專利名稱：壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種壓力傳感器，它涉及到對(duì)現(xiàn)有傳感器的密封性能及測(cè)量低壓力量程的性能改進(jìn)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，壓力傳感器是采用電阻應(yīng)變片原理，可將氣相、液相壓力通過(guò)貼在膜體上的電阻應(yīng)變片正比輸出電壓或標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)達(dá)到控制壓力的目的。目前市場(chǎng)上的壓力傳感器，如上海天水電器廠生產(chǎn)的CYR－1型壓力傳感器及其它廠家生產(chǎn)的類似產(chǎn)品，基本上由接咀、彈性體和外殼等三個(gè)部分組成，彈性體設(shè)置在接咀與外殼之間。接咀帶有空腔，當(dāng)氣體或液體進(jìn)入接咀的空腔內(nèi)，并利用氣或液體壓力推動(dòng)彈性體中膜片及電阻應(yīng)變片，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生變化，輸出不同信號(hào)，實(shí)現(xiàn)壓力控制。但這種壓力傳感器目前存在下列二個(gè)缺點(diǎn)1、密封不嚴(yán)它的外殼與壓緊螺栓之間僅設(shè)有一般平面形墊圈，這種墊圈不能將信號(hào)引出線封緊，水及氣體容易從信號(hào)引出的周圍侵入傳感器，使應(yīng)變片性能發(fā)生變化或損壞，影響正常使用。2、測(cè)量0.5Mpa以下的小壓力量程有困難因?yàn)橐獪y(cè)量0.5Mpa以下的壓力，傳感器中彈性體的厚度不能大于0.5mm，但目前壓力傳感器的彈性體中帶有彈性膜片的彈性體本體，習(xí)慣上都是用不銹鋼材料做成一體，這樣膜片的厚度不能小于0.5mm，否則不僅加工困難，而且也會(huì)引起非線性誤差。為此，人們?cè)噲D采用一種鑲片式結(jié)構(gòu)將彈性膜片與彈性體本體分開(kāi)加工，但鑲片在燒給時(shí)會(huì)產(chǎn)生形變，引起內(nèi)應(yīng)力，以致使傳感器的精度下降，因此，也不理想。
本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，公開(kāi)一種密封性能好，可測(cè)量0.5Kpa以下的低量程的壓力傳感的設(shè)計(jì)方案。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括接咀、外殼及設(shè)置在它們之間的彈性體三個(gè)部分，接咀帶有進(jìn)入氣體或液體的空腔；彈性體部分包括帶有彈性膜片的彈性體本體及貼在膜片上的電阻應(yīng)變片、電路印刷板和信號(hào)引出線；外殼部分包括外殼及壓緊螺栓；其特征在于外殼與壓緊螺栓之間設(shè)有一種變形范圍大的非平面形的異型密封圈；帶有彈性膜片的彈性體本體用一種合金鉛做成一體，且膜片的厚度在0.5mm以下。
由于本實(shí)用新型在外殼與壓緊螺栓之間設(shè)有一種變型范圍大的異形密封圈，它在壓緊螺栓的緊壓下產(chǎn)生大的形變，能夠?qū)⑿盘?hào)引出線緊緊封牢，使其周圍沒(méi)有任何縫隙、水及氣體，不能從信號(hào)線的周圍侵入傳感器內(nèi)部保證其正常使用。同時(shí)，由于本實(shí)用新型的彈性體中的帶有膜片的彈性體本體似一種合金鋁做成一體，克服以往都用不銹鋼材料來(lái)做的技術(shù)偏見(jiàn)，使與其成一體的膜片厚度達(dá)到0.5mm以下，經(jīng)申請(qǐng)人的多次反復(fù)試驗(yàn)，改進(jìn)后的彈性體，不僅加工容易，也不存在非線性誤差，保證了使用精度，因此，本實(shí)用新型能滿足0.5Mpa以下低壓力使用要求，擴(kuò)大了壓力傳感器的使用量程范圍。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的具體實(shí)施。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的一種Y型密封圈結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的一種鼓型密封圈形狀示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。
參見(jiàn)圖1.本實(shí)用新型包括接咀部分、彈性體部分和外殼部分。彈性體部分設(shè)置在接咀和外殼部之間。接咀部分包括接咀1及其空腔13，空腔以便氣體或液體進(jìn)入；彈性體部分包括帶有彈性膜片14的彈性體本體2及貼在膜片14上的電阻應(yīng)變片3，與應(yīng)變片3電連接并由信號(hào)引出線11引出外殼的電路印刷板6、壓圈5；外殼部分包括外殼7及可穿過(guò)信號(hào)線11的帶孔的壓緊螺栓10，外殼7與壓緊螺10之間設(shè)有墊圈9；在外殼7與彈性體本體2之間設(shè)有密封圈4；其特征在于在外殼7與壓緊螺栓10之間設(shè)有可穿過(guò)信號(hào)線11的一種變形范圍較大的異型密封圈8；帶有彈性膜片14的彈性體本體2用一種合金鋁做成一體，且膜片14的厚度在0.5mm以下，經(jīng)多次試驗(yàn)，合金鋁最好選用CY－12－CZ的鋁合金，膜片14的厚度近0.3mm更為理想，加工容易，性能好，異形密封圈8可為圖2所示的一種“Y”型密封圈，也可為圖3所示的一種“鼓”形密封圈。參見(jiàn)圖2.所謂“Y”型，它是指中間有穿孔15，外圍16的一端分成內(nèi)外二層17和18，且外層18的二邊在端點(diǎn)相交，因此，它的剖面在穿孔15二邊形成二個(gè)近似Y形狀，它的右向透視圖將成為四個(gè)直徑不同的圓。(如圖2所示)。這種Y型密封圈在壓緊螺栓10的作用下，其Y的二叉分開(kāi)，變形范圍很大，內(nèi)層17將緊貼信號(hào)線11，外層18將緊貼外殼，這樣就使信號(hào)線11周圍沒(méi)有任何縫隙，使氣體、液體都不能侵入，大大提高了壓力傳感器密封性能。參見(jiàn)圖3，所謂“鼓”型，它是指中間有穿孔的呈圓鼓狀的密封圈。這種密封圈其變形范圍也較大，在壓緊螺栓10的作用下將緊貼著信號(hào)線11，使其周圍不存在縫隙，提高密封性能。當(dāng)然密封圈8的形狀，還可設(shè)計(jì)成變形范圍較大的非平面形的其它異形體。
參見(jiàn)圖4，它提供本實(shí)用新型中印刷板的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖，它為一種橋式電路，其中Ui－輸入電壓(供橋電壓)，Uo－輸出電壓，R1～R2－電阻應(yīng)變片；Ro－零點(diǎn)補(bǔ)償電阻；Rt－溫度零點(diǎn)補(bǔ)償電阻；Re－溫度靈敏度補(bǔ)償電阻。其工作原理，對(duì)本專業(yè)人員來(lái)說(shuō)應(yīng)是熟悉的，在此不作詳述。
權(quán)利要求1.一種壓力傳感器，包括接咀部分、彈性體部分和外殼部分，彈性體部分設(shè)置在接咀和外殼部分之間；接咀部分包括接咀1及其空腔13；彈性體部分包括帶有彈性膜片14的彈性體本體2及貼在膜片14上的電阻應(yīng)變片3、與應(yīng)變片3電連接并由信號(hào)引出線11引出外殼的電路印刷板6；外殼部分包括外殼7及設(shè)有引出孔的壓緊螺栓10；其特征在于外殼7與壓緊螺栓10之間設(shè)有一種變形范圍大的非平面形的異形密封圈8；帶有彈性膜片14的彈性體本體2用一種合金鋁做成一體且膜片14的厚度在0.5MM以下。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于異型密封圈8為一種“Y”型密封圈，它中間有穿孔15，外圍16的一端分成內(nèi)外二層17和18，且外層18的二邊在端點(diǎn)相交，因此它的剖面在穿孔15兩邊形成二個(gè)近似“Y”形狀，它的右向透視圖將成為四個(gè)直徑不同的圓。
3.如權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于異型密封圈8為一種“鼓”型密封圈，即它的形狀像一只圓鼓。
4.如權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于帶有膜片14的彈性體本體2用CY－12－CZ鋁合金做成一體，且膜片14的厚度近0.3MM。
專利摘要一種壓力傳感器，包括接嘴部分、彈性體部分和外殼部分，彈性體部分設(shè)在接嘴和外殼部分之間，它在外殼與壓緊螺栓之間設(shè)有一種變形范圍大的異形密封圈，可將信號(hào)引出線密封，使其周圍不存有縫隙，氣體和液體不易侵入傳感器內(nèi)，保證傳感器正常使用。同時(shí)它的彈性體本體和膜片采用一種合金鋁做成一體，膜片的厚度可達(dá)0.5mm以下，可使用0.5MPa以下的低壓力，擴(kuò)大了傳感器的使用量程。
文檔編號(hào)G01L1/18GK2160895SQ9322502
公開(kāi)日1994年4月6日 申請(qǐng)日期1993年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月9日
發(fā)明者朱家俊, 吳國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海天水電器廠