一种核安全级电容式压力变送器高温烧结装置的制作方法

1.本实用新型涉及压力变送器生产领域领域，具体涉及一种核安全级电容式压力变送器高温烧结装置。


背景技术：

2.核安全级电容式压力变送器其中最核心的部件就是传感器，所有的性能指标包括核级性能指标都和传感器的好坏有着最直接的关系，传感器常规的生产工艺中所采用的是高温烧结的工艺方法，该工艺存在着烧结温度控制不精准，烧结后的基座玻璃中有气泡，高温后的应力未去除，人为操作繁琐的问题，由于以上这些问题会导致生产出来的传感器性能指标不稳定，造成压力变送器的合格率比较低，并且现有工艺需要人工频繁操作还会带来出错概率增加和效率低下的问题。
3.现有技术中缺乏核安全级电容式压力变送器传感器烧结精准控温并且高效的方法。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是传统的压力变送器的生产质量不佳，目的在于提供一种核安全级电容式压力变送器高温烧结装置，解决了压力变送器烧结过程中的温度控制、起泡排出和应力去除的问题。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种核安全级电容式压力变送器高温烧结装置，包括：
7.准备区域，其用于放置待烧结的压力变送器；
8.真空区域，其内部为负压状态；
9.烧结区域，其进料端与所述准备区域相邻，所述烧结区域的出料端与所述真空区域的进料端相邻；
10.第一移料装置，其设置在所述准备区域与烧结区域的进料端之间，且用于将所述准备区域内的压力变送器移动至所述烧结区域；
11.第二移料装置，其设置在所述烧结区域与所述真空其余之间，且用于将所述烧结区域内的压力变送器移动至真空区域。
12.具体地，所述烧结区域包括：
13.烧结室；
14.传送网带，其水平设置在所述烧结室内，且所述传送网带的运动方向沿所述烧结区域的进料端指向所述烧结区域的出料端，所述压力变送器置于所述传送网带上；
15.加热组件，其设置在所述烧结室内，所述加热组件用于对所述烧结室进行升温；
16.冷却组件，其与所述传送网带平行设置，且所述冷却组件位于所述传送网带的两侧；
17.测温组件，其与所述传送网带平行设置，且所述测温组件位于所述传送网带的两
侧。
18.优选地，所述加热组件包括多个设置在所述烧结室内的电阻丝，所述电阻丝通过加热开关控制通断；
19.所述测温组件包括多个温度传感器，多个所述温度传感器沿所述传送网带的运动方向分布，且相邻的两个所述温度传感器之间的距离相等；
20.多个所述温度传感器沿所述传送网带的中心线对称设置。
21.具体地，所述冷却组件包括水冷却系统和液氮冷却系统；
22.所述水冷系统包括：
23.冷却水喷头，其设置在所述烧结室内；
24.冷却水箱，其设置在所述烧结室外；
25.冷却水泵，其输入端与所述冷却水箱连通，所述冷却水泵的输出端通过流量阀与所述冷却水喷头连通；
26.所述液氮冷却系统包括：
27.液氮喷嘴，其设置在所述烧结室内；
28.液氮瓶，其设置在所述烧结室外；
29.液氮流量计，其输入端与所述液氮瓶的出口阀连通，所述液氮流量计的输出端与所述液氮喷嘴连通。
30.优选地，所述冷却水喷头的数量为多个，多个所述冷却水喷头均连接有独立的流量阀，所述液氮喷嘴的数量为多个，多个所述液氮喷嘴均连接有独立的液氮流量计；
31.所述冷却水喷头、所述液氮喷嘴和所述温度传感器成组设置在所述烧结室内。
32.具体地，所述真空区域包括：
33.真空室，其设置有可开启的第一密封挡板阀，且所述第一密封挡板阀临近所述烧结区域的出料端；
34.真空泵，其与所述真空室内部连通，且泵出所述真空室内的空气。
35.作为一种优选，所述第一移料装置为设置在所述准备区域上的第一机械臂，所述第一机械臂的机械手在所述准备区域和所述烧结区域的进料端之间移动；
36.所述第二移料装置为设置在所述真空区域内的第二机械臂，所述第二机械臂的机械手在所述烧结区域的出料端与所述真空区域之间移动。
37.进一步，所述高温烧结装置还包括：
38.冷却区域，其设置在所述真空区域的一侧；
39.第三移料装置，其设置在所述真空区域与所述冷却区域之间，且用于将位于所述真空区域内的压力变送器移动至所述冷却区域。
40.作为一个实施例，所述冷却区域包括：
41.水池，其内部灌注有水。
42.具体地，所述第三移料装置为设置在所述真空区域内的第三机械臂，所述第三机械臂的机械手在所述真空区域与所述冷却区域之间移动；
43.所述真空室的另一侧设置有可开启的第二密封挡板阀，且所述第二密封挡板阀临近所述冷却区域。
44.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
45.本实用新型通过设置烧结区域，并在烧结区域内设置加热组件、冷却组件和测温组件，可以实现对烧结炉内温度的精准控制；
46.烧结完成后进入真空区域能够有效的将玻璃中的气泡排出，减少了玻璃中气泡数量，提高变送器的合格率；
47.并通过设置冷却去除，将烧结完成后的压力变送器浸水，可以有效的去除高温造成的应力，提升传感器的稳定性；
48.通过第一移料组件、第二移料组件和第三移料组件实现压力变送器在各个区域之间移动，提升自动化的能力。
附图说明
49.附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。
50.图1是根据本实用新型所述的一种核安全级电容式压力变送器高温烧结装置的结构示意图。
51.图2是根据本实用新型所述的烧结区域的侧视图。
52.图3是根据本实用新型所述的真空区域的侧视图。
53.附图标记：1-准备区域，2-真空区域，3-烧结区域，4-冷却区域，5-第一移料装置，6-第二移料装置，10-压力变送器；
54.21-传送网带，22-冷却水喷头，23-温度传感器，24-液氮喷嘴，25-加热组件，31-真空泵，32-第一密封挡板阀。
具体实施方式
55.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。
56.另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。
57.在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图1并结合实施方式来详细说明本实用新型。
58.电容式压力变送器10传感器是由合金金属、玻璃和陶瓷等不同材质组成，需要将这些材料通过高温烧结的方法融合在一起，对于烧结的温度控制要求比较高，之前的高温烧结工艺无法保证温度的准确控制，温度误差较大导致传感器烧结效果不理想，并且烧结完成后的传感器中的玻璃之间容易产生气泡，导致变送器整体性能不稳定，合格率比较低。
59.实施例一
60.本实施例提供一种核安全级电容式压力变送器高温烧结装置，包括准备区域1、烧结区域3、真空区域2、第一移料装置5和第二移料装置6。
61.准备区域1用于放置待烧结的压力变送器10。
62.真空区域2的内部为负压状态，用于放置已经完成烧结的压力变送器10，并通过负压将压力变送器10的玻璃内的气泡排出。
63.烧结区域3的进料端与准备区域1相邻，烧结区域3的出料端与真空区域2的进料端相邻。
64.即准备区域1、烧结区域3和真空区域2依次设置。
65.第一移料装置5设置在准备区域1与烧结区域3的进料端之间，且用于将准备区域1内的压力变送器10移动至烧结区域3；
66.第二移料装置6设置在烧结区域3与真空其余之间，且用于将烧结区域3内的压力变送器10移动至真空区域2。
67.并且，通过第一移料装置5和第二移料装置6实现压力变送器10在各个区域之间移动的目的。
68.第一移料装置5为设置在准备区域1上的第一机械臂，第一机械臂的机械手在准备区域1和烧结区域3的进料端之间移动；
69.第二移料装置6为设置在真空区域2内的第二机械臂，第二机械臂的机械手在烧结区域3的出料端与真空区域2之间移动。
70.通过将第一移料装置5和第二移料装置6选用为第一机械臂和第二机械臂，则可以通过移动机械手实现对压力变送器10的移动。
71.且，机械臂和机械手为现阶段常见技术，本领域技术人员可以根据具体情况进行选用。
72.实施例二
73.现阶段烧结的过程中存在温度控制不精确的情况，因此本实施例提供烧结区域3包括烧结室、传送网带21、加热组件25、冷却组件和测温组件。
74.烧结室为一个隔热的密封腔体，可通过设置在烧结室内的加热组件25实现对烧结室的升温，从而实现对压力变送器10的烧结。
75.传送网带21水平设置在烧结室内，且传送网带21的运动方向沿烧结区域3的进料端指向烧结区域3的出料端，压力变送器10置于传送网带21上；传送网带21为可以承受高温的材质，避免在压力变送器10烧结的过程中出现损坏。
76.加热组件25设置在烧结室内，加热组件25用于对烧结室进行升温，加热组件25包括多个设置在烧结室内的电阻丝，电阻丝通过加热开关控制通断。
77.冷却组件与传送网带21平行设置，且冷却组件位于传送网带21的两侧，测温组件与传送网带21平行设置，且测温组件位于传送网带21的两侧。
78.加热组件25、冷却组件和测温组件的配合工作，通过测温组件对烧结室内的温度进行测量，当温度过低时，加热组件25工作升高温度，当温度过高时，冷却组件工作降低问题。
79.为了实现精确降温，本实施例中测温组件包括多个温度传感器23，多个温度传感器23沿传送网带21的运动方向分布，且相邻的两个温度传感器23之间的距离相等；
80.多个温度传感器23沿传送网带21的中心线对称设置。
81.即在传送网带21的传送线上设置多个温度传感器23，对烧结室内的多个区域的温度进行检测，避免出现某些区域温度过低，影响该区域的压力变送器10的烧结质量。
82.冷却组件包括水冷却系统和液氮冷却系统，水冷却系统的降温幅度较低，液氮冷却系统的降温幅度较高，因此在需要急速降温时，可以通过液氮进行降温，在需要缓慢降温
时，可以通过冷却水降温。
83.水冷系统包括冷却水喷头22、冷却水箱和冷却水泵。
84.冷却水喷头22设置在烧结室内，冷却水箱设置在烧结室外，冷却水泵的输入端与冷却水箱连通，冷却水泵的输出端通过流量阀与冷却水喷头22连通；冷却水喷头22的数量为多个，多个冷却水喷头22均连接有独立的流量阀。
85.液氮冷却系统包括液氮喷嘴24、液氮瓶和液氮流量计。
86.液氮喷嘴24设置在烧结室内，液氮瓶设置在烧结室外，液氮流量计的输入端与液氮瓶的出口阀连通，液氮流量计的输出端与液氮喷嘴24连通，液氮喷嘴24的数量为多个，多个液氮喷嘴24均连接有独立的液氮流量计。
87.为了有效的实现分区温控，将冷却水喷头22、液氮喷嘴24和温度传感器23成组设置在烧结室内。即对应的温度传感器23检测了温度过高需要降温时，通过控制与之成组的冷却水喷头22或液氮喷嘴24实现分区针对性的降温。
88.实施例三
89.在完成烧结后，玻璃中可能存在气泡，因此需要将气泡进行去除，本实施例通过真空区域2实现去除，真空区域2包括真空室和真空泵31。
90.真空室的设置有可开启的第一密封挡板阀32，且第一密封挡板阀32临近烧结区域3的出料端，真空泵31与真空室内部连通，且泵出真空室内的空气。
91.通过真空泵31减少真空室的压力，使得位于玻璃内的气泡排出，实现去除气泡的目的。
92.通过打开第一密封挡板阀32可以实现将压力变送器10的放入。
93.实施例四
94.在去除玻璃中的气泡后，压力变送器10仍然还存在应力，因此为了将应力去除，高温烧结装置还包括冷却区域4和第三移料装置。
95.冷却区域4设置在真空区域2的一侧，冷却区域4包括水池，其内部灌注有水。通过将烧结后的压力变送器10放入水池内，实现对压力变送器10的冷却，实现应力去除。
96.第三移料装置设置在真空区域2与冷却区域4之间，且用于将位于真空区域2内的压力变送器10移动至冷却区域4，第三移料装置为设置在真空区域2内的第三机械臂，第三机械臂的机械手在真空区域2与冷却区域4之间移动；
97.在本实施例中，第三移料装置和第二移料装置6可以为同一个机械臂，也可以为分开式的结构。
98.即，可以通过设置转动角度较大的第二移料装置6，来实现将压力变送器10从烧结区域3的出料端移动至真空区域2，在真空区域2完成气泡去除后，从真空区域2移动至冷却区域4。
99.真空室的另一侧设置有可开启的第二密封挡板阀，且第二密封挡板阀临近冷却区域4。
100.通过设置第二密封挡板阀，实现真空室的开启和关闭。
101.实施例五
102.本实施例提供实施例一至四中描述的核安全级电容式压力变送器高温烧结装置的使用方法。
103.1、核安全级电容式压力变送器10传感器高温烧结前准备工作：
104.准备好足够数量的液氮；
105.检查电阻丝的阻值是否在正常范围以内；
106.检查液氮管路连接是否正常，确认完成后打开液氮瓶，将压力调至1mpa，将液氮流量计旋钮调节至最大流量，关闭各出口阀，使用检漏液进行检漏；
107.检查冷却水管路连接是否正常，确认完成后打开冷却水的流量阀，将水流量计旋钮调节至最大流量，关闭冷却水出口阀，目视检查是否有泄漏；
108.关闭真空区域2和烧结室、水池的连接口，打开真空泵31，确保真空度能够达到10-1
pa的要求；
109.打开传送网带21，对传送网带21进行清洁；
110.2、核安全级电容式压力变送器10传感器真空高温烧结步骤：
111.依次打开所有温度控制器开关，使烧结室内温度开始上升；
112.温度到达120℃(从开炉起约3小时)时，打开液氮瓶的出口阀，调节液氮工作压力至0.6mpa，旋转液氮流量计的流量调节旋钮至1.2m3/h。同时，打开冷却水进口阀和出口阀，旋转流量阀的流量调节旋钮至200l/h，保证水温低于50℃；
113.温度到达烧结温度(从开炉起约24小时)时，各区温控表的当前温度值符合需要的温度参数。此时，打开传送网带21；
114.启动预设好程序的第一移料装置5，通过机械手臂将压力变送器10放置于传送网带21上，确保其动作时间的间隔和传送网带21运转速度一致；
115.烧结完成后的变压变送器出炉后，启动预设好程序的第二移料装置6，通过机械手臂将传感器从传送网带21上取下，放置于传感器真空区域2；
116.达到100片传感器时，关闭真空室与烧结区域3和冷却区域4的连接口，打开传感器真空处理区域的真空泵31，确保真空度达到10-1
pa，保持1h时间，将玻璃内的气泡去除(每100片传感器之间预留1个小时传送网带21的运转距离)
117.完成真空处理后，关闭真空泵31，打开真空区域2与烧结室和水池的连接口，通过第二移料装置6或第三移料装置(如果有)将真空处理好的压力变送器10全部放置于水池中；
118.压力变送器10静置于水池中超过24小时后可取出。
119.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
120.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
121.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述实用新型的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。