CN117367632A - 一种适用于高寒环境的压力传感器 - Google Patents
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Abstract
一种适用于高寒环境的压力传感器，涉及一种压力传感器，为了解决现有的压力传感器不适用于低温环境，导致压力传感器输出的电信号不准确问题。本发明的第一外壳与第二外壳形成第一密闭结构；第一内壳与第二内壳形成第二密闭结构；第二密闭结构与第一密闭结构形成一个内腔；第一外壳顶部设有流通口，以向内腔中注入防冻液；传感器主体设置在内胆的内部；内胆扣在第二密闭结构内；两组密封板均之间连接有多个第一弹簧；弧形连接板固定在第一密闭结构上；连接柱的中心孔用于使被测物与传感器主体接触；连接柱的顶端通过两组密封板固定连接在弧形连接板的内壁上；第三外壳嵌套在弧形连接板外部。有益效果为证传感器在低温环境下正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种压力传感器。
背景技术
压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最常用的传感器之一，被广泛应用于各种工业自控环境；然而，对于压力传感器来说，在低温环境下，其电阻率、压阻系数、泊松比及弹性模量等因素都会受低温环境影响而发生变化，导致压力传感器电信号不能正确输出，直接影响压力传感器的耐用性及测量数据的准确性，给状态监测与监测状态判断带来困难。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的压力传感器不适用于低温环境，导致压力传感器输出的电信号不准确问题，提出了一种适用于高寒环境的压力传感器。
本发明所述的一种适用于高寒环境的压力传感器，该传感器包括传感器主体和防冻结构；
所述防冻结构包括第一外壳、第二外壳、第一连接板、第一内壳、第二内壳、弧形连接板、连接柱、第三外壳、两组密封板、第一弹簧和内胆；
所述第一外壳与第二外壳相对设置形成第一密闭结构；
所述第一内壳与第二内壳相对设置形成第二密闭结构；第二密闭结构位于第一密闭结构内部，并且第二密闭结构与第一密闭结构形成一个内腔；
所述第一外壳顶部设有流通口，通过流通口向内腔中注入防冻液；
所述传感器主体设置在内胆的内部；内胆扣在第一内壳与第二内壳之间；两组密封板均为环形结构，并且两组密封板之间连接有多个第一弹簧；
所述弧形连接板的顶端固定在第一密闭结构的底端；连接柱的轴心处设有中心孔，中心孔用于使被测物与传感器主体接触；连接柱的顶端通过两组密封板固定连接在弧形连接板的内壁上；
所述第三外壳嵌套在弧形连接板外部。
进一步的，所述传感器主体包括基座、定位件、压力敏感芯体、电路接线板、数据处理模块、连接导线、数据处理板、第一安装体、隔温板、第二安装体、隔温组件和第三安装体；
所述基座上设置有螺纹，基座与被测物相连接以固定压力传感器，基座上设置有细孔，被测物通过细孔进入数据处理模块；
所述第一安装体、第二安装体与第三安装体通过螺纹由上至下依次安装在一起，并且第三安装体的底端固定在基座上；
所述压力敏感芯体设置在第三安装体内部，
所述定位件设置在压力敏感芯体与基座之间；
所述电路接线板设置在压力敏感芯体上部；数据处理模块设置在电路接线板与压力敏感芯体之间；电路接线板通过连接导线由第一安装体上部引出到传感器主体外部；
所述隔温板设置在第一安装体与第二安装体之间；
所述隔温组件嵌套在第一安装体、第二安装体以及第三安装体外部；隔温组件内部设有容置腔。
进一步的，所述压力敏感芯体包括弹性体、应变片、贴片防护胶、第一灌封胶、双面密封胶、密封盖和第二灌封胶；
所述弹性体为圆柱形，在圆柱形的侧壁上开有两个相对的应变孔；
所述应变片通过贴片防护胶设置在应变孔的底部；
所述防护胶外侧的应变孔通过第一灌封胶进行密封；
所述密封盖通过第二灌封胶覆盖在第一灌封胶外侧，并且密封盖通过双面密封胶固定在弹性体的侧壁上。
进一步的，所述容置腔内气压的压强为1Pa以下。
进一步的，基座采用不锈钢制成。
进一步的，所述隔温组件采用聚酰亚胺制成。
进一步的，所述防冻结构还包括两个连接块；
所述两个连接块分别固定在第一外壳的侧壁上以及第二外壳侧壁上；通过两个连接块对第一外壳以及第二外壳进行锁紧。
进一步的，所述内胆内部设有第一支撑柱、第二弹簧、第二支撑柱和弧形夹持板；
所述第一支撑柱的一端固定在内胆的内壁上；
所述第二支撑柱的一端固定弧形夹持板的外壁上；并且第二支撑柱的另一端插入至第一支撑柱的另一端内部；
所述第二弹簧设置在第一支撑柱与第二支撑柱之间；
所述弧形夹持板的内壁用于夹持传感器主体。
进一步的，所述防冻结构还包括弧形挡板；
所述弧形挡板设置在连接柱的四周。
本发明的有益效果为：通过增加防冻结构使得该传感器适用于低温环境；同时，利用防冻结构与压力敏感芯体的密封结构相结合，保证该传感器在低温环境下正常工作，确保信号传输的准确性，为设备状态监测与判断提供保障；并且内胆的内部设计，使该防冻结构对不同型号大小的压力传感器主体都可以使用，提高了装置的适用性。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的一种适用于高寒环境的压力传感器的整体结构示意图；
图2为具体实施方式一中一种适用于高寒环境的压力传感器去掉第二外壳以及第二内壳的结构示意图；
图3为具体实施方式一中一种适用于高寒环境的压力传感器第二外壳以及第二内壳的结构示意图；
图4为具体实施方式一中一种适用于高寒环境的压力传感器的内部结构示意图；
图5为图4的局部放大示意图；
图6为具体实施方式一中内胆内部结构的剖视图；
图7为具体实施方式一中传感器主体的结构示意图；
图8为具体实施方式一中压力敏感芯体的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式所述的一种适用于高寒环境的压力传感器，该传感器包括传感器主体19和防冻结构；
所述防冻结构包括第一外壳1、第二外壳3、第一连接板4、第一内壳5、第二内壳6、弧形连接板7、连接柱8、第三外壳9、两组密封板11、第一弹簧12和内胆13；
所述第一外壳1与第二外壳3相对设置形成第一密闭结构；
所述第一内壳5与第二内壳6相对设置形成第二密闭结构；第二密闭结构位于第一密闭结构内部，并且第二密闭结构与第一密闭结构形成一个内腔；
所述第一外壳1顶部设有流通口，通过流通口向内腔中注入防冻液；防冻液其防冻保温的作用；
所述传感器主体19设置在内胆13的内部；内胆13扣在第一内壳5与第二内壳6之间；两组密封板11均为环形结构，并且两组密封板11之间连接有多个第一弹簧12；
所述弧形连接板7的顶端固定在第一密闭结构的底端；连接柱8的轴心处设有中心孔，中心孔用于使被测物与传感器主体19接触；连接柱8的顶端通过两组密封板11固定连接在弧形连接板7的内壁上；
所述第三外壳9嵌套在弧形连接板7外部；第三外壳9具有保护作用。
在本实施方式中，连接柱8具有支撑作用；在进行弧形连接板7与连接柱8连接时，连接柱8的内部放有两组密封板11且两组密封板11之间安装有多组第一弹簧12，当连接柱8在进行对弧形连接板7连接时，弧形连接板7与连接柱8之间会挤压两组密封板11从而使第一弹簧12有一个反弹的力，使两组密封板11与弧形连接板7和连接柱8紧密抵触，从而提高密封性，避免防冻液由内腔流出或液体进入内腔。
优选实施例中，所述传感器主体19包括基座19-1、定位件19-2、压力敏感芯体19-3、电路接线板19-4、数据处理模块19-5、连接导线19-6、数据处理板19-7、第一安装体19-8、隔温板19-9、第二安装体19-10、隔温组件19-11和第三安装体19-13；
所述基座19-1上设置有螺纹，基座与被测物相连接以固定压力传感器，基座上设置有细孔，被测物通过细孔进入数据处理模块19-5；
所述第一安装体19-8、第二安装体19-10与第三安装体19-13通过螺纹由上至下依次安装在一起，并且第三安装体19-13的底端固定在基座19-1上；每个相邻安装体之间通过涂抹低温胶体加强密封性能和低温防护性能；
所述压力敏感芯体19-3设置在第三安装体19-13内部，
所述定位件19-2设置在压力敏感芯体19-3与基座19-1之间；
所述电路接线板19-4设置在压力敏感芯体19-3上部；数据处理模块19-5设置在电路接线板19-4与压力敏感芯体19-3之间；电路接线板19-4通过连接导线19-6由第一安装体19-8上部引出到传感器主体19外部；
所述隔温板19-9设置在第一安装体19-8与第二安装体19-10之间；隔温板19-9用于增加隔温效果；
所述隔温组件19-11嵌套在第一安装体19-8、第二安装体19-10以及第三安装体19-13外部；隔温组件19-11内部设有容置腔19-12。
优选实施例中，所述压力敏感芯体19-3包括弹性体19-3-1、应变片19-3-2、贴片防护胶19-3-3、第一灌封胶19-3-4、双面密封胶19-3-5、密封盖19-3-6和第二灌封胶19-3-7；
所述弹性体19-3-1为圆柱形，在圆柱形的侧壁上开有两个相对的应变孔；
所述应变片19-3-2通过贴片防护胶19-3-3设置在应变孔的底部；
所述防护胶19-3-3外侧的应变孔通过第一灌封胶19-3-4进行密封；
所述密封盖19-3-6通过第二灌封胶19-3-7覆盖在第一灌封胶19-3-4外侧，并且密封盖19-3-6通过双面密封胶19-3-5固定在弹性体19-3-1的侧壁上。
在本实施方式中，密封盖19-3-6用于将所述的应变孔的开口进行密封；通过在应变孔的开口处设置密封盖19-3-6，密封盖19-3-6对应变孔的开口进行密封，从而与第一灌封胶19-3-4配合形成多层密封防护结构，从而增强密封的可靠性。
优选实施例中，所述容置腔19-12内气压的压强为1Pa以下。
在本实施方式中，容置腔19-12内气压的压强为1Pa以下能够有效的减缓低温从隔温组件19-11到数据处理板19-7的传递。
优选实施例中，基座19-1采用不锈钢制成。
优选实施例中，所述隔温组件19-11采用聚酰亚胺制成。
在本实施发送中，聚酰亚胺的热膨胀系数和不锈钢的热膨胀系数差值较小，聚酰亚胺和不锈钢在温度变化下的热应力较小，具有更好的长期稳定性。
优选实施例中，所述防冻结构还包括两个连接块2；
所述两个连接块2分别固定在第一外壳1的侧壁上以及第二外壳3侧壁上；通过两个连接块2对第一外壳1以及第二外壳3进行锁紧。
优选实施例中，所述内胆13内部设有第一支撑柱14、第二弹簧15、第二支撑柱16和弧形夹持板17；
所述第一支撑柱14的一端固定在内胆13的内壁上；
所述第二支撑柱16的一端固定弧形夹持板17的外壁上；并且第二支撑柱16的另一端插入至第一支撑柱14的另一端内部；
所述第二弹簧15设置在第一支撑柱14与第二支撑柱16之间；
所述弧形夹持板17的内壁用于夹持传感器主体19。
在本实施方式中，通过第一支撑柱14与第二支撑柱16以及第二弹簧15的配合使用，使该防冻结构对不同型号大小的压力传感器主体都可以使用，提高了装置的适用性
优选实施例中，所述防冻结构还包括弧形挡板10；
所述弧形挡板10设置在连接柱8的四周。
在本实施方式中，弧形挡板10具有保护作用，防止连接柱8损坏。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种适用于高寒环境的压力传感器，其特征在于，该传感器包括传感器主体(19)和防冻结构；
所述防冻结构包括第一外壳(1)、第二外壳(3)、第一连接板(4)、第一内壳(5)、第二内壳(6)、弧形连接板(7)、连接柱(8)、第三外壳(9)、两组密封板(11)、第一弹簧(12)和内胆(13)；
所述第一外壳(1)与第二外壳(3)相对设置形成第一密闭结构；
所述第一内壳(5)与第二内壳(6)相对设置形成第二密闭结构；第二密闭结构位于第一密闭结构内部，并且第二密闭结构与第一密闭结构形成一个内腔；
所述第一外壳(1)顶部设有流通口，通过流通口向内腔中注入防冻液；
所述传感器主体(19)设置在内胆(13)的内部；内胆(13)扣在第一内壳(5)与第二内壳(6)之间；两组密封板(11)均为环形结构，并且两组密封板(11)之间连接有多个第一弹簧(12)；
所述弧形连接板(7)的顶端固定在第一密闭结构的底端；连接柱(8)的轴心处设有中心孔，中心孔用于使被测物与传感器主体(19)接触；连接柱(8)的顶端通过两组密封板(11)固定连接在弧形连接板(7)的内壁上；
所述第三外壳(9)嵌套在弧形连接板(7)外部。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高寒环境的压力传感器，其特征在于，所述传感器主体(19)包括基座(19-1)、定位件(19-2)、压力敏感芯体(19-3)、电路接线板(19-4)、数据处理模块(19-5)、连接导线(19-6)、数据处理板(19-7)、第一安装体(19-8)、隔温板(19-9)、第二安装体(19-10)、隔温组件(19-11)和第三安装体(19-13)；
所述基座(19-1)上设置有螺纹，基座与被测物相连接以固定压力传感器，基座上设置有细孔，被测物通过细孔进入数据处理模块(19-5)；
所述第一安装体(19-8)、第二安装体(19-10)与第三安装体(19-13)通过螺纹由上至下依次安装在一起，并且第三安装体(19-13)的底端固定在基座(19-1)上；
所述压力敏感芯体(19-3)设置在第三安装体(19-13)内部，
所述定位件(19-2)设置在压力敏感芯体(19-3)与基座(19-1)之间；
所述电路接线板(19-4)设置在压力敏感芯体(19-3)上部；数据处理模块(19-5)设置在电路接线板(19-4)与压力敏感芯体(19-3)之间；电路接线板(19-4)通过连接导线(19-6)由第一安装体(19-8)上部引出到传感器主体(19)外部；
所述隔温板(19-9)设置在第一安装体(19-8)与第二安装体(19-10)之间；
所述隔温组件(19-11)嵌套在第一安装体(19-8)、第二安装体(19-10)以及第三安装体(19-13)外部；隔温组件(19-11)内部设有容置腔(19-12)。
3.根据权利要求2所述的一种适用于高寒环境的压力传感器，其特征在于，所述压力敏感芯体(19-3)包括弹性体(19-3-1)、应变片(19-3-2)、贴片防护胶(19-3-3)、第一灌封胶(19-3-4)、双面密封胶(19-3-5)、密封盖(19-3-6)和第二灌封胶(19-3-7)；
所述弹性体(19-3-1)为圆柱形，在圆柱形的侧壁上开有两个相对的应变孔；
所述应变片(19-3-2)通过贴片防护胶(19-3-3)设置在应变孔的底部；
所述防护胶(19-3-3)外侧的应变孔通过第一灌封胶(19-3-4)进行密封；
所述密封盖(19-3-6)通过第二灌封胶(19-3-7)覆盖在第一灌封胶(19-3-4)外侧，并且密封盖(19-3-6)通过双面密封胶(19-3-5)固定在弹性体(19-3-1)的侧壁上。
4.根据权利要求2所述的一种适用于高寒环境的压力传感器，其特征在于，所述容置腔(19-12)内气压的压强为1Pa以下。
5.根据权利要求2所述的一种适用于高寒环境的压力传感器，其特征在于，基座(19-1)采用不锈钢制成。
6.根据权利要求2所述的一种适用于高寒环境的压力传感器，其特征在于，所述隔温组件(19-11)采用聚酰亚胺制成。
7.根据权利要求1所述的一种适用于高寒环境的压力传感器，其特征在于，所述防冻结构还包括两个连接块(2)；
所述两个连接块(2)分别固定在第一外壳(1)的侧壁上以及第二外壳(3)侧壁上；通过两个连接块(2)对第一外壳(1)以及第二外壳(3)进行锁紧。
8.根据权利要求1所述的一种适用于高寒环境的压力传感器，其特征在于，所述内胆(13)内部设有第一支撑柱(14)、第二弹簧(15)、第二支撑柱(16)和弧形夹持板(17)；
所述第一支撑柱(14)的一端固定在内胆(13)的内壁上；
所述第二支撑柱(16)的一端固定弧形夹持板(17)的外壁上；并且第二支撑柱(16)的另一端插入至第一支撑柱(14)的另一端内部；
所述第二弹簧(15)设置在第一支撑柱(14)与第二支撑柱(16)之间；
所述弧形夹持板(17)的内壁用于夹持传感器主体(19)。
9.根据权利要求1所述的一种适用于高寒环境的压力传感器，其特征在于，所述防冻结构还包括弧形挡板(10)；
所述弧形挡板(10)设置在连接柱(8)的四周。
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- 2023-09-19 CN CN202311210037.2A patent/CN117367632A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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