CN209069487U - 用于消防压力开关的陶瓷压力传感器 - Google Patents

Abstract

一种用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其通过将垫圈设置在瓷环内壁以使液柱与陶瓷膜片充分接触，从而测出管道中流体的准确压力值，包括：用于将液柱输送至压力传感器的基座；设置在所述基座下方的陶瓷压力传感器；设置在所述基座与陶瓷压力传感器之间的垫圈；设置在所述基座下方的套筒；设置在所述套筒内部的电线；设置在所述套筒内部的紧固头；设置在所述紧固头下方的紧固螺帽。本实用新型通过将垫圈设置在瓷环内壁，使液柱与陶瓷膜片充分接触，以消除陶瓷压力传感器在测量压力时产生的偏差，使陶瓷膜片更加精准的测出液柱的压力值。

Description

用于消防压力开关的陶瓷压力传感器

技术领域

本实用新型涉及水压检测技术领域，尤其涉及一种用于消防压力开关的陶瓷压力传感器。

背景技术

陶瓷压力传感器是采用特种陶瓷材料，经特殊工艺精制而成的压阻类型压力传感器。陶瓷材料具有耐强烈腐蚀，对温度散热快，弹性非常好，绝缘性非常好，因此加工好的陶瓷压力传感器具有特殊的高性能。高性能、低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向。越来越多的用户使用陶瓷压力传感器替代扩散硅等其它类型压力传感器和传统的机械弹性体压力原件。陶瓷压力传感器被广泛地应用在：水泵、柴油机、空压机、制冷机、喷码机、热水器与壁挂炉等设备控制、伺服阀门和传动、化学制品和化学工业及医用仪表等众多领域。

现有技术中，陶瓷压力传感器的内孔密封采用底部密封，其缺陷如下：与介质的接触面积是2平方厘米，需要更大的纵向压紧力，该压紧力会产生预应力，造成传感器零点漂移，影响精度，如采用螺纹压紧，则在拧紧方向产生扭力，该扭力也会产生预应力，也会影响精度。

中国专利公开号：CN108362433A公开了一种防冻型陶瓷压力传感器的封装结构，包括传感器外壳，传感器外壳中从下往上依次安装有缓冲管、橡胶圈A、陶瓷压力传感器芯体、橡胶圈B、信号处理电路板、顶盖，缓冲管的中部设有向外突出的中空的分隔环，分隔环位于在陶瓷压力传感器芯体的底端与外壳的内壁之间。由此可见，所述陶瓷压力传感器存在以下问题：

第一，所述陶瓷压力传感器采用端面密封结构，在封装时，密封圈直接与陶瓷传感器瓷环下端面接触，由于端面密封结构的密封基座在与陶瓷传感器相接触的端面上对陶瓷传感器进行密封，基座本身会对陶瓷传感器的端面产生一个与陶瓷传感器内孔轴向相同的端面预应力；而端面预应力的方向与陶瓷传感器本身感应的力方向相一致，而产生叠加力，因此造成传感器在未测量压力前就叠加了预应力,使传感器零位输出发生变化，引起零位误差。

第二，由于预应力本身会随着时间和温度产生变化，因此封装后的传感器零位输出也会随之发生改变，最终导致传感器测量精度的长期稳定性变差。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，用以克服现有技术中垫圈设置在瓷环下端面导致测量易产生误差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其通过将垫圈设置在瓷环内壁以使液柱与陶瓷膜片充分接触，从而测出管道中流体的准确压力值，包括：

用于将液柱输送至压力传感器的基座；

设置在所述基座下方，用以测量液柱压力的陶瓷压力传感器；

设置在所述基座与陶瓷压力传感器之间，用以密封所述液柱的垫圈；

设置在所述基座下方，用以固定所述陶瓷压力传感器以及装载电线的套筒；

设置在所述套筒内部并与所述陶瓷压力传感器连接，用以提供电力和输送数据的电线；

设置在所述套筒内部，用以夹紧所述电线的紧固头；

设置在所述紧固头下方，用以与紧固头配合以固定所述电线的紧固螺帽。

进一步地，所述基座包括液柱部和传感部；所述液柱部为设有外螺纹的圆柱体，其内部设有通孔，用以输送待测流体；所述传感部的直径大于所述液柱部，在其内部设有空腔，用以装载陶瓷压力传感器，在空腔内壁设有内螺纹。

进一步地，所述基座传感部的空腔底部设有圆柱形凸起，用以放置所述垫圈，在凸起的轴向开设有通孔，所述通孔与所述液柱部的通孔相连，用以将液柱输送至陶瓷压力传感器。

进一步地，所述陶瓷压力传感器包括：

呈圆环状，用以作为陶瓷压力传感器外壳的瓷环；

设置在所述瓷环通孔底部，用以测量液柱压力的陶瓷膜片；

设置在所述瓷环底部端面并与所述陶瓷膜片相连，用以将所述陶瓷膜片测得的压力转换成电阻的盖板。

进一步地，所述陶瓷膜片与瓷环之间采用高温玻璃浆料，通过厚膜印刷、热烧成技术烧制在一起。

进一步地，所述盖板背面设有至少四根针脚，所述针脚呈一字分布，用以连接盖板与所述电线。

进一步地，所述套筒包括固定部、装载部和紧固部；其中所述固定部为开设有通孔的圆柱结构，在其外壁上设有外螺纹，用以与所述基座传感部的内螺纹配合以将基座和套筒连接起来，所述固定部底端设有第一卡槽，用以将所述陶瓷压力传感器固定在指定位置；所述装载部设置在所述固定部下方，为开设有通孔的圆柱结构，所述装载部的外径大于固定部，内径与固定部相同，用以装载所述电线；所述紧固部设置在所述装载部下方，为开设有通孔的圆柱结构，其外径小于所述固定部，且其内径小于固定部内径，在紧固部外壁设有外螺纹，用以与所述紧固螺帽连接，在所述紧固部通孔顶端设有第二卡槽，用以将所述紧固头固定在指定位置。

进一步地，所述紧固头设置在所述套筒紧固部的通孔内，用以夹紧所述电线，包括紧固垫圈、紧固套筒和紧固瓣片；所述紧固垫圈设置在所述紧固头顶端，以起到缓冲作用；所述紧固套筒设置在所述紧固垫圈下方，用以固定所述电线；所述紧固瓣片设置在所述紧固套筒下方，用以与所述紧固螺帽配合夹紧电线。

进一步地，所述紧固螺帽为一内部带有凹槽的螺栓，在其外壁设有六边形棱柱，并在内壁设有内螺纹，用以与所述套筒紧固部的外螺纹配合并连接；在旋转所述紧固螺帽时，紧固螺帽的端部会对所述紧固瓣片施加竖直向上的力，所述紧固瓣片受力向内部收缩以对所述电线施加压力，以将电线夹紧。

进一步地，所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器中还包括一保护套，在保护套内壁设有内螺纹，用以与所述基座液柱部外螺纹连接以在运输所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器时防止基座液柱部外螺纹受到损坏。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型通过将垫圈设置在瓷环内壁，使液柱与陶瓷膜片充分接触，以消除陶瓷压力传感器在测量压力时产生的偏差，使陶瓷膜片更加精准的测出液柱的压力值。

尤其，所述基座上包括送水的液柱部和放置传感器的传感部，通过将二者一体连接，使其具有指定强度，当陶瓷传感器在承受液柱压力时，液柱部和传感部不会由于承受过高压力产生分离而出现误差，进一步提高了所述用于消防压力开关的陶瓷传感器的检测精度。

尤其，所述传感部中设有凸起，其与所述陶瓷压力传感器中的陶瓷膜片接触，这样，当所述液柱部将液柱输送至传感部时，液柱会直接与陶瓷膜片相接触，不会由于液柱与陶瓷膜片之间存在空隙而泄压，从而导致测得的水压出现偏差，进一步提高了检测精度。

进一步地，所述陶瓷膜片与瓷环间通过高温玻璃浆连接，并通过后模印刷和热烧成技术烧制在一起，这样，陶瓷膜片与瓷环能够稳固连接，不会由于连接松动而使测量结果产生误差。

尤其，所述套筒固定部中设有第一卡槽，同时在固定部外壁设有外螺纹，用以与所述基座连接，当基座与套筒连接后，所述第一卡槽会将陶瓷传感器固定在指定位置，这样，在所述陶瓷传感器收到液柱压力时，不会由于移动而产生误差，进一步提高了检测精度。

尤其，所述套筒还设有紧固部，其通过与紧固头和紧固螺帽的配合将电线固定，以使电线的受力处从与针脚的连接点转移到紧固点，提高了所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器的使用寿命。

尤其，所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器还带有以保护套，其与所述基座的液柱部相连，用以对液柱部的外螺纹进行保护，防止其在运输过程中因碰撞造成损坏，进一步提高了所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型用于消防压力开关的陶瓷压力传感器的剖面图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本实用新型所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器的剖面图，包括保护套1、基座2、垫圈3、陶瓷压力传感器4、套筒5、紧固头6和紧固螺帽7；其中，所述保护套1安装在所述基座2上方，用以保护基座2收到损坏；所述垫圈3设置在所述陶瓷压力传感器4内部；所述陶瓷压力传感器4设置在所述基座2下方，用以测量基座2输出液柱的水压；所述套筒5设置在所述陶瓷压力传感器4下方，用以固定陶瓷压力传感器4和装载电线；所述紧固头6设置在所述套筒5内部，用以与所述紧固螺帽7配合夹紧电线；所述紧固螺帽7设置在所述套筒6下方，用以对紧固头6施加压力并使其夹紧电线。

在安装所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器时，先将垫圈3安装至陶瓷压力传感器4内部，再将电线分别穿过紧固螺帽7、紧固头6和套筒5并将电线与所述陶瓷压力传感器4相连，连接完成后将陶瓷压力传感器4放置在套筒5内部的指定位置上，并将基座2与套筒5连接，连接完成后将紧固头6放置在套筒5内的指定位置，此时旋转紧固螺帽7使其与套筒5相连并夹紧电线，夹紧后旋转摘除保护套1并将基座2旋进指定管路以完成安装。

当所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器工作时，管路中的水会通过基座2将其传输至陶瓷压力传感器4的指定位置，此时所述陶瓷压力传感器4会对水压进行测量，测量完成后通过电线将水压数据沿电线传输至消防压力开关中。本领域的技术人员可以理解的是，所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器不仅可用于与消防压力开关相连，也可以与其他种类的压力表相连，只要满足所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器能够将测得的压力值输送至与其相连的仪表中即可。

请继续参阅图1所示，本实用新型所述保护套1为一圆柱形非金属外壳，在其内壁设有内螺纹，用以与所述基座2相连接。在所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器安装前，所述保护套1设置在所述基座2的外部并与其相连，以防止在防止和运输过程中基座2的外螺纹收到损坏。可以理解的是，所述保护套1的材料可以为聚乙烯、聚丙烯或其他种类的非金属材料，只要满足所述保护套1能够保护基座2并使其不受到损坏即可。

请继续参阅图1所示，所述基座2为设置在所述保护套下方的金属管，包括液柱部21和传感部22；其中液柱部21设置在传感部22上方，用以与管路相连并输送管路中的液柱；所述传感部22设置在液柱部21下方，用以与所述套筒5连接并将液柱部21中的液柱输出至陶瓷压力传感器4中。可以理解的是，所述基座2的材料可以为铁、镍、不锈钢或其他种类的金属或合金，只要满足所述基座2能够达到指定强度即可。

具体而言，所述液柱部21为一圆柱形金属，在其内部沿轴向开设有通孔，用以输送管路中的水，在其外壁上设有外螺纹，用以与管路相连接。可以理解的是，所述管路中通孔的尺寸本实施例不作具体限制，只要满足所述通孔能够输送管路中的水即可。

具体而言，所述传感部22为开设有圆柱通孔的六边形螺母,其与所述液柱部21一体连接，在其内壁设有内螺纹，用以与所述套筒5连接，在所述传感部22顶面设有向下的圆柱凸起，凸起内部开设有通孔且所述通孔与液柱部21的通孔相连，用以将液柱部21中的水输出；在安装所述传感部22时，使用对应夹具将其与所述套筒5相连接；在所述基座2工作时，管道中的水会经液柱部21的通孔并从传感部22的通孔输出至所述陶瓷压力传感器4上。可以理解的是，所述传感部22中凸起内部通孔的尺寸本实施例不作具体限制，只要满足所述通孔能够输出所述液柱部21输送的水即可。

请继续参阅图1所示，本实用新型所述垫圈3为一橡胶圈，其设置在所述传感部22的凸起上并与所述陶瓷压力传感器4相接触，用以密封基座2输出的水并对所述陶瓷压力传感器4进行定位。可以理解的是，所述垫圈3的材质可以为丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶或其他种类的橡胶，只要满足所述垫圈3能够密封液柱以及对陶瓷压力传感器4进行定位即可。

请继续参阅图1所示，本实用新型所述陶瓷压力传感器4设置在所述基座2和套筒5之间，用以测量基座2输出液柱的水压，包括瓷环41、陶瓷膜片42和盖板43；其中陶瓷膜片42设置在所述瓷环41底部，用以测量水压；所述盖板43设置在所述瓷环41底部并分别与瓷环41和陶瓷膜片42相连，用以将陶瓷膜片42测得的水压转换成电流输送至消防压力开关中。当所述基座2将液柱输出至所述陶瓷压力传感器4中时，液柱会直接输出到陶瓷膜片42上，此时陶瓷膜片42受到压力并发生形变，所述盖板43会根据陶瓷膜片42的形变程度而改变电路中的电阻，从而使电路中的电压发生变化，使消防压力开关在不同电压的情况下显示对应的水压值。

具体而言，所述瓷环41为一陶瓷制圆环，其作为陶瓷压力传感器4的主体，用以装载其余零部件，在瓷环41内部设有垫圈3，用以对其进行定位。可以理解的是，所述瓷环41的尺寸本实施例不作具体限制，只要满足所述瓷环41在能够放置进套筒5的同时具有指定强度即可。

具体而言，所述陶瓷膜片42为一圆形薄片，其设置在所述瓷环41通孔的下端并与其相连，用以通过受压发生形变以检测液柱的水压。所述陶瓷膜片42与瓷环41之间采用高温玻璃浆料，通过厚膜印刷、热烧成技术烧制在一起，以使二者稳固连接。可以理解的是，所述陶瓷膜片的尺寸本实施例不作具体限制，只要满足所述陶瓷膜片能够在覆盖瓷环41通孔底部的同时，准确测量液柱的水压即可。

具体而言，所述盖板43设置在所述瓷环41底部并与其相连，用以接收所述陶瓷膜片42受到的压力，所述盖板43上设有电路，用以将收到的压力转换成对应的电压信号，所述盖板下端设有至少四根针脚，所述针脚与电线相连，用以输送电压信号。当所述陶瓷膜片42受力发生形变时，盖板43中的电路会根据陶瓷膜片42的形变程度而产生与其相对应的电压信号，并通过与针脚相连的电线将电压信号输送至消防压力开关中，并使消防压力开关显示对应的水压值。

请继续参阅图1所示，本实用新型所述套筒5设置在所述陶瓷压力传感器4下方，包括固定部51、装载部52和紧固部53；其中，所述固定部51设置在所述陶瓷压力传感器4下方，用以装载陶瓷压力传感器并将其固定至指定位置；所述装载部52设置在所述固定部51下方并与其一体连接，用以装载电线；所述紧固部53设置在所述装载部52下方并与其一体连接，用以与所述紧固头6、紧固螺帽7配合将电线固定。可以理解的是，所述套筒5的材料可以为铁、镍、不锈钢或其他种类的金属或合金，只要满足所述套筒5能够达到指定强度即可。

具体而言，所述固定部51为一圆柱形金属管，用以装载所述陶瓷压力传感器4，在其通孔底部设有环形的第一卡槽，用以将陶瓷压力传感器4固定在指定位置，在固定部51的外壁上设有外螺纹，用以与所述传感部22中内螺纹配合，以将基座2与套筒5相连。

具体而言，所述装载部52为一圆柱形金属管，其外径大于所述固定部51外径且其设置在所述固定部51下方并与其一体连接，用以装载电线。可以理解的是，所述装载部52的内径本实施例不作具体限制，只要满足所述装载部52能够装载电线即可。

具体而言，所述紧固部53为一圆柱金属管，其外径小于所述装载部52外径且其设置在所述装载部51下方并与装载部52一体连接，用以装载所述紧固头6；在紧固部53顶端设有环状的第二卡槽，用以将紧固头6固定在指定位置；在所述紧固部53外壁上设有外螺纹，用以与所述紧固螺帽7连接。

请继续参阅图1所示，本实用新型所述紧固头6为一圆柱形塑料管，在其顶端设有橡胶圈，用以与所述第二卡槽接触，在其底部设有多个瓣片，用以与所述紧固螺帽7配合并夹紧电线。在使用所述紧固头6时，先将电线穿过其内部，并将其放置在所述紧固部53内部，放置完成后，安装所述紧固螺帽7，在旋转安装紧固螺帽7时，紧固螺帽7会对紧固头施加竖直向上的压力，所述紧固头6底部的瓣片会受力发生形变而向内收缩，并以此夹紧电线。可以理解的是，所述紧固头6中瓣片的数量可以为四个、六个、八个或其他数量，只要满足所述瓣片在与所述紧固螺帽7配合时能够将电线夹紧即可。

请继续参阅图1所示，本实用新型所述紧固螺帽7为一下端密封的金属螺帽，其设置在所述紧固头6下方并与所述紧固部53螺纹连接，所述紧固螺帽7底端开设有通孔，用以使电线穿过；在所述紧固螺帽7内壁上设有内螺纹，用以与所述紧固部53相连。可以理解的是，所述紧固螺帽7的材料可以为铁、镍、不锈钢或其他种类的金属或合金，只要满足所述紧固螺帽7能够达到指定强度即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其特征在于，通过将垫圈设置在瓷环内壁以使液柱与陶瓷膜片充分接触，从而测出管道中流体的准确压力值，包括：

用于将液柱输送至压力传感器的基座；

设置在所述基座下方，用以测量液柱压力的陶瓷压力传感器；

设置在所述基座与陶瓷压力传感器之间，用以密封所述液柱的垫圈；

设置在所述基座下方，用以固定所述陶瓷压力传感器以及装载电线的套筒；

设置在所述套筒内部并与所述陶瓷压力传感器连接，用以提供电力和输送数据的电线；

设置在所述套筒内部，用以夹紧所述电线的紧固头；

设置在所述紧固头下方，用以与紧固头配合以固定所述电线的紧固螺帽。

2.根据权利要求1所述的用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其特征在于，所述基座包括液柱部和传感部；所述液柱部为设有外螺纹的圆柱体，其内部设有通孔，用以输送待测流体；所述传感部的直径大于所述液柱部，在其内部设有空腔，用以装载陶瓷压力传感器，在空腔内壁设有内螺纹。

3.根据权利要求2所述的用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其特征在于，所述基座传感部的空腔底部设有圆柱形凸起，用以放置所述垫圈，在凸起的轴向开设有通孔，所述通孔与所述液柱部的通孔相连，用以将液柱输送至陶瓷压力传感器。

4.根据权利要求1所述的用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其特征在于，所述陶瓷压力传感器包括：

呈圆环状，用以作为陶瓷压力传感器外壳的瓷环；

设置在所述瓷环通孔底部，用以测量液柱压力的陶瓷膜片；

设置在所述瓷环底部端面并与所述陶瓷膜片相连，用以将所述陶瓷膜片测得的压力转换成电阻的盖板。

5.根据权利要求4所述的用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其特征在于，所述陶瓷膜片与瓷环之间采用高温玻璃浆料，通过厚膜印刷、热烧成技术烧制在一起。

6.根据权利要求4所述的用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其特征在于，所述盖板背面设有至少四根针脚，所述针脚呈一字分布，用以连接盖板与所述电线。

7.根据权利要求1所述的用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其特征在于，所述套筒包括固定部、装载部和紧固部；其中所述固定部为开设有通孔的圆柱结构，在其外壁上设有外螺纹，用以与所述基座传感部的内螺纹配合以将基座和套筒连接起来，所述固定部底端设有第一卡槽，用以将所述陶瓷压力传感器固定在指定位置；所述装载部设置在所述固定部下方，为开设有通孔的圆柱结构，所述装载部的外径大于固定部，内径与固定部相同，用以装载所述电线；所述紧固部设置在所述装载部下方，为开设有通孔的圆柱结构，其外径小于所述固定部，且其内径小于固定部内径，在紧固部外壁设有外螺纹，用以与所述紧固螺帽连接，在所述紧固部通孔顶端设有第二卡槽，用以将所述紧固头固定在指定位置。

8.根据权利要求7所述的用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其特征在于，所述紧固头设置在所述套筒紧固部的通孔内，用以夹紧所述电线，包括紧固垫圈、紧固套筒和紧固瓣片；所述紧固垫圈设置在所述紧固头顶端，以起到缓冲作用；所述紧固套筒设置在所述紧固垫圈下方，用以固定所述电线；所述紧固瓣片设置在所述紧固套筒下方，用以与所述紧固螺帽配合夹紧电线。

9.根据权利要求8所述的用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其特征在于，所述紧固螺帽为一内部带有凹槽的螺栓，在其外壁设有六边形棱柱，并在内壁设有内螺纹，用以与所述套筒紧固部的外螺纹配合并连接；在旋转所述紧固螺帽时，紧固螺帽的端部会对所述紧固瓣片施加竖直向上的力，所述紧固瓣片受力向内部收缩并对所述电线施加压力，以将电线夹紧。

10.根据权利要求1-9任一项权利要求所述的用于消防压力开关的陶瓷压力传感器，其特征在于，所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器中还包括一保护套，在保护套内壁设有内螺纹，用以与所述基座液柱部外螺纹连接以在运输所述用于消防压力开关的陶瓷压力传感器时防止基座液柱部外螺纹受到损坏。