[其他]电容式远传压力表

说明书

本实用新型所涉及到普通波登管机械式远传压力表的改进，是一种改变电容为传感方式的远传压力表。本仪表能就地指示压力，并能通过与被测压力大小成正比的电容量改变转换成电信号传送至远离测量点的二次仪表上，适用测量液体、蒸汽和气体等介质的压力。

在已有技术中，作为远传压力表，主要采用电阻电桥或光电变换器作为压力电信号的转换器。用压力变换电阻电桥作为远传电信号的压力表通常是在普通机械压力表的扇形齿轮上装上一个滑线电阻器，利用原机械表扇形齿轮的转动来改变滑线电阻器的电阻值以达到在电桥中取得相应压力值的电信号。由导线和电阻等组成的电桥桥臂对导线的长短和它本身所置的环境温度很敏感，因而使这种压力表对工作环境温度和远传距离有着较严格的要求。此外，滑线电阻器常因接触不良导致二次仪表的指示失灵，因此这种电阻电桥式远传压力表难以被推广应用。以光电变换作为传感方式的远传压力表因结构复杂、造价高、维修困难及光敏元件易损坏等原因，在实际应用中亦有不少困难。

本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺点具有可靠性高、使用寿命长，远传距离远，抗干扰性能强，受环境温度变化小的价廉而实用的远传压力表。

本实用新型解决方案除原有一套机械压力表零件外，另加一个由动片、定片组成的空气电容器作为压力电信号转换器，一块由集成电路组成的变换电路板，一个装有稳压电源的二次仪表以及远传所需的双芯屏蔽导线组成。采用普通机械压力表的扇形齿轮上装上一个空气电容器，代替已有技术中的滑线电阻器、光电变换器等，利用扇形齿轮的转动来改变空气电容器动片和定片之间电容值，从而取得相应压力值的电信号。

本实用新型实施例结合附图加以描述。

图1为电容式远传压力表结构图；

图2为变换电路图；

图3为二次仪表电路图。

如图1所示，当波登管3随压力变化曲伸时，驱动扇形齿轮2，则与扇形齿轮连为一体的空气电容器动片4与其定片5之间的电容产生变化，电容值变化大小与被测压力成正比，该电容的变化经由集成电路组成的变换电路1变换成电信号由插座7输出。调节电位器6，用于初次安装时调节，使二次表与压力表数值一致。如图2所示，变换电路包括由集成电路IC1与三极管BG1组成的30个赫多谐振荡器信号源，扼流圈L1和二极管BG3组成半波整流器及由扼流圈L2、C2组成的滤波器。图中CX即为与压力变化成正比的空气电容器，当信号源电流通过CX时有如下关系：

IC＝2πvfcx

式中：Ic为通过CX的电流；

v为电压幅值；

f为振荡器振荡频率。

电压幅值v与振荡频率f可通过调整使其为定值，则电流Ic只与电容值Cx的大小成正比，而电容值Cx的变化与被测压力成正比。通过Cx的电流频率f约30千赫已达到向空间辐射的频率，这样在远传过程中即会以电波辐射形式损耗，电路中串联一只扼流圈L2以滤掉高次谐波成份，保留直流信号远传至二次仪表上。扼流圈L1与二极管BG3组成半波整流器，串联L1也同样是为了避免BG3本身存在的结电容使通过Cx的信号大量损耗掉。图2中元件分别为：L1、L2电感量分别470μH，BG1为3DG6晶体管，集成电路IC1选用T1020四输入端双与非门集成块，电阻R1、R2、R3、R4分别为15K、510K、470Ω、2.4K，Rt1（即图1中调节电位器6）用于初次安装调节为6.8K电位器，Rt2为50K微调电阻用以调节线性特性。C1、C2各为1000P与0.01μF的电容器，CX为由定片5与动片4组成的空气电容器，见图1。

图3为二次仪表电路图，图中所示6～7V／100mA稳压器可购成品，IC2为稳压集成电路7.806，稳压二极管BG4选用6.2V／ 1/2 W为宜，BG5为发光二极管，串1K电阻R5作指示，电表选用44C2／50μA电流表。压力表与二次仪表间用双芯屏蔽导线插头连接。

本实用新型采用空气电容器作为压力电信号的转换器，因而无触点可靠性高，采用双芯屏蔽导线传输信号抗干扰性强，因此本仪表可在二百米范围内远传，电容值对环境温度变化影响不敏感，因而在常温下可不用调整稳定工作，本实用新型无易损件，使用寿命长。