CN202255746U - 压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种压力传感器，包括外壳及由下至上依次设置于外壳内的密封圈和压力芯体，外壳的顶盖和侧壁之间为不可拆连接，且外壳的顶盖下端面抵靠在压力芯体的上端。为便于定位，可以在外壳的侧壁上设置限位台阶，将顶盖抵靠在限位台阶上。此外，外壳还可以设计成外壳本体和底部进气块结合的形式，将密封圈和压力芯体从下至上依次压装在进气块内，外壳本体和进气块通过螺纹配合进行连接。顶盖和侧壁之间采用不可拆连接，使得装配简单且强度安全可靠，而且在装配过程中比较清洁，不容易产生铜屑等对产品造成潜在隐患。

Description

压力传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，具体涉及一种压力传感器。

背景技术

压力传感器可用于检测液体或气体的压力，它广泛应用于各种工业控制中。公知的压力传感器结构包括外壳10、密封圈20、压力芯体30、垫圈40、卡簧50和卡簧槽60，如图1和图2所示，其中，图1是现有技术中压力传感器的结构示意图，图2是图1所示压力传感器内卡簧槽的结构示意图。装配时依次将密封圈20、压力芯体30、垫圈40压装在外壳10内，然后将卡簧50压装进卡簧槽60，由卡簧50进行定位。被测压力介质由外壳10的进气口流入，作用在压力芯体30上，使压力芯体30上的压力感应部位产生变形，从而刻蚀在压力芯体30上的电桥产生响应的电信号，再由放大电路进行处理将其转换为标准的电信号。

然而，受自身结构的限制，该压力传感器由卡簧50进行定位存在以下不足：一、卡簧50装配工序比较复杂，需用专用工具将其压装进卡簧槽60，且压装时既要防止压装力过大损坏压力芯体30，又要保证卡簧50压装到位。如果卡簧50压装不到位，极有可能使传感器密封性能不好而造成内部介质泄露、产品失效；严重时外壳10内零部件会在压力作用下冲出，造成人身伤害。二、压卡簧过程中，卡簧50和外壳10内壁摩擦容易产生铜屑，如果在工作中铜屑处于压力芯体30和电路部分两个焊点之间，将会造成电路短路、产品信号发生变化，严重时造成产品失效，系统失去控制。

此外，由于密封圈20端面密封要求必须保证密封圈20的压缩量，且压力芯体30与外壳10内底面所形成的间隙要求非常高，这就要求密封圈20、压力芯体30、垫圈40、卡簧50的制造公差极小，精度上无法满足时需多组选配来保证该间隙，因此无法有效控制工艺成本。

有鉴于此，亟需针对现有技术进行改进，以有效避免上述问题的出现。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种压力传感器，以避免利用卡簧定位时存在的装配工序复杂，压装力难以控制的问题，同时，该压力传感器装配过程比较清洁，不容易产生铜屑等危险物质，最大限度地减少产品潜在隐患。

本实用新型提供的压力传感器，包括外壳及由下至上依次设置于所述外壳内的密封圈和压力芯体，所述外壳的顶盖和侧壁之间为不可拆连接，且所述外壳的顶盖下端面抵靠在所述压力芯体的上端。

优选地，所述外壳的侧壁设置有限位台阶，顶盖压抵在所述限位台阶上。

优选地，顶盖通过焊接或者粘接方式与所述外壳的侧壁不可拆连接。

优选地，所述外壳包括外壳本体和与所述外壳本体螺纹连接的底部进气块，所述密封圈和所述压力芯体由下至上依次压装在所述进气块内，所述外壳本体的顶盖下端面抵靠在所述进气块和所述压力芯体的上端。

优选地，所述外壳本体的侧壁呈筒状，罩于所述进气块的外侧，所述外壳本体的侧壁设置有内螺纹，与设置于所述进气块侧壁的外螺纹相配合。

优选地，所述外壳本体的顶盖和侧壁为一体。

优选地，所述进气块和所述外壳本体的配合面包括上部光滑段和下部螺纹段。

与现有技术相比，本实用新型中压力传感器的外壳和侧壁之间为不可拆连接，连接在强度上安全可靠，不存在类似卡簧压装不到位而使密封性能不好造成内部介质泄露或零部件在压力作用下冲出外壳的现象；而且，本实用新型装配过程比较清洁，不容易因定位零件和外壳摩擦产生铜屑等危险物质，减小对产品造成的潜在威胁，保证产品质量。

本实用新型的优选方案中，外壳的侧壁设置有限位台阶，该设置使压力传感器装配工序非常简单，只需将密封圈和压力芯体放入外壳，然后将垫圈压抵在限位台阶上与外壳进行固定即可；同时，限位台阶的设计已将密封圈压缩量和压力芯体与外壳内底面的间隙考虑在内，因此既可保证密封圈的压缩量，又能保证压力芯体和外壳底面之间的间隙，从而保证密封圈的密封效果。

本实用新型的另一优选方案中，压力传感器的外壳包括外壳本体和与外壳本体螺纹连接的底部进气块，装配时工序非常简单，只需将密封圈和压力芯体放入进气块，再罩上外壳进行螺纹锁死即可。外壳本体的顶盖下端面抵靠在进气块和压力芯体的上端，避免了卡簧结构中的垫圈和压力芯体装配过程中引起的圆心错位现象，可以提高安装精度，保证产品质量。

本实用新型的又一优选方案中，压力传感器的外壳本体的顶盖和侧壁采用一体加工而成，相比于顶盖和侧壁分别加工，可以减少加工工序，使装配过程更加简单，保证加工精度，提高效率。

附图说明

图1是现有技术中压力传感器的结构示意图；

图2是图1所示压力传感器内卡簧槽的结构示意图；

图3是第一实施方式所述压力传感器的结构示意图；

图4是图3中限位台阶的结构示意图；

图5是第二实施方式所述压力传感器的结构示意图；

图6是图5所示压力芯体的结构示意图；

图7是图5所示外壳本体的结构示意图。

图3-图7中：

外壳1、密封圈2、压力芯体3、进气块4、侧壁5、限位台阶6、外壳本体7、顶盖8。

具体实施方式

本实用新型的核心设计在于提供一种压力传感器，从而避免利用卡簧定位时存在的装配工序复杂，压装力难以控制的问题，同时，该压力传感器装配过程比较清洁，不容易产生铜屑等危险物质，最大限度地减少产品潜在隐患。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合说明书附图作进一步的详细说明。

本实施方式所述压力传感器的主体构成与现有技术相同，即由外壳1、密封圈2和压力芯体3构成，密封圈2和压力芯体3从下至上依次压装在外壳1内。与现有技术不同的是，本实施方式摒弃了现有技术中采用卡簧50进行轴向定位的方法，取而代之的是在外壳1的顶盖8和侧壁5之间采用不可拆连接，使顶盖8的下端面抵靠在压力芯体3的上端，具体请一并参见图3至图7。其中，图3是第一实施方式所述压力传感器的结构示意图，图4是图3中限位台阶的结构示意图。其工作原理为被测压力介质由进气口流入，作用在压力芯体3上，使压力芯体3上的压力感应部位产生变形，从而刻蚀在压力芯体3上的电桥产生响应的电信号，再由放大电路进行处理将其转换为标准的电信号。

由图可知，本方案中外壳1的顶盖8和侧壁5之间为不可拆连接，顶盖8起到对外壳1内零件轴向定位的作用，其下端面抵靠在压力芯体3的上端。由于顶盖8与侧壁5之间采用不可拆连接，因此对于两者配合位置处加工精度的要求可大大降低，避免了使用卡簧50装配存在的加工精度要求高、工序复杂，难以控制压装力的现象；此外，不可拆式固定连接的顶盖8和侧壁5之间固定关系可靠，可完全规避外壳1内零部件在压力作用下冲出造成人身伤害的问题。另外，顶盖8和侧壁5之间采用不可拆连接，与现有技术相比，本方案可避免了压卡簧过程中，卡簧和外壳内壁摩擦产生铜屑，造成电路短路、产品失效的危险。

为使安装过程更加简便，可以在外壳1的侧壁5设置限位台阶6，顶盖8压抵在所述限位台阶6上。在设计限位台阶6时，将压力芯体3的尺寸及密封圈2的压缩量、压力芯体3和外壳1底面之间的间隙考虑在内，装配时只需将顶盖8放置在侧壁5的限位台阶6上，然后将顶盖8和侧壁5固定即可。由于外壳1内轴向零件只有压力芯体3和密封圈2两个，在零件加工和装配过程中的误差积累相对较小，无需进行多组选配就能达到精度要求。而且，设计限位台阶6时，将压力芯体3的尺寸及密封圈2的压缩量、压力芯体3和外壳1底面之间的间隙考虑在内，既能保证密封圈2的压缩量，又能保证压力芯体3和外壳1底面之间的间隙，从而保证密封圈2的密封效果。

可以理解的是，外壳1的顶盖8形式可以有多种选择，如垫圈也可以用作本实施方式中的顶盖，只要满足使用需要即可。从外壳1的加工上来讲，外壳1的结构比较简单，无需加工卡簧槽60，方便加工，提高生产效率。

具体地，外壳1的顶盖8与侧壁5之间可以通过焊接或者粘接方式连接，采用该连接方式在强度上更安全可靠，不存在类似卡簧50压装不到位而使密封性能不好造成内部介质泄露、产品失效，严重时零部件在压力作用下冲出外壳1的现象；此外，采用焊接或粘接方式，装配过程中比较清洁，不容易产生铜屑等危险物质而对产品造成潜在的隐患。当然，顶盖8与侧壁5之间也可以采用其他公知的不可拆卸式固定连接手段，比如，本实用新型第二实施例中两者采用一体加工成形。

图5至图7示出了第二实施方式所述压力传感器的结构示意图；其中，图5是第二实施方式所述压力传感器的结构示意图，图6是图5所示压力芯体的结构示意图，图7是图5所示外壳本体的结构示意图。

在第二实施方式中，外壳1包括外壳本体7和与外壳本体7螺纹连接的底部进气块4，密封圈2和压力芯体3由下至上依次压装在进气块4内，外壳本体7的顶盖8下端面抵靠在进气块4和压力芯体3的上端。

具体地，外壳本体7的侧壁5呈筒状，罩于所述进气块4的外侧，外壳本体7的侧壁5设置有内螺纹，与设置于进气块4侧壁的外螺纹相配合。在外壳本体7和进气块4之间设计配套螺纹，装配时工序非常简单，只需将密封圈2和压力芯体3放入进气块4，再罩上外壳本体7进行螺纹锁死即可，螺纹连接在强度上更安全可靠，不存在类似卡簧50压装不到位而使密封性能不好而造成内部介质泄露、产品失效，甚至零部件在压力作用下冲出外壳1的现象。另外，装配过程中比较清洁，不容易产生铜屑等危险物质而对产品造成潜在的隐患。外壳本体7的顶盖8可以起到限位的作用，在设计外壳本体7的尺寸时将密封圈2的压缩量和间隙考虑在内，既可保证密封圈2的压缩量，又能保证压力芯体3和进气块4的底面之间的间隙，从而保证密封圈2的密封效果。

外壳本体7的顶盖8和侧壁5一体加工而成，可以减少后续加工工序，使装配过程更加简单，提高效率；而且可以避免现有技术中采用卡簧定位时，垫圈和压力芯体装配过程中引起的圆心错位现象，提高安装精度，保证产品质量。

进气块4和外壳本体7的配合面包括上部光滑段和下部螺纹段。上部采用光滑段便于外壳本体7的加工，且能保证进气块4和外壳本体7之间的密封，下部采用螺纹段，在装配时可以通过扭矩来控制密封圈2的压缩量以及压力芯体3和进气块4底面之间的间隙，使封圈2的密封效果达到最好。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种压力传感器，包括外壳(1)及由下至上依次设置于所述外壳(1)内的密封圈(2)和压力芯体(3)，其特征在于，所述外壳(1)的顶盖(8)和侧壁(5)之间为不可拆连接，且所述外壳(1)的顶盖(8)下端面抵靠在所述压力芯体(3)的上端。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述外壳(1)的侧壁(5)设置有限位台阶(6)，顶盖(8)压抵固定在所述限位台阶(6)上。

3.根据权利要求1或2所述的压力传感器，其特征在于，顶盖(8)通过焊接或者粘接方式与所述外壳(1)的侧壁(5)不可拆连接。

4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述外壳(1)包括外壳本体(7)和与所述外壳本体(7)螺纹连接的底部进气块(4)，所述密封圈(2)和所述压力芯体(3)由下至上依次压装在所述进气块(4)内，所述外壳本体(7)的顶盖(8)下端面抵靠在所述进气块(4)和所述压力芯体(3)的上端。

5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述外壳本体(7)的侧壁(5)呈筒状，罩于所述进气块(4)的外侧，所述外壳本体(7)的侧壁(5)设置有内螺纹，与设置于所述进气块(4)侧壁的外螺纹相配合。

6.根据权利要求4或5所述的压力传感器，其特征在于，所述外壳本体(7)的顶盖(8)和侧壁(5)为一体。

7.根据权利要求6所述的压力传感器，其特征在于，所述进气块(4)和所述外壳本体(7)的配合面包括上部光滑段和下部螺纹段。

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