专利名称：机电一体化密度变送器的制作方法
技术领域：
本发明属变送器领域，尤其涉及一种机电一体化密度变送器。
背景技术：
高压开关是电厂、变电站的重要设备之一，为了能够安全可靠地将电力送到国家 电网，必须确保高压开关等设备工作正常、可靠运行。为了保证高压开关正常工作，必须保 证高压开关保护气SF6的密度不低于某一数值，因此，需要对高压开关SF6气体的密度进行 实时监测，在SF6气体密度的测量上，传统的方法常采用指针式仪表，靠现场工作人员人工 读取数据，其缺点是测量准确度差，读数十分不便，并且可能会由于工作人员的疏忽，产生 错误的读数，同时也不便于测量数据的集中管理。如果发生泄露，密度没有降低到报警点， 工作人员就无法发现泄露，也不便于记录其泄露的时间及过程，严重时可能会造成严重的 生产事故。目前，市场上也出现了一些能够在线检测的电子式SF6气体密度变送器，但没有 当地指示，也不能输出报警和闭锁的接点信号，变送器的结构只采用螺纹与胶圈的连接方 式，没有采用特别的方法，变送器的密封性不能保证，而对高压开关检测仪表而言，变送器 的密封性又是致关重要的；在密度变送器中没有任何的抗电磁干扰的设计，而密度变送器 的使用现场是220KV或500KV超高压的环境，现场存在各种各样的电磁干扰和静电，现场环 境中的电磁干扰和静电能够通过变送器的壳体，直接作用到传感器，从而将传感器击坏。

发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种既能够当地指针指示、输出报 警、闭锁接点，又能够输出模拟电流信号、密封性好、绝缘性高、抗干扰性强的机电一体化密 度变送器。为达到上述目的，本发明是这样实现的一种机电一体化密度变送器，它包括压 力接口、弹簧管、传动连杆、配于传动连杆端部的传动齿轮、指针、压力传感器、电子线路板、 导压管、采样气室及压力传感器座；所述压力传感器置于传感器座之上；所述压力接口与 导压管的端口分别与采样气室相通；所述导压管的另一端口与压力传感器座相通；所述弹 簧管的一端与采样气室固定相通，其另一端与传动连杆的一端固定相接；所述传动连杆的 另一端经传动齿轮与指针的端部齿轮啮合；所述压力传感器的信号传输端口接电子线路板 的信号传输端口。作为一种优选方案，本发明所述电子线路板包括激励模块、放大器及V/I转换模 块；所述压力传感器的激励端接电子线路板的激励模块端口 ；所述压力传感器的输出端接 V/I转换模块的端口 ；所述压力传感器将压力接口待测气体的压力转换为电压信号，再传 输至V/I转换模块转换成电流信号；所述激励模块经放大器给压力传感器稳定的激励信号。作为另一种优选方案，本发明所述电子线路板还包括温度补偿电路，通过温度补偿电路将任意温度下的压力值补偿为20°C时的压力值(通常称为P20值)，并且一体化密度 变送器直接输出P20值；所述激励模块的端口经温度补偿电路与放大器的端口相接。进一步地，本发明在所述压力传感器座的底部设有小孔，所述导压管经所述小孔 与压力传感器的腔体相通。更进一步地，本发明所述电子线路板还包括抗干扰模块；所述抗干扰模块的端口 与V/I转换模块的端口相接。本发明密封性好，抗干扰性强，响应速度快，与现有技术相比，本发明的特点具体 表现在1、在指针式密度表内装有压力传感器、温度补偿电路、V/I转换电路、恒流电路、稳 压电路。使一体化密度变送器既能够当地指针指示、输出报警、闭锁接点，又能够输出模拟 电流信号，实现SF6气体密度的远传，大大地增加了变送器的功能。、在电子线路板上包含抗干扰电路的设计，提高变送器的电磁兼容及抗干扰能力。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。本发明的保护范围将不仅 局限于下列内容的表述。图1为本发明的整体结构示意图。图2为本发明一体化密度变送器电子线路框图。图3为本发明一体化密度变送器抗干扰模块的设计框图。图1中1为压力接口 ；2为弹簧管；3为传动连杆；4为传动齿轮；5为指针；6为压 力传感器；7为电子线路板；8为外壳；9为导压管；10为信号线接口 ；11为采样气室；12为 压力传感器座。
具体实施例方式如图所示，机电一体化密度变送器，它包括压力接口 1、弹簧管2、传动连杆3、配 于传动连杆3端部的传动齿轮4、指针5、压力传感器6、电子线路板7、导压管9、采样气室 11及压力传感器座12 ；所述压力传感器6置于传感器座12之上；所述压力接口 1与导压管 9的端口分别与采样气室11相通；所述导压管9的另一端口与压力传感器座12相通；所述 弹簧管2的一端与采样气室11固定相通，其另一端与传动连杆3的一端固定相接；所述传 动连杆3的另一端经传动齿轮4与指针5的端部齿轮啮合；所述压力传感器6的信号传输 端口接电子线路板7的信号传输端口。本发明所述电子线路板7包括激励模块、放大器及V/I转换模块；所述压力传感器 6的激励端接电子线路板7的激励模块端口 ；所述激励模块的端口接放大器的端口 ；所述压 力传感器6的输出端接V/I转换模块的端口 ；所述压力传感器6将压力接口 1待测气体的 压力转换为电压信号，再传输至V/I转换模块转换成电流信号；所述激励模块经放大器给 压力传感器6稳定的激励信号。本发明所述电子线路板7还可包括温度补偿电路；所述激励模块的端口经温度补 偿电路与放大器的端口相接。本发明在所述压力传感器座12的底部设有小孔，所述导压管9经所述小孔与压力 传感器6的腔体相通。
参见图1所示，在具体制作时，本发明包括压力接口 1、弹簧管2、传动连杆3、传 动齿轮4、指针5、压力传感器6、电子线路板7、外壳8、导压管9、信号线接口 10、采样气室 11及压力传感器座12。本发明电子线路板7包括恒流电路、稳压电路、V/I转换模块、温度 补偿电路及抗干扰电路(参见图2及图3);本发明压力接口 1与导压管9、采样气室11相连 接SF6气体通过压力接口 1被引入采样气室11内，通过导压管9将气体压力信号一路传送 到弹簧管2中，弹簧管受到压力带动传动连杆3和传动齿轮4运动从而带动指针5运动 ’导 压管传送另一路压力信号到压力传感器6。本发明所述压力传感器6的激励端与电子线路板7相连接，压力传感器的输出端 通过信号线与电子线路板上的V/I转换电路的输入端相连接。本发明所述压力传感器6将 压力接口 1的待测气体的压力转换为电压信号，再传输至V/I转换模块转换成电流信号。本发明所述压力传感器6通过焊接的方式与压力传感器座12的腔体部分相连接； 所述温度补偿网络连接在电子线路板7上用于对气体温度进行补偿。本发明所述恒流电路、稳压电路连接在电子线路板7上用于通过运算放大器给压 力传感器6 —个稳定的激励信号。本发明所述抗干扰模块连接在电子线路板7上。本发明所述抗干扰模块的端口与 V/I转换模块的端口相接。本发明所述电子线路板7通过焊接的方式与指针式密度表的外壳8相连接，电子 线路板7通过导线与信号线接口 11相连接。本发明所述导压管一端通过焊接的方式与指针式密度表的气体采样气室11相连 接，另一端通过焊接的方式与压力传感器座12相连接。在本发明壳体内装有压力传感器，包含温度补偿网络、V/I转换模块、恒流电路、稳 压电路。既能够当地指针指示、输出报警、闭锁接点，又能够输出模拟电流信号，实现SF6气 体密度的远传。本发明在所述在电子线路板上包含抗干扰电路的设计，提高变送器的电磁兼容及 抗干扰能力。可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本 发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行 修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之 内。
权利要求
1.一种机电一体化密度变送器，其特征在于，包括压力接口(1)、弹簧管(2)、传动连 杆(3)、配于传动连杆(3)端部的传动齿轮(4)、指针(5)、压力传感器(6)、电子线路板(7)、 导压管(9)、采样气室(11)及压力传感器座(12)；所述压力传感器(6)置于传感器座(12) 之上；所述压力接口(1)与导压管(9)的端口分别与采样气室(11)相通；所述导压管(9)的 另一端口与压力传感器座(12)相通；所述弹簧管(2)的一端与采样气室(11)固定相通，其 另一端与传动连杆(3)的一端固定相接；所述传动连杆(3)的另一端经传动齿轮(4)与指针(5)的端部齿轮啮合；所述压力传感器(6)的信号传输端口接电子线路板(7)的信号传输端□。
2.根据权利要求1所述的机电一体化密度变送器，其特征在于所述电子线路板(7)包 括激励模块、放大器及V/I转换模块；所述压力传感器(6)的激励端接电子线路板(7)的激 励模块端口 ；所述压力传感器(6)的输出端接V/I转换模块的端口 ；所述压力传感器(6)将 压力接口( 1)待测气体的压力转换为电压信号，再传输至V/I转换模块转换成电流信号；所 述激励模块经放大器给压力传感器(6 )稳定的激励信号。
3.根据权利要求2所述的机电一体化密度变送器，其特征在于所述电子线路板(7)还 包括温度补偿电路；所述激励模块的端口经温度补偿电路与放大器的端口相接。
4.根据权利要求3所述的机电一体化密度变送器，其特征在于在所述压力传感器座 (12)的底部设有小孔，所述导压管(9)经所述小孔与压力传感器(6)的腔体相通。
5.根据权利要求4所述的机电一体化密度变送器，其特征在于所述电子线路板(7)还 包括抗干扰模块；所述抗干扰模块的端口与V/I转换模块的端口相接。
全文摘要
本发明属变送器领域，尤其涉及机电一体化密度变送器，它包括压力接口(1)、弹簧管(2)、传动连杆(3)、传动齿轮(4)、指针(5)、压力传感器(6)、电子线路板(7)、导压管(9)、采样气室(11)及压力传感器座(12)；压力接口(1)与导压管(9)的端口分别与采样气室(11)相通；导压管(9)的另一端口与压力传感器座(12)相通；弹簧管(2)的一端与采样气室(11)固定相通，其另一端与传动连杆(3)的一端固定相接；压力传感器(6)的信号传输端口接电子线路板(7)的信号传输端口。本发明既能够当地指针指示、输出报警、闭锁接点，又能够输出模拟电流信号、密封性好、绝缘性高、抗干扰性强。
文档编号G01N9/26GK102081027SQ20101059291
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者何方, 刘丽红, 张卫, 徐洪, 李振波, 李超, 申安安 申请人:沈阳仪表科学研究院