超高温压力变送器论文和设计-金黎华

全文摘要

本实用新型公开了一种超高温压力变送器，其中，包括：压力传感器与压力变送模块连接，所述压力传感器上安装有高温隔离模块；所述高温隔离模块包括：接液部与传感器连接部之间通过毛细管连接，所述毛细管内灌充钠钾合金。本实用新型解决了现有技术中无法满足高温熔盐测量的问题，通过分别设置接液部与传感器连接部，接液部与传感器连接部之间连接毛细管，并在毛细管内灌充钠钾合金，从而弥补了国内目前市场上没有成熟的使用于熔盐堆的压力变送器与快堆的压力变送器。超高温的变送器研发成功给熔盐堆与快堆测量提供了解决方案。

主设计要求

1.一种超高温压力变送器，其特征在于，包括：压力传感器与压力变送模块连接，所述压力传感器上安装有高温隔离模块；所述高温隔离模块包括：接液部与传感器连接部之间通过毛细管连接，所述毛细管内灌充钠钾合金。

设计方案

2.根据权利要求1所述的超高温压力变送器，其特征在于，所述压力传感器为电容式传感器。

3.根据权利要求1所述的超高温压力变送器，其特征在于，所述压力传感器包括：管状壳体两开口内覆盖有两隔离膜片，所述管状壳体中部安装有一中心测量膜片，所述中心测量膜片两侧均设有电容固定极板、玻璃体，圆管一端安装在隔离膜片上，所述圆管另一端穿过玻璃体、电容固定极板，所述中心测量膜与所述玻璃体之间填充有硅油。

4.根据权利要求1所述的超高温压力变送器，其特征在于，所述接液部包括：接液法兰一侧表面覆盖有接液膜片，所述接液法兰相对另一侧表面安装有接液法兰支撑管，所述毛细管穿过所述接液法兰支撑管沿轴向伸入所述接液法兰，所述接液法兰轴向开设有通孔。

5.根据权利要求4所述的超高温压力变送器，其特征在于，所述接液法兰覆盖有所述接液膜片的一侧安装有过渡接头。

6.根据权利要求4所述的超高温压力变送器，其特征在于，所述传感连接部包括：传感器支撑管两端分别安装有波纹管、传感器连接法兰，所述毛细管贯穿所述波纹管、所述传感器支撑管沿轴向伸入所述传感器连接法兰；所述传感器连接法兰沿轴向开设有通孔；所述波纹管与所述接液法兰支撑管焊接。

7.根据权利要求6所述的超高温压力变送器，其特征在于，所述传感器连接法兰安装在所述压力传感器上。

8.根据权利要求6所述的超高温压力变送器，其特征在于，所述传感器连接法兰、所述毛细管、所述接液膜片采用316不锈钢。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变送器，尤其涉及一种超高温压力变送器。

背景技术

高温压力变送器选用进口耐高温敏感元件制作而成，芯体与不锈钢外壳之间采用激光焊接工艺，使其完全熔为一体，内充硅油或其它传递介质，确保了变送器在高温状态下的安全使用，传感器的压力芯体与放大电路之间，用优良材料隔热，并加有散热装置，内部引线孔填充高效隔热材料有效防止了热传导，保证放大转换电路部分在理想温度下工作。

目前市场上的压力变送器，最高的使用环境在350℃左右，这类变送器的隔离填充液多为硅油AN-140与DC-705等，采用硅油为填充液压力变送器，是不能满足用户在高温熔盐回路对压力的测量。

实用新型内容

本实用新型公开了一种超高温压力变送器，用以解决现有技术中无法满足高温熔盐测量的问题。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种超高温压力变送器，其中，包括：压力传感器与压力变送模块连接，所述压力传感器上安装有高温隔离模块；所述高温隔离模块包括：接液部与传感器连接部之间通过毛细管连接，所述毛细管内灌充钠钾合金。

如上所述的超高温压力变送器，其中，所述压力传感器为电容式传感器。

如上所述的超高温压力变送器，其中，所述压力传感器包括：管状壳体两开口内覆盖有两隔离膜片，所述管状壳体中部安装有一中心测量膜片，所述中心测量膜片两侧均设有电容固定极板、玻璃体，圆管一端安装在隔离膜片上，所述圆管另一端穿过玻璃体、电容固定极板，所述中心测量膜与所述玻璃体之间填充有硅油。

如上所述的超高温压力变送器，其中，所述接液部包括：接液法兰一侧表面覆盖有接液膜片，所述接液法兰相对另一侧表面安装有接液法兰支撑管，所述毛细管穿过所述接液法兰支撑管沿轴向伸入所述接液法兰，所述接液法兰轴向开设有通孔。

如上所述的超高温压力变送器，其中，所述接液法兰覆盖有所述接液膜片的一侧安装有过渡接头。

如上所述的超高温压力变送器，其中，所述传感连接部包括：传感器支撑管两端分别安装有波纹管、传感器连接法兰，所述毛细管贯穿所述波纹管、所述传感器支撑管沿轴向伸入所述传感器连接法兰；所述传感器连接法兰沿轴向开设有通孔；所述波纹管与所述接液法兰支撑管焊接。

如上所述的超高温压力变送器，其中，所述传感器连接法兰安装在所述压力传感器上。

如上所述的超高温压力变送器，其中，所述传感器连接法兰、所述毛细管、所述接液膜片采用316不锈钢。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型解决了现有技术中无法满足高温熔盐测量的问题，通过分别设置接液部与传感器连接部，接液部与传感器连接部之间连接毛细管，并在毛细管内灌充钠钾合金，从而弥补了国内目前市场上没有成熟的使用于熔盐堆的压力变送器与快堆的压力变送器。超高温的变送器研发成功给熔盐堆与快堆测量提供了解决方案。

附图说明

图1是本实用新型超高温压力变送器的结构框图；

图2是本实用新型超高温压力变送器的高温隔离模块的结构示意图；

图3是本实用新型超高温压力变送器的压力传感器的结构示意图；

图4是本实用新型超高温压力变送器的转换部分电路的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述：

图1是本实用新型超高温压力变送器的结构示意图，图2是本实用新型超高温压力变送器的高温隔离模块111的结构示意图，请参见图1、图2，一种超高温压力变送器，其中，包括：压力传感器与压力变送模块113连接，压力传感器上安装有高温隔离模块111；高温隔离模块111包括：接液部与传感器连接部之间通过毛细管9连接，毛细管9内灌充钠钾合金8。高温压力变送器选用能耐高温的隔离模块与远传法兰变送器组成，接液部件能在550℃高温下长期稳定工作。接液部件与变送器之间采用激光焊接工艺，使其完全熔为一体，内充硅油或其它传递介质，确保了变送器在高温状态下的安全使用，在远传隔离法兰与变送器的压力传递介质采用特殊的传递介质--钠钾合金8，这种介质的沸点可以达到784℃，起到了与高温隔离并具有压力传递的作用，钠钾合金8活性很高，遇水、湿空气放出氢气可爆，所以在充灌时必须与空气隔离。

超高温压力变送器是为了满足在超高温工况环境中对压力的测量，例如应用在熔盐堆中对高温熔盐回路的压力进行测量、显示与记录。超高压力变送器通过开发新的隔离式灌封工艺，采用全焊接的远传变送器机构，将过程连接装置的接液温度提高到650℃。

进一步的，压力传感器为电容式传感器。

图3是本实用新型超高温压力变送器的压力传感器的结构示意图，请参见图3，进一步的，压力传感器包括：管状壳体两开口内覆盖有两隔离膜片17，管状壳体中部安装有一中心测量膜片13，中心测量膜片13两侧均设有电容固定极板12、玻璃体14，圆管一端安装在隔离膜片17上，圆管另一端穿过玻璃体14、电容固定极板12，中心测量膜13与玻璃体14之间填充有硅油。

具体的，压力传感模块112采用电容式传感器，实为一压力\/差压信号传递部件如图3所示，三条焊缝16将传感器两侧的隔离膜片17、中心测量膜片13，与电容极板12和玻璃体14烧结组成的基座焊接在一起形成差动电容,完成高温液体的压力测量。被测介质的压力作用于变送器膜盒δ室的正压端的隔离膜片17，再通过硅油15传递到中心测量膜片13上使其产生相应的位移。中心测量膜片13是一种预张紧的弹性元件，其位移与被测介质的压力成正比，最大的位移量约0.08mm。测量膜片13的位移变化由它两侧的电容固定极板12通过电容量的变化检测出来，再经具有充油功能的管状导线11输出。

电容量的变化需经过压力变送模块113进行转换才能转换为标准的4～

20mA电流输出，该压力变送模块113应包括以下各部分功能：解调器、振荡器、振荡控制放大器、调零电路、调量程电路、电流控制放大器、电流转换器、电流限制电路、反向保护等。转换部分电路如图4所示压力变送功能模块示意图。

该变送器的测量精度是由三部分构成：压力与位移的转换精度、位移与电容的转换精度和电路转换部分的转换精度。

压力与位移的转换精度分析：由于该变送器的测量膜片厚度位移仅为0.08mm，为了保证位移与压差成线性关系，在自由状态下采用被绷紧的平膜片，具有初始张力。这不仅有助于提高线性效果，还有助于减少信号的滞后性。保证二者良好的线性关系，可以使转换精度控制在小于0.1％F.S；

位移与电容的转换精度分析：为了使测量膜片的位移量能够通过电容值的变化反映出来，该变送器采用了差动电容结构的设计，使压力的变化与差动电容值变化成正比，而这些变化与介电常数无关，可以使转换精度控制在小于0.1％F.S；

电路转换部分的转换精度分析：转换部分的作用是将测量部分所得到的电容比变化设计图

超高温压力变送器论文和设计

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