CN117804540A - 一种温压传感器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及流动介质的压力和温度检测的技术领域，尤其涉及一种温压传感器，其包括外壳，外壳内设有安装室和将安装室与外部连通的测量通道；安装在底座的感应模块，感应模块朝向测量通道的一侧设有压力检测部和连接线路；安装于测量通道且与连接线路电气连接的温度测量元件，温度测量元件上设有供介质的压力作用至压力检测部的进压孔；以及，安装于感应模块和安装室底部内壁之间的密封圈，密封圈位于温度测量元件以及压力检测部的外侧；其中，感应模块上层的电路通过一导电结构与所述连接线路电气连接，导电结构位于密封圈的外侧。本申请具有产品轻量化、介质泄露风险小、产品成本较低的优点。

Description

一种温压传感器

技术领域

本申请涉及流动介质的压力和温度检测的技术领域，尤其是涉及一种温压传感器。

背景技术

温压传感器用于检测管道内流动介质的温度和压力，其能在测量介质温度的同时，对介质的压力进行测量。

相关技术中有一种温压传感器，其包括壳体及在壳体内依次安装的压力检测板和陶瓷板；陶瓷板更靠近壳体的温度传感器安装腔，温度传感器与陶瓷板连接并位于温度传感器安装腔内；在陶瓷板上还开设有通气孔，介质的压力可以通过通气孔传递到压力检测板；为了防止介质外泄而损坏传感器内的电路，在压力检测板和陶瓷板之间以及陶瓷板与外壳之间均设置了密封圈。然而这种产品由于内部压力检测板、陶瓷板、两个橡胶圈等多层结构，使得产品的整体高度较高，难以适应一些安装高度较低的场景。

相关技术中还有一种温压传感器，其包括具有温度传感器安装腔的壳体和安装于壳体的感应模块，感应模块包括含有电路层的陶瓷底座和含有电路层的陶瓷膜片，陶瓷底座和陶瓷膜片键合在一起并通过绝缘材料分隔；陶瓷膜片朝向温度传感器安装腔并且其朝向温度传感器安装腔的一侧设有压力芯片，而感温元件与感应模块连接使用的是弹片，弹片通过陶瓷膜片上预留的开孔与键合层抵接以实现感温元件与陶瓷底座之间的电气连接；另外，陶瓷膜片朝向温度传感器安装腔的一侧与壳体之间设有密封用的密封圈。但是这种产品因为是在陶瓷膜片上开孔，而键合层与陶瓷膜片是粘结在一起，二者本质上不是一体，所以介质经过开孔从陶瓷膜片和键合层之间泄漏的风险较大。

发明内容

为了改善场景适应性较低以及介质泄露风险较大的问题，本申请提供一种温压传感器。

本申请提供的一种温压传感器采用如下的技术方案：

一种温压传感器，包括：外壳，所述外壳内设有安装室和将所述安装室与外部连通的测量通道，所述安装室内设置有底座；安装在所述底座的感应模块，所述感应模块朝向所述测量通道的一侧设有压力检测部和连接线路；安装于所述测量通道且与所述连接线路电气连接的温度测量元件，所述温度测量元件上设有供介质的压力作用至所述压力检测部的进压孔；以及，安装于所述感应模块和所述安装室底部内壁之间的密封圈，所述密封圈位于所述温度测量元件以及所述压力检测部的外侧；其中，所述感应模块上层的电路通过一导电元件与所述连接线路电气连接，所述导电元件位于所述密封圈的外侧。

通过采用上述技术方案，相较于传统的采用两个密封圈的多层结构来说，本申请只采用一个密封圈密封，减小了产品整体的高度，提高了产品的场景适应性；并且，减少一个密封圈实际就是减少了一个需要密封的地方，从而也减小了泄漏风险。相对于传统的在陶瓷膜片上开孔的方案来说，本申请不会有陶瓷膜片和键合层之间泄漏介质的问题，损坏风险更小。

在一个具体的可实施方案中，所述温度测量元件顶部设有第一弹片，所述连接线路上设有第一触点；所述第一弹片的一端与所述温度测量元件电气连接，所述第一弹片的另一端与所述第一触点抵触连接。

通过采用上述技术方案，采用弹片设计可以使感应模块快速的与温度测量元件形成电连接，安装方便。

在一个具体的可实施方案中，所述导电元件为位于所述感应模块侧缘的第二弹片，所述连接线路上还设有与所述第一触点连通的第二触点，所述第二触点位于所述密封圈的外侧；所述第二弹片的一端与所述第二触点电气连接，另一端与所述感应模块上层的电路电气连接。

通过采用上述技术方案，通过第二弹片能够快速形成有效电路，将温度测量元件测量得到的温度信号传递到感应模块上。

在一个具体的可实施方案中，所述感应模块的侧缘上设有供所述第二弹片卡入的让位缺口。

通过采用上述技术方案，有助于进一步减小产品体积，使产品更加轻量化。

在一个具体的可实施方案中，所述温度测量元件包括安装于所述测量通道的保护套和安装于所述保护套的温度传感器，所述保护套的上端设有上安装腔，所述保护套的下端设置有温度传感器安装腔，所述温度传感器位于所述温度传感器安装腔内且其引线伸入到所述上安装腔内，所述进压孔设在所述保护套上；且所述第一弹片上设有供所述温度传感器的引线与之焊接的第一焊点。

通过采用上述技术方案，便于实现第一弹片与温度传感器的电连接，且由于第一弹片安装于上安装腔，能够使第一弹片相对于保护套的位置固定，不易产生第一弹片与温度传感器引线脱离的问题。

在一个具体的可实施方案中，所述保护套的外壁设有筋条，所述保护套通过所述筋条与所述测量通道的内壁过盈配合。

通过采用上述技术方案，通过筋条可以实现保护套与外壳测量通道的过盈配合，使得保护套不会相对于外壳晃动。

在一个具体的可实施方案中，所述保护套的外壁设有卡块，所述测量通道的内壁设有供所述卡块卡入的卡槽。

通过采用上述技术方案，卡块与卡槽相匹配，能够使保护套与外壳的相对位置固定，便于温度测量元件与感应模块的连接。

在一个具体的可实施方案中，所述安装室内还设置有底座，所述底座顶部设有容置槽，所述感应模块安装于所述容置槽；所述底座的底部设有与所述容置槽连通的密封圈安装孔，所述密封圈安装孔的内侧壁、所述安装室底部的内壁及所述感应模块的底壁之间共同形成了容纳所述密封圈的密封圈槽，所述密封圈位于所述密封圈槽内。

通过采用上述技术方案，提供了一个用于安装密封圈的空间，同时由于底座的限位作用，密封圈的位置能被限制在某一位置，避免位置偏移。

在一个具体的可实施方案中，所述底座的底部设有凸台，所述安装室底部的内壁上设有供所述凸台插入的插孔。

通过采用上述技术方案，凸台与插孔相匹配，能够使底座与保护套的相对位置固定。

在一个具体的可实施方案中，所述外壳顶部设有伸入所述安装室并与所述感应模块电气连接的电气接插件，所述电气接插件伸入所述安装室的一端设有插块，所述底座上设有供所述插块插入的插槽。

通过采用上述技术方案，插块与插槽相匹配，使电气接插件与底座的相对位置固定，便于电气接插件与感应模块的连接，也可以使外壳与电气接插件互相定位在某一角度，满足用户对外壳与电气接插件不同角度位置的要求。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请外壳内部只采用一个密封圈密封，减小了产品整体的高度，使产品轻量化，有助于提高产品的场景适应性；同时也相当于减少了一个需要密封的地方，从而也减小了泄漏风险。

2.相对于在陶瓷膜片上开孔来说，本申请也不会有陶瓷膜片和键合层之间泄漏介质的问题。

附图说明

图1是相关技术中感应模块的结构示意图。

图2是本申请实施例的温压传感器的立体图。

图3是本申请实施例的温压传感器的剖视图。

图4是本申请实施例的温压传感器在一视角下的剖视图。

图5是本申请实施例的温压传感器在另一视角下的剖视图。

图6是本申请实施例的用于体现密封圈与第一触点以及第一弹片之间位置关系的结构示意图。

图7是本申请实施例的用于体现保护套与外壳之间的连接关系的结构示意图。

附图标记说明：1、外壳；11、安装室；12、测量通道；13、卡槽；14、插孔；2、电气接插件；21、第三弹片；22、端子；23、插块；3、温度测量元件；31、保护套；311、第一弹片；312、上安装腔；313、温度传感器安装腔；314、第一焊点；316、进压孔；317、筋条；318、卡块；32、温度传感器；4、底座；41、容置槽；42、密封圈安装孔；43、凸台；44、插槽；45、让位槽；5、感应模块；51、压力检测部；52、连接线路；521、第一触点；522、第二触点；53、第二弹片；54、让位缺口；6、密封圈槽；61、密封圈；7、陶瓷膜片；71、焊盘；8、陶瓷底座；81、过孔；82、金属覆盖层；9、绝缘材料。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1，感应模块包括自下而上依次设置的含有电路层的陶瓷膜片7和含有电路层的陶瓷底座8，陶瓷底座8和陶瓷膜片7之间通过绝缘材料9键合，在陶瓷底座8上还开设有若干过孔81，过孔81的内壁有金属覆盖层82，陶瓷膜片7的位于过孔81下方的位置设置有焊盘71，通过在过孔81内注入导电银胶、锡膏、热熔锡球等导电材料可实现金属覆盖层82和焊盘71导电连接，从而实现陶瓷底座8的电路层和陶瓷膜片7的电路层的接通。

本申请实施例公开一种温压传感器。参照图2，温压传感器包括外壳1、位于外壳1顶部的电气接插件2以及位于外壳1底部的温度测量元件3。

参照图3和图4，外壳1上端设有安装室11，外壳1下端设有将安装室11与外部连通的测量通道12，且温度测量元件3安装于该测量通道12。温压传感器还包括底座4和感应模块5，底座4位于安装室11内，底座4的顶部设有容置槽41，感应模块5放置在该容置槽41内。在底座4的底部还设有与容置槽41连通的密封圈安装孔42，密封圈安装孔42的内侧壁、安装室11底部的内壁以及感应模块5的底壁之间共同形成了密封圈槽6，密封圈槽6内设置有密封圈61，密封圈61位于温度测量元件3的外侧。

参照图5和图6，感应模块5朝向温度测量元件3的一侧设有压力检测部51和两个连接线路52，压力检测部51位于密封圈61内侧。温度测量元件3顶部设有两个第一弹片311，两个连接线路52上均设有第一触点521，两个第一触点521位于密封圈61的内侧，且第一弹片311与连接线路52上的第一触点521一一对应；第一弹片311的一端与温度测量元件3电气连接，第一弹片311的另一端与对应连接线路52上的第一触点521抵触连接。每一连接线路52上均设有与其第一触点521连通的第二触点522，第二触点522均位于密封圈61的外侧，并且每一个第二触点522均通过一导电元件与感应模块5上层的电路电气连接，从而实现了温度测量元件3与感应模块5上层的电路的接通，能够将温度测量元件3检测的温度信号传递至感应模块5。具体的，导电元件采用位于感应模块5侧缘的第二弹片53，第二弹片53的一端与对应的第二触点522电气连接，另一端与感应模块5上层的电路电气连接。

参照图3，外壳1顶部的电气接插件2的下端伸入安装室11，感应模块5和电气接插件2之间设有第三弹片21，感应模块5上层的电路与电气接插件2之间通过该第三弹片21接触连通。第三弹片21的一端焊接在电气接插件2的下端并与电气接插件2的端子22接通，第三弹片21的另一端与感应模块5上层电路的输入输出端子22抵触连接。

参照图5和图7，温度测量元件3包括安装于测量通道12的保护套31和安装于保护套31的温度传感器32，本实施例中的温度传感器32采用热敏电阻，其具有两根引线。在保护套31的上端设有上安装腔312，在保护套31的下端设置有温度传感器安装腔313，温度传感器32位于温度传感器安装腔313内且其两根引线均穿过保护套31上的预留孔伸入到上安装腔312内。两个第一弹片311均安装于保护套31上端的上安装腔312且第一弹片311上的预留孔与温度传感器32的引线一一对应，每一个第一弹片311上均设有供温度传感器32上对应的引线与之焊接的第一焊点314。

在组装本申请时，先将第一弹片311与保护套31的上安装腔312进行连接，并将温度传感器32与第一弹片311进行焊接以形成一个组件即温度测量元件3，再将温度测量元件3安装至测量通道12，然后将底座4放置在安装室11内并在底座4内侧放置密封圈61，再将感应模块5放置在底座4顶部的容置槽41中，最后将焊好第三弹片21的电气接插件2的下端卡入安装室11即可。其中，电气接插件2和安装室11之间是铆合结构，在铆合之前，安装室11是直孔，铆合之后，安装室11顶部开口的口径尺寸小于其内部的口径尺寸，使得电气接插件2会被外壳1所限制住。连接线路52采用厚膜工艺制成，厚度小于或等于5微米，其厚度可以忽略不计，由于密封圈61的形变，所以密封圈61与连接线路52的接合处是处于密封状态，不会导致介质的泄露。

相较于传统的由两个橡胶圈等多层结构构成的产品来说，本申请便于做到产品整体高度更小，提高了场景适应性；此外，由于减少了一个橡胶圈即减少了一个需要密封的地方，所以也减小了潜在的介质泄露风险。而相较于传统的在陶瓷膜片7上开孔的产品来说，本申请不会有介质从陶瓷膜片和键合层之间泄漏的问题。

参照图5和图7，保护套31的外侧设有进压孔316，进压孔316从保护套31的底部一直延伸到顶部，用于供介质的压力作用到感应模块5的压力检测部51。保护套31的外壁上还设有筋条317，保护套31通过筋条317与测量通道12的内壁过盈配合，使得保护套31在安装好后不会相对于外壳1晃动。保护套31的外壁还设有卡块318，测量通道12的内壁上设有供卡块318卡入的卡槽13，安装时卡块318与卡槽13配合，能够使保护套31与外壳1的相对位置固定，从而使得第一弹片311的位置不会偏移。

底座4的底部设有凸台43，安装室11底部的内壁上设有供凸台43插入的插孔14；安装底座4时使凸台43与插孔14相匹配，即可使底座4与保护套31的相对位置固定。在电气接插件2伸入安装室11的一端设有插块23，底座4上设有供插块23插入的插槽44；安装电气接插件2时使插块23与插槽44相匹配，即可使电气接插件2与底座4的相对位置固定，从而使得电气接插件2能精准的与感应模块5对接，保证了安装效率。

参照图4，感应模块5的侧缘上设有供第二弹片53卡入的让位缺口54，在底座4上对应第二弹片53处还设有供第二弹片53的端部进入的让位槽45。在感应模块5安装入底座4后，第二弹片53下端部是位于让位槽45内，在一定程度上进一步的缩小了本申请的高度，有助于提高产品的场景适应性。

应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种温压传感器，其特征在于，包括：

外壳(1)，所述外壳(1)内设有安装室(11)和将所述安装室(11)与外部连通的测量通道(12)，所述安装室(11)内设置有底座(4)；

安装在所述底座(4)安装室(11)的感应模块(5)，所述感应模块(5)朝向所述测量通道(12)的一侧设有压力检测部(51)和连接线路(52)；

安装于所述测量通道(12)且与所述连接线路(52)电气连接的温度测量元件(3)，所述温度测量元件(3)上设有供介质的压力作用至所述压力检测部(51)的进压孔(316)；以及，安装于所述感应模块(5)和所述安装室(11)底部内壁之间的密封圈(61)，所述密封圈(61)位于所述温度测量元件(3)以及所述压力检测部(51)的外侧；

其中，所述感应模块(5)上层的电路通过一导电元件与所述连接线路(52)电气连接，所述导电元件位于所述密封圈(61)的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种温压传感器，其特征在于，所述温度测量元件(3)顶部设有第一弹片(311)，所述连接线路(52)上设有第一触点(521)；所述第一弹片(311)的一端与所述温度测量元件(3)电气连接，所述第一弹片(311)的另一端与所述第一触点(521)抵触连接。

3.根据权利要求2所述的一种温压传感器，其特征在于，所述导电元件为位于所述感应模块(5)侧缘的第二弹片(53)，所述连接线路(52)上还设有与所述第一触点(521)连通的第二触点(522)，所述第二触点(522)位于所述密封圈(61)的外侧；所述第二弹片(53)的一端与所述第二触点(522)电气连接，另一端与所述感应模块(5)上层的电路电气连接。

4.根据权利要求2所述的一种温压传感器，其特征在于，所述温度测量元件(3)包括安装于所述测量通道(12)的保护套(31)和安装于所述保护套(31)的温度传感器(32)，所述保护套(31)的上端设有上安装腔(312)，所述保护套(31)的下端设置有温度传感器安装腔(313)，所述温度传感器(32)位于所述温度传感器安装腔(313)内且其引线伸入到所述上安装腔(312)内，所述进压孔(316)设在所述保护套(31)上；所述第一弹片(311)安装于所述上安装腔(312)，且所述第一弹片(311)上设有供所述温度传感器(32)的引线与之焊接的第一焊点(314)。

5.根据权利要求4所述的一种温压传感器，其特征在于，所述保护套(31)的外壁设有卡块(318)，所述测量通道(12)的内壁设有供所述卡块(318)卡入的卡槽(13)。

6.根据权利要求1所述的一种温压传感器，其特征在于，所述底座(4)顶部设有容置槽(41)，所述感应模块(5)安装于所述容置槽(41)；所述底座(4)的底部设有与所述容置槽(41)连通的密封圈安装孔(42)，所述密封圈安装孔(42)的内侧壁、所述安装室(11)底部的内壁及所述感应模块(5)的底壁之间共同形成了容纳所述密封圈(61)的密封圈槽(6)，所述密封圈(61)位于所述密封圈槽(6)内。

7.根据权利要求6所述的一种温压传感器，其特征在于，所述底座(4)的底部设有凸台(43)，所述安装室(11)底部的内壁上设有供所述凸台(43)插入的插孔(14)。

8.根据权利要求7所述的一种温压传感器，其特征在于，所述外壳(1)顶部设有伸入所述安装室(11)并与所述感应模块(5)电气连接的电气接插件(2)，所述电气接插件(2)伸入所述安装室(11)的一端设有插块(23)，所述底座(4)上设有供所述插块(23)插入的插槽(44)。