专利名称：一种无传压损耗的单向过压保护差压传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种差压测量装置，尤其是具备压力传递无损耗的单向过压保护差压传感器。
背景技术：
目前，公知的具有单向过压保护的差压传感器是由正腔外隔离膜片、正腔室、中心隔离膜片、负腔室、负腔外隔离膜片和差压信号发生器组成。当有超压发生时，中心隔离膜片向低压一侧移动的程度足以使高压一侧的外隔离膜片和腔室内壁重合，从而使得高压侧硅油全部赶入腔室内，无法向差压信号发生器进一步传递更高的压差值，最终避免超压传递到差压信号发生器上，实现了保护差压信号发生器的目的。但是这种带过压保护的硅差压传感器在正常压力范围内工作时，外隔离膜片和中心隔离膜片会发生微量位移，压差传递到差压信号发生器过程中部分压差在外隔离膜片的位移过程中被抵消，发生了压差损耗。这种压差损耗直接影响差压传感器的线性精度和温度补偿性能。
发明内容为了克服现有的带单向过压保护的差压传感器在正常压力范围内工作时发生压差损耗的不足，本实用新型提供一种无传压损耗的单向过压保护差压传感器。该单向过压保护差压传感器在正常压差范围内工作时外隔离膜片和中心隔离膜片不发生位移；当发生单向过压时外隔离膜片和中心隔离膜片发生位移并能有效地进行自我保护，避免由于单向过压引起的损坏。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在正腔室和负腔室的外侧均设置一个可传递压差的外隔离膜片，在正腔室和负腔室的内侧均设置一个中心隔离膜片，两个中心隔离膜片的外侧均各设置一个预紧的线性弹簧，两个中心隔离膜片的内侧上部设置一个差压信号发生器。差压信号发生器的正向测试端通过油路中充灌的正腔硅油与正侧外隔离膜片导通，差压信号发生器的负向测试端通过油路中充灌的负腔硅油与负侧外隔离膜片导通。在测量差压过程中，当压差在正常范围内时，由于线性弹簧预紧力的作用下，两个中心隔离膜片紧贴在传感器内侧而不发生位移，使得外隔离膜片也不发生位移，压差通过正、负外隔离膜片和硅油向内部的差压信号发生器传递，压差不损耗；当发生单向过压时， 受压侧的中心隔离膜片顶开线性弹簧向低压一侧移动，使高压一侧的外隔离膜片和腔室内壁重合，使得高压侧硅油全部赶入腔室内，无法向差压信号发生器进一步传递更高的压差值，最终避免过压传递到差压信号发生器上，有效地实现了无传压损耗和保护差压信号发生器的目的。本实用新型的有益效果是，这种差压传感器的设计方式在过压情况下能有效地保护差压信号发生器，在正常压差情况下不发生压差传递损耗，中心隔离移动膜片采用高弹性金属薄膜片，弹簧采用普通线性弹簧，结构简单。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构原理图。图2是实现正向过压保护的工作原理图。图3是实现负向过压保护的工作原理图。图中1.正腔外隔离膜片，2.正腔硅油，3.正腔线性弹簧，4.正腔室，5.正腔侧中心隔离膜片，6.负腔侧中心隔离膜片，7.负腔室，8.负腔线性弹簧，9.负腔硅油，10.负腔外隔离膜片，11.差压信号发生器。
具体实施方式
在图1中，正腔外隔离膜片(1)通过充灌的正腔硅油O)向差压信号发生器(11) 的正向测试端传递正侧压力；负腔外隔离膜片(10)通过充灌的负腔硅油(9)向差压信号发生器(11)的负向测试端传递负侧压力。在正腔室(4)和差压信号发生器(11)之间设置正腔侧中心隔离膜片(5)；在负腔室(7)和差压信号发生器(11)之间设置负腔侧中心隔离膜片(6)。正腔线性弹簧(3)将正腔侧中心隔离膜片(5)预压紧；负腔线性弹簧(8)将负腔侧中心隔离膜片(6)预压紧。通常分别设置正腔线性弹簧(3)和负腔线性弹簧(8)的预压紧力为1. 5倍的工作量程P，当压差-1. 5P < P1-P2 < 1. 5P时，正腔侧中心隔离膜片(5)和负腔侧中心隔离膜片(6)分别被正腔线性弹簧(3)和负腔线性弹簧(8)压紧至内壁而不发生位移，导致正腔外隔离膜片(1)和负腔外隔离膜片(10)也不发生位移，压差则通过正腔外隔离膜片(1)、负腔外隔离膜片(10)、正腔硅油(2)和负腔硅油(9)向内部的差压信号发生器(11)传递，压差不损耗。在图2所示的正向过压保护的实施例中，当正腔过压，压差P1_P2> 1.5P时，压差产生的推力超过负腔线性弹簧(8)对负腔侧中心隔离膜片(6)的预紧力，引起负腔侧中心隔离膜片(6)和正腔外隔离膜片⑴发生同向位移，并导致正腔外隔离膜片⑴和正腔室 ⑷内壁重合，同时负侧外隔离膜片(10)向外鼓出，从而使正腔硅油(2)全部赶入正腔室 (4)内，无法向差压信号发生器(11)进一步传递更高的压差值，最终达到正向过压保护的目的。在图3所示的负向过压保护的实施例中，当负腔过压，压差P2-P1 > 1.5P时，压差产生的推力超过正腔线性弹簧(3)对正腔侧中心隔离膜片(5)的预紧力，引起正腔侧中心隔离膜片(5)和负腔外隔离膜片(10)发生同向位移，并导致负腔外隔离膜片(10)和负腔室(7)内壁重合，同时正侧外隔离膜片(1)向外鼓出，从而使负腔硅油(9)全部赶入负腔室 (7)内，无法向差压信号发生器(11)进一步传递更高的压差值，最终达到负向过压保护的目的。
权利要求1. 一种无传压损耗的单向过压保护差压传感器，在正腔室和负腔室的外侧均设置一个可传递压差的外隔离膜片，在正腔室和负腔室的内侧均设置一个中心隔离膜片，两个中心隔离膜片的外侧均设置一个预紧的线性弹簧，两个中心隔离膜片的内侧上部设置一个差压信号发生器，其特征是差压信号发生器的正向测试端通过油路中充灌的正腔硅油与正侧外隔离膜片导通，差压信号发生器的负向测试端通过油路中充灌的负腔硅油与负侧外隔离膜片导通。
专利摘要一种无传压损耗的单向过压保护差压传感器。在正腔室和负腔室外侧各设置外隔离膜片，内侧各设置中心隔离膜片，两个中心隔离膜片的外侧各设置预紧的线性弹簧，内侧设置差压信号发生器。差压信号发生器通过硅油分别与正、负侧外隔离膜片导通。在测压过程中，当压差在正常范围内时，在线性弹簧预紧力作用下，中心隔离膜片紧贴内侧不发生位移，使得外隔离膜片也发生不位移，压差向差压信号发生器传递，不发生损耗；当发生单向过压时，中心隔离膜片顶开线性弹簧发生位移，使高压一侧的外隔离膜片和腔室内壁重合，使高压侧硅油全部赶入腔室内，阻断了过压传递通路，实现了无传压损耗并保护了差压信号发生器的目的。
文档编号G01L19/06GK202041345SQ20112007348
公开日2011年11月16日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者姚康, 张曙, 王徐坚, 郝正宏 申请人:上海洛丁森工业自动化设备有限公司