[实用新型]一种分体式高频差压传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测差压的传感器，属于压力测量设备技术领域。

背景技术

近年来在科研和生产实际中需要测量高频差压信号的情形逐渐增多。它包括水平流体管道、竖直管道以及任意角度方向上的高频差压测量，对于水平管道的测量问题，利用现有的技术可以很好的解决，而竖直管道以及任意角度方向上的高频差压测量则存在很多问题。其中最主要的就是由于引压管段及引压装置的存在造成的管腔效应。本发明就是针对这一问题提出并进行设计的。

现有技术中用于检测差压的传感器，主要有电阻应变式、扩散硅压阻式、电容式、电感式、压电式等形式。其结构通常都是将转换元件安装于测量膜片上，用隔离膜片密封形成一体式的高压腔与低压腔，当高压腔与低压腔压力不等时，测量膜片产生变形，转换元件产生电信号输出。这种测量结构在应用中必须采用引压管引压才能进行测量，这就导致两方面的缺点：一是引压管内介质对测量结果影响较大，不利于高精度测量，尤其是测量竖直管段的压力差，引压管的影响更为显著；二是由于引压管及分离罐的管腔效应，这种结构不利于高频差压信号的测量。除了采用一体化的差压传感器外，传统的做法也采用两只压力传感器构成差压测量系统，但这种系统要求两只压力传感器的测量特性要一致，并且具有较高精度，与分辨率。按测量不确定度分配原理，要测量0-100Kpa的差压，测量误差要求为0.5％，背景压力为1Mpa，则两只压力传感器的测量误差必须高于0.03％，这在实际中很难做到。

已公开的有关差压传感器的专利CN87104418A、CN88103088.0、CN88108847.1、CN89106651.9、CN200480004817.0、CN200680007221.5、CN02273858.4、CN87207839、CN87216349、CN88202728、CN89221770.7、CN90205114.8、CN90212786.1、CN200820005200.6、CN95223991.4中，均采用高、低压腔一体化结构，即高压腔与低压腔相邻，通过测量膜片分隔开，因此都不可避免的存在上述的两方面问题。CN90225887.7中公开了一种双模光纤差压传感器，可以实现分体式结构，将两个波纹膜片分别置于两个探头中，由一束光纤同时照射两个波纹膜片，当两个膜片由于压力不同与光线测头之间的相对位移发生变化，则通过膜片反射后进入输出光纤的光强发生变化，通过两个检测器得到光强变化确定压差的变化。该方法虽然实现的分体式取压，但后处理电路采用两个检测器接收信号，其实质与两个压力传感器组合无本质区别，且后处理电路也较复杂。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足，提供一种适用于竖直管段高频差压测量的分体式高频差压传感器。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种分体式高频差压传感器，它由高压探头、低压探头、测量桥路组成，高压探头和低压探头的一端分别与高压引压管和低压引压管相连接，另一端通过连接导线与测量桥路相连接，高压探头内有高压压缩电阻和高压拉伸电阻，低压探头内有低压拉伸电阻和低压压缩电阻。

上述分体式高频差压传感器，所述高压探头和低压探头中的电阻分别为2只或4只，各电阻的初始阻值相等。

上述分体式高频差压传感器，所述测量桥路由高压探头和低压探头中的4只或8只电阻构成全桥同向差动结构。

本实用新型的有益效果及优点是：

(1)分体式引压探头，消除了引压管对测量的影响，可以测量水平、竖直及任意角度方向管道上两点的压力差。

(2)一体化电桥设计，避免了传统两压力组合方法测差压零点不稳定，灵敏度分辨率低，精度低等缺点，有利于电路的平衡调节，提高了灵敏度与分辨率。

(3)该差压传感器能实现竖直管段的高频差压测量，也适于静态差压的测量。

(4)探头的结构无特殊要求，与压阻式压力传感器探头结构相同，电路结构简单，容易实现。

附图说明

图1为分体式高频差压传感器结构框图；

图2为分体式高频差压传感器测量电桥原理图。

图中标记如下：1、高压引压管    2、低压引压管    3、高压探头4、低压探头    5、连接导线    6、测量桥路    7、变送单元8、二线制输出    9、低压拉伸电阻    10、低压压缩电阻11、高压压缩电阻    12、高压拉伸电阻    13、电桥端电压输出端14、低压输入端    15、高压输入端

具体实施方式