压力表表头外壳体结构及压力表的制作方法

1.本发明涉及压力计量检测技术领域，具体说是一种针对触摸显示压力表表头设计的压力表表头外壳体结构，以及基于这种表头外壳体结构的压力表。


背景技术：

2.压力是工业过程中不可或缺的状态参数，压力的计量、检测和校准影响工业过程的各个环节，示例的，一块高精度压力表，可以在油井等现场环境中作为参数计量设备，对管道压力等参数进行监控，也可以应用在试验室等室内环境，对室内环境气压进行检测，还可以作为标准器，在校准校验过程中为精度较低的压力计量设备提供标准示值。
3.现有技术中，通常采用铝合金作为压力表的壳体材料，即整个表头的壳体由多个铝合金件拼接而成，这一技术方案的优势在于成本相对较低，而且由于铝合金材料密度低，因此壳体结构不会给压力表带来太多重量，对于使用量极大（每年千万台量级）的压力表而言，轻巧便于携带、价格相对较低，都是显著的优势；然而，这种通常的技术方案也存在比较明显的问题，铝合金材料的表面强度较低，而压力表的使用环境往往需要面对划、磕、碰撞、跌落等可预知或者不可预知的物理冲击，这种情况下，比较显著的，压力表在使用一段时间后，其铝合金外壳上会存在或深或浅的冲击痕迹，无论轻微与否，冲击痕迹的出现都会影响压力表的外观形态（可预期的，一块“伤痕累累”的压力表会让任对其精准度和稳定性产生疑问，即使这块压力表是经过校准的，这种客观事实带来的主观偏见是计量领域应当避免的）。
4.在本发明的实现过程中，发明人为压力表配置了触摸显示屏，区别于现有技术中的一般液晶屏或者指针屏的，触摸显示屏由于兼具输入和输出两部份功能，因此在表头正面占据更大区域，在这种情况下，由于铝合金的表面强度较低，当冲击强度较大时会发生明显的变形，对于在表头正面大部分区域均有布置的触摸显示屏而言，外壳上的变形很可能会对触摸显示屏带来不利影响。
5.现有技术中，为了加强外壳的保护强度，一种技术方案采用了不锈钢作为外壳壳体材料，借助于不锈钢的高强度，确实很少会出现较大的冲击痕迹，也能避免外壳变形，但由于不锈钢的密度较大，因此，这样制备的压力表重量明显远大于一般的铝合金外壳压力表，不利于携带。
6.现有技术中也存在一些表面强度较高且密度较低的新型材料（例如一些航天用合金材料），但这些材料的成本较高，对于使用量非常的压力表而言，这种高成本是难以接受的。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种压力表表头外壳体结构以及基于这种表头外壳体结构的压力表，旨在同时满足针对压力表的低成本、重量轻、壳体表面强度高的要求。
8.一种压力表，包括表头和固设于表头下部的压力模块，表头包括表头主体，表头主体的正面设有触摸显示屏，表头主体内设有控制模块、通讯模块和电池模块，控制模块分别和压力模块、触摸显示屏、通讯模块以及电池模块电连接。
9.基于保护触摸显示屏以及表头主体其它部分的需求，设计了一种表头外壳体结构，表头外壳体结构包括第一壳体结构和第二壳体结构；
10.第一壳体结构的主要材料为表面强度较高、密度较大的金属或其合金材料，例如不锈钢，第一壳体结构至少包括设置于表头正面的第一前壳，第一前壳环绕触摸显示屏分布并在其中部设有供触摸显示屏显示部位配合露出的显示口；
11.第二壳体结构的主要材料为表面强度较低，密度较低的金属或其合金材料，例如铝合金，第二壳体结构至少包括包裹表头周向侧面的第二中壳。
12.在上述方案的基础上进行改进或者较优方案选择的，有以下技术方案：
13.和第一前壳相对应的，第二壳体结构包括第二前壳，第二前壳环绕触摸显示屏固设并在其中部设有供触摸显示屏显示部位配合露出的显示口，第二前壳被第一前壳包裹。
14.第一前壳在环绕触摸显示屏的位置略向前形成一环形分布的凸起，使不锈钢前壳至少有部分位于触摸显示屏之前。
15.第一壳体结构还包括第一后壳，第一后壳设置于表头后端面；优选的，第一后壳为一环形件并包裹表头后端面的周部区域；另一优选的，第一后壳基本包裹表头后端面。
16.和第一后壳相对应的，第二壳体结构包括第二后壳，第二后壳的结构和第一后壳的结构相配合；优选的，第一后壳为包裹表头后端面周部区域的环形件，第二后壳基本包裹表头后端面，进一步优选的，第二后壳未被第一后壳包裹的部分和第二后壳的其它部分或者表头主体之间为可拆卸固设的；另一优选的，第一后壳为包裹表头后端面周部区域的环形件，第二后壳包裹表头后端面的中部区域，第一后壳和第二后壳联合包裹表头后端面且二者包裹的区域不重合，第二后壳和表头主体之间为可拆卸固设的。
17.围绕第二中壳固设有第三壳体结构，第三壳体结构的主要材料为橡胶材料。
18.有益效果：
19.本实用新型建立在对压力表可能物理冲击进行研究的基础上，通过不锈钢前壳和不锈钢后壳的设置，使表头在主要冲击方向上纳入不锈钢高表面强度的保护范围之内，同时，在表头中部等受冲击可能较小的区域仍保持铝合金壳体，尽可能降低压力表壳体总重。
附图说明
20.图1为本实用新型一个示例的压力表正视图。
21.图2为本实用新型一个示例的压力表外壳拆解示意图（正向）。
22.图3为本实用新型一个示例的压力表外壳拆解示意图（背向）。
23.图4为本实用新型一个示例的压力表模块连接示意图。
24.图5为本实用新型又一示例的压力表外壳拆解示意图（正向）。
25.图6为本实用新型又一示例的压力表外壳拆解示意图（背向）。
26.图7为本实用新型再一示例的压力表外壳拆解示意图（正向）。
27.图8为本实用新型再一示例的压力表外壳拆解示意图（背向）。
28.附图标号
29.1、表头，100、内置壳体，101、控制模块，102、通讯模块，103、电池模块，104、连接部，105、电测接口，106、电源开关，11、外置前壳，111、显示口，112、环形凸起区，12、外置中壳，13、外置后壳；
30.2、压力模块；
31.3、触摸显示屏。
具体实施方式
32.为了更好地对本实用新型的技术方案进行说明和解释，在具体实施方式中给出了若干具体实施例进行描述，除非明确声明的，否则具体实施例中的技术方案不作为对实用新型保护范围的限定。
33.为了更好地对本实用新型进行描述，基于压力表一般使用时的摆放姿态，将表头所在方向定义为上方向，压力模块所在方向定义为下方向，将表盘所在方向定义为前方向（正向），其它方向以此类推；上述方向的定义是基于压力表一般使用状态的描述，就实际而言，在符合说明书描述的具体结构方案的基础上，将压力表横置、倒置或者斜置，从而使实际方向发生变化的情形是本领域技术人员显而易见可得的，同样也是本实用新型的保护内容。
34.具体实施例一
35.如图1所示，智能压力表，包括表头1和压力模块2，压力模块2固设于表头1的底部，表头1正向近似为一圆形（仅在表头底部等区域有微小变形），表头1正面固设有触摸显示屏3，触摸显示屏3的正向显示区域为一圆形且位于表头1正面的中部。
36.如图2和图3所示，表头1包括表头主体、外置前壳11、外置中壳12和外置后壳13，触摸显示屏3固设于表头主体的正面，压力模块2固设于表头主体的底部，包裹表头主体的有内置壳体100，内置壳体100的主要材料为铝合金。
37.外置前壳11的主要材料为不锈钢，其表面强度和密度均大于内置壳体100，也可以为其它类似的现有技术中的材料；外置前壳11的形状和表头主体的前端面相符合，使外置前壳11可刚好固设于表头主体的前端面，进一步的，如本实施例中作为较优方案的，外置前壳11由前向后呈一定弧度延伸，从而进一步增强外置前壳11的结构强度。
38.外置前壳11的中部设有和触摸显示屏3正向显示区域配合的显示口111，当外置前壳11安装于表头主体的前端面时，触摸显示屏3的正向显示区域可刚好从显示口111露出。
39.如本实施例中，外置前壳11在环绕触摸显示屏3的位置处向前凸起形成一环形布置的凸起区112，从而使外置前壳11的前端面比触摸显示屏3更靠前，这样的设计一方面使外置前壳11的径向延伸可以有一定弧度，另一方面可以使触摸显示屏3在前冲击面上位于外置前壳11的保护范围内，当压力表发生跌落时，由于凸起区112的存在，加之外置前壳11和表头主体是分离设置的，因此触摸显示屏3既不会和跌落面发生直接接触，也不会受到较大的冲击传导，保障了触摸显示屏3的安全，即使凸起区112发生了一定的变形，由于凸起区112和触摸显示屏3存在一定的空间冗余，也不会损伤的触摸显示屏3。
40.外置中壳12的主要材料为橡胶，也可以为其它类似的现有技术中的材料，例如一些类似特质的工程塑料；外置中壳12和表头主体的周部侧面相符合，使外置中壳12可刚好套设于表头主体的周部，如本实施例中，表头主体侧面上部设有电测接口105和电源开关
106，相应的，外置中壳12的上部亦设有用于容纳电测接口105和电源开关106的开口，表头主体侧面下部设有和压力模块2适配的连接部104，相应的，外置中壳12的下部亦设有用于容纳连接部104的开口。
41.外置后壳13的主要材料为不锈钢，其表面强度和密度均大于内置壳体100，也可以为其它类似的现有技术中的材料，一般情况下，外置后壳13和外置前壳11的主要材料相同；外置后壳13的形状和表头主体的后端面相符合，使外置后壳13可刚好固设于表头主体的后端面，进一步的，如本实施例中作为较优方案的，外置后壳13为一环形件，即其包裹表头主体的后端面周部，在表头主体后端面中部的位置设有开口。
42.与外置后壳13环形结构对应的，一种可选的较优方案中，内置壳体100在表头主体后端面的位置是可拆卸固设的，外置后壳13的开口和内置壳体100可拆卸位置相符合。
43.和外置前壳11类似的，为了进一步增强外置后壳13的结构强度，外置后壳13由后向前呈一定弧度延伸。
44.如图4所示，设置于表头主体内的有控制模块101、通讯模块102和电池模块103，控制模块101分别和压力模块2、触摸显示屏3、通讯模块102、电测接口105、电源开关106以及电池模块103电连接，工作时，压力模块2设置于待测压力区并采集压力测量信号，控制模块101从压力模块2处获得压力测量信号，处理后通过触摸显示屏3进行显示，通过通讯模块102和外部进行数据传递，电池模块103在整个过程中为其它各电子模块供电。
45.本实施例给出了一种双层外壳结构，外置前壳11、外置中壳12和外置后壳13固设于内置壳体100外，和现有技术明显区别的，本实施例中的外置前壳11和外置后壳13不是简单地在表面强度较低的内置壳体100外固设一个表面强度较高的外层，外置前壳11和外置后壳13均布置在特定的区域并呈现特定的结构，这样设计的优势体现为：
46.外置前壳11的前端面比触摸显示屏3更靠前，当压力表并非在工作姿态而是被横置时，无论其正面朝下还是背面朝下，触摸显示屏3均不会和放置面发生接触，从而避免了误操作，进一步的，由于本实施例采用了触摸显示屏3同时作为输入和输出界面，相比于现有技术中的正面带有按键的压力表，本实施例的输入界面（触摸显示屏3）和放置面距离更远，误操作可能性更小；
47.压力表在非工作姿态下横置，这一过程中可能还会发生对压力表的拖动，本实施例中将接触面的材料从铝合金替换为表面强度更高的不锈钢，耐磨性更好；与之同时的，本实施例中在低概率接触面，例如外置后壳13中部的对应区域又直接采用内置壳体100的铝合金面，从而使压力表避免了因为整个壳体全替为高密度材料带来的明显增重。
48.此外，从人体工程学角度出发，本实施例还在操作者常见的接触面设置了橡胶层，即外置中壳12，一方面，相比于铝合金或者不锈钢结构的光滑、刚性表面，外置中壳12这样的具有一定摩擦系数且略带弹性的表面更方便抓取且手感更好，另一方面，作为比较容易发生磕碰的压力表侧面，从减震和抗冲击的角度出发，橡胶或者类似材料相对于铝合金或者不锈钢结构也更具有优势。
49.具体实施例二
50.智能压力表，包括表头1和压力模块2，压力模块2固设于表头1的底部，表头1正面固设有触摸显示屏3，触摸显示屏3和表头1正面均为圆形或者近似圆形，触摸显示屏3和表头1正面的中心点可重合。
51.区别于实施例一的，如图5和图6所示，表头1包括表头主体、外置前壳11和外置后壳13，触摸显示屏3固设于表头主体的正面，压力模块2固设于表头主体的底部，部分包裹表头主体的有内置壳体100，如本实施例中，内置壳体100仅包裹表头主体的周向侧面，内置壳体100的主要材料为铝合金。
52.和实施例一类似的，外置前壳11的主要材料为不锈钢，其表面强度和密度均大于内置壳体100，也可以为其它类似的现有技术中的材料；外置前壳11的形状和表头主体的前端面相符合，使外置前壳11可刚好固设于表头主体的前端面，区别于实施例一的，本实施例中表头主体0在前端面没有和外置前壳11相对应的壳体结构设置，因此，外置前壳11可根据结构强度要求设计径向变化弧度，有较大的独立设计空间。
53.和实施例一类似的，外置前壳11的中部设有可供触摸显示屏3的正向显示区域配合露出的显示口111。
54.为了保证液密性，外置前壳11和触摸显示屏3之间密封固定，外置前壳11和内置壳体100之间密封固定，示例的，所述密封固定的方式可以为在二者之间压接密封圈，使密封连接位置处具有一定的气密性或者液密性。
55.和实施例一类似的，外置前壳11在环绕触摸显示屏3的位置处向前凸起形成一环形布置的凸起区112，从而使外置前壳11的前端面比触摸显示屏3更靠前。
56.区别于具体实施例一，本实施例中未在表头主体的周部侧面另行设置外置中壳，而是直接采用内置壳体100作为中壳。
57.和实施例一类似的，外置后壳13的主要材料为不锈钢，其表面强度和密度均大于内置壳体100，也可以为其它类似的现有技术中的材料，区别于实施例一的，外置后壳13的形状和表头主体的后端面相符合并基本包裹表头主体的整个后端面，外置后壳13的中部片上的位置设有一供通讯模块102的连接端口探出的开口，外置后壳13和内置壳体100之间可拆卸固设，将外置后壳13和内置壳体100分离后，可对通讯模块102和电池模块103进行拆卸或者替换。
58.和实施例一类似的，外置后壳13由后向前呈一定弧度延伸。
59.和实施例一类似的，如图4所示，设置于表头主体内的有控制模块101、通讯模块102和电池模块103，控制模块101分别和压力模块2、触摸显示屏3、通讯模块102以及电池模块103电连接，工作时，压力模块2设置于待测压力区并采集压力测量信号，控制模块101从压力模块2处获得压力测量信号，处理后通过触摸显示屏3进行显示，通过通讯模块102和外部进行数据传递，电池模块103在整个过程中为其它各电子模块供电。
60.本实施例中的外置前壳11实际上替换了具体实施例一中的外置前壳11和内置壳体100的前端面，本实施例中的外置后壳13实际上替换了具体实施例一中的外置后壳13和内置壳体100的后端面，相比之下，本实施例在结构上采用了更多不锈钢结构作为壳体组成部分，因此，在其它条件一致的情况下，本实施例方案的重量会略大于具体实施例一方案的重量，但由于少了两个部件，因此在制造工艺上略简易。
61.区别于现有技术的，本实施例实际上相当于将表头壳体拆分为前、中和后三部分，并根据接触频率和抗冲击要求不同采用了不同的材料，中部壳体的接触频率相对较低，因此采用铝合金材料，在保证一定刚性情况下使材料尽可能轻便，对于前部壳体和后部壳体，由于接触频率相对较高，因此采用不锈钢材料，在保证自身表面强度的同时也为中部壳体
提供了一定的结构刚性支持。从技术效果看，由于本实施例在壳体主体部分（即用于支撑和固设各触摸显示屏等主要功能性元器件的内置壳体100）仍采用较轻的铝合金材料，因此，本实施例仍比全钢结构明显更轻便，也比全铝合金结构具有更好的抗冲击能力，并在主要接触面有更好的表面强度。
62.具体实施例三
63.智能压力表，包括表头1和压力模块2，压力模块2固设于表头1的底部，表头1正面固设有触摸显示屏3，触摸显示屏3和表头1正面均为圆形或者近似圆形。
64.区别于实施例一的，如图7和图8所示，表头1包括表头主体、外置前壳11和外置后壳13，触摸显示屏3固设于表头主体的正面，压力模块2固设于表头主体的底部，部分包裹表头主体的有内置壳体100，如本实施例中，内置壳体100包括两部份，一部分包裹表头主体的周向侧面，另一部分包裹表头主体的后端面中部，设置在表头主体后端面中部的内置壳体100为可拆卸的，内置壳体100的主要材料为铝合金。
65.和实施例二类似的，外置前壳11的主要材料为不锈钢，外置前壳11的形状和表头主体的前端面相符合，使外置前壳11可刚好固设于表头主体的前端面，表头主体0在前端面没有和外置前壳11相对应的壳体结构设置，外置前壳11可根据结构强度要求设计径向变化弧度。
66.和实施例二类似的，外置前壳11的中部设有可供触摸显示屏3的正向显示区域配合露出的显示口111，外置前壳11在显示口111位置附近和触摸显示屏3之间密封固定，外置前壳11和内置壳体100之间密封固定。
67.和具体实施例二类似的，本实施例中未在表头主体的周部侧面另行设置外置中壳，而是直接采用内置壳体100作为中壳。
68.和实施例一类似的，外置后壳13的主要材料为不锈钢，其表面强度和密度均大于内置壳体100，也可以为其它类似的现有技术中的材料，区别于实施例一和实施例二的，外置后壳13的形状和表头主体的后端面的周向区域相符合并包裹表头主体后端面的周向区域，外置后壳13和内置壳体100在周向侧面密封固定；考虑到，内置壳体100在表头主体后端面的可拆卸设计，因此外置后壳13和内置壳体100在表头主体后端面可以是接触甚至不接触的，且为了实现密封效果，可以在表头主体后端面铺设一层防水膜，防水膜至少覆盖外置后壳13和内置壳体100在表头主体后端面的相邻边缘区域。
69.和实施例一类似的，外置后壳13由后向前呈一定弧度延伸。
70.和实施例一类似的，如图4所示，设置于表头主体内的有控制模块101、通讯模块102和电池模块103，控制模块101分别和压力模块2、触摸显示屏3、通讯模块102以及电池模块103电连接，工作时，压力模块2设置于待测压力区并采集压力测量信号，控制模块101从压力模块2处获得压力测量信号，处理后通过触摸显示屏3进行显示，通过通讯模块102和外部进行数据传递，电池模块103在整个过程中为其它各电子模块供电。
71.本实施例中的外置前壳11和实施例二类似，替换了具体实施例一中的外置前壳11和内置壳体100的前端面，本实施例中的外置后壳13替换了具体实施例一中的外置后壳13和部分内置壳体100的后端面，同时在可拆卸部分保留了内置壳体100在表头主体后端面的设置，这样的设计具有比具体实施例一更简化的制造工艺（组成壳体的零件更少），比具体实施例二增加的重量更少。
72.区别于现有技术的，本实施例实际上相当于将表头壳体拆分为前、中和后三部分，并表头壳体的后部分再分为常拆卸和不常拆卸两部份，并根据接触频率和抗冲击要求不同采用了不同的材料，从技术效果看，由于本实施例在壳体主体部分采用较轻的铝合金材料，因此，本实施例仍比全钢结构明显更轻便，也比全铝合金结构具有更好的抗冲击能力，并在主要接触面有更好的表面强度。