CN214538311U - 一种高可靠性新型压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及压力传感器技术领域，具体是涉及一种高可靠性新型压力传感器，包括压力传感器底座、压力芯片，压力芯片设置在下沉槽的内部，压力传感器底座的内部纵向贯穿设有引针，引针的顶端与压力芯片通过键合丝保持连接，压力传感器底座的内部纵向贯穿设有充油孔，充油孔的底端外缘处开设有内缩槽，充油孔的底端通过焊接固定有密封钢珠；传感器中充油孔底端铣内缩槽，内缩槽结构为弧面，可以解决充油孔口去毛刺形成的直角倒角，避免造成密封钢珠悬空产生的焊接不牢固进而漏油；密封钢珠外壁与内缩槽的弧面保持贴合，使其球面可与基座焊接的接触面加大从而增强焊接的强度，且有效的避免焊接沙眼产生，提升传感器的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及压力传感器技术领域，具体是涉及一种高可靠性新型压力传感器。
背景技术
压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置；
压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成；按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器；广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业；
现有的压力传感器生产过程中是先在压力传感器底座上粘贴好压力芯片，再键合引脚，之后固定膜片好之后在芯片腔体内充油，充油后对充油孔进行封焊，但是目前的充油孔底端为直孔，充油孔底端生产加工时会产生毛刺，孔口去毛刺处理会形成直角倒角，影响充油孔底端密封焊接，且孔口与钢珠是点结合，接触面小焊接处易产生沙眼漏孔，从而造成漏油，使传感器失效，影响传感器使用；
针对目前的压力传感器生产以及使用过程中所暴露的问题，有必要对一种高可靠性新型压力传感器进行结构上的改进与优化。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高可靠性新型压力传感器，具有提升充油孔密封稳定性，有效避免漏油，且传感器便于使用的特点。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高可靠性新型压力传感器，包括压力传感器底座与压力芯片，所述压力传感器底座的顶端中部开设有收纳槽，所述收纳槽的底部开设有下沉槽，所述压力芯片设置在下沉槽的内部，所述压力芯片的正下方位于压力传感器底座的内部粘接固定有导气管，所述压力传感器底座的内部开设有使得导气管与压力芯片保持连通的通槽，所述压力传感器底座的内部纵向贯穿设有引针，所述引针与压力传感器底座的接触区域填充可烧结固定引针的封装玻璃，所述引针的顶端与压力芯片通过键合丝保持连接；所述压力传感器底座的顶端设置有一可覆盖收纳槽的膜片，所述膜片由一设置在压力传感器底座顶端的压环固定，所述压力传感器底座的内部设有贯穿至收纳槽的充油孔，所述充油孔的外部端口设有可将充油孔封堵的密封钢珠。
作为本实用新型的一种高可靠性新型压力传感器优选技术方案，所述充油孔的底端外缘处开设有内缩槽，所述内缩槽为与密封钢珠球面相贴合的弧面结构。
作为本实用新型的一种高可靠性新型压力传感器优选技术方案，所述压环设置在压力传感器底座的顶端外缘处，所述压环的底面与膜片外缘处接触，所述压环与压力传感器底座、膜片通过焊接保持连接。
作为本实用新型的一种高可靠性新型压力传感器优选技术方案，所述收纳槽的内壁设有橡胶垫层，所述橡胶垫层的表面还设置有陶瓷垫板。
作为本实用新型的一种高可靠性新型压力传感器优选技术方案，所述密封钢珠朝向充油孔的表面上还焊接设有密封柱，所述密封柱的外壁包裹有膨胀密封套，所述密封柱嵌合设置在充油孔的内部。
作为本实用新型的一种高可靠性新型压力传感器优选技术方案，所述压环的外缘处向下延伸设有延伸环，延伸环的底端开设螺纹槽，所述压力传感器底座的顶端外壁开设有与压环相吻合的螺纹，所述压力传感器底座与压环通过螺纹旋合连接，所述膜片设置在压环的下方，所述膜片通过压环与压力传感器底座的啮合固定在压力传感器底座的上表面保持固定。
作为本实用新型的一种高可靠性新型压力传感器优选技术方案，延伸环的内侧位于压环的底面开设有嵌合槽，所述嵌合槽的内部填充有加压膨胀圈，所述加压膨胀圈与膜片的上表面接触。
作为本实用新型的一种高可靠性新型压力传感器优选技术方案，所述膜片的外缘处一体成型有凸圈，所述凸圈设置在嵌合槽的内部，且所述凸圈设置在加压膨胀圈的外侧。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、传感器中充油孔底端的内缩槽铣成弧面，可以解决充油孔口去毛刺形成的直角倒角，避免造成密封钢珠悬空产生的焊接不牢固进而漏油；密封钢珠外壁与弧形槽贴合，使其球面可与基座焊接的接触面加大，从而增强焊接的强度，且有效的避免焊接沙眼产生，提升传感器的可靠性。
2、内缩槽底端铣弧面后孔口毛刺基本去除干净，工作人员只需简单抛光即可完成操作，减少工序，且有效的提高生产效率。
3、压力传感器底座的内部增设有橡胶垫层，橡胶垫层在压力传感器底座受到横向外力挤压时吸收压力，减少外部干扰，提升压力传感器对压力检测的精准度，橡胶垫层以及橡胶垫层内部的陶瓷垫板具备一定的隔热能力，避免压力传感器底座外部的热量导入到油中导致传感器内部的压力产生过大的变化，进一步提升压力传感器的精准度。
4、压环可以可拆卸的固定在压力传感器底座的顶端，在膜片受损时，工作人员可以拆卸下压环来对膜片进行更换，不需要对整个传感器进行更换降低使用人员的成本投入，更便于使用者使用传感器。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中的实施例1的剖视结构示意图；
图3为本实用新型中的实施例2的剖视结构示意图；
图中：1、压力传感器底座；2、封装玻璃；3、引针；4、导气管；5、收纳槽；6、下沉槽；7、膜片；8、压环；9、压力芯片；10、充油孔；11、内缩槽；12、密封钢珠；13、密封柱；14、膨胀密封套；15、橡胶垫层；16、陶瓷垫板；17、嵌合槽；18、加压膨胀圈；19、凸圈。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1、图2所示，本实用新型所述的一种高可靠性新型压力传感器，包括压力传感器底座1与压力芯片9，压力传感器底座1的顶端中部开设有收纳槽5，收纳槽5的底部开设有下沉槽6，压力芯片9设置在下沉槽6的内部，压力芯片9的正下方位于压力传感器底座1的内部粘接固定有导气管4，压力传感器底座1的内部开设有使得导气管4与压力芯片9保持连通的通槽，压力传感器底座1的内部纵向贯穿设有引针3，引针3与压力传感器底座1的接触区域填充可烧结固定引针3的封装玻璃2，引针3的顶端与压力芯片9通过键合丝保持连接；压力传感器底座1的顶端设置有一可覆盖收纳槽5的膜片7，膜片7由一设置在压力传感器底座1顶端的压环8固定，压力传感器底座1的内部设有贯穿至收纳槽5的充油孔10，充油孔10的外部端口设有可将充油孔10封堵的密封钢珠12，密封钢珠可以对充油孔10 进行密封。
具体的，充油孔10的底端外缘处开设有内缩槽11，内缩槽11为与密封钢珠12球面相贴合的弧面结构，弧面结构使得密封钢珠12球面可与基座焊接的接触面加大，从而增强焊接的强度。
具体的，压环8设置在压力传感器底座1的顶端外缘处，压环8的底面与膜片7外缘处接触，压环8与压力传感器底座1、膜片7通过焊接保持连接，本实施例中焊接的膜片7可以使得压力传感器内部的油保持密封。
本实施例中的工作原理及使用流程：本实用新型中该压力传感器加工过程中工作人员将压力芯片9设置在压力传感器底座1的上表面，压力芯片9 与引针3通过键合丝保持电性连接，之后工作人员将膜片7设置在压力传感器底座1的上表面，将压环8焊接在压力传感器底座1的上方，对膜片7 进行固定，之后将油通过充油孔10注入到收纳槽5、下沉槽6的内部，油注入完毕之后将密封钢珠12焊接在充油孔10的端部，内缩槽11为弧面，通过铣弧面可以解决充油孔口去毛刺形成的直角倒角，避免造成密封钢珠 12悬空产生的焊接不牢固进而漏油的情况，且铣弧面后孔口毛刺基本去除干净，工作人员只需简单抛光即可，可以减少工序，并提高生产效率。
实施例2
如图1及图3所示，本实用新型所述的一种高可靠性新型压力传感器，包括压力传感器底座1与压力芯片9，压力传感器底座1的顶端中部开设有收纳槽5，收纳槽5的底部开设有下沉槽6，压力芯片9设置在下沉槽6的内部，压力芯片9的正下方位于压力传感器底座1的内部粘接固定有导气管4，压力传感器底座1的内部开设有使得导气管4与压力芯片9保持连通的通槽，压力传感器底座1的内部纵向贯穿设有引针3，引针3与压力传感器底座1的接触区域填充可烧结固定引针3的封装玻璃2，引针3的顶端与压力芯片9通过键合丝保持连接；压力传感器底座1的顶端设置有一可覆盖收纳槽5的膜片7，膜片7由一设置在压力传感器底座1顶端的压环8固定，压力传感器底座1的内部设有贯穿至收纳槽5的充油孔10，充油孔10的外部端口设有可将充油孔10封堵的密封钢珠12。
具体的，充油孔10的底端外缘处开设有内缩槽11，内缩槽11为与密封钢珠12球面相贴合的弧面结构。
具体的，收纳槽5的内壁设有橡胶垫层15，橡胶垫层15对压力传感器底座1侧壁受到的压力进行吸收，避免传感器内部受到干扰，橡胶垫层15 的表面还设置有陶瓷垫板16，本实施例中陶瓷垫板16用于进行热量隔绝。
具体的，密封钢珠12的顶端还焊接设有密封柱13，密封柱13的外壁包裹有膨胀密封套14，密封柱13、膨胀密封套14嵌合设置在充油孔10的内部，本实施例中密封柱13以及膨胀密封套14进一步的对充油孔10进行密封，提升传感器的密封性。
具体的，压环8的外缘处向下延伸设有延伸环，延伸环的底端开设螺纹槽，压力传感器底座1的顶端外壁开设有与压环8相吻合的螺纹，压力传感器底座1与压环8通过螺纹旋合连接，膜片7设置在压环8的下方，膜片7 通过压环8与压力传感器底座1的啮合在压力传感器底座1的上表面保持固定，本实施例中压环8可拆卸式安装在压力传感器底座1的顶端，在膜片7 受到损伤时便于对膜片7进行更换，提升传感器的可靠性。
具体的，延伸环的内侧位于压环8的底面开设有嵌合槽17，嵌合槽17 的内部填充有加压膨胀圈18，加压膨胀圈18与膜片7的上表面接触，本实施例中加压膨胀圈18提升膜片7在压力传感器底座1上的稳定性。
具体的，膜片7的外缘处一体成型有凸圈19，凸圈19设置在嵌合槽17 的内部，且凸圈19设置在加压膨胀圈18的外侧，本实施例中凸圈19卡在加压膨胀圈18的外侧可以有效的提升膜片7在压力传感器底座1上的稳定程度，避免膜片7在压力传感器底座1上滑动。
本实施例中的工作原理及使用流程：本实用新型中该压力传感器加工过程中工作人员将压力芯片9设置在压力传感器底座1的上表面，压力芯片9 与引针3通过键合丝保持电性连接，之后工作人员将膜片7设置在压力传感器底座1的上表面，将压环8与压力传感器底座1通过螺纹旋合连接，压环 8底端的嵌合槽17对膜片7的上表面进行加压，加压膨胀圈18嵌合设置在嵌合槽17的外侧，避免膜片7在压环8的内侧滑动，之后将油通过充油孔 10注入到收纳槽5、下沉槽6的内部，油注入完毕之后将密封钢珠12焊接在充油孔10的端部；
压力传感器底座1的内部增设有橡胶垫层15，橡胶垫层15在压力传感器底座1受到横向外力挤压时吸收压力，减少外部干扰，提升压力传感器对压力检测的精准度，橡胶垫层15以及橡胶垫层15内部的陶瓷垫板16具备一定的隔热能力，避免压力传感器底座1外部的热量导入到油中导致传感器内部的压力产生过大的变化，进一步提升压力传感器的精准度；
密封钢珠12上还增设密封柱13与膨胀密封套14，密封柱13设置在充油孔10的内部，其外壁的膨胀密封套14与充油孔10的内壁保持紧密贴合，进一步提升充油孔10的密封性，有效的避免压力传感器内部压力变化时有油从充油孔10底端泄漏，便于传感器的使用。
以上所述仅为本实用新型的优选方案，并非作为对本实用新型的进一步限定，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的各种等效变化均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高可靠性新型压力传感器，包括压力传感器底座(1)与压力芯片(9)，其特征在于：所述压力传感器底座(1)的顶端中部开设有收纳槽(5)，所述收纳槽(5)的底部开设有下沉槽(6)，所述压力芯片(9)设置在下沉槽(6)的内部，所述压力芯片(9)的正下方位于压力传感器底座(1)的内部粘接固定有导气管(4)，所述压力传感器底座(1)的内部开设有使得导气管(4)与压力芯片(9)保持连通的通槽，所述压力传感器底座(1)的内部纵向贯穿设有引针(3)，所述引针(3)与压力传感器底座(1)的接触区域填充可烧结固定引针(3)的封装玻璃(2)，所述引针(3)的顶端与压力芯片(9)通过键合丝保持连接；所述压力传感器底座(1)的顶端设置有一可覆盖收纳槽(5)的膜片(7)，所述膜片(7)由一设置在压力传感器底座(1)顶端的压环(8)固定，所述压力传感器底座(1)的内部设有贯穿至收纳槽(5)的充油孔(10)，所述充油孔(10)的外部端口设有可将充油孔(10)封堵的密封钢珠(12)。
2.根据权利要求1所述的一种高可靠性新型压力传感器，其特征在于：所述充油孔(10)的底端外缘处开设有内缩槽(11)，所述内缩槽(11)为与密封钢珠(12)球面相贴合的弧面结构。
3.根据权利要求1所述的一种高可靠性新型压力传感器，其特征在于：所述压环(8)设置在压力传感器底座(1)的顶端外缘处，所述压环(8)的底面与膜片(7)外缘处接触，所述压环(8)与压力传感器底座(1)、膜片(7)通过焊接保持连接。
4.根据权利要求1所述的一种高可靠性新型压力传感器，其特征在于：所述收纳槽(5)的内壁设有橡胶垫层(15)，所述橡胶垫层(15)的表面还设置有陶瓷垫板(16)。
5.根据权利要求1所述的一种高可靠性新型压力传感器，其特征在于：所述密封钢珠(12)朝向充油孔(10)的表面上还焊接设有密封柱(13)，所述密封柱(13)的外壁包裹有膨胀密封套(14)，所述密封柱(13)嵌合设置在充油孔(10)的内部。
6.根据权利要求1所述的一种高可靠性新型压力传感器，其特征在于：所述压环(8)的外缘处向下延伸设有延伸环，延伸环的底端开设螺纹槽，所述压力传感器底座(1)的顶端外壁开设有与压环(8)相吻合的螺纹，所述压力传感器底座(1)与压环(8)通过螺纹旋合连接，所述膜片(7)设置在压环(8)的下方，所述膜片(7)通过压环(8)与压力传感器底座(1)的啮合固定在压力传感器底座(1)的上表面保持固定。
7.根据权利要求1所述的一种高可靠性新型压力传感器，其特征在于：延伸环的内侧位于压环(8)的底面开设有嵌合槽(17)，所述嵌合槽(17)的内部填充有加压膨胀圈(18)，所述加压膨胀圈(18)与膜片(7)的上表面接触。
8.根据权利要求1所述的一种高可靠性新型压力传感器，其特征在于：所述膜片(7)的外缘处一体成型有凸圈(19)，所述凸圈(19)设置在嵌合槽(17)的内部，且所述凸圈(19)设置在加压膨胀圈(18)的外侧。
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