CN110440962B - 一种多量程压力传感器及具有其的压力控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多量程压力传感器及具有其的压力控制器，包括依次串联设置的第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器；所述第一压力传感与所述第二压力传感器以及所述第二压力传感器与所述第三压力传感器之间设有形变缝隙；所述第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器的压力检测结果分别与压力传输电路连接，所述压力传输电路与所述压力接收电路连接；所述第一压力传感器的测量量程小于第二压力传感器的测量量程，所述第二压力传感器的测量量程小于第三压力传感器的测量量程。本发明装置结构简单，成本低廉，测试精度高，适用范围广，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及压力控制器技术领域，具体涉及一种多量程压力传感器及具有其的压力控制器。
背景技术
在自动化生产线压装和测试设备行业，我们都会根据实际需求使用到不同量程的力传感器来监控力值或作为控制的信号，也就是说在实际应用过程中小量程力传感器作为控制信号需要有很高的精度，同时在大量程时作为监控力值信号在测量量程较大时也需要一定的精度。为满足需求，如果直接采用大量程的力传感器,会存在小量程测量时精度不足的情况,导致设备精度不够；若购买两个量程的力传感器串联使用，需要增加小量程力传感器的过载保护机构，造成机构复杂且不便于安装和拆卸；而现有技术中的双量程压力传感器体积都比较庞大且基本上都由国外所垄断，其成本一般是单个压力传感器的5-10倍。鉴于此，如何提供一种结构简单、体积大小适合需求、成本低廉、测量精度高的双量程压力传感器是本领域技术人员需要解决的技术难题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明第一方面是提供一种结构简单、体积大小适合需求、成本低廉、测量精度高的多量程压力传感器；
本发明另一方面提供具有上述多量程压力传感器的压力控制器。
本发明第一方面的一种多量程压力传感器，包括依次串联设置的第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器；所述第一压力传感与所述第二压力传感器以及所述第二压力传感器与所述第三压力传感器之间设有形变缝隙；所述第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器的压力检测结果分别与压力传输电路连接，所述压力传输电路与所述压力接收电路连接；所述第一压力传感器的测量量程小于第二压力传感器的测量量程，所述第二压力传感器的测量量程小于第三压力传感器的测量量程。
本发明多量程压力传感器将多量程的压力传感器集合在一起，减小了体积，降低了成本，且第一压力传感器和第二压力传感器的形变抵消了自身的形变缝隙，不再继续变形，起到保护传感器免受超过量程易损坏的风险，提高了装置的使用寿命和测试精度。
优选地，所述第一压力传感器包括第一压力传感器本体和第一压力应变片，所述第一压力应变片设置在所述第一压力传感器本体内；所述第二压力传感器包括第二压力传感器本体和第二压力应变片，所述第二压力应变片设置在所述第二压力传感器本体内；所述第三压力传感器包括第三压力传感器本体和第三压力应变片，所述第二压力应变片设置在所述第三压力传感器本体内。
优选地，所述第一压力应变片、第二压力应变片和第三压力应变片与所述压力传输电路连接。
优选地，所述第一压力传感器本体与第二压力传感器本体通过均匀设置且数量不少于四个的螺栓互相连接。
优选地，所述第二压力传感器本体与所述第三压力传感器本体通过连接轴连接。
优选地，所述连接轴穿过所述第三压力传感器本体后延申在所述第三压力传感器本体外侧。
优选地，所述连接轴连接在第二压力传感器本体与所述第三压力传感器本体的中心位置。
优选地，所述第一压力传感器本体通过其上设置的若干个螺纹孔与待测部件连接。
优选地，所述压力传输电路还包括信号放大电路和滤波电路。
本发明另一方面的一种压力控制器，包括：上述任一项的多量程压力传感器；控制器，所述控制器的输入端与所述压力接收电路连接；动作驱动电路，所述控制器的输出端与所述动作驱动电路的输入端连接；微型开关，所述微型开关的输入端与所述动作驱动电路连接。
本发明中多量程压力传感器中的压力信号经压力接收电路传递至控制器中，然后控制器根据读取的信号来判断出多量程压力传感器的压力值，从而根据预设的值来判断出是否需要采取进一步动作；最后，当需要发出控制动作时，控制器将动作信息传递至动作驱动模块，由动作驱动模块来驱动微型开关断开电路，达到自动控制的目的。
本发明的有益效果体现在：
(1)本发明多量程压力传感器将多量程的压力传感器集合在一起，减小了体积，降低了成本，且第一压力传感器和第二压力传感器的形变抵消了自身的形变缝隙，不再继续变形，起到保护传感器免受超过量程易损坏的风险，提高了装置的使用寿命和测试精度；
(2)本发明装置将三个不同量程的压力传感器互相串联，利用小量程压力传感器形变达到极致时，由大量程压力传感器提供过载保护，进而实现了三个不同量程压力传感器串联使用的有益效果；
(3)三个串联的传感器测试相比单个传感器来说测试精度更好，且小精度传感器无需额外的过载保护装置，无形中减小了产品的体积，适用范围更广；
(4)本发明装置结构简单，成本低廉，测试精度高，适用范围广，具有广泛的应用前景。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例多量程压力传感器的立体结构示意图；
图2为本发明实施例多量程压力传感器的俯视结构示意图；
图3为本发明实施例多量程压力传感器的剖视结构示意图；
图4为本发明实施例多量程压力传感器的电路结构示意图；
图5为本发明实施例压力控制器的电路结构示意图。
附图中：
100-多量程压力传感器；
1-第一压力传感器，11-第一压力传感器本体，12-第一压力应变片；
2-第二压力传感器，21-第二压力传感器本体，22-第二压力应变片；
3-第三压力传感器，31-第三压力传感器本体，32-第三压力应变片；
4-压力传输电路，5-压力接收电路，6-连接轴，7-螺栓，8-螺纹孔；
200-压力控制器，201-控制器，202-动作驱动电路，203-微型开关。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
以下结合附图描述根据本发明实施例第一方面的波纹管式压力传感器。
参阅附图1-图4所示，本发明实施例的一种多量程压力传感器100，包括依次串联设置的第一压力传感器1、第二压力传感器2和第三压力传感器3；所述第一压力传感1与所述第二压力传感器2以及所述第二压力传感器2与所述第三压力传感器3之间设有形变缝隙；所述第一压力传感器1、第二压力传感器2和第三压力传感器3的压力检测结果分别与压力传输电路4连接，所述压力传输电路4与所述压力接收电路5连接；所述第一压力传感器1的测量量程小于第二压力传感器2的测量量程，所述第二压力传感器2的测量量程小于第三压力传感器3的测量量程；所述第一压力传感器1包括第一压力传感器本体11和第一压力应变片12，所述第一压力应变片12设置在所述第一压力传感器本体11内；所述第二压力传感器2包括第二压力传感器本体 21和第二压力应变片22，所述第二压力应变片22设置在所述第二压力传感器本体21内；所述第三压力传感器3包括第三压力传感器本体31和第三压力应变片32，所述第二压力应变片32设置在所述第三压力传感器本体31内；所述第一压力应变片12、第二压力应变片22和第三压力应变片32与所述压力传输电路4连接；所述第一压力传感器本体11与第二压力传感器本体21 通过均匀设置且数量为四个的螺栓7互相连接；所述第二压力传感器本体21 与所述第三压力传感器本体31通过连接轴6连接；所述连接轴6穿过所述第三压力传感器本体31后延申在所述第三压力传感器本体31外侧；所述连接轴6连接在第二压力传感器本体21与所述第三压力传感器本体31的中心位置；所述第一压力传感器本体11通过其上设置的若干个螺纹孔8与待测部件连接；所述压力传输电路4包括信号放大电路和滤波电路。
工作时，首先将连接轴6与支撑部件连接，将第一压力传感器本体11上的螺纹孔8与压力待测部件连接，第一压力传感器本体11与第二压力传感器本体21通过螺栓7互相连接；然后将第一压力应变片12、第二压力应变片 22和第三压力应变片32分别通过压力传输电路4与压力接收电路5连接；当待测部件传递给第一压力传感器本体11的压力小于第一压力传感器本体11 自身量程时，第一压力传感器本体11将检测到的压力信号通过压力传输电路 4传递至与压力接收电路5中，达到利用第一压力传感器1来测试小量程力的有益效果，有效提高了测试的精度；当待测部件传递给第一压力传感器本体 11的压力大于第一压力传感器1量程时，第一压力传感器本体11的形变达到最大并抵消第一压力传感器本体11与第二压力传感器本体21之间的形变缝隙，不再继续变形，起到保护第一压力传感器1的目的；然后第二压力传感器2中的第二压力应变片22开始产生形变，利用压力传输电路4向压力接收电路5输出压力测试值，达到不同量程压力传感器串联使用的目的。同理，当测量的压力超过第二压力传感器2量程时，第二压力传感器2的形变抵消其形变缝隙，不再继续变形，起到保护第二压力传感器2的目的；然后第三压力传感器3中的第三压力应变片32开始产生形变，利用压力传输电路4向压力接收电路5输出压力测试值，本发明多量程压力传感器100将多量程的压力传感器集合在一起，减小了体积，降低了成本，且第一压力传感器1和第二压力传感器2的形变抵消了自身的形变缝隙，不再继续变形，起到保护传感器免受超过量程易损坏的风险，提高了装置的使用寿命和测试精度。
参阅附图5所示，本发明实施例的一种压力控制器200，其包括多量程压力传感器100；控制器201，所述控制器201的输入端与所述压力接收电路5 连接；动作驱动电路202，所述控制器201的输出端与所述动作驱动电路202 的输入端连接；微型开关203，所述微型开关203的输入端与所述动作驱动电路202连接。本发明实施例中多量程压力传感器100中的压力信号经压力接收电路5传递至控制器201中，然后控制器201根据读取的信号来判断出多量程压力传感器100的压力值，从而根据预设的值来判断出是否需要采取进一步动作；最后，当需要发出控制动作时，控制器201将动作信息传递至动作驱动模块202，由动作驱动模块202来驱动微型开关203断开电路，达到自动控制的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (9)
1.一种多量程压力传感器，其特征在于，包括依次串联设置的第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器；所述第一压力传感与所述第二压力传感器以及所述第二压力传感器与所述第三压力传感器之间设有形变缝隙；所述第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器的压力检测结果分别与压力传输电路连接，所述压力传输电路与压力接收电路连接；所述第一压力传感器的测量量程小于第二压力传感器的测量量程，所述第二压力传感器的测量量程小于第三压力传感器的测量量程；
所述第一压力传感器包括第一压力传感器本体和第一压力应变片，所述第一压力应变片设置在所述第一压力传感器本体内；
所述第二压力传感器包括第二压力传感器本体和第二压力应变片，所述第二压力应变片设置在所述第二压力传感器本体内；
所述第三压力传感器包括第三压力传感器本体和第三压力应变片，所述第三压力应变片设置在所述第三压力传感器本体内；
当待测部件传递给第一压力传感器本体的压力大于第一压力传感器量程时，第一压力传感器本体的形变达到最大并抵消第一压力传感器本体与第二压力传感器本体之间的形变缝隙，不再继续变形，起到保护第一压力传感器的目的；然后第二压力传感器中的第二压力应变片开始产生形变，利用压力传输电路向压力接收电路输出压力测试值，达到不同量程压力传感器串联使用的目的。
2.根据权利要求1所述的一种多量程压力传感器，其特征在于，所述第一压力应变片、第二压力应变片和第三压力应变片与所述压力传输电路连接。
3.根据权利要求2所述的一种多量程压力传感器，其特征在于，所述第一压力传感器本体与第二压力传感器本体通过均匀设置且数量不少于四个的螺栓互相连接。
4.根据权利要求3所述的一种多量程压力传感器，其特征在于，所述第二压力传感器本体与所述第三压力传感器本体通过连接轴连接。
5.根据权利要求4所述的一种多量程压力传感器，其特征在于，所述连接轴穿过所述第三压力传感器本体后延申在所述第三压力传感器本体外侧。
6.根据权利要求4所述的一种多量程压力传感器，其特征在于，所述连接轴连接在第二压力传感器本体与所述第三压力传感器本体的中心位置。
7.根据权利要求1所述的一种多量程压力传感器，其特征在于，所述第一压力传感器本体通过其上设置的若干个螺纹孔与待测部件连接。
8.根据权利要求1所述的一种多量程压力传感器，其特征在于，所述压力传输电路还包括信号放大电路和滤波电路。
9.一种压力控制器，其特征在于，包括：
权利要求1-8任一项所述的多量程压力传感器；
控制器，所述控制器的输入端与所述压力接收电路连接；
动作驱动电路，所述控制器的输出端与所述动作驱动电路的输入端连接；
微型开关，所述微型开关的输入端与所述动作驱动电路连接。
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Legal Events
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Effective date of registration: 20221110 Address after: 213000 17-8, No. 180, Guanhe West Road, Zhonglou District, Changzhou City, Jiangsu Province Applicant after: CHANGZHOU TIANLI INTELLIGENT CONTROL CO.,LTD. Applicant after: CHINA NUCLEAR POWER ENGINEERING Co.,Ltd. Address before: 213000 17-8, No. 180, Guanhe West Road, Zhonglou District, Changzhou City, Jiangsu Province Applicant before: CHANGZHOU TIANLI INTELLIGENT CONTROL CO.,LTD. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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