專利名稱：機電一體化密度變送器的制作方法
技術領域：
本發明屬變送器領域，尤其涉及一種機電一體化密度變送器。
背景技術：
高壓開關是電廠、變電站的重要設備之一，為了能夠安全可靠地將電力送到國家 電網，必須確保高壓開關等設備工作正常、可靠運行。為了保證高壓開關正常工作，必須保 證高壓開關保護氣SF6的密度不低于某一數值，因此，需要對高壓開關SF6氣體的密度進行 實時監測，在SF6氣體密度的測量上，傳統的方法常采用指針式儀表，靠現場工作人員人工 讀取數據，其缺點是測量準確度差，讀數十分不便，并且可能會由于工作人員的疏忽，產生 錯誤的讀數，同時也不便于測量數據的集中管理。如果發生泄露，密度沒有降低到報警點， 工作人員就無法發現泄露，也不便于記錄其泄露的時間及過程，嚴重時可能會造成嚴重的 生產事故。目前，市場上也出現了一些能夠在線檢測的電子式SF6氣體密度變送器，但沒有 當地指示，也不能輸出報警和閉鎖的接點信號，變送器的結構只采用螺紋與膠圈的連接方 式，沒有采用特別的方法，變送器的密封性不能保證，而對高壓開關檢測儀表而言，變送器 的密封性又是致關重要的；在密度變送器中沒有任何的抗電磁干擾的設計，而密度變送器 的使用現場是220KV或500KV超高壓的環境，現場存在各種各樣的電磁干擾和靜電，現場環 境中的電磁干擾和靜電能夠通過變送器的殼體，直接作用到傳感器，從而將傳感器擊壞。
發明內容
本發明旨在克服現有技術的不足之處而提供一種既能夠當地指針指示、輸出報 警、閉鎖接點，又能夠輸出模擬電流信號、密封性好、絕緣性高、抗干擾性強的機電一體化密 度變送器。為達到上述目的，本發明是這樣實現的一種機電一體化密度變送器，它包括壓 力接口、彈簧管、傳動連桿、配于傳動連桿端部的傳動齒輪、指針、壓力傳感器、電子線路板、 導壓管、采樣氣室及壓力傳感器座；所述壓力傳感器置于傳感器座之上；所述壓力接口與 導壓管的端口分別與采樣氣室相通；所述導壓管的另一端口與壓力傳感器座相通；所述彈 簧管的一端與采樣氣室固定相通，其另一端與傳動連桿的一端固定相接；所述傳動連桿的 另一端經傳動齒輪與指針的端部齒輪嚙合；所述壓力傳感器的信號傳輸端口接電子線路板 的信號傳輸端口。作為一種優選方案，本發明所述電子線路板包括激勵模塊、放大器及V/I轉換模 塊；所述壓力傳感器的激勵端接電子線路板的激勵模塊端口 ；所述壓力傳感器的輸出端接 V/I轉換模塊的端口 ；所述壓力傳感器將壓力接口待測氣體的壓力轉換為電壓信號，再傳 輸至V/I轉換模塊轉換成電流信號；所述激勵模塊經放大器給壓力傳感器穩定的激勵信號。作為另一種優選方案，本發明所述電子線路板還包括溫度補償電路，通過溫度補償電路將任意溫度下的壓力值補償為20°C時的壓力值(通常稱為P20值)，并且一體化密度 變送器直接輸出P20值；所述激勵模塊的端口經溫度補償電路與放大器的端口相接。進一步地，本發明在所述壓力傳感器座的底部設有小孔，所述導壓管經所述小孔 與壓力傳感器的腔體相通。更進一步地，本發明所述電子線路板還包括抗干擾模塊；所述抗干擾模塊的端口 與V/I轉換模塊的端口相接。本發明密封性好，抗干擾性強，響應速度快，與現有技術相比，本發明的特點具體 表現在1、在指針式密度表內裝有壓力傳感器、溫度補償電路、V/I轉換電路、恒流電路、穩 壓電路。使一體化密度變送器既能夠當地指針指示、輸出報警、閉鎖接點，又能夠輸出模擬 電流信號，實現SF6氣體密度的遠傳，大大地增加了變送器的功能。、在電子線路板上包含抗干擾電路的設計，提高變送器的電磁兼容及抗干擾能力。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。本發明的保護范圍將不僅 局限于下列內容的表述。圖1為本發明的整體結構示意圖。圖2為本發明一體化密度變送器電子線路框圖。圖3為本發明一體化密度變送器抗干擾模塊的設計框圖。圖1中1為壓力接口 ；2為彈簧管；3為傳動連桿；4為傳動齒輪；5為指針；6為壓 力傳感器；7為電子線路板；8為外殼；9為導壓管；10為信號線接口 ；11為采樣氣室；12為 壓力傳感器座。
具體實施例方式如圖所示，機電一體化密度變送器，它包括壓力接口 1、彈簧管2、傳動連桿3、配 于傳動連桿3端部的傳動齒輪4、指針5、壓力傳感器6、電子線路板7、導壓管9、采樣氣室 11及壓力傳感器座12 ；所述壓力傳感器6置于傳感器座12之上；所述壓力接口 1與導壓管 9的端口分別與采樣氣室11相通；所述導壓管9的另一端口與壓力傳感器座12相通；所述 彈簧管2的一端與采樣氣室11固定相通，其另一端與傳動連桿3的一端固定相接；所述傳 動連桿3的另一端經傳動齒輪4與指針5的端部齒輪嚙合；所述壓力傳感器6的信號傳輸 端口接電子線路板7的信號傳輸端口。本發明所述電子線路板7包括激勵模塊、放大器及V/I轉換模塊；所述壓力傳感器 6的激勵端接電子線路板7的激勵模塊端口 ；所述激勵模塊的端口接放大器的端口 ；所述壓 力傳感器6的輸出端接V/I轉換模塊的端口 ；所述壓力傳感器6將壓力接口 1待測氣體的 壓力轉換為電壓信號，再傳輸至V/I轉換模塊轉換成電流信號；所述激勵模塊經放大器給 壓力傳感器6穩定的激勵信號。本發明所述電子線路板7還可包括溫度補償電路；所述激勵模塊的端口經溫度補 償電路與放大器的端口相接。本發明在所述壓力傳感器座12的底部設有小孔，所述導壓管9經所述小孔與壓力 傳感器6的腔體相通。
參見圖1所示，在具體制作時，本發明包括壓力接口 1、彈簧管2、傳動連桿3、傳 動齒輪4、指針5、壓力傳感器6、電子線路板7、外殼8、導壓管9、信號線接口 10、采樣氣室 11及壓力傳感器座12。本發明電子線路板7包括恒流電路、穩壓電路、V/I轉換模塊、溫度 補償電路及抗干擾電路(參見圖2及圖3);本發明壓力接口 1與導壓管9、采樣氣室11相連 接SF6氣體通過壓力接口 1被引入采樣氣室11內，通過導壓管9將氣體壓力信號一路傳送 到彈簧管2中，彈簧管受到壓力帶動傳動連桿3和傳動齒輪4運動從而帶動指針5運動 ’導 壓管傳送另一路壓力信號到壓力傳感器6。本發明所述壓力傳感器6的激勵端與電子線路板7相連接，壓力傳感器的輸出端 通過信號線與電子線路板上的V/I轉換電路的輸入端相連接。本發明所述壓力傳感器6將 壓力接口 1的待測氣體的壓力轉換為電壓信號，再傳輸至V/I轉換模塊轉換成電流信號。本發明所述壓力傳感器6通過焊接的方式與壓力傳感器座12的腔體部分相連接； 所述溫度補償網絡連接在電子線路板7上用于對氣體溫度進行補償。本發明所述恒流電路、穩壓電路連接在電子線路板7上用于通過運算放大器給壓 力傳感器6 —個穩定的激勵信號。本發明所述抗干擾模塊連接在電子線路板7上。本發明所述抗干擾模塊的端口與 V/I轉換模塊的端口相接。本發明所述電子線路板7通過焊接的方式與指針式密度表的外殼8相連接，電子 線路板7通過導線與信號線接口 11相連接。本發明所述導壓管一端通過焊接的方式與指針式密度表的氣體采樣氣室11相連 接，另一端通過焊接的方式與壓力傳感器座12相連接。在本發明殼體內裝有壓力傳感器，包含溫度補償網絡、V/I轉換模塊、恒流電路、穩 壓電路。既能夠當地指針指示、輸出報警、閉鎖接點，又能夠輸出模擬電流信號，實現SF6氣 體密度的遠傳。本發明在所述在電子線路板上包含抗干擾電路的設計，提高變送器的電磁兼容及 抗干擾能力。可以理解地是，以上關于本發明的具體描述，僅用于說明本發明而并非受限于本 發明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行 修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發明的保護范圍之 內。
權利要求
1.一種機電一體化密度變送器，其特征在于，包括壓力接口(1)、彈簧管(2)、傳動連 桿(3)、配于傳動連桿(3)端部的傳動齒輪(4)、指針(5)、壓力傳感器(6)、電子線路板(7)、 導壓管(9)、采樣氣室(11)及壓力傳感器座(12)；所述壓力傳感器(6)置于傳感器座(12) 之上；所述壓力接口(1)與導壓管(9)的端口分別與采樣氣室(11)相通；所述導壓管(9)的 另一端口與壓力傳感器座(12)相通；所述彈簧管(2)的一端與采樣氣室(11)固定相通，其 另一端與傳動連桿(3)的一端固定相接；所述傳動連桿(3)的另一端經傳動齒輪(4)與指針(5)的端部齒輪嚙合；所述壓力傳感器(6)的信號傳輸端口接電子線路板(7)的信號傳輸端□。
2.根據權利要求1所述的機電一體化密度變送器，其特征在于所述電子線路板(7)包 括激勵模塊、放大器及V/I轉換模塊；所述壓力傳感器(6)的激勵端接電子線路板(7)的激 勵模塊端口 ；所述壓力傳感器(6)的輸出端接V/I轉換模塊的端口 ；所述壓力傳感器(6)將 壓力接口( 1)待測氣體的壓力轉換為電壓信號，再傳輸至V/I轉換模塊轉換成電流信號；所 述激勵模塊經放大器給壓力傳感器(6 )穩定的激勵信號。
3.根據權利要求2所述的機電一體化密度變送器，其特征在于所述電子線路板(7)還 包括溫度補償電路；所述激勵模塊的端口經溫度補償電路與放大器的端口相接。
4.根據權利要求3所述的機電一體化密度變送器，其特征在于在所述壓力傳感器座 (12)的底部設有小孔，所述導壓管(9)經所述小孔與壓力傳感器(6)的腔體相通。
5.根據權利要求4所述的機電一體化密度變送器，其特征在于所述電子線路板(7)還 包括抗干擾模塊；所述抗干擾模塊的端口與V/I轉換模塊的端口相接。
全文摘要
本發明屬變送器領域，尤其涉及機電一體化密度變送器，它包括壓力接口(1)、彈簧管(2)、傳動連桿(3)、傳動齒輪(4)、指針(5)、壓力傳感器(6)、電子線路板(7)、導壓管(9)、采樣氣室(11)及壓力傳感器座(12)；壓力接口(1)與導壓管(9)的端口分別與采樣氣室(11)相通；導壓管(9)的另一端口與壓力傳感器座(12)相通；彈簧管(2)的一端與采樣氣室(11)固定相通，其另一端與傳動連桿(3)的一端固定相接；壓力傳感器(6)的信號傳輸端口接電子線路板(7)的信號傳輸端口。本發明既能夠當地指針指示、輸出報警、閉鎖接點，又能夠輸出模擬電流信號、密封性好、絕緣性高、抗干擾性強。
文檔編號G01N9/26GK102081027SQ20101059291
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者何方, 劉麗紅, 張衛, 徐洪, 李振波, 李超, 申安安 申請人:沈陽儀表科學研究院