專利名稱：具有一體化式傳感器的壓力變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及壓力現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種具有一體 化式傳感器的壓力變送器。
背景技術(shù)：
傳感器部分、電子線路板部分、殼體部分是組成壓力變送器的主要三大部分。傳統(tǒng)的壓力變送器結(jié)構(gòu)上有以下幾個(gè)特點(diǎn)原壓力同差壓傳感器一樣采用金屬電容傳感器，引壓部件采用雙法蘭結(jié)構(gòu)，材料 成本，外形體積，整機(jī)重量均與差壓變送器相似，但現(xiàn)場(chǎng)只使用一側(cè)法蘭，造成成本上的浪費(fèi)。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常是灰塵較多、水氣較重、甚至存在腐蝕性氣體，如果不對(duì)電路進(jìn)行防 護(hù)處理，會(huì)影響到產(chǎn)品在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的長(zhǎng)期可靠性。在電子線路板的處理上，一般采用噴涂三 防漆進(jìn)行三防處理。采用三防漆處理后的電路板，對(duì)于一般的灰塵和靜電具有比較好的防 護(hù)效果，但是由于所有的元器件都外漏在PCB電路板上面，可能在安裝或者拆卸電子部件 過程中，由于磕碰、掉落等原因，造成電路板上元器件的損壞，從而導(dǎo)致電子部件故障。另 外，由于三防漆通常是一層非常薄的保護(hù)層，在長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)使用中，或者在電子部件的運(yùn) 輸、安裝過程中，都有可能由于碰撞、跌落等原因，造成此保護(hù)層局部破損，從而失去三防能 力。傳統(tǒng)的變送器電子部件和傳感器一一對(duì)應(yīng)。如果將一個(gè)變送器的電子部件更換到 另一個(gè)變送器上，就必須重新進(jìn)行線性化、溫度補(bǔ)償?shù)炔僮鳎@些操作不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，在現(xiàn) 場(chǎng)也無法進(jìn)行。如果在某個(gè)現(xiàn)場(chǎng)，因?yàn)槿藶榈脑颍斐呻娮硬考墓收?，由于電子部件?傳感器之間不能任意組合，就只能返廠維修，不僅會(huì)加大維修成本、延長(zhǎng)維修時(shí)間，并且給 現(xiàn)場(chǎng)用戶帶來不便。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有一體化式 傳感器的壓力變送器。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型提供了一種具有一體化式傳感器的壓力變送器，包括殼體和設(shè)于殼體 內(nèi)的模塊化主電路板；該壓力變送器具有一個(gè)一體化式傳感器；包括一個(gè)具有中空法蘭面 的法蘭，法蘭面的前側(cè)中部設(shè)凸出于法蘭面的環(huán)柱狀接口端；法蘭面的后側(cè)是中空的法蘭 本體，一個(gè)傳感器安設(shè)于所述法蘭本體內(nèi)部的前端，傳感器引出信號(hào)線接至信號(hào)處理單元; 信號(hào)處理單元后端引出主電路連接導(dǎo)線并接至所述模塊化主電路板；用于灌封的環(huán)氧樹脂 將信號(hào)處理單元密封固定于法蘭本體內(nèi)部的后端；所述環(huán)柱狀接口端的內(nèi)部設(shè)螺紋。作為一種改進(jìn)，所述法蘭本體的內(nèi)壁上設(shè)靠近法蘭面的第一平臺(tái)和靠近法蘭本體 后端的第二平臺(tái)，兩個(gè)平臺(tái)的表面均垂直于法蘭的軸線方向；傳感器的前端接于第一平臺(tái)
3的表面，通過壓緊螺母壓緊并固定傳感器；信號(hào)處理單元的前端接于第二平臺(tái)的表面。作為一種改進(jìn)，所述環(huán)柱狀接口端內(nèi)部通孔表面一直向法蘭主體后端延伸，直至 與第一平臺(tái)相接。作為一種改進(jìn)，所述環(huán)柱狀接口端與法蘭本體之間有一個(gè)過渡段，其內(nèi)徑小于第 一平臺(tái)的內(nèi)徑，過渡段的內(nèi)壁與第一平臺(tái)之間設(shè)過渡的斜面。設(shè)置該結(jié)構(gòu)可加大受力面積。 作為一種改進(jìn)，所述法蘭面上設(shè)置至少三個(gè)支架固定孔，支架固定孔內(nèi)設(shè)螺紋。作為一種改進(jìn)，所述環(huán)柱狀接口端的外側(cè)相對(duì)設(shè)置平行的兩道開口槽。作為一種改進(jìn)，所述法蘭本體的前端設(shè)置殼體緊定槽；所述法蘭本體上設(shè)置透氣 孔。作為一種改進(jìn)，所述法蘭本體外部設(shè)殼體連接部，殼體連接部上設(shè)置螺紋；所述法 蘭本體外部設(shè)環(huán)形的密封槽，密封槽內(nèi)置0形密封圈。作為一種改進(jìn)，所述環(huán)柱狀接口端的外部或內(nèi)部設(shè)螺紋。作為一種改進(jìn)，壓力變送器中各電子線路板部分均采用模塊化結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型提供的壓力變送器，實(shí)現(xiàn)了將傳感器、信號(hào)處理單元及內(nèi)置的存儲(chǔ)器 件直接用環(huán)氧樹脂直接灌封為一整體。相比雙法蘭結(jié)構(gòu)的原壓力變送器，體積靈巧，安裝更 方便，并減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝附件，降低了現(xiàn)場(chǎng)安裝成本。這樣對(duì)部件進(jìn)行更換后無需標(biāo)定，只 需要對(duì)電子單元進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置，即可滿足現(xiàn)場(chǎng)的使用要求。大大縮小維修時(shí)間，減少了維 修的成本。同時(shí)，由于電子部件和傳感器是互換的，也可以減少現(xiàn)場(chǎng)備品備件的數(shù)量，從而 給現(xiàn)場(chǎng)客戶帶來極大的便利性和經(jīng)濟(jì)效益。本實(shí)用新型所有的主要芯片均被環(huán)氧樹脂灌封在塑料殼中，暴露的很少的焊接管 腳也進(jìn)行了三防處理。一般性的碰撞、跌落根本不會(huì)影響到主電路的正常工作，不僅有效降 低了現(xiàn)場(chǎng)灰塵、水氣等可能對(duì)電路正常工作造成的影響，而且大大提高了電路板的抗震性， 提高了儀表的現(xiàn)場(chǎng)可靠性。

圖1為實(shí)施例1中法蘭的剖面圖；圖2為傳感器擴(kuò)散硅的法蘭剖面圖；圖3為圖1中B向視圖；圖4為實(shí)施例1 一體化式傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為一體化傳感器(擴(kuò)散硅傳感器)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為實(shí)施例1壓力變送器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型核心電路的原理框圖。圖中的附圖標(biāo)記為1.法蘭面；2.接口端；3.螺紋；4.法蘭本體；5.殼體連接部； 6.密封槽；7.殼體緊定槽；8.透氣孔；9.開口槽；10.支架固定孔；11.傳感器；12.壓緊螺 母；13.信號(hào)處理單元；14.環(huán)氧樹脂；15.主電路連接導(dǎo)線；16.主殼體；17.后蓋；18.前 蓋；19.模塊化電路板；20.穿心電容；21.接線端子；22.過渡段；23.第一平臺(tái)；24.第二平臺(tái)。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。實(shí)施例1中壓力變送器的法蘭結(jié)構(gòu)如圖1至圖3所示。該法蘭包括中空的法蘭面1，其前側(cè)中部設(shè)凸出于法蘭面的環(huán)柱狀接口端2，接 口端2的內(nèi)部設(shè)螺紋3，外側(cè)相對(duì)設(shè)置平行的兩道開口槽9。法蘭面上設(shè)置至少三個(gè)支架固 定孔10，支架固定孔10內(nèi)設(shè)螺紋。法蘭面1的后側(cè)是中空的法蘭本體4，其外部設(shè)透氣孔 8、環(huán)形的殼體連接部5和環(huán)形密封槽6，密封槽6內(nèi)置0形密封圈。法蘭本體4外側(cè)的前端 設(shè)置殼體緊定槽7。法蘭本體4的內(nèi)壁上設(shè)靠近法蘭面1的第一平臺(tái)23和靠近法蘭本體4 后端的第二平臺(tái)，兩個(gè)平臺(tái)的表面均垂直于法蘭的軸線方向。接口端2與法蘭本體4之間 有一個(gè)過渡段22，其內(nèi)徑小于第一平臺(tái)23的內(nèi)徑，過渡段22的內(nèi)壁與第一平臺(tái)23之間設(shè) 過渡的斜面。本實(shí)施例中，0形密封圈可選用丁腈橡膠材質(zhì)。透氣孔實(shí)現(xiàn)傳感器參考值為大氣 壓；殼體緊定槽7用于整機(jī)裝配完成后，使用緊定螺絲將殼體固定于法蘭本體4上；接口端 2的內(nèi)部設(shè)螺紋3用于現(xiàn)場(chǎng)過程連接，可選用1/2NPT或其它現(xiàn)場(chǎng)需要的連接方式；開口槽9 主要為方便現(xiàn)場(chǎng)安裝設(shè)計(jì)；支架固定孔10用來將整個(gè)壓力變送器固定到現(xiàn)場(chǎng)支架上；殼體 連接部5是傳感器法蘭本體4與殼體的過程連接。圖4、5是本實(shí)施例中法蘭的應(yīng)用實(shí)例，即一體化式傳感器。圖4中，一個(gè)傳感器11(可采用陶瓷電容傳感器、擴(kuò)散硅或其它)裝在法蘭本體4 的內(nèi)部，其前端接于第一平臺(tái)23的表面，通過壓緊螺母12將其壓緊實(shí)現(xiàn)傳感器11的固定。 傳感器11引出信號(hào)線，將檢測(cè)到的信號(hào)輸出到信號(hào)處理單元13。信號(hào)處理單元13也是裝 在法蘭本體4的內(nèi)部，其前端接于第二平臺(tái)M的表面，其后端引出主電路連接導(dǎo)線15 ；主 電路連接導(dǎo)線15連接模塊化主電路板19上的插座，設(shè)計(jì)為方便的可拔插式。通過環(huán)氧樹 脂14將信號(hào)處理單元13灌封于法蘭本體4上，實(shí)現(xiàn)一體化的傳感器結(jié)構(gòu)。圖6中是在安裝壓力變送器輔助部件及殼體后的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可看出，壓力變送器由一體化的傳感器、殼體、及電路板組成，其中殼體由 主殼體16、前蓋18、后蓋17組成。一體化的傳感器經(jīng)殼體連接部5上設(shè)置的連接螺紋與殼 體裝配連接；DC24V電源經(jīng)接線端子后，通過穿芯電容20給模塊化主電路板19供電；傳感 器11信息也由主電路連接導(dǎo)線15接到模塊化主電路板19 ；在電子線路板部分采用模塊化 設(shè)計(jì)，將不同功能的電路設(shè)計(jì)成不同的模塊，并分別對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行環(huán)氧樹脂灌封。經(jīng)過灌 封的各個(gè)模塊焊接到主電路后，再進(jìn)行三防處理。應(yīng)用本實(shí)施例中一體化傳感器產(chǎn)品，將傳感器、信號(hào)處理單元及內(nèi)置的存儲(chǔ)器件 直接用環(huán)氧樹脂直接灌封為一整體。相比雙法蘭結(jié)構(gòu)的原壓力變送器，體積靈巧，安裝更方 便，并減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝附件，降低了現(xiàn)場(chǎng)安裝成本。另由于內(nèi)置了一個(gè)單獨(dú)的存儲(chǔ)器件，存 儲(chǔ)了和傳感器相關(guān)的所有數(shù)據(jù)。模塊化主電路板內(nèi)部也有一個(gè)存儲(chǔ)器件，保存了電子部件 相關(guān)的量程、阻尼、單位、工位號(hào)等信息。這樣對(duì)部件進(jìn)行更換后無需標(biāo)定，只需要對(duì)電子單 元進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置，即可滿足現(xiàn)場(chǎng)的使用要求。大大縮小維修時(shí)間，減少了維修的成本。同 時(shí)，由于電子部件和傳感器是互換的，也可以減少現(xiàn)場(chǎng)備品備件的數(shù)量，從而給現(xiàn)場(chǎng)客戶帶 來極大的便利性和經(jīng)濟(jì)效益。由于對(duì)各電子線路板部分均采用模塊化設(shè)計(jì)，再分別對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行環(huán)氧樹脂灌封后焊接到主電路后，再進(jìn)行三防處理。采用此種方式，所有的主要芯片均被環(huán)氧樹脂灌封 在塑料殼中，暴露的很少的焊接管腳也進(jìn)行了三防處理。一般性的碰撞、跌落根本不會(huì)影響 到主電路的正常工作，不僅有效降低了現(xiàn)場(chǎng)灰塵、水氣等可能對(duì)電路正常工作造成的影響， 而且大大提高了電路板的抗震性，提高了儀表的現(xiàn)場(chǎng)可靠性。最后，還需要注意的是，以上 列舉的僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有許多 變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形， 均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種具有一體化式傳感器的壓力變送器，包括殼體和設(shè)于殼體內(nèi)的模塊化主電路 板，其特征在于，該壓力變送器具有一個(gè)一體化式傳感器；所述一體化式傳感器包括一個(gè)具 有中空法蘭面的法蘭，法蘭面的前側(cè)中部設(shè)凸出于法蘭面的環(huán)柱狀接口端；法蘭面的后側(cè) 是中空的法蘭本體，一個(gè)傳感器安設(shè)于所述法蘭本體內(nèi)部的前端，傳感器引出信號(hào)線接至 信號(hào)處理單元；信號(hào)處理單元后端引出主電路連接導(dǎo)線并接至所述模塊化主電路板；用于 灌封的環(huán)氧樹脂將信號(hào)處理單元密封固定于法蘭本體內(nèi)部的后端；所述環(huán)柱狀接口端的內(nèi) 部設(shè)螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力變送器，其特征在于，所述法蘭本體的內(nèi)壁上設(shè)靠近法 蘭面的第一平臺(tái)和靠近法蘭本體后端的第二平臺(tái)，兩個(gè)平臺(tái)的表面均垂直于法蘭的軸線方 向；傳感器的前端接于第一平臺(tái)的表面，通過壓緊螺母壓緊并固定傳感器；信號(hào)處理單元 的前端接于第二平臺(tái)的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力變送器，其特征在于，所述環(huán)柱狀接口端內(nèi)部通孔表面 一直向法蘭主體后端延伸，直至與第一平臺(tái)相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力變送器，其特征在于，所述環(huán)柱狀接口端與法蘭本體之 間有一個(gè)過渡段，其內(nèi)徑小于第一平臺(tái)的內(nèi)徑，過渡段的內(nèi)壁與第一平臺(tái)之間設(shè)過渡的斜
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)中所述的壓力變送器，其特征在于，所述法蘭面上設(shè)置 至少三個(gè)支架固定孔，支架固定孔內(nèi)設(shè)螺紋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)中所述的壓力變送器，其特征在于，所述環(huán)柱狀接口端 的外側(cè)相對(duì)設(shè)置平行的兩道開口槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)中所述的壓力變送器，其特征在于，所述法蘭本體的前 端設(shè)置殼體緊定槽；所述法蘭本體上設(shè)置透氣孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)中所述的壓力變送器，其特征在于，所述法蘭本體外 部設(shè)殼體連接部，殼體連接部上設(shè)置螺紋；所述法蘭本體外部設(shè)環(huán)形的密封槽，密封槽內(nèi)置 0形密封圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)中所述的壓力變送器，其特征在于，所述環(huán)柱狀接口端 的外部或內(nèi)部設(shè)螺紋。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)中所述的壓力變送器，其特征在于，壓力變送器中各 電子線路板部分均采用模塊化結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及壓力現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表，旨在提供一種具有一體化式傳感器的壓力變送器。該壓力變送器具有一個(gè)一體化式傳感器；包括一個(gè)具有中空法蘭面的法蘭，法蘭面的前側(cè)中部設(shè)凸出于法蘭面的環(huán)柱狀接口端；法蘭面的后側(cè)是中空的法蘭本體，一個(gè)傳感器安設(shè)于所述法蘭本體內(nèi)部的前端，傳感器引出信號(hào)線接至信號(hào)處理單元；信號(hào)處理單元后端引出主電路連接導(dǎo)線并接至所述模塊化主電路板；用于灌封的環(huán)氧樹脂將信號(hào)處理單元密封固定于法蘭本體內(nèi)部的后端；環(huán)柱狀接口端的內(nèi)部設(shè)螺紋。該產(chǎn)品體積靈巧，安裝更方便，并減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝附件，降低了現(xiàn)場(chǎng)安裝成本。大大縮小維修時(shí)間、維修成本。可減少現(xiàn)場(chǎng)備件的數(shù)量，帶來極大的便利性和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G01L9/12GK201819764SQ20102027193
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者石培飛 申請(qǐng)人:浙江歐德利科技有限公司