CN209197965U - 一种悬浮式压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬浮式压力传感器，涉及传感器领域，包括传感器底座，传感器底座上设有感压膜片，感压膜片通过传输油路通道连通到悬浮电容，悬浮电容由曲面座与中心膜片组成，曲面座内有电容极板，电容极板为镀硅球面，电容极板与基座通过绝缘陶瓷圈绝缘，电容极板与导油管通过绝缘陶瓷管绝缘，充油管与电容极板相连，充油管与导线连接，中心膜片与电容极板形成电容器，中心膜片接地，感压膜片通过填充油将受到的压力传送到中心膜片。中心膜片受压形变导致中心膜片与电容极板之间的电容值发生变化，因此形成电容差，压力信号通过电路板转变为电信号后输入到处理器内被处理，这使得细微的压力变化也可以被测量到，测量结果精确度较高。

Description

一种悬浮式压力传感器

技术领域

本实用新型涉及压力传感器领域，尤其是涉及一种悬浮式压力传感器。

背景技术

在现实生产中，常需要对细微的压力变化做出反应，而生产中的设备和装置多采用电信号来进行控制，因此就需要用压力传感器将压力转换为电信号后再输入到处理器内。

在进行数据转换时，现有的很多传感器会有数据失真的现象，数据失真可能会导致工作人员的判断出现偏差，从而造成重大损失。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种悬浮式压力传感器，其具有精确度高、稳定性好的效果。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种悬浮式压力传感器，包括传感器底座，其特征在于：所述传感器底座为上设置有感压凹槽，所述感压凹槽上固定连接有感压膜片，所述感压膜片密封所述感压凹槽，所述感压凹槽通过传输油路和导油管连通到悬浮电容，所述感压凹槽、所述传输油路、所述导油管和所述悬浮电容中均填充有绝缘液体；

所述悬浮电容由基座与中心膜片组成，所述基座内开设有空腔，空腔内壁上固定连接有玻璃填充块，所述玻璃填充块上固定连接有电容极板，所述导油管穿入所述基座和所述玻璃填充块并与所述电容极板通过绝缘陶瓷管连接，所述中心膜片固定连接在所述基座上并接地，所述中心膜片与电容极板形成电容器，所述电容极板与处理器通过导线电连接。

通过采用上述技术方案，实现压力信号到电信号的转变，感压膜片受压后，绝缘液体受挤压通过传输油路和导油管将受到的压力传送到中心膜片，并使所述中心膜片形变，因此中心膜片与电容极板形成的电容器会产生电容差值，由于电容极板与处理器通过导线连接，因此压力信号将通过电路板转变为电信号后输入到处理器内被处理，这使得细微的压力变化也可以被测量到，测量结果精确度较高。

进一步的：所述感压膜片焊接在所述感压凹槽上，所述感压凹槽的内壁和所述感压膜片均波纹设置，且所述感压凹槽的内壁与所述感压膜片的波纹相吻合。

通过采用上述技术方案，焊接使得感压膜片与感压凹槽的连接更加稳定，且感压凹槽的内壁与感压膜片设置有相匹配的波纹能够增大膜片的受力面，提高感压膜片的张紧度，可以使得外界压力在感压膜片上的力更加均匀。

进一步的：所述基座上固定连接有绝缘陶瓷圈，所述导油管穿过所述绝缘陶瓷圈并通过所述绝缘陶瓷圈与所述基座绝缘。

通过采用上述技术方案，进一步的提升基座与电容极板之间的绝缘性，避免绝缘陶瓷管损坏时，导油管与电容极板不绝缘，导致基座与电容极板不绝缘。进一步的：所述传感器底座上固定有悬浮板，所述导油管穿入所述悬浮板并将所述悬浮电容固定连接在所述悬浮板上，所述悬浮电容的外表面不接触所述悬浮板。

通过采用上述技术方案，利用导油管实现支撑作用，避免悬浮电容晃动导致电容极板内的绝缘液体受影响，提高精度。

进一步的：所述传输油路穿入所述悬浮板的部分焊接有焊接头，所述焊接头焊接在所述悬浮板上，所述焊接头另一端与所述导油管焊接。

通过上述技术方案，通过焊接在焊接头上的方式，使得传输油路与悬浮板之间、导油管与悬浮板之间均能够稳定的连接，且有助于导油管稳定的支撑悬浮电容。

进一步的：所述悬浮板上开设有悬浮槽，所述悬浮电容位于所述悬浮槽内，所述悬浮槽的内壁不与所述悬浮电容接触。

通过采用上述技术方案，使得悬浮式压力传感器的整体占用体积变小，适用场合更加广泛。

进一步的：所述悬浮板上固定连接有安装罩，所述安装罩的内壁抵紧所述悬浮板的侧壁，当所述安装罩固定连接在所述悬浮板上时，悬浮电容位于所述防护盖与所述悬浮板形成的空腔内。

通过采用上述技术方案，安装罩可以保护悬浮电容，且安装罩安装在悬浮板上使得整个悬浮式压力传感器的顶部呈平面，便于工作人员匹配各种电路壳体，提高其实用性。

进一步的：所述玻璃填充块固定连接有充油管，所述充油管与所述基座内部空腔连通，所述充油管穿出基座的一端插接导线并密封设置。

通过采用上述技术方案，工作人员可以通过充油管向悬浮电容、导油管、传输油路内填充绝缘液体，在填充满液体后将充油管密封，避免有空气残余。

综上所述，本实用新型的有益技术效果包括：

(1)通过设置感压膜片和悬浮电容，实现压力信号到电信号的转变，感压膜片受压后，绝缘液体受挤压通过传输油路和导油管将受到的压力传送到中心膜片，并使所述中心膜片形变，因此中心膜片与电容极板形成的电容器会产生电容差值，由于电容极板与处理器通过导线连接，因此压力信号将通过电路板转变为电信号后输入到处理器内被处理，这使得细微的压力变化也可以被测量到，测量结果精确度较高；

(2)通过将感压膜片焊接在感压凹槽上焊接使得感压膜片与感压凹槽的连接更加稳定，且感压凹槽的内壁与感压膜片设置有相匹配的波纹能够增大膜片的受力面，提高感压膜片的张紧度，可以使得外界压力在感压膜片上的力更加均匀。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的整体示意图；

图2为本实用新型的一个实施例展示悬浮电容的剖视图；

图3为本实用新型的一个实施例展示充油管的剖视图。

附图标记：1、传感器底座；2、安装罩；3、绝缘陶瓷管；4、导油管；5、感压凹槽；6、感压膜片；7、传输油路；8、悬浮板；9、悬浮电容；10、中心膜片；11、电容极板；12、玻璃填充块；13、绝缘陶瓷圈；14、充油管；15、悬浮槽；16、焊接头；17、基座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种悬浮式压力传感器，如图1和图2所示，包括传感器底座1，传感器底座1为铸造件，两侧对称的一体设置有两个凸台，凸台平面开设有感压凹槽5，感压凹槽5上焊接有圆薄片状的感压膜片6，感压膜片6采用不锈钢膜片，使得压力传感器具有很强的抗冲击及抗过载能力。感压凹槽5的内壁与感压膜片6设置有相匹配的波纹能够增大感压膜片6的受力面，提高感压膜片6的张紧度，可以使得外界压力在感压膜片6上的力更加均匀。

感压凹槽5底壁上固定连接有传输油路7，传输油路7连通感压凹槽5的内部空间并贯穿感压凹槽5，进入传感器底座1的内部。传感器底座1上固定连接有圆板状的悬浮板8，传输油路7穿入传感器底座1内部的一端穿入悬浮板8。

如图2和图3所示，悬浮板8上焊接有焊接头16，传输油路7穿入悬浮板8的一端与焊接头16焊接，焊接头16的另一端焊接有导油管4，导油管4与传输油路7连通，焊接的方式使得传输油路7与悬浮板8之间、导油管4与悬浮板8之间均能够稳定的连接。

导油管4远离悬浮板8的一端固定连接有悬浮电容9，悬浮电容9由基座17与中心膜片10组成，基座17内部开设有空腔，空腔内壁上固定连接有玻璃填充块12，玻璃填充块12可以为烧结玻璃，玻璃填充块12上固定连接有电容极板11，电容极板11是通过在烧结玻璃上镀硅而形成的。基座17上固定连接有绝缘陶瓷圈13，导油管4穿过绝缘陶瓷圈13并与基座17通过绝缘陶瓷圈13固定连接。玻璃填充块12上固定连接有绝缘陶瓷管3，导油管4穿入玻璃填充块12并通过绝缘陶瓷管3与基座17内部连通，绝缘陶瓷管3可以为陶瓷绝缘陶瓷管3，因此基座17与电容极板11绝缘。

中心膜片10固定连接在基座17上并接地，中心膜片10将基座17内部的空腔分为均等的两部分，且中心膜片10两侧的电容极板11不连通，电容极板11和中心膜片10形成电容器。悬浮电容9、导油管4、传输油路7和感压凹槽5内均填充绝缘液体，绝缘液体可以为硅油。

基座17上固定连接有充油管14，充油管14与玻璃填充块12固定连接并与基座17内部空腔连通，充油管14穿出基座17并插接有导线，电容极板11和处理器通过导线电连接，充油管14可以为绝缘的热缩套管，并通过锡焊与导线连接，当工作人员通过充油管14填充绝缘液体后，可以对充油管14进行加热，令充油管14收缩并密封充油管14穿出基座17的一端。通过这种方式使得工作人员灌满 绝缘液体后密封，避免有气体残余。

感压膜片6受压后，绝缘液体受挤压通过传输油路7和导油管4将受到的压力传送到中心膜片10，并使所述中心膜片10形变，因此中心膜片10与电容极板11之间的距离发生改变，中心膜片10与两侧的电容极板11上均产生电容信号，由于电容极板11与处理器通过导线电连接，因此压力信号转变为电信号输入到处理器内被处理。

悬浮板8上开设有悬浮槽15，导油管4支撑悬浮电容9悬空在悬浮槽15内，使得悬浮式压力传感器的整体占用体积变小，适用场合更加广泛，焊接在焊接头16上的导油管4能够稳定的支撑悬浮电容9，令悬浮槽15的内壁不与悬浮电容9的外围接触，避免悬浮电容9因为碰撞影响电容极板11内的绝缘液体，继而影响测量精度。

悬浮板8上焊接有安装罩2，安装罩2的内壁抵紧悬浮板8的侧壁，安装罩2将悬浮电容9罩接在安装罩2与悬浮板8形成的空腔内，使得安装罩2可以保护悬浮电容9，且安装有安装罩2后压力传感器的顶端呈平面，便于工作人员匹配各种电路壳体，提高其实用性。

综上所述，当感压膜片6受到压力时，会向感压凹槽5内凹陷，将感压凹槽5内的绝缘液体通过传输油路7和导油管4压入悬浮电容9内，两个感压膜片6受力不相同，压入悬浮电容9内的绝缘液体量也不相同，因此中心膜片10会向一侧凹陷，当中心膜片10向某一侧凹陷时，中心膜片10与电容极板11之间的距离发生改变，中心膜片10两侧的电容极板11上均产生电容信号，玻璃填充块12均固定连接有充油管14，充油管14穿出悬浮电容9并通过导线将电信号传输到处理器上，因此压力信号转变为电信号后输入到处理器内被处理，这使得细微的压力变化也可以被测量到，测量结果精确度较高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种悬浮式压力传感器，包括传感器底座（1），其特征在于：所述传感器底座（1）为上设置有感压凹槽（5），所述感压凹槽（5）上固定连接有感压膜片（6），所述感压膜片（6）密封所述感压凹槽（5），所述感压凹槽（5）通过传输油路（7）和导油管（4）连通到悬浮电容（9），所述感压凹槽（5）、所述传输油路（7）、所述导油管（4）和所述悬浮电容（9）中均填充有绝缘液体；

所述悬浮电容（9）由基座（17）与中心膜片（10）组成，所述基座（17）内开设有空腔，空腔内壁上固定连接有玻璃填充块（12），所述玻璃填充块（12）上固定连接有电容极板（11），所述导油管（4）穿入所述基座（17）和所述玻璃填充块（12）并与所述电容极板（11）通过绝缘陶瓷管（3）连接，所述中心膜片（10）固定连接在所述基座（17）上并接地，所述中心膜片（10）与电容极板（11）形成电容器，所述电容极板（11）与处理器通过导线电连接。

2.根据权利要求1所述的悬浮式压力传感器，其特征在于：所述感压膜片（6）焊接在所述感压凹槽（5）上，所述感压凹槽（5）的内壁和所述感压膜片（6）均波纹设置，且所述感压凹槽（5）的内壁与所述感压膜片（6）的波纹相吻合。

3.根据权利要求1所述的悬浮式压力传感器，其特征在于：所述基座（17）上固定连接有绝缘陶瓷圈（13），所述导油管（4）穿过所述绝缘陶瓷圈（13）并通过所述绝缘陶瓷圈（13）与所述基座（17）绝缘。

4.根据权利要求1所述的悬浮式压力传感器，其特征在于：所述传感器底座（1）上固定有悬浮板（8），所述导油管（4）穿入所述悬浮板（8）并将所述悬浮电容（9）固定连接在所述悬浮板（8）上，所述悬浮电容（9）的外表面不接触所述悬浮板（8）。

5.根据权利要求4所述的悬浮式压力传感器，其特征在于：所述传输油路（7）穿入所述悬浮板（8）的部分焊接有焊接头（16），所述焊接头（16）焊接在所述悬浮板（8）上，所述焊接头（16）另一端与所述导油管（4）焊接。

6.根据权利要求4所述的悬浮式压力传感器，其特征在于：所述悬浮板（8）上开设有悬浮槽（15），所述悬浮电容（9）位于所述悬浮槽（15）内，所述悬浮槽（15）的内壁不与所述悬浮电容（9）接触。

7.根据权利要求4所述的悬浮式压力传感器，其特征在于：所述悬浮板（8）上固定连接有安装罩（2），所述安装罩（2）的内壁抵紧所述悬浮板（8）的侧壁，当所述安装罩（2）固定连接在所述悬浮板（8）上时，悬浮电容（9）位于所述安装罩（2）与所述悬浮板（8）形成的空腔内。

8.根据权利要求1所述的悬浮式压力传感器，其特征在于：所述玻璃填充块（12）固定连接有充油管（14），所述充油管（14）与所述基座（17）内部空腔连通，所述充油管（14）穿出基座（17）的一端插接导线并密封设置。