解決差壓膜盒高壓側壓力響應不足的方法
2023-05-04 09:31:11
解決差壓膜盒高壓側壓力響應不足的方法
【專利摘要】本發明公開了一種解決差壓膜盒高壓側壓力響應不足的方法。主要步驟包括：落料、成型、切邊、固溶處理、沉澱硬化處理。特點在於減少了對原材料進行沉澱硬化，從而節省了原材料的費用。增加了對切邊後的中心膜片進行固溶及沉澱硬化處理，使得中心膜片的平整度得到改善，消除了因衝壓成型過程中的應力集中和膜片中心的初始偏移。採用本發明後，溫度補償合格率大大提高，從而解決了差壓膜盒高壓側壓力響應不足的問題，也使得產量及效率得到了提高。
【專利說明】解決差壓膜盒高壓側壓力響應不足的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種差壓膜盒，特別涉及一種解決差壓膜盒高壓側壓力響應不足的方法。
【背景技術】
[0002]差壓膜盒是工業自動化控制領域中應用比較廣泛的一種測量器件，尤為常見於流體壓力、差壓、流量、液位等參數的測量領域。差壓膜盒由中心膜片分成高壓側和低壓側，兩側均充灌矽油以分別傳遞兩側被測介質的壓力，兩側矽油均由隔離膜片與被測介質隔離。隔離膜片和中心膜片共同作用保護差壓傳感器不會因被測介質過壓而損壞。但是，如果任何一側隔離膜片與膜盒體之間的矽油不足，將會導致膜盒提前過壓保護，傳感器無法滿幅輸出。本差壓膜盒的充油方式採用模擬過壓保護過程的方式，即充油時將壓力通過矽油傳遞到中心膜片上推動其產生位移，矽油也因而填充中心膜片位移所新增的容積，而此時隔離膜片因外側壓力大於矽油壓力而緊貼膜盒，矽油無法進入隔離膜片內側。當充灌孔密封后，釋放隔膜外側壓力，中心膜片回到自由狀態，多餘的矽油流入隔膜內側使隔膜與膜盒體之間形成可以容納它的空間，此空間對應於膜盒的過壓保護壓力，也即矽油的充灌壓力。充灌時，如果中心膜片剛度變大或移動受阻，那麼其位移所新增的容積減少，最終隔膜與膜盒體之間矽油減少。如果中心膜片移動完全受阻，那麼最終隔膜與膜盒體之間將無矽油。被測介質壓力傳遞到膜盒內部時將受阻，特別是低溫時矽油收縮會使問題更加嚴重。針對差壓膜盒高壓側壓力響應不足的問題，經研究和測試發現，由於自身的結構和成型工藝的原因，中心膜片的初始中心始終偏向負側，正側剛度較大，且在組裝焊接時還可能接觸到膜盒負偵牝進而導致正側加壓時位移受阻。因此，要解決的問題是使中心膜片的初始中心無偏移。最後，我們將中心膜片放入專用工裝中進行熱處理後，初始偏移量都已消除，膜盒高壓側壓力響應不足的問題也徹底解決。
【發明內容】
[0003]為了克服現有的差壓膜盒中心膜片初始中心偏向負側，導致高壓側壓力響應不足的問題，提供一種解決的工藝方法，該方法可消除中心膜片的初始偏移，消除差壓膜盒高壓側壓力響應不足的問題，溫度補償合格率得到較大提高。
[0004]本發明的技術方案:解決差壓膜盒高壓側壓力響應不足的方法，它包括以下步驟:
(I)落料:中心膜片帶材通過輸送設備送到落料機，落料機按不同規格落料成圓形薄片。
[0005](2)成型:通過成型模上下模芯來成型落料圓形薄片，按一定波形成型膜片。
[0006](3)切邊:通過切邊機把成型好的膜片按一定的外徑進行切邊，切邊後就是需要的中心膜片尺寸，根據不同規格選擇不同的切邊模。
[0007](4)固溶處理:把切邊成型的中心膜片裝入專用的熱處理夾具中，熱處理在1040°C ±15°C保溫0.75 ±0.25小時，加熱速率大約25°C ±6°C /分鐘。冷卻階段使用大於99.999%純度的氮氣使其空冷，冷卻到32°C以下，冷卻速率大約36°C ±6°C /分鐘。
[0008](5)沉澱硬化處理:把固溶處理後的中心膜片在552°C ±8°C溫度下保溫4±0.25小時，加熱速率大約14°C ±6°C /分鐘，爐內空氣從24°C (室溫)到552°C期間其真空度小於0.13Pa。冷卻階段，使用大於99.999%純度的氮氣使其空冷，冷卻到32°C以下，冷卻速率大約11°C ±6°C /分鐘。檢查膜片直徑附近至少3處的硬度，HRC35-43。
與現有技術相比，本發明的有益效果是:減少了原材料的沉澱硬化處理，從而節省了原材料的費用；通過固溶處理及沉澱硬化處理，使得中心膜片的平整度得到改善，消除了因衝壓成型過程中的應力集中和膜片中心的初始偏移；溫度補償合格率大大提高，從而解決了差壓膜盒高壓側壓力響應不足的問題，也使得產量及效率得到了提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是差壓膜盒結構示意圖
圖中I為隔離膜片，2為矽油，3為低壓側，4為充灌孔，5為高壓側，6為中心膜片。
【具體實施方式】
[0010]所述解決差壓膜盒高壓側壓力響應不足的方法，具體如下:
(I)落料:將原材料100 (寬度)X0.3 (厚度)規格的不鏽鋼630帶材，通過輸送設備送到落料機上，落料成圓形薄片。
[0011](2)成型:以上面落料後的圓形薄片，通過成型模上下模芯成型為具有一定波形的圓形薄片。
[0012](3)切邊:把成型好的膜片按外徑Φ51.74的尺寸切邊，切邊後就是需要的中心膜片尺寸。
[0013](4)固溶處理:把切邊成型的中心膜片清洗乾淨後裝入專用的熱處理夾具中，以200C /分鐘的加熱速率加熱使其溫度從室溫上升到1040°C，保溫60分鐘，接著以40°C /分鐘的冷卻速率使其快速空冷到常溫，在冷卻階段使用了 99.999%純度的氮氣。
[0014](5)沉澱硬化處理:把固溶處理後的中心膜片以20°C /分鐘的加熱速率從室溫上升到550°C，保溫4小時，爐內空氣從室溫到550°C期間其真空度小於0.13Pa。接著以15°C /分鐘的冷卻速率使其快速空冷到常溫，在冷卻階段使用了 99.999%純度的氮氣。
[0015]通過以上工藝處理，在膜片直徑附近檢測3處硬度，其硬度為HRC38，滿足工藝要求。
[0016]需要強調的是:以上僅是本發明的較佳實例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種解決差壓傳感器膜盒低壓側充油量不足的方法，其特徵在於包括以下步驟: (1)落料:中心膜片帶材通過輸送設備送到落料機，落料機按不同規格落料成圓形薄片。 (2)成型:通過成型模上下模芯來成型落料圓形薄片，按一定波形成型膜片。 (3)切邊:通過切邊機把成型好的膜片按一定的外徑進行切邊，切邊後就是需要的中心膜 片尺寸，根據不同規格選擇不同的切邊模。 (4)固溶處理:把切邊成型的中心膜片裝入專用的熱處理夾具中，熱處理在10400C ±15°C保溫0.75±0.25小時，加熱速率大約25°C ±6°C /分鐘，冷卻階段使用大於99.999%純度的氮氣使其空冷，冷卻到32°C以下，冷卻速率大約36°C ±6°C /分鐘。 (5)沉澱硬化處理:把固溶處理後的中心膜片在552°C±8°C溫度下保溫4±0.25小時，加熱速率大約14°C ±6°C /分鐘，爐內空氣從24°C (室溫)到552°C期間其真空度小於0.13Pa，冷卻階段，使用大於99.999%純度的氮氣使其空冷，冷卻到32°C以下，冷卻速率大約 11°C ±6°C / 分鐘。
2.根據權利要求1所述的一種解決差壓傳感器膜盒低壓側充油量不足的方法在於:步驟(5)沉澱硬化處理後膜片直徑附近至少3處所測試的硬度為HRC35-43。
【文檔編號】G01L7/10GK104458098SQ201310416655
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】龐啟國, 李健鋒, 王先榮 申請人:重慶四聯測控技術有限公司