CN212721865U - 一种新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，包括底端具有开口的筒体，筒体顶壁的中部设有凸块，筒体的侧壁、筒体的底壁及凸块的侧面包围形成绕凸块设置的环形应变槽。本实用新型的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件测量量程低且易于加工。

Description

一种新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件

技术领域

本实用新型涉及一种应变感应元件，尤其涉及一种新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件。

背景技术

目前，对一些有毒有害或易燃易爆介质进行压力测量的传感装置，一般不采用O型圈进行密封，因为O型密封圈存在介质泄漏及长期使用而老化的风险，所以现有的密封工艺多采用全焊接结构的溅射工艺和整体结构的微熔工艺。但采用这两种工艺的密封结构，其结构的弹性体多采用不锈钢17-4材料，这对于制造高量程压力测量的传感器来说比较简单，而对于低量程的传感器来说，由于其应变膜要做的很薄，最低甚至只有几十微米，无论是焊接还是整体加工都是很困难的，所以目前的传感器没有10bar以下的采用溅射或微熔工艺的产品。目前的低量程传感器，其应变部分的厚度最薄不能低于0.3mm，否则无法加工，这样，对应于量程至少在1010bar以上，测量场合大大受到限制，对于氢燃料电池等测量范围在5bar以下的不能适用。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，使其更具有产业上的利用价值。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种测量量程低且易于加工的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件。

本实用新型的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，包括底端具有开口的筒体，筒体顶壁的中部设有凸块，筒体的侧壁、筒体的底壁及凸块的侧面包围形成绕凸块设置的环形应变槽。

进一步的，本实用新型的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，所述筒体包括筒体上部及与筒体上部一体成型的筒体下部，筒体上部的外径大于筒体下部的外径，筒体上部的外侧面上设置有环形凸缘。

进一步的，本实用新型的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，所述筒体的顶部设置有应变电桥及至少四个焊盘，应变电桥的四个电连接端分别通过导线与焊盘电连接。

进一步的，本实用新型的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，筒体的下方设置有引压接头，引压接头的顶端与筒体固连，引压接头设有从引压接头底端延伸至引压结构顶端并与筒体内腔连通的引压通道。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：本实用新型的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，凸块的周围为环形应变槽，环形应变槽的底壁即筒体顶壁的部分比较薄，可以做到0.2mm以下。由于有中间凸块的存在，经过有限元分析，在环形应变槽的地方应力将更加集中，在相同压力下，应变更大，信号更大。同时由于有中间凸块的存在，加工中可以以凸块部分进行支撑，从而保证了加工的可行性。采用这种结构的压力传感器，其最小量程可达1bar。

综上所述，本实用新型的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件测量量程低且易于加工。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是现有感应元件的剖视图；

图2是筒体的结构示意图；

图3是新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件的剖视图；

图4是新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件的俯视图。

图中，筒体1，凸块2，环形应变槽3，筒体上部4，筒体下部5，环形凸缘6，应变电桥7，焊盘8，引压接头9，引压通道10。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图2至图4，本实用新型一较佳实施例的一种新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，包括包括底端具有开口的筒体1，筒体顶壁的中部设有凸块2，筒体的侧壁、筒体的底壁及凸块的侧面包围形成绕凸块设置的环形应变槽3。

本实用新型的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，凸块的周围为环形应变槽，环形应变槽的底壁即筒体顶壁的部分比较薄，可以做到0.2mm以下。由于有中间凸块的存在，经过有限元分析，在环形应变槽的地方应力将更加集中，在相同压力下，应变更大，信号更大。同时由于有中间凸块的存在，加工中可以以凸块部分进行支撑，从而保证了加工的可行性。采用这种结构的压力传感器，其最小量程可达1bar。

作为优选，本实用新型的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，筒体包括筒体上部4及与筒体上部一体成型的筒体下部5，筒体上部的外径大于筒体下部的外径，筒体上部的外侧面上设置有环形凸缘6。

该设计提高了筒体整体的强度。

作为优选，本实用新型的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，筒体的顶部设置有应变电桥7及至少四个焊盘8，应变电桥的四个电连接端分别通过导线与焊盘电连接。

应变电桥通过溅射或微熔工艺做上去，焊盘通过厚膜工艺印刷上去的。电桥负责当电桥所在的位置发生变形时，电阻发生变化，输出一个差值。焊盘是将应变电桥的信号传递出来并与四个可焊接的银垫结合，方便与后续PCB版或柔性线路板焊接。

作为优选，本实用新型的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，筒体的下方设置有引压接头9，引压接头的顶端与筒体固连，引压接头设有从引压接头底端延伸至引压结构顶端并与筒体内腔连通的引压通道10。

引压接头的设置实现了将介质引入筒体内腔的目的。具体工作时，介质从引压接头底端的开口进入引压通道并最终沿引压通道进入筒体内腔中，进入筒体内腔中的介质对筒体顶壁施压，从而使得筒体顶壁，尤其是与环形引压槽对应的部分发生形变，进而带动筒体顶面上应变电桥的电阻发生形变，最终产生相应的电信号，该电信号通过焊盘传输至外部电路并做下一步处理。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，本领域技术人员能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的保护范围由所附权利要求而不是上述说明限定。

此外，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。同时，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，其特征在于：包括底端具有开口的筒体(1)，筒体顶壁的中部设有凸块(2)，筒体的侧壁、筒体的底壁及凸块的侧面包围形成绕凸块设置的环形应变槽(3)。

2.根据权利要求1所述的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，其特征在于：所述筒体包括筒体上部(4)及与筒体上部一体成型的筒体下部(5)，筒体上部的外径大于筒体下部的外径，筒体上部的外侧面上设置有环形凸缘(6)。

3.根据权利要求1所述的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，其特征在于：所述筒体的顶部设置有应变电桥(7)及至少四个焊盘(8)，应变电桥的四个电连接端分别通过导线与焊盘电连接。

4.根据权利要求1所述的新型结构的压力传感器微压金属应变感应元件，其特征在于：筒体的下方设置有引压接头(9)，引压接头的顶端与筒体固连，引压接头设有从引压接头底端延伸至引压结构顶端并与筒体内腔连通的引压通道(10)。

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