[实用新型]一种用于感压元件的金属波纹管

说明书

本实用新型公开了一种用于感压元件的金属波纹管，包括由外向内依次设置的外壳、波纹管、弹簧、差动变压器铁芯连杆，外壳、波纹管、弹簧同轴套设，且差动变压器铁芯连杆设于中心轴线上，外壳下端中部开设有引压管，其中，波纹管采用奥氏体不锈钢316L，弹簧截面为矩形，本申请将波纹管与弹簧复配作为感压元件，有效提高了测量的稳定性，同时合理选用组件材质，改进相应构造，相较于传统铜波纹管作为感压元件，迟滞和后效较小，弹性大、成本低，工作温度范围广，适用于腐蚀介质和精度高的仪器仪表中作为测量元件。

技术领域

本实用新型涉及波纹管技术领域，具体涉及一种用于感压元件的金属波纹管。

背景技术

压力传感器是工业生产中最为常用的一种传感器，一般由压力敏感元件和信号处理元件组成，压力传感器的原理是，液态金属进入感压腔内推动波纹管复合弹簧机构自由端产生轴向位移，这时导压杆会带动铁芯移动，铁芯移动会产生电信号，电信号输出给信号处理单元。压力传感器广泛应用于石油、化工、航天、科研等领域。在这些使用工况中，介质一般都具有腐蚀性，特别是液态金属温度高，可能与传感器发生化学反应，影响传感器的性能，现有感压元件的材质、结构等，已逐渐无法满足生产需求，对此，本申请提出了一种用于感压元件的金属波纹管，合理设计结构和材质选用，能用于腐蚀介质和精度高的仪器仪表中作为测量元件。

发明内容

发明目的：本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于感压元件的金属波纹管，将波纹管与弹簧复配作为感压元件，有效提高了测量的稳定性，同时合理选用组件材质，改进相应构造，相较于传统铜波纹管作为感压元件，迟滞和后效较小，弹性大、成本低，工作温度范围广，适用于腐蚀介质和精度高的仪器仪表中作为测量元件。

一种用于感压元件的金属波纹管，包括由外向内依次设置的外壳、波纹管、弹簧、差动变压器铁芯连杆，外壳、波纹管、弹簧同轴套设，且差动变压器铁芯连杆设于中心轴线上，外壳下端中部开设有引压管，其中，波纹管采用奥氏体不锈钢316L，弹簧截面为矩形。

作为本实用新型进一步的改进：波纹管采用液压成型，刚度为9-15N/mm。

作为本实用新型进一步的改进：弹簧采用高温合金，高温合金在700-800℃下保持正常工作强度。

作为本实用新型进一步的改进：弹簧矩形截面的截面积为15-20mm²，刚度值为30-45N/mm。

作为本实用新型进一步的改进：上述的用于感压元件的金属波纹管，应用于测量行程范围为1-3mm的传感器。

有益效果：

1、本申请将波纹管与弹簧复配作为感压元件，有效提高了测量的稳定性，同时合理选用组件材质，改进相应构造，相较于传统铜波纹管作为感压元件，迟滞和后效较小，弹性大、成本低，工作温度范围广，适用于腐蚀介质和精度高的仪器仪表中作为测量元件。

2、液态金属在高温状态下的金属活动性较强，流入感压腔候会与传感器产生化学反应，形成氧化物，影响使用。对此，传感器的材料（包括外壳）全部采用316L材料，其耐腐蚀性能较强，以提高整体刚度。

3、本申请针对性将弹簧设计为主要的变形支撑组件，而波纹管仅起到密封隔离的作用，有针对性的设计两者相应参数，在保证相应刚度的同时，也保证了传感器的灵敏度和刚度，而综合成体更低。

4、波纹管主要设计参数为有效直径和刚度，前者量化液态金属的压力，后者是压力转换为位移的指标。为了提高传感器长期工作的稳定性，本申请有选择的采用液压成型金属波纹管，材料选用奥氏体不锈钢316L（与传感器材料一致），焊接性能良好，且具有很高的弹性稳定性，耐温性和耐蚀性优秀，同时合理设计刚度值，性价比最大化。