[发明专利]一种特殊环境下压力参数实时在线监测系统

权利要求书

1.一种特殊环境下压力参数实时在线监测系统，其特征在于：包括耐高温高精度压力变送器和后端数据实时在线处理显示仪（9）；

所述耐高温高精度压力变送器包括前端通气外壳（1）、后端封装外壳（8）以及封装在由前端通气外壳（1）、后端封装外壳（8）对接构成的空腔内的电容式耐高温压敏芯片（2）、陶瓷基座（3）、耐高温封装转接（4）、C-V转换电路（5）、隔热气凝胶（6）、硅胶（7）;所述陶瓷基座（3）用于固定电容式耐高温压敏芯片（2）并实现高温环境中与耐高温封装转接（4）的稳定电连接;所述耐高温封装转接（4）用于在高温环境中将气压密封于压力变送器的前端，并将电容信号转接到后端的C-V转换电路；所述隔热气凝胶（6）紧贴后端封装外壳（8）内壁，硅胶（7）填充于C-V转换电路（5）与隔热气凝胶（6）之间的空隙内；所述前端通气外壳（1）与后端封装外壳（8）均由镍基高温合金加工而成，将电容式耐高温压敏芯片（2）、陶瓷基座（3）、耐高温封装转接（4）、C-V转换电路（5）、隔热气凝胶（6）、硅胶（7）全部封装在内部保护起来;

所述的后端数据实时在线处理显示仪（9）集成了电源、高精度电压/电阻仪以及单片机，单片机内存储有标准压力-温度校准平台所得出的“压力/温度-电压”变换数据，高精度电压/电阻仪测量的电压/电阻信号经单片机可反向推导出压力信号。

2.如权利要求1所述的一种特殊环境下压力参数实时在线监测系统，其特征在于：所述电容式耐高温压敏芯片（2）由三层生瓷片层压而成，其上下表面丝印Pt浆料，位于中间的生瓷片留有空腔。

3.如权利要求1所述的一种特殊环境下压力参数实时在线监测系统，其特征在于：所述的陶瓷基座（3）由氧化铝陶瓷加工而成。

4.如权利要求1所述的一种特殊环境下压力参数实时在线监测系统，其特征在于：所述C-V转换电路（5）集成了CAV444接口集成电路、AD8221仪表放大器以及高精度PT热电偶，首先CAV444接口电路采集到压敏芯片变化的电容信号，经处理后线性的转换为差动电压信号输出到AD8221放大器模块，将微弱的电压信号放大到后端数据实时在线处理显示仪的电压测试量程内，与此同时，集成在C-V转换电路中的高精度PT热电偶采集实时的电路板温度，温度由电阻值量化表征，用于修正因电路板温度变化所造成的测量误差。

5.如权利要求1所述的一种特殊环境下压力参数实时在线监测系统，其特征在于：后端数据实时在线处理显示仪（9）采用双屏设计，上屏以时间为X轴，压力为Y轴显示压力-时间变化曲线，下屏显示当前压力值，对压力变送器的数据进行快速实时处理分析，进而实现特殊环境下压力参数实时在线监测。

6.如权利要求1所述的一种特殊环境下压力参数实时在线监测系统，其特征在于：所述耐高温高精度压力变送器通过以下步骤制备所得：

S1、在陶瓷基座的两通道内涂抹浆料，将电容式耐高温压敏芯片放置在陶瓷基座上端，电容的上下极板分别与两通道相连，经高温烧结焊接在一起；

S2、将所得的陶瓷基座安装在耐高温封装转接前端；

S3、将C-V转换电路板的输入端插入耐高温封装转接后端的插孔内；

S4、将加工好的隔热气凝胶紧贴在后端封装外壳内壁，后端封装外壳穿过输出电缆，利用螺纹结构，与前端通气外壳连接，将电容式耐高温压敏芯片（2）、陶瓷基座（3）、耐高温封装转接（4）、C-V转换电路（5）、隔热气凝胶（6）、硅胶（7）全部包裹起来；

S5、从后端封装外壳后端灌入按比例调制的硅胶，静置一段时间凝固；

S6、在前端通气外壳与后端封装外壳间的缝隙处利用激光焊接技术焊接为一体并抛光。