检测、传送、显示、控制气体、液体、固体等物质间 作用力的装置，它将压力信号转换成电信号并用于进行自动测量和自动 控制的生产环节， 一般有力平衡式、电容式、应变式、压电式、压阻式 等，与力平衡式相比，电容式没有传动机构，尺寸紧凑、抗振性好、精 度高、调零及调量程互不干扰，近来获得了广泛的应用，目前我国西安、 北京都已生产包括压力、差压、绝对压力、带开方的差压变送器等品种 及高差压、高静压等规格产品。
现有的带HART总线的智能差压变送器其原理框图如图'1、 3、 5所 示，其结构由T形管壳6;安装于T形管的下部垂直管壳6"内，两面与 高、低压管件接口 11、 9连接的敏感元件10 (两室结构电容式差压传感 器)；安装于T形管的下部垂直管壳内，由振荡器ZH，解调器JT，振荡 控制器ZK， 1/V转换器组成的振荡电路板单元5;安装于T形管的上部 水平管壳6 '内，由微处理器MP (MSP430F427)，数字通讯ST (芯片 HT2012PL和外围电路)，D/A信号转换器(AD421)，电源部分组成的变 送器主电路板单元4和由显示模块、按键组成的显示模块电路板单元3 构成。
其主电路板单元4和由显示模块、按键组成的显示模块电路板单元3 以一端形成有螺公，另端形成有螺孔的螺柱13叠层螺接于变送器的水平 管壳内隔板的螺孔16中，其主电路板单元和由显示模块、按键组成的显 示模块电路板单元的电路以固定于主电路板与显示模块电路板的接插 件14直接插接。
和敏感元件置于同一壳体内的温度传感器12通过振荡电路板转接 于主电路板单元4的微处理器A/D接口 。
但是，现有的电容式差压变送器存在下述问题A.电路复杂，由振 荡器、振荡控制器、解调器、1/V转换器构成的振荡电路板单元就需要 几十个分立元件、造成焊接复杂、体积较大、抗干扰能力及可靠性较差。 B.其敏感元件中的电容充放电易受温度影响工作不稳定。C.电路对元件
的温度特征和精度要求较高，增加了采购、进厂检验的工作量。D.电路 调试比较困难。E.现有振荡器使用的32KHZ高频对电路影响较大，因此 使电路抗干扰能力、PCB布线要求提高。F.其主电路板与显示模块电路 板以一端形成有螺公，另端形成有螺孔的螺柱叠层螺接于变送器的水平 管壳内隔板的螺孔中，其上电路以固定于主电路板和显示模块电路板的 接插件直接插接，因此当接插件的插头、插座相对位置安装不准时，常 使插头、插座不好插接或插接后接触不良，另外，这种硬性插接也不便 于显示模块电路板及主电路板脱出管壳进行整体检测和调试。 发明内容
本发明为解决现有技术中存在的上述问题而提出、公开一种智能电 容式差压变送器固定连接结构，它取消了振荡电路板单元，利用测量电 容放电时间的电路结构来测量敏感元件压变电容值，进而自动测量压差 值、自动控制生产。
本发明的技术方案包括有形成外表、安装变送器部件的T形管壳； 螺接于水平管壳一端的显示窗盖；螺接于水平管壳另端的端盖；安装于 高、低压管接口间的垂直管壳内的敏感元件及温度传感器；以螺柱、螺 钉叠层螺接于水平管壳内隔板螺孔的圆形主电路板和显示模块电路板； 特征是:其主电路板上安装有:连接于敏感元件输出的敏感元件测量电 路;接收测量电路输出的微处理器单元；连接于微处理器单元输出的D/A 转换电路；数字通讯电路；连接于D/A转换电路输出的4-20mA电源电 路、数字通讯电路，其显示模块电路板上安装有连接于微处理器单元的 显示模块和调整按键单元。
其主电路板与显示模块电路板以一端形成有螺公，另端形成有螺孔 的螺柱叠层螺接于变送器的水平管壳内隔板的螺孔中，主电路板和显示 模块电路板上的电路以固定于主电路板与显示模块电路板的接插件及 其间排线连接。变送器并通过水平管壳上的接线口与外部控制室、电脑 连接。
上述敏感元件采用两室电容式差压传感器，以密封垫安装于垂直管 壳内的高、低压管接口间，其高、低压电容的极板及公共极板引线通过 垂直管壳内部直接连接于主电路板的敏感元件测量电路。
优点及积极效果A.本发明采用了测量电容放电时间的方法测量压 差值，因此取消了振荡电路板单元，减少了几十个分立元件，减少了变 送器体积及焊接工作量，使电路抗干扰能力提高。B.电路取消了温度和 精度要求较高的分立元件，减少了采购、进厂检验工作量。C.本发明电 路集成化提高，调试简化、精度提高。D.振荡器被取消使抗干扰能力提
高，产品性能稳定。E.本发明主电路板与显示模块电路板的电路连接改 用以接插件及其间排线地软连接，减少了插头、插座固定匹配难度、便 利了装配及主电路板与显示模块电路板在壳外时的整体检测和调试。
图1为现有智能电容式差压变送器结构分解图； 图2为本发明智能电容式差压变送器结构分解图； 图3为现有智能电容式差压变送器主电路板与显示模块电路板以螺 柱螺接同时电路以接插件直接插接放大图4为本发明智能电容式差压变送器主电路板与显示模块电路板以
螺柱螺接同时其电路以接插件及其间排线连接放大图5为现有智能电容式差压变送器电路功能框图6为本发明智能电容式差压变送器电路功能框图7为本发明智能电容式差压变送器T形管壳中主电路板与显示模
块电路板皆安装后正视图8为本发明智能电容式差压变送器T形管壳中主电路板与显示模 块电路板皆安装后侧剖视图9为主电路板与显示模块电路板安装螺柱图。
主要标号说明
l.显示窗盖 2.密封圈 3.显示模块电路板、显示模块、显示模块电路板单元 5.振荡电路板、振荡电路板单元4.主电路板、主电路板单元
6. T形管壳
7. 螺钉
9.低压管接口 ll.高压管接口 13.螺柱 15.排线 17.接线口 MP.微处理器单元 AN.按键 D/A.数模转换 JT-解调器 I/V-电流电压转换具体实施方式为了进一步说明本发明的内容、
6 '水平管壳. 6"垂直管壳 8.端盖 10.敏感元件 12.温度传感器 14.接插件 16.螺孔
MGC-敏感元件测量电路 ZH-振荡器 ZK-振荡控制器 ST.数字通讯
技术方案、特点及功能效果，再举以下
实例并结合附图说明于下如图2、 4、 6、 7、 8所示，本发明智能电容 式差压变送器固定连接结构的技术方案包括有形成外表、安装变送器 部件的T形管壳6;螺接于水平管壳6 ' —端的显示窗盖1;螺接于水平
管壳6 '另端的端盖8;安装于高、低压管接口 11、 9间的垂直管壳6 〃内的敏感元件10及温度传感器12;以螺柱13、螺钉7叠层螺接于水 平管壳内隔板螺孔16的圆形主电路板4和显示模块电路板3;特征是: 其主电路板上安装有连接于敏感元件输出的敏感元件测量电路MGC; 接收敏感元件测量电路输出的微处理器单元MP;连接于微处理器单元输
出的D/A转换电路;数字通讯电路ST;连接于D/A转换电路输出的4-20mA 电源电路、数字通讯电路,其显示模块电路板3上安装有连接于微处理 器单元的显示模块和调整按键AN单元。
其主电路板4与显示模块电路板3以一端形成有螺公，另端形成有螺 孔的螺柱13叠层螺接于变送器的水平管壳内隔板的螺孔16中，主电路板
和显示模块电路板上的电路以固定于主电路板与显示模块电路板的接 插件14及其间排线15连接。变送器并通过水平管壳上的接线口17与外部
控制室、电脑连接。
上述敏感元件10采用两室电容式差压传感器，以密封垫安装于垂直 管壳内的高、低压管接口 11、 9间，其高、低压电容的极板及公共极板 引线通过垂直管壳内部直接连接于主电路板4的敏感元件测量电路。
权利要求1.一种智能电容式差压变送器固定连接结构，包括有形成外表、安装变送器部件的T形管壳；螺接于水平管壳一端的显示窗盖；螺接于水平管壳另端的端盖；螺装于高、低压管接口间，垂直管壳内的敏感元件及温度传感器；以螺柱、螺钉叠层螺接于水平管壳内隔板螺孔的圆形主电路板和显示模块电路板；其特征是其主电路板上安装有连接于敏感元件输出的敏感元件测量电路；接收测量电路输出的微处理器单元；连接于微处理器单元输出的D/A转换电路；数字通讯电路；连接于D/A转换电路输出的4-20mA电源电路、数字通讯电路，其显示模块电路板上安装有连接于微处理器单元的显示模块和调整按键单元。
2. 根据权利要求l.所述的智能电容式差压变送器固定连接结构，其 特征是:其主电路板与显示模块电路板以一端形成有螺公，另端形成有 螺孔的螺柱叠层螺接于变送器的水平管壳内隔板的螺孔中，主电路板和 显示模块电路板上的电路以固定于主电路板与显示模块电路板的接插 件及其间排线连接。
3. 根据权利要求1.所述的智能电容式差压变送器固定连接结构，其 特征是上述敏感元件采用两室电容式差压传感器，以密封垫螺装于垂 直管壳内的高、低压管接口间，其高、低压电容的极板及其公共极板引 线通过垂直管壳内部直接连接于主电路板的敏感元件测量电路。
专利摘要本实用新型涉及测量两个或更多个压力差值的设备或仪表，特别是一种智能电容式差压变送器固定连接结构。解决现有智能电容式差压变送器中振荡电路板分离元件多、稳定性、抗干扰能力差及其主电路板和显示模块电路板电路连接不便的问题。其技术方案包括有形成外表并安装变送器部件的T形管壳；螺接于水平管壳一端的显示窗盖；螺接于水平管壳另端的端盖；安装于高、低压管接口间的垂直管壳内的敏感元件及温度传感器；以螺柱、螺钉叠层螺接于水平管壳内隔板螺孔的圆形主电路板和显示模块电路板；连接主电路板和显示模块电路板电路的接插件及其间的排线。本实用新型使变送器电路板减少、电路连接良好并便于变送器整体检侧和调试。
文档编号G01L9/12GK201060078SQ20072009686
公开日2008年5月14日 申请日期2007年7月24日 优先权日2007年7月24日
发明者刘守宁, 孙振民, 张亚先, 彬 杨, 王双存, 高明璋 申请人:天津天仪集团仪表有限公司