CN106740064B - 一种压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了压力检测设备领域内的一种压力传感器，包括插接式壳体，壳体的前端加工有蒸汽管路，蒸汽管路内开设有压力通孔，蒸汽管路的外部套装有密封管，蒸汽管路的顶部铆接有基板，基板上开设有通气孔，基板上设置有压力感应芯片，压力感应芯片经胶水固定，空腔的上方封闭设置有盖板，盖板上加工有凸台，凸台的边缘加工有飞边，凸台上套设有防尘帽，凸台中部开设有压力孔，压力孔的底部经滤膜封闭，滤膜经凸圈固定，压力感应芯片与基板之间、基板与插接端子之间均通过邦定线连接，插接端子贯穿壳体延伸至插接孔伸出，壳体侧面设置有锁扣组件，本发明结构可靠，制造简单，装配容易，成本较低，可用于传统低压油箱压力检测。

Description

一种压力传感器

技术领域

本发明涉及一种传感器，特别涉及一种压力传感器。

背景技术

具有内燃机的车辆包括存储液体燃料的燃料箱箱以及易挥发的液体燃料，如汽油、甲醇或其它燃料等。主要是汽油。这些燃油受到温度的影响（包含太阳能直射、地面热能辐射、油泵高温传导以及回油管回油温度加热）易蒸发成燃油蒸汽。无论是车辆处于行驶或停止状态，燃油蒸汽几乎始终存在。如果将这些燃油蒸汽直接排放到大气中，一方面会造成严重的环境污染，一方面也造成了极大的经济损失。因此需要车辆存在一套系统，能否将这些燃油蒸汽收集和利用，称之为“蒸发排放管理系统”。传统低压油箱的蒸发排放管理系统组成包含燃油箱、碳罐、压力传感器、碳罐脱附阀等；插电式混合动力高压油箱的蒸发排放管理系统组成包含燃油箱、碳罐、压力传感器、碳罐脱附阀、油箱隔离阀、泄漏检测模块等。

在事先公开的美国专利（专利号为：US5267470）中，将压力传感器与油箱翻转阀集成到一起，以防车辆翻转后燃油不会泄漏。但这种方式存在一些缺点，如集成的产品安装方式比较单一，且集成油箱翻转阀后对于产品的装配工艺要求大大提高。

在事先公开的美国专利（专利号为：US6131445）中，提出了一种新的安装方案，通过倒置的卡口和密封圈的结构设计将压力传感器固定到油箱法兰上。这种设计同时也限定了压力传感器的安装方式，同时该安装方式在安装时容易折断卡扣，且当压力较大会出现问题。另外，该专利披露压力传感器的内部单元通过胶水粘接到壳体上。为避免胶水堵住透气孔，对工艺要求较高。另一方面，考虑到插电式混合动力高压油箱，此种粘接方式可能会存在风险。

现有技术中受到油箱材料的限制，在油箱上直接安装压力传感器非常困难。传统的方案是将压力传感器安装到油泵法兰、加油管或油箱翻转阀上。这些安装受制于油箱结构和布线的影响，对于系统布置要求较高。现有的压力传感器一般用于传统内燃机的泄漏检测方案，压力检测量程较低，一般为-3.75kPa~1.25kPa。针对于新能源汽车，如插电式混合动力汽车的应用，压力检测两位扩大到-2.5Psi~5.5Psi，压力等级的提供不仅对油箱的耐压等级要求增加，而且对压力传感器的耐压等级也相应的大大提供。一方面压力传感器内部芯片的固定的耐压等级要求提高，一方面压力传感器安装到载体上密封耐压等级也大大提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种压力传感器，安装方便，性能可靠，耐压等级高。

本发明的目的是这样实现的：一种压力传感器，包括插接式壳体，所述壳体的前端内部加工有测量相对压力的空腔，壳体的后端加工有插接件和插接孔，所述空腔的底部加工有外凸的蒸汽管路，蒸汽管路内开设有连通所述空腔的压力通孔，蒸汽管路的外部套装有密封管，蒸汽管路的顶部铆接有基板，基板上开设有与所述压力通孔连通的通气孔，基板上设置有封闭通气孔的压力感应芯片，压力感应芯片的外周设置有固定在基板上的胶水限位套，所述胶水限位套内填充有保护压力感应芯片的胶水，所述空腔的上方封闭设置有盖板，所述盖板上加工有凸台，所述凸台的边缘加工有飞边，所述凸台上套设有防尘帽，所述防尘帽与凸台之间形成迷宫型空气通道，所述凸台中部开设有与空腔连通的压力孔，所述压力孔的底部经滤膜封闭，所述滤膜经凸圈固定，压力感应芯片与基板之间、基板与插接端子之间均通过邦定线连接，所述插接端子贯穿壳体延伸至插接孔伸出，所述壳体侧面设置有锁扣组件，所述锁扣组件包括固定在壳体上的限位卡扣、活动设置的限位插片以及锁定限位插片的限位卡片，所述限位插片的顶部内侧加工有扣接在壳体顶面的楔形凸起，所述限位卡片的顶部外侧加工有扣接在限位卡扣上的方形凸起，所述限位卡片的底部内侧加工有扣接在壳体底面上的梯形凸起。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明安装方式灵活，可直接固定到油泵法兰、加油管、GVV阀等产品上，也可通过转接头连接到燃油蒸汽管路及任何可安装的位置；同时，在本发明内部，用基板和O型圈装配，起到密封作用；该密封实现方式可靠，制造简单，且更能提升密封压力等级，基板与壳体之间通过铆接的方式加以固定提高了两者连接的可靠性，为O型圈的密封作用提供可靠稳定的结构基础，从而确保底部压力传递的密封性，保证测量精度；内部的电信号的传递通过插接端子引出并在其尾部通过插装式连接，使得本装置在与外部检测设备的连接更加方便快捷；压力感应芯片通过胶水固定，在保证结构稳定性的同时，还确保了大气压力的正常传递，从而保证了测量精度；凸圈固定滤膜有利于热铆的实现；在本发明外部，与其他部件安装方式上，设计了插片卡扣式结构，即限制了传感器上下移动，又限制了传感器旋转移动，本卡扣固定方式，适用于几乎所有不同的安装位置，使得传感器的安装更加方便快捷，大大提高传感器外部密封圈和安装载体的密封压力等级，其结构可靠，制造简单，装配容易，成本较低。本发明可用于传统低压油箱压力检测，也可用于插电式混合动力的高压油箱进行测量。

为了使得基板与壳体的密封更加可靠，所述蒸汽管路的顶部加工有凹台，所述凹台内设置有起密封基板与蒸汽管路作用的O型圈。该密封实现方式可靠，制造简单，且更能提升密封压力等级。

为了增强密封管的密封性能，使得装配更加便捷，所述密封管的外周加工有多道密封圈，且其底部加工成锥形。

为了增强密封圈耐腐蚀性，延长其使用寿命，所述密封圈、O型圈选用氟橡胶材料制成。

为了使得本发明接线更加方便，所述插接端子设置有三根，分别为电源端子、接地端子以及输出信号端子。信号以及电源的传输可通过插接件直接实现，方便、安全、可靠。

为了提高本发明的测量精度，所述防尘帽的外周底部均匀开设有四个通气槽。大气压力可方便的从通气槽=>迷宫型空气通道=>滤膜=>空腔=>胶水=>压力感应芯片，使得测量精度较高。

附图说明

图1为本发明外部结构示意图。

图2为本发明中内部结构剖面图。

图3为本发明一种安装结构示意图。

图4为本发明中限位卡片结构示意图。

图5为本发明中限位插片结构示意图。

图6为本发明另一种安装结构示意图。

其中，1壳体，1a蒸汽管路，1b压力通孔，1c插接件，1d插接孔，2防尘帽，2a通气槽，3盖板，3a凸台，3b飞边，3c压力孔，4限位卡扣，5密封管，5a密封圈，6滤膜，7凸圈，8邦定线，9基板，9a通气孔，10胶水限位套，11O型圈，12压力感应芯片，13胶水，14插接端子，15限位插片，15a楔形凸起，16限位卡片，16a梯形凸起，16b方形凸起。

具体实施方式

如图1-5所示的一种压力传感器，包括插接式壳体1，壳体1的前端内部加工有测量相对压力的空腔，壳体1的后端加工有插接件1c和插接孔1d，空腔的底部加工有外凸的蒸汽管路1a，蒸汽管路1a内开设有连通空腔的压力通孔1b，蒸汽管路1a的外部套装有密封管5，密封管5的外周加工有多道密封圈5a，密封圈5a选用氟橡胶材料制成，蒸汽管路1a的顶部铆接有基板9，蒸汽管路1a的顶部加工有凹台，凹台内设置有起密封基板9与蒸汽管路1a作用的O型圈11，O型圈11选用氟橡胶材料制成，基板9上开设有与压力通孔1b连通的通气孔9a，基板9上设置有封闭通气孔9a的压力感应芯片12，压力感应芯片12的外周设置有固定在基板9上的胶水限位套10，胶水限位套10内填充有保护压力感应芯片12的胶水13，空腔的上方封闭设置有盖板3，盖板3上加工有凸台3a，凸台3a的边缘加工有飞边3b，凸台3a上套设有防尘帽2，防尘帽2的外周底部均匀开设有四个通气槽2a，防尘帽2与凸台3a之间形成迷宫型空气通道，凸台3a中部开设有与空腔连通的压力孔3c，压力孔3c的底部经滤膜6封闭，滤膜6经凸圈7固定，压力感应芯片12与基板9之间、基板9与插接端子14之间均通过邦定线8连接，插接端子14设置有三根，分别为电源端子、接地端子以及输出信号端子，插接端子14贯穿壳体1延伸至插接孔1d伸出，壳体1侧面设置有锁扣组件，锁扣组件包括固定在壳体1上的限位卡扣4、活动设置的限位插片15以及锁定限位插片15的限位卡片16，限位插片15的顶部内侧加工有扣接在壳体1顶面的楔形凸起15a，限位卡片16的顶部外侧加工有扣接在限位卡扣4上的方形凸起16b，限位卡片16的底部内侧加工有扣接在壳体1底面上的图形凸起16a。

本发明安装时，将本发明插入待测量的油箱孔中，再将限位插片15插入，并将限位插片15固定在油箱或管道表面，再将限位卡片16插入限位卡扣4之间，设置在限位插片15上的楔形凸起15a抵触在壳体1的表面，从而实现压力传感器的固定，限位卡片16底部的梯形凸起16a搭扣在壳体1的底部，限位卡片16顶部的方形凸起16b抵触在限位卡扣4，从而对限位插片15起到阻挡的作用，避免限位插片15发生水平向位移，从而使得限位插片15脱扣，通过限位卡扣4、限位插片15、限位卡片16相互之间配合工作使得压力传感器的安装更加方便，固定更加可靠稳定，工作时，油箱或管道的压力通过压力通孔1b传递至压力感应芯片12的底部，大气压力经通气槽2a、迷宫型空气通道、滤膜6、胶水13传递至压力感应芯片12的上表面，压力感应芯片12将两者压力进行对比从而计算出油箱内的压力，其精度较高；滤膜6、防尘帽2、凸台3a、飞边3b结构的设计保证了大气压力传输的稳定，且空腔内密封性较好，从而提高其测量精度，延长其使用寿命。

由于油箱法兰、GVV阀或加油管等受制于空间影响，不太容易布置安装位置，本发明提供另一种快速接头的安装方式，该方式几乎可以安装在所有车型上，特别适用于安装空间位置受限的系统，如图6所示，本发明还可使用另一种快速安装方式，将本发明与一三通管相连，三通管的旁通路与本发明的密封管相连，三通管的直通路直接串接入待测的管道中，成本低。安装时，将本发明插入三通管的旁通路，将限位插片插入限位卡扣并将其底部固定在三通管上，再将限位卡片插入将限位插片固定，此安装方式配合三通管安装，简易方便，既适用于传统油箱，又适用于高压油箱，

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括插接式壳体，所述壳体的前端内部加工有测量相对压力的空腔，壳体的后端加工有插接件和插接孔，所述空腔的底部加工有外凸的蒸汽管路，蒸汽管路内开设有连通所述空腔的压力通孔，蒸汽管路的外部套装有密封管，蒸汽管路的顶部铆接有基板，基板上开设有与所述压力通孔连通的通气孔，基板上设置有封闭通气孔的压力感应芯片，压力感应芯片的外周设置有固定在基板上的胶水限位套，所述胶水限位套内填充有保护压力感应芯片的胶水，所述空腔的上方封闭设置有盖板，所述盖板上加工有凸台，所述凸台的边缘加工有飞边，所述凸台上套设有防尘帽，所述防尘帽与凸台之间形成迷宫型空气通道，所述凸台中部开设有与空腔连通的压力孔，所述压力孔的底部经滤膜封闭，所述滤膜经凸圈固定，压力感应芯片与基板之间、基板与插接端子之间均通过邦定线连接，所述插接端子贯穿壳体延伸至插接孔伸出，所述壳体侧面设置有锁扣组件，所述锁扣组件包括固定在壳体上的限位卡扣、活动设置的限位插片以及锁定限位插片的限位卡片，所述限位插片的顶部内侧加工有扣接在壳体顶面的楔形凸起，所述限位卡片的顶部外侧加工有扣接在限位卡扣上的方形凸起，所述限位卡片的底部内侧加工有扣接在壳体底面上的梯形凸起。

2.根据权利要求1所述的一种压力传感器，其特征在于，所述蒸汽管路的顶部加工有凹台，所述凹台内设置有起密封基板与蒸汽管路作用的O型圈。

3.根据权利要求1或2所述的一种压力传感器，其特征在于，所述密封管的外周加工有多道密封圈，且其底部加工成锥形。

4.根据权利要求3所述的一种压力传感器，其特征在于，所述密封圈、O型圈选用氟橡胶材料制成。

5.根据权利要求1或2所述的一种压力传感器，其特征在于，所述插接端子设置有三根，分别为电源端子、接地端子以及输出信号端子。

6.根据权利要求1或2所述的一种压力传感器，其特征在于，所述防尘帽的外周底部均匀开设有四个通气槽。