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改進的膜片張緊卡具的制作方法

文檔序號:6096497閱讀:416來源:國知局
專利名稱:改進的膜片張緊卡具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種膜片張緊卡具,特別是用于測量流體壓力的電容式差壓變送器測量敏感元件中心膜片的張緊卡具。
目前,國內(nèi)生產(chǎn)的電容式差壓變送器是從國外引進的生產(chǎn)技術(shù)。它采用完全密封的電容型敏感元件,直接感測壓力,以消除機械傳遞,減少沖擊和振動帶來的問題。這種敏感元件的工作原理是由剛性絕緣體構(gòu)成一個密封腔(稱為δ室),如附

圖1所示。過程壓力(被測壓力)通過一側(cè)或兩側(cè)的隔離膜片經(jīng)灌充液傳至δ室中的中心膜片。中心膜片是一個張緊的彈性元件,它由作用其上的兩側(cè)壓力差產(chǎn)生相應(yīng)的變型位移,其位移與壓差成正比,最大位移約為0.1mm。這個位移產(chǎn)生δ室兩側(cè)電容的變化,再由電路將差動電容變?yōu)閮删€制4~20mA的標準信號。由此可以看出中心膜片是最初始的也是最重要的測量敏感元件,它的各種性能對變送器的各項技術(shù)指標都有直接的影響。中低量程的變送器采用的是張緊膜片測量元件,其張緊的內(nèi)應(yīng)力均勻性、張緊度的大小和各傳感器的張緊一致性對于電容原理的壓力變送器是非常關(guān)鍵的?,F(xiàn)在使用的張緊卡具在使用過程中發(fā)現(xiàn)張緊的數(shù)據(jù)不斷漂移——即張緊的膜片在慢慢變松。經(jīng)分析,問題產(chǎn)生于張緊卡具的壓緊環(huán)上。為了在張緊過程中“咬住”膜片的邊緣部分,現(xiàn)在使用的壓緊環(huán)的端面上車了一條右旋阿基米德螺旋線(由普通車床自然形成的)。當兩壓緊環(huán)面對面將中心膜片邊緣夾住時就出現(xiàn)了問題從一方向上看,兩個面對面的阿基米德螺旋槽變成一左一右。如圖2。這樣在0°和180°相位附近兩螺線是重合的(即槽形峰對峰)。如圖3所示。而在90°和270°相位附近,兩條阿基米德線剛好差了180°相位(即槽形峰對谷,谷對峰),如圖4所示。因此,在0°和180°附近,中心膜片被上下環(huán)峰齒很好的“咬死”無法打滑。而在90°和270°附近,由于上下環(huán)齒峰對齒谷,因此中心膜片被壓成波紋狀,不能很好的夾緊,在張緊過程中會慢慢打滑,使膜片在不同方向上產(chǎn)生不同的張緊應(yīng)力。這種現(xiàn)象在壓緊環(huán)是新的時由于齒形較鋒利,所以打滑現(xiàn)象不明顯。而隨著壓緊環(huán)齒形的磨損,打滑現(xiàn)象愈加嚴重。操作者只能靠增加張緊壓力來達到同樣的積分電容讀數(shù),這就加劇了張緊應(yīng)力的不均勻性,使得彈性滯后增加,生產(chǎn)出的傳感器過載誤差增加,非線性誤差增加。
本發(fā)明的目的是制作一種改進的膜片張緊卡具,即針對上述存在的問題,對上下壓緊環(huán)上的齒紋進行重新設(shè)計,使中心膜片在張緊的過程時,沿園周各個方向上張緊度完全對稱,以克服現(xiàn)有卡具張緊應(yīng)力不均勻?qū)ΨQ的缺陷。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的由上下壓緊環(huán)對中心膜片邊緣形成在園周各方向完全一致的中心對稱的夾緊齒印花紋,從而實現(xiàn)被張緊的膜片具有均勻的內(nèi)應(yīng)力。使用本發(fā)明所提供的膜片張緊夾具生產(chǎn)傳感器,其過載誤差及非線性誤差一直穩(wěn)定,遠低于技術(shù)條件要求的標準。
以下結(jié)合附圖及一個實施例對本發(fā)明做更詳細的描述。
附圖1δ室結(jié)構(gòu)示意圖;附圖2阿基米德螺旋線兩個相對時的示意;附圖3原有技術(shù)中,在0°和180°位置時,上下環(huán)齒峰示意;附圖4原有技術(shù)中,在90°和270°位置時,上下環(huán)齒峰示意;
附圖5改進的膜片張緊卡具的齒印花紋;附圖6改進的膜片張緊卡具上壓環(huán)齒紋形狀;附圖7改進的膜片張緊卡具下壓環(huán)齒紋形狀。
附圖1中,(1)是電容固定極板,(2)是中心膜片,(3)是剛性絕緣體,(4)灌充油,(5)密封焊接環(huán),(6)隔離膜片,(7)是電信號引出導(dǎo)線。
附圖5、6、7提供的一個實施例是,下壓環(huán)的齒槽是同心環(huán),(如圖7所示),上壓環(huán)的齒槽是偏心輻射狀的直齒槽形,(如圖6所示)。上下壓環(huán)組成的齒槽即是各方向均勻夾緊齒印花紋,如圖5所示。由于這些齒印花紋均勻密布在被張緊膜片的邊緣上,而且每個夾緊點與膜片中心的聯(lián)線都是不重合的,因此徹底地消除了張緊過程中膜片打滑的可能性。經(jīng)數(shù)年使用,所生產(chǎn)的膜頭(傳感器)過壓精度一直保持在0.1%左右,遠低于技術(shù)指標規(guī)定的0.5%。
權(quán)利要求1一種改進的膜片張緊卡具,主要是由帶有齒槽紋的上下壓緊環(huán)組成,其特征在于上下壓緊環(huán)上的齒槽紋是對中心膜片邊緣形成完全一致的中心對稱的夾緊齒印花紋。
2如權(quán)利要求1所述的改進的膜片張緊卡具,其特征在于上下壓緊環(huán)的夾緊齒紋,一個是同心園環(huán)形齒槽,另一個是偏心輻射狀直齒槽。
專利摘要本實用新型提供一種改進的膜片張緊卡具,用于電容式差壓壓力變送器中心膜片的張緊工序。它主要是重新設(shè)計了上下壓環(huán)的齒槽形狀,使中心膜片在張緊的過程中,沿圓周各個方向上張緊度完全對稱,克服現(xiàn)有卡具張緊應(yīng)力不均勻?qū)ΨQ的缺點。
文檔編號G01L9/12GK2223489SQ9521352
公開日1996年3月27日 申請日期1995年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月21日
發(fā)明者王耀東 申請人:北京遠東儀表有限公司
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