CN211085317U - 测量流体压力和温度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于测量流体压力和温度的装置，其包括温度敏感元件和压力敏感单元，温度敏感元件和压力敏感单元被布置成连接到电子电路，连接器的端子又连接到电子电路，金属体由该连接器闭合，元件和单元容纳在该金属体中；单元容纳在腔中，腔限定在塑料体一侧上，导电体穿过该塑料体，导电体将元件连接到电子电路；单元搁置在密封件上，密封件设置在单元与腔的底部之间；楔形元件放置在单元上，其搁置抵靠在单元上以压缩密封件，从而在导管的开口周围提供密封，待控制的流体的压力通过导管传递到单元上。

Description

测量流体压力和温度的装置

技术领域

本实用新型涉及在诸如汽车和工业行业等行业中测量流体压力和温度的装置，并且该装置可用于诸如燃料过滤器、燃烧发动机、制冷回路、空调等应用中，提出了一种测量装置，其在单个单元中包含测量压力和测量温度的功能，并具有有利的功能性和构造性特征。

背景技术

在汽车和工业行业以及其他行业中，存在需要控制用于不同应用的回路中的流体温度和压力的功能，并且存在允许有效执行所述功能的测量装置。

然而，目前在许多情况下有必要将测量温度和测量压力的两种功能集成到单个装置中，从而实现更紧凑和更便宜的应用系统。

为此，已经开发了下面这样的测量装置，其包括：借助温度敏感元件（诸如负温度系数(NTC)）测量温度的功能，温度敏感元件是关于其电阻变化的负温度系数的电阻；以及借助陶瓷电容传感器元件测量压力的功能。

在所述测量装置的实施例中，诸如专利US8935961B2所设想的，温度敏感元件被布置在塑料体中，在塑料体中所述元件被容纳在中空体中，电缆从该中空体中出来，电缆将温度敏感元件连接到电子电路，该电子电路又连接到应用系统中的测量装置的连接连接器，电缆穿过塑料体中限定的中空导管。

利用所述布置，由于构造解决方案的性质，很难施加热油脂来促进从待控制流体到温度敏感元件的热传递，这降低了用测量装置测量温度的效率、速度和精度。

此外，对于所述实施例，制造和组装测量装置的某些部件是复杂的，诸如容纳温度敏感元件的塑料体，这归因于必须在所述塑料体中制出孔以用于容纳温度敏感元件和供电缆穿过，这增加了上述塑料体的制造成本，以及增加了其有缺陷的可能性。

同样，温度敏感元件在塑料体上的后部安装也非常复杂，并且使得测量装置的构造过程难以自动化。

在另一个已知的实施例中，温度敏感元件和用于将温度敏感元件连接到电子电路的电缆被容纳在包覆模制到其上的塑料体中，并且利用这种布置，由于温度敏感元件包覆模制到容纳温度敏感元件的塑料体上的事实，不可能施加热油脂来促进温度敏感元件与待控制流体的热接触，这降低了温度测量效率。

此外，在这种情况下，包覆模制体增加了测量装置制造过程的额外复杂性，进而增加了生产成本和温度敏感元件的壳体中可能出现的缺陷的百分比，同时在温度敏感元件在包覆模制塑料体中的组装过程中，温度敏感元件容易受到可能导致其劣化的冲击和意外接触。

此外，在包括测量温度和测量压力的两种功能的已知装置中，压力测量是通过压力敏感单元完成的，压力敏感单元由陶瓷结构(例如，其可以是可变电容、可变电阻等)构成，所述压力敏感单元也连接到测量装置的电子电路，在这种布置中，压力敏感单元搁靠塑料体上，塑料体在与测量装置的纵向轴线垂直的位置容纳温度敏感元件。

在该布置中，压力敏感单元在特定区域搁靠在塑料体上，该特定区域通常是所述压力敏感单元的周边配置的拐角，所述特定区域是在测量装置应用中测量装置的功能中支撑由待控制流体的作用施加在所述压力敏感单元上的应力以及组件的反压力的那些区域。

利用这种布置克服作用在其上的应力，由于压力敏感单元仅搁置于上述特定区域上的事实，所述压力敏感单元的陶瓷结构必需具有相当大的厚度以承受压力测量中作用的应力，这增加了压力敏感单元的成本，这种成本增加是必要的。

此外，由于压力敏感单元的位置，以垂直于测量装置纵向轴线的布置，压力敏感单元本身的周边尺寸决定测量装置的直径尺寸，这可能限制了其在一些应用中的使用。

鉴于包括测量流体温度和压力的两种功能的装置的已知解决方案的所有缺点和局限性，因此有必要开发一种促进生产过程并优化所述测量装置的功能行为的解决方案。

实用新型内容

根据本实用新型，提出了一种测量装置，其包括测量流体温度的功能和测量流体压力的功能，具有有利地解决了这种类型的当前测量装置的缺点和局限性的特征。

本实用新型的这种测量装置的目的结合了温度敏感元件，该温度敏感元件通过包覆模制在塑料体上的导电体连接到电子电路，导电体通过一端突出以联结到所提到的塑料体外侧的温度敏感元件。

在优选实施例中，电导体的端部从塑料体突出以通过焊接而联结到温度敏感元件，从而联结在塑料体外侧的温度敏感元件。

在另一个优选实施例中，电导体与温度敏感元件之间的联结是通过印刷电路板实现的，在印刷电路板的一侧，温度敏感元件被焊接到印刷电路板上，而在另一侧，电导体的端部被焊接到印刷电路板上。

在第三优选实施例中，电导体被配置为单件，诸如印刷电路板，其也被包覆模制到塑料体上，使得印刷电路板的上端被联结到电子电路，而印刷电路板的下端被联结到温度敏感元件。

以这种方式，测量装置的构造过程被简化，降低了温度敏感元件的组装成本，从而改进了温度的有效性和测量时间，原因是温度敏感元件在包覆模制塑料体的外侧，能够以更直接的方式接收待由测量装置控制的流体的温度。

温度敏感元件布置在包覆模制塑料体外侧也有助于测量装置的构造安装过程的自动化，进一步优化了生产成本。

测量装置还包括陶瓷结构的压力敏感单元，其例如通过可变电容、可变电阻等原理将压力测量值转换成电信号。

所述压力敏感单元被布置在包覆模制塑料体的支撑温度敏感元件的侧部上限定的腔中，其中密封件设置在压力敏感单元与腔的底部之间，压力敏感单元搁置抵靠在密封件上，同时塑料楔形元件布置在压力敏感单元的外面上，塑料楔形元件搁置抵靠在压力敏感单元的该外面的大部分表面上，并且具体地说，搁置抵靠在另一面的对应于支撑密封件的区域的该面上的突起上，该面是正被测量压力的流体作用的地方。

因此，由于楔形元件的支撑件上的接触表面，实现了压力敏感单元组装的牢固刚性，允许精确控制支撑密封件的压缩，以获得相对于待控制流体的合适密封，而同时改进压力敏感单元的功能行为，该压力敏感单元可以具有更小的厚度，以有效地承受压力，还允许降低所述压力敏感单元的成本。

搁置抵靠在压力敏感单元上的楔形元件在其外部具有圆柱弧形的弯曲配置，对应于在其中容纳测量装置的功能组件的外部金属体的内部曲率，从而有助于测量装置的构造组装，具有压力敏感单元的支撑密封件的压缩的必要精度，这可以由容纳功能组件的金属体的内径预先确定。

在另一个方面，容纳在其中结合压力敏感单元的塑料体的侧部上的压力敏感单元的组装布置使得所述压力敏感单元保持在平行于测量装置的纵向轴线的位置，由此，可以实现测量装置直径的减小，便于其在空间有限的应用中的使用。

因此，本实用新型的测量装置的目的具有构造性和功能性特征，这些特征使得所述测量装置对于必须测量流体温度和压力的应用是有利的，从而相对于用于相同功能的常规装置，获得了其自身的使用寿命和优选特点。

附图说明

图1示出了根据常规实施例的用于测量温度和压力的装置的透视剖视图。

图2示出了根据本实用新型目的的用于测量温度和压力的装置的示例性实施例的分解透视图。

图3是前图的测量装置的安装组件的纵向剖视图。

图4是本实用新型目的的同一测量装置的纵向剖视图，切割平面垂直于前图的切割平面。

图5是测量装置的横向剖视图，其切割平面对应于印刷电路板。

图6A是压力敏感单元相对于本实用新型目的的测量装置上的印刷电路板的联结的可能实施例的详细分解透视图。

图6B是前图的联结组件的透视图。

图7A是压力敏感单元相对于本实用新型目的的测量装置上的印刷电路板的联结的另一个可能实施例的详细分解透视图。

图7B是前图的联结组件的透视图。

图8示出了塑料体，电导体从塑料体突出，印刷电路板联结接到电导体，温度敏感元件焊接在该印刷电路板中。

图9是配置为单件诸如像印刷电路板的电导体的视图，温度敏感元件焊接在该电导体的下端。

具体实施方式

本实用新型的目的涉及一种用于测量温度和压力的装置，用于在任何应用中控制流体，集成为单个安装组件，根据常规解决方案，诸如图1所示的解决方案，在测量装置用于的应用的系统中，温度敏感元件1，诸如NTC 传感器，和由陶瓷单元形成的压力敏感单元2，都连接到电子电路3，测量装置的连接连接器4连接到电子电路3。

温度敏感元件1至电子电路3的连接通过电导体5建立，电导体包覆模制在塑料体6上。

在一个优选实施例中，电导体5的端部从所述塑料体6突出，电导体5将通过焊接而联结到温度敏感元件1，从而联结塑料体6外侧的温度敏感元件1。

在另一个优选实施例中(见图8)，电导体5与温度敏感元件1之间的联结是通过印刷电路板5.1实现的，在电路板一侧上，温度敏感元件1焊接到印刷电路板上，而在另一侧上，电导体5的端部焊接到印刷电路板上。

在第三优选实施例中(见图9)，电导体5被配置为单件，诸如印刷电路板5.2，其也被包覆模制到塑料体6上，使得印刷电路板5.2的上端联结到电子电路3，而印刷电路板5.2的下端联结到温度敏感元件1。

同样，在另一侧上，电导体5延伸以连接到电子电路3。根据优选但非限制性的实施例，设想通过弹簧7进行所提到的电导体5相对于电子电路3的联结。

温度敏感元件1可以裸露在塑料体6外侧，以通过测量装置与待控制的流体直接接触，或者可以结合在填充有传导性热油脂的覆盖金属泡壳8中，传导性热油脂与温度敏感元件1接触。

在这种情况下，根据本实用新型，压力敏感单元2被布置成容纳在限定于塑料体6的侧部上的腔9中，搁置抵靠在密封件10上，密封件10被包括设置在所述压力敏感单元2与所提到的壳体腔9的底部之间，围绕导管11的开口，待控制的流体压力通过导管11传递到压力敏感单元2上。

塑料楔形元件12结合在压力敏感单元2的外面上，该塑料楔形元件压在压力敏感单元2上，使得密封件10被压缩，从而建立必要的密封以防止正被控制的流体传送到电子电路3中。

将温度敏感元件1和压力敏感单元2集成在一起的功能组件被布置在金属体13中，该金属体13被连接器4闭合，金属体13被限定为具有与塑料体6的外周直径一致的内径。

此外，楔形元件12具有搁置抵靠在压力敏感单元2上的平坦面，所述楔形元件12在外面上具有形式为圆柱弧形的表面，该表面相对于金属体13的内表面进行调整，使得楔形元件12通过组件的简单布置而建立对压力敏感单元2的必要推动，使得密封件10保持被压缩，从而在腔9的底部上建立适当密封。

在测量装置的构造组装中，压力敏感单元2可以通过焊接到压力敏感单元2上的夹子14而电连接到电子电路3，夹子14通过凸片与电子电路3建立电接触，凸片通过压力插在金属化窗口中，如图6A和6B的实施例所示，或者可以通过焊接到电子电路3上的弹性带15连接，该弹性带通过压力与压力敏感单元2建立电接触，如在图7A和图7B的实施例中所示。

根据图2、图3和图4的实施例，在这种情况下，连接器4具有连接到电子电路3的端子16，所述端子16到电子电路3的联结通过焊接或者优选地通过弹簧17直接建立。

Claims (4)

1.一种用于测量流体压力和温度的装置，其包括：温度敏感元件(1)和压力敏感单元(2)，温度敏感元件(1)和压力敏感单元(2)被布置成连接到电子电路(3)，连接器(4)的端子(16)又连接到所述电子电路(3)，金属体(13)由所述连接器闭合，集成了温度敏感元件（1）和压力敏感单元（2）的功能组件容纳在金属体（13）中；其特征在于，压力敏感单元(2)容纳在腔(9)中，腔(9)限定在塑料体(6)一侧上，导电体(5)穿过所述塑料体(6)，导电体(5)将温度敏感元件(1)连接到电子电路(3)；其中压力敏感单元(2)搁置抵靠在密封件(10)上，密封件(10)设置在所述压力敏感单元(2)与腔(9)的底部之间；楔形元件(12)放置在压力敏感单元(2)上，所述楔形元件(12)搁置抵靠在所述压力敏感单元(2)上以压缩密封件(10)，从而在导管(11)的开口周围提供密封，待控制的流体的压力通过导管(11)传递到压力敏感单元(2)上。

2.根据权利要求1所述的用于测量流体压力和温度的装置，其特征在于，所述楔形元件(12)具有搁置抵靠在压力敏感单元(2)上的平坦面，而外面具有形状为圆柱弧形的表面，圆柱弧形的表面相对于金属体(13)的内表面进行调整。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的用于测量流体压力和温度的装置，其特征在于，所述压力敏感单元(2)通过夹子(14)连接到电子电路(3)，夹子(14)焊接到所述压力敏感单元(2)并且与电子电路(3)建立电接触。

4.根据权利要求1和2中任一项所述的用于测量流体压力和温度的装置，其特征在于，所述压力敏感单元(2)通过弹性带(15)连接到电子电路(3)，所述弹性带（15）焊接到电子电路(3)并且向压力敏感单元(2)施加接触压力。

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