專(zhuān)利名稱(chēng)：一種壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有壓力保護(hù)功能的壓力傳感器。
背景技術(shù)：
壓力傳感器是一種可以用于檢測(cè)液體或氣體壓力的傳感器，其具體有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性高、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)控制中。請(qǐng)參看圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該壓力傳感器包括傳感器座1、密封圈2、壓力芯體3、隔離圈4、卡簧 5、殼體組件6、線束7等，壓力芯體3由陶瓷材料制成，其設(shè)有壓力元件，壓力芯體3與傳感器座1形成壓力腔體，傳感器座1上設(shè)有與所述壓力腔體連通的壓力進(jìn)口，被測(cè)系統(tǒng)壓力可以通過(guò)壓力進(jìn)口進(jìn)入壓力腔體內(nèi)，壓力直接作用在壓力芯體3的前表面，使得壓力元件產(chǎn)生微小形變，使得刻蝕在壓力芯體3上的電橋產(chǎn)生響應(yīng)的電信號(hào)，再由調(diào)理電路將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電壓輸出信號(hào)并輸出顯示壓力大小。由陶瓷材料制成的壓力芯體3所能承受的最大壓力為破壞壓力，現(xiàn)有技術(shù)中的壓力芯體3的破壞壓力通常只能達(dá)到規(guī)格值的3倍，當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生異常，壓力可能會(huì)超過(guò)規(guī)格值的3倍甚至更高，會(huì)引起壓力芯體3破裂而被損壞，從而使得壓力傳感器報(bào)廢而不能繼續(xù)使用。因此，如何研發(fā)一種即使被測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)異常壓力、壓力芯體仍不會(huì)破裂的壓力傳感器，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有壓力保護(hù)的壓力傳感器，即使被測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)異常壓力，該壓力傳感器的壓力芯體仍不會(huì)破裂。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種壓力傳感器，包括壓力芯體、傳感器座，所述壓力芯體與所述傳感器座形成壓力腔體，所述傳感器座上設(shè)有與所述壓力腔體連通的壓力進(jìn)口，被測(cè)系統(tǒng)壓力與所述壓力進(jìn)口連通，還包括壓力保護(hù)裝置，該壓力保護(hù)裝置設(shè)于所述壓力進(jìn)口處，所述被測(cè)系統(tǒng)壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力保護(hù)裝置將關(guān)閉所述壓力進(jìn)優(yōu)選的，所述壓力保護(hù)裝置包括彈性件、用于打開(kāi)或關(guān)閉所述壓力進(jìn)口的閥針，所述閥針與所述壓力進(jìn)口套裝，所述閥針具有閥體的一端位于所述壓力腔體內(nèi)，另一端與所述彈性件的一端連接，所述彈性件的另一端固定設(shè)置；所述彈性件所處空腔與所述壓力腔體隔離。優(yōu)選的，所述壓力進(jìn)口處形成階梯孔，所述閥針通過(guò)活塞與所述彈性件連接，所述閥針、所述活塞、所述彈性件依次裝入所述階梯孔內(nèi)，所述活塞側(cè)面與所述階梯孔緊密貼
I=I O優(yōu)選的，所述活塞側(cè)面與所述階梯孔之間還設(shè)有密封圈。
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優(yōu)選的，所述階梯孔的底端還設(shè)有螺塞，所述螺塞通過(guò)密封圈與所述階梯孔密封。優(yōu)選的，所述彈性件所處空腔與大氣連通。優(yōu)選的，還包括與所述傳感器座連接的連接頭，所述連接頭通過(guò)壓力管路與所述壓力腔體連通。優(yōu)選的，所述彈性件為彈簧。優(yōu)選的，所述壓力芯體由陶瓷材料制成。本發(fā)明提供的壓力傳感器，在壓力腔體的壓力進(jìn)口處設(shè)有壓力保護(hù)裝置，當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述壓力保護(hù)裝置將關(guān)閉壓力進(jìn)口，使得被測(cè)系統(tǒng)壓力無(wú)法再進(jìn)入壓力腔體內(nèi)。當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)壓力小于預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力進(jìn)口處于打開(kāi)狀態(tài)，被測(cè)系統(tǒng)壓力可以進(jìn)入壓力腔體內(nèi)對(duì)壓力芯體進(jìn)行作用，當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)壓力大于或等于預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力保護(hù)裝置將關(guān)閉壓力進(jìn)口，被測(cè)系統(tǒng)壓力將無(wú)法再進(jìn)入壓力腔體內(nèi)，被測(cè)系統(tǒng)壓力將無(wú)法對(duì)壓力芯體進(jìn)行作用，壓力芯體不會(huì)在高壓的作用下發(fā)生破裂，壓力芯體將不受高壓作用而被保護(hù)，使得壓力芯體得到有效保護(hù)，該壓力傳感器更耐用、可靠性更好、使用壽命更長(zhǎng)。優(yōu)選方案中，所述壓力保護(hù)裝置包括彈性件、用于打開(kāi)或關(guān)閉所述壓力進(jìn)口的閥針，所述閥針與所述壓力進(jìn)口套裝，所述閥針具有閥體的一端位于所述壓力腔體內(nèi)，另一端與所述彈性件的一端連接，所述彈性件的另一端固定設(shè)置；所述彈性件所處空腔通過(guò)密封部件與所述壓力腔體隔離。當(dāng)系統(tǒng)被測(cè)壓力小于預(yù)設(shè)值時(shí)，彈性件處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，閥針的閥體位于壓力進(jìn)口的上方，壓力進(jìn)口處于打開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)被測(cè)壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力腔體內(nèi)的壓力對(duì)閥針的閥體的壓力使得彈性件被壓縮，直至閥體貼緊壓力進(jìn)口，使得壓力進(jìn)口處于關(guān)閉狀態(tài)，被測(cè)系統(tǒng)壓力將無(wú)法再進(jìn)入壓力腔體內(nèi)，壓力芯體不會(huì)在高壓的作用下發(fā)生破裂，壓力芯體將不受高壓作用而被保護(hù)，當(dāng)壓力下降到預(yù)設(shè)值以下時(shí)，彈簧的壓緊力大于閥針的閥體所受的壓力，閥針將被頂開(kāi)，被測(cè)系統(tǒng)壓力將進(jìn)行進(jìn)入壓力腔體內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)的壓力傳感器，當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)壓力高壓預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力腔體的壓力進(jìn)口將被閥針的閥體關(guān)閉，被測(cè)系統(tǒng)壓力將無(wú)法對(duì)壓力芯體作用，使得壓力芯體得到有效保護(hù)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供的壓力傳感器的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中壓力傳感器處于關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖1-圖3中傳感器座1、壓力進(jìn)口 1-1、密封圈2、壓力芯體3、隔離圈4、卡簧5、殼體組件6、線束7、閥針8、壓力管路9、彈性件10、活塞11、第一密封圈12、螺塞13、第二密封圈14、連接頭15。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參看圖2，圖2為本發(fā)明所提供的壓力傳感器的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明提供的壓力傳感器，包括傳感器座1、壓力芯體3，壓力芯體3 為陶瓷材料制成，壓力芯體3上設(shè)有壓力元件、芯體電路部件、電橋等；壓力芯體3與傳感器座1形成壓力腔體，傳感器座1上設(shè)有與該壓力腔體連通的壓力進(jìn)口 1-1，被測(cè)系統(tǒng)壓力經(jīng)過(guò)壓力進(jìn)口 1-1進(jìn)入壓力腔體內(nèi)，壓力元件遇到壓力會(huì)產(chǎn)生變形，電橋會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)的電信號(hào)，再由調(diào)理電路將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電壓輸出信號(hào)。本發(fā)明提供的壓力傳感器，在壓力腔體的壓力進(jìn)口 1-1處設(shè)有壓力保護(hù)裝置，當(dāng)壓力腔體內(nèi)的壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述壓力保護(hù)裝置將關(guān)閉壓力進(jìn)口 1-1，使得被測(cè)系統(tǒng)壓力無(wú)法再進(jìn)入壓力腔體內(nèi)。當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)壓力小于預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力進(jìn)口 1-1處于打開(kāi)狀態(tài)，被測(cè)系統(tǒng)壓力可以進(jìn)入壓力腔體內(nèi)對(duì)壓力芯體3進(jìn)行作用，當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)壓力大于或等于預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力保護(hù)裝置將關(guān)閉壓力進(jìn)口 1-1，被測(cè)系統(tǒng)壓力將無(wú)法再進(jìn)入壓力腔體內(nèi)，被測(cè)系統(tǒng)壓力將無(wú)法對(duì)壓力芯體3進(jìn)行作用，壓力芯體3不會(huì)在高壓的作用下發(fā)生破裂，壓力芯體3將不受高壓作用而被保護(hù)。該壓力傳感器更耐用、可靠性更好、使用壽命更長(zhǎng)。在一種具體的方案中，所述壓力保護(hù)裝置包括閥針8和彈性件10，所述閥針8用于打開(kāi)和關(guān)閉壓力進(jìn)口 1-1，彈性件10在壓力的作用下可進(jìn)行伸縮，進(jìn)而控制閥針8進(jìn)行動(dòng)作；閥針8套裝在壓力進(jìn)口 1-1內(nèi)，閥針8的一端具有閥體，另一端為連接端，閥針8具有閥體的一端位于壓力腔體內(nèi)，閥體可抵靠壓力進(jìn)口 1-1的邊沿，閥體可使得壓力進(jìn)口 1-1關(guān)閉，壓力進(jìn)口 1-1關(guān)閉時(shí)，被測(cè)系統(tǒng)壓力將無(wú)法再進(jìn)入壓力腔體內(nèi)；閥體的連接端與彈性件 10的一端連接，彈性件10的另一端固定設(shè)置，彈性件10所處空腔與壓力腔體隔離，被測(cè)系統(tǒng)壓力與壓力進(jìn)口 1-1連通。在一種具體的實(shí)施方式中，該壓力傳感器還包括密封圈2、隔離圈4、卡簧5、殼體組件6、線束7等部件，其中，密封圈2、隔離圈4、卡簧5、殼體組件6、線束7等部件均為現(xiàn)有技術(shù)，與本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)無(wú)關(guān)，在此不再做詳細(xì)介紹。當(dāng)系統(tǒng)被測(cè)壓力小于預(yù)設(shè)值時(shí)，預(yù)設(shè)值可以為規(guī)格值的3倍，彈性件10處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，閥針8的閥體位于壓力進(jìn)口 1-1的上方，壓力進(jìn)口 1-1處于打開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)被測(cè)壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力腔體內(nèi)的壓力對(duì)閥針8的閥體的壓力使得彈性件10被壓縮，直至閥體貼緊壓力進(jìn)口 1-1，使得壓力進(jìn)口 1-1處于關(guān)閉狀態(tài)，如圖3所示，被測(cè)系統(tǒng)壓力將無(wú)法再進(jìn)入壓力腔體內(nèi)，壓力芯體3不會(huì)在高壓的作用下發(fā)生破裂，壓力芯體3將不受高壓作用而被保護(hù)，當(dāng)壓力下降到小于預(yù)設(shè)值時(shí)，彈簧10的壓緊力大于閥針8的閥體所受的壓力，閥針 8將被頂開(kāi)，被測(cè)系統(tǒng)壓力將進(jìn)行進(jìn)入壓力腔體內(nèi)，可繼續(xù)檢測(cè)被測(cè)系統(tǒng)的壓力。這種結(jié)構(gòu)的壓力傳感器具有壓力保護(hù)功能，當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)壓力高壓預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力腔體的壓力進(jìn)口 1-1將被關(guān)閉，被測(cè)系統(tǒng)壓力將無(wú)法對(duì)壓力芯體3作用，使得壓力芯體3得到有效保護(hù)，使得壓力傳感器更耐用、可靠性更好、使用壽命更長(zhǎng)。在一種具體的方案中，閥針8的閥體可以為具有一定強(qiáng)度的金屬閥體，閥體與壓力進(jìn)口 1-1可以形成金屬硬密封；閥針8的閥體還可以為橡膠類(lèi)軟閥體，閥體可與壓力進(jìn)口 1-1形成軟密封，無(wú)論采用那種密封形成，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。在一種具體的方式中，壓力進(jìn)口 1-1處形成階梯孔，彈性件10所處腔體通過(guò)活塞11與壓力腔體隔離，閥針8通過(guò)活塞11與彈性件10連接，閥針8、活塞11、彈性件10依次裝入所述階梯孔內(nèi)，活塞11的側(cè)面與所述階梯孔壁緊密貼合，可將彈性件10所處腔體與所述壓力腔體隔離。優(yōu)選方案中，為了提高活塞11與階梯孔之間的密封性，更好地將彈性件10所處腔體與壓力腔體隔離，可在活塞11側(cè)面與階梯孔之間設(shè)有第一密封圈12。更具體的方案中，可在階梯孔的底部設(shè)置螺塞13，螺塞13旋入階梯孔內(nèi)，彈性件 10可抵靠螺塞13的上端，螺塞13、階梯孔、活塞11之間的空腔形成彈性件10所處腔體。 在階梯孔的底部設(shè)置用于密封的螺塞13，可防止被測(cè)系統(tǒng)壓力從階梯孔的底部進(jìn)入彈性件 10所處腔體。優(yōu)選方案中，為了提高螺塞13與階梯孔之間的密封性，更好地將彈性件10所處腔體與被測(cè)系統(tǒng)壓力隔離，可在螺塞13側(cè)面與階梯孔之間設(shè)有第二密封圈14。為了防止彈性件10所處腔體內(nèi)產(chǎn)生可對(duì)活塞11作用的壓力，造成壓力腔體的壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力腔體內(nèi)的壓力無(wú)法使得閥針8的閥體關(guān)閉壓力進(jìn)口 1-1，優(yōu)選方案中，彈性件10所處腔體可與大氣連通，使得彈性件10所處腔體內(nèi)的彈簧10僅受大氣壓的作用。優(yōu)選方案中，傳感器座的底部還設(shè)有連接頭15，連接頭15通過(guò)壓力管路9與壓力進(jìn)口 1-1連通，連接頭15用于與被測(cè)系統(tǒng)連接，由于傳感器座1的階梯孔的底部設(shè)有螺塞 13，經(jīng)過(guò)連接頭15進(jìn)入傳感器座內(nèi)的壓力只能通過(guò)壓力管路9與壓力進(jìn)口 1-1連通，而不會(huì)進(jìn)入階梯孔內(nèi)。具體的方案中，壓力管路9可與階梯孔并排設(shè)置，如圖2所示，壓力管路9通過(guò)折彎結(jié)構(gòu)與壓力進(jìn)口 1-1連通。優(yōu)選方案中，所述彈性件10具體可以為彈簧，可以本發(fā)明中的彈性件10并不局限于彈簧，凡具有一定彈性變形量的彈性部件均可作為本發(fā)明中的彈性件10。上述實(shí)施例中，壓力保護(hù)裝置采用彈性件、閥針的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所提供的壓力傳感器并不局限于此一種結(jié)構(gòu)，壓力保護(hù)裝置還可以為具有檢測(cè)單元和閥門(mén)的結(jié)構(gòu)，檢測(cè)單元設(shè)于壓力管路上，閥門(mén)設(shè)于壓力進(jìn)口處，當(dāng)檢測(cè)單元檢測(cè)到被測(cè)系統(tǒng)壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制閥門(mén)關(guān)閉，使得被測(cè)系統(tǒng)壓力無(wú)法再進(jìn)入壓力腔體內(nèi)，這種情況也應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。上述實(shí)施例中，壓力芯體由陶瓷材料制成，上述壓力傳感器為陶瓷壓力傳感器，本發(fā)明提供的壓力傳感器并不局限于陶瓷壓力傳感器，凡具有上述壓力保護(hù)裝置的壓力傳感器均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。以上所述僅是發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述，應(yīng)當(dāng)指出，由于文字表達(dá)的有限性，而在客觀上存在無(wú)限的具體結(jié)構(gòu)，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種壓力傳感器，包括壓力芯體、傳感器座，所述壓力芯體與所述傳感器座形成壓力腔體，所述傳感器座上設(shè)有與所述壓力腔體連通的壓力進(jìn)口，被測(cè)系統(tǒng)壓力與所述壓力進(jìn)口連通，其特征在于，還包括壓力保護(hù)裝置，該壓力保護(hù)裝置設(shè)于所述壓力進(jìn)口處，所述被測(cè)系統(tǒng)壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力保護(hù)裝置將關(guān)閉所述壓力進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，所述壓力保護(hù)裝置包括彈性件、用于打開(kāi)或關(guān)閉所述壓力進(jìn)口的閥針，所述閥針與所述壓力進(jìn)口套裝，所述閥針具有閥體的一端位于所述壓力腔體內(nèi)，另一端與所述彈性件的一端連接，所述彈性件的另一端固定設(shè)置；所述彈性件所處空腔與所述壓力腔體隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述壓力傳感器，其特征在于，所述壓力進(jìn)口處形成階梯孔，所述閥針通過(guò)活塞與所述彈性件連接，所述閥針、所述活塞、所述彈性件依次裝入所述階梯孔內(nèi)， 所述活塞側(cè)面與所述階梯孔緊密貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力傳感器，其特征在于，所述活塞側(cè)面與所述階梯孔之間還設(shè)有密封圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力傳感器，其特征在于，所述階梯孔的底端還設(shè)有螺塞，所述螺塞通過(guò)密封圈與所述階梯孔密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力傳感器，其特征在于，所述彈性件所處空腔與大氣連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓力傳感器，其特征在于，還包括與所述傳感器座連接的連接頭，所述連接頭通過(guò)壓力管路與所述壓力腔體連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力傳感器，其特征在于，所述彈性件為彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，所述壓力芯體由陶瓷材料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其公開(kāi)了一種壓力傳感器，包括壓力芯體、傳感器座，所述壓力芯體與所述傳感器座形成壓力腔體，所述傳感器座上設(shè)有與所述壓力腔體連通的壓力進(jìn)口，被測(cè)系統(tǒng)壓力與所述壓力進(jìn)口連通，還包括壓力保護(hù)裝置，該壓力保護(hù)裝置設(shè)于所述壓力進(jìn)口處，所述被測(cè)系統(tǒng)壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力保護(hù)裝置將關(guān)閉所述壓力進(jìn)口。本發(fā)明提供的壓力傳感器，在壓力腔體的壓力進(jìn)口處設(shè)有壓力保護(hù)裝置，當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)壓力大于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述壓力保護(hù)裝置將關(guān)閉壓力進(jìn)口，使得被測(cè)系統(tǒng)壓力無(wú)法再進(jìn)入壓力腔體內(nèi)。使得壓力芯體得到有效保護(hù)，該壓力傳感器更耐用、可靠性更好、使用壽命更長(zhǎng)。
文檔編號(hào)G01L19/06GK102445302SQ20101050609
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者劉長(zhǎng)青, 宋紅敏, 陳伯汀, 陳春宇 申請(qǐng)人:浙江三花股份有限公司