CN207114088U - 一种防冷冻结冰损坏的压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防冷冻结冰损坏的压力传感器，包括壳体、陶瓷感应信号转换器、PCB板和密封件、波形弹簧片、垫块、平垫和卡簧。陶瓷感应信号转换器、垫块、波形弹簧片、平垫、卡簧、PCB板和密封件依次设于壳体中，本实用新型的压力传感器壳体的锥面设计，有效的改变了在低温下压力传感器承受的压力方向，减小压力传感器承受的压力。本实用新型缩小了引流孔的直径，减小尿素溶液进入压力传感器内部的体积。本实用新型增加波形弹簧片来缓冲因结冰而增大的压力。本实用新型的结构提高了压力传感器的可靠性，使之在低温被检测液体结冰体积增大时不会损坏压力传感器，当结冰消融时仍可正常工作。

Description

一种防冷冻结冰损坏的压力传感器

技术领域

本实用新型属于汽车尾气后处理领域，特别涉及液路控制及检测领域，具体涉及一种防冷冻结冰损坏的压力传感器。

背景技术

柴油机选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction，简称SCR)是用于去除柴油发动机排放中的氮氧化物，它包括三个部分：催化消声器、尿素供应总成、尿素喷射总成。在高温环境下，尿素喷射总成向催化消声器中定量喷射尿素水溶液，尿素在高温下水产生氨气，氨气在SCR催化器中与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应，重新生成氮气和水，从而达到降低柴油发动机氮氧化物排放的目的。

其中尿素喷射总成中尿素计量泵是关键起尿素溶液的计量喷射作用(按系统要求的量进行喷射)。尿素计量泵的电气控制需要探测内部管路的压力，并将压力转化为数字信号传输给控制芯片，控制芯片通过控制策略来控制尿素泵的工作状态(排空、定量喷射、吹扫及部分故障诊断)。压力传感器安装在尿素计量泵的泵芯上，并且泵芯内部的传输液体的管路与压力传感器内部腔体相通，这样就可以实时探测到尿素泵内部的压力信号以供控制系统进行控制。

由于泵芯内部的传输液体的管路与压力传感器内部探测腔体相通，所以当在低温下时(0°至-40°)，管路内部及传感器探测腔内的液体就会结冰并体积增大，造成传感器探测腔及元件的损坏失效，至使尿素泵无法工作。目前通用的压力传感器在结构上无冷冻设计或设计不可靠，导致尿素计量泵在设计时对压力传感器安装位置要求较高，不能安装在尿素计量泵(或其他液路结构系统)停止工作时液体留存积累多的地方，从而增加了尿素计量泵结构的复杂性。

有些尿素泵在设计时，增加了排液功能，即泵停止工作后，将泵芯内部的液体反向抽走，保证泵芯内部无液体或少量液体残留；但是在人为操作失误或此功能失效或故障时，内部液体没有排出，也会造成压力传感器的损坏，从而使尿素泵或系统的可靠性降低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种防冷冻结冰损坏的压力传感器，解决压力传感器探测腔内的液体结冰造成传感器探测腔及元件的损坏失效的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种防冷冻结冰损坏的压力传感器，包括壳体、陶瓷感应信号转换器、PCB板和密封件；所述的陶瓷感应信号转换器和PCB板设于壳体内，所述的密封件密封壳体，所述的壳体上还设有引流孔；

还包括波形弹簧片，所述的波形弹簧片设于陶瓷感应信号转换器和PCB板之间；所述的壳体设有引流孔的一端面呈锥形。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

所述的引流孔的直径为0.5mm～1.5mm。

还包括垫块、平垫和卡簧，所述的垫块、波形弹簧片、平垫、卡簧依次设于陶瓷感应信号转换器和PCB板之间。

所述的壳体为圆柱状，所述的壳体包括第一端和第二端，所述的第一端为空心圆柱体，所述的第二端为实心圆柱体；

所述的陶瓷感应信号转换器、波形弹簧片、PCB板和密封件依次设于壳体的第一端中；

所述的壳体的第二端的端面呈锥形；所述的引流孔设于壳体的第二端，所述的引流孔沿第二端圆柱体的轴线方向。

所述的第一端的直径大于第二端的直径。

所述的密封件为透气胶体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的压力传感器壳体的锥面设计，有效的改变了在低温下压力传感器承受的压力方向，减小压力传感器承受的压力。

(2)本实用新型的引流孔的直径为0.5mm～1.5mm，现有的压力传感器中引流孔的直径为5mm～10mm，相比于现有的传感器，本实用新型缩小了引流孔的直径，减小尿素溶液进入压力传感器内部的体积。

(3)本实用新型增加波形弹簧片来缓冲因结冰而增大的压力。本实用新型的结构提高了压力传感器的可靠性，使之在低温(0℃至-40℃)被检测液体结冰体积增大时不会损坏压力传感器，当结冰消融时仍可正常工作。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构剖视图。

图2是本实用新型的整体结构爆炸图。

图中各标号表示为：1-壳体，2-陶瓷感应信号转换器，3-垫块，4-平垫，5-卡簧，6-PCB板，7-密封件，8-引流孔，9-波形弹簧片。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

本实用新型的压力传感器包括壳体1、陶瓷感应信号转换器2、波形弹簧片9、PCB板6和密封件7；陶瓷感应信号转换器2、波形弹簧片9和PCB板6依次设于壳体1内，密封件用于密封壳体。陶瓷感应信号转换器接收液体在压力传感器内部产生的压力，将信号传给PCB板，再转换成数字信号输出给控制系统。

进一步的，陶瓷感应信号转换器2和波形弹簧片9之间设有垫块3，波形弹簧片和PCB板6之间设有平垫4和卡簧5，本实用新型中设置垫块和平垫是为了用于提供保护和支撑面，起到减少摩擦、隔离、防止松脱的作用，设置卡簧可以起到固定作用。

本实用新型的压力传感器与尿素计量泵连接的端面加工为锥形，压力传感器的壳体上设有引流孔8，泵芯内部的传输液体的管路与压力传感器上的引流孔8相通，在低温下锥面结构的设计减小压力传感器承受的压力。

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型给出一种防冷冻结冰损坏的压力传感器，包括壳体1、陶瓷感应信号转换器2、PCB板6和密封件7、波形弹簧片9、垫块3、平垫4和卡簧5。

壳体1为圆柱状，壳体包括第一端1-1和第二端1-2，第一端1-1为空心圆柱体，第二端1-2为实心圆柱体，第一端1-1的直径大于第二端1-2的直径。

陶瓷感应信号转换器2、垫块3、波形弹簧片9、平垫4、卡簧5、PCB板6和密封件7依次设于壳体的第一端1-1中，密封件7为透气胶体，密封壳体；壳体的第二端1-2的端面呈锥形；引流孔8设于壳体的第二端，引流孔8沿第二端圆柱体的轴线方向，引流孔8的直径为0.5mm～1.5mm。

本实用新型的工作过程：

压力传感器在正常温度下工作：尿素溶液由引流孔8进入压力传感器内部，液体在压力传感器内部产生一定的压力将传给陶瓷感应信号转换器2，陶瓷感应信号转换器2将信号传给PCB板6，转换成数字信号输出给控制系统，从而实现控制系统的正常工作；

压力传感器在低温下工作：由于温度过低，尿素溶液可能会产生结冰情况，尿素溶液结冰后，体积膨胀，压力增大，但是由于压力传感器外壳1的锥面结构改变了压力方向，减小了结冰后压力传感器外壳1所受的压力，小直径引流孔8结冰，结冰后体积膨胀，产生的压力推动陶瓷感应信号转换器2经过垫块4压缩波形弹簧片9，从而增加结冰后压力传感器内部的体积空间，给陶瓷感应信号转换器2一定的缓冲空间，当结冰后的尿素溶液完全融化为液体后，波形弹簧片9又会向相反的方向回弹，回到初始位置，而不至于因为结冰后压力变大而引起陶瓷感应信号转换器2损坏导致控制系统不能正常工作。

Claims (6)

1.一种防冷冻结冰损坏的压力传感器，包括壳体(1)、陶瓷感应信号转换器(2)、PCB板(6)和密封件(7)；所述的陶瓷感应信号转换器(2)和PCB板(6)设于壳体(1)内，所述的密封件(7)密封壳体，所述的壳体(1)上还设有引流孔(8)；

其特征在于：还包括波形弹簧片(9)，所述的波形弹簧片(9)设于陶瓷感应信号转换器(2)和PCB板(6)之间；所述的壳体(1)设有引流孔的一端面呈锥形。

2.如权利要求1所述的防冷冻结冰损坏的压力传感器，其特征在于：所述的引流孔(8)的直径为0.5mm～1.5mm。

3.如权利要求1所述的防冷冻结冰损坏的压力传感器，其特征在于：还包括垫块(3)、平垫(4)和卡簧(5)，所述的垫块(3)、波形弹簧片(9)、平垫(4)、卡簧(5)依次设于陶瓷感应信号转换器(2)和PCB板(6)之间。

4.如权利要求1所述的防冷冻结冰损坏的压力传感器，其特征在于：所述的壳体(1)为圆柱状，所述的壳体包括第一端(1-1)和第二端(1-2)，所述的第一端(1-1)为空心圆柱体，所述的第二端(1-2)为实心圆柱体；

所述的陶瓷感应信号转换器(2)、波形弹簧片(9)、PCB板(6)和密封件(7)依次设于壳体的第一端(1-1)中；

所述的壳体的第二端(1-2)的端面呈锥形；所述的引流孔(8)设于壳体的第二端，所述的引流孔(8)沿第二端圆柱体的轴线方向。

5.如权利要求4所述的防冷冻结冰损坏的压力传感器，其特征在于：所述的第一端(1-1)的直径大于第二端(1-2)的直径。

6.如权利要求1所述的防冷冻结冰损坏的压力传感器，其特征在于：所述的密封件(7)为透气胶体。