[其他]隔膜式高温高压流动介质压力传感器

说明书

本发明创造涉及压力传感器，尤其涉及隔膜式高温高压流动介质压力传感器。

由于隔膜式介质压力传感器的压力信号转换装置远离压力检测部件，因而仪器的温飘系数小，故这种压力传感器在合成纤维、塑料、橡胶、石油等化工工艺制造设备上得到广泛应用。但传统的隔膜式介质压力传感器还存在如下问题，即其使用寿命不长，甚至有不到一年，或在使用期间，其测量精度下降。产生这些问题的原因，主要在压力检测部件的结构和其制造方法上，现有的压力检测部件，具有一检测座体，其一端具有一圆柱碟状凹腔，而所述隔膜，即弹性金属膜片通过焊接密封盖住此凹腔，金属毛细管穿过检测座体和凹腔连通，并通过焊接固定，内充满测量液体，所述压力检测部件通过毛细管和压力信号转换装置相连系。所述膜片通常大体制成平板状。由于检测座体的形成凹腔一端的外围尺寸有一定限制，所述的膜片和检测座体之间的焊接一般要在检测座体的周边上进行，且检测座体和膜片相接触的环形端面通常较狭窄，因此不可能在此环形端面上形成较大的圆角，这样当传感器工作时，膜片容易在与环形端面接触边缘处产生疲劳应力集中，进而产生塑性变形或裂痕，此外由于所述的焊接，包括毛细管和检测座体之间的焊接通常采用纤焊焊接，其焊接强度不高，使传感器不能利于在高温高压条件下工作，均容易在焊缝处出现裂纹而引起测量液体漏泄，从而造成仪器的测量精度下降或使用寿命降低。

因此本发明创造就是针对上述问题而提出一种压力检测部件结构改进的隔膜式压力传感器，以及还同时提出一种金属毛细管和金属构件的焊接方法，用来进行所述传感器的压力检测部件的制造，可达到减轻或缓和膜片的疲劳应力集中和提高所述的焊接强度，从而提高压力传感器工作寿命的目的。

本发明创造隔膜式压力传感器包括压力检测部件和压力信号转换装置，压力检测部件包含隔膜式压力检测组件，该组件包含金属的检测座体，弹性金属膜片和金属毛细管，通过此金属毛细管和压力检测部件相连接的压力信号转换装置。

在所述的检测座体的上端面上形成一碟形凹腔，该凹腔具有圆柱形周缘，所述的金属膜片具有与此凹腔形状类似的碟形状，但其碟形状的深度明显小于相应凹腔的深度，此外，膜片还具有与凹腔相同的圆柱形周缘，且要使膜片和凹腔分别在其周缘及其附近处相互嵌合，并在此检测座体的端面上进行膜片和检测座体间的焊接，在检测座体端面上形成密闭的容纳液体介质的腔室。

此外，金属毛细管从检测座体底端穿过检测座体和所述腔室连通，并在检测座体的上端面上进行毛细管和检测座体的焊接。

利用本发明创造提出的焊接方法，进行所述的金属毛细管的焊接和金属膜片的焊接。

所述的焊接方法主要特点在于利用受到一定程度冷冻的氩气使从需进行焊接的毛细管的一端通过，并从其另一端向外排出，以达到在焊接时冷却毛细管，不使其迅速熔化而造成工艺麻烦，用不熔化极旋转氩弧焊机，用电弧使金属构件母体熔化达到熔融状态的同时，使毛细管的相应部分逐步熔化而和金属构件母体熔成一体，从而将毛细管牢固焊接在金属检测体上，此外，在焊接过程中，需进行对各焊接零件的焊接部位的清洗。

由此看出，采用本发明创造的压力检测组件的结构和焊接方法的隔膜式压力传感器，由于压力检测组件的检测座体上的凹腔和金属膜片能分别在其周边部分及其附近相吻合，能够在所述凹腔的底部边缘形成较大的圆角，可减少或缓和膜片在此处的疲劳应力集中，此外还由于膜片的焊接可以在检测座体的端面上进行，由于膜片和检测座体分别在所述部位相吻合的结构形式，可减轻焊缝的受力，此外还由于采取母体自熔接的氢弧焊接方法，使焊接强度相对纤焊焊接强度有明显提高，因此经实地考察表明本发明创造的压力传感器的工作寿命有明显的提高。

以下结合实施例和参照附图对本发明创造压力传感器结构及其制造方法作进一步阐述。

图1    为示意表示本发明创造介质压力传感器一实施例的总体结构配置图。

图2    为示意表示图1所示传感器的压力信号转换装置中的电信号发讯装置的概略线路图。

图3    示意表示本实施例的压力信号转换装置的多层积木式外壳的结构图。

图4    为示意表示传统的介质压力传感器的压力检测组件的结构简图。

图5    示意表示本发明创造实施例压力检测组件的结构图。

图6    示意表示图5所示压力检测组件结构的又一实施例的结构图

图7    示意表示图5和图6所示结构的毛细管和检测座体间的焊接方法的图。