【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于传感器，尤其涉及一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表。
技术介绍
1、在大多数情况下压力传感器都包括可变形元件，其形变或运动由位移传感器测量并转换成代表压力值的电信号。在压力传感器中，这种形变元件或敏感元件是在压力引起的应变作用下能发生结构变化的机械装置，如波登管、波纹膜盒、膜盒、波纹管、桶形管以及其他施加压力时产生形变的器件。目前在指针式压力表中普遍采用波登管或波纹膜盒将压力转换为角度或位移变化，而在具有远传功能的压力变送器或传感器中普遍采用硅膜盒或车削出的金属膜盒等将压力变化转换为电容、电阻、磁阻、光强等的变化。利用硅膜盒等制作压力传感器时往往需要半导体制造工艺支撑，而利用车床车出的金属膜盒等制作压力传感器时需要超精密数字车床支撑，因此，利用这两类方式进行压力传感器制造的成本较高，不利于低成本压力测量场合的应用。此外，在许多行业应用中有国家法律法规或强制性规范要求本地指针显示压力值，如果采用硅膜盒等制作的压力传感器进行压力远程测量时还需通过一个三通接一个本地指针式压力表，无疑进一步增加应用成本。传统的波登管压力表中压力形变元件采用波登管，并通过杠杆和齿轮传动将压力变化转换成指针旋转，制作工艺要求较低，制作工艺成熟，制造成本低廉。目前已有一些利用波登管结合光纤、波登管结合霍尔传感器等进行压力传感的专利，但没有指针本地指示功能，且生产成本较高或体积较大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了解决压力传感器制造的成本较高的问题，而提出的一种具有电容式压力远传
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表，包括波登管，所述波登管的底部设置有引压接头，波登管的非固定端连接有拉杆，拉杆的另一端设置有调节螺栓，调节螺栓设置在第一连接构件内，第一连接构件上设置有副中心齿轮，第一连接构件上设置有扇形齿轮并为一体成型，扇形齿轮的一侧啮合有中心齿轮，第一连接构件转动设置在第二连接构件上，中心齿轮设置在第二连接构件上，第二连接构件安装在波登管内，波登管内设置有第一扇形固定冂字形电容极板、第二扇形固定冂字形电容极板和扇形转动冂字形电容极板，扇形转动冂字形电容极板的一侧与副中心齿轮啮合，第二连接构件上安装有电路板。
4、作为上述技术方案的进一步描述：
5、所述波登管非固定端通过连杆带动扇形齿轮转动。
6、作为上述技术方案的进一步描述：
7、所述副中心齿轮半径大于中心齿轮，保证指针旋转角度远大于扇形转动冂字形电容极板旋转角度。
8、作为上述技术方案的进一步描述：
9、所述扇形转动冂字形电容极板在转动过程中与第一扇形固定冂字形电容极板构成可变平行板电容c1，与第二扇形固定冂字形电容极板构成可变平行板电容c2。
10、作为上述技术方案的进一步描述：
11、所述第一扇形固定冂字形电容极板与第二扇形固定冂字形电容极板之间的电介质采用如压电陶瓷等高介电常数ε的电介质，用于增加电容传感器对压力变化的灵敏度。
12、作为上述技术方案的进一步描述：
13、所述可变平行板电容c1和可变平行板电容c2的两端分别接一个高频性能较好的电容c并联构成两个振荡电路，电容c的电容值较可变平行板电容c1和可变平行板电容c2处于一个数量级以上，用于提高电容测量的线性性能。
14、作为上述技术方案的进一步描述：
15、两个所述振荡电路振荡频率分别为f01和f02，f01、f02分别与成正比。f01和f02两个信号通过混频电路得到两者差频信号，且在c＞＞max{c1,c2}条件下有δf与成正比，即δf与δφ成线性关系，测出频差δf即可以测出δφ，也就测出压力大小。
16、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
17、1、本专利技术中，采用波登管作为换能元件，并通过齿轮传动将压力变化转换为角度变化，并通过相较于半导体压力传感器等，不需要半导体加工工艺或超精密金属加工工艺的技术支撑，可降低生产成本。
18、2、本专利技术中，将波登管的应变通过拉杆将波登管应变转换为扇形齿轮转动角度变化，扇形齿轮带动两个小齿轮转动，一个小齿轮带动指针转动进行压力指针指示，另外一个小齿轮带动两个可变电容器的扇形可动极板。本专利技术的优点是不需要半导体制造工艺支持、成本低，不存在粘贴等造成的应变传递和耐久性问题，不存在应变恢复问题等。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表，包括波登管(1)，其特征在于，所述波登管(1)的底部设置有引压接头(10)，波登管(1)的非固定端连接有拉杆(2)，拉杆(2)的另一端设置有调节螺栓(9)，调节螺栓(9)设置在第一连接构件内，第一连接构件上设置有副中心齿轮(7)，第一连接构件上设置有扇形齿轮(3)并为一体成型，扇形齿轮(3)的一侧啮合有中心齿轮(6)，第一连接构件转动设置在第二连接构件上，中心齿轮(6)设置在第二连接构件上，第二连接构件安装在波登管(1)内，波登管(1)内设置有第一扇形固定冂字形电容极板(4)、第二扇形固定冂字形电容极板(5)和扇形转动冂字形电容极板(8)，扇形转动冂字形电容极板(8)的一侧与副中心齿轮(7)啮合，第二连接构件上安装有电路板(11)。
2.根据权利要求1所述的一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表，其特征在于，所述波登管(1)非固定端通过连杆带动扇形齿轮(3)转动。
3.根据权利要求1所述的一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表，其特征在于，所述副中心齿轮(7)半径大于中心齿轮(6)，保证指针旋转角度远大于扇
4.根据权利要求1所述的一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表，其特征在于，所述扇形转动冂字形电容极板(8)在转动过程中与第一扇形固定冂字形电容极板(4)构成可变平行板电容C1，与第二扇形固定冂字形电容极板(5)构成可变平行板电容C2。
5.根据权利要求4所述的一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表，其特征在于，所述第一扇形固定冂字形电容极板(4)与第二扇形固定冂字形电容极板(5)之间的电介质采用如压电陶瓷等高介电常数ε的电介质，用于增加电容传感器对压力变化的灵敏度。
6.根据权利要求4所述的一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表，其特征在于，所述可变平行板电容C1和可变平行板电容C2的两端分别接一个高频性能较好的电容C并联构成两个振荡电路，电容C的电容值较可变平行板电容C1和可变平行板电容C2处于一个数量级以上，用于提高电容测量的线性性能。
7.根据权利要求6所述的一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表，其特征在于，两个所述振荡电路振荡频率分别为f01和f02，f01、f02分别与成正比，f01和f02两个信号通过混频电路得到两者差频信号，且在C＞＞max{C1,C2}条件下有Δf与成正比，即Δf与Δφ成线性关系，测出频差Δf即可以测出Δφ，也就测出压力大小。
...【技术特征摘要】
1.一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表，包括波登管(1)，其特征在于，所述波登管(1)的底部设置有引压接头(10)，波登管(1)的非固定端连接有拉杆(2)，拉杆(2)的另一端设置有调节螺栓(9)，调节螺栓(9)设置在第一连接构件内，第一连接构件上设置有副中心齿轮(7)，第一连接构件上设置有扇形齿轮(3)并为一体成型，扇形齿轮(3)的一侧啮合有中心齿轮(6)，第一连接构件转动设置在第二连接构件上，中心齿轮(6)设置在第二连接构件上，第二连接构件安装在波登管(1)内，波登管(1)内设置有第一扇形固定冂字形电容极板(4)、第二扇形固定冂字形电容极板(5)和扇形转动冂字形电容极板(8)，扇形转动冂字形电容极板(8)的一侧与副中心齿轮(7)啮合，第二连接构件上安装有电路板(11)。
2.根据权利要求1所述的一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表，其特征在于，所述波登管(1)非固定端通过连杆带动扇形齿轮(3)转动。
3.根据权利要求1所述的一种具有电容式压力远传功能的波登管压力表，其特征在于，所述副中心齿轮(7)半径大于中心齿轮(6)，保证指针旋转角度远大于扇形转动冂字形电容极板(8)旋转角度。
4.根据权利要求1所述的一种具有电容式压...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。