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      一種差壓傳感器裝置及其封裝方法與流程

      文檔序號:11175338閱讀:727來源:國知局
      一種差壓傳感器裝置及其封裝方法與流程

      本發(fā)明涉及一種檢測工具,尤其涉及一種差壓傳感器裝置及其封裝方法。



      背景技術(shù):

      傳感器是一種電子元器件,用來測量液體或氣體的壓力差值的常用工具,具有體積小、重量輕、精度高、靈敏度高、成本低的特點,已經(jīng)成為微電子機械系統(tǒng)領(lǐng)域不可或缺的一種電子元件。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展,目前差壓傳感器作為檢測系統(tǒng)已廣泛用于汽車與機車裝備、火力發(fā)電、醫(yī)療衛(wèi)生、化工、石油冶煉、工業(yè)電子、物聯(lián)網(wǎng)等各行各業(yè),例如,汽車電子領(lǐng)域的用于測量汽車發(fā)動機尾氣顆粒捕集器(dpf)前后通道的尾氣壓力差的差壓傳感器、用于汽車制動主缸氣密性能檢測的差壓傳感器、控制負(fù)荷差壓傳感器液壓的差壓傳感器、用于汽車剎車系統(tǒng)的差壓傳感器、用于氣囊壓力測量的差壓傳感器、用于汽車底盤電子控制系統(tǒng)的差壓傳感器;醫(yī)療領(lǐng)域的血壓計、胎壓計;工業(yè)電子領(lǐng)域的數(shù)字流量表、數(shù)字壓力表等,并且隨著技術(shù)不斷進步創(chuàng)新以及經(jīng)濟水平的不斷提高,智能差壓傳感器在微流量測量、泄漏測試、潔凈間監(jiān)測、氣體流量測量、液位高低測量等許多高精度測量場合都有著廣泛的應(yīng)用,已成為微電子行業(yè)不可或缺的一種電子元器件。

      目前,主流的差壓傳感器工作原理是,差壓傳感器本體設(shè)有感壓面,通常與感壓膜片配合來測量某一設(shè)備或部件前后兩端的壓差。具體地說,當(dāng)差壓傳感器的兩側(cè)感壓膜片受力不一致時,感壓膜片受到外界的壓力后產(chǎn)生位移。通過充油管道向傳感器本體內(nèi)部注入硅油,使得傳感器本體內(nèi)的各個導(dǎo)壓孔內(nèi)充滿用于傳導(dǎo)壓力的硅油,當(dāng)感壓膜面與感壓面之間的距離發(fā)生變化時,對差壓傳感器內(nèi)部硅油(即導(dǎo)壓介質(zhì))產(chǎn)生一個作用力,通過硅油進行壓力的無損傳遞,從導(dǎo)壓孔分別打壓在差壓傳感器內(nèi)的芯片(例如德爾森md芯片)的正反兩面,從而導(dǎo)致芯片內(nèi)部的橋路電阻的阻值發(fā)生變化,通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號,經(jīng)過放大等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號輸出,進而得以測量外界壓力的變化。

      在應(yīng)用差壓傳感器的感壓面時需要考慮比較多的一個問題是其的感壓性能,對于差壓傳感器的靈敏使用尤其要考慮這樣的問題,差壓傳感器感壓面是專門按照差壓傳感器芯片的特性設(shè)計的,因此感壓面的紋路深度、紋路距離都影響感壓面的工作性能。在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中,差壓傳感器的感壓面外形紋路選五個或六個紋路數(shù)量的正弦曲線,但隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展,目前常用的感壓面的缺陷也逐漸暴露出來,主要表現(xiàn)為感壓性能不夠好不能適應(yīng)更多的應(yīng)用場合,在某些場合,由于某些限制,表現(xiàn)為由于溫飄比較大,差壓傳感器內(nèi)的油量平衡也不夠好,導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不夠精確。隨著應(yīng)用場合越來越復(fù)雜,為了提高差壓傳感器的靈敏度,簡單的增大感壓面的厚度或者增加紋路數(shù)量都會影響差壓傳感器內(nèi)的硅油量平衡,油量的不平衡會導(dǎo)致差壓傳感器在不同的環(huán)境工作溫度下,硅油發(fā)生膨脹,對芯片的打壓力度也會不一樣,這樣就會造成差壓傳感器精度的偏差,和差壓傳感器裝置檢測的不穩(wěn)定性。因此,傳感器的好壞與傳感器內(nèi)部的油量平衡十分有關(guān),通過研究人員反復(fù)的實驗測試和實驗數(shù)據(jù)結(jié)果來設(shè)計和加工感壓面來實現(xiàn)差壓傳感器內(nèi)的油量平衡,而油量平衡越好,差壓傳感器的感壓性能也越好,從而改善差壓傳感器裝置的測量精度和響應(yīng)靈敏度。

      更多地,往差壓傳感器本體內(nèi)孔中安放相配套的差壓傳感器管座時,差壓傳感器的本體內(nèi)孔底部的平面與差壓傳感器管座的底部平面可以相接觸連接,但是當(dāng)往油管內(nèi)灌硅油時,由于差壓傳感器是精密儀器,內(nèi)壁平面不光潔或者連接處的縫隙會造成內(nèi)部介質(zhì)相連通,導(dǎo)致硅油流動于正腔和負(fù)腔中。因此,對傳統(tǒng)的差壓傳感器封裝要進行至少四次焊接,不但要將感壓膜片與差壓傳感器本體進行焊接密封,對差壓傳感器本體內(nèi)孔底部與差壓傳感器管座底部連接處進行焊接密封,還要對差壓傳感器本體內(nèi)孔頂部與差壓傳感器管座頂部進行封頂焊接,還要對差壓傳感器套管與差壓傳感器本體的連接處進行焊接封裝,但是由于差壓傳感器通常是金屬或合金的材質(zhì),在高溫焊接差壓傳感器內(nèi)孔底部與差壓傳感器管座底部時,產(chǎn)生熱反應(yīng),導(dǎo)致溫度過高,由于金屬材質(zhì)的差壓傳感器散熱性不好,會造成差壓傳感器管座內(nèi)的芯片被焊接時燒壞,造成差壓傳感器的不能使用。另外,如果焊接不牢,正負(fù)壓腔內(nèi)的油通過縫隙相流動,導(dǎo)致差壓傳感器裝置不合格而報廢,則會造成更多地資源浪費,給企業(yè)增加成本。況且傳統(tǒng)的封裝方法焊接工序多了,加工件也多了,焊接精度越高,企業(yè)的制造成本也隨之加重。

      此外,傳統(tǒng)的差壓傳感器裝置存在的問題和缺陷限制了其應(yīng)用范圍,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對差壓傳感器裝置的需求不斷加大,因此,解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題并進一步研究精度更高的差壓傳感器裝置勢在必行。本發(fā)明針對差壓傳感器裝置傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的問題和缺陷,提出針對性的改進,以提高差壓傳感器裝置的測量精度和穩(wěn)定性。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的一個目的在于提供一種差壓傳感器裝置及其封裝方法,通過對傳統(tǒng)差壓傳感器裝置的感壓面進行修正,使所述差壓傳感器具有更好的感壓性能,能更好的抵抗外界溫度和應(yīng)力變化對其造成的輸出變化,以提高所述差壓傳感器的靈敏度,擴大所述差壓差壓傳感器的應(yīng)用范圍。

      本發(fā)明的另一個目的在于提供一種差壓傳感器裝置及其封裝方法,通過機械加工在傳統(tǒng)感壓面上增加波形槽的數(shù)量,同時增加波形槽的深度,使得波形槽內(nèi)的導(dǎo)壓介質(zhì)存量比傳統(tǒng)感壓面增多,以保證正負(fù)壓腔內(nèi)的導(dǎo)壓介質(zhì)體積相等,進而提高差壓傳感器內(nèi)部的導(dǎo)壓介質(zhì)的平衡性,解決傳統(tǒng)差壓傳感器裝置感壓性能差的問題,以確保差壓傳感器裝置測量結(jié)果的可靠性。

      本發(fā)明的另一個目的在于提供一種差壓傳感器裝置及其封裝方法,通過在差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間與差壓傳感器管座的連接處設(shè)置一隔離件,來保證差壓傳感器管座固定于所述差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間。

      本發(fā)明的另一個目的在于提供一種差壓傳感器裝置及其封裝方法,有利于在所述差壓傳感器管座安裝不當(dāng)時,可拆所述卸差壓傳感器管座重新安裝,進而方便更換使用。

      本發(fā)明的另一個目的在于提供一種差壓傳感器裝置及其封裝方法,通過用所述隔離件來封閉差壓傳感器管座與所述差壓傳感器本體的連接處縫隙,以隔離正負(fù)壓腔,防止正負(fù)壓腔內(nèi)的導(dǎo)壓介質(zhì)相連接,對所述芯片的正常測量產(chǎn)生影響,進而影響所述差壓傳感器的正常使用。

      本發(fā)明的另一個目的在于提供一種差壓傳感器裝置及其封裝方法,通過改變封裝方法,以解決傳統(tǒng)采取焊接工序時產(chǎn)生能量過高、溫度過高的問題,更不用擔(dān)心傳感器裝置的散熱影響到所述差壓傳感器芯片的正常使用,以提高良品率。

      本發(fā)明的另一個目的在于提供一種差壓傳感器裝置及其封裝方法,通過用所述隔離件使得所述差壓傳感器管座沉入所述差壓傳感器本體內(nèi)孔底部的結(jié)構(gòu)操作使步驟簡化,能更好的提高安裝效率,以提高所述差壓傳感器的生產(chǎn)效率。

      本發(fā)明的另一個目的在于提供一種差壓傳感器裝置及其封裝方法,減少材料浪費,與常規(guī)差壓傳感器制造工藝流程兼容,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。

      本發(fā)明的另一個目的在于提供一種差壓傳感器裝置及其封裝方法,不需要改變傳統(tǒng)差壓傳感器裝置和芯片的結(jié)構(gòu)即可實現(xiàn)所述隔離件的安裝,以形成本發(fā)明提供的所述差壓傳感器,通過這樣的方式能夠減少所述差壓傳感器的普及成本,同時有利于所述差壓傳感器的大規(guī)模推廣和使用。

      本發(fā)明的另一個目的在于提供一種差壓傳感器裝置及其封裝方法,和傳統(tǒng)的差壓傳感器相比,在成本較低的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了高精度的輸出和輸出的穩(wěn)定性,同時不需要增加成本就能批量化制造生產(chǎn)。

      為了滿足本發(fā)明的以上目的以及本發(fā)明的其他目的及優(yōu)勢,本發(fā)明提供一差壓傳感器裝置,包括:

      一差壓傳感器本體,其具有兩個感壓面;

      一差壓傳感器管座;

      一差壓傳感器套管;

      兩個感壓膜片,所述感壓膜片與所述感壓面相連接;和

      一隔離件,其被設(shè)置于所述差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間的一支撐部,所述隔離件具有一插接孔,所述插接孔對應(yīng)于所述差壓傳感器管座的限位部,當(dāng)所述差壓傳感器管座通過所述隔離件沉入差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間時,所述隔離件受所述差壓傳感器管座壓入力而導(dǎo)致形變,以固定所述差壓傳感器管座于差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間,同時密封所述限位部與所述支撐部的連接處縫隙。

      根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例,所述感壓膜片與所述感壓面相連接并形成一容納空間,以容納所述導(dǎo)壓介質(zhì)。

      優(yōu)選地,所述差壓傳感器本體進一步包括兩個導(dǎo)壓孔,所述容納空間連接與一導(dǎo)壓孔,使得所述差壓傳感器具有一正壓腔和一負(fù)壓腔。

      優(yōu)選地,所述感壓面通過機械加工形成8個波形槽的紋路結(jié)構(gòu),比傳統(tǒng)差壓傳感器的感壓面波形槽在數(shù)量上增加了,同時增加波形槽的深度,使得容納空間內(nèi)的導(dǎo)壓介質(zhì)存量增多,以解決傳統(tǒng)差壓傳感器裝置感壓性能差的問題,以確保差壓傳感器裝置測量結(jié)果的可靠性。

      值得一提地是,由于傳感器內(nèi)的導(dǎo)壓介質(zhì)體積是一定的,導(dǎo)壓介質(zhì)在容納空間內(nèi)的量越多,占整個所述傳感器裝置中的導(dǎo)壓介質(zhì)體積占比也增大,差壓傳感器裝置的正負(fù)壓腔不平衡的比例就越小,正負(fù)壓腔的導(dǎo)壓介質(zhì)的平衡性越好,使得差壓傳感器裝置感壓性能越好。

      進一步地,不同尺寸大小的差壓傳感器裝置,其感壓面的直徑大小也不一致,其范圍在29.9mm~36mm,所述波形槽的等間距范圍為1.50mm~1.60mm,所述波形槽下沉幅度為0.25mm~0.30mm。

      優(yōu)選地,所述感壓面設(shè)有連續(xù)8個等間距排布的波形槽,設(shè)置8個所述波形槽的相等間距為1.60mm,且所述波形槽下沉幅度為0.25mm時,導(dǎo)壓介質(zhì)在容納空間內(nèi)的量越多,以保證所述正負(fù)壓腔中的導(dǎo)壓介質(zhì)體積相等,所述容納空間的導(dǎo)壓介質(zhì)占整個所述傳感器裝置中的導(dǎo)壓介質(zhì)體積占比也最大,使得所述差壓傳感器內(nèi)部的導(dǎo)壓介質(zhì)的平衡性達(dá)到最優(yōu),解決傳統(tǒng)差壓傳感器裝置感壓性能差的問題,以確保所述差壓傳感器裝置測量結(jié)果的可靠性。

      所述差壓傳感器管座可以是傳統(tǒng)的差壓傳感器管座結(jié)構(gòu),包括一限位部、一芯片、一充油管道和一電性接口。所述差壓傳感器管座與上述優(yōu)選實施例的差壓傳感器本體相配套,能將所述差壓傳感器管座設(shè)置于上述差壓傳感器本體的內(nèi)孔操作空間,所述差壓傳感器管座的直徑≤所述內(nèi)孔操作空間的直徑。

      所述差壓傳感器工作原理跟傳統(tǒng)差壓傳感器的工作原理一樣,通過所述差壓傳感器管座的所述充油管道向傳感器本體內(nèi)部注入導(dǎo)壓介質(zhì),使得所述傳感器本體內(nèi)的各個所述導(dǎo)壓孔內(nèi)充滿用于傳導(dǎo)壓力的導(dǎo)壓介質(zhì),當(dāng)所述差壓傳感器的兩側(cè)所述感壓膜片受力不一致時,所述感壓膜片受到外界的壓力后產(chǎn)生位移,所述感壓膜面與所述感壓面之間的距離發(fā)生變化時,對所述容納空間內(nèi)的導(dǎo)壓介質(zhì)產(chǎn)生一個作用力,通過導(dǎo)壓介質(zhì)進行壓力的無損傳遞,從所述導(dǎo)壓孔分別打壓在所述差壓傳感器管座內(nèi)芯片的正反兩面,從而導(dǎo)致芯片內(nèi)部的橋路電阻的阻值發(fā)生變化,通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號,經(jīng)過放大等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號輸出,進而得以測量外界壓力的變化。

      根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,本發(fā)明還提供一種差壓傳感器裝置的封裝方法,對一差壓傳感器進行封裝,其中所述差壓傳感器裝置包括一差壓傳感器本體、一差壓傳感器管座、一差壓傳感器套管、兩個一感壓膜片和一隔離件,其特征在于,包括以下步驟:

      (a)將所述感壓膜片焊接于所述差壓傳感器本體的所述感壓面;

      (b)在所述差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間的支撐部設(shè)置一隔離件,通過所述隔離件封閉所述差壓傳感器管座的限位部與所述差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間連接處的縫隙;

      (c)將所述差壓傳感器管座頂部與差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間的頂部連接處進行焊接封頂;和

      (d)將所述差壓傳感器套管與所述差壓傳感器本體的頂部限位槽相連接,并對連接處進行焊接封裝。

      根據(jù)本發(fā)明一實施例,在所述步驟(a)中,其中所述感壓膜片與所述感壓面相連接并形成一容納空間,以容納所述導(dǎo)壓介質(zhì)。

      優(yōu)選地,所述差壓傳感器本體進一步包括兩個導(dǎo)壓孔,所述容納空間連接與一導(dǎo)壓孔,使得所述差壓傳感器具有一正壓腔和一負(fù)壓腔。

      根據(jù)本發(fā)明一實施例,在所述步驟(b)中,其中所述隔離件具有一插接孔,所述插接孔對應(yīng)于所述差壓傳感器管座的限位部,以隔離正負(fù)壓腔,阻止正負(fù)壓腔內(nèi)的導(dǎo)壓介質(zhì)相連通。

      優(yōu)選地,所述隔離件為彈性材質(zhì),當(dāng)所述隔離件受到來自所述差壓傳感器管座沉入所產(chǎn)生的壓力,使隔離件被擠壓后產(chǎn)生形變,從而固定所述差壓傳感器管座的限位部的位置,并封閉密封所述限位部與所述支撐部的連接處縫隙。

      優(yōu)選地,在所述步驟(b)、(d)、(e)中,所述焊接方式為氬弧焊接。

      附圖說明

      圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一種差壓傳感器裝置連接方式的立體分解示意圖。

      圖2是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例的一種感壓面的剖面示意圖。

      圖3是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例的一種差壓傳感器本體的剖面示意圖。

      圖4是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例的一種差壓傳感器管座的剖面示意圖。

      圖5a是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的一種差壓傳感器管座通過隔離件插入差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面示意圖。

      圖5b是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例的一種差壓傳感器管座通過隔離件插入差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間時的局部結(jié)構(gòu)剖面2:1放大圖。

      圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的一種差壓傳感器裝置封裝方式的剖面示意圖。

      具體實施方式

      下面將通過結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明,以使任何所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。在下面的描述中的實施例僅作為例子和修改物對該領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員將是顯而易見的。在下面的描述中定義的一般原理將適用于其它實施例,替代物,修改物,等效實施和應(yīng)用中,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。

      圖1是本發(fā)明提供的一個優(yōu)選實施例的一種差壓傳感器裝置連接方式的立體分解示意圖。如圖1所示,一種差壓傳感器裝置,其包括一差壓傳感器本體10、一隔離件20、一差壓傳感器管座30、一套管40和至少一感壓膜片50,其中所述隔離件20連接于所述差壓傳感器差壓傳感器管座30,均安裝于所述差壓傳感器本體10內(nèi)部,以檢測外界環(huán)境壓力的變化。本發(fā)明的差壓傳感器裝置在一個具體實施例中能夠被實施為一個檢測終端,其適用于石化、電力、汽車、船舶、工業(yè)自動化儀器儀表等領(lǐng)域。

      進一步地,所述感壓膜片50通過膜片成型得到與所述感壓面11相同的波形槽紋路。所述感壓膜片50還用于阻止所述差壓傳感器裝置的外部環(huán)境的水、水汽、灰塵等異物進入所述差壓傳感器本體10的內(nèi)部空間而造成被設(shè)置于差壓傳感器本體10的內(nèi)部空間的機構(gòu)損壞。

      所述差壓傳感器本體10兩側(cè)分別設(shè)置一感壓面11,其中所述感壓面11與所述感壓膜片50相連接,所述差壓傳感器裝置得以通過所述感壓膜片50來感壓、處理、傳遞壓力及其變化。

      值得一提的是,盡管在本發(fā)明的說明書附圖之圖1中描述了本發(fā)明的所述一種可能的實施方式,但其僅為舉例性的描述,并不作為對本發(fā)明的內(nèi)容和范圍的限制。

      如圖2所示,是根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實施例的一種感壓面的剖面示意圖。其中所述感壓面11機械加工形成多個波形槽111。

      值得一提地是,所述感壓面11為適應(yīng)于機械加工,其中心位置具有一平臺112。

      經(jīng)研究人員選取標(biāo)準(zhǔn)的0.03mm厚度的感壓膜片50,反復(fù)地實驗測試不同波形槽111數(shù)量的感壓面11,在相同溫度下測試3個溫度點數(shù)、測試9個壓力點數(shù)所得出如下幾組數(shù)據(jù),從實驗結(jié)果可知,當(dāng)所述感壓面11波形槽111排布方式以連續(xù)8個等間距排布的波形槽111時,比所述感壓面11排布以連續(xù)為6個等間距的波形槽111有更平衡的存油量。而當(dāng)排布9個所述波形槽111數(shù)量時,由于所述感壓面拉伸的彈性形變達(dá)到極致而發(fā)生斷裂,因而優(yōu)選地,所述感壓面11波形槽111數(shù)量是8個時,正負(fù)壓腔油量達(dá)到最平衡的效果,使所述差壓傳感器裝置具有更好的感壓性能,得以擴大所述差壓傳感器的應(yīng)用場合。

      表一不同波形槽數(shù)量在溫度為-20℃時所表現(xiàn)的誤差值變化

      表二不同紋路數(shù)量在溫度為60℃時所表現(xiàn)的誤差值變化

      表三不同紋路數(shù)量在溫度為20℃時所表現(xiàn)的誤差值變化

      經(jīng)研究人員另一組實驗反復(fù)測試感壓面11數(shù)量為8個等間距排布的波形槽111時,在相同溫度下測試3個溫度點數(shù)、測試9個壓力點數(shù)所得出如下幾組數(shù)據(jù)。從研究結(jié)果可知,當(dāng)所述波形槽111下沉幅度為0.25mm時,使差壓傳感器裝置在充油后正負(fù)壓腔內(nèi)的油量達(dá)到最平衡的要求,感壓效果最好。而紋路深度超過0.25mm后,所述感壓膜片50超過最大伸縮應(yīng)力而損壞,進而影響差壓傳感器裝置的正常使用。

      表四在溫度為-20℃時不同紋路深度所表現(xiàn)的誤差值的變化情況

      表五在溫度為60℃時不同紋路深度所表現(xiàn)的誤差值的變化情況

      表六在溫度為20℃時不同紋路深度所表現(xiàn)的誤差值的變化情況

      值得一提地是,在具體實施方式中,所述感壓膜片50可以為金屬、合金以及其他材料制成,并不限制本發(fā)明。

      優(yōu)選地,所述感壓面11采用的是高精度316l不銹鋼膜片。

      如圖3所示,其中所述差壓傳感器本體10包括一導(dǎo)壓孔13、一內(nèi)孔操作空間14、一支撐部15、一定位銷16、一頂部限位槽17和兩個一感壓面11。所述感壓面11設(shè)置于所述傳感器本體10的側(cè)面。

      其中所述感壓面11與所述感壓膜片50連接在一起并形成一容納空間60,得以容納所述導(dǎo)壓介質(zhì)。

      值得一提的是,所述導(dǎo)壓介質(zhì)可以是硅油、氟油、植物油以及其他介質(zhì),并不限制本發(fā)明。

      優(yōu)選地,所述容納空間60通過連接與所述導(dǎo)壓孔13,形成一壓腔,當(dāng)外界壓力作用于所述感壓膜片50而推動擠壓存在于所述容納空間60處的導(dǎo)壓介質(zhì)時,所述導(dǎo)壓介質(zhì)在壓腔中無損地傳遞壓力。

      值得一提的是,所述容納空間60a與所述導(dǎo)壓孔13a形成正壓腔,所述容納空間60b與所述導(dǎo)壓孔13b形成負(fù)壓腔。

      所述隔離件20具有一插接孔21,以連接所述差壓傳感器管座30與所述差壓傳感器本體10的內(nèi)孔操作空間14。

      優(yōu)選地,所述隔離件20為一彈性材質(zhì)元件,能受到所述差壓傳感器管座30沉入時帶來的壓力擠壓產(chǎn)生形變,以密封所述隔離件20與所述差壓傳感器管座30的連接處。

      優(yōu)選地,所述隔離件20為一采用硅氟材質(zhì)的密封圈,硅氟密封圈比其他材質(zhì)密封圈具有更好的耐油性。

      進一步地,所述感壓面11a對應(yīng)地連接與所述導(dǎo)壓孔13a,所述感壓面11b對應(yīng)地連接與所述導(dǎo)壓孔13b。

      所述差壓傳感器本體10的內(nèi)孔操作空間14分別連通與所述差壓傳感器本體10的外部環(huán)境和置于內(nèi)部空間的導(dǎo)壓孔13。當(dāng)充入導(dǎo)壓介質(zhì)時,導(dǎo)壓介質(zhì)可以通過內(nèi)孔操作空間14進入導(dǎo)壓孔13。

      應(yīng)當(dāng)理解,盡管在說明書附圖中描述了所述差壓傳感器本體10被實施為傳統(tǒng)的差壓傳感器的圓柱形外觀結(jié)構(gòu),但是所述差壓傳感器本體還可以被實施為其他的形狀,例如球形、橢圓形等,因此,所述差壓傳感器10的類型和尺寸并不應(yīng)被視為對本發(fā)明的內(nèi)容和范圍的限制。

      如圖4所示,一差壓傳感器管座30,所述差壓傳感器管座30包括一限位部31、一芯片32、一充油管道33和一電性接口34?;谒霾顗簜鞲衅鞴茏?0與上述優(yōu)選實施例的差壓傳感器本體10相配套,能將所述差壓傳感器管座30設(shè)置于上述差壓傳感器本體10的內(nèi)孔操作空間14,所述差壓傳感器管座30的直徑≤所述內(nèi)孔操作空間14的直徑。

      其中所述差壓傳感器裝置允許所述感壓膜片50能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息通過導(dǎo)壓介質(zhì)傳遞給所述差壓傳感器管座內(nèi)的芯片32,芯片32被設(shè)計以按一定規(guī)律將生物信號變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

      當(dāng)所述差壓傳感器管座30工作時,通過充油管道33向所述傳感器內(nèi)孔操作空間14注入硅油,使得所述傳感器內(nèi)孔操作空間14的各個導(dǎo)壓孔13內(nèi)充滿用于傳導(dǎo)壓力的硅油;在實際測量過程中,通過將所述傳感器裝置浸入被測介質(zhì)內(nèi),以使得被測介質(zhì)對傳感器正壓腔形成正壓力,并對所述傳感器負(fù)壓腔形成負(fù)壓力;正壓力通過所述導(dǎo)壓孔13a內(nèi)的硅油無損傳遞至芯片的下端面,負(fù)壓力通過所述導(dǎo)壓孔13b內(nèi)的硅油無損傳遞至所述芯片的上端面,所述芯片在正負(fù)壓力的作用下會發(fā)生微小的形變,從而導(dǎo)致所述芯片內(nèi)部的橋路電阻的阻值發(fā)生變化,通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號。通過連接電源裝置以對芯片提供穩(wěn)定電壓,又可將所述芯片的輸出電流傳遞至相應(yīng)的儀器儀表之中,得以測量出傳感器兩端的壓力差。

      進一步地,所述差壓傳感器管座30的芯片32優(yōu)選德爾森md芯片。

      圖5a至圖5b是本發(fā)明提供的一種差壓傳感器裝置一個優(yōu)選實施例的隔離件密封所述差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間與所述差壓傳感器管座底部連接處時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。具體地說,基于在上述具體實施例中,所述隔離件20設(shè)置于所述差壓傳感器本體10的支撐部15,當(dāng)所述差壓傳感器管座30的限位部31通過所述隔離件20的插接孔21進入所述內(nèi)孔操作空間14之后,所述隔離件20受到所述差壓傳感器管座30帶入的壓力而產(chǎn)生形變并固定所述限位部31,同時密封所述支撐部15,隔離出正負(fù)壓腔,進而替代傳統(tǒng)的差壓傳感器裝置對于支撐部15的焊接密封方式,減少成本,提高制造所述差壓傳感器裝置的良品率。

      圖6是根據(jù)本發(fā)明的一種差壓傳感器裝置的另一個優(yōu)選實施例的封裝方式剖面示意圖。具體地說,通過一差壓傳感器套管40封閉所述內(nèi)孔操作空間14,其中所述差壓傳感器套管40與所述差壓傳感器本體10的頂部限位槽17連接,防止被有害物質(zhì)侵蝕進入內(nèi)孔操作空間14,以延長所述傳感器裝置的使用壽命。

      通過以上各實施例,對所述差壓傳感器裝置的封裝方法進行歸納,所述差壓傳感器的封裝方法包括以下步驟:

      (a)將所述感壓膜片焊接于所述差壓傳感器本體的所述感壓面;

      (b)在所述差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間的支撐部設(shè)置一隔離件,通過所述隔離件封閉所述差壓傳感器管座的限位部與所述差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間連接處的縫隙;

      (c)將所述差壓傳感器管座頂部與差壓傳感器本體內(nèi)孔操作空間的頂部連接處進行焊接封頂;和

      (d)將所述差壓傳感器套管與所述差壓傳感器本體的頂部限位槽相連接,并對連接處進行焊接封裝。

      其中所述步驟(a)、所述步驟(b)的順序只是作為舉例,并不限制本方法的步驟,本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)實際工藝情況可以進行調(diào)整,例如,可以將所述步驟(b)調(diào)整到所述步驟(a)之前。

      根據(jù)本發(fā)明的一實施例,在所述步驟(a)中,其中所述感壓膜片與所述感壓面相連接并形成一容納空間,一容納所述導(dǎo)壓介質(zhì)。

      優(yōu)選地,所述差壓傳感器本體進一步包括兩個導(dǎo)壓孔,所述容納空間連接與一導(dǎo)壓孔,使得所述差壓傳感器具有一正壓腔和一負(fù)壓腔。

      根據(jù)本發(fā)明的一實施例,在所述步驟(b)中,其中所述隔離件具有一插接孔,所述插接孔對應(yīng)于所述差壓傳感器管座的限位部,以隔離正負(fù)壓腔,阻止正負(fù)壓腔內(nèi)的導(dǎo)壓介質(zhì)相連通。

      優(yōu)選地,所述隔離件為彈性材質(zhì),當(dāng)所述隔離件受到來自所述差壓傳感器管座沉入所產(chǎn)生的壓力,使所述隔離件被擠壓后產(chǎn)生形變,從而固定所述差壓傳感器管座的限位部的位置,并封閉密封所述限位部與所述支撐部的連接處縫隙。

      通過本發(fā)明的上述各個具體實施方式可知,本發(fā)明提供的所述差壓傳感器裝置通過在差壓傳感器本體兩側(cè)分別設(shè)置一感壓面,并與感壓膜片相連接形成一容納空間,容納導(dǎo)壓介質(zhì),當(dāng)所述感壓膜片受到外界壓力而擠壓所述容納空間中的導(dǎo)壓介質(zhì),使得導(dǎo)壓介質(zhì)分別通過所述與容納空間連接的導(dǎo)壓孔分別作用在所述芯片的正反兩面,通過芯片處理生物信號為電信號或其他所需形式的信息輸出,,得以實現(xiàn)感應(yīng)壓力的功能,能夠應(yīng)用于傳統(tǒng)壓力差壓傳感器裝置;通過設(shè)置所述隔離件,使得所述差壓傳感器管座的限位部與所述差壓傳感器本體的內(nèi)孔操作空間的連接處不需要再進行焊接連接,既實現(xiàn)了隔離正負(fù)壓腔使得差壓傳感器得以正常使用,又能保護所述差壓傳感器管座內(nèi)的芯片,防止被焊接時的高溫所損壞,進而延長了使用壽命。

      值得一提的是,將所述具有感壓膜片的差壓傳感器本體和所述差壓傳感器管座進行連接,并與所述差壓傳感器管套進行封裝后,形成所述差壓傳感器裝置,其中所述差壓傳感器裝置可以直接安裝在各個系統(tǒng)中進行感測外界氣壓,例如,所述差壓傳感器裝置可以應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、工聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用場合,例如汽車的發(fā)動機系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、輪胎系統(tǒng)、油箱系統(tǒng)等,以用于壓力檢測。

      本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解,上述描述及附圖中所示的本發(fā)明的實施例只作為舉例而并不限制本發(fā)明。本發(fā)明的目的已經(jīng)完整并有效地實現(xiàn)。本發(fā)明的功能及結(jié)構(gòu)原理已在實施例中展示和說明,在沒有背離所述原理下,本發(fā)明的實施方式可以有任何變形或修改。

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