专利名称：膜盒压力表过压保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种膜盒压力表的过压保护装置。
背景技术：
膜盒压力表是一种用来检测微小压力的仪表。一般用于测量低于0.1MPa的压力。膜盒压力表现已被广泛地应用于医药、供暖、气体管道、燃烧装置、空气调节及很多工业领域。
由于膜盒压力表是用于测量微小压力，在使用过程中极易因为操作不当、错装压力源、压力失控等多种原因造成瞬间高压冲击，压力值超过膜盒压力表测量上限的五、六倍甚至二、三十倍。而膜盒压力表在使用时只能用于测量上限内的压力。如果存有超压的情况，只能允许超过测量上限的30％。一旦在瞬间高压冲击情况下，压力超过测量上限130％时，膜盒压力表的弹性元件——膜盒，就会出现疲劳变形而被损坏，造成仪表无法正常工作或者膜盒破裂泄漏测量介质，从而使膜盒压力表报废。
由于目前膜盒压力表在各种行业中的应用越来越广泛，所以对膜盒压力表过压保护的要求也越来越多。因此，如何有效地保护膜盒压力表，已经成为制约膜盒压力表迅速发展和广泛应用的一大瓶径。
在现有技术中，所有过压保护器主要以压力比较的形式，控制一个阀来工作。参见图1，该图为现有技术微压过压保护器结构图。
其工作原理为在接通压力介质源之前函数膜片12自然下垂，函数膜片12与上接体13之间形成控制空间。该控制空间是经过精确计算的设计的。当下接体11底部接通压力介质源即通压后，由于函数膜片12可以隔离压力介质和工作介质，因此函数膜片12被压力介质托起。函数膜片12压缩该控制空间原有的气体或液体的工作介质，把部分、甚至全部的工作介质挤出控制空间，进入感压元件的空间，增加了感压元件的介质密度。通过这种方式可以计算出所测工作介质的压力数值。当工作介质的压力超出压力表极限值时，函数膜片12受该工作介质的压力作用，翻转紧贴在上接体13凹型曲面时，全部的工作介质挤出控制空间，进入感压元件的空间，上接体13限制了函数膜片12的继续运动，使得感压元件内空间的密度即压力保持恒定状态。从而起到了过压保护的作用。
现有的高压控制型过压保护器的结构及原理与图1所示的微压保护器大体相同，只是将函数膜片换成带有密封圈的柱塞在由上、下接体构成的柱塞缸内移动。当压力进入柱塞缸底部时，推动柱塞向上移动。当过压情况时，推动柱塞移动到缸顶部时，紧贴在上接体的凹台顶部，限制柱塞的继续运动，使得感压元件内空间的压力一定。从而起到了过压保护的作用。
现有过压保护器主要是应用于压力量程在20kPa以上的压力表。现有过压保护器大多采用弹性控制活塞或隔离膜片。由于加工水平及弹性控制活塞或隔离膜片的材质特性及尺寸的限制，因而现有过压保护器不能有效保护压力量程在20kPa以下的压力表的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种膜盒压力表过压保护装置，以解决现有技术中过压保护器过压保护范围小的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种膜盒压力表过压保护装置，用于保护由上膜片和下膜片组成的膜盒，膜盒用来测量压力介质的压力，其特征在于，该装置包括单向阀，所述单向阀在被测压力介质的压力超过膜盒上限压力时，由膜盒带动单向阀关闭该压力介质进入膜盒的通道，使超过上限的压力源无法进入膜盒内部。
所述单向阀包括过压连接螺钉、过压螺钉、过压密封圈、过压连接螺母；所述上膜片和下膜片中心均开有圆孔；所述过压连接螺母固定在上膜片上侧，与上膜片保持同心；所述过压连接螺钉具有一通孔，该通孔具有第一直径和第二直径，所述第一直径大于第二直径，所述第二直径位于螺钉头位置，所述通孔在第一直径和第二直径的交界处上形成一台阶，该台阶面为平面；该过压连接螺钉的螺钉头固定在下膜片下侧，与下膜片保持同心；所述过压密封圈固定在所述过压螺钉上；所述过压螺钉穿过所述过压连接螺钉的通孔以及所述上膜片和下膜片的圆孔与所述过压连接螺母配合固定，并与所述台阶面保留一预定的距离。
所述预定的距离为所述膜盒压力表测量最大压力值所对应的上下膜片的位移量。
所述过压密封圈为圆环型。
所述过压密封圈横截面为圆形。
所述上膜片、下膜片、过压连接螺母、过压连接螺钉、过压螺钉同心。
所述过压螺钉开有一同心的圆环圈槽，用于放置所述过压密封圈。
所述圆环圈槽的槽深度小于所述过压密封圈高度。
所述过压螺钉、过压连接螺母、过压连接螺钉的材质为钢或铜。
所述过压螺钉开有一槽，用于通过该槽调节所述过压连接螺钉台阶面与的距离。
本实用新型的有益效果是能够保护压力量程低于20kPa的膜盒压力表。
由于本实用新型过压保护装置的单向阀在被测压力介质超过膜盒上限压力时，由膜盒带其动关闭该压力介质的进入膜盒通道，使得超过上限的压力源无法进入膜盒内部。由于压力没有直接作用在弹性控制活塞或隔离膜片，而是通过单向阀封闭压力介质通道，因此本实用新型可以有效保护压力量程低于20kPa的微压压力表(膜盒压力表)。
图1为现有技术微压过压保护器结构图；图2为本实用新型过压保护装置的零压力状态示意图；图3为本实用新型过压保护装置的过压力状态示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种膜盒压力表过压保护装置，以解决现有技术中过压保护范围小的问题。
以下结合附图对本实用新型的具体实施例做进一步说明。
首先参见图2，该图为本实用新型过压保护装置的零压力状态示意图。
本实用新型过压保护装置包括单向阀。该单向阀包括过压连接螺钉3、过压连接螺母4、过压螺钉6、过压密封圈7。本实用新型过压保护装置一种具体实施方式
上膜片1为中心带圆孔的同心波纹状膜片。下膜片2同样为中心带圆孔的同心波纹状膜片。过压连接螺母4一侧具有一与上膜片1中心凹槽配合的凸台，过压连接螺母4具有凸台一侧与上膜片1严密无泄漏同心固定，且过压连接螺母4位于上膜片1的上侧。
过压连接螺钉3具有一通孔。该通孔具有第一直径和第二直径，并且第一直径大于第二直径，该第二直径位于螺钉头位置。该通孔在第一直径和第二直径的交界处上形成一台阶，该台阶面为平面。该过压连接螺钉3的螺钉头一侧具有一与下膜片2中心凹槽配合的凸台，该过压连接螺钉3严密无泄漏固定在下膜片2下侧，与下膜片2保持同心。
过压螺钉6螺钉头外径小于过压连接螺钉3通孔的第一直径并且大于第二直径，过压螺钉6的螺纹外径小于过压连接螺钉3通孔的第二直径。
过压密封圈7固定在过压螺钉6上，过压螺钉6穿过过压连接螺钉3的通孔以及上膜片1和下膜片2的圆孔与过压连接螺母4配合固定，并与过压连接螺钉3台阶面保留一预定的距离；过压密封圈7与过压螺钉6固定的优选实现方式为过压密封圈7为圆环密封圈，且该密封圈的横截面为圆。在过压螺钉6的螺钉头内侧开有同心的圆环圈槽，该圆环圈槽的槽深度小于过压密封圈7的高度，该圆环圈槽与过压密封圈7配合固定。
本实用新型过压保护装置应用于膜盒压力表。膜盒压力表的测压工作是由其内部的感压元件——膜盒完成。膜盒内部有一定的空间，当该空间内的测量压力介质的压力增高时，膜盒内部受压，上下膜片在内部压力作用下向外部凸出，上下膜片之间的距离变大，感压元件反映为升压。由于上下膜片由于自身材料的弹塑性特性，有回复原状态的趋势。当该空间的压力减小时，上下膜片之间的距离变小，感压元件及膜盒反映为降压。基于以上的原理，本实用新型过压保护装置是通过计算膜盒在最大感压工作时，膜盒发生的变形位移进行控制。
膜盒在压力介质的压力为0时，膜盒内具有一定的空间，即上膜片1与下膜片2之间的距离，该值对于每个膜盒压力表均为一不变常数。最大变形位移量H值是根据膜盒压力表的测量最大压力及上下膜片的位移量计算的，该值是可以根据不同压力表进行调整。过压螺钉6上固定过压密封圈7，通过过压连接螺钉3拧到过压连接螺母上4，当压力介质为0的情况时，过压螺钉6与过压连接螺钉3台阶面之间的距离就是过压情况下的最大变形位移量H。
位移传递杆5与指示表相连(指示表图中未示出)，当本实用新型过压保护装置测量压力介质的压力时，膜盒发生变形位移，通过位移传递杆5把变形位移传递到指示表进行压力指示。
参见图3，该图为本实用新型过压保护装置工作状态示意图。
本实用新型过压保护装置在压力介质的压力超过过压范围时的具体保护过程如下压力介质在通过压力表内的压力介质通道后，压力介质通过过压连接螺钉3的通孔与过压螺钉6之间的间隙进入膜盒，压力介质的压力推动上下膜片凸起，产生变形位移。该变形位移的最大值即最大变形位移量H是根据膜盒压力表的测量最大压力及上下膜片的位移量事先计算设定的。该变形位移通过位移传递杆5传递给压力表内的压力指示转换装置，将位移转换放大后，使指针在表盘上指示出相应的压力值。
当瞬时高压力介质进入膜盒时，由过压连接螺钉3、过压螺钉6、过压密封圈7和过压连接螺母4组成单向阀在膜盒位移的带动下关闭压力介质通道。使多余的压力源不能进入膜盒内部，因此膜盒停止变形不存在位移。
该单向阀具体关闭气道的过程为当压力介质进入膜盒后，带动上下膜片凸起，固定于上膜片1上的过压连接螺母4带动过压螺钉6上移，从而使过压螺钉6与过压连接螺钉3之间的变形位移量h相应减小。当瞬间高压达到预先设定量H时，变形位移量减小到0，过压密封圈7由过压螺钉6紧压在过压连接螺钉4的台阶面上，保证了多余的压力源无法进入已过压保护的膜盒内部。因此本实用新型过压保护装置保护了压力表弹性元件——膜盒，延长了压力表的使用寿命。
本实用新型过压保护装置的过压螺钉6还可以微调，因此，可以根据具体的膜盒，调节压力保护范围。具体为过压螺钉6下端设有一字改锥口，当然也可以是十字改锥口或三角口改锥口，只要能通过螺丝刀等工具可以调节过压螺钉6旋入过压连接螺母4的深度的任何结构均可。通过微小拧动改锥口可改变过压螺钉6旋入过压连接螺母4的深度，从而细微改变变形位移量h，即调节关闭压力介质通道的位置。通过改变关闭压力介质通道的位置限制压力表的表针停留的位置，并在此位置保持表针不动。当然还可以通过其他方式实现微调的效果，只要可以调节变形位移量h即可，在此不再赘述。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种膜盒压力表过压保护装置，用于保护由上膜片和下膜片组成的膜盒，膜盒用来测量压力介质的压力，其特征在于，该装置包括单向阀，所述单向阀在被测压力介质的压力超过膜盒上限压力时，由膜盒带动单向阀关闭该压力介质进入膜盒的通道，使超过上限的压力源无法进入膜盒内部。
2.如权利要求1所述的膜盒压力表过压保护装置，其特征在于，所述单向阀包括过压连接螺钉、过压螺钉、过压密封圈、过压连接螺母；所述上膜片和下膜片中心均开有圆孔；所述过压连接螺母固定在上膜片上侧，与上膜片保持同心；所述过压连接螺钉具有一通孔，该通孔具有第一直径和第二直径，所述第一直径大于第二直径，所述第二直径位于螺钉头位置，所述通孔在第一直径和第二直径的交界处上形成一台阶，该台阶面为平面；该过压连接螺钉的螺钉头固定在下膜片下侧，与下膜片保持同心；所述过压密封圈固定在所述过压螺钉上；所述过压螺钉穿过所述过压连接螺钉的通孔以及所述上膜片和下膜片的圆孔与所述过压连接螺母配合固定，并与所述台阶面保留一预定的距离。
3.如权利要求2所述的膜盒压力表过压保护装置，其特征在于，所述预定的距离为所述膜盒压力表测量最大压力值所对应的上下膜片的位移量。
4.如权利要求2或3所述的膜盒压力表过压保护装置，其特征在于，所述过压密封圈为圆环型。
5.如权利要求2或3所述的膜盒压力表过压保护装置，其特征在于，所述过压密封圈横截面为圆形。
6.如权利要求2或3所述的膜盒压力表过压保护装置，其特征在于，所述上膜片、下膜片、过压连接螺母、过压连接螺钉、过压螺钉同心。
7.如权利要求6所述的膜盒压力表过压保护装置，其特征在于，所述过压螺钉开有一同心的圆环圈槽，用于放置所述过压密封圈。
8.如权利要求7所述的膜盒压力表过压保护装置，其特征在于，所述圆环圈槽的槽深度小于所述过压密封圈高度。
9.如权利要求1或2或3所述的膜盒压力表过压保护装置，其特征在于，所述过压螺钉、过压连接螺母、过压连接螺钉的材质为钢或铜。
10.如权利要求1所述的膜盒压力表过压保护装置，其特征在于，所述过压螺钉开有一槽，用于通过该槽调节所述过压连接螺钉台阶面与的距离。
专利摘要本实用新型公开一种膜盒压力表过压保护装置，用于保护由上膜片和下膜片组成的膜盒，膜盒用来测量压力介质的压力，该装置包括单向阀，所述单向阀在被测压力介质的压力超过膜盒上限压力时，由膜盒带动单向阀关闭该压力介质进入膜盒的通道，使超过上限的压力源无法进入膜盒内部。本实用新型提供一种膜盒压力表过压保护装置，以解决现有过压保护器不能有效保护压力量程在20kPa以下的压力表的问题。
文档编号G01L7/10GK2909204SQ20062011804
公开日2007年6月6日 申请日期2006年6月6日 优先权日2006年6月6日
发明者白大成, 何春育, 韩书华 申请人:北京布莱迪仪器仪表有限公司