專利名稱：一種帶矩形應(yīng)力槽的壓力變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種壓力變送器，尤其是涉及一種帶矩形應(yīng)力槽的壓力變送器。
背景技術(shù)：
壓力變送器由彈性元件、測量電路和過程連接件三部分組成。彈性元件與被測元 件通過螺紋連接后，還需要施加適當(dāng)大小的預(yù)緊力才能將兩者緊固，每次施加預(yù)緊力時都 會對彈性元件產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力，稱為預(yù)緊應(yīng)力；同時，又由于彈性元件與過程連接件之間 是通過焊接相連，焊接應(yīng)力與預(yù)緊應(yīng)力將同時影響應(yīng)變區(qū)，應(yīng)變區(qū)由于受應(yīng)力的影響，測得 的零點(diǎn)與卸載后測得的零點(diǎn)不重合，即壓力變送器產(chǎn)生零點(diǎn)漂移，導(dǎo)致壓力變送器在測試 時，發(fā)生精度線性平移，與標(biāo)準(zhǔn)精度線性形成偏差(一般稱為精度偏差)，精度降低。彈性元 件在發(fā)生變形時，相應(yīng)的變形往往不能立即完成，而是在一個時間段內(nèi)逐漸完成，這種現(xiàn)象 稱為彈性后效。預(yù)緊應(yīng)力、焊接應(yīng)力、精度偏差和彈性后效的存在對整個測量的精度將產(chǎn)生很不 利的影響。目前，硅應(yīng)變片式傳感器是使用較多的一種壓力變送器，但其也沒能有效地解決 預(yù)緊應(yīng)力、焊接應(yīng)力、精度偏差和彈性后效對測量精度造成的誤差，測量精度仍較低，穩(wěn)定 性也差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制造成 本低，測量精度高，穩(wěn)定性好的帶矩形應(yīng)力槽的壓力變送器。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的其包括彈性元件、測量電路和過 程連接件，所述測量電路設(shè)于線路板上，過程連接件包括金屬外管、赫斯曼連接器和四芯電 纜，金屬外管一側(cè)和彈性元件連接，另一側(cè)和赫斯曼連接器一側(cè)連接，赫斯曼(Hirschmarm) 連接器另一側(cè)和四芯電纜連接，線路板設(shè)于金屬外管內(nèi)，彈性元件內(nèi)部與阻尼器相連，彈性 元件上貼有一層氟橡膠密封圈，所述彈性元件為筒形彈性元件，彈性元件周向設(shè)有至少三 個斷面為矩形的應(yīng)力槽(以下簡稱矩形應(yīng)力槽)。矩形應(yīng)力槽宜設(shè)于彈性元件上被金屬外管包裹的部分或彈性元件與金屬外管的 連接處。不同的矩形應(yīng)力槽在筒形彈性元件周向隨機(jī)分布。矩形應(yīng)力槽寬度宜為廣5mm，深度宜為廣7mm。本實(shí)用新型采用矩形應(yīng)力槽，其作用表現(xiàn)為三個方面第一，彈性元件與過程連接 件之間存在焊接應(yīng)力，但在矩形應(yīng)力槽的作用下，彈性元件上的焊接應(yīng)力趨于零；第二，通 過施加預(yù)緊力將彈性元件與被測元件兩者緊固時，彈性元件上的預(yù)緊應(yīng)力在矩形應(yīng)力槽內(nèi) 逐漸減少至零，有利于消除預(yù)緊應(yīng)力對測試造成的誤差；第三，由于矩形應(yīng)力槽物理結(jié)構(gòu)的 特殊性，使得在施加預(yù)緊力的同時，矩形應(yīng)力槽位置處產(chǎn)生了一個應(yīng)力谷底，從而有利于加 強(qiáng)彈性元件的抗變形能力與穩(wěn)定性，減小彈性元件的精度偏差和降低彈性后效現(xiàn)象對測量 精度造成的誤差，提高測量精度。[0009]矩形應(yīng)力槽能夠降低裝配時的應(yīng)力集中、精度偏差和彈性后效，降低幅度可以達(dá) 90%,降低幅度與矩形應(yīng)力槽的寬度、深度及數(shù)量有關(guān)，一般來說，數(shù)量越多，作用效果越明
Mo本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，測量精度高，穩(wěn)定性好。
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示實(shí)施例彈性元件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1所示實(shí)施例與被測元件裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。參照圖1，本實(shí)施例包括彈性元件1、測量電路和過程連接件，所述測量電路設(shè)于 線路板6上，過程連接件包括金屬外管3、赫斯曼連接器4和四芯電纜5，金屬外管3 —側(cè)和 彈性元件1連接，另一側(cè)和赫斯曼連接器4 一側(cè)連接，赫斯曼連接器4另一側(cè)和四芯電纜5 連接，線路板6設(shè)于金屬外管3內(nèi)，彈性元件1內(nèi)部與阻尼器9相連，彈性元件1上貼有一層 氟橡膠密封圈2，所述彈性元件1為筒形彈性元件，彈性元件1周向設(shè)有矩形應(yīng)力槽I 7-1、 矩形應(yīng)力槽II 7-2、矩形應(yīng)力槽III 7-3，矩形應(yīng)力槽I 7-1、矩形應(yīng)力槽II 7-2設(shè)于彈性元件 1上被金屬外管3包裹的部分，矩形應(yīng)力槽III 7-3設(shè)于彈性元件1和金屬外管3的連接處， 即金屬外管1的邊緣外側(cè)。所述矩形應(yīng)力槽I 7-1寬為3. 8mm，深為6. 5mm，矩形應(yīng)力槽I II 7-2寬為1mm，深 為4. 5mm，矩形應(yīng)力槽III 7-3寬為1mm，深為1. 5mm。測試之前，通過施加預(yù)緊力將彈性元件1與被測元件10兩者緊固，彈性元件1上 的預(yù)緊應(yīng)力在各矩形應(yīng)力槽內(nèi)逐漸減少至零，使得彈性元件1上應(yīng)變區(qū)沒有應(yīng)力干擾；將 硅應(yīng)變片粘在彈性元件1的應(yīng)變區(qū)上時，由于各矩形應(yīng)力槽處產(chǎn)生的應(yīng)力低谷，能有效消 除作用在彈性元件1上的壓力對彈性元件應(yīng)變區(qū)的影響；當(dāng)彈性元件1加載時，由于各矩形 應(yīng)力槽的作用，加載時測得的精度曲線與未加載時的精度曲線基本重合；當(dāng)彈性元件1變 形時，矩形應(yīng)力槽加強(qiáng)了彈性元件的抗變形能力與穩(wěn)定性，使彈性元件的應(yīng)變和應(yīng)力變化 一致，沒有滯后效應(yīng)，從而有效地消除精度偏差和彈性后效對測量造成的誤差。本實(shí)施例所述帶矩形應(yīng)力槽的壓力變送器的技術(shù)指標(biāo)如下量程5，10，18，40， 60，100，160，200，300，500，1000,1500bar ；輸出信號 Omv/v 10mv/v，4-20mA ；供電電壓 5 15VDC;精度(非線性、滯后、重復(fù)性)0. l%span，0. 25% span, 0.5% span ；零點(diǎn)溫度漂移 0. 02% span/°C ；靈敏度溫度漂移0. 02% span/°C ；工作溫度-4(Tl2(TC ；溫度補(bǔ)償_2(T85°C。
權(quán)利要求一種帶矩形應(yīng)力槽的壓力變送器，包括彈性元件、測量電路和過程連接件，所述測量電路設(shè)于線路板上，過程連接件包括金屬外管、赫斯曼連接器和四芯電纜，金屬外管一側(cè)和彈性元件連接，另一側(cè)和赫斯曼連接器一側(cè)連接，赫斯曼連接器另一側(cè)和四芯電纜連接，線路板設(shè)于金屬外管內(nèi)，彈性元件內(nèi)部與阻尼器相連，彈性元件上貼有一層氟橡膠密封圈，其特征在于，所述彈性元件為筒形彈性元件，彈性元件周向設(shè)有至少三個斷面為矩形的應(yīng)力槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的帶矩形應(yīng)力槽的壓力變送器，其特征在于，矩形應(yīng)力槽設(shè) 于彈性元件上被金屬外管包裹的部分或彈性元件與金屬外管的連接處。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的帶矩形應(yīng)力槽的壓力變送器，其特征在于，矩形應(yīng)力槽 寬度為廣5mm，深度為廣7mm。
專利摘要一種帶矩形應(yīng)力槽的壓力變送器，其包括彈性元件、測量電路和過程連接件，所述測量電路設(shè)于線路板上，過程連接件包括金屬外管、赫斯曼連接器和四芯電纜，金屬外管一側(cè)和彈性元件連接，另一側(cè)和赫斯曼連接器一側(cè)連接，赫斯曼連接器另一側(cè)和四芯電纜連接，線路板設(shè)于金屬外管內(nèi)，彈性元件內(nèi)部與阻尼器相連，彈性元件上貼有一層氟橡膠密封圈，所述彈性元件為筒形彈性元件，彈性元件周向設(shè)有至少三個斷面為矩形的應(yīng)力槽。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，測量精度高，穩(wěn)定性好。
文檔編號G01L19/00GK201731968SQ20102027873
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者嚴(yán)偉, 曾廣勝, 陳旭財 申請人:陳旭財