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      一種保護壓力/差壓變送器的耐高過載結(jié)構(gòu)的制作方法與工藝

      文檔序號:12011136閱讀:195來源:國知局
      本發(fā)明涉及壓力/差壓變送器系列產(chǎn)品,具體說是一種保護壓力/差壓變送器的硅傳感元件免受高過載壓力破壞的結(jié)構(gòu)。

      背景技術(shù):
      隨著科技的進步使用新技術(shù)新材料制造的工業(yè)自動化產(chǎn)品的大量涌現(xiàn),利用單晶硅的壓阻效應(yīng)制作的壓力/差壓變送器就是其中之一。該壓力/差壓變送器采用了單晶硅的壓阻轉(zhuǎn)換電信號的檢測方式,將作用在硅傳感元件正壓腔和負壓腔的壓力變化,使設(shè)置在單晶硅表層的橋臂電阻發(fā)生變化量,經(jīng)壓力/差壓變送器上的低功耗電子電路轉(zhuǎn)換成與被測壓力/差壓量相對應(yīng)的4-20mA電流信號及數(shù)字顯示。由于工業(yè)場合使用的壓力/差壓變送器的測量介質(zhì)本身的靜態(tài)壓力或過載壓力,有可能大大超過單晶硅本身所能承受的壓力,造成單晶硅的損壞。因此要提供一種既能真實傳導(dǎo)檢測介質(zhì)的壓力又要保護壓力/差壓變送器的硅傳感元件免受高過載壓力破壞的結(jié)構(gòu),已成為當(dāng)務(wù)之亟

      技術(shù)實現(xiàn)要素:
      為了克服現(xiàn)有產(chǎn)品的缺陷,本發(fā)明的目的是要提出結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,工作安全和穩(wěn)定的一種保護壓力/差壓變送器的硅傳感元件免受高過載壓力破壞的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種保護壓力/差壓變送器的耐高過載結(jié)構(gòu),其特征是:有一對排列在一起的正壓側(cè)基座和負壓側(cè)基座,正壓側(cè)基座與負壓側(cè)基座的內(nèi)端波紋面之間設(shè)置有中心膜片,中心膜片與正壓側(cè)基座及負壓側(cè)基座的內(nèi)端波紋面外周界固定在一起,正壓側(cè)基座和負壓側(cè)基座的上端固定有連接件,正壓側(cè)基座和負壓側(cè)基座的中間上端設(shè)置有墊塊,墊塊上端固定有硅傳感器,硅傳感器下端中心設(shè)置有硅片;墊塊中設(shè)置有墊塊正壓腔引壓孔,正壓側(cè)基座中設(shè)置有上正壓腔引壓孔、中上正壓腔引壓孔、中正壓腔引壓孔、下正壓腔引壓孔及正壓腔灌油孔,上正壓腔引壓孔一端通墊塊正壓腔引壓孔、另一端與中上正壓腔引壓孔一端相通,中上正壓腔引壓孔另一端通向正壓側(cè)基座的內(nèi)端波紋面,中正壓腔引壓孔一端通向正壓側(cè)基座的內(nèi)端波紋面、另一端通向正壓側(cè)基座的外端波紋面,下正壓腔引壓孔一端通向正壓側(cè)基座的內(nèi)端波紋面、另一端通向正壓側(cè)基座的外端波紋面,正壓腔灌油孔一端通向下正壓腔引壓孔、另一端通向正壓側(cè)基座的下端;負壓側(cè)基座的中間設(shè)置有負壓腔灌油孔、下負壓腔引壓孔、中負壓腔引壓孔、中上負壓腔引壓孔及上負壓腔引壓孔,負壓腔灌油孔一端通向下負壓腔引壓孔、另一端通向負壓側(cè)基座的下端,下負壓腔引壓孔一端通向負壓側(cè)基座的內(nèi)端波紋面、另一端通向負壓側(cè)基座的外端波紋面,中負壓腔引壓孔一端通向負壓側(cè)基座的內(nèi)端波紋面、另一端通向負壓側(cè)基座的外端波紋面,中上負壓腔引壓孔一端通向負壓側(cè)基座的內(nèi)端波紋面、另一端與上負壓腔引壓孔的一端相通,上負壓腔引壓孔的另一端通向硅傳感器與連接件縫隙;硅傳感器內(nèi)設(shè)置有上端負壓腔引壓孔及中端負壓腔引壓孔,上端負壓腔引壓孔一端通向硅傳感器與連接件縫隙、另一端與中端負壓腔引壓孔的一端相通,中端負壓腔引壓孔另一端通向硅片的負壓側(cè)受壓面;正壓腔引壓孔、正壓腔灌油孔和負壓腔引壓孔、負壓腔灌油孔中間設(shè)置有硅油;正壓側(cè)基座和負壓側(cè)基座的外端波紋面外固定有隔離膜片;正壓側(cè)基座和負壓側(cè)基座的下端設(shè)置有緊定螺釘,緊定螺釘中心上端設(shè)置有密封鋼球。所述的正壓側(cè)基座與負壓側(cè)基座的內(nèi)端波紋面外周界相互固定,且正壓側(cè)基座和負壓側(cè)基座內(nèi)與隔離膜片軸向垂直的引壓孔方向一致及緊定螺釘方向一致。所述的硅片的正壓受壓面與墊塊正壓腔引壓孔相通,硅片的負壓受壓面與硅傳感器內(nèi)設(shè)置的中端負壓腔引壓孔相通。所述的正壓側(cè)基座與負壓側(cè)基座的基座外端波紋面與隔離膜片之間、引壓孔內(nèi)、兩基座內(nèi)端波紋面與中心膜片之間及硅傳感器與連接件縫隙之間設(shè)置有硅油。本發(fā)明在正壓側(cè)基座中心及內(nèi)部設(shè)置有正壓側(cè)引壓孔的基座外端波紋面外固定有隔離膜片;負壓側(cè)基座中心及內(nèi)部設(shè)置有負壓側(cè)引壓孔的基座外端波紋面外固定有隔離膜片;兩基座內(nèi)與隔離膜片軸向垂直的引壓孔上方的基座外周固定有連接件;兩基座上方的基座內(nèi)周固定有墊塊,且墊塊正壓腔引壓孔與上正壓腔引壓孔相通;墊塊上面固定有硅傳感器;硅傳感器內(nèi)與墊塊之間固定有硅片;硅傳感器上面外周界固定在螺紋連接件上。本發(fā)明的基座、隔離膜片、中心膜片、墊塊、硅傳感器、連接件為金屬材料。本發(fā)明的所有正壓腔引壓孔、負壓腔引壓孔、波紋面是由機械加工完成的。本發(fā)明的硅油是經(jīng)高溫高真空下處理過的硅油灌注的。本發(fā)明的固定方法是由焊接固定的。本發(fā)明的有益效果是:由于本發(fā)明解決了壓力/差壓變送器的硅傳感元件免受高過載壓力破壞的結(jié)構(gòu)。當(dāng)正常待測介質(zhì)的壓力作用于兩邊隔離膜片上,一邊經(jīng)正壓側(cè)基座內(nèi)的硅油傳遞到硅片的正壓受壓面,另一邊經(jīng)負壓側(cè)基座內(nèi)的硅油傳遞到硅片的負壓受壓面。當(dāng)待測介質(zhì)的壓力超出壓力/差壓變送器正常測量的壓力時,正壓側(cè)基座、負壓側(cè)基座兩邊的隔離膜片會貼住正壓側(cè)基座、負壓側(cè)基座中心的引壓孔,這樣就阻隔了壓力的傳遞,也就實現(xiàn)了壓力/差壓變送器的硅傳感元件免受高過載壓力破壞的結(jié)構(gòu)。附圖說明以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行進一步的描述。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)視圖。圖中:1連接件,2、6、8、9、10、20、21焊道,3硅傳感器,4硅片,5墊塊正壓腔引壓孔、32上正壓腔引壓孔、11中上正壓腔引壓孔、15中正壓腔引壓孔、17下正壓腔引壓孔、33正壓腔灌油孔、7墊塊,12正壓側(cè)基座,13中心膜片,14、28硅油,16、25隔離膜片,18、23密封鋼球,19、22緊定螺釘,24下負壓腔引壓孔、26中負壓腔引壓孔、29中上負壓腔引壓孔、30上負壓腔引壓孔、31上端負壓腔引壓孔、34負壓腔灌油孔、35中端負壓腔引壓孔、27負壓側(cè)基座。實施例1:有一對排列在一起的正壓側(cè)基座12和負壓側(cè)基座27,正壓側(cè)基座與負壓側(cè)基座的內(nèi)端波紋面之間設(shè)置有中心膜片13,中心膜片與正壓側(cè)基座及負壓側(cè)基座的內(nèi)端上、下的波紋面外周界固定在一起,正壓側(cè)基座和負壓側(cè)基座的上端固定有連接件1,正壓側(cè)基座和負壓側(cè)基座的中間上端設(shè)置有墊塊7,墊塊上端固定有硅傳感器3,硅傳感器下端中心設(shè)置有硅片4;墊塊中間設(shè)置有墊塊正壓腔引壓孔5,正壓側(cè)基座中間設(shè)置有上正壓腔引壓孔32、中上正壓腔引壓孔11、中正壓腔引壓孔15、下正壓腔引壓孔17;負壓側(cè)基座的中間設(shè)置有下負壓腔引壓孔24、中負壓腔引壓孔26、中上負壓腔引壓孔29、上負壓腔引壓孔30;硅傳感器中間設(shè)置有上端負壓腔引壓孔31、中端負壓腔引壓孔35;正壓側(cè)引壓孔中間設(shè)置有硅油14,負壓側(cè)引壓孔中間設(shè)置有硅油28;正壓側(cè)基座的外端波紋面外固定有隔離膜片16,負壓側(cè)基座的外端波紋面外固定有隔離膜片25;正壓側(cè)基座的下端設(shè)置有正壓腔灌油孔33、緊定螺釘19,負壓側(cè)基座的下端設(shè)置有負壓腔灌油孔34、緊定螺釘22,緊定螺釘中心上端設(shè)置有密封鋼球18和23。本實施例附圖中加黑部分為焊道分別為2、6、8、9、10、20、21。
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