CN108709682A - 一种耐腐蚀型压力传感器、电路板和电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐腐蚀型压力传感器、电路板和电子装置。所述耐腐蚀型压力传感器包括基座(2)以及固连到所述基座上的压力检测模块(1)、隔离膜片(4)和过程连接件(5)，并且还包括衬垫(8)，所述衬垫(8)被布置成与所述隔离膜片(4)相邻且在过程连接件(5)内与该隔离膜片一起形成与待测介质连通的腔体(9)，所述过程连接件(5)和基座(2)通过所述衬垫(8)以及隔离膜片(4)而与所述腔体(9)隔离开，所述衬垫(8)至少在朝向所述腔体(9)的一侧上设置有耐腐蚀层。本发明结构简单、紧凑、可靠且制造成本低，能够有效保护压力传感器中的部件避免被介质腐蚀，延长压力传感器的使用寿命，并且扩展其应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及压力传感器技术领域，尤其涉及到一种耐腐蚀型压力传感器、包括了所述耐腐蚀型压力传感器的电路板、以及包括了所述耐腐蚀型压力传感器或所述电路板的电子装置。
背景技术
目前，在例如生产制造、工程技术、研究测试等领域中，各种类型的压力传感器已经获得了广泛应用。在一些工作环境下，可能需要使用具有抗腐蚀功能的耐腐蚀型压力传感器。然而，现有的耐腐蚀型压力传感器在诸如结构构造、耐腐蚀性能、制造成本等方面还存在着一些缺陷和不足之处。
例如，现有的耐腐蚀型压力传感器通常具有两种结构方式：一种是传感器中的隔离膜片和用作接液部分的过程连接件均采用钽材料等耐腐蚀材料制成，但是由于钽材料等耐腐蚀材料具有较高的成本，因此用户较难接受；另一种是隔离膜片采用钽材料等耐腐蚀材料制成，而接液部分的过程连接件则采用普通不锈钢材质制成，尽管如此能够控制并降低材料成本，但是这却削弱了压力传感器的耐腐蚀性能。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种耐腐蚀型压力传感器、电路板和电子装置，由此能够克服现有的耐腐蚀型压力传感器所存在的耐腐蚀性能较差、结构强度不足、制造成本居高不下等问题中的一个或多个。
首先，根据本发明的第一方面，它提供了一种耐腐蚀型压力传感器，其包括基座以及固连到所述基座上的压力检测模块、隔离膜片和过程连接件，所述耐腐蚀型压力传感器还包括衬垫，所述衬垫被布置成与所述隔离膜片相邻且在所述过程连接件内与该隔离膜片一起形成与待测介质连通的腔体，所述过程连接件和所述基座通过所述衬垫以及所述隔离膜片而与所述腔体隔离开，所述衬垫至少在朝向所述腔体的一侧上设置有耐腐蚀层。
在根据本发明的耐腐蚀型压力传感器中，可选地，所述衬垫包括第一区段和第二区段，所述第一区段被压紧密封在所述过程连接件的一部分和所述隔离膜片之间，所述第二区段被压紧抵靠在所述过程连接件的另一部分上。
在根据本发明的耐腐蚀型压力传感器中，可选地，所述第二区段具有延伸超过所述过程连接件的所述另一部分的延伸部分，其被翻折后覆盖在所述过程连接件的所述另一部分上。
在根据本发明的耐腐蚀型压力传感器中，可选地，所述第一区段和所述第二区段之间形成90度夹角。
在根据本发明的耐腐蚀型压力传感器中，可选地，所述压力检测模块和所述隔离膜片被焊接密封固连到所述基座上，并且在所述压力检测模块、所述隔离膜片和所述基座之间形成封闭的腔室，所述腔室内填充有用于传导压力的流体。优选地，所述焊接包括圆周焊接。
在根据本发明的耐腐蚀型压力传感器中，可选地，所述流体包括硅油。
在根据本发明的耐腐蚀型压力传感器中，可选地，所述过程连接件被焊接固连到所述基座上，所述焊接优选包括圆周焊接。
在根据本发明的耐腐蚀型压力传感器中，可选地，所述衬垫采用聚四氟乙烯材料制成或者所述耐腐蚀层由聚四氟乙烯材料形成，并且/或者所述隔离膜片采用钽材料制成，并且/或者所述过程连接件采用不锈钢材料或者钽材料制成。
其次，根据本发明的第二方面，它提供了一种电路板，所述电路板包括一个或多个如上所述的耐腐蚀型压力传感器。
另外，根据本发明的第三方面，它还提供了一种电子装置，所述电子装置包括一个或多个如上所述的耐腐蚀型压力传感器、或者一个或多个如上所述的电路板。
从与附图相结合的以下详细描述中，将会清楚地理解根据本发明的各技术方案的原理、特点、特征以及优点等。例如，将会明白的是，与现有技术相比较，本发明结构简单、紧凑、可靠且制造成本低，能够有效保护压力传感器中的过程连接件、基座等不被介质腐蚀，延长压力传感器的使用寿命，并且扩展其应用范围，从而解决了如前所述的现有的耐腐蚀型压力传感器所存在的诸如耐腐蚀性能较差、结构强度不足、制造成本较高等一个或多个技术问题。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图只是出于解释目的而设计的，仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要严格依比例进行绘制。
图1所示为一个根据本发明的耐腐蚀型压力传感器实施例的剖视结构示意图。
图2是将图1所示实施例中的衬垫进行翻边后的剖视结构示意图。
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的耐腐蚀型压力传感器、电路板和电子装置的结构、组成、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将它们理解为对本发明形成任何的限制。除非明确指出，在本文中的技术术语“上”、“下”、“右”、“左”等仅是联系如图1和图2中所示的方位定向来进行描述，本发明实际上可以采取多种替代定向；技术术语“第一”、“第二”仅是用于进行区分性表述的目的，而无意于表示它们的顺序以及相对重要性。
此外，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本发明仍然允许在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或者删减而不存在任何的技术障碍，从而也应当认为这些根据本发明的更多实施例是在本文的记载范围之内。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的零部件和特征在同一附图中可能仅在一处或若干处进行标示。
请结合参考图1和图2，通过这两个附图示意性地显示出了一个根据本发明的耐腐蚀型压力传感器的具体实施例，下面就对此进行详细说明。
在这个实施例中，该耐腐蚀型压力传感器包括压力检测模块1、基座2、隔离膜片4、过程连接件5和衬垫8。其中，压力检测模块1、隔离膜片4和过程连接件5都被固定连接到基座2上，衬垫8则是与隔离膜片4和过程连接件5进行相邻布置，由此使得该压力传感器在整体结构上非常紧凑，牢固可靠。
具体来讲，压力检测模块1是压力传感器中用来进行压力检测处理的部分，它可以使用现有技术中的任何适宜的连接方式固定连接到基座2上。例如，可以借助于焊接方式(如圆周焊接等)将压力检测模块1密封固定在基座2上。
对于隔离膜片4来讲，它可以采用例如钽材料等耐腐蚀材料来制成，从而使其具备能对抗来自于外界的待测介质(如液体或气体介质)腐蚀的性能。可采用任何现有的适宜连接方式(例如，圆周焊接等焊接方式)将隔离膜片4固定连接到基座2上。
如图1所示，当将压力检测模块1和隔离膜片4密封固连到基座2后，可以在压力检测模块1、隔离膜片4和基座2之间形成一个封闭的腔室3。在该腔室3的内部充灌了流体(可采用合适的液体或气体，如硅油等)，该流体是用来传导压力的。即，在隔离膜片4受压后将会产生形变，这种形变将被传导给腔室3的流体并致使该流体产生相应的运动，由此可将压力进一步传导到压力检测模块1上，从而可以实现对于压力信号的采集、传递和测量操作。
对于过程连接件5，它可以通过设置例如螺纹等结构形式用来将压力传感器连接到外界的相应部件或装置上，以便将待测介质引入压力传感器来进行压力检测，本发明提出的压力传感器特别适用于具有强腐蚀性的液体或气体介质。与前述情形相类似，可以使用任何现有的适宜连接方式(如圆周焊接等焊接方式)将过程连接件5固定连接到基座2上。作为举例来讲，过程连接件5可采用合适的耐腐蚀材料来制成，这样的耐腐蚀材料可以包括但不限于不锈钢材料、钽材料等。在这个给出的实施例中，过程连接件5是采用不锈钢材料来制成的，这相对于采用钽材料来讲具有较大的成本优势。尽管从耐腐蚀性能方面来看，不锈钢材料与钽材料相比是相对较弱的，但是可以通过在本实施例中设置的衬垫8来很好地解决以上问题。
如图1所示，衬垫8是与隔离膜片4相邻布置，它与隔离膜片4一起形成了与待测介质连通的腔体9，同时使得过程连接件5和基座2都与腔体9隔离开，这样就避免了过程连接件5和基座2与待测介质之间的直接接触，从而起到了保护作用。在可选情形下，可以仅在衬垫8朝向腔体9的一侧上设置耐腐蚀层，用来对抗从外界流入到腔体9中的待测介质如(液体或气体介质)所带来的腐蚀性。如此，流入到腔体9中的待测介质将只与具有良好抗腐蚀性的隔离膜片4和具有耐腐蚀层的衬垫8进行接触，有效避免了过程连接件5和基座2与待测介质进行接触而被腐蚀，从而保护了压力传感器，延长了压力传感器的使用寿命并拓展了应用范围。
仅作为示例性说明，如图1所示，可以将衬垫8构造成具有两个区段，即区段6和区段7。其中，可以将区段6压紧密封在过程连接件5的一部分和隔离膜片4之间，并且将区段7压紧抵靠在过程连接件5的另一部分上，从而使得衬垫8在与隔离膜片4共同形成了上述腔体9时，还将过程连接件5和基座2二者都与该腔体9隔离开，从而能够对过程连接件5和基座2起到防腐蚀保护的作用。
在可选情形下，还可以如图1所示地将衬垫8的区段7构造成具有延伸部分10，即该延伸部分10是延伸超过了过程连接件5的右侧部分，具体延伸超过的长度是可以根据具体应用情况来进行选择设置的。该延伸部分10可以在安装压紧过程中，例如通过扩孔挤压等操作被翻折后覆盖到过程连接件5的右侧部分上，从而可以形成类似于密封垫片的效果，这能够保护过程连接件5的上述部分而使其不与外界强腐蚀的待测介质(如液体或气体介质)进行接触，也起到了防腐蚀的保护目的。
此外，在可选情形下，可以将衬垫8的以上区段6和区段7构造成彼此之间形成90度夹角。当然，在不脱离本发明主旨的情况下，也允许根据实际应用情况将区段6和区段7之间的夹角调整或改变为其他的适宜角度值。
在一些实施例中，衬垫8可以在整体上采用耐腐蚀材料(如聚四氟乙烯等)来制成，以便提供用来对抗流入腔体9的外界待测介质(如液体或气体介质)的耐腐蚀性能，起到如上所述的防腐蚀保护的作用。
当然，在一些实施例中，可以仅在衬垫8朝向腔体9的一侧上设置耐腐蚀层，这样的耐腐蚀层可以直接采用耐腐蚀材料来制成，也可以通过在该侧表面上涂覆耐腐蚀材料来形成。
此外，在一些实施例中，还可以在衬垫8的两侧同时设置耐腐蚀层，这样的耐腐蚀层不仅可以直接采用耐腐蚀材料来制成，而且可以通过在相应侧的表面上涂覆耐腐蚀材料来形成，以此来实现更全面的防腐蚀保护效果。
还应当理解的是，就衬垫8本身来讲，本发明完全允许其可以具有更多可能的结构形式，例如衬垫8可以仅具有一个区段，或者由三个或更多个的区段来构成，只要该衬垫8在这些具体应用情形下能够起到如前所述的防腐蚀保护作用即可。
根据本发明的另一个技术方案，还提供了一种电路板，该电路板包括一个或多个如以上讨论的根据本发明设计提供的耐腐蚀型压力传感器，由此可以获得应用本发明方案所能带来的如前所述的这些明显技术优势。
鉴于根据本发明的耐腐蚀型压力传感器和电路板具有显著优于现有技术的优势，因此非常适合在电子装置上配置一个或多个这样的耐腐蚀型压力传感器或者电路板，此类电子装置包括但不限于用于测量压力等参数的电子测量设备。
以上仅以举例方式来详细阐明根据本发明的耐腐蚀型压力传感器、电路板和电子装置，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变型和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。
Claims (10)
1.一种耐腐蚀型压力传感器，其包括基座(2)以及固连到所述基座上的压力检测模块(1)、隔离膜片(4)和过程连接件(5)，其特征在于，所述耐腐蚀型压力传感器还包括衬垫(8)，所述衬垫(8)被布置成与所述隔离膜片(4)相邻且在所述过程连接件(5)内与该隔离膜片一起形成与待测介质连通的腔体(9)，所述过程连接件(5)和所述基座(2)通过所述衬垫(8)以及所述隔离膜片(4)而与所述腔体(9)隔离开，所述衬垫(8)至少在朝向所述腔体(9)的一侧上设置有耐腐蚀层。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀型压力传感器，其特征在于，所述衬垫(8)包括第一区段(6)和第二区段(7)，所述第一区段被压紧密封在所述过程连接件(5)的一部分和所述隔离膜片(4)之间，所述第二区段被压紧抵靠在所述过程连接件(5)的另一部分上。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀型压力传感器，其特征在于，所述第二区段(7)具有延伸超过所述过程连接件(5)的所述另一部分的延伸部分(10)，其被翻折后覆盖在所述过程连接件的所述另一部分上。
4.根据权利要求2所述的耐腐蚀型压力传感器，其特征在于，所述第一区段(6)和所述第二区段(7)之间形成90度夹角。
5.根据权利要求1所述的耐腐蚀型压力传感器，其特征在于，所述压力检测模块(1)和所述隔离膜片(4)被焊接密封固连到所述基座(2)上，并且在所述压力检测模块、所述隔离膜片和所述基座之间形成封闭的腔室(3)，所述腔室内填充有用于传导压力的流体。
6.根据权利要求5所述的耐腐蚀型压力传感器，其特征在于，所述流体包括硅油。
7.根据权利要求1所述的耐腐蚀型压力传感器，其特征在于，所述过程连接件(5)被焊接固连到所述基座(2)上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的耐腐蚀型压力传感器，其特征在于，所述衬垫(8)采用聚四氟乙烯材料制成或者所述耐腐蚀层由聚四氟乙烯材料形成，并且/或者所述隔离膜片(4)采用钽材料制成，并且/或者所述过程连接件(5)采用不锈钢材料或者钽材料制成。
9.一种电路板，其特征在于，所述电路板包括一个或多个如权利要求1至8中任一项所述的耐腐蚀型压力传感器。
10.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括一个或多个如权利要求1至8中任一项所述的耐腐蚀型压力传感器，或者包括一个或多个如权利要求9所述的电路板。
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