專利名稱：高精度電容式壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種高精度、高溫高壓電容式壓力傳感器，屬于壓力傳感器制造的技術(shù)領(lǐng)域。
在石油深井測(cè)量及有關(guān)化工工業(yè)的測(cè)量方面，對(duì)傳感器的要求非常高，尤其是高精度、高溫、高壓傳感器，當(dāng)精度高達(dá)0.1％FS，環(huán)境溫度達(dá)150℃，壓力量程達(dá)700Kgf／cm2時(shí)，目前國內(nèi)還沒有這類產(chǎn)品，國際上也只有個(gè)別廠家能夠生產(chǎn)，但由于其使用的材料非常特別，也非常貴，因此其產(chǎn)品的生產(chǎn)成本非常高，售價(jià)非常貴，這對(duì)廣泛地使用帶來了不便。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種在制造中對(duì)材料和工藝都沒有特殊要求，并能達(dá)到以上指標(biāo)的高精度電容式壓力傳感器。
本實(shí)用新型的高精度電容式壓力傳感器主要包括信號(hào)線(1)、下外殼(2)、動(dòng)片固定螺栓(3)、動(dòng)片固定螺母(4)、墊片(5)、動(dòng)片(6)、薄墊片(7)、傳感彈性膜(8)、環(huán)形槽(9)、上外殼(10)。其中上外殼(10)的外形為圓柱形，傳感彈性膜(8)位于彈性膜(10)中，并與之為一個(gè)整體，動(dòng)片固定螺栓(3)位于傳感彈性膜的中央，動(dòng)片(6)由動(dòng)片固定螺母(4)固定在動(dòng)片固定螺栓(3)上，在動(dòng)片(6)的兩側(cè)分別墊有墊片(5)和薄墊片(7)。在傳感彈性膜(8)上有動(dòng)片固定螺栓(3)的一側(cè)設(shè)有一個(gè)環(huán)形槽(9)。為了提高其精度，動(dòng)片固定螺栓(3)與傳感彈性膜(8)為一個(gè)整體，另外在下外殼(2)與上外殼(10)的連接處均設(shè)有一個(gè)向內(nèi)收縮的斜面(11)。該傳感器的工作過程為來自外界的壓力通過傳感彈性膜的上面?zhèn)魅?，將傳感彈性膜向下壓，由于?dòng)片是固定在動(dòng)片固定螺栓上的，因此，動(dòng)片也與傳感彈性膜一道向下運(yùn)動(dòng)，而傳感彈性膜的邊沿是與上外殼為一體的，當(dāng)傳感彈性膜受壓時(shí)，只是其中央向下運(yùn)動(dòng)，而圓周邊是不動(dòng)的，因此，動(dòng)片的外邊與傳感彈性膜的外邊之間的距離也就發(fā)生了變化，使電容量發(fā)生改變，從而產(chǎn)生傳感信號(hào)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于精度高，加工工藝簡(jiǎn)單。由于將固定螺栓與傳感彈性膜合為一體，不僅使加工的精度有極大的提高，而且在使用時(shí)避免二者連接處(當(dāng)傳感彈性膜與螺栓分開加工時(shí))所產(chǎn)生的摩擦損耗，提高了傳感器的精度。
另外由于在傳感彈性膜上開有一條環(huán)形槽，它可以減少彈性膜與動(dòng)片之間的摩擦，因此可以減少傳感器的滯后誤差，以進(jìn)一步提高傳感器的測(cè)量精度。
該傳感器是一種高精度、高溫、高壓電容式傳感器，能廣范地應(yīng)用在各種高溫、高壓的條件下，且測(cè)量精度非常高。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施方案如下。上殼體(10)、傳感彈性膜(8)、動(dòng)片固定螺栓(3)為一個(gè)整體，采用3J21彈性鋼加工而成，另外，在傳感彈性膜(8)上設(shè)有一條與動(dòng)片固定螺栓(3)同圓心的圓槽即環(huán)形槽(9)，動(dòng)片(6)固定在動(dòng)片固定螺栓(3)上，在動(dòng)片與傳感彈性膜之間墊有一個(gè)薄墊片(7)，在動(dòng)片與動(dòng)片固定螺母(4)之間墊有一個(gè)墊片(5)。下外殼(2)采用一般的不繡鋼材料，但其膨脹系數(shù)必需與上外殼材料的膨脹系數(shù)一樣，其上外殼與下外殼的連接處設(shè)有向內(nèi)收縮的斜面(11)，在其外部采用氬弧焊焊接，最后將信號(hào)線以下部引出，即成本實(shí)用新型的高精度電容式壓力傳感器。
權(quán)利要求1.一種高精度電容式壓力傳感器，由傳感頭部分及外殼部分所組成，其特征在于該傳感器包括信號(hào)線(1)、下外殼(2)、動(dòng)片固定螺栓(3)、動(dòng)片固定螺母(4)、墊片(5)、動(dòng)片(6)、薄墊片(7)、傳感彈性膜(8)、環(huán)形槽(9)、上外殼(10)，其中上外殼(10)的外形為圓柱形，傳感彈性膜(8)位于上外殼(10)中，并與之為一個(gè)整體，動(dòng)片固定螺栓(3)位于傳感彈性膜(8)的中央，動(dòng)片(6)由動(dòng)片固定螺母(4)固定在動(dòng)片固定螺栓(3)上，在動(dòng)片(6)的兩側(cè)分別墊有墊片(5)和薄墊片(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電容式壓力傳感器，其特征在于動(dòng)片固定螺栓(3)與傳感彈性膜(8)為一個(gè)整體，在傳感彈性膜(8)上有動(dòng)片固定螺栓(3)的一側(cè)設(shè)有一個(gè)環(huán)形槽(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高精度電容式壓力傳感器，其特征在于在下外殼(2)與上外殼(10)的連接處均設(shè)有一個(gè)向內(nèi)收縮的斜面(11)。
專利摘要高精度電容式壓力傳感器是一種高精度、高溫、高壓電容式壓力傳感器，它主要包括信號(hào)線1、下外殼2、動(dòng)片固定螺栓3、動(dòng)片固定螺母4、墊片5、動(dòng)片6、薄墊片7、傳感彈性膜8、環(huán)形槽9、上外殼10、其中將上外殼、動(dòng)片固定螺栓、傳感彈性膜合為一個(gè)整體，動(dòng)片由動(dòng)片固定螺母固定在動(dòng)片固定螺栓上，在動(dòng)片的兩側(cè)分別墊有薄墊片7和墊片5，環(huán)形槽9設(shè)在傳感彈性膜上，最后將上外殼和下外殼焊接成型。
文檔編號(hào)G01L9/12GK2165438SQ9323751
公開日1994年5月18日 申請(qǐng)日期1993年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月26日
發(fā)明者錢俞壽, 湯雅忠, 何宏現(xiàn), 王平 申請(qǐng)人:東南大學(xué), 地質(zhì)礦產(chǎn)部華東石油地質(zhì)局井下作業(yè)大隊(duì)