CN208458921U - 一种高绝缘强度的压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高绝缘强度的压力传感器，其中，包括外壳、引压接头、感压膜片、拱形腔、箔式金属应变计、集成电路板，及外管和在外管内部设有与集成电路板连接的电缆。箔式金属应变计与感压膜片之间是采用具有耐高低温和高强度的胶水粘合在一起。拱形腔内设置有把感压膜片与应变计整体灌封固定且绝缘强度高的第一硅胶。集成电路板与电缆通过多股线连接，多股线为36AWG多股线，外壳内设置有将集成电路板和36AWG多股线包裹起来且具有热缩性能的绝缘纸。外管内分布有包裹36AWG多股线的绝缘纸，外壳内部设置有灌封固定填充绝缘纸和外管之前缝隙且绝缘强度高的第二硅胶。本实用新型具有完全适应现场要求的效果。

Description

一种高绝缘强度的压力传感器

技术领域

本实用新型涉及一种应用于铁路轨道上的高绝缘强度的压力传感器。

背景技术

目前，在铁路轨道行业中常常会大量使用到压力传感器和位移传感器。对于某些区域，由于特殊的现场环境和供电条件的要求，因此现场压力传感器和位移传感器上的仪表需要具备非常高的绝缘强度。另外，上述仪表要求的指标行业标准是500VAC/min，但是实际应用的数据是2500VAC/min，远远大于行业标准。现在，市面上的压力传感器基本不能满足这个指标的要求。为解决上述技术问题，现场采用一般常规的压力传感器，其结构是在压力传感器的电源端追加一个电源隔离模块，目的是提高输入端的绝缘强度；另外，在电源过程接口端使用绝缘材料制成的转换接头，用于隔离其它金属材料与传感器外壳直接接触的可能，确保传感器外壳不导电。由于上述改进后的结构，是增加了电源隔离模块，如此不但增加了整体系统的成本，也占用了整体结构的空间。因此，达到高压强度在大于20MPa的绝缘材料非常昂贵，而且用来制作成转换接头的成本也非常高，占用现场空间。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种完全适应现场要求的高绝缘强度的压力传感器

为实现上述目的，本实用新型提供的一种高绝缘强度的压力传感器，其中，包括外壳、在外壳上设有的引压接头、在外壳内部设有与外壳连接的感压膜片、在感压膜片与外壳之间形成的拱形腔、在拱形腔内的感压膜片上设有的箔式金属应变计、在拱形腔上方的外壳内部设有通过多股线连接的集成电路板，及在外壳一侧上设有与外壳连接的外管和在外管内部设有与集成电路板连接的电缆。箔式金属应变计与感压膜片之间是采用具有耐高低温和高强度的胶水粘合在一起，之后把粘贴后的应变计与AWG36锡焊部分进行保护。拱形腔内设置有把感压膜片与应变计整体灌封固定且绝缘强度高的第一硅胶。集成电路板与电缆通过多股线连接，多股线为36AWG多股线，外壳内设置有将集成电路板和36AWG多股线包裹起来且具有热缩性能的绝缘纸。外管内分布有包裹36AWG多股线的绝缘纸，外壳内部设置有灌封固定填充绝缘纸和外管之前缝隙且绝缘强度高的第二硅胶。由此，上述的引压接头与外管使用焊接的方式连接起来。另外，处理信号放大及变送的集成电路板具备载波通信功能。集成电路能根据使用者的需求输出对应的电信号(4-20mA、0-5V、0-10V)。上述第一硅胶和第二硅胶能够保证其较高的绝缘强度，可达到防潮的性能，也作为胶状物介质减少外壳与应变计之间由于高压产生电弧的可能性。

在一些实施方式中，箔式金属应变计的厚度为大于4微米至小于5微米之间。此厚度既保证了箔式金属应变计由于受压力作用后能敏感地产生形变，当形变时，箔式多金属应变计的输出信号呈线性，又确保了与感压膜片有足够的间隙使用之不会引起导电。

在一些实施方式中，外壳与外管之间设置有绝缘密封的橡胶绝缘隔离衬套。

在一些实施方式中，箔式金属应变计与感压膜片粘贴连接；所述的感压膜片主要是由经调质后的17-4PH合金材料加工而成。

本实用新型的有益效果是具有完全适应现场要求的效果。由于第一硅胶和第二硅胶增大所有元件与外壳之间的爬电距离和降低了元件与外壳间介质的导电系数。其中的箔式金属应变计的敏感栅尺寸与外形是针对感压膜片拉伸形变区和压缩形变区的对应位置而专门设计。感压膜片受到压力时出现形变，箔式金属应变计也随感压膜片产生形变。具有惠斯通电桥原理的箔式金属应变计由于形变出现电桥不平衡，从而向与之连接的处理信号放大及变送的集成电路板输出信号。而且，整体的压力传感器经整体封装后，使用者还可以通过供电电源线载波技术与电路板进行通讯，从而实现压力的标定与校准。所以压力传感器本身的结构特性与高绝缘强度的特殊需求，对压力传感器进行改造，完全达到现场的使用要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1所示内部部件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型作进一步详细的说明。

如图1-2所示，一种高绝缘强度的压力传感器，包括外壳1、在外壳1上设有的引压接头2、在外壳1内部设有与外壳1连接的感压膜片3、在感压膜片3与外壳1之间形成的拱形腔4、在拱形腔4内的感压膜片3上设有的箔式金属应变计5、在拱形腔4上方的外壳1内部设有通过多股线连接的集成电路板6，及在外壳1一侧上设有与外壳1连接的外管8和在外管8内部设有与集成电路板6连接的电缆9。箔式金属应变计5与感压膜片3之间是采用具有耐高低温和高强度的胶水粘合在一起。拱形腔4内设置有把感压膜片3与应变计整体灌封固定且绝缘强度高的第一硅胶10。集成电路板6与电缆9通过多股线连接，多股线为36AWG多股线11，外壳1内设置有将集成电路板6和36AWG多股线11包裹起来且具有热缩性能的绝缘纸13。外管8内分布有包裹36AWG多股线11的绝缘纸，外壳1内部设置有灌封固定填充绝缘纸和外管8之前缝隙且绝缘强度高的第二硅胶12。上述的引压接头2与外管8使用焊接的方式连接起来。另外，处理信号放大及变送的集成电路板6具备载波通信功能。集成电路能根据使用者的需求输出对应的电信号(4-20mA、0-5V、0-10V)。上述第一硅胶10能够保证其较高的绝缘强度，可达到防潮的性能，也作为胶状物介质减少外壳1与应变计之间由于高压产生电弧的可能性。箔式金属应变计5的厚度为大于4微米至小于5微米之间。此厚度既保证了箔式金属应变计5由于受压力作用后能敏感地产生形变，当形变时，箔式多金属应变计的输出信号呈线性，又确保了与感压膜片3有足够的间隙使用之不会引起导电。外壳1与外管8之间设置有绝缘密封的橡胶绝缘隔离衬套7。箔式金属应变计5与感压膜片3粘贴连接。感压膜片3主要是由经调质后的17-4PH合金材料加工而成。

应用时，第一硅胶10和第二硅胶12增大所有元件与外壳1之间的爬电距离和降低了元件与外壳1间介质的导电系数。其中的箔式金属应变计5的敏感栅尺寸与外形是针对感压膜片3拉伸形变区和压缩形变区的对应位置而专门设计。感压膜片3受到压力时出现形变，箔式金属应变计5也随感压膜片3产生形变。具有惠斯通电桥原理的箔式金属应变计5由于形变出现电桥不平衡，从而向与之连接的处理信号放大及变送的集成电路板6输出信号。而且，整体的压力传感器经整体封装后，使用者还可以通过供电电源线载波技术与电路板进行通讯，从而实现压力的标定与校准。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种高绝缘强度的压力传感器，其特征在于，包括外壳、在外壳上设有的引压接头、在外壳内部设有与外壳连接的感压膜片、在感压膜片与外壳之间形成的拱形腔、在拱形腔内的感压膜片上设有的箔式金属应变计、在拱形腔上方的外壳内部设有通过多股线连接的集成电路板，及在外壳一侧上设有与外壳连接的外管和在外管内部设有与集成电路板连接的电缆；

所述的箔式金属应变计与感压膜片之间是采用具有耐高低温和高强度的胶水粘合在一起；所述的拱形腔内设置有把感压膜片与应变计整体灌封固定且绝缘强度高的第一硅胶；

所述的集成电路板与电缆通过多股线连接；

所述的多股线为36AWG多股线；所述的外壳内设置有将集成电路板和36AWG多股线包裹起来且具有热缩性能的绝缘纸；

所述的外管内分布有包裹36AWG多股线的绝缘纸；

所述的外壳内部设置有灌封固定填充绝缘纸和外管之前缝隙且绝缘强度高的第二硅胶。

2.根据权利要求1所述的一种高绝缘强度的压力传感器，其特征在于，所述箔式金属应变计的厚度为大于4微米至小于5微米之间。

3.根据权利要求1所述的一种高绝缘强度的压力传感器，其特征在于，所述外壳与外管之间设置有绝缘密封的橡胶绝缘隔离衬套。

4.根据权利要求1所述的一种高绝缘强度的压力传感器，其特征在于，所述箔式金属应变计与感压膜片粘贴连接；所述的感压膜片主要是由经调质后的17-4PH合金材料加工而成。