CN215065001U - 一种防冻裂压力传感器 - Google Patents

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凌远江
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Abstract

本实用新型提供一种防冻裂压力传感器,包括压板、设置于压板上表面的电气接头、安装于压板下表面的厚膜压阻式陶瓷压力芯体以及电路板;压板与电气接头围合成密闭腔室,电路板位于密闭腔室内,电路板分别与电气接头和厚膜压阻式陶瓷压力芯体电连接;厚膜压阻式陶瓷压力芯体的下表面设有槽底压力检测圆槽;压力检测圆槽内设有弹性圈,弹性圈与压力检测圆槽同轴。本实用新型的防冻裂压力传感器通过在压力检测圆槽内设置弹性圈,弹性圈占据压力检测圆槽的部分空间,减少水分残余量,从而减少残余的水结冰引起的体积增大量;另一方面,弹性圈在残余水结冰的时候,受冰块挤压能发生形变,从而缓冲水结冰过程中的应力,避免厚膜压阻式陶瓷压力芯体冻裂。

Description

一种防冻裂压力传感器
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域,具体地说,是涉及一种防冻裂压力传感器。
背景技术
压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、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。压力传感器(Pressure Transducer)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。压力传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。
压阻式压力传感器采用集成工艺将电阻条集成在膜片上,制成厚膜压阻式陶瓷压力芯体,通过压力传感器常用于测试水压,测试完后,厚膜压阻式陶瓷芯体的压力检测圆槽内残留有水分,在温度较低的使用环境中,残留的水封容易结冰,由于水结冰容易导致体积增大,从而导致压力检测圆孔附近的陶瓷胀裂,厚膜压阻式陶瓷芯体损坏,传感器胀裂部分不易察觉,容易导致后续错误的检测结果。因此,亟需一种防冻裂的压力传感器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处,提供一种防冻裂的压力传感器。
本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的:一种防冻裂压力传感器,包括压板、设置于压板上表面的电气接头、安装于压板下表面的厚膜压阻式陶瓷压力芯体以及电路板;压板与电气接头围合成密闭腔室,电路板位于密闭腔室内,电路板分别与电气接头和厚膜压阻式陶瓷压力芯体电连接;厚膜压阻式陶瓷压力芯体的下表面设有槽底压力检测圆槽;压力检测圆槽内设有弹性圈,弹性圈与压力检测圆槽同轴。
在本实用新型的其中一种具体实施方式中,压力检测圆槽的槽底为厚膜压阻式陶瓷压力芯体的膜片;弹性圈的底端同轴设有环状凸缘,环状凸缘的外径大于压力检测圆槽的槽口孔径;弹性圈的高度小于压力检测圆槽的槽深。
在本实用新型的其中一种具体实施方式中,还包括与厚膜压阻式陶瓷压力芯体电连接的接线柱,接线柱的上端贯穿压板延伸至密闭腔室内,接线柱与电路板电连接。
在本实用新型的其中一种具体实施方式中,还包括外壳,外壳上端设有与厚膜压阻式陶瓷压力芯体、压板和电气接头侧面边缘形状匹配的安装槽;安装槽的槽口处设有卡块,卡块自上而下依次将电气接头、压板和厚膜压阻式陶瓷压力芯体压紧于安装槽内;外壳下端对应压力检测圆槽处设有与安装槽相通通的检测孔。
在本实用新型的其中一种具体实施方式中,还包括设置于安装槽槽底的密封圈,密封圈被压紧于安装槽槽底、安装槽侧壁和厚膜压阻式陶瓷压力芯体底端围合的区域。
在本实用新型的其中一种具体实施方式中,还包括设置于密闭腔室内的FPC柔性连接板,电气接头通过FPC柔性连接板与电路板电连接。
在本实用新型的其中一种具体实施方式中, 弹性圈和环状凸缘均为硅胶材质。
与现有技术的压力传感器结构相比,本实用新型的防冻裂压力传感器通过在压力检测圆槽内设置弹性圈,弹性圈占据压力检测圆槽的部分空间,减少水分残余量,从而减少残余的水结冰引起的体积增大量;另一方面,弹性圈在残余水结冰的时候,受冰块挤压能发生形变,从而缓冲水结冰过程中的应力,避免厚膜压阻式陶瓷压力芯体冻裂。
附图说明
图1是本实用新型的传感器示意图。
其中:10、压板;20、电气接头; 30、厚膜压阻式陶瓷压力芯体;40、电路板;501、弹性圈;502、环状凸缘;60、接线柱; 701、外壳;702、压块;80、密封圈;90、FPC柔性连接板。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的具体实施方式,具体实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的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,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示,本具体实施方式提供一种防冻裂压力传感器,包括压板10、设置于压板10上表面的电气接头20、安装于压板10下表面的厚膜压阻式陶瓷压力芯体30以及电路板40;压板10与电气接头20围合成密闭腔室,电路板40位于密闭腔室内,电路板40分别与电气接头20和厚膜压阻式陶瓷压力芯体30电连接;厚膜压阻式陶瓷压力芯体30的下表面设有槽底压力检测圆槽;压力检测圆槽内设有弹性圈501,弹性圈501与压力检测圆槽同轴。压力检测圆槽的槽底为厚膜压阻式陶瓷压力芯体30的膜片;弹性圈501的底端同轴设有环状凸缘502,环状凸缘502的外径大于压力检测圆槽的槽口孔径;弹性圈501的高度小于压力检测圆槽的槽深。
工作原理:水流入压力检测圆槽内,对膜片产生压力,膜片将受到的压力信号转化为电信号传送到电路板40,从而显示测试结果。当压力检测圆槽内有水残留,在温度降低的使用环境中,例如在中国北方的冬天使用,残留的水结冰体积增大,弹性圈501被冰块压缩,从而对结冰过程中冰块的挤压力进行缓冲;未结冰之前,弹性圈501占据部分压力检测圆槽内的空间,减少水的残留,降低水固化引起的体积增大量,降低压力传感器残留水冻结导致胀裂的几率。
环状凸缘502的设置避免弹性圈501对压力检测圆槽槽底的膜片发生接触,避免弹性圈501对压力检测圆槽槽底的产生压力而影响测试结果的准确性。
为提高装配精度以及效率,还包括与厚膜压阻式陶瓷压力芯体30电连接的接线柱60,接线柱60的上端贯穿压板10延伸至密闭腔室内,接线柱60与电路板40电连接。
为保护厚膜压阻式陶瓷压力芯体30,还包括外壳701,外壳701上端设有与厚膜压阻式陶瓷压力芯体30、压板10和电气接头20侧面边缘形状匹配的安装槽;安装槽的槽口处设有卡块,卡块自上而下依次将电气接头20、压板10和厚膜压阻式陶瓷压力芯体30压紧于安装槽内;外壳701下端对应压力检测圆槽处设有与安装槽相通通的检测孔。通过外壳701和电气接头20将电路板40、厚膜压阻式陶瓷芯体等容易损坏的部件内置,避免这些部件外露受力损坏。
为提高密闭腔室的封闭性,还包括设置于安装槽槽底的密封圈80,密封圈80被压紧于安装槽槽底、安装槽侧壁和厚膜压阻式陶瓷压力芯体30底端围合的区域。由于卡块与电气接头20是通过压紧力实现密封的,密封性较差,为进一步提高其密封性,通过安装槽槽底、安装槽侧壁和厚膜压阻式陶瓷压力芯体30底端压紧密封圈80,完成安装槽与密闭腔室之间的密封,防止水从安装槽与密闭腔室之间的缝隙渗透到密闭腔室内引起电路板40短路。
还包括设置于密闭腔室内的FPC柔性连接板90,电气接头20通过FPC柔性连接板90与电路板40电连接。相对于现有技术采用弹簧连接,FPC柔性连接板90预先连接电气接头20的针头以及电路板40,装配过程中受力发生适应性形变,FPC柔性连接板90不易脱出。
弹性圈501和环状凸缘502均为硅胶材质。硅胶的化学性质以及耐寒性较强,使用寿命长,在低温时硅胶的弹性不会变差,能有效缓冲残留的水结冰过程中产生的应力。
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,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,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,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 (7)

1.一种防冻裂压力传感器,包括压板、设置于所述压板上表面的电气接头、安装于所述压板下表面的厚膜压阻式陶瓷压力芯体以及电路板;所述压板与所述电气接头围合成密闭腔室,所述电路板位于所述密闭腔室内,所述电路板分别与所述电气接头和厚膜压阻式陶瓷压力芯体电连接;所述厚膜压阻式陶瓷压力芯体的下表面设有槽底压力检测圆槽;其特征在于,所述压力检测圆槽内设有弹性圈,所述弹性圈与所述压力检测圆槽同轴。
2.根据权利要求1所述的防冻裂压力传感器,其特征在于,所述压力检测圆槽的槽底为所述厚膜压阻式陶瓷压力芯体的膜片;所述弹性圈的底端同轴设有环状凸缘,所述环状凸缘的外径大于所述压力检测圆槽的槽口孔径;所述弹性圈的高度小于所述压力检测圆槽的槽深。
3.根据权利要求1所述的防冻裂压力传感器,其特征在于,还包括与所述厚膜压阻式陶瓷压力芯体电连接的接线柱,所述接线柱的上端贯穿所述压板延伸至所述密闭腔室内,所述接线柱与所述电路板电连接。
4.根据权利要求1所述的防冻裂压力传感器,其特征在于,还包括外壳,所述外壳上端设有与所述厚膜压阻式陶瓷压力芯体、压板和电气接头侧面边缘形状匹配的安装槽;所述安装槽的槽口处设有卡块,所述卡块自上而下依次将所述电气接头、压板和厚膜压阻式陶瓷压力芯体压紧于所述安装槽内;所述外壳下端对应所述压力检测圆槽处设有与所述安装槽相通通的检测孔。
5.根据权利要求4所述的防冻裂压力传感器,其特征在于,还包括设置于安装槽槽底的密封圈,所述密封圈被压紧于所述安装槽槽底、安装槽侧壁和厚膜压阻式陶瓷压力芯体底端围合的区域。
6.根据权利要求1所述的防冻裂压力传感器,其特征在于,还包括设置于所述密闭腔室内的FPC柔性连接板,所述电气接头通过所述FPC柔性连接板与所述电路板电连接。
7.根据权利要求2所述的防冻裂压力传感器,其特征在于, 所述弹性圈和环状凸缘均为硅胶材质。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115112287A (zh) * 2022-07-07 2022-09-27 东风柳州汽车有限公司 一种具有冻结保护的汽车用水压传感装置

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