一种高可靠性压力变送器的制作方法

1.本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种高可靠性压力变送器。


背景技术：

2.现有的压力变送器一般都是直接将待测物体压到压电晶体上，例如管道压力表；而在测量液体压力时，由于好多液体具有腐蚀性，直接与压电晶体相接触，将损伤压电晶体，导致测量不准确；为此，人们一般设置一个中间载体，以避免损伤压电晶体，例如电子体重秤，人们站在中间载体上，由中间载体将所受压力传送至压电晶体上，由压电晶体测出压力值；
3.但通过对现有技术研究，发现现有压力变送器的中间载体很不稳定，导致检测值不断跳动，测量不准确；同时缺少保护装置，一旦液体压力超出测量范围很容易损坏传感器，严重的话还会造成安全问题；因此，我们急需发明一种高可靠性的液体用压力变送器来解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供一种高可靠性压力变送器，其底座内部圆周分布有5个贯穿活塞腔，5个活塞分别安装在5个活塞腔内，微处理器将5个压电晶体a的压力值取平均值后按照比例与压电晶体b的压力值相比较，如果二者误差在设定范围内，取二者平均值为最终待测管路的液体压力值，从而保证了测量的稳定可靠性，有效避免测量时的大误差情况；活塞上开设有贯穿的通孔，通孔与上活塞和上盖形成的空腔相连通，当待测管路压力过大时，液压油通过溢流阀流出，保护了装置的安全，避免了摇杆被进一步顶起，同时摇杆的下压杆和上升杆通过伸缩保护缸铰接在一起，当压力值超出测量范围，伸缩保护缸被压缩，避免了摇杆被折断的风险。
5.本发明所使用的技术方案是：一种高可靠性压力变送器，包括：底座、下盖、活塞、压电晶体a、压盖、伸缩杆、弹簧、上盖、上活塞、摇杆、压电晶体b和微处理器；
6.所述下盖固定安装在底座下部，下盖内部为空腔，底部设置有管路接口，管路接口与待测试管路相连接，测试管路内的液体通过管路接口流入下盖内部的空腔中；所述底座内部圆周分布有5个贯穿活塞腔，5个活塞分别安装在5个活塞腔内；所述活塞的顶出杆为两截结构，两截顶出杆之间通过压电晶体a相连接，压电晶体a与微处理器电性连接；
7.所述活塞顶出杆的顶部与压盖的底部相连接；所述压盖上部圆周分布有5个伸缩杆，每个伸缩杆上均套设有弹簧，伸缩杆顶部与上盖的底部相连接；所述上盖上设置有上活塞，上活塞和上盖形成的空腔内填满不可压缩的液压油；所述上活塞上部与摇杆的一端相铰接；摇杆靠近另一端的地方铰接在底座的支撑杆上，摇杆的另一端压在压电晶体b上，压电晶体b与微处理器电性连接；
8.下盖内部空腔中的液体将活塞顶出，活塞两截顶出杆之间的压电晶体a将受压显示一个压力值；活塞将压盖顶起，压盖通过伸缩杆和弹簧将上盖和上活塞一起顶起，上活塞
带动摇杆旋转压到压电晶体b上，压电晶体b将受压显示一个压力值；所述微处理器将5个压电晶体a的压力值取平均值后按照比例与压电晶体b的压力值相比较，如果二者误差在设定范围内，取二者平均值为最终待测管路的液体压力值。
9.进一步的，所述上活塞上开设有贯穿的通孔，通孔上部安装有溢流阀。
10.进一步的，所述支撑杆固定安装在底座侧面，支撑杆侧面设置有平台，用以安装压电晶体b和微处理器。
11.进一步的，所述上盖底部设置有阻尼器。
12.进一步的，所述摇杆包括：下压杆、上升杆、伸缩保护缸和泄压阀；
13.所述下压杆和上升杆通过伸缩保护缸铰接在一起，在正常压力范围内伸缩保护缸不会被压缩，下压杆和上升杆之间不会发生相对转动，所述下压杆另一端压在压电晶体b上，下压杆中部铰接在支撑杆上，上升杆另一端铰接在上活塞上；所述泄压阀安装在伸缩保护缸上。
14.进一步的，所述压电晶体b共有5个，五个压电晶体b摞在一起。
15.由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：
16.(1)本发明的底座内部圆周分布有5个贯穿活塞腔，5个活塞分别安装在5个活塞腔内，下盖内部空腔中的液体将塞顶出，活塞两截顶出杆之间的压电晶体a将受压显示一个压力值，微处理器将5个压电晶体a的压力值取平均值后按照比例与压电晶体b的压力值相比较，如果二者误差在设定范围内，取二者平均值为最终待测管路的液体压力值，从而保证了测量的稳定可靠性，有效避免测量时的大误差情况；
17.(2)本发明活塞上开设有贯穿的通孔，通孔与上活塞和上盖形成的空腔相连通，当待测管路压力过大时，液压油通过溢流阀流出，保护了装置的安全，避免了摇杆被进一步顶起，同时摇杆的下压杆和上升杆通过伸缩保护缸铰接在一起，当压力值超出测量范围，伸缩保护缸被压缩，避免了摇杆被折断的风险；
18.(3)本发明上盖底部设置有阻尼器，当待测管路压力波动过大时，阻尼器会减缓波动影响，从而保护压盖上部的伸缩杆和弹簧；
19.(4)本发明压电晶体b共有5个，五个压电晶体b摞在一起，当其中一个压电晶体b意外损坏后，其他4个作为备用件，直接将其中一个与微处理器相连接即可使用，避免了因压电晶体b意外损坏对检测工作的影响。
附图说明
20.图1为本发明的整体结构示意图。
21.图2为本发明另一角度的整体结构示意图。
22.图3为本发明下盖的结构示意图。
23.图4为本发明底座的结构示意图。
24.图5为本发明活塞的结构示意图。
25.图6为本发明上盖的结构示意图。
26.图7为本发明隐藏下盖后的结构示意图。
27.图8为本发明图7中a处的局部放大示意图。
28.附图标号：1－底座、2－下盖、3－活塞、4－压电晶体a、5－压盖、6－伸缩杆、7－弹
簧、8－上盖、9－上活塞、10－溢流阀、11－摇杆、12－压电晶体b、13－微处理器、101－支撑杆、102－活塞腔、201－管路接口、801－阻尼器、1101－下压杆、1102－上升杆、1103－伸缩保护缸、1104－泄压阀。
具体实施方式
29.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
30.实施例，如图1-8所示，一种高可靠性压力变送器，包括：底座1、下盖2、活塞3、压电晶体a4、压盖5、伸缩杆6、弹簧7、上盖8、上活塞9、摇杆11、压电晶体b12和微处理器13；
31.下盖2固定安装在底座1下部，下盖2内部为空腔，底部设置有管路接口201，底座1内部圆周分布有5个贯穿活塞腔102，5个活塞3分别安装在5个活塞腔102内；活塞3的顶出杆为两截结构，两截顶出杆之间通过压电晶体a4相连接，压电晶体a4与微处理器13电性连接；
32.活塞3顶出杆的顶部与压盖5的底部相连接；压盖5上部圆周分布有5个伸缩杆6，每个伸缩杆6上均套设有弹簧7，伸缩杆6顶部与上盖8的底部相连接；上盖8上设置有上活塞9，上活塞9和上盖8形成的空腔内填满不可压缩的液压油；上活塞9上部与摇杆11的一端相铰接；摇杆11靠近另一端的地方铰接在底座1的支撑杆101上，摇杆11的另一端压在压电晶体b12上，压电晶体b12与微处理器13电性连接；支撑杆101固定安装在底座1侧面，支撑杆101侧面设置有平台，用以安装压电晶体b12和微处理器13；
33.管路接口201与待测试管路相连接，测试管路内的液体通过管路接口201流入下盖2内部的空腔中；下盖2内部空腔中的液体将活塞3顶出，活塞3两截顶出杆之间的压电晶体a4将受压显示一个压力值；活塞3将压盖5顶起，压盖5通过伸缩杆6和弹簧7将上盖8和上活塞9一起顶起，上活塞9带动摇杆11旋转压到压电晶体b12上，压电晶体b12将受压显示一个压力值；微处理器13将5个压电晶体a4的压力值取平均值后按照比例(该比例根据摇杆11实际的杠杆比例确定，可根据实际需要来调节)与压电晶体b12的压力值相比较，如果二者误差在设定范围内，取二者平均值为最终待测管路的液体压力值；当5个压电晶体a4中的每个压力值中明显与其他压力值不同时或者测量值为0时，微处理器13可以判定该压电晶体a4已损坏，则在计算平均值时去掉该压电晶体a4，以保证测量的准确性；压电晶体b12共有5个，五个压电晶体b12摞在一起，当其中一个压电晶体b12意外损坏后，其他4个作为备用件，直接将其中一个与微处理器13相连接即可使用，避免了因压电晶体b12意外损坏对检测工作的影响，压电晶体可以采用与电子体重秤相同的非中心对称晶体。
34.本发明实施例的一个可选实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，上活塞9上开设有贯穿的通孔，通孔上部安装有溢流阀10，当待测管路压力过大时，液压油通过溢流阀10流出，保护了装置的安全，避免了摇杆11被进一步顶起；上盖8底部设置有阻尼器801，当待测管路压力波动过大时，阻尼器801会减缓波动影响，从而保护压盖5上部的伸缩杆6和弹簧7。
35.本发明实施例的一个可选实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，摇杆11包括：下压杆1101、上升杆1102、伸缩保护缸1103和泄压阀1104；
36.下压杆1101和上升杆1102通过伸缩保护缸1103铰接在一起，在正常压力范围内伸缩保护缸1103不会被压缩，下压杆1101和上升杆1102之间不会发生相对转动，下压杆1101另一端压在压电晶体b12上，下压杆1101中部铰接在支撑杆101上，上升杆1102另一端铰接
在上活塞9上；泄压阀1104安装在伸缩保护缸1103上；当压力值超出测量范围，伸缩保护缸1103被压缩，其缸内的压力通过泄压阀1104泄出，上升杆1102围绕与下压杆1101的铰接处转动，避免了摇杆11被折断的风险。
37.在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。