压力感测金属膜片、压力感测膜片组及压力表的制作方法

1.本发明涉及压力量测技术领域，具体为一种压力感测金属膜片、压力感测膜片组及压力表。


背景技术：

2.压力表之工作原理为透过敏感元件(巴登管、膜片、膜盒、波纹管)的弹性变形，在透过机芯机构将变形量、位移量传导驱使指针转动而显示出相对应之压力值。其中，膜片式压力表可以有效避免内部结构与压力源直接接触，故适用于量测酸碱值较高、高黏度、不易清洁、易结晶之压力源，故膜片式压力表相当常见于日常生活中，如中国台湾专利i705236或m596338所揭露之压力感测金属膜片即属此类。
3.上述专利及传统以来此技术领域所使用的膜片皆为波浪型，然而，波浪状膜片会降低对于微小压力变化的灵敏度，故仅较适用于量测压力较大的流体；并且，膜片经过压制过程中，挤压压力势必要超过降伏点强度才能让膜片产生塑性变形而维持波浪状，而已发生塑性变形之膜片在随压力源大小而相对应形变时的变形量已存在有误差非处于线性之弹性变形区，故导致现有膜片式压力表无法精准地量测出实际压力值。
4.因此，有必要提供一种新颖且具有进步性之压力感测金属膜片、压力感测膜片组及压力表，以解决上述之问题。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种压力感测金属膜片、压力感测膜片组及压力表，解决了现有膜片式压力表无法精准地量测出实际压力值的问题。
7.(二)技术方案
8.发明之主要目的在于提供一种压力感测金属膜片、压力感测膜片组及压力表，感应压力变化之金属膜片保持平坦延伸，确保金属膜片之应力与应变关系处于降伏点以下的线性弹性变形区，而可以较精准地量测压力，配合穿透结构使得主体部受力形变时可拉伸成网状结构更可以量测压力值较小之压力源。
9.为达成上述目的，本发明提供一种压力感测金属膜片，供组设于一压力表以随压力相对应形变，该压力感测金属膜片包括：一主体部，该主体部呈平坦状延伸，该主体部贯设有一穿孔与一穿透结构，该穿孔供一移动轴组穿设连接，进而该主体部与该移动轴组成同动关系，该穿透结构使得该主体部受力形变时可拉伸成网状结构。
10.为达成上述目的，本发明另提供一种压力感测膜片组，包括：一如上所述之压力感测金属膜片及一压力感测非金属膜片。该压力感测非金属膜片包含有相对之一第一侧部及一第二侧部，该第一侧部重叠配置于该压力感测金属膜片之一侧用以遮盖该压力感测金属膜片之穿透结构，使该压力感测金属膜片之穿透结构不与该第二侧部连通。
11.为达成上述目的，本发明又提供一种压力表，包括：一壳体、一如上所述之压力感
测膜片组、一移动轴组、一压力数值显示组件及一阻断阀。该壳体围构有一容置空间及一进入通道，该进入通道供流体进入；该压力感测膜片组定位于该容置空间而将其区分成不相连通之一第一空间与一第二空间，该第二空间透过一连通口连通该进入通道；该移动轴组穿设连接该压力感测膜片组而呈连动关系；该压力数值显示组件位于该第一空间地连接该移动轴组，用以将该移动轴组之移动量应转换成相对之压力值呈现；该阻断阀设于该移动轴组而成同动关系且容设于该进入通道，当该移动轴组移至预定极限位置时，该阻断阀遮盖住该连通口以阻断流体流入该第二空间。
附图说明
12.图1为本发明一实施例之压力表之示意图。
13.图2为图1之剖面图。
14.图3为图2之第一局部放大图。
15.图4为图2之第二局部放大图。
16.图5为本发明一实施例之压力感测金属膜片之立体图。
17.图6为图5之俯视图。
18.图7为本发明另一实施例之压力感测金属膜片之俯视图；
19.图8为本发明另一实施例之压力表之示意图。
20.其中，1,1a：压力感测金属膜片；11：主体部；12：穿孔；13,13a：切口；14,14a：连接支点；21：虚拟中心直线；22：虚拟边界直线；23,23a：槽间距；3：压力感测非金属膜片；31：第一侧部；32：第二侧部；4：压力表；41：壳体；42：容置空间；421：第一空间；422：第二空间；43：进入通道；44：连通口；45：移动轴组；46：压力数值显示组件；47：阻断阀； 48：间隙；51：径向；52：周向。
具体实施方式
21.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，所描述的实施例仅仅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。
22.实施例一：
23.以下仅以实施例说明本发明可能之实施态样，然并非用以限制本发明所欲保护之范畴，合先叙明。
24.请参考图1至图6，其显示本发明之一实施例，本发明之压力感测金属膜片1，供组设于一压力表4以随压力相对应形变，该压力感测金属膜片1包括：一主体部11。
25.该主体部11呈平坦状延伸，又或是平板、水平延伸，明确地说，该主体部11不会有弯曲、扭曲变形结构，使得整个该主体部11皆系处于降伏强度之下的线性弹性变形区，确保其形变量可精准地对应压力源之大小。更明确地说，该主体部11贯设有一穿孔12与一穿透结构，该穿孔12供一移动轴组45穿设连接，进而该主体部11与该移动轴组45成同动关系，该穿透结构使得该主体部11可灵敏地感受到压力变化而相对应形变拉伸成网状结构。
26.该穿透结构包含有复数切口13，该复数切口13不相互连通地呈间隔配置，以确保
该主体部11之结构强度。较进一步地说，该压力感测金属膜片1定义有一径向51，该复数切口13系以该穿孔12为中心地于该径向51上呈复数层间隔配置，以让整片该主体部11有相同之结构以产生相同之表现特征。
27.较佳地，于该径向51上任相邻的二该切口13之间隔距离相等，除了能有上述功效之外，更有助于一开始之结构设计规划，并可预先计算推演出该主体部11受压力后之变化，以便能确实掌握能应用量测的范围区间。
28.同理地，于各该层中的复数该切口13之数量相等(于本实施例中数量为四)，各该层中的复数该切口13之延伸长度相同，各该层中的复数该切口13于该径向51之尺寸相同，以让各该层受到压力后于各种角度(360度)上皆能有相同的形变特征。
29.于本实施例中，该压力感测金属膜片1定义有一周向52，各该层中的复数该切口13系呈圆弧线延伸，进而于各该层中复数该切口13之于该周向52 上之延伸可形成虚拟圆形轮廓线。以整体观之，将同一该层的复数该切口13 延伸后，可于该主体部11上可以形成如同复数同心圆的配置，圆形的结构设计能够全面性且均匀地变化、传递受力。
30.任一该层于该周向52上相邻之二该切口13之间设有一连接支点14，任一该层之连接支点14于该径向51上之延伸系对应相邻另该层之该切口13之中央，复数该切口13与复数该连接支点14所组构成如同蜘蛛网般交错牵引关系，可以让该压力感测金属膜片1更容易随微小压力且相对应变化，详细地说，当该压力感测金属膜片1受外力时，位于中央最内层部的复数该连接支点14会先反应而向上位移，进而连动地拉伸外层的复数该连接支点14，如同多米诺骨牌效应般地层层拉伸。
31.明确地说，当该压力感测金属膜片1向上突起时所产生的高度变形量，其系由复数该连接支点14如同杠杆般地受向上作用力延伸形变而于垂直方向所产生之变形量造成，即各层中每一个该连接支点14受力而产生之挠度形变。更明确地说，该复数层由最靠近该穿孔12开始编号，偶数号的复数该层之连接支点14于该径向51上呈直线间隔配置，奇数号的复数该层之连接支点14 于该径向51上呈直线间隔配置。
32.一虚拟中心直线21通过该穿孔12之圆心及于该周向52上相邻之二该切口13之间(即该连接支点14)，二虚拟边界直线22以该虚拟中心直线21为轴地成对称配置且相切于该二切口13；其中，该二虚拟边界直线22之距离定义为一槽间距23，较佳地，于该周向52上，相邻任二该切口13所形成的该槽间距23皆相同。于本实施例中，该槽间距23、于该径向51上相邻二该层之间距、各该切口13于该径向51上之尺寸(宽度)皆设定为1mm，以期有较适当之量测范围及较广之应用领域。
33.值得一提的是，依据所欲使用之环境、对象不同，可以针对上述所提之该槽间距23、于该径向51上相邻二该层之间距、各该切口13于该径向51上之尺寸(宽度)其中至少一者进行变化即可得到受压力后形变性质不同的该压力感测金属膜片1，举例但不限于，请参酌图7所示之另一实施例之压力感测金属膜片1，其与本实施例不同之处在于：切口13之宽度较宽、层数较少、槽间距23较大，进而使得连接支点14之连续面积较广。
34.请再进一步参考图1至图6之本实施例，本发明另提供一种压力感测膜片组，包括：如上所述之该压力感测金属膜片1及一压力感测非金属膜片3。
35.该压力感测非金属膜片3包含有相对之一第一侧部31及一第二侧部32，该第一侧部31重叠配置于该压力感测金属膜片1之一侧用以遮盖该压力感测金属膜片1之穿透结构，
使该压力感测金属膜片1之穿透结构不与该第二侧部32连通；其中，该压力感测非金属膜片3可以隔离流体压力源接触到该压力感测金属膜片1，以确保该压力感测金属膜片1之结构完整性及寿命。
36.于实际使用时，该压力感测非金属膜片3系选自橡胶层、ptfe层及eptfe 层其中一者，以具备有柔软强韧且富有弹性等优点。
37.本发明又提供该压力表4，包括：一壳体41、如上所述之该压力感测膜片组、该移动轴组45、一压力数值显示组件46及一阻断阀47。
38.该壳体41围构有一容置空间42及一进入通道43，该进入通道43供流体进入；该压力感测膜片组定位于该容置空间42而将其区分成不相连通之一
39.第一空间421与一第二空间422，该第二空间422透过一连通口44连通该进入通道43；该移动轴组45穿设连接该压力感测膜片组而呈连动关系；该压力数值显示组件46位于该第一空间421地连接该移动轴组45，用以将该移动轴组45之移动量应转换成相对之压力值呈现；该阻断阀47设于该移动轴组45而成同动关系且容设于该进入通道43，当该移动轴组45移至预定极限位置时，该阻断阀47遮盖住该连通口44以阻断流体流入该第二空间422。
40.较仔细地说，该进入通道43之径向51尺寸大于该连通口44之口径，该阻断阀47之径向51尺寸小于该进入通道43之径向51尺寸，进而该阻断阀 47与该进入通道43之间形成供流体通过之一间隙48，该阻断阀47之径向 51尺寸大于该连通口44之口径，故该阻断阀47可遮盖住该连通口44而阻断连通。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。