一种隔爆型热差式流量开关的制作方法

1.本实用新型属于技术领域，尤其涉及一种隔爆型热差式流量开关。


背景技术：

2.在石油、石化等过程行业中，可能出现潜在的爆炸性环境，在实践中必须对系统中的现场相关设备采取相应的防爆措施。自控仪表设备采用的防爆技术主要有：本安(exi)、隔爆(exd)、增安(exe)、正压(exp)、浇封(exm)等各类型。在众多的防爆技术中，隔爆防爆技术作为一种阻断点火源能量为防爆手段的安全技术，目前在各个行业的工程项目中已得到了广泛应用，隔爆防爆仪表从结构和材质方面对产品提出了新的要求，现亟需设计一种防爆型热差式流量开关。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种隔爆型热差式流量开关，旨在解决上述存在的问题。
4.本实用新型是这样实现的，一种隔爆型热差式流量开关，包括座体，所述座体顶部设置有镜窗上盖，所述座体底部安装有热差式流量探头；所述镜窗上盖顶部开设有镂空窗口，镜窗上盖内安装有镜窗透明片，所述镜窗透明片通过镜窗透窗压片和镜窗压圈固定在所述镜窗上盖内，所述镜窗透明片与所述镜窗上盖之间通过环氧树脂胶封；所述热差式流量探头包括安装座，所述安装座底部设置有两个u型传感器，所述u型传感器包括u型的不锈钢保护套，所述不锈钢保护套内安装有pn结半导体热敏元件，所述pn结半导体热敏元件的两端分别从所述不锈钢保护套两端伸出，且所述pn结半导体热敏元件与所述不锈钢保护套之间填充有绝缘固定填充物。
5.进一步的，所述镜窗上盖内壁开设有内螺纹，所述座体上开设有外螺纹，所述镜窗上盖与所述座体之间设置有密封圈并螺纹连接，且采用m95*1.5的螺纹，螺纹扣数大于8，螺纹精度为6g6h。
6.进一步的，所述座体上设置有功能电路模块和数据显示模块，所述数据显示模块正对所述镜窗透明片；所述座体一侧设置有接线插座，座体另一侧设置有堵头，所述接线插座、数据显示模块和热差式流量探头分别与所述功能电路模块电性连接。
7.进一步的，所述座体与所述安装座通过螺钉连接，且所述座体与所述安装座之间通过环氧树脂胶封，胶封顶面与座体内壁底面高度差为8-12mm。
8.进一步的，所述镜窗上盖表面设置有禁止标识区域，所述座体表面设置有名牌安装区域，所述接线插座侧边设置有接地标识。
9.进一步的，所述安装座顶部设置有连接部，安装座内开设有空腔，所述空腔内填充有绝缘固定填充物，所述绝缘固定填充物为耐温绝缘环氧树脂。
10.进一步的，所述安装座底部开设有安装孔，所述不锈钢保护套端部与所述安装孔铆接固定。
11.进一步的，其中一个所述u型传感器为基准传感器，另一个所述u型传感器为自加
热传感器。
12.进一步的，所述镜窗上盖表面设置有防滑凸楞。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种防爆型热差式流量开关，能够在国标gb3836.1和gb3836.2中规定的任何iic级防爆场合安全使用；防护等级ip65，可以满足在野外环境下正常使用；产品结构紧凑，小巧精致，安装、使用和维修非常方便；无运动部件，且功耗极低，故而产品寿命较之国内外同类别产品要高3-5倍。
附图说明
14.图1为本实用新型结构示意图；
15.图2为本实用新型主视方向半剖图；
16.图3为本实用新型俯视方向半剖图；
17.图4为本实用新型中热差式流量探头结构示意图；
18.图5为本实用新型中热差式流量探头剖视图；
19.图6为本实用新型中u型传感器结构示意图；
20.图中：1-pn结半导体热敏元件、2-不锈钢保护套、3-绝缘固定填充物、4
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安装座、5-u型传感器、6-座体、7-镜窗上盖、8-热差式流量探头、9-镜窗透明片、10-镜窗透窗压片、11-镜窗压圈、12-数据显示模块、13-功能电路模块、14
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堵头、15-接线插座。
具体实施方式
21.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种隔爆型热差式流量开关，包括座体6，座体6顶部设置有镜窗上盖7，座体6底部安装有热差式流量探头8；镜窗上盖7顶部开设有镂空窗口，镜窗上盖7内安装有镜窗透明片9，镜窗透明片9通过镜窗透窗压片10和镜窗压圈11固定在镜窗上盖7内，镜窗透明片9与镜窗上盖7之间通过环氧树脂胶封；热差式流量探头8包括安装座 4，安装座4底部设置有两个u型传感器5，u型传感器5包括u型的不锈钢保护套2，不锈钢保护套2内安装有pn结半导体热敏元件1，pn结半导体热敏元件1的两端分别从不锈钢保护套2两端伸出，且pn结半导体热敏元件1 与不锈钢保护套2之间填充有绝缘固定填充物3，镜窗上盖7表面设置有防滑凸楞。
24.本实施方式中，流量开关的隔爆外壳，其结构强度都能承受其内部的爆炸压力。为了适应野外恶劣环境，同时满足防爆要求，选用铝合金外壳。按照制造ⅱ类热差式流量开关外壳的材料，按质量百分比，含镁量不允许大于6％。隔爆外壳上盖观察窗的透明件也是隔
爆外壳的一部分，它能承受住外壳内部爆炸压力作用；其次它能承受住使用环境中外界条件的作用：机械的(碰、砸、撞)、化学的、热的作用等。将透明件选用玻璃材料制造。
25.为了保证隔爆外壳的耐压性能，在正确选材的条件下，设计足够结构强度的外壳。在设计流量开关外壳时，应考虑外壳的容积确定外壳的强度。外壳的强度可根据其材质和可能承受的压力通过计算的方法确定。另外，在隔爆外壳的设计过程中还应考虑外壳内的压力重叠现象。外壳不宜制成以小孔连通的多空腔。壳内电气元件的安装也应避免将整腔分隔成几个小空腔。另外，外壳纵向尺寸和横向尺寸不宜过大，否则就可能造成外壳内的压力重叠现象。存在压力重叠现象的外壳强度只有通过动态压力试验后方能确定。
26.本外壳强度设计考虑了达到：ⅱc类热差式流量开关外壳应能承受1.5mpa 水压试验，历时12s不损坏的要求。
27.具体地，镜窗上盖7内壁开设有内螺纹，座体6上开设有外螺纹，镜窗上盖7与座体6之间设置有密封圈并螺纹连接，且采用m95*1.5的螺纹，螺纹扣数大于8，螺纹精度为6g6h。座体6上设置有功能电路模块13和数据显示模块12，数据显示模块12正对镜窗透明片9；座体6一侧设置有接线插座15，座体6另一侧设置有堵头14，接线插座15、数据显示模块12和热差式流量探头8分别与功能电路模块13电性连接。
28.座体6与安装座4通过螺钉连接，且座体6与安装座4之间通过环氧树脂胶封，胶封顶面与座体6内壁底面高度差为8-12mm。镜窗上盖7表面设置有禁止标识区域，座体6表面设置有名牌安装区域，接线插座15侧边设置有接地标识。
29.安装座4顶部设置有连接部，安装座4内开设有空腔，空腔内填充有绝缘固定填充物3，绝缘固定填充物3为耐温绝缘环氧树脂。安装座4底部开设有安装孔，不锈钢保护套2端部与安装孔铆接固定。其中一个u型传感器5为基准传感器，另一个u型传感器5为自加热传感器。
30.本实施方式中，流量开关都存在电源引入、负载输出、电信号输入输出等。为此，就必须为输入或输出提供引入装置。
31.本实用新型公开的一种防爆型热差式流量开关采用了带橡胶密封圈的引入装置。密封圈是引入装置中实现防爆功能的主要部件。在设计时，密封圈采用硅橡胶、丁腈橡胶，密封圈采用国际硬度65
°
～70
°
的橡胶制成，密封圈压紧密封后，密封的最小轴向尺寸符合火焰通路的最小长度要求。
32.具体的，本实用新型公开的温敏传感器使用特殊的半导体制造，具体为pn 结半导体热敏元件1。这两个传感器物理特性非常接近，且以一定距离相互分离，相互间热影响可以忽略。传感器配对跟踪介质的温度。这些传感器的电压降与温度成正比，并准确的宽温度范围内工作。
33.本实施方式中，安装座4顶部设置有连接部，安装座4内开设有空腔，空腔内填充有绝缘固定填充物3，绝缘固定填充物3为耐温绝缘环氧树脂，安装座4底部开设有安装孔，不锈钢保护套2端部与安装孔铆接固定，其中一个u 型传感器5为基准传感器，另一个u型传感器5为自加热传感器，两个u型传感器5平行间隔设置在安装座4底部。
34.其中，将一个传感器进行加热，使其高于介质温度，为自加热传感器，另一个传感器与介质温度相同，与介质温度相同的传感器为基准传感器。相等的恒流流经两个传感器产生电压差，其大小与自加热传感器上被介质吸收带走的热量多少成反比。由于介质的流
速与被带走热量成正比，故通过测量两个传感器的电压差，可知介质此时的流速，从而通过计算知道介质的流量。
35.两只传感器按照一定距离铆接在安装底座上，安装座4内填充耐温绝缘环氧树脂固定传感器，同时使得传感器内的温敏元件完全与介质和环境绝缘隔离。
36.具体使用时，同时将探头的两个传感器置于流动介质中，将其中一只用自发热方式使其温度高于介质温度，并输出传感器感温信息；另一只与介质温度相同，输出介质温度信息。其中，双传感器形成热温差，传感器即是自加热器，同时也是感温信息采样器。
37.本实用新型采用传感元件自发热方式，无需另加加热传感器，使得加工及安装简单；元件功耗低，只有300mw，寿命长；由于采用卧装于u型管中，基本全浸入流体介质，接触面积最大化，使得采样信号稳定且灵敏，信号有效率至少95％以上。
38.将探头放置于被测流体中，可调节设定需要控制流速控制点。当介质流动达到控点后，输出开关信号状态发生翻转，从而达到控制下游单元件或者设备导通或者截止。
39.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。