双腔双介质压力传感及动态显示一体化应用技术制造技术

一种压力传感及动态显示技术原理。典型结构的核心部件由两个（或者至少为其中一个）使用弹性材料制作的、由透明管连通的、中间装填除固体形态以外的两种不同工作介质、与外部环境完全密封的腔体构成。腔体的形状及尺寸没有限制，可根据应用产品的需要进行灵活设计。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于压力传感及显示应用
在已有的各种压力传感及显示应用技术方案中，本专利技术为一新颖独特、简单易行的方案。本专利技术包括一种压力传感测量及动态直观显示的一体化应用技术原理以及相关的应用结构模型。根据本结构原理，可开发设计出一系列应用压力传感并直接动态显示的测量工具设备。如应用于质量称量用途的台式称量设备、手提式称量设备以及各种需要随时测量并直接读出压力变化以至进行压力控制的设备的传感系统。
技术介绍
当前，各类压力传感技术方案繁多，应用范围日趋广泛，传感技术越来越精细化、复杂化。高端应用多与数码技术结合，在满足应用需求的同时，也使器件选用、系统集成等技术复杂程度、使用维护难度随之提高。从应用的角度看，对新型压力传感技术的需求多多益善。双腔双介质压力传感及动态显示一体化应用技术方案能够灵敏地感知压力变化，并同时予以直观显示。在压力传感及显示的过程中，不需要任何能源及其它技术设备支持。结构简单，材料便宜，制作方便，在各种需要进行压力传感并直观显示的民用、工业设备领域，有较大的应用前途及开发价值。例如，目前广泛应用于工业、商业及家用的质量计量工具，即各种磅称，多应用杠杆重力平衡原理，其产品制造基础精度要求较高，结构笨重使用不便，容易被使用者故意制造称量偏差。另外一种基于弹簧压力传感的指针式弹簧称，也存在类似问题。如采用本技术方案制造各种磅称用于工业、商业计量，能够使产品造价、体积、重量均大幅减小，称量精度稳定提高，同时能够有效避免人为制造称量偏差的可能。另外，目前大部分正压容器都需要配置压力传感、显示及控制器件，如空气压缩机的气压显示表等。这些器件制作材料以金属类为主，制造工艺复杂，使用保养不便。为实现压力动态控制，还需要另外配合压感继电器等传感控制器件。如采用本技术方案开发的压力传感及显示、控制一体化器件，则不论在使用方便性、性能可靠性、器件牢固性、耐腐蚀性、总体结构紧凑合理、造价低廉等方面都有更大优势。
技术实现思路
双腔双介质压力传感及动态显示一体化应用技术是一种简单有效的动态压力传感及显示技术方案。本技术方案实现条件现实，工艺技术简单，使用原料可根据应用需要广泛选择配伍，应用时(不包括数据记录)不需任何能源及其它技术支持，应用双腔双介质压力传感及动态显示一体化应用技术的计量、称量产品使用环境下不易被恶意改变传感及显示精度及性能，能适应不同的压力环境及传感要求。根据本技术方案，可开发设计出各种需要直接显示的压力传感产品，如各种计量、称量工具等，因此，本技术应视为一种新型的压力传感及动态直观显示应用的原理级技术。双腔双介质压力传感及动态显示一体化应用技术方案的特点在于，采用弹性材料制作连通器的两个腔体；连接两个腔体的连通管为所需长度的透明管作为显示器；在这个连通器中的两个腔体中分别装填根据需要选定的两种不同颜色的工作介质；装填工作介质后将此连通器与外部环境完全密封。如此，即实现了本技术方案传感和显示器件的基本配置(见附图1-A)。双腔双介质压力传感及动态显示一体化应用技术同时还是一种具有开放性的基础结构，在本技术方案的基础上进行延伸，例如在靠近两个腔体的某一端显示管的一个或多个指定位置导出旁路传感通道，在这一个或多个旁路通道的末端连接压感电磁阀及泄压安全阀。这样，传感压力一旦达到这一指定值时，旁路出来的传感压力将驱动压感电磁阀或泄压安全阀，对正压容器内的压力进行控制。技术方案一、基本原理双腔双介质压力传感及动态显示一体化应用技术的理论依据为普通物理学中的连通器原理两个腔体，中间由一段导管连接构成一个连通器，在该连通器中注入除固体形态之外的介质(介质的物理形态一般为液体)。则不论提高连通器两个腔体中的任何一个，通过导管沟通的两个腔体中的介质液面自动保持同一水平。双腔双介质压力传感及动态显示一体化应用技术是在此原理的基础上加以改进并获得压力传感及动态显示的功能1、至少两个腔体(需要多点测量时可任意增加N多个腔体)，其中至少有一个腔体使用弹性材料制作，腔体的形状及尺寸可根据应用产品的需要进行灵活设计。2、两个腔体及其连通管(尽可能选择能够一次成型的制作工艺方案)。在装填工作介质后，进行完全密封处理。3、连通管(或至少其中一部分)为透明材料制作，以实现显示器功能。4、两个腔体中分别装填两种不同的传感介质，传感介质可以是除固体形态以外的任何物理形态的物质。根据应用需要可以选择多种材料配方。其中一种介质应该是自身具有颜色或者经过染色处理的材料，以实现传感压力动态显示功能。5、根据应用设计的具体环境，设计一个对腔体施加压力的传感杆。传感杆的结构可以是直接加压式，也可以是通过杠杆作用增量、减量加压式，或者采用其它直接、间接感压方式。6、双腔双介质压力传感及动态显示一体化应用技术为一种开放性的技术方案，在此基础上可进行技术延伸，可与其它传感、记录、取样、控制技术及设备相衔接，构成一个完整的压力传感、取样控制及全程记录系统。根据连通器原理，如果对上述密封连通器中的任一腔体施加压力，这一腔体内压力增高，其中的工作介质就会通过透明导管向另一压力平衡腔体流动(见附图1-B)；如果向两个腔体同时施加压力，则所施压力较大的一个腔体中的介质亦会向所施压力较小的腔体中流动(见附图1-D)；如果向两个腔体施加的压力相同，则两个腔体中的介质处于等压下的动态平衡状态，不发生互相流动(见附图1-D)。在附图1-C中，表示如果同时对两个腔体各自施加相等的压力时的状况向两个腔体分别施加压力H。由于施加在两个腔体两端的压力相等，从连接两个腔体的透明显示管中两种介质的接合点作为游标显示的变化值来看，其指示的位置仍然保持在始初的中间位置。如果将这时的压力状态作为预设的始初状态，此时由于腔体内部的预加压力提高至2H，如果想使游标向+或-的方向移动，则需要对相应腔体施加更大的压力H+n(见附图1-D)。归纳以上可以得出如下结论1、利用附图1-A的原理，能够实现压力传感及动态显示功能。2、利用附图1-B的原理，改变两个腔体之间内部的压力差，作为显示游标的工作介质接合点即相应改变位置，据此能够调整游标的零点位置。3、利用附图1-C，附图1-D的原理，对两个腔体同时施加一个相等的预压力，此时需要对另一个腔体施加更大的压力才能使游标出现位移，据此，能够改变传感器灵敏度，并能够调整传感压力的总量程。二、核心部件1、双腔双介质压力传感及动态显示一体化应用技术中至少需要两个腔体。工作状态时接受感应压力的腔体称之为感压腔，接受从感压腔流入工作介质的腔体称之为平衡腔。平衡腔通常采用弹性材料(如橡胶、塑料、金属等)制作。除非选择的两种装填工作介质中有一种为弹性介质(如气体)，承载这种弹性介质的腔体可以使用非弹性材料制作。腔体的外形无特别限制。2、接两个腔体的连通管为所需长度的透明管(如透明塑料管、玻璃管等，可根据所需传感的压力要求选用)。透明显示管的通径，根据感压腔感应压力时受到挤压排出的工作介质的总量k计算，即显示管的有效工作容积K应当大于感压腔体排出总量k，即K＞k。3、这个连通器中的两个腔体中装填根据需要选定的两种不同工作介质(如两种颜色不同且互不溶合的液体等；)。装填工作介质后将此连通器与外部环境完全密封。4、腔体内的两种工作介质如果是等量装填，装填后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：和近建，
申请(专利权)人：和近建，
类型：发明
国别省市：