[发明专利]解决差压膜盒高压侧压力响应不足的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种差压膜盒，特别涉及一种解决差压膜盒高压侧压力响应不足的方法。

背景技术

差压膜盒是工业自动化控制领域中应用比较广泛的一种测量器件，尤为常见于流体压力、差压、流量、液位等参数的测量领域。差压膜盒由中心膜片分成高压侧和低压侧，两侧均充灌硅油以分别传递两侧被测介质的压力，两侧硅油均由隔离膜片与被测介质隔离。隔离膜片和中心膜片共同作用保护差压传感器不会因被测介质过压而损坏。但是，如果任何一侧隔离膜片与膜盒体之间的硅油不足，将会导致膜盒提前过压保护，传感器无法满幅输出。本差压膜盒的充油方式采用模拟过压保护过程的方式，即充油时将压力通过硅油传递到中心膜片上推动其产生位移，硅油也因而填充中心膜片位移所新增的容积，而此时隔离膜片因外侧压力大于硅油压力而紧贴膜盒，硅油无法进入隔离膜片内侧。当充灌孔密封后，释放隔膜外侧压力，中心膜片回到自由状态，多余的硅油流入隔膜内侧使隔膜与膜盒体之间形成可以容纳它的空间，此空间对应于膜盒的过压保护压力，也即硅油的充灌压力。充灌时，如果中心膜片刚度变大或移动受阻，那么其位移所新增的容积减少，最终隔膜与膜盒体之间硅油减少。如果中心膜片移动完全受阻，那么最终隔膜与膜盒体之间将无硅油。被测介质压力传递到膜盒内部时将受阻，特别是低温时硅油收缩会使问题更加严重。针对差压膜盒高压侧压力响应不足的问题，经研究和测试发现，由于自身的结构和成型工艺的原因，中心膜片的初始中心始终偏向负侧，正侧刚度较大，且在组装焊接时还可能接触到膜盒负侧，进而导致正侧加压时位移受阻。因此，要解决的问题是使中心膜片的初始中心无偏移。最后，我们将中心膜片放入专用工装中进行热处理后，初始偏移量都已消除，膜盒高压侧压力响应不足的问题也彻底解决。

发明内容

为了克服现有的差压膜盒中心膜片初始中心偏向负侧，导致高压侧压力响应不足的问题，提供一种解决的工艺方法，该方法可消除中心膜片的初始偏移，消除差压膜盒高压侧压力响应不足的问题，温度补偿合格率得到较大提高。

本发明的技术方案：解决差压膜盒高压侧压力响应不足的方法，它包括以下步骤：

(1)   落料：中心膜片带材通过输送设备送到落料机，落料机按不同规格落料成圆形薄片。

(2)   成型：通过成型模上下模芯来成型落料圆形薄片，按一定波形成型膜片。

(3)   切边：通过切边机把成型好的膜片按一定的外径进行切边，切边后就是需要的中心膜片尺寸，根据不同规格选择不同的切边模。

(4)   固溶处理：把切边成型的中心膜片装入专用的热处理夹具中，热处理在1040℃±15℃保温0.75 ±0.25小时，加热速率大约25℃±6℃/分钟。冷却阶段使用大于99.999%纯度的氮气使其空冷，冷却到32℃以下，冷却速率大约36℃±6℃/分钟。

(5)   沉淀硬化处理：把固溶处理后的中心膜片在552℃±8℃温度下保温4±0.25小时，加热速率大约14℃±6℃/分钟，炉内空气从24℃（室温）到552℃期间其真空度小于0.13Pa。冷却阶段，使用大于99.999%纯度的氮气使其空冷，冷却到32℃以下，冷却速率大约11℃±6℃/分钟。检查膜片直径附近至少3处的硬度，HRC35-43。  

与现有技术相比，本发明的有益效果是：减少了原材料的沉淀硬化处理，从而节省了原材料的费用；通过固溶处理及沉淀硬化处理，使得中心膜片的平整度得到改善，消除了因冲压成型过程中的应力集中和膜片中心的初始偏移；温度补偿合格率大大提高，从而解决了差压膜盒高压侧压力响应不足的问题，也使得产量及效率得到了提高。

附图说明

图1是差压膜盒结构示意图

图中1为隔离膜片，2为硅油，3为低压侧，4为充灌孔，5为高压侧，6为中心膜片。

具体实施方式

所述解决差压膜盒高压侧压力响应不足的方法，具体如下：

（1）    落料：将原材料100（宽度）×0.3（厚度）规格的不锈钢630带材，通过输送设备送到落料机上，落料成圆形薄片。

（2）    成型：以上面落料后的圆形薄片，通过成型模上下模芯成型为具有一定波形的圆形薄片。

（3）    切边：把成型好的膜片按外径φ51.74的尺寸切边，切边后就是需要的中心膜片尺寸。

（4）    固溶处理：把切边成型的中心膜片清洗干净后装入专用的热处理夹具中，以20℃/分钟的加热速率加热使其温度从室温上升到1040℃，保温60分钟，接着以40℃/分钟的冷却速率使其快速空冷到常温，在冷却阶段使用了99.999%纯度的氮气。