专利名称：陶瓷芯压力变送器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及压力变送装置，具体的说涉及一种将传感器输出的压力变 量信号转换成设定的电变量信号的压力变送器。
背景技术：
压力变送器是一种能感受压力，并将输入的压力信号转换成可输出的电信 号的仪表，而且其输出信号与压力信号之间有一给定的连续线性函数关系。压 力变送器从一般意义上往往指压力变送器和差压变送器，主要由测压敏感元件、 电路及原件、过程连接件等组成。它能将接收的气体、液体等压力信号转变成 设定的电流，电压，电阻信号，以供给指示、记录、调节，控制等二次仪表进行测 量、指示和过程调节及管理。
目前精度和可靠性较高的压力传感器是陶瓷压力传感器。其工作原理是 压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在 陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应， 使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，
标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变 式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性， 传感器自带温度补偿0 7(TC，并可以和绝大多数介质直接接触。其特点是过 程连接件内侧壁上有一平台，陶瓷膜片由压紧装置压封在平台上，在膜片与压紧装置之间，以及在膜片与平台之间设置密封垫。
但是，由于陶瓷膜片直接与气体等介质接触，承受气体等介质的压力，陶 瓷膜片内侧壁所受横向冲击力较大，造成陶瓷膜片易破裂。同时，由于陶瓷膜 片前表面承受气体等介质的压力，将该压力传递给压紧装置，使陶瓷膜片背面 也易破裂。另外，在低温状态下，由于密封垫变硬，当使用介质为可燃性时容 易造成可燃介质泄露，极易失火，而在高温状态下，密封垫变软，又容易造成 压紧装置与膜片以及膜片与平台直接刚性接触，易造成对陶瓷膜片的破坏，因 此使变送器的工作温度范围受到限制。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有陶瓷压力变送器的不足，提供一种既延长 陶瓷芯片寿命又扩大工作温度适应范围的压力变送器。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下 一种陶瓷芯压力变送 器，主要包括上壳、螺栓、芯片垫圈、陶瓷芯片、传感器杆，所述传感器杆内
侧壁上有一平台，所述陶瓷芯片的横截面呈n形，该芯片由螺栓压封在传感器
杆内，且位于平台上方，在该芯片与螺栓之间设置芯片垫圈，其关键在于在 所述芯片与平台之间设置有由衬垫、环形密封圈和组合密封圈组成的中央密封 组件，所述衬垫为在大直径圆板中央向上伸出有小直径圆柱的结构，该小直径 圆柱伸入芯片中，所述衬垫中心开有进气孔，该进气孔与传感器杆的中心孔相 通，并且孔尾为圆锥孔，在该圆锥孔顶端的所述衬垫开有与之连通的阻尼孔， 在所述衬垫小直径圆柱的外壁开有环形密封凹槽，所述环形密封圈位于该凹槽 内，在所述衬垫大直径圆板外包裹所述组合密封圈，在所述衬垫与平台之间的 组合密封圈中心开有进气口，该进气口侧面边缘为唇形。本实用新型在陶瓷芯片与平台之间增加了中央密封组件，避免高温时两者 可能的直接刚性接触，保护了陶瓷芯片。所述衬垫小直径圆柱伸入芯片中，使 气体等介质与芯片内侧壁不直接接触，减小了对芯片内侧壁的横向冲击力。同 时，在衬垫小直径圆柱前端面与芯片前表面之间形成一圆盘形空间，使进入的 气体能较均匀的分布在芯片前表面上，减小了气体等介质对芯片前表面中心部 位的冲击力。环形密封圈使气体等介质不易通过衬垫外壁与芯片内侧壁之间泄 露。衬垫中心进气孔尾的圆锥孔顶端与阻尼孔相连通的设计，减少了气体等介 质对芯片前表面的正面冲击，使芯片的疲劳寿命大大增加，同时可以对气体等 介质所产生的压力波动进行控制。在衬垫与平台之间的组合密封圈的进气口侧 面边缘处采用唇式的设计，当气体等介质的冲击压力增大时，密封圈受力向外 挤压，唇边分别向衬垫和平台压紧，使密封更严实，有效防止气体等介质在各 元件之间的泄露。
所述的陶瓷芯压力变送器，所述环形密封圈为o型密封圈。
所述的陶瓷芯压力变送器，所述传感器杆内侧壁上的平台为平面或漏斗形， 当呈漏斗形时，所述组合密封圈与平台接触的面随平台的形状成锥形。当压力 增大时，唇形橡胶密封圈受力向外挤压，使密封圈下端面与平台之间以及密封 圈上端面与衬垫之间贴合得更加紧密，实现更好的密封效果。
本实用新型的有益效果是加入中央密封组件后，极大地提高了陶瓷芯片 抗疲劳强度以及受冲击的次数，使陶瓷芯片的寿命大大延长，进而大大延长了 压力变送器的寿命。同时，由于密封效果得到显著增强，压力变送器的工作温 度适应范围也得到扩展，工作温度可以达到-40° 120° 。整个设计使气体泄 露得到有效控制，极大地提高了压力变送器的安全可靠性。
图l为本实用新型的结构图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
如图1所示，陶瓷芯压力变送器，主要包括上壳1、螺栓2、芯片垫圈3、 陶瓷芯片4、传感器杆7，所述传感器杆7内侧壁上有一平台12，所述陶瓷芯片 4的横截面呈n形，该芯片4由螺栓2压封在传感器杆7内，且位于平台12上 方，在该芯片4与螺帽2之间设置芯片垫圈3。在所述芯片4与平台12之间设 置有由衬垫6、环形密封圈5和组合密封圈8组成的中央密封组件。本实施例中 所述衬垫6可采用铝、铜等耐腐蚀的金属或高强度非金属垫，该衬垫6为在大 直径圆板中央向上伸出有小直径圆柱的结构，该小直径圆柱伸入芯片4中，所 述小直径圆柱长度小于芯片4内侧壁高度，因此在该小直径圆柱前端面与芯片4 前表面之间形成一圆盘形空间，使进入的压力能较均匀的分布在芯片4前表面 上，所述衬垫6中心开有进气孔9，该进气孔9与传感器杆7的中心孔相通，并 且孔尾为圆锥孔，在该圆锥孔顶端所述衬垫6开有与之连通的阻尼孔10，在所 述衬垫6小直径圆柱的外壁开有环形密封凹槽，所述环形密封圈5位于该凹槽 内，该环形密封圈5为0型密封圈，也可采用其它型式密封圈。在所述衬垫6 大直径圆板外包裹所述组合密封圈8，在所述衬垫6与平台12之间的组合密封 圈8中心开有进气口 11，该进气口 11侧面边缘为唇形。
另外，所述传感器杆7内侧壁上的平台12为平面或漏斗形，当呈漏斗形时， 所述组合密封圈8与平台接触的面随平台12的形状成锥形，此种设计同样具有 良好的密封效果。本实用新型的工作情况是当气或液的压力通过压力传感器杆7进气口， 组合密封圈8进气口11，铝垫6进气孔9，阻尼孔10进入变送器时，首先作用 在陶瓷芯片4前表面上，作为弹性体的陶瓷芯片4将产生一变形，随着这一变 形，陶瓷芯片4将压力信号转变为电信号，并将该电信号输入上壳l内的电路， 电路将该电信号放大并转变成设定的电信号输出。
权利要求1、一种陶瓷芯压力变送器，主要包括上壳(1)、螺栓(2)、芯片垫圈(3)、陶瓷芯片(4)、传感器杆(7)，所述传感器杆(7)内侧壁上有一平台(12)，所述陶瓷芯片(4)的横截面呈∏形，该芯片(4)由螺栓(2)压封在传感器杆(7)内，且位于平台(12)上方，在该芯片(4)与螺栓(2)之间设置芯片垫圈(3)，其特征在于在所述陶瓷芯片(4)与平台(12)之间设置有由衬垫(6)、环形密封圈(5)和组合密封圈(8)组成的中央密封组件，所述衬垫(6)为在大直径圆板中央向上伸出有小直径圆柱的结构，该小直径圆柱伸入芯片(4)中，所述衬垫(6)中心开有进气孔(9)，该进气孔(9)与传感器杆(7)的中心孔相通，并且孔尾为圆锥孔，在该圆锥孔顶端的所述衬垫(6)开有与之连通的阻尼孔(10)，在所述衬垫(6)小直径圆柱的外壁开有环形密封凹槽，所述环形密封圈(5)位于该凹槽内，在所述衬垫(6)大直径圆板外包裹所述组合密封圈(8)，在所述衬垫(6)与平台(12)之间的组合密封圈(8)中心开有进气口(11)，该进气口(11)侧面边缘为唇形。
2、 根据权利要求1所述的陶瓷芯压力变送器，其特征在于所述环形密封 圈(5)为0型密封圈。
3、 根据权利要求1所述的陶瓷芯压力变送器，其特征在于所述传感器杆 (7)内侧壁上的平台(12)为平面或漏斗形，当呈漏斗形时，所述组合密封圈(8) 与平台接触的面随平台(12)的形状成锥形。
专利摘要本实用新型公开了一种陶瓷芯压力变送器，整体结构与现有陶瓷压力变送器一致，其特征在于在陶瓷芯片与平台之间设置有由衬垫(6)、环形密封圈(5)和组合密封圈(8)组成的中央密封组件，所述衬垫为在大直径圆板中央向上伸出有小直径圆柱的结构，该小直径圆柱伸入芯片中，所述衬垫中心开有进气孔，并且孔尾为圆锥孔，所述衬垫在该圆锥孔顶端开有与之连通的阻尼孔，在所述衬垫小直径圆柱的外壁开有环形密封凹槽，所述环形密封圈位于该凹槽内，在所述衬垫大直径圆板外包裹所述组合密封圈，在所述衬垫与平台之间的组合密封圈中心开有进气口，该进气口侧面边缘为唇形。本实用新型大大延长了陶瓷芯片寿命，同时扩展了变送器工作温度适应范围。
文档编号G01L9/00GK201229217SQ20082009851
公开日2009年4月29日 申请日期2008年6月10日 优先权日2008年6月10日
发明者张海辉 申请人:重庆巨合机械有限公司