一种悬浮式差动电容传感器制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种悬浮式差动电容传感器，包括两个对称的半杯体部件，半杯体部件之间设有具有弹性的金属感压膜片；所述半杯体部件包括依次设置的金属底座、陶瓷圆板、波纹底座、波纹膜片和圆环；在每个金属底座内部中心设置所述陶瓷管，在金属底座与陶瓷管之间熔有玻璃体，玻璃体的表面形成球形电容极板，通过引线电极引出金属底座外，以便与外电路连接；所述玻璃体的表面被磨成凹球面形状；两个玻璃体的凹球面形状相对设置，形成腔体；腔体内充灌用于传递差压信号的硅油。本实用新型专利技术提出的悬浮式差动电容传感器，解决了传统的差动电容传感器其公共电极与传感器的金属外壳相连的问题，使之实现两者间的电气隔离，提高传感器的抗干扰能力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于自动化仪表传感器
，涉及一种电容传感器，尤其涉及一种悬浮式差动电容传感器。
技术介绍
传统的采用差动方式电容量变化测量压力的传感器其差动电容的公共电极通常与传感器的金属外壳相连，做成整机(变送器)后上述传感器金属外壳通常通过安装管道及支架与大地直接相连。其缺点是干扰信号会通过电源线和大地经外壳的方式串入传感器的信号处理电路，造成测量误差增大，通信不畅，零点漂移等问题，限制了上述传感器的应用范围。采用现有设计技术生产的差动电容结构的传感器难于满足在受干扰严重的用户现场实现高质量检测要求。有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的传感器，以便克服现有传感器存在的缺陷。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:提供一种悬浮式差动电容传感器，可提高传感器的抗干扰能力。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案:—种悬浮式差动电容传感器，所述传感器包括两个对称的半杯体部件，半杯体部件之间设有具有弹性的金属感压膜片；所述半杯体部件包括依次设置的金属底座、陶瓷圆板、波纹底座、波纹膜片和圆环；金属底座、陶瓷圆板、波纹底座依次焊接在一起，波纹底座、波纹膜片和圆环依次焊接在一起;在每个金属底座内部中心设置所述陶瓷管，在金属底座与陶瓷管之间熔有玻璃体，玻璃体的表面形成球形电容极板，通过引线电极引出金属底座外，以便与外电路连接；所述玻璃体的表面被磨成凹球面形状；两个玻璃体的凹球面形状相对设置，形成腔体；腔体内充灌用于传递差压信号的硅油；任何一个球形电容极板均能与中间的金属感压膜片构成一个独立的可变电容器，两侧的球形电容极板与中间的金属感压膜片构成可用于测量差压的差动电容传感器。作为本技术的一种优选方案，所述半杯体部件的截面呈圆形，金属感压膜片与半杯体部件的直径相同。作为本技术的一种优选方案，所述半杯体部件和金属感压膜片的圆周边焊接形成焊接环。作为本技术的一种优选方案，所述波纹膜片和圆环的圆周边焊接形成焊接环。本技术的有益效果在于:本技术提出的悬浮式差动电容传感器，解决了传统的差动电容传感器其公共电极与传感器的金属外壳相连的问题，使之实现两者间的电气隔离，提高传感器的抗干扰能力。并且其机械尺寸与传统的差动电容传感器相同，因此便于配套安装使用于常规变送器中，方便变送器提升性能。本技术可采用常规的机械加工的方式来实现，因此该项技术适合在国内外的传感器(变送器)生产制造企业中推广应用。在陶瓷与金属材料之间采用高温钎焊，有效地解决了非金属材料的密封焊接及金属与金属之间采用高温熔焊焊接密封问题；有效地解决了传感器密封与电气隔离的问题。本技术采用电容量变化的原理设计的悬浮结构的差动电容传感器来检测差压信号，其机械尺寸与安装使用方法与传统的差动电容传感器相同，具有兼容性好的特点。由于其公共电极可以与大地实现有效的隔离，特别适合于采用微处理器进行信号处理的智能变送器产品设计中应用。在此基础上制造的各种不同功能用途的变送器可广泛应用于化工、石油、冶金、电站等部门，用于测量液体、气体和蒸汽的压力、液位、差压、流量等热工基本参数，较传统的差动电容传感器具有更好的抗干扰性能。附图说明图1为本技术悬浮式差动电容传感器的结构示意图。具体实施方式以下结合附图详细说明本技术的优选实施例。实施例一请参阅图1，本技术揭示了一种悬浮式差动电容传感器(也可称其为悬浮式差动电容传感器膜盒)，所述悬浮式差动电容传感器包括两个完全对称的、截面为圆形、类似三明治结构(金属/陶瓷/金属)的半杯体部件26、27。半杯体部件26、27包括金属底座11、1、陶瓷圆板3、22、波纹底座2、23、波纹膜片9、17和圆环1、24 ;其中，波纹底座2、23波纹膜片9、17和圆环1、24采用高温熔焊技术，在上述零件的圆周边焊接形成焊接环(焊缝)25,28连成一体。在每个金属底座11、15—侧内部中心置有陶瓷管6、19，在金属底座11、15与陶瓷管6、19之间熔有玻璃体4、21，且表面被磨成凹球面形状。玻璃体4、21的表面采用真空镀膜工艺生成球形电容极板5、20，通过弓I线电极10、16引出金属底座11、15外，可与外电路连接。所述两个半杯体部件26、27 (金属/陶瓷/金属)中间夹着一片直径相同的、圆形弹性金属感压膜片7。在两个半杯体部件26、27及金属感压膜片7的圆周边采用高温熔焊工艺焊接形成焊接环(焊缝)13，连接形成一个内部有空隙的腔体，就是俗称的“差动电容传感器膜盒”。该“差动电容传感器膜盒”腔体内充灌用于传递差压信号的硅油8、18中任何一个球形电容极板5、20均可与中间的弹性金属感压膜片7构成一个独立的可变电容器，二侧的球形电容极板5、20与中间的金属感压膜片7构成可用于测量差压的差动电容传感器。本技术的基本工作原理是:当中间的金属感压膜片7在差压的作用下产生位移时，由以上结构形成的差动电容传感器其中一侧的电容量就会增大，而另一侧的电容量就会减少，其中金属底座11、15、陶瓷圆板3、22、波纹底座2、23三者之间采用专用的金属/陶瓷高温钎焊焊接工艺制造。其焊料12、14的配方专利技术人将另行申请专利公开。本技术传感器其引线电极10、16是一种空心的金属管，供差动电容传感器膜盒腔体内抽真空及灌充硅油使用，充灌完成后将开口端封堵。综上所述，本技术提出的悬浮式差动电容传感器，解决了传统的差动电容传感器其公共电极与传感器的金属外壳相连的问题，使之实现两者间的电气隔离，提高传感器的抗干扰能力。并且其机械尺寸与传统的差动电容传感器相同，因此便于配套安装使用于常规变送器中，方便变送器提升性能。本技术可采用常规的机械加工的方式来实现，因此该项技术适合在国内外的传感器(变送器)生产制造企业中推广应用。这里本技术的描述和应用是说明性的，并非想将本技术的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本技术的精神或本质特征的情况下，本技术可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本技术范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。权利要求1.一种悬浮式差动电容传感器，其特征在于，所述传感器包括两个对称的半杯体部件，半杯体部件之间设有具有弹性的金属感压膜片； 所述半杯体部件包括依次设置的金属底座、陶瓷圆板、波纹底座、波纹膜片和圆环；金属底座、陶瓷圆板、波纹底座依次焊接在一起，波纹底座、波纹膜片和圆环依次焊接在一起; 在每个金属底座内部中心设置所述陶瓷管，在金属底座与陶瓷管之间熔有玻璃体，玻璃体的表面形成球形电容极板，通过引线电极引出金属底座外，以便与外电路连接； 所述玻璃体的表面被磨成凹球面形状；两个玻璃体的凹球面形状相对设置，形成腔体；腔体内充灌用于传递差压信号的硅油； 任何一个球形电容极板均能与中间的金属感压膜片构成一个独立的可变电容器，两侧的球形电容极板与中间的金属感压膜片构成可用于测量差压的差动电容传感器。2.根据权利要求1所述的悬浮式差动电容传感器，其特征在于: 所述半杯体部件的截面呈圆形，金属感压膜片与半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬浮式差动电容传感器，其特征在于，所述传感器包括两个对称的半杯体部件，半杯体部件之间设有具有弹性的金属感压膜片；所述半杯体部件包括依次设置的金属底座、陶瓷圆板、波纹底座、波纹膜片和圆环；金属底座、陶瓷圆板、波纹底座依次焊接在一起，波纹底座、波纹膜片和圆环依次焊接在一起；在每个金属底座内部中心设置所述陶瓷管，在金属底座与陶瓷管之间熔有玻璃体，玻璃体的表面形成球形电容极板，通过引线电极引出金属底座外，以便与外电路连接；所述玻璃体的表面被磨成凹球面形状；两个玻璃体的凹球面形状相对设置，形成腔体；腔体内充灌用于传递差压信号的硅油；任何一个球形电容极板均能与中间的金属感压膜片构成一个独立的可变电容器，两侧的球形电容极板与中间的金属感压膜片构成可用于测量差压的差动电容传感器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞英伦，何炳方，
申请(专利权)人：上海劲飞特殊钢科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：