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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于传感器,具体是一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器。
技术介绍
1、目前市面上差压(压力)传感器/变送器型号种类各式各样,但其采用的差压(压力)芯体原理主要有如下三种:
2、第一种为以美国制造商研发和生产的金属电容式压力(差压)变送器。其工作原理为:外界压差传递到内部的金属电容极板,当极板发生位移后即产生电容量的变化,将这种电容量的变化通过电子电路收集、放大软件补偿处理后,就得到压力信号的线性输出。
3、第二种为日本制造商研发和生产的单晶硅压力(差压)变送器。其工作原理为:外界压差传递到内部的单晶硅谐振梁,谐振梁在压力的作用下产生一对跟随压力变化的差动的频率信号,将这对差动的频率信号通过电子电路收集、放大和软件补偿处理后,就得到压力信号的线性输出。
4、第三种为德国、瑞士为代表的单晶硅电阻式压力(差压)变送器。其工作原理为:外界压差传递到内部的单晶硅全动态的压阻效应惠斯通电桥,惠斯通电桥在压力的作用下产生一个跟随压力变化的电压信号输出,将这个电压信号通过电子电路收集、放大和软件补偿处理后,就得到压力信号的线性输出。
5、第一种为电容式传感器,压力推动金属极板,从而改变电容大小,再转化为电信号输出。第二种为单晶硅谐振式传感器,压力使谐振梁产生一定振动的频率,再将频率转化为电信号输出。第三种为单晶硅压阻式传感器,压力使单晶硅电阻阻值发生变化,通过惠斯通电桥转化为微小电压信号输出。
6、目前国内引进的技术及仿制的芯体,精度均不高。如上世纪80年代就引
7、电容式、单晶硅式压力/差压传感器,最大的缺点是温度稳定性差,温度对其影响巨大。当温度超过150℃时,硅晶体逐渐失去半导体特性,从而失去测量功能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,以解决上述现有技术中提出的问题。
2、提供一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,包括:
3、高压感应室,所述高压感应室的一端设置有弹性膜片且另一端设置有高压侧隔离膜片,所述高压感应室的内部形成第一油腔并填充有硅油,所述弹性膜片远离第一油腔的一侧设置有桥臂;
4、低压感应室,所述低压感应室的一端设置有低压侧隔离膜片;
5、连接环,所述高压感应室以及低压感应室分别设置于连接环的两端,所述弹性膜片、低压感应室以及低压侧隔离膜片之间形成第二油腔并填充有硅油。
6、作为本专利技术进一步的方案:所述桥臂包括环形桥身以及条形桥身,所述条形桥身的两端与环形桥身固定连接,所述环形桥身与高压感应室固定连接。
7、作为本专利技术进一步的方案:所述条形桥身包括镀膜表面、若干应变电阻、光刻电路以及第一金丝焊盘,所述镀膜表面覆盖在若干应变电阻以及光刻电路上,若干所述应变电阻与第一金丝焊盘之间通过光刻电路电性连接。
8、作为本专利技术进一步的方案:所述条形桥身由两端向中间方向依次形成过渡段、弹性臂段以及桥墩段,若干所述应变电阻布置于弹性臂段上,所述桥墩段与高压弹性膜片固定连接。
9、作为本专利技术进一步的方案:所述应变电阻设置有四个,四个所述应变电阻分别布置于两个弹性臂段的端部。
10、作为本专利技术进一步的方案:所述弹性膜片与桥墩段焊接固定,所述弹性膜片与桥墩段的焊接部位设置有凸台,且凸台设置于弹性膜片远离桥墩段的一侧。
11、作为本专利技术进一步的方案:所述连接环上至少设置有一个出线端,所述出线端位于连接环的外侧设置有引线针,所述出线端位于连接环的内侧设置有第二金丝焊盘,所述引线针与第二金丝焊盘电性连接,所述第二金丝焊盘与第一金丝焊盘电性连接。
12、作为本专利技术进一步的方案:所述连接环的内侧设置有保护块,所述保护块与条形桥身异面垂直。
13、作为本专利技术进一步的方案:所述连接环内设置有充油孔,所述充油孔的一端与连接环外侧连通,且另一端贯穿保护块并与连接环内侧连通。
14、与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:
15、1、传感器内部的镀膜桥臂芯体和弹性膜片被两侧的第一油腔和第二油腔内的硅油所包覆,使得桥臂及弹性膜片均与被测流体隔离,能较好地保护桥臂和弹性膜片,便于封装,更利于检测带腐蚀性的流体。
16、2、高压侧隔离膜片及低压侧隔离膜片分别受压后,硅油向弹性膜片传导两侧压力,通过桥臂感应弹性膜片的形变程度进而感应压差,放大感应效果。由于硅油具有高温稳定性、电绝缘性以及稳定的化学性质,使得桥臂和弹性膜片始终处于稳定、安全的使用环境,受周围环境影响小,能够提高检测精度,提高传感器的使用寿命。
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1.一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述桥臂(4)包括环形桥身(41)以及条形桥身(42),所述条形桥身(42)的两端与环形桥身(41)固定连接,所述环形桥身(41)与高压感应室(1)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述条形桥身(42)包括镀膜表面(421)、若干应变电阻(422)、光刻电路(423)以及第一金丝焊盘(424),所述镀膜表面(421)覆盖在若干应变电阻(422)以及光刻电路(423)上,若干所述应变电阻(422)与第一金丝焊盘(424)之间通过光刻电路(423)电性连接。
4.根据权利要求2所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述条形桥身(42)由两端向中间方向依次形成过渡段(425)、弹性臂段(426)以及桥墩段(427),若干所述应变电阻(42)布置于弹性臂段(426)上,所述桥墩段(427)与高压弹性膜片
5.根据权利要求4所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述应变电阻(422)设置有四个,四个所述应变电阻(422)分别布置于两个弹性臂段(426)的端部。
6.根据权利要求4所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述弹性膜片(11)与桥墩段(427)焊接固定,所述弹性膜片(11)与桥墩段(427)的焊接部位设置有凸台(111),且凸台(111)设置于弹性膜片(11)远离桥墩段(427)的一侧。
7.根据权利要求3所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述连接环(3)上至少设置有一个出线端(31),所述出线端(31)位于连接环(3)的外侧设置有引线针(32),所述出线端(31)位于连接环(3)的内侧设置有第二金丝焊盘(33),所述引线针(32)与第二金丝焊盘(33)电性连接,所述第二金丝焊盘(33)与第一金丝焊盘(424)电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述连接环(3)的内侧设置有保护块(34),所述保护块(34)与条形桥身(42)异面垂直。
9.根据权利要求8所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述连接环(3)内设置有充油孔(35),所述充油孔(35)的一端与连接环(3)外侧连通,且另一端贯穿保护块(34)并与连接环(3)内侧连通。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述桥臂(4)包括环形桥身(41)以及条形桥身(42),所述条形桥身(42)的两端与环形桥身(41)固定连接,所述环形桥身(41)与高压感应室(1)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述条形桥身(42)包括镀膜表面(421)、若干应变电阻(422)、光刻电路(423)以及第一金丝焊盘(424),所述镀膜表面(421)覆盖在若干应变电阻(422)以及光刻电路(423)上,若干所述应变电阻(422)与第一金丝焊盘(424)之间通过光刻电路(423)电性连接。
4.根据权利要求2所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述条形桥身(42)由两端向中间方向依次形成过渡段(425)、弹性臂段(426)以及桥墩段(427),若干所述应变电阻(42)布置于弹性臂段(426)上,所述桥墩段(427)与高压弹性膜片(12)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种纳米薄膜电阻应变式介质隔离差压传感器及变送器,其特征在于,所述应变电阻(422)设置有四个,四个所述应...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐运军,雷卫武,徐冬苓,童志,昌正科,刘永年,张福海,王玉贵,范敏,柳金亮,
申请(专利权)人:松诺盟科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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