CN106017787A - 一种防腐压力传感器 - Google Patents

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王志刚
刘军
郭坤
张振方
刘峰
刘一峰
刘丰祥
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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
    • G01L19/0627—Protection against aggressive medium in general

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Abstract

一种防腐压力传感器，属于传感器技术领域。防腐压力传感器包括陶瓷芯体（4）、外丝压接片（5）和外壳，其特征在于，外壳包括前外壳，所述压力传感器还包括内衬（2），所述内衬具有第一端和第二端，在内衬的第二端设置有凹槽，沿内衬的轴向设置有用于导入被测流体的通孔，所述通孔与凹槽连通；所述外丝压接片（5）将陶瓷芯体（4）压紧在内衬的第二端，形成测压空腔；沿前外壳的轴向设置有空腔；所述内衬、陶瓷芯体（4）和外丝压接片（5）依次设置在空腔内。本发明提供的防腐压力传感器耐腐蚀性强，且机械强度高。

Description

一种防腐压力传感器
技术领域
本发明涉及一种防腐压力传感器，属于传感器技术领域。
背景技术
目前市场上的直接测压型压力传感器的原理为：将介质（气体或液体）由接头导入一个由压力测量芯体和管道围成的密闭空间内，介质压力直接作用于测量芯体表面上引起形变，这一微小的变化传递给背面的电子测量元件，贴片电阻或压电晶体，根据变形量的大小转变成相应的电信号，由导线传送出来给需要的电路。接头导入和管道外壳一般是用不锈钢材料制成，在高温的强酸性或强碱性的介质中也会被腐蚀掉，为了解决上述技术问题，现有技术中经常采用塑料材质的接头导入和管道外壳，故使用特氟龙材料做管身外壳，但是，特氟龙材料管身外壳机械强度较差，无法做到测量高压力的传感器，使用特氟龙的管身外壳的一般只能做到2MPa以下的压力传感器，再大一些的压力就承受不了而泄露损坏。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的发明目的是提供一种防腐压力传感器，其耐腐蚀性强，且机械强度高。
为实现所述发明目的，本发明提供一种防腐压力传感器，其包括陶瓷芯体4、外丝压接片5和外壳，其特征在于，外壳包括前外壳，所述压力传感器还包括内衬2，所述内衬具有第一端和第二端，在内衬的第二端设置有凹槽，沿内衬的轴向设置有用于导入被测流体的通孔，所述通孔与凹槽连通；所述外丝压接片5将陶瓷芯体4压紧在内衬的第二端，形成测压空腔；沿前外壳的轴向设置有空腔；所述内衬、陶瓷芯体4和外丝压接片5依次设置在空腔内。
优选地，内衬由特氟龙材料制成。
优选地，外壳还包括筒体和后盖，所述筒体的第一端与前外壳的第二端连接，所述筒体的第二端与后盖的第一端连接。
优选地，前外壳、筒体和后盖由金属材料制成。
与现有技术相比，本发明提供压力传感器，其耐腐蚀性强，且机械强度高。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的压力传感器的纵向截面示意图；
图2是本发明第一实施例提供的压力传感器的分解示意图；
图3是本发明第一实施例提供的内衬和密封圈的的立体截面示意图；
图4是本发明第二实施例提供的内衬和密封圈的立体截面示意图。
图中，1、前外壳 2、防腐内衬 3、氟橡胶密封圈 4、陶瓷压力传感器芯体 5、外丝压接片 6、传感器螺母 7、圆筒 8、后盖 9、电路板 10、检测元件导线 11、信号输出线。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、 “竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第一实施例
图1是本发明第一实施例提供的压力传感器的纵向截面示意图；图2是本发明第地二实施例提供的压力传感器的分解示意图；图3是本发明第一实施例提供的内衬和密封圈的的立体截面示意图，如图1-3所示，本发明第一实施例提供的压力传感器包括陶瓷芯体4、内衬2、氟橡胶圈3和外丝压接片5，本发明中，陶瓷芯体优选为圆饼形，其具有第一圆表面和与第一圆面相对应的第二圆表面；所述内衬2具有第一端和第二端，在内衬的第二端设置有凹槽202，沿内衬的轴向设置有用于导入被测流体的通孔201，所述通孔201与凹槽202连通，第一实施例中，内衬优选包括两个依次相连接或者一体形成的第一圆柱体203和第二圆柱体204，第一圆柱体的直径比第二圆柱体的直径小，第一圆柱体具有第一端和第二端，第二圆柱体具有第一端和第二端，第一圆柱体的第二端与第二圆柱体的第一端相连接，第二圆柱体的第二端设置凹槽202，所述凹槽202优选为圆饼形，其直径略小于第二圆柱体204的直径；沿第一圆柱体203和第二圆柱体204的轴线设置有导孔201；氟橡胶圈3为圆环形，其外径大于或者等于内衬的第二圆柱体直径相同，内径大于或者等于凹槽202的直径；陶瓷芯体4的直径与内衬的第二圆柱体204直径相同；外丝压接片5为圆饼形，其直径与内衬的第二圆柱体直径相同，其主要用于将陶瓷芯体4经氟橡胶圈3压紧到内衬的第二圆柱体第二端上，从而形成测压空腔。本发明中，内衬优选由特氟龙材料制成。
本发发明提供的压力传感器还包括外壳，所述外壳包括前外壳1，沿前外壳的轴向设置有空腔，所述空腔与内内衬的周向外形匹配，第一实施例中，前外壳内的空腔沿轴向的截面为T型，即所述空腔包括第一圆柱形空腔和第二圆柱形空腔，第一圆柱形空腔的内径与内衬的第一圆柱体的外径相同，高度约等于内衬第二圆柱体的高度、氟橡胶圈的高度、陶瓷芯体的高度和外丝压接片5之和，如此将内衬、氟橡胶圈、陶瓷芯体4和外丝压接片5依次设置在空腔内。
第一实例中，前外壳的外形优选包括依次相连的第一圆筒形、六棱柱体和第二圆筒形，它们的外径不相同，六棱柱形的外径最大。本发明中，优选第一圆筒形的外径小于第二圆筒体的外径，第二圆筒体的外径小于六棱柱体的外径。
外壳还包括筒体7和后盖，筒体的内径约等于第二圆筒的外径，从而可以使筒体的第一端套在第二圆筒上或者与第二圆筒螺纹连接。本发明中，后盖也优选为六棱柱形，后盖8的第一端与筒体7的第二端连接，优选螺纹连接；后盖的第二端设置有导线11引出孔。前外壳1、筒体7和后盖8由金属材料制成，本发明中，优选由不锈钢材料、高强度塑料（如PEEK等）制成。
第一实施例中，压力传感器还包括电路板9，所述电路通过信号输入线10连接于陶瓷芯体4的第一表面和第二表面，用于将被测流体压力的变化化转化为电信号。电路板设置有筒体7内，电路板的信号输出线11通过后盖第二端的导线引出孔引出。
第二实施例
本发明第二实施例提供的压力传感器基本与第一实施提供的压力传感器相同，所不同的仅是内衬的结构，如图4所示，第二实施提供的内衬2具有第一端和第二端，在内衬的第二端设置有凹槽202，沿内衬的轴向设置有用于导入被测流体的通孔201，所述通孔201与凹槽202连通，第二实施例中，内衬优选包括两个依次相连接或者一体形成的第一圆柱体203和第二圆柱体204，第一圆柱体的直径比第二圆柱体的直径小，第一圆柱体具有第一端和第二端，第二圆柱体具有第一端和第二端，第一圆柱体的第二端与第二圆柱体的第一端相连接，第二圆柱体的第二端中央设置有凹槽202，所述凹槽202的径向截面为等腰梯形，凹槽202最上端的直径略小于第二圆柱体204的直径，且大于最上的直径；在第二圆柱体的第二端、凹槽202的周向设置有环形槽205，其用于嵌入氟橡胶圈3；沿第一圆柱体203和第二圆柱体204的轴线设置有导孔201；氟橡胶圈3为圆环形，其外径大于或者等于内衬的第二圆柱体直径相同，内径大于或者等于凹槽202的直径，装配时，可正好嵌入到环形槽205中；陶瓷芯体4的直径与内衬的第二圆柱体204直径相同。
本发明中，前外壳中的棱柱部分和后盖也可以为其它形态，如圆柱形、三棱柱形、四棱柱形、五棱柱形等。本发明提供的压力传感器还包括螺母6，其用于将被测流体的导管连接于前外壳的流体导入口。
本发明提供的压力传感器由于采用了橡胶材料的内衬，尤其是采用了特氟龙材料的内衬提高防腐性能，在250度高温下都可以承受强酸强碱的腐蚀；同时本发明提供的压力传感器由于采用了金属外壳，尤其是是锈钢外壳，因此，提高了传感器的承受压力（至少在10MPa以上），另外金属外壳把检测元件及电路密封在内部还能实现外部干扰信号的屏蔽。
以上结合附图，详细说明了本发明的工作原理。但是本领域的普通技术人员应当明白，说明书仅是用于解释权利要求书。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明批露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种防腐压力传感器，其包括陶瓷芯体（4）、外丝压接片（5）和外壳，其特征在于，外壳包括前外壳，所述压力传感器还包括内衬（2），所述内衬具有第一端和第二端，在内衬的第二端设置有凹槽，沿内衬的轴向设置有用于导入被测流体的通孔，所述通孔与凹槽连通；所述外丝压接片（5）将陶瓷芯体（4）压紧在内衬的第二端，形成测压空腔；沿前外壳的轴向设置有空腔；所述内衬、陶瓷芯体（4）和外丝压接片（5）依次设置在空腔内。
2.根据权利要求1所述的防腐压力传感器，其特征在于，内衬由特氟龙材料制成。
3.根据权利要求2所述的防腐压力传感器，其特征在于，外壳还包括筒体和后盖，所述筒体的第一端与前外壳的第二端连接，所述筒体的第二端与后盖的第一端连接。
4.根据权利要3所述的防腐压力传感器，其特征在于，前外壳、筒体和后盖由金属材料制成。
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