CN113865774A - 一种压力传感器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种压力传感器及其制造方法，涉及传感技术领域。本申请所述的压力传感器包括：连接件，所述连接件包括：连接部，所述连接部用于连接待测流体；容纳部，所述容纳部设置在所述连接部的上端，所述容纳部与所述连接部一体加工制造而成；传感器本体，所述传感器本体安装在所述容纳部内，所述待测流体进入所述容纳部内与所述传感器本体接触。本申请通过采用连接部和容纳部一体加工而成的方式，容纳部作为传感器本体的受压腔，可以直接用于放置安装传感器本体，无需焊接连接，与现有的分体式焊接模式相比，能够避免在大的压力作用下出现焊缝爆裂的情况，降低加工难度，提高产品合格率。
Description
技术领域
本申请涉及传感技术领域，特别涉及到一种压力传感器及其制造方法。
背景技术
压力传感器为一种应用广泛的压力检测元件，其中例如一种公知的压阻式传感元件包括一个用来确定压力的传感器芯片，具体可以为一种单晶硅芯片，并通过一种隔膜和一种压力传导介质(例如硅油)把压力传递至传感器芯片上。
如公告号为CN208780386U的中国实用新型专利，公开了一种压力传感器，包括连接件，其用于连接待检测的过程流体，具有连接槽；传感器本体，与连接槽焊接，用于感应待检测的过程流体的压力。这种采用分体焊接模式的压力传感器，在大的压力作用下容易出现焊缝爆裂的情况，加工困难，亟待改进。
发明内容
本申请的目的是提供一种压力传感器及其制造方法，解决现有的分体式焊接模式下生产的压力传感器容易出现焊缝爆裂的问题。
为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种压力传感器，包括：连接件，所述连接件包括：连接部，所述连接部用于连接待测流体；容纳部，所述容纳部设置在所述连接部的上端，所述容纳部与所述连接部一体加工制造而成；传感器本体，所述传感器本体安装在所述容纳部内，所述待测流体进入所述容纳部内与所述传感器本体接触。
在上述技术方案中，本申请实施例通过采用连接部和容纳部一体加工而成的方式，容纳部作为传感器本体的受压腔，可以直接用于放置安装传感器本体，无需焊接连接，与现有的分体式焊接模式相比，能够避免在大的压力作用下出现焊缝爆裂的情况，降低加工难度，提高产品合格率。
进一步地，根据本申请实施例，其中，所述连接部中间设置有流体通道。
进一步地，根据本申请实施例，其中，所述传感器本体包括：焊接台，所述焊接台上方设置有焊接环；压紧环，所述压紧环安装在所述焊接环外侧；芯片烧结座，所述芯片烧结座安装在所述焊接环内侧。。
进一步地，根据本申请实施例，其中，所述焊接台包括：感压面，所述感压面设置在所述焊接台的底部，用于感应流体压力；正压通道，所述正压通道设置在所述焊接台的中心，所述正压通道的两端连接所述感压面和所述芯片烧结座的下端。
进一步地，根据本申请实施例，其中，所述容纳腔的内侧壁设置有安装台一，所述焊接台安装在所述安装台一上。
进一步地，根据本申请实施例，其中，所述芯片烧结座和所述压紧环之间留有空隙，所述空隙形成一环形通道。
进一步地，根据本申请实施例，其中，所述芯片烧结座上端设置有引线转接板，所述引线转接板与所述芯片烧结座之间形成一空心腔体。
进一步地，根据本申请实施例，其中，述容纳腔内侧设置有安装台二，所述引线转接板的外端安装在所述安装台二上，所述引线转接板的上方灌封有大于10mm的灌封胶。
进一步地，根据本申请实施例，其中，所述空心腔体侧边的容纳腔侧壁上设置有通孔，所述通孔内填充有透气防水的高分子材料。
为了实现上述目的，本申请实施例还公开了一种压力传感器的安装方法，包括以下步骤：
组装传感器本体：在焊接台上焊接安装芯片烧结座和压紧环，在芯片烧结座的上端安装引线转接板；
安装传感器本体：将组装好的传感器本体安装在所述容纳腔内；
安装壳体：在所述容纳腔上端焊接安装壳体；
灌封：在所述引线转接板上方灌封至少10mm的灌封胶。
与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：本申请通过采用连接部和容纳部一体加工而成的方式，容纳部作为传感器本体的受压腔，可以直接用于放置安装传感器本体，无需焊接连接，与现有的分体式焊接模式相比，能够避免在大的压力作用下出现焊缝爆裂的情况，降低加工难度，提高产品合格率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。
图1是本申请中一种压力传感器的结构示意图。
图2是图1中连接件的结构示意图。
图3是图1中传感器本体的结构示意图以及传感器本体与连接件的安装结构示意图。
图4是图3中的A处局部放大图。
图5是图1中的B处局部放大图。
附图中
1、连接件 11、连接部 12、容纳部
13、连接螺纹一 14、流体通道 15、安装台一
16、安装台二 17、通孔
2、传感器本体 21、焊接台 211、感压面
212、密封圈 213、正压通道 214、焊接环
22、压紧环 23、芯片烧结座 231、芯片
232、金丝 233、保护盖 234、负压通道
24、引线转接板 25、支撑台 26、空心腔体
27、充油管
3、壳体
4、灌封胶
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，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”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”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。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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。
出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。
【实施例1】
图1为本申请中一种压力传感器的结构示意图，图2为图1中的连接件1的结构示意图。如图1-2所示，所述的压力传感器包括连接件1、传感器本体2以及壳体3。其中，连接件1包括连接部11和容纳部12，连接部11具体设置为T型连接件，下端设置有连接螺纹一13，用于连接待检测的设备或装置，中间设置有流体通道14，用于导入待检测的流体。传感器本体2安装在容纳部12内，待检测的流体通过流体通道14进入容纳部12内，与传感器本体2接触，实现对该流体的压力检测。容纳部12的上端为开口，开口处与壳体3焊接连接。
在上述技术方案中，本申请采用连接部11和容纳部12一体加工而成的方式，容纳部12作为传感器本体2的受压腔，可以直接用于放置安装传感器本体2，无需焊接连接，与现有的分体式焊接模式相比，能够避免在大的压力作用下出现焊缝爆裂的情况，降低加工难度，提高产品合格率。
【实施例2】
进一步地，图3为本申请中传感器本体2的结构示意图以及传感器本体2与连接件1的安装结构示意图。图4为图3中的A处局部放大图。图5是图1中的B处局部放大图。如图3-5所示，在实施例1的基础上，传感器本体2包括焊接台21、压紧环22和芯片烧结座23。其中，焊接台21底部设置有感压面211，该感压面211与上述的流体通道14相对，用于感应待测流体的压力，感压面211具体实施为同心环形波纹。焊接台21的外周安装环，且容纳腔12的下端内侧壁设置有与之对应的安装台一15，通过该安装环使得焊接台21安装在安装台一15上。安装台一15和安装环之间设置有密封圈212。焊接台21的中心设置有正压通道213，该正压通道213为竖直设置，两端连接感压面211及芯片烧结座23的下端，形成压力传感器的正压腔，将感压面211感应的压力传递给芯片烧结座23。
其次，焊接台21的上方设置有焊接环214，芯片烧结座23安装在焊接环214内，且与焊接环214焊接连接，实现正压腔的密封。芯片烧结座23下端安装有绑定板，绑定板上设置有芯片231和金丝232。绑定板与焊接台21之间设置有保护板233，保护板233内设置有孔洞，使正压通道231能够连通至芯片231的下端面，将流体压力传递给芯片231的下端面。在芯片烧结座23内还设置有横向的负压通道234，该负压通道234与芯片231的上端面连通，将参考大气压传递给芯片231的上端面。
芯片烧结座23的上端设置有支撑台25，该支撑台23的上端安装有引线转接板24。对此，容纳腔12的上端内侧壁设置有安装台二16，引线转接板24的外端放置安装在安装台二16上。在引线转接板24的上端灌封有大于10mm的灌封胶4，使得引线转接板24与容纳腔12固定连接。至此，引线转接板24和芯片烧结座23之间形成一空心腔体26，且容纳腔12侧壁的相应位置上设置有通孔17，通孔17内填充有透气防水的高分子材料，使得空心腔体26与大气导通。
进一步地，在芯片烧结座23内还竖直设置有两根充油管27，分别向正压通道213和负压通道234充入导压介质。
此外，压紧环22安装在焊接环214的外侧，压紧环22与焊接台焊接连接，压紧环22的内侧与芯片烧结座23之间预留有空隙，该空隙形成一环形通道，该环形通道分别与空心腔体26和负压通道234连通，形成压力传感器的负压腔。压紧环22的上端外周设置有一圈弹性体，该弹性体与容纳腔12的内侧壁精密贴合，使得传感器本体固定安装在容纳腔12内。
在上述技术方案中，本申请中的传感器本体2为模块化设置，且通过非焊接的方式安装在容纳腔12内，若传感器本体2出现损坏的情况，可以快速将传感器本体2及其中的芯片231取出，直接做更换，原有的连接件1可以继续得到使用，减少成本浪费提高维修效率，进而降低维修成本。
【实施例3】
本申请实施例还公开了一种压力传感器的制造方法，包括以下步骤：
组装传感器本体2：在焊接台21上焊接安装芯片烧结座23和压紧环22，在芯片烧结座23的上端安装引线转接板24；
安装传感器本体2：在连接件1的容纳腔12内放置密封圈212，将组装好的传感器本体2安装在容纳腔12内；
安装壳体：在容纳腔12上端焊接安装壳体3；
灌封：在引线转接板24上方灌封至少10mm的灌封胶。
尽管上面对本申请说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本申请，但是本申请不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本申请精神和范围内，一切利用本申请构思的申请创造均在保护之列。
Claims (10)
1.一种压力传感器，其特征在于，包括：
连接件，所述连接件包括：
连接部，所述连接部用于连接待测流体；
容纳部，所述容纳部设置在所述连接部的上端，所述容纳部与所述连接部一体加工制造而成；
传感器本体，所述传感器本体安装在所述容纳部内，所述待测流体进入所述容纳部内与所述传感器本体接触。
2.根据权利要求1所述的一种压力传感器，其特征在于，所述连接部中间设置有流体通道。
3.根据权利要求1所述的一种压力传感器，其特征在于，所述传感器本体包括：
焊接台，所述焊接台上方设置有焊接环；
压紧环，所述压紧环安装在所述焊接环外侧；
芯片烧结座，所述芯片烧结座安装在所述焊接环内侧。
4.根据权利要求3所述的一种压力传感器，其特征在于，所述焊接台包括：
感压面，所述感压面设置在所述焊接台的底部，用于感应流体压力；
正压通道，所述正压通道设置在所述焊接台的中心，所述正压通道的两端连接所述感压面和所述芯片烧结座的下端。
5.根据权利要求3所述的一种压力传感器，其特征在于，所述容纳腔的内侧壁设置有安装台一，所述焊接台安装在所述安装台一上。
6.根据权利要求3所述的一种压力传感器，其特征在于，所述芯片烧结座和所述压紧环之间留有空隙，所述空隙形成一环形通道。
7.根据权利要求3所述的一种压力传感器，其特征在于，所述芯片烧结座上端设置有引线转接板，所述引线转接板与所述芯片烧结座之间形成一空心腔体。
8.根据权利要求7所述的一种压力传感器，其特征在于，所述容纳腔内侧设置有安装台二，所述引线转接板的外端安装在所述安装台二上，所述引线转接板的上方灌封有大于10mm的灌封胶。
9.根据权利要求7所述的一种压力传感器，其特征在于，所述空心腔体侧边的容纳腔侧壁上设置有通孔，所述通孔内填充有透气防水的高分子材料。
10.一种压力传感器的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
组装传感器本体：在焊接台上焊接安装芯片烧结座和压紧环，在芯片烧结座的上端安装引线转接板；
安装传感器本体：将组装好的传感器本体安装在所述容纳腔内；
安装壳体：在所述容纳腔上端焊接安装壳体；
灌封：在所述引线转接板上方灌封至少10mm的灌封胶。
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