今天為大家介紹一項國家發明授權專利——隔膜壓力變送器。該專利由云南科威液態金屬谷研發有限公司申請，并于2018年1月5日獲得授權公告。

內容說明

本發明涉及工業自動化儀表技術領域，尤其涉及一種隔膜壓力變送器。

發明背景

工業自動化控制所使用變送器，傳送檢測液體工作變量，如壓力、液位、溫度、流量、比重等，用于監測、控制工藝過程的操作。

隔膜壓力變送器是一種在工業領域測量流體壓力的自動化儀表，它主要由測壓探頭、毛細管、填充液和壓力變送頭組成，測壓探頭的一端設置有彈性金屬膜片，彈性金屬膜片與測壓探頭之間形成密閉腔體；測壓探頭上具有用于向密閉腔體內灌裝填充液的灌裝口；毛細管的一端與密閉腔體連通，毛細管的另一端連接壓力變送頭；填充液（如硅油、氟油等）通過灌裝口灌入密閉腔體內，當密閉腔體和毛細管被灌滿時，將灌裝口堵住即可。使用時，使被測介質與彈性金屬膜片接觸，流體作用于彈性金屬膜片，使彈性金屬膜片受壓發生變形，根據帕斯卡定律，密閉容器內流體的部分壓力發生變化，將大小不變地向各個方向傳遞，而毛細管和測壓探頭上的密閉腔體相互連通并處于密閉狀態，因此當彈性金屬膜片發生變形時，作用于彈性金屬膜片的流體壓力就會通過毛細管內的填充液傳遞到壓力變送頭，壓力變送頭將檢測到的壓力轉換成標準的電信號并對其進行顯示，這樣就實現了對流體壓力的測量。

現有的隔膜壓力變送器存在如下不足：當被測介質的溫度過高或發生劇烈升降溫變化時，填充液由于熱脹冷縮的性質會發生體積上的較大變化，而填充液體積變化會導致產生內壓力，這個力會作用在壓力變送器的感壓膜片上，使得壓力變送頭接收的壓力信號發生失真，進而影響測量精度，增大測量誤差。

發明內容

針對現有的隔膜壓力變送器在被測介質的溫度過高或發生劇烈升降溫變化時，填充液由于熱脹冷縮的性質會發生體積上的較大變化，會使得壓力變送頭接收的壓力信號發生失真，進而影響測量精度，增大測量誤差的缺陷，本發明提出一種隔膜壓力變送器。

本發明包括依次相連的測壓單元、壓力傳導單元以及壓力變送單元；測壓單元與壓力傳導單元之間構成一密封空腔；密封空腔內設置有用于傳導壓力的液態金屬填充液。測壓單元與壓力傳導單元的外部設置有加熱裝置；加熱裝置用于對密封空腔中的液態金屬填充液進行加熱。

加熱裝置的加熱功率為1-300W。密封空腔的側面設置有液態金屬灌注口，用于向密封空腔中灌注液態金屬填充液。測壓單元包括測壓探頭；壓力傳導單元包括毛細管；測壓探頭的一端設置有用于檢測被測介質壓力的壓力感應模塊，測壓探頭的另一端通過毛細管與壓力變送單元相連；壓力感應模塊和毛細管之間構成密封空腔。毛細管的內徑為2-30mm。壓力變送單元包括壓力變送頭；壓力變送器用于將壓力感應模塊通過液態金屬填充液傳遞來的壓差信號轉換為電信號并進行顯示。

壓力感應模塊包括彈性金屬膜片。彈性金屬膜片的形狀為圓形；金屬膜片的面積為0 .5-100cm2。液態金屬填充液包括但不限于以下任一種及其組合：熔點低于230℃的鉍基、銦基和錫基合金。

本發明的隔膜壓力變送器包括測壓單元、壓力傳導單元以及壓力變送單元，且測壓單元與壓力傳導單元之間構成一密封空腔，其中設置有用于傳導壓力的液態金屬填充液，由于液態金屬的熱膨脹系數遠小于現有變送器中通常采用的非金屬填充液（如硅油、氟油等），因此在測量高溫或溫度劇烈變化的流體介質時，可提高測量精度，并且由于液態金屬的沸點高，即具有非常寬泛的液態溫區，因此可測量溫度較高流體的壓力；并且大多數低熔點金屬（除了汞）的揮發性極低，因此在作為填充液用于高溫流體壓力測量時，自身損耗很小。