CN105319002A - 一种自然透气压力测量仪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种独立腔体自然透气压力测量仪器，包括基座、套环、管体、引线和出线航插，基座内设有充油管道，基座右侧设有管体，所述基座与管体之间通过套环连接，所述传感器设于套环内部，传感器和基座之间设置有充油腔，传感器后侧设有线路板，充油腔通过穿过传感器连接至线路板，所述线路板外缘设有密封用的绝缘胶，所述引线一端与线路板连接，另一端与出线航插连接。本发明采用独立透气腔，确保测量介质不受二次污染，同时一次充油结构，满足卫生型场合清洗清洁使用，传感器自带外部透气结构,使用高分子通气塞及高分子透气膜的双道透气设计，自然透气，又能有效防止结露、水气渗漏。透气与线板隔离设计，避免水气对其性能的影响。线路板内部全灌封结构，保证其线路板长期可靠的运行，适用各种不同环境下的使用运行。

Description

一种自然透气压力测量仪器

技术领域

本发明涉及一种食品及制药行业用压力传感器技术领域，具体说是一种需要CIP清洗，高温灭菌，外部高压水清洗等作业时，使用的一种独立腔体自然透气压力测量仪器。

背景技术

压力测量仪器又名压力传感器，是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器。广泛应用于各种工业自控环境，涉及航空航天、军工、水利交通、工厂自动化、工业流程自动化、智能装备等众多行业。

市场目前使用的压力测量仪器存在以下缺陷：1、电子线路腔体和传感器透气腔体连通，一旦传感器膜片破损，测量介质就会受到电子线路腔体的污染，可能造成严重的食品或药品安全事故。2、二次充油结构，外露式的充油孔长期使用后容易隐藏污垢，不利于清洁清扫。3、采用内部传感器透气结构，需将传感器透气通过硅胶管引出，不利于线路板全灌封工艺运行。4、灌封的硅胶容易造成透气管堵塞，影响测量仪器精度。本发明专利有效解决了此问题。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种独立腔体自然透气压力测量仪器，第一，具有独立透气腔，万一传感器膜片破损，它可以有效的介质进入电子腔室，有效保护测量介质不受污染和电子器件的安全可靠。第二，内部传感器一次充油结构，满足卫生型场合使用，表面清洗清洁方便快捷。第三，传感器自带外部透气结构，使用高分子通气塞及高分子透气膜的双道透气设计,自然透气,又能有效防止结露、水气渗漏。透气与线板隔离设计，避免水气对其性能的影响。第四，线路板内部全灌封结构，保证其线路板长期可靠的运行，适用各种不同环境下的使用运行。第五，线路板采用arm低功耗控制器为核心的485总线智能化参数校准与高低温补偿***相结合的电路，并对人机接口进行特别处理，保证通过485总线进行低功耗全功能校准补偿保证高精度的同时增加了以下电路设计：1、同时具有模拟电压0~5VDC或电流0~20mA输出功能;2、具有创新的小型化二级防雷击浪涌和过压保护电路，实现功能：与国外著名产品同样大小的同时，供电和输出信号端口防浪涌性能指标达到：GBT17626.5：3级水平，同时绝缘耐压能符合产品国标要求（500VDC），同时具有过压，过流，防反向等功能。3、具有NMOS和PMOS管开关输出信号，控制功耗小，控制电流可达0.2A;4、同时可测液体温度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种独立腔体自然透气压力测量仪器，包括基座、套环、管体、引线和出线航插，基座内设有充油管道，基座右侧设有管体，所述基座与管体之间通过套环连接，所述传感器设于套环内部，传感器和基座之间设置有充油腔，传感器后侧设有线路板，充油腔通过穿过传感器连接至线路板，所述线路板外缘设有密封用的绝缘胶，所述引线一端与线路板连接，另一端与出线航插连接。

所述套环上设有透气腔，透气腔上设有高分子通气塞及高分子透气膜的双道透气设计。

还包括控制电路，所述控制电路包括微型化EMC电路、压力和温度测量电路、人机接口及输入输出电路。

所述充油腔内设有硅油。

所述微型化EMC电路包括气体放电管GDT1、F保险丝、TVS管、二极管D1、电容C、电感L、电阻R，电源磁珠FB。所述GDT1为高达1000V耐压的气体放电管，实现绝缘耐压500V的产品国标要求。气体放电管GDT、F保险丝、TVS管、电容C组合成2级防浪涌结构。D1实现防反向接线功能,电容C、电感L、电阻R及电源磁珠FB实现EFT滤波功能。

所述人机接口及输入输出电路为低功耗ARM核心的人机接口及输入输出电路，Arm核心集成24位模数转换器ADC及12位数模转换器DAC；电压输出用MOS管实现大电流负载驱动，电流输出电压范围更可宽至供电电源-2.1V（供电范围可达30V），开关输出部分通过跳片可配置NMOS与PMOS的开关输出，并具有过压过流保护，开关量输出接口具有控制锁存功能，即使MCU故障复位也不会导致开关误跳动，强力鲁棒性能，485输出接口更可多达200个同样的传感器节点同时联网，方便物联网环保测控。

本发明的优点是：采用一次充油结构，满足卫生型场合清洗清洁使用，传感器自带外部透气结构,设计双道透气设计,自然透气,又能有效防止结露、水气渗漏。透气与线板隔离设计，避免水气对其性能的影响。线路板内部全灌封结构，保证其线路板长期可靠的运行，适用各种不同环境下的使用运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的微型化EMC电路的电路图。

图3为本发明的压力和温度测量电路中接线电路图。

图4为0~5V/0~10V时本发明的输入输出电路。

图5为4~20mA/0~20MA时本发明的人机接口及输入输出电路。

图6为ARM核心模块电路图。

图7为接口锁存的开关模块的电路图。

图8为485输出接口的电路图。

在图中：1-基座，2-介质腔，3-高分子通气塞，4-高分子透气膜，5-传感器，6-套环，7-线路板，8-绝缘胶，9-管体，10-引线，11-出线航插，12-透气腔。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1一种独立腔体自然透气压力测量仪器，包括基座、套环、管体、引线和出线航插，基座内设有充油管道，基座右侧设有管体，所述基座与管体之间通过套环连接，所述传感器设于套环内部，传感器和基座之间设置有充油腔，传感器后侧设有线路板，充油腔通过穿过传感器连接至线路板，所述线路板外缘设有密封用的绝缘胶，所述引线一端与线路板连接，另一端与出线航插连接。

所述套环上设有独立透气腔，透气腔上设有高分子通气塞及高分子透气膜。

还包括控制电路，所述控制电路包括微型化EMC电路、压力和温度测量电路、人机接口及输入输出电路。

所述微型化EMC电路包括气体放电管GDT1、GDT2、GDT3、F保险丝、TVS管、二极管D1、电容C、电感L、电阻R，电源磁珠FB。所述GDT1、GDT3为高达1000V耐压的玻璃气体放电管，实现绝缘耐压500V的产品国标要求。气体放电管GDT、F保险丝、TVS管、电容C组合成2级防浪涌结构。D1实现防反向接线功能电容C、电感L、电阻R及电源磁珠FB实现EFT滤波功能。

所述人机接口及输入输出电路为低功耗ARM核心的人机接口及输入输出电路，Arm核心集成24位模数转换器ADC及12位数模转换器DAC；电压输出用MOS管实现大电流负载驱动，电流输出电压范围更可宽至供电电源-2.1V（供电范围可达30V），开关输出部分通过跳片可配置NMOS与PMOS的开关输出，并具有过压过流保护，开关量输出接口具有控制锁存功能，即使MCU故障复位也不会导致开关误跳动，强力鲁棒性能，485输出接口更可多达200个同样的传感器节点同时联网，方便物联网环保测控。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种独立腔体自然透气压力测量仪器，其特征在于，包括基座、套环、管体、引线和出线航插，基座内设有充油管道，基座右侧设有管体，所述基座与管体之间通过套环连接，所述传感器设于套环内部，传感器和基座之间设置有充油腔，传感器后侧设有线路板，充油腔通过穿过传感器连接至线路板，所述线路板外缘设有密封用的绝缘胶，所述引线一端与线路板连接，另一端与出线航插连接。

2.根据权利要求1所述的独立腔体自然透气压力测量仪器，其特征在于，所述套环上设有独立透气腔，透气腔上设有高分子透气塞及高分子透气膜。

3.根据权利要求1所述的独立腔体自然透气压力测量仪器，其特征在于，还包括控制电路，所述控制电路包括微型化EMC电路、压力和温度测量电路、人机接口及输入输出电路。

4.根据权利要求1所述的独立腔体自然透气压力测量仪器，其特征在于，所述充油腔内设有硅油。

5.根据权利要求1所述的独立腔体自然透气压力测量仪器，其特征在于，所述微型化EMC电路包括玻璃气体放电管GDT1、GDT3、F保险丝、TVS管、二极管D1、电容C、电感L、电阻R，电源磁珠FB，陶瓷气体放电管GDT2、F保险丝、TVS管、电容C组合成2级防浪涌结构。

6.根据权利要求5所述的独立腔体自然透气压力测量仪器，其特征在于，所述GDT1，GDT3为高达1000V耐压的玻璃气体放电管。

7.根据权利要求3所述的独立腔体自然透气压力测量仪器，其特征在于，所述接口及输入输出电路为低功耗ARM核心的输入输出电路，包括ARM核心模块电路、接口锁存开关模块电路、485输出接口电路。