專利名稱：無(wú)觸點(diǎn)位控壓力表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種以各種彈性敏感元件為傳感器做成的壓力表，在其所測(cè)量的范圍內(nèi)，裝設(shè)二組半導(dǎo)體光電元件作為位式控制或發(fā)訊、報(bào)警的檢測(cè)端，壓力表指針與檢測(cè)元件之間沒有觸點(diǎn)，簡(jiǎn)稱為無(wú)觸點(diǎn)位控壓力表。
本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)橐话銣y(cè)試儀表即工業(yè)自動(dòng)化儀表領(lǐng)域中的壓力測(cè)控儀表范圍。
在現(xiàn)有技術(shù)中，通用的電接點(diǎn)壓力表是在表盤面上裝有一套可按需要、藉專用鑰匙調(diào)節(jié)上、下限的復(fù)雜的電接點(diǎn)指針組件，還有一副隨著儀表指針一起移動(dòng)的動(dòng)接點(diǎn)組件，依被測(cè)介質(zhì)的壓力，使動(dòng)、定接點(diǎn)相接觸，斷開或閉合控制電路。它采用50Hz、220V電源。最大電流1.0A、接點(diǎn)功率10VA以下。
在實(shí)際應(yīng)用中，這種機(jī)電接觸裝置除了接點(diǎn)構(gòu)件復(fù)雜。形體粗放以外，在儀表正常工作時(shí)，由于所用電源為220V，其接點(diǎn)觸頭在接觸或斷開的瞬間不可避免地產(chǎn)生火花或電弧現(xiàn)象，因而會(huì)燒蝕觸頭，進(jìn)而導(dǎo)致頻繁的再打火、再燒蝕以致使觸頭報(bào)廢的惡性循環(huán)狀態(tài)。雖則在改進(jìn)時(shí)采用各種合金材料加強(qiáng)觸頭，但仍未改變其根本缺陷。也有采用磁助方法改進(jìn)接觸狀態(tài)的，但有些場(chǎng)合反而使接觸或分開動(dòng)作失準(zhǔn)和欠靈敏。由于使用220V電源，使整機(jī)和接點(diǎn)組件的絕緣設(shè)計(jì)及運(yùn)行、維修均增加了復(fù)雜性，而且不適于在防爆場(chǎng)合應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是在普通壓力表上裝設(shè)光電元件及其電路做成無(wú)觸點(diǎn)位式控制壓力表。即以現(xiàn)代電子技術(shù)取代沿用幾十年的老式復(fù)雜的機(jī)電接觸式構(gòu)件。這種新式儀表的檢測(cè)端是以現(xiàn)代精巧的縫隙式光電耦合器、或用光電動(dòng)耦合裝置做為儀表的上、下限位式控制檢測(cè)端，它的集成化電子電路完成從接收信號(hào)到輸出控制，它的檢測(cè)端是無(wú)觸點(diǎn)的，輸出控制端也是無(wú)觸點(diǎn)的，從而構(gòu)成本儀表是“全”無(wú)觸點(diǎn)的。它可以無(wú)限次地變換電路通斷狀態(tài)而不產(chǎn)生電火花，因而廣泛適用于工業(yè)測(cè)控。由于其本安性能，極易做成精良的防爆產(chǎn)品，用于防爆場(chǎng)合。又由于檢測(cè)端的光電元件響應(yīng)速度快，因而測(cè)控準(zhǔn)確。它與各種精度的壓力表配用，也提高了儀表的綜合精度。光電元件壽命長(zhǎng)，經(jīng)久耐用。它的種種優(yōu)越性能是老式電接點(diǎn)表的機(jī)電觸頭無(wú)法比擬的。
本實(shí)用新型的構(gòu)造見附圖

圖1為無(wú)觸點(diǎn)位控壓力表檢測(cè)部分及光耦裝置平面圖。
圖2為儀表的剖面圖。
圖3為光電動(dòng)耦合裝置平面示意圖。
圖4為電子電路工作原理圖。圖5為電子電路實(shí)施例。
無(wú)觸點(diǎn)位控壓力表的工作原理儀表是由一個(gè)以波登管(Bour-don tube)或膜片、膜盒、波紋管等做敏感元件的壓力表和縫隙式光電耦合器或光電動(dòng)耦合裝置及其電子電路組成。其工作原理是當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的壓力進(jìn)入波登管(7)，使波登管(7)的自由端產(chǎn)生位移，此位移經(jīng)傳動(dòng)放大后，由指針(3)在度盤上指示測(cè)量值，當(dāng)壓力達(dá)到最大給定值時(shí)，儀表指針(3)細(xì)端通過(guò)上限光耦(1)的狹縫，遮斷發(fā)光管光線，使光敏三極管中的光電流瞬時(shí)發(fā)生改變，輸入信號(hào)，進(jìn)行變換，電子電路改變狀態(tài)，通過(guò)可控硅斷開控制電路(如使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn))，或發(fā)訊報(bào)警。這一系列復(fù)雜的電路變換是與電子電路盒(6)中的元器件共同完成的。當(dāng)介質(zhì)壓力改變，達(dá)到最小給定值時(shí)，儀表指針(3)通過(guò)下限光耦(2)狹縫，光敏三極管輸入信號(hào)，使電子電路改變狀態(tài)，通過(guò)可控硅閉合控制電路(如使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng))，或同時(shí)發(fā)訊報(bào)警。
外接電源由接線盒(4)引入，輸出控制的線路也由(4)引出。(5)為調(diào)節(jié)裝置，按下調(diào)鈕可用撥針按給定值撥動(dòng)光耦裝置。
如果使用光電動(dòng)耦合裝置，則發(fā)光二極管裝在指針(8)上，光敏三極管做為給定值上、下限位式控制點(diǎn)(9)、(10)，其構(gòu)造見圖3。當(dāng)它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中耦合時(shí)，即發(fā)光管隨指針(8)移動(dòng)而與光電管(9)或(10)耦合時(shí)，發(fā)光管的光線照到光電管(9)或(10)上，光電管立即發(fā)出信號(hào)，使電子電路狀態(tài)改變，進(jìn)行輸出控制。
無(wú)論采用哪種方式耦合并實(shí)現(xiàn)控制，儀表指針(3)或(8)與上、下限位控裝置均是無(wú)接觸的。
在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)用戶特殊要求，兩個(gè)位控點(diǎn)也可以做成兩個(gè)都是最大極限點(diǎn)或最小極限點(diǎn)，其中一個(gè)作為予警發(fā)訊，另一個(gè)作為事故發(fā)訊。此外也可根據(jù)需要做成多個(gè)位式控制點(diǎn)。
本儀表的電子電路工作原理見圖4圖中左側(cè)顯示光耦及動(dòng)耦合二種檢測(cè)方案，它們檢測(cè)出信號(hào)后，進(jìn)行變換，改變觸發(fā)器狀態(tài)，通過(guò)可控硅實(shí)現(xiàn)輸出控制，可以看出從光電轉(zhuǎn)換到輸出控制的全過(guò)程是“全”無(wú)觸點(diǎn)的。
無(wú)觸點(diǎn)位控壓力表構(gòu)造簡(jiǎn)單、直觀、測(cè)控準(zhǔn)確、沒有觸點(diǎn)、無(wú)電火花，使儀表與高壓部分隔離，從而形成本儀表的檢測(cè)控制過(guò)程成為光電式和“全”無(wú)觸點(diǎn)本安型式。它完善了壓力測(cè)控儀表的使用功能和品質(zhì)，擴(kuò)大了它的應(yīng)用范圍，適用于防爆場(chǎng)合。
本儀表采用光耦作為檢測(cè)頭，除了上述實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)和電隔離的優(yōu)點(diǎn)外，還有其它一些特點(diǎn)小型、輕便、工作電壓低、耗電量小、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)、很容易達(dá)到105小時(shí)以上、可靠性高。器件及裝置的設(shè)計(jì)能抑制可見光及其它雜波對(duì)檢測(cè)輸入端的直接竄擾，故其抗干擾性能強(qiáng)、耐環(huán)境條件好。
根據(jù)本實(shí)用新型原理可以形成多種型式產(chǎn)品，如縫式耦合型、動(dòng)耦合型、防爆型等。同時(shí)它的設(shè)計(jì)也是系列化的。它在壓力范圍內(nèi)可以設(shè)計(jì)成高壓、中壓、低壓、負(fù)壓的各種類別，在儀表尺寸上也可與大、中、小各種直徑的儀表相配合。它不僅使用在壓力表、真空表中，也能使用在壓力式溫度計(jì)中。
本儀表廣泛地適用于電力、石油、建筑、國(guó)防、輕、紡、化工、農(nóng)業(yè)、交通等企業(yè)，它們可在液體、氣體、蒸汽的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)壓力測(cè)量、信息報(bào)警及自動(dòng)控制等領(lǐng)域應(yīng)用。
權(quán)利要求1.以波登管、膜片、膜盒、波紋管作敏感元件的壓力表，表盤上具有指針(3)，其特征是在壓力表盤面上裝設(shè)一副可調(diào)迴轉(zhuǎn)支桿機(jī)構(gòu)，在兩支桿端部各安裝一個(gè)縫隙式光電耦合器(1)和(2)做為上、下限給定值位式控制的檢測(cè)端，各有導(dǎo)線與電路相聯(lián)，指針(3)在迥轉(zhuǎn)時(shí)能通過(guò)光耦縫隙，但與光耦(1)或(2)并無(wú)接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力表，其特征是迴轉(zhuǎn)支桿機(jī)構(gòu)的兩支桿端部各安裝一個(gè)光敏三極管組件(9)和(10)作為上、下限給定值位式控制的檢測(cè)端，在壓力表指針端部裝有發(fā)光二極管形成的指針組件(8)，各有導(dǎo)線與電路相連，指針迴轉(zhuǎn)時(shí)，可使其端部的發(fā)光管與光電管(9)或(10)耦合，二者彼此并無(wú)接觸。
專利摘要本實(shí)用新型無(wú)觸點(diǎn)位控壓力表屬一般測(cè)試儀表，它是在普通壓力表上裝設(shè)兩組半導(dǎo)體光電元件做為上、下限位式控制之檢測(cè)端。被測(cè)介質(zhì)壓力變化使指針通過(guò)上、下限給定位置的光電器件時(shí)，產(chǎn)生控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)控制，消除了電火花，因此它是一種光電式和“全”無(wú)觸點(diǎn)本安型的新式測(cè)控儀表。儀表機(jī)構(gòu)和電路小巧輕便、壽命長(zhǎng)、耐用可靠、靈敏度高、抗干擾、響應(yīng)快、測(cè)控靈敏準(zhǔn)確，廣泛適用于液體、氣體、蒸汽的壓力測(cè)控場(chǎng)合，也宜用于防爆場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G01L19/00GK2047016SQ89202719
公開日1989年11月1日 申請(qǐng)日期1989年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月18日
發(fā)明者白治惠 申請(qǐng)人:白治惠