BR102022001035A2

BR102022001035A2 - Sensor de pressão

Info

Publication number: BR102022001035A2
Application number: BR102022001035-8A
Authority: BR
Inventors: David P. Potasek; Ulf J. Jonsson
Original assignee: Rosemount Aerospace Inc.
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2023-03-28
Also published as: EP4067854A3; US11662263B2; US20220316971A1; EP4067854A2; CA3144913A1

Abstract

Um sensor de pressão inclui um alojamento, um isolador posicionado em uma primeira extremidade do alojamento e uma primeira cavidade formada entre a primeira extremidade do alojamento e o isolador. O sensor de pressão inclui ainda uma segunda cavidade formada no alojamento e um canal com uma primeira extremidade conectada fluidamente à primeira cavidade e uma segunda extremidade acoplada fluidamente à segunda cavidade. Um chip de sensor de pressão é posicionado na segunda cavidade e inclui um primeiro diafragma posicionado em um lado superior do chip de sensor de pressão lateralmente para fora da segunda extremidade do canal.

Description

SENSOR DE PRESSÃO

FUNDAMENTOS

[001] A presente divulgação se refere a sensores de pressão e, em particular, a sensores de pressão para uso em aplicações onde a pressão de fluido flutua em alta frequência.

[002] Um sensor de pressão é configurado para medir a pressão de um fluido. Sensores de pressão podem ser sensores de pressão absoluta que medem a pressão de um primeiro fluido em comparação com uma pressão de referência (tipicamente um vácuo). Sensores de pressão também podem ser sensores de pressão diferencial que medem uma diferença em pressão entre um primeiro fluido e um segundo fluido. Sensores de pressão podem medir pressão de uma variedade de maneiras. Por exemplo, um sensor de pressão pode ter um ou mais diafragmas que deformam com base na pressão de um primeiro fluido e/ou um segundo fluido e um ou mais sensores de medidor de deformação piezorresistivos nos diafragmas podem medir a deformação nos diafragmas causada pela deformação dos diafragmas.

[003] Sensores de pressão às vezes precisam operar em ambientes hostis. Um tal ambiente é quando ondulações de pressão de alta frequência estão ocorrendo sobre a pressão de interesse. Em algumas aplicações, a amplitude da ondulação de pressão pode se aproximar daquela da pressão média do sensor de pressão. Se a frequência de ondulação de pressão coincidir com frequências ressonantes do sensor de pressão, é possível que a amplitude da ondulação de pressão seja amplificada. A amplitude adicionada à pressão média pode ultrapassar a capacidade do sensor de pressão, o que pode resultar em falhas. Além disso, o sensor de pressão tipicamente não é linear em altas frequências, seja devido a efeitos geométricos ou de casos em que a amplitude ultrapassa a pressão média, o que pode resultar em cavitação. Isso pode fazer com que os componentes de alta frequência não sejam cancelados e pode causar uma saída ou um desvio errôneo na pressão média verdadeira. As ressonâncias acústicas de fluidos, ressonâncias de Helmholtz e ressonâncias mecânicas de componentes nos sensores de pressão e montagens para os sensores de pressão precisam ser levadas em conta.

SUMÁRIO

[004] Um sensor de pressão inclui um alojamento, um isolador posicionado em uma primeira extremidade do alojamento e uma primeira cavidade formada entre a primeira extremidade do alojamento e o isolador. O sensor de pressão inclui ainda uma segunda cavidade formada no alojamento e um canal com uma primeira extremidade conectada fluidamente à primeira cavidade e uma segunda extremidade acoplada fluidamente à segunda cavidade. Um chip de sensor de pressão é posicionado na segunda cavidade e inclui um primeiro diafragma posicionado em um lado superior do chip de sensor de pressão lateralmente para fora da segunda extremidade do canal.

[005] Um sensor de pressão inclui um alojamento, um isolador posicionado em uma primeira extremidade do alojamento e uma primeira cavidade formada entre a primeira extremidade do alojamento e o isolador. O sensor de pressão inclui ainda uma segunda cavidade formada no alojamento e um canal com uma primeira extremidade conectada fluidamente à primeira cavidade e uma segunda extremidade acoplada fluidamente à segunda cavidade. Um chip de sensor de pressão é posicionado na segunda cavidade. Um arranjo de defletor é posicionado sobre um lado superior do isolador, em que o arranjo de defletor é configurado para evitar que um fluido jorre no isolador.

[006] Um sistema inclui um sensor de pressão, um arranjo de defletor e um acessório de pressão. Um sensor de pressão inclui um alojamento, um isolador posicionado em uma primeira extremidade do alojamento e uma primeira cavidade formada entre a primeira extremidade do alojamento e o isolador. O sensor de pressão inclui ainda uma segunda cavidade formada no alojamento e um canal com uma primeira extremidade conectada fluidamente à primeira cavidade e uma segunda extremidade acoplada fluidamente à segunda cavidade. Um chip de sensor de pressão é posicionado na segunda cavidade. O arranjo de defletor é posicionado sobre um lado superior do isolador. O acessório de pressão é posicionado sobre o e conectado ao alojamento do sensor de pressão, em que o arranjo de defletor é posicionado em uma cavidade formada entre o acessório de pressão e o sensor de pressão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] FIG. 1 é uma vista esquemática em seção transversal de um sensor de pressão e um arranjo de defletor.

[008] FIG. 2A é uma vista em perspectiva explodida de um sensor de pressão, um arranjo de defletor e uma primeira modalidade de um acessório de pressão.

[009] FIG. 2B é uma vista em seção transversal do sensor de pressão, do arranjo de defletor e da primeira modalidade do acessório de pressão.

[0010] FIG. 3 é uma vista em seção transversal do sensor de pressão, do arranjo de defletor e de uma segunda modalidade do acessório de pressão.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] FIG. 1 é uma vista esquemática em seção transversal do sensor de pressão 10 e do arranjo de defletor 12. FIG. 1 mostra o sensor de pressão 10 e o arranjo de defletor 12. O sensor de pressão 10 inclui alojamento 20 (incluindo primeira extremidade 22 e segunda extremidade 24), isolador 26, primeira cavidade 28 (incluindo primeira extremidade 30 e segunda extremidade 32), câmara 34 (incluindo primeira extremidade 36 e segunda extremidade 38), material de enchimento 40, segunda cavidade 42 (incluindo primeira extremidade 44 e segunda extremidade 46), canal 48 (incluindo primeira extremidade 50 e segunda extremidade 52), terceira cavidade 54 (incluindo primeira extremidade 56 e segunda extremidade 58), fluido de transferência de pressão 60, chip de sensor de pressão 62 (incluindo primeira extremidade 64 e segunda extremidade 66), primeiro diafragma 68, câmara 68A, segundo diafragma 70 e câmara 70A. O arranjo de defletor 12 inclui alojamento 80, primeira tela 82, segunda tela 84, aberturas 86 e aberturas 88. FIG. 1 também mostra fluido F.

[0012] O sensor de pressão 10 e o arranjo de defletor 12 são mostrados na FIG. 1. Em uma primeira modalidade, o sensor de pressão 10 pode ser usado em uma bomba de óleo ou combustível. O sensor de pressão 10 também pode ser usado em qualquer aplicação adequada em modalidades alternativas. O sensor de pressão 10 inclui alojamento 20 que forma um corpo de sensor de pressão 10. O alojamento 20 tem primeira extremidade 22 e segunda extremidade 24 oposta à primeira extremidade 22. O alojamento 20 é mostrado esquematicamente na FIG. 1 e pode ter qualquer forma adequada. O alojamento 20 pode ser formado como duas porções de alojamento 20A e 20B que são unidas juntas, permitindo acesso a um interior do alojamento 20 antes da montagem. O isolador 26 está posicionado na primeira extremidade 22 do alojamento 20 e forma uma vedação com o alojamento 20. O isolador 26 tem um formato de disco corrugado e é feito de um material metálico, por exemplo, aço inoxidável. A primeira cavidade 28 é formada entre o isolador 26 e a primeira extremidade 22 do alojamento 20. A primeira cavidade 28 tem uma forma de disco geralmente convexa com a primeira extremidade 30 e a segunda extremidade 32 oposta à primeira extremidade 30. O isolador 26 define a primeira extremidade 30 da primeira cavidade 28 e a primeira extremidade 22 do alojamento 20 define a segunda extremidade 32 da primeira cavidade 28.

[0013] A câmara 34 é formada em uma porção central do alojamento 20. A câmara 34 tem uma forma cilíndrica com a primeira extremidade 36 e a segunda extremidade 38 oposta à primeira extremidade 36. A câmara 34 é principalmente preenchida com material de enchimento 40. O material de enchimento 40 pode ser qualquer material adequado, especificamente um material com um baixo coeficiente de expansão térmica linear (CTE). Um exemplo de um material que pode ser usado como material de enchimento 40 pode ser um polímero termoplástico cheio de vidro, tal como uma polieterimida cheia de vidro (PEI), comumente conhecida como Ultem®.

[0014] A segunda cavidade 42 está posicionada na segunda extremidade 38 da câmara 34. A segunda cavidade 42 tem primeira extremidade 44 e segunda extremidade 46 oposta à primeira extremidade 44. O alojamento 20 define a segunda extremidade 46 da segunda cavidade 42. A primeira extremidade 44 da segunda cavidade 42 é definida pelo material de enchimento 40. O canal 48 se estende através do alojamento 20 e da câmara 34 da primeira cavidade 28 para a segunda cavidade 42. O canal 48 tem primeira extremidade 50 e segunda extremidade 52 oposta à primeira extremidade 50. O canal 48 tem primeira extremidade 50 posicionada e acoplada fluidamente à primeira cavidade 28 e a segunda extremidade 52 posicionada e acoplada fluidamente à segunda cavidade 42.

[0015] A terceira cavidade 54 está posicionada na primeira extremidade 36 da câmara 34. A terceira cavidade 54 tem uma forma cilíndrica e tem a primeira extremidade 56 e a segunda extremidade 58 oposta à primeira extremidade 56. O alojamento 20 define a primeira extremidade 56 da terceira cavidade 54. A segunda extremidade 58 da terceira cavidade 54 é definida por material de enchimento 40. O canal 48 se estende através de um centro da terceira cavidade 54. Em modalidades alternativas, o sensor de pressão 10 não inclui terceira cavidade 54.

[0016] Fluido de transferência de pressão 60 está posicionado na e preenche a primeira cavidade 28, a segunda cavidade 42, o canal 48 e a terceira cavidade 54. O fluido de transferência de pressão 60 pode ser qualquer fluido que seja adequado para ser usado no sensor de pressão 10, especificamente um fluido inerte tendo uma viscosidade entre 5 e 10 centistokes. Um exemplo de um material que pode ser usado como fluido de transferência de pressão 60 pode ser um fluido à base de silicone.

[0017] O chip de sensor de pressão 62 está posicionado na segunda cavidade 42. O chip de sensor de pressão 62 inclui primeira extremidade 64 e segunda extremidade 66 oposta à primeira extremidade 64. A segunda extremidade 66 do chip de sensor de pressão 62 é montada no alojamento 20. O chip de sensor de pressão 62 está posicionado na segunda cavidade 42 de modo que fluido de transferência de pressão 60 circunde a primeira extremidade 64 e as paredes laterais do chip de sensor de pressão 62. Na modalidade mostrada na FIG. 1, o chip de sensor de pressão 62 é uma matriz MEMS. O primeiro diafragma 68 e o segundo diafragma 70 são posicionados no chip de sensor de pressão 62 adjacente à primeira extremidade 64 do chip de sensor de pressão 62. As câmaras 68A e 70A são posicionadas sob o primeiro diafragma 68 e o segundo diafragma 70, respectivamente, no chip de sensor de pressão 62. As câmaras 68A e 70A incluem um fluido, tipicamente um fluido inerte, a uma pressão de referência ajustada, tipicamente perto ou em vácuo. O primeiro diafragma 68 e o segundo diafragma 70 podem defletir devido a uma diferença em pressão entre o fluido de transferência de pressão 60 e a pressão de referência do fluido nas câmaras 68A e 70A no chip de sensor de pressão 62. O chip de sensor de pressão 62 inclui um ou mais sensores de medidor de deformação de piezorresistor que medirão uma deformação do primeiro diafragma 68 e do segundo diafragma 70 devido à deflexão do primeiro diafragma 68 e do segundo diafragma 70. O chip de sensor de pressão 62 também pode incluir traços elétricos e almofadas de ligação eletricamente conectadas aos sensores de medidor de deformação de piezorresistor. O sensor de pressão 10 pode incluir conexões elétricas (não mostradas na FIG. 1), por exemplo, pinos de passagem e ligações de fio, se estendendo da segunda cavidade 42 através da segunda extremidade 24 do alojamento 20 para acoplar eletricamente o chip de sensor de pressão 62 a uma placa de circuito ou outro dispositivo elétrico fora do sensor de pressão 10.

[0018] Fluido F é um fluido do qual o sensor de pressão 10 está configurado para medir uma pressão. O fluido F é representado por setas F na FIG. 1. O fluido F flui em direção ao isolador 26 do sensor de pressão 10. A força de fluido F pode fazer com que o isolador 26 deflita para dentro para comprimir o fluido de transferência de pressão 60. A compressão do fluido de transferência de pressão 60 pode, então, fazer com que o primeiro diafragma 68 e o segundo diafragma 70 deflitam. A deflexão do primeiro diafragma 68 e do segundo diafragma 70 pode ser detectada no chip de sensor de pressão 62 e o sinal detectado pode ser usado para determinar a pressão do fluido F.

[0019] O sensor de pressão 10 precisa operar em ambientes hostis quando ondulações de pressão de alta frequência ocorrem através da pressão de interesse. Se a frequência de ondulação de pressão coincidir com frequências ressonantes do sensor de pressão 10, é possível que a amplitude da ondulação de pressão seja amplificada. Se a amplitude e a pressão média do sensor de pressão 10 ultrapassarem a capacidade do sensor de pressão 10, isso pode resultar em falha do sensor de pressão 10. Para evitar falha, o sensor de pressão 10 é projetado com as ressonâncias acústicas, ressonâncias Helmholtz e ressonâncias mecânicas dos componentes do sensor de pressão 10 em mente.

[0020] A velocidade acústica de um fluido (que pode ser derivada de seu módulo bruto e densidade), bem como a geometria e rigidez do sensor de pressão 10 e o pacote em que ele está instalado, precisam ser considerados para mitigar os efeitos de ondulação de pressão. Uma solução analítica para ressonância acústica foi encontrada por Hermann von Helmholtz e dá uma visão dos principais fatores que determinam ressonância. O modelo de Helmholtz é representado pela seguinte equação:

onde: ∅furo = diâmetro de um furo;
L = comprimento do furo;
V = volume do reservatório;
ρ = densidade do fluido; e
Kbruto= módulo bruto de fluido.

[0021] Um dos principais parâmetros que podem ser usados para ajustar a frequência de ressonância de um sistema é o diâmetro de um furo. No sensor de pressão 10, o furo é representado pelo canal 48, assim, ajustes a um diâmetro do canal 48 podem ajustar a frequência de ressonância do sensor de pressão 10. Especificamente, o diâmetro do canal 48 é dimensionado de modo que quaisquer modos de ressonância do sensor de pressão 10 sejam movidos para longe de quaisquer frequências críticas, tal como uma frequência de bombeamento. O comprimento do furo, ou o comprimento do canal 48, também pode ser ajustado para ajustar a frequência de ressonância do sensor de pressão 10.

[0022] Além disso, o canal 48 está posicionado em um ponto nulo do modo de ressonância primário do isolador 26 do sensor de pressão 10. O ponto nulo do isolador 26 do sensor de pressão 10 pode ser determinado usando análise de elementos finitos. Na modalidade do sensor de pressão 10, o isolador 26 tem uma forma circular simétrica com espessura uniforme, de modo que o ponto nulo do modo de ressonância primário do isolador 26 do sensor de pressão 10 seja o centro do sensor de pressão 10. Assim, o canal 48 está posicionado em um centro do sensor de pressão 10. Em modalidades alternativas, o ponto nulo do modo de ressonância primário do isolador 26 pode estar em uma localização diferente com base na geometria do isolador 26. Por exemplo, se o isolador 26 fosse mais espesso em um lado, isso deslocaria o ponto nulo do modo de ressonância primário do isolador 26.

[0023] O primeiro diafragma 68 e o segundo diafragma 70 do chip de sensor de pressão 62 também estão posicionados lateralmente para fora do canal 48. Quando o fluido de transferência de pressão 60 é comprimido e pressurizado, o jato de uma onda de pressão de fluido de transferência de pressão 60 pode ocorrer pelo canal 48. O jato de fluido de transferência de pressão 60 pode causar leituras errôneas se um diafragma do chip de sensor de pressão 62 estiver posicionado na segunda extremidade 52 do canal 48 e o fluido de transferência de pressão 60 for jateado no diafragma. A ação de jateamento de fluido de transferência de pressão 60 tende a retificar no sinal detectado pelo chip de sensor de pressão 62, pois uma pressão de empurrar pode ser mais alta que uma pressão de puxar. Isso tende a criar um desvio positivo da pressão detectada devido à velocidade de jato de fluido de transferência de pressão 60, criando uma pressão total mais alta durante a fase de enchimento do que durante a fase de drenagem. Erros de retificação mudam a pressão média verdadeira de interesse. O primeiro diafragma 68 e o segundo diafragma 70 do chip de sensor de pressão 62 são posicionados lateralmente para fora da segunda extremidade 52 do canal 48 para evitar que fluido de transferência de pressão 60 seja jateado no primeiro diafragma 68 e no segundo diafragma 70.

[0024] Além disso, o arranjo de defletores 12 pode ser posicionado sobre o sensor de pressão 10 para evitar que fluido entrante F jateie no isolador 26 do sensor de pressão 10. O arranjo do defletor 12 inclui alojamento 80 que é fixado ao alojamento 20 do sensor de pressão 10. A primeira tela 82 e a segunda tela 84 são mantidas dentro do alojamento 80 do arranjo de defletores 12 e são posicionadas sobre o isolador 26 do sensor de pressão 10. A primeira tela 82 inclui aberturas 86 e a segunda tela 84 inclui aberturas 88. As aberturas 86 da primeira tela 82 são desviadas das aberturas 88 da segunda tela 84. A primeira tela 82 e a segunda tela 84 impedem o fluido entrante F de jatear no isolador 26 e quebrar quaisquer ondas estacionárias, uma vez que fluido entrante F tem que se mover através das aberturas 86 da primeira tela 82 e das aberturas 88 da segunda tela 84 antes de alcançar o isolador 26 do sensor de pressão 10. Isso evita excitação direta dos modos de isolador a partir de grandes ondulações de pressão. Em modalidades alternativas, o arranjo de defletores 12 pode incluir uma ou mais telas ou placas com qualquer padrão de furos (simétricos ou assimétricos) ou uma ou mais malhas. A disposição de defletores 12 assegura que as ondas de pressão do fluido entrante F sejam quebradas e não coerentes.

[0025] FIG. 2A é uma vista em perspectiva explodida do sensor de pressão 10, arranjo de defletor 12 e acessório de pressão 90. FIG. 2B é uma vista em seção transversal do sensor de pressão 10, arranjo de defletor 12 e acessório de pressão 90. FIGS. 2A-2B mostram o sensor de pressão 10 e o arranjo de defletores 12. O sensor de pressão 10 inclui alojamento 20 (incluindo primeira extremidade 22 e segunda extremidade 24), isolador 26, primeira cavidade 28, câmara 34, material de enchimento 40, segunda cavidade 42, canal 48, fluido de transferência de pressão 60, chip de sensor de pressão 62, primeiro diafragma 68, segundo diafragma 70 e conexões elétricas 72. O arranjo de defletores 12 inclui alojamento 80, primeira tela 82, segunda tela 84, aberturas 86 e aberturas 88. FIGS. 2A-2B mostram ainda o acessório de pressão 90 incluindo alojamento 92, conector de fluido 94, furo 96 e cavidade 98. FIGS. 2A-2B também mostram fluido F.

[0026] O sensor de pressão 10 mostrado nas FIGS. 2A-2B tem a mesma estrutura geral e projeto que o sensor de pressão 10 mostrado na FIG. 1 acima. No entanto, o sensor de pressão 10 não inclui terceira cavidade 54. O alojamento 20 também é mostrado como tendo uma forma geralmente cilíndrica com ranhuras e nervuras em uma superfície externa do alojamento 20. O sensor de pressão 10 também inclui conexões elétricas 72 que se estendem da segunda cavidade 42 através do alojamento 20 e para fora da segunda extremidade 24 do alojamento 20. Conexões elétricas 72 são eletricamente conectadas ao chip de sensor de pressão 62 na segunda cavidade 42. Conexões elétricas 72 são configuradas para serem eletricamente conectadas a uma placa de circuito ou outro dispositivo elétrico fora do alojamento 20 do sensor de pressão 10 para transferir um sinal do chip de sensor de pressão 62 no sensor de pressão 10 para a placa de circuito ou outro dispositivo elétrico. O arranjo de defletor 12 mostrado nas FIGS. 2A-2B tem a mesma estrutura geral e projeto que o arranjo de defletor 10 mostrado na FIG. 1 acima.

[0027] Como mostrado nas FIGS. 2A-2B, o sensor de pressão 10 é conectado a e parcialmente posicionado no acessório de pressão 90 e o arranjo do defletor 12 está posicionado dentro do acessório de pressão 90. O acessório de pressão 90 é um exemplo de um acessório de pressão no qual o sensor de pressão 10 e o arranjo de defletor 12 podem ser posicionados. O acessório de pressão 90 inclui alojamento 92 que tem uma forma cilíndrica e está posicionado em torno do e conectado ao alojamento 20 do sensor de pressão 20. O conector de fluido 94 é conectado a uma primeira extremidade do alojamento 92 do acessório de pressão 90. O furo 96 se estende através do conector de fluido 94 e é acoplado fluidamente à cavidade 98, que é formada entre o alojamento 92 e o sensor de pressão 10. O arranjo de defletor 12 está posicionado na primeira extremidade 22 do alojamento 20 na cavidade 98. O acessório de pressão 90 pode ter qualquer forma e tamanho adequado em modalidades alternativas.

[0028] O conector de fluido 94 pode ser configurado para ser conectado a um tubo, tipicamente através de um acessório coincidente, através do qual fluido F pode fluir. Além disso, o sensor de pressão 10 pode ser montado diretamente em um coletor de bomba através do qual o fluido F pode fluir. O fluido F é mostrado com a seta F nas FIGS. 2A-2B. O fluido F flui através do furo 96 do conector de fluido 94 para a cavidade 98. O fluido F, então, flui através da primeira tela 82 e da segunda tela 84 do arranjo de defletor 12 para o isolador 26 do sensor de pressão 10. O arranjo de defletor 12 evita que fluido F seja jateado no isolador 26 e rompa as ondas de pressão do fluido entrante F.

[0029] FIG. 3 é uma vista em seção transversal do sensor de pressão 10, arranjo de defletor 12 e acessório de pressão 100. FIG. 3 mostra o sensor de pressão 10 e o arranjo de defletor 12. O sensor de pressão 10 inclui alojamento 20 (incluindo primeira extremidade 22 e segunda extremidade 24), isolador 26, primeira cavidade 28, câmara 34, material de enchimento 40, segunda cavidade 42, canal 48 (incluindo primeira extremidade 50 e segunda extremidade 52), fluido de transferência de pressão 60, chip de sensor de pressão 62, primeiro diafragma 68, segundo diafragma 70 e conexões elétricas 72. O arranjo de defletor 12 inclui alojamento 80, primeira tela 82, segunda tela 84, aberturas 86 e aberturas 88. FIG. 3 mostra ainda o acessório de pressão 100 incluindo alojamento 102, conector de fluido 104, furo 106 e cavidade 108. FIG. 3 também mostra fluido F.

[0030] O sensor de pressão 10 mostrado na FIG. 3 tem a mesma estrutura geral e projeto que o sensor de pressão 10 mostrado na FIG. 1 acima. O sensor de pressão 10 não inclui terceira cavidade 54. O alojamento 20 também é mostrado como tendo uma forma geralmente cilíndrica com ranhuras e nervuras em uma superfície externa do alojamento 20. O sensor de pressão 10 também inclui conexões elétricas 72 que se estendem da segunda cavidade 42 através do alojamento 20 e para fora da segunda extremidade 24 do alojamento 20. Conexões elétricas 72 são eletricamente conectadas ao chip de sensor de pressão 62 na segunda cavidade 42. Conexões elétricas 72 são configuradas para serem eletrieamente conectadas a uma placa de circuito ou outro dispositivo elétrico fora do alojamento 20 do sensor de pressão 10 para transferir um sinal do chip de sensor de pressão 62 no sensor de pressão 10 para a placa de circuito ou outro dispositivo elétrico. O arranjo de defletor 12 mostrado na FIG. 3 tem a mesma estrutura geral e projeto que o arranjo de defletor 10 mostrado na FIG. 1 acima.

[0031] Como mostrado na FIG. 3, ο sensor de pressão 10 é conectado ao e parcialmente posicionado no acessório de pressão 100 e o arranjo de defletor 12 está posicionado dentro do acessório de pressão 100. O acessório de pressão 100 tem a mesma estrutura geral e projeto que o acessório de pressão 90 mostrado nas FIGS. 2A-2B acima. No entanto, o furo 106 do acessório de pressão 100 se estende através do conector de fluido 104 em um ângulo em relação a um eixo central do conector de fluido 104. O furo 106 se estende através do conector de fluido 104 em um ângulo de modo que fluido F fluindo através do conector de fluido 104 não jorre no isolador 26 do sensor de pressão 10 e, mais especificamente, evita que fluido F jorre no isolador 26 ao longo da primeira extremidade 50 do canal 48. Isso evita que ondulações de pressão se movam pelo canal 48 para o chip de sensor de pressão 62.

[0032] FIG. 3 mostra ainda o arranjo de defletor 12 posicionado entre o furo 106 do acessório de pressão 100 e o isolador 26 para evitar que fluido F jorre para o isolador 26. Em modalidades alternativas, o arranjo de defletor 12 não está posicionado entre o furo 106 do acessório de pressão 100 e o isolador 26.

Discussão de Modalidades Possíveis

[0033] A seguir, há descrições não exclusivas de modalidades possíveis da presente invenção.

[0034] Um sensor de pressão inclui um alojamento, um isolador posicionado em uma primeira extremidade do alojamento e uma primeira cavidade formada entre a primeira extremidade do alojamento e o isolador. O sensor de pressão inclui ainda uma segunda cavidade formada no alojamento e um canal com uma primeira extremidade conectada fluidamente à primeira cavidade e uma segunda extremidade acoplada fluidamente à segunda cavidade. Um chip de sensor de pressão é posicionado na segunda cavidade e inclui um primeiro diafragma posicionado em um lado superior do chip de sensor de pressão lateralmente para fora da segunda extremidade do canal.

[0035] Ο sensor de pressão do parágrafo anterior pode opcionalmente incluir adicionalmente e/ou alternativamente qualquer um ou mais das seguintes características, configurações e/ou componentes adicionais:

[0036] Em que o primeiro diafragma é posicionado lateralmente para fora para um primeiro lado da segunda extremidade do canal e em que o chip de sensor de pressão inclui ainda um segundo diafragma posicionado lateralmente para fora para um segundo lado da segunda extremidade do canal.

[0037] Em que o canal está alinhado com um ponto nulo de um modo de ressonância primário do isolador.

[0038] Em que um diâmetro e um comprimento do canal podem ser ajustados para ajustar uma frequência de ressonância do sensor de pressão.

[0039] O sensor de pressão inclui ainda um arranjo de defletor posicionado sobre um lado superior do isolador.

[0040] Em que o arranjo de defletor é configurado para evitar que um fluido jateie para o isolador.

[0041] Em que o arranjo de defletor inclui uma primeira tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre o isolador e uma segunda tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre a primeira tela, em que a pluralidade de aberturas da primeira tela é desviada da pluralidade de aberturas da segunda tela.

[0042] O sensor de pressão inclui ainda um fluido de transferência de pressão na primeira cavidade, no canal e na segunda cavidade.

[0043] Um sensor de pressão inclui um alojamento, um isolador posicionado em uma primeira extremidade do alojamento e uma primeira cavidade formada entre a primeira extremidade do alojamento e o isolador. O sensor de pressão inclui ainda uma segunda cavidade formada no alojamento e um canal com uma primeira extremidade conectada fluidamente à primeira cavidade e uma segunda extremidade acoplada fluidamente à segunda cavidade. Um chip de sensor de pressão é posicionado na segunda cavidade. Um arranjo de defletor é posicionado sobre um lado superior do isolador, em que o arranjo de defletor é configurado para evitar que um fluido jorre no isolador.

[0044] O sensor de pressão do parágrafo anterior pode opcionalmente incluir, adicionalmente e/ou alternativamente, qualquer uma ou mais das seguintes características, configurações e/ou componentes adicionais:

[0045] Em que o arranjo de defletor inclui uma primeira tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre o isolador e uma segunda tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre a primeira tela, em que a pluralidade de aberturas da primeira tela é desviada da pluralidade de aberturas da segunda tela.

[0046] Em que o chip de sensor de pressão inclui um primeiro diafragma posicionado em um lado superior do chip de sensor de pressão lateralmente para fora da segunda extremidade do canal.

[0047] Em que o canal está alinhado com um ponto nulo de um modo de ressonância primário do isolador.

[0048] Em que um diâmetro e um comprimento do canal podem ser ajustados para ajustar uma frequência de ressonância do sensor de pressão.

[0049] Um sistema inclui um sensor de pressão, um arranjo de defletor e um acessório de pressão. Um sensor de pressão inclui um alojamento, um isolador posicionado em uma primeira extremidade do alojamento e uma primeira cavidade formada entre a primeira extremidade do alojamento e o isolador. O sensor de pressão inclui ainda uma segunda cavidade formada no alojamento e um canal com uma primeira extremidade conectada fluidamente à primeira cavidade e uma segunda extremidade acoplada fluidamente à segunda cavidade. Um chip de sensor de pressão é posicionado na segunda cavidade. O arranjo de defletor é posicionado sobre um lado superior do isolador. O acessório de pressão é posicionado sobre o e conectado ao alojamento do sensor de pressão, em que o arranjo de defletor é posicionado em uma cavidade formada entre o acessório de pressão e o sensor de pressão.

[0050] O sistema do parágrafo anterior pode incluir opcionalmente, adicionalmente e/ou alternativamente, quaisquer um ou mais das seguintes características, configurações e/ou componentes adicionais:

[0051] Em que o encaixe de pressão inclui ainda um alojamento que está conectado ao alojamento do sensor de pressão, um conector de fluido em uma primeira extremidade do alojamento e um furo se estendendo através do conector de fluido e fluidamente acoplado à cavidade entre o acessório de pressão e o sensor de pressão.

[0052] Em que o furo se estende através do conector de fluido em um ângulo em relação a um eixo central do conector de fluido.

[0053] Em que o chip de sensor de pressão inclui ainda um primeiro diafragma posicionado em um lado superior do chip de sensor de pressão lateralmente para fora da segunda extremidade do canal.

[0054] Em que o canal está alinhado com um ponto nulo de um modo de ressonância primário do isolador.

[0055] Em que o arranjo de defletor é configurado para evitar que um fluido jateie para o isolador.

[0056] Em que o arranjo de defletor inclui uma primeira tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre o isolador e uma segunda tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre a primeira tela, em que a pluralidade de aberturas da primeira tela é desviada da pluralidade de aberturas da segunda tela.

[0057] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a uma modalidade exemplificativa (ou modalidades exemplificativas), será compreendido pelos versados na técnica que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos dos mesmos sem se afastar do escopo da invenção. Além disto, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material específico aos ensinamentos da invenção sem se desviar do escopo essencial da mesma. Portanto, pretende-se que a invenção não esteja limitada à modalidade particular (ou modalidades particulares) divulgada, mas que a invenção inclua todas as modalidades abrangidas pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims

Sensor de pressão, caracterizado pelo fato de que compreende:
um alojamento;
um isolador posicionado em uma primeira extremidade do alojamento;
uma primeira cavidade formada entre a primeira extremidade do alojamento e o isolador;
uma segunda cavidade formada no alojamento;
um canal com uma primeira extremidade fluidamente conectada à primeira cavidade e uma segunda extremidade fluidamente acoplada à segunda cavidade; e
um chip de sensor de pressão posicionado na segunda cavidade, o chip de sensor de pressão compreendendo:
um primeiro diafragma posicionado em um lado superior do chip de sensor de pressão lateralmente para fora da segunda extremidade do canal.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro diafragma é posicionado lateralmente para fora para um primeiro lado da segunda extremidade do canal e em que o chip de sensor de pressão compreende ainda:
um segundo diafragma posicionado lateralmente para fora para um segundo lado da segunda extremidade do canal.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o canal está alinhado com um ponto nulo de um modo de ressonância primário do isolador.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um diâmetro e um comprimento do canal podem ser ajustados para ajustar uma frequência de ressonância do sensor de pressão.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:
um arranjo de defletor posicionado sobre um lado superior do isolador.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o arranjo de defletor é configurado para evitar que um fluido jateie sobre o isolador.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o arranjo de defletor compreende:
uma primeira tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre o isolador; e
uma segunda tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre a primeira tela;
em que a pluralidade de aberturas da primeira tela é desviada da pluralidade de aberturas da segunda tela.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:
um fluido de transferência de pressão na primeira cavidade, no canal e na segunda cavidade.
Sensor de pressão, caracterizado pelo fato de que compreende:
um alojamento;
um isolador posicionado em uma primeira extremidade do alojamento;
uma primeira cavidade formada entre a primeira extremidade do alojamento e o isolador;
uma segunda cavidade formada no alojamento;
um canal com uma primeira extremidade fluidamente conectada à primeira cavidade e uma segunda extremidade fluidamente acoplada à segunda cavidade;
um chip de sensor de pressão posicionado na segunda cavidade; e
um arranjo de defletor posicionado sobre um lado superior do isolador, em que o arranjo de defletor é configurado para evitar que um fluido jorre no isolador.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o arranjo de defletor compreende:
uma primeira tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre o isolador; e
uma segunda tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre a primeira tela;
em que a pluralidade de aberturas da primeira tela é desviada da pluralidade de aberturas da segunda tela.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o chip de sensor de pressão compreende:
um primeiro diafragma posicionado em um lado superior do chip de sensor de pressão lateralmente para fora da segunda extremidade do canal.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o canal está alinhado com um ponto nulo de um modo de ressonância primário do isolador.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um diâmetro e um comprimento do canal podem ser ajustados para ajustar uma frequência de ressonância do sensor de pressão.
Sistema, caracterizado pelo fato de que compreende:
um sensor de pressão compreendendo:
um alojamento;
um isolador posicionado em uma primeira extremidade do alojamento;
uma primeira cavidade formada entre a primeira extremidade do alojamento e o isolador;
uma segunda cavidade formada no alojamento; um canal com uma primeira extremidade fluidamente conectada à primeira cavidade e uma segunda extremidade fluidamente acoplada à segunda cavidade; e
um chip de sensor de pressão posicionado na segunda cavidade;
um arranjo de defletor posicionado sobre um lado superior do isolador; e
um acessório de pressão posicionado sobre o e conectado ao alojamento do sensor de pressão, em que o arranjo de defletor é posicionado em uma cavidade formada entre o acessório de pressão e o sensor de pressão.
Sistema de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o acessório de pressão compreende ainda:
um alojamento que está conectado ao alojamento do sensor de pressão;
um conector de fluido em uma primeira extremidade do alojamento; e um furo se estendendo através do conector de fluido e acoplado fluidamente à cavidade entre o encaixe de pressão e o sensor de pressão.
Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o furo se estende através do conector de fluido em um ângulo em relação a um eixo central do conector de fluido.
Sistema de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o chip de sensor de pressão compreende ainda:
um primeiro diafragma posicionado em um lado superior do chip de sensor de pressão lateralmente para fora da segunda extremidade do canal.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o canal está alinhado com um ponto nulo de um modo de ressonância primário do isolador.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o arranjo de defletor é configurado para evitar que um fluido jateie sobre o isolador.
Sensor de pressão de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o arranjo de defletor compreende:
uma primeira tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre o isolador; e
uma segunda tela tendo uma pluralidade de aberturas posicionadas sobre a primeira tela;
em que a pluralidade de aberturas da primeira tela é desviada da pluralidade de aberturas da segunda tela.