[实用新型]微漏检测差压变送器

说明书

技术领域

本实用新型属气体检测装置领域，尤其涉及一种微漏检测差压变送器。

背景技术

传统金属电容差压变送器在气体微漏检测环境下使用时，普遍存在着电容间隙大，响应时间慢，抗过载能力弱等技术缺陷。在利用高压气体为压力源检测待检产品密封性时，当对产品密封性要求高，且检测数量大时，需要有一种专用的微漏检测仪表，以满足加压响应快、稳定时间短、精度高、过载能力强、重复性好等要求，最终实现产品稳定可靠的批量化生产。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种稳定性高，抗过载能力强，重复性好，测量精度高、加压响应快的微漏检测差压变送器。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种微漏检测差压变送器，它包括硅电容传感器、时间数字转换电路、单片机、D/A转换模块及Hart协议芯片；

所述时间数字转换电路的输入端与硅电容传感器的输出端相接，其对硅电容传感器进行周期性充放电并记录充放电时间，再将上述时间转化为数字信号；所述硅电容传感器将外界变化的压力信号转换为电容变化值；

所述Hart协议芯片将输入的Hart协议通信信号进行解调并转换为单片机串口通信信号，再将单片机的串口输出信号进行相应的调制；

所述单片机的信号输入端接时间数字转换电路的信号输出端；单片机的信号输出端分别接D/A转换模块及Hart协议芯片的信号输入端；单片机接收时间数字转换电路采集的压力信号，并对其进行运算处理。

作为一种优选方案，本实用新型在所述单片机内配有温度传感器，以实时测量硅电容传感器的温度。

作为另一种优选方案，本实用新型所述硅电容传感器包括上极板、下极板及中间极板；所述上极板及下极板采用玻璃材料；所述中间极板采用硅材料；所述中间极板置于上极板与下极板之间，且彼此形成E型结构。

进一步地，本实用新型还设有存储器及显示单元；所述存储器及显示单元的信号输入端分别接单片机的信号输出端。

本实用新型具有稳定性高，抗过载能力强，重复性好，测量精度高、加压响应快等特点。本实用新型的核心部件采用了新型的硅电容传感器，由于其硅油充量少，电容间隙小，测压部分经过过压保护设计，使其响应时间、抗过载能力等方面的性能指标达到普通金属电容传感器的3-5倍。为进一步提高其响应速度，减少加压后的稳定时间，对其容室进行了针对性的设计，并配以聚四氟乙烯密封胶圈。由于微漏检测所使用气压信号差压量程小，静压大，加上时常出现微漏、加压不同步等各种工况，经常使得变送器单向过载，针对以上情况，本实用新型选用了HART协议智能板，作为变送器的信号处理部分，这样既解决了温度补偿问题，又提高了精度，同时还可对零点进行随时调整，进而满足了不同工况下的实际生产要求。

取相同量程、相同精度指标的新型微漏检测差压变送器和普通金属电容差压变送器各50台，经过多次双向加压、单向过压以及通电老化实验分别得出如表2和表3的测试数据：

表2

表3

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型环境温度信号采集和信号处理单元电路原理图；

图3为本实用新型HART协议调制解调电路原理图；

图4为本实用新型硅电容传感器结构示意图；

图5为本实用新型硅电容传感器容室俯视图；

图6为本实用新型硅电容传感器容室侧视图。

图中：1、上极板；2、下极板；3、中间极板。

具体实施方式

如图1所示，一种微漏检测差压变送器，它包括硅电容传感器、时间数字转换电路、单片机、D/A转换模块及Hart协议芯片；

所述硅电容传感器将外界变化的压力信号转换为电容变化值；

所述时间数字转换电路的输入端与硅电容传感器的输出端相接，其对压力传感器进行周期性充放电并记录充放电时间，再将上述时间转化为数字信号；

Hart协议芯片将输入的Hart协议通信信号进行解调并转换为单片机串口通信信号，再将单片机的串口输出信号进行相应的调制；

所述单片机的信号输入端接时间数字转换电路的信号输出端；单片机的信号输出端分别接D/A转换模块及Hart协议芯片的信号输入端；单片机接收时间数字转换电路采集的压力信号，并对其进行运算处理。