CN112798176A - 一种双余度压力传感器缓冲结构 - Google Patents

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李世兵
赵民
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Abstract

本发明提供了一种双余度压力传感器缓冲结构，包括压力接头本体、阻尼器和压力芯体。所述压力接头本体包括连接部和容纳部；所述容纳部一端与所述连接部固定连接，另一端设有两个内凹的容纳腔；所述两个容纳腔的底部分别连接有一条第一通道，两条第一通道一端分别与所述容纳腔底部连接，另一端则互相连通；在两条第一通道的连通端连接有第二通道，所述第二通道一端与所述第一通道的连通端相连，另一端贯通于所述连接部远离所述容纳部一端。所述阻尼器和压力芯体依次设置于容纳腔内，并与所述容纳部固定连接。本发明提供的双余度压力传感器缓冲结构，体积小、重量轻，且稳定性和可靠性强，有效延长了压力传感器的使用寿命。

Description

一种双余度压力传感器缓冲结构
技术领域
本发明属于传感器技术领域，特别是涉及一种双余度压力传感器缓冲结构。
背景技术
压力传感器越来越多的参与到飞机控制中，而飞机对于传感器的要求是很多的，比如精度要求非常高,体积要小并且重量也要轻。而传统的单路测量传感器在传感器发生故障后无法准确反映压力源的压力，而如果采用相近位置安装两个单一余度压力传感器来测量压力源压力，则不仅增大了系统体积，而且由于两个压力传感器压力测量点不一致，从而导致两个压力传感器的输出不一致，这两种解决方案对于飞机这种要求特别高的设备来说都不适用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，并提供一种双余度压力传感器缓冲结构，从而解决现有技术中无法精准测量压力源压力的问题，同时能满足体积小、重量轻的要求，且稳定性和可靠性强，有效延长了压力传感器的使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种双余度压力传感器缓冲结构，包括压力接头本体、以及设置在所述压力接头本体内部的阻尼器和压力芯体；
所述压力接头本体包括连接部和容纳部；所述容纳部一端与所述连接部固定连接，另一端设有两个内凹的容纳腔；所述两个容纳腔的底部分别连接有一条第一通道，两条第一通道一端分别与所述容纳腔底部连接，另一端则互相连通，形成“V”字形；在两条第一通道的连通端连接有第二通道，所述第二通道一端与所述第一通道的连通端相连，另一端贯通于所述连接部远离所述容纳部一端；所述第一通道和第二通道共同组成“Y”字型的导流通道；
所述阻尼器和压力芯体依次设置于每个所述容纳腔内，所述阻尼器分别设置在每个容纳腔的底部，用于缓冲导流通道传导的介质压力；所述阻尼器和压力芯体分别与所述容纳部固定连接。
对上述技术方案的进一步改进是：
所述阻尼器包括端盖和与端盖固定连接的导通部；所述导通部内设有与所述端盖平面平行的第三通道，所述第三通道为通孔；所述端盖内设有与所述第三通道垂直的第四通道，所述第四通道与所述第三通道连通。
所述阻尼器的端盖径向尺寸大于所述导通部的径向尺寸，且所述端盖的周向尺寸与所述容纳腔的周向尺寸相匹配。
所述端盖周向侧壁与所述容纳腔的侧壁固定且密封连接。
所述连接部外周设有螺纹或卡接结构。
所述压力接头本体为不锈钢材质。
所述压力芯体包括壳体、设于所述壳体内部的芯体转接环、与所述芯体转接环固定连接的烧结基座和与所述烧结基座固定连接的感压膜片；所述烧结基座上设有金属引线；所述压力芯体的感压膜片一端朝向所述阻尼器方向设置。
所述壳体为不锈钢材质。
所述第二通道包括入口段和连接段，所述入口段贯通于所述连接部远离所述容纳部一端，所述连接段与所述第一通道连接。
所述阻尼器和压力芯体分别与所述容纳部通过激光焊接连接。
根据本发明的技术方案可知，本发明的双余度压力传感器缓冲结构，其压力接头本体内部设置有两个容纳腔，每个容纳腔中均分别设置有一个压力芯体，使压力传感器具有双余度传感的功能，且使整个双余度传感器比两个传感器的体积和重量都要小得多。而且，两个压力芯体采集的压力点为同一压力源的压力点，因此保证了其输出的一致性及精准性，也避免了因单一余度传感器故障后无法提供测量服务的问题，当其中一个压力芯体损坏或故障时，另一个压力芯体仍可继续工作，并提供准确的测量结果，为设备的正常运行提供保障。而“Y”字型的导流通道使待测介质在向压力芯体流动的过程中得到缓冲，再经过阻尼器的二次缓冲，最后到达压力芯体进行测量，可有效避免待测介质的高压对压力芯体的冲击，从而提高了整个压力传感器的使用寿命，减少了维修次数，降低了维修成本，保证了压力传感器的稳定性和可靠性，保障了待测设备的正常运转。
附图说明
图1为本发明实施例双余度压力传感器缓冲结构的剖视结构示意图。
图2为本发明实施例压力接头本体的外部结构示意图。
图3为本发明实施例阻尼器的结构示意图。
图4为本发明实施例压力芯体的爆炸结构示意图。
图5为本发明实施例压力接头本体的剖视结构示意图。
附图中各标号的含义为：
1-压力接头本体；2-阻尼器；3-压力芯体；11-连接部；12-容纳部；13-第一通道；14-第二通道；15-间隙；16-容纳腔；21-端盖；22-导通部；31-金属引线；32-烧结基座；33-感压膜片；34-芯体转接环；141-连接段；142-入口段；211-第四通道；221-第三通道。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1至图5所示，为本发明的双余度压力传感器缓冲结构的结构示意图，具体如下：
实施例1：如图1所示，本实施例的双余度压力传感器缓冲结构，包括压力接头本体1、以及设置在所述压力接头本体1内部的阻尼器2和压力芯体3。
如图2和图5所示，所述压力接头本体1包括连接部11和容纳部12；所述容纳部12一端与所述连接部11固定连接，另一端设有两个内凹的容纳腔16；所述两个容纳腔16为圆柱状。所述连接部11外周设有螺纹或卡接结构，以与待测装置可拆卸连接。压力接头本体1为不锈钢材质，比如304不锈钢、316不锈钢等等。
每个容纳腔16的底部分别连接有一条第一通道13，两条第一通道13一端分别与所述容纳腔16底部连接，另一端则互相连通，形成“V”字形；在两条第一通道13的连通端连接有第二通道14，所述第二通道14一端与所述第一通道13的连通端相连，另一端贯通于所述连接部11远离所述容纳部12一端；所述第一通道13和第二通道14共同组成“Y”字型的导流通道。所述第二通道14包括入口段142和连接段141，所述入口段142贯通于所述连接部11远离所述容纳部12一端，所述连接段141与所述第一通道13连接。导流通道由入口段142的一路转换成两路输送给两个第一通道13，实现了分流，且可以保证两个压力芯体3的测量点的一致性。
所述阻尼器2和压力芯体3依次设置于每个所述容纳腔16内，所述阻尼器2分别设置在每个容纳腔16的底部，用于缓冲导流通道传导的介质压力；所述阻尼器2和压力芯体3分别与所述容纳部12通过激光焊接固定连接，激光焊接保证了连接的强度和可靠性，有利于提高产品的寿命和可靠性。
如图3所示，所述阻尼器2包括端盖21和与端盖21固定连接的导通部22；所述导通部22内设有与所述端盖21平面平行的第三通道221，所述第三通道221为通孔；所述端盖21内设有与所述第三通道221垂直的第四通道211，所述第四通道211与所述第三通道221连通。所述阻尼器2的端盖21径向尺寸大于所述导通部22的径向尺寸，且所述端盖21的周向尺寸与所述容纳腔16的周向尺寸相匹配。所述端盖21周向侧壁与所述容纳腔16的侧壁通过激光焊接固定，且端盖21周向与容纳腔16侧壁密封连接，也就是说，待测介质仅能通过第四通道211进入压力芯体3。待测介质通过“Y”字型的导流通道缓冲后，进入容纳腔16，由于导通部22的径向尺寸小于端盖21的径向尺寸，因此导通部22与容纳腔16之间存在间隙15，待测介质进入该间隙15后，通过阻尼器2的第三通道221两侧的入口进入第三通道221，再转向进入垂直的第四通道211，通过第四通道211进入压力芯体3，待测介质通过阻尼器2的两次转向，可大大减小介质对压力芯体3的冲击，起到缓冲作用，从而避免待测介质的高压对压力芯体3产生破坏，可以有效提高压力传感器的使用寿命。
如图4所示，所述压力芯体3包括壳体、设于所述壳体内部的芯体转接环34、与所述芯体转接环34固定连接的烧结基座32和与所述烧结基座32固定连接的感压膜片33；所述烧结基座32上设有金属引线31；所述压力芯体3的感压膜片33一端朝向所述阻尼器2方向设置。感压膜片33通过激光焊接与所述烧结基座32固定连接，烧结基座32也通过激光焊接与芯体转接环34固定连接。
所述壳体为不锈钢材质，根据需要及成本控制选用不同的不锈钢，比如可以为304不锈钢或者316不锈钢等等。
本发明的工作原理如下：首先将压力接头本体1的连接部11与待测装置连接，开启测量后，待测介质由“Y”型导流通道的第二通道14入口处进入，经过两条呈“V”字型的第一通道13时，第一通道13对待测介质首先进行缓冲，待测介质通过导流通道分别进入到两个容纳腔16与阻尼器的导通部22之间形成的间隙15处，待测介质从第三通道221两侧的入口进入，此时待测介质的流向发生第一次转向，再通过与第三通道221垂直的第四通道211流入压力芯体3，此时待测介质的流向发生第二次转向，两次转向可有效缓冲待测介质对压力芯体3的直接冲击，使压力芯体3的测量更加稳定、可靠，从而提高整个压力传感器的使用寿命。两个压力芯体3在测量时，由于所测压力源是经第一通道13分流后提供的，实际为同一压力源，因此可保证两个压力芯体3测量点的一致性，从而使测量更为精准，当其中一个压力芯体3损坏或者故障时，另一个压力芯体3还可以继续测量工作，保障待测装置的正常运转。
本发明的双余度压力传感器从一个测量点提取压力源，分流后提供给两路互相独立的导流通道进行压力测量，这就要求产品内部的工作介质的导流通道能平稳、顺畅地进行导流，本发明的缓冲结构能有效保证两路导流通道的压力与测量点压力一致，同时通过多次对待测介质进行换向，降低了高压压力对感压膜片33的冲击，提高了压力传感器寿命和可靠性。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种双余度压力传感器缓冲结构，其特征在于：包括压力接头本体、以及设置在所述压力接头本体内部的阻尼器和压力芯体；
所述压力接头本体包括连接部和容纳部；所述容纳部一端与所述连接部固定连接，另一端设有两个内凹的容纳腔；所述两个容纳腔的底部分别连接有一条第一通道，两条第一通道一端分别与所述容纳腔底部连接，另一端则互相连通，形成“V”字形；在两条第一通道的连通端连接有第二通道，所述第二通道一端与所述第一通道的连通端相连，另一端贯通于所述连接部远离所述容纳部一端；所述第一通道和第二通道共同组成“Y”字型的导流通道；
所述阻尼器和压力芯体依次设置于每个所述容纳腔内，所述阻尼器分别设置在每个容纳腔的底部，用于缓冲导流通道传导的介质压力；所述阻尼器和压力芯体分别与所述容纳部固定连接。
2.根据权利要求1所述的双余度压力传感器缓冲结构，其特征在于：所述阻尼器包括端盖和与端盖固定连接的导通部；所述导通部内设有与所述端盖平面平行的第三通道，所述第三通道为通孔；所述端盖内设有与所述第三通道垂直的第四通道，所述第四通道与所述第三通道连通。
3.根据权利要求2所述的双余度压力传感器缓冲结构，其特征在于：所述阻尼器的端盖径向尺寸大于所述导通部的径向尺寸，且所述端盖的周向尺寸与所述容纳腔的周向尺寸相匹配。
4.根据权利要求3所述的双余度压力传感器缓冲结构，其特征在于：所述端盖周向侧壁与所述容纳腔的侧壁固定且密封连接。
5.根据权利要求1所述的双余度压力传感器缓冲结构，其特征在于：所述连接部外周设有螺纹或卡接结构。
6.根据权利要求1所述的双余度压力传感器缓冲结构，其特征在于：所述压力接头本体为不锈钢材质。
7.根据权利要求1所述的双余度压力传感器缓冲结构，其特征在于：所述压力芯体包括壳体、设于所述壳体内部的芯体转接环、与所述芯体转接环固定连接的烧结基座和与所述烧结基座固定连接的感压膜片；所述烧结基座上设有金属引线；所述压力芯体的感压膜片一端朝向所述阻尼器方向设置。
8.根据权利要求7所述的双余度压力传感器缓冲结构，其特征在于：所述壳体为不锈钢材质。
9.根据权利要求1所述的双余度压力传感器缓冲结构，其特征在于：所述第二通道包括入口段和连接段，所述入口段贯通于所述连接部远离所述容纳部一端，所述连接段与所述第一通道连接。
10.根据权利要求1所述的双余度压力传感器缓冲结构，其特征在于：所述阻尼器和压力芯体分别与所述容纳部通过激光焊接连接。
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