一种水压变送器用防冰冻损坏结构及水压变送器
阅读说明：本技术 一种水压变送器用防冰冻损坏结构及水压变送器 (Anti-freezing damage structure for water pressure transmitter and water pressure transmitter ) 是由 易三一 于 2021-08-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种水压变送器用防冰冻损坏结构,设置于水压变送器的水压腔体内,包括由硅胶和/或热塑性弹性体制得的隔离缓冲片,隔离缓冲片面向水压变送器的进水口设置且隔离缓冲片连续弯折呈凹凸波纹状,以使隔离缓冲片的截面呈波纹状,隔离缓冲片的两端与水压腔体连接。本发明一种水压变送器用防冰冻损坏结构通过于水压腔体内设置面向进水口的由硅胶和/或热塑性弹性体制得的隔离缓冲片,并将隔离缓冲片弯折呈凹凸波纹状,使得在水遇到低温结冰体积快速变大而压力快速增加时,隔离缓冲片可产生形变而维持压力的动态平衡,以大幅度减少外部不稳定因素的影响,提高可靠性。本发明还公开一种水压变送器。(The invention discloses an anti-freezing damage structure for a water pressure transmitter, which is arranged in a water pressure cavity of the water pressure transmitter and comprises an isolation buffer sheet made of silica gel and/or thermoplastic elastomer, wherein the isolation buffer sheet is arranged facing to a water inlet of the water pressure transmitter and is continuously bent into a concave-convex corrugated shape, so that the section of the isolation buffer sheet is corrugated, and two ends of the isolation buffer sheet are connected with the water pressure cavity. According to the anti-freezing damage structure for the water pressure transmitter, the isolation buffer sheet made of silica gel and/or thermoplastic elastomer and facing the water inlet is arranged in the water pressure cavity, and the isolation buffer sheet is bent to be in a concave-convex corrugated shape, so that when water is frozen at a low temperature and the volume is rapidly increased and the pressure is rapidly increased, the isolation buffer sheet can deform to maintain the dynamic balance of the pressure, the influence of external unstable factors is greatly reduced, and the reliability is improved. The invention also discloses a water pressure transmitter.)
技术领域
本发明涉及送排水数字监控技术领域，尤其涉及一种水压变送器用防冰冻损坏结构及水压变送器。
背景技术
随着经济水平提高和近年来物联网的快速发展，环境管理、物业管理也在全面往智能化、物联化飞速发展，传感器研发和数字化传输成为其中极其重要的一环，其中，供水、排水的数字化监控也有很好的市场前景，而水压变送器就是供水、排水数字化监控的不可或缺的基本设备。
传统的水压变送器在气温低的情况下会引起其水压墙体内的水结冰，结冰后的固定的冰块会给隔离膜片造成非常大的压力，从而影响水压变送器的测量准确度，严重的还会造成水压变送器的永久损坏，因此，传统的水压变送器在冬季工作时需要进行防冻。
传统的水压变送器为防止低温冰冻损坏，通常使用的方法有三种：
A、蒸汽伴热；B、保温装置箱；C、电加热电缆；但是，以上三种方法均存在不同程度的缺点。
目前，有部分水压变送器没有安装防低温冰冻损坏的辅助设备，进入冬季在气温突变至零下，水表安装区域也可能会出现冰冻的情况；以及存量的物业供水、城市的老旧供水、排水系统等没有安装防低温冰冻的辅助设备，在冬季水压变送器会存在因冰冻而损坏的情况，或有安装防低温冰冻的辅助设备，也可能由于辅助设备故障或供电不稳定等原因造成隔热保温失效的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种水压变送器用防冰冻损坏结构以适用于恶劣寒冷的冰冻气候条件下，且水压变送器外部未安装或不便于安装防低温冰冻的辅助设备的水压变送器，可大幅度减少外部不稳定因素对水压变送器工作的影响，提高水压变送器工作的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种水压变送器用防冰冻损坏结构，设置于水压变送器的水压腔体内，包括隔离缓冲片，所述隔离缓冲片由硅胶和/或热塑性弹性体制得，所述隔离缓冲片面向水压变送器的进水口设置且所述隔离缓冲片连续弯折呈凹凸波纹状，以使所述隔离缓冲片的截面呈波纹状，所述隔离缓冲片的两端与所述水压变送器的水压腔体连接。
其进一步技术方案为：所述水压变送器用防冰冻损坏结构还包括设于所述水压变送器的水压腔体内的金属隔板，所述金属隔板包括主板及侧边，所述侧边与所述隔离缓冲片的边缘连接，以使所述隔离缓冲片固定密封于水压变送器的水压腔体内。
其进一步技术方案为：所述金属隔板与隔离缓冲片之间形成有填充液腔体，所述填充液腔体内充满有凝固点低于0℃的填充液。
其进一步技术方案为：所述填充液为硅油。
其进一步技术方案为：所述金属隔板上形成有若干通孔。
其进一步技术方案为：所述隔离缓冲片的边缘的面向所述水压变送器的进水口的一侧凸出形成与所述水压变送器的水压腔体的内壁固定密封的凸起。
另外，本发明要解决的技术问题是还在于提供一种适用于恶劣寒冷的冰冻气候条件，且外部未安装或不便于安装防低温冰冻的辅助设备的水压变送器以大幅度减少外部不稳定因素对水压变送器工作的影响，提高水压变送器工作的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种水压变送器，包括水压腔体金属外壳及置入于所述水压腔体金属外壳的后端部内的压力传感器，所述水压腔体金属外壳的内侧与压力传感器的前端的外侧之间形成水压腔体，所述水压腔体内设置有上述所述的水压变送器用防冰冻损坏结构。
其进一步技术方案为：所述隔离缓冲片卡接于所述水压腔体的内侧。
其进一步技术方案为：所述水压腔体金属外壳内形成有与所述隔离缓冲片的边缘紧密连接的挡块。
本发明的有益技术效果在于：本发明一种水压变送器用防冰冻损坏结构通过于水压腔体内设置面向进水口的由硅胶和/或热塑性弹性体制得的隔离缓冲片，并将隔离缓冲片连续弯折呈凹凸波纹状，使得在水遇到低温结冰体积快速变大而压力快速增加时，隔离缓冲片可产生相应程度的形变而维持压力的动态平衡，同时也对水锤效应起到了一定的缓冲效果，以适用于恶劣寒冷的冰冻气候条件下，且水压变送器外部未安装或不便于安装防低温冰冻的辅助设备的水压变送器，对设备的可靠性起到了良好的保护作用，可大幅度降低因体积和电量原因不能安装外部隔温和加热设备的无线低功耗变送器因冰冻受损的情况，或可大幅度降低因隔温和加热设备工作异常导致的水压变送器冰冻损坏的几率，大幅度减少外部不稳定因素对水压变送器的影响，提高水压变送器工作的可靠性，确保了水压变送器测量的准确性，且可避免水压变送器因外界因素受到损坏，使用寿命长。本发明一种水压变送器具有上述功能，使用范围广，具有良好的市场效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种水压变送器防冰冻损坏结构的主视图；
图2为本发明实施例提供的一种水压变送器防冰冻损坏结构的截面图；
图3为本发明另一实施例提供的水压变送器防冰冻损坏结构的截面图；
图4为本发明实施例提供的一种水压变送器的内部结构示意图(无水状态)；
图5为本发明实施例提供的一种水压变送器的内部结构示意图(液态水)；
图6为本发明实施例提供的一种水压变送器的内部结构示意图(结冰水)。
图中标识说明：10、水压变送器用防冰冻损坏结构；11、隔离缓冲片；111、凸起；12、金属隔板；121、主板；122、侧边；14、填充液；20、水压变送器；21、水压腔体金属外壳；22、压力传感器；221、压力传感器金属壳体；222、真空基准腔；223、隔离膜片；224、硅油；23、水压腔体；24、进水口；25、绝缘体；26、测量膜片；27、固定极板；28、电极导线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1至图2所示，图1为本发明实施例提供的一种水压变送器用防冰冻损坏结构的主视图，所述水压变送器用防冰冻损坏结构10设置于水压变送器的水压腔体内，包括隔离缓冲片11，所述隔离缓冲片11由硅胶制得，所述隔离缓冲片11面向水压变送器的进水口设置且所述隔离缓冲片11连续弯折呈凹凸波纹状，以使所述隔离缓冲片11的截面呈波纹状，所述隔离缓冲片11的两端与所述水压变送器的水压腔体连接。
其中，所述水压变送器的水压腔体可呈圆柱状，所述水压变送器用防冰冻损坏结构10的隔离缓冲片11的主视面呈圆形结构，在一些实施例中，所述隔离缓冲片11由热塑性弹性体制得或者由硅胶和热塑性弹性体制得。所述隔离缓冲片11通过由硅胶和/或热塑性弹性体制得，使得隔离缓冲片11具有良好的自恢复弹性，同时，耐油酯类及自来水内容物(如次氯酸)的腐蚀，且耐老化。通过将具有自恢复弹性的隔离缓冲片11连续弯折呈波纹状，使得隔离缓冲片11可进行一定的形变而不受损坏，从而调节压力的动态平衡。
具体地，在本实施例中，所述隔离缓冲片11的边缘的面向所述水压变送器的进水口的一侧凸出形成与所述水压变送器的水压腔体的内壁固定密封的凸起111。通过于隔离缓冲片11的边缘形成凸起111以紧固隔离缓冲片11与水压变送器的水压腔体的连接并进行密封，避免进水口及水压腔体内的水流入隔离缓冲片11的另一侧，使得隔离缓冲片11的安装更稳固。
本发明一种水压变送器用防冰冻损坏结构通过于水压腔体内设置面向进水口的由硅胶和/或热塑性弹性体制得的隔离缓冲片，并将隔离缓冲片连续弯折呈凹凸波纹状，使得在水遇到低温结冰体积快速变大而压力快速增加时，隔离缓冲片可产生相应程度的形变而维持压力的动态平衡，同时也对水锤效应起到了一定的缓冲效果，以适用于恶劣寒冷的冰冻气候条件下，且水压变送器外部未安装或不便于安装防低温冰冻的辅助设备的水压变送器，对设备的可靠性起到了良好的保护作用，可大幅度降低因体积和电量原因不能安装外部隔温和加热设备的无线低功耗变送器而因冰冻受损的情况，或大幅度降低因隔温和加热设备工作异常导致的水压变送器冰冻损坏的几率，大幅度减少外部不稳定因素对水压变送器的影响，提高水压变送器工作的可靠性，确保了水压变送器测量的准确性，且可避免水压变送器因外界因素受到损坏，使用寿命长。
请参阅图3所示，图3是本发明另一实施例提供的水压变送器防冰冻损坏结构的截面图，所述水压变送器用防冰冻损坏结构10还包括设于所述水压变送器的水压腔体内的金属隔板12，所述金属隔板12包括主板121及侧边122，所述侧边122与所述隔离缓冲片11的边缘连接，以使所述隔离缓冲片11固定密封于水压变送器的水压腔体内。
其中，所述侧边122的数目为两个且分别垂直设置于所述主板121的两端的边沿，通过金属隔板12以将隔离缓冲片11的边缘压向水压变送器的水压腔体内壁，从而紧固隔离缓冲片11与水压变送器的连接并进行密封，避免进水口及水压腔体内的水流入隔离缓冲片11的另一侧，同时，通过设置金属隔板12可防止隔离缓冲片11与压力传感器接触。所述金属隔板12可采用不锈钢制得。
具体地，所述金属隔板12与隔离缓冲片11之间形成有填充液腔体，所述填充液腔体内充满有凝固点低于0℃的填充液14。其中，通常情况下，水的凝固点为0℃，填充液的凝固点低于水的凝固点，可在水压腔体内的水转变为固态(结冰)时，填充液仍为液态而具有较强流动性，而使得水转变为固态(结冰)时，水体积变大，压力快速增加，在压力的作用下，隔离缓冲片11朝填充液腔体内凸出，填充液腔体的体积缩小，压力变大，但由于填充液仍具有较强流动性而不会受到压力和温度变化而明显发生变化，不产生任何固态形式的物质与压力传感器接触，从而避免压力传感器发生形变而损坏，同时可将压力传递至压力传感器。所述填充液可采用凝固点低且压力及温度性状稳定的液体，所述填充液的凝固点可为-40℃或-22℃等低于0℃的温度，通过形成填充液腔体并于腔体内充满填充液14，使得在外部压力发生变化时，隔离缓冲片11会产生相应程度的形变，如凸出或凹陷，而一直维持着水与填充液14之间压力的动态平衡，填充液14再作用于压力传感器，确保压力传感器可准确可靠地测量实际压力。优选地，所述填充液14可采用硅油，硅油具有高流动性，常温环境不发生明显变缓且体积不明显变化，且长时间接触不易腐蚀金属、硅胶和热塑性弹性体。
具体地，所述主板121上形成有若干通孔，便于填充液14通过通孔流动。
本发明一种水压变送器用防冰冻损坏结构通过于水压腔体内设置面向进水口的由硅胶和/或热塑性弹性体制得的隔离缓冲片，并将隔离缓冲片连续弯折呈凹凸波纹状，使得在水遇到低温结冰体积快速变大而压力快速增加时，隔离缓冲片可产生相应程度的形变而维持压力的动态平衡，同时也对水锤效应起到了一定的缓冲效果，以适用于恶劣寒冷的冰冻气候条件下，且水压变送器外部未安装或不便于安装防低温冰冻的辅助设备的水压变送器，对设备的可靠性起到了良好的保护作用，可大幅度降低因体积和电量原因不能安装外部隔温和加热设备的无线低功耗变送器而因冰冻受损的情况，或大幅度降低因隔温和加热设备工作异常导致的水压变送器冰冻损坏的几率，大幅度减少外部不稳定因素对水压变送器的影响，提高水压变送器工作的可靠性，确保了水压变送器测量的准确性，且可避免水压变送器因外界因素受到损坏，使用寿命长。同时，通过设置金属隔板且所述金属隔板包括主板及侧边，通过金属隔板以将隔离缓冲片的边缘压向水压变送器的水压腔体的内壁，而紧固隔离缓冲片与水压变送器的连接并进行密封，避免进水口及水压腔体内的水流向隔离缓冲片的另一侧，而且，通过设置金属隔板可防止隔离缓冲片与压力传感器接触。
请参阅图4至图6所示，图4是本发明实施例提供的一种水压变送器在无水状态时的内部结构示意图，所述水压变送器20包括水压腔体金属外壳21及置入于所述水压腔体金属外壳21的后端部内的压力传感器22，所述水压腔体金属外壳21的内侧与压力传感器22的前端的外侧之间形成水压腔体23，所述水压腔体23内设置有上述所述的水压变送器用防冰冻损坏结构10。
其中，所述水压变送器用防冰冻损坏结构10的隔离缓冲片11面向水压变送器20的进水口24设置，所述压力传感器22包括压力传感器金属壳体221、绝缘体25、硅油224及测量膜片26，所述水压变送器20的压力传感器金属壳体221内设有真空基准腔222，所述真空基准腔222内通过隔离膜片223隔出一检测腔体，所述绝缘体25、硅油224及测量膜片26放置于所述检测腔体内，所述测量膜片26的两侧分别连接有固定极板27，所述水压变送器20的检测腔体内通入有电极导线28，电极导线28分别与对应的固定极板27连接以分别与测量膜片26的两侧连接。所述水压腔体23位于所述水压腔体金属外壳21内且位于水压变送器20的进水口24及压力传感器22之间，所述水压腔体23与所述进水口24连通，水压腔体23的外部通过水压腔体金属外壳21与周围环境隔绝，从而确保水压腔体23内的压力。所述绝缘体25可采用陶瓷。水压变送器20的测量工作原理是：被测介质(水)的两种压力通入高、低两压力室，作用在敏感元件(测量膜片26)两侧的隔离膜片223上，通过隔离膜片223和硅油224将压力传送至测量膜片26两侧，测量膜片26分别与对应的固定极板27之间各组成一个电容器，电容器的电压信号通过对应的电极导线28传输至外部控制设备内的控制线路板进行补偿调节，经A/D转换后再传送至控制单元，完成水压参数的传输检测。
所述水压变送器20通过于水压腔体23内设置面向进水口24的由硅胶和/或热塑性弹性体制得的隔离缓冲片11，并将隔离缓冲片11连续弯折呈凹凸波纹状，使得在水遇到低温结冰体积快速变大而压力快速增加时，隔离缓冲片11可产生相应程度的形变而维持压力的动态平衡，同时也对水锤效应起到了一定的缓冲效果，以适用于恶劣寒冷的冰冻气候条件下，对设备的可靠性起到了良好的保护作用，可大幅度降低因体积和电量原因不能安装外部隔温和加热设备的无线低功耗变送器而因冰冻受损的情况，或大幅度降低因隔温和加热设备工作异常导致的水压变送器冰冻损坏的几率，大幅度减少外部不稳定因素对水压变送器的影响，提高水压变送器工作的可靠性，确保了水压变送器测量的准确性，且可避免水压变送器因外界因素受到损坏，使用寿命长。
优选地，在本实施例中，所述水压变送器用防冰冻损坏结构10包括隔离缓冲片11及金属隔板12，所述水压变送器用防冰冻损坏结构10以隔离缓冲片11朝向水压变送器20的进水口24而金属隔板12的主板121朝向压力传感器22的状态设置于所述水压腔体23内，所述填充液腔体内充满填充液14且填充液14经主板121的通孔流入而与其中一隔离膜片223接触。当往进水口24注入水时，隔离缓冲片11会产生较小程度的形变。当水压腔体23内的水转变为固态(结冰)时，水体积变大，压力快速增加，在压力的作用下，隔离缓冲片11朝填充液腔体内凸出，以维持压力的动态平衡，使得填充液腔体的体积缩小，压力变大，填充液14通过通孔流向其中一隔离膜片223而传递压力以供测量膜片26检测。
具体地，所述隔离缓冲片11卡接于所述水压腔体23的内侧。其中，所述水压腔体23内形成供所述隔离缓冲片11的凸起111卡设的槽位。所述隔离缓冲片11的边缘可向外延伸形成与水压腔体23的内侧连接的连接端，所述凸起111位于所述连接端。
具体地，所述水压腔体金属外壳21内形成有与所述隔离缓冲片11的边缘紧密连接的挡块。所述水压腔体金属外壳21形成与所述隔离缓冲片11的边缘连接的挡块，所述压力传感器金属壳体221与水压腔体金属外壳21的后端部的内侧螺纹紧密连接，使得压力传感器金属壳体221的前端将水压变送器用防冰冻损坏结构10压向挡块而使所述隔离缓冲片11的边缘与挡块紧密连接并进行密封，避免进水口及水压腔体内的水流入隔离缓冲片11的另一侧，使得隔离缓冲片11的安装更稳固。
综上所述，本发明一种水压变送器用防冰冻损坏结构通过于水压腔体内设置面向进水口的由硅胶和/或热塑性弹性体制得的隔离缓冲片，并将隔离缓冲片连续弯折呈凹凸波纹状，使得在水遇到低温结冰体积快速变大而压力快速增加时，隔离缓冲片可产生相应程度的形变而维持压力的动态平衡，同时也对水锤效应起到了一定的缓冲效果，以适用于恶劣寒冷的冰冻气候条件下，且水压变送器外部未安装或不便于安装防低温冰冻的辅助设备的水压变送器，对设备的可靠性起到了良好的保护作用，可大幅度降低因体积和电量原因不能安装外部隔温和加热设备的无线低功耗变送器而因冰冻受损的情况，或大幅度降低因隔温和加热设备工作异常导致的水压变送器冰冻损坏的几率，大幅度减少外部不稳定因素对水压变送器的影响，提高水压变送器工作的可靠性，确保了水压变送器测量的准确性，且可避免水压变送器因外界因素受到损坏，使用寿命长。本发明一种水压变送器具有上述功能，使用范围广，具有良好的市场效益。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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