CN216815831U - 一种差压传感器 - Google Patents

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高振宁
肖滨
李刚
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Kunshan Lingke Sensing Technology Co ltd
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Abstract

本实用新型属于传感器技术领域,公开了一种差压传感器。该差压传感器包括壳体、测压单元、处理单元以及传输单元,测压单元设置在壳体内,测压单元设有两个,且两个测压单元均与待测件密封连接,处理单元与测压单元电连接,传输单元的一端与处理单元电连接,另一端用于连接外部线束,能够分别测量待测件两端的压力,且结构简单,便于组装,成本较低。

Description

一种差压传感器
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域,尤其涉及一种差压传感器。
背景技术
在汽车工业中,为了满足排放要求多年来在提升发动机燃烧效率和减少排放方面做了很多的努力,其中废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation, EGR)被认为是可以减少排放和提升效率的有效方法。在EGR系统中,EGR率的计算是EGR系统可以正常使用的关键。而EGR率的计算需要测量EGR排气端的排气流量,一般采用压差传感器测量排气端文丘里管两端的压差来计算排气流量。
现有差压传感器是将一颗微机电系统(Micro Electromechanical System,MEMS)芯片用不可压缩流体封到一个密闭空腔内,两端用平膜感受压力并计算压力差,这种结构工艺复杂,不易量产,只能得出压力差,无法读出文丘里管两端单独的压力。而且由于排气端的气体介质为刚从发动机排出的废气,介质温度高,烟尘和腐蚀性气体含量比较高,因此会影响传感器的性能。
实用新型内容
本实用新型提供一种差压传感器,能够分别测量待测件两端的压力,结构简单,便于组装,成本较低。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种差压传感器,包括壳体、测压单元、处理单元以及传输单元,
所述测压单元设置在所述壳体内,所述测压单元设有两个,且两个所述测压单元均与待测件密封连接,所述处理单元与所述测压单元电连接,所述传输单元的一端与所述处理单元电连接,另一端用于连接外部线束。
可选地,所述测压单元为绝对压力传感器。
可选地,还包括支架,所述测压单元固定在所述支架上。
可选地,所述壳体包括上壳体和下壳体,所述上壳体和所述下壳体相连。
可选地,所述下壳体上开设有两个装配孔,两个所述测压单元分别密封穿设于两个所述装配孔。
可选地,所述下壳体与所述测压单元之间设有密封圈。
可选地,所述处理单元通过柔性电路板与所述测压单元电连接。
可选地,所述传输单元包括插针和保护套,所述插针穿设于所述壳体,所述插针的一端与所述处理单元电连接,另一端外部套设有所述保护套。
可选地,所述壳体采用绝缘材料制成。
可选地,所述支架采用金属材料制成。
本实用新型的有益效果:
通过设置两个测压单元,并使两个测压单元分别与待测件的管壁连通,对待测件的大截面和小截面的压力进行测量,并分别得到压力值,再根据得到的压力值来计算得出待测件内的排气流量。这种差压传感器结构简单,便于加工,有利于节约成本,提高加工效率。
通过设置测压单元为绝对压力传感器,由于绝对压力传感器采用金属薄膜作为介质隔离膜,与采用平膜作为介质膜的压差传感器相比,在保证测压单元能够感受压力的情况下,可以有效隔离腐蚀性气体和烟尘对测压单元的影响,在保证测压单元工作可靠性的同时能够延长测压单元的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型提供的差压传感器的剖视图;
图2是本实用新型提供的测压单元与支架的装配图。
图中:
100、壳体;110、上壳体;120、下壳体;121、装配孔;200、测压单元; 300、处理单元;400、传输单元;410、插针;420、保护套;500、支架;600、密封圈;700、柔性电路板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。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。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,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,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
本实用新型提供一种差压传感器,能够分别测得待测件两端的压力,且结构简单,便于加工和装配,成本低廉。
具体地,如图1所示,上述差压传感器包括壳体100、测压单元200、处理单元300和传输单元400,其中,测压单元200设置在壳体100内,且与待测件密封连接,避免外界气体影响测压结果,且测压单元200设有两个,用于分别测量待测件两端的压力值,处理单元300与测压单元200电连接,用于对测压单元200测得的压力信号进行处理,传输单元400的一端与处理单元300电连接,另一端用于连接外部线束,将处理后的信号传递出去。
上述差压传感器,通过设置两个测压单元200,且使测压单元200与待测件密封连接,能够得到待测件两端的压力值,进而通过计算得到待测件内的气体流量,与现有技术相比,不仅能获得待测件两端的压力差,还能分别获得待测件两端的压力值,获取信息较多,有利于满足EGR系统的需求。通过设置处理单元300,能够获得待测件两端的压力差并通过传输单元400将压力差信号传递出去,结构较为简单,且便于压力差信息的获得,有利于节约成本。
进一步地,在一个实施例中,测压单元200可以为绝对压力传感器,绝对压力传感器采用金属薄膜作为介质隔离膜,与采用平膜作为传感器的介质膜相比,不会受到腐蚀性气体和高温烟尘的影响,具有较高的工作可靠性,且绝对压力传感器的精度高、稳定性较好,有利于提高测量结果的准确性。
优选地,继续参见图1,壳体100可以包括上壳体110和下壳体120,上壳体110和下壳体120可以通过螺栓连接的方式相连,也可以通过粘接的方式相连,还可以通过其他方式相连,将壳体100设置成上壳体110和下壳体120相连的结构,便于测压单元200、处理单元300以及传输单元400的装配,在本实施例中,上壳体110和下壳体120采用螺栓连接的方式相连,便于拆卸,有利于上述差压传感器的装配与维修。
进一步地,壳体100可以采用绝缘材料制成,如有机高分子材料,有机高分子材料制成的壳体100,在保证壳体100绝缘性能的同时,具有良好的机械性能,有利于保护内部的测压单元200不受损坏。壳体100采用绝缘材料能够避免与测压电源、处理单元300或传输单元400之间电连接而导致短路,能够起到保护电路的作用,有利于提高上述差压传感器工作的可靠性。
进一步地,可以在下壳体120上开设两个装配孔121,使两个测压单元200 分别穿设于两个装配孔121,且与两个装配孔121密封连接,在对待测件的压力进行测量时,可以在待测件需要测量的截面处开设连接孔,使两个连接孔分别与两个装配孔121密封连接,进而实现测压单元200与待测件之间的密封连接,避免由于密封不彻底而导致漏气,影响测量结果的准确性。
优选地,继续参见图1,在一个实施例中,可以在下壳体120与测压单元 200之间设置密封圈600,通过密封圈600实现测压单元200与下壳体120之间的密封,密封圈600可以选用柔性橡胶材料,橡胶材料具有一定的弹性变形能力,能够通过自身形变来贴紧测压单元200的外表面以及装配孔121的内表面,提高密封性能,有利于保证测压单元200工作的可靠性。在其它实施例中,密封圈600也可以采用其它材料制成,只要能够保证测压单元200与下壳体120 之间的密封性即可。
优选地,在对上述差压传感器进行装配时,可以将密封圈600呈压缩状态装配,使得密封圈600在自身弹性恢复力的作用下紧贴测压单元200的外表面以及装配孔121的内表面,避免由于装配误差而使测压单元200与下壳体120 之间的密封不彻底,保证测压单元200工作的可靠性。
进一步地,处理单元300与测压单元200之间可以通过柔性电路板700电连接,具体地,柔性电路板700的一端与测压单元200电连接,另一端与处理单元300电连接。柔性电路板700具有配线密度高、重量轻、厚度薄、配线空间限制少以及灵活度高等优点,有利于用于空间较小的产品内。柔性电路板700 可以任意弯曲、卷绕、折叠,并能承受数百万次的动态弯曲而不损坏导线,使用寿命较长,有利于提高测压单元200与处理单元300之间的连接可靠性,有利于延长上述差压传感器的使用寿命。
进一步地,处理单元300可以为单片机,处理单元300对测压单元200的压力信号进行采集并处理,得到压差信息。单片机使用简单,无需设置操作系统,有利于降低成本。
优选地,继续参见图1,在一个实施例中,传输单元400可以包括插针410 和保护套420,具体地,插针410穿设于上壳体110,且插针410的一端与处理单元300电连接,另一端外套设有保护套420,保护套420一方面对插针410进行保护,起到绝缘效果;另一方面,能够与外部线束相匹配,便于插针410与外界线束的连接。
优选地,如图2所示,在一个实施例中,可以设置一个支架500,将测压单元200固定在支架500上,具体地,可以使测压单元200穿设于支架500,使得位于支架500一端面的测压单元200与处理单元300电连接,位于支架500另一端面的测压单元200与待测件密封连接。通过设置支架500,便于对测压单元200进行预定位,有利于测压单元200与壳体100的装配,提高装配效率。
进一步地,支架500可以为金属支架500,便于测压单元200与处理单元 300之间的电连接。
为了便于理解,现对上述差压传感器的装配过程进行简单介绍:
准备上壳体110和下壳体120,在下壳体120的两个装配孔121内分别放置密封圈600,然后在密封圈600内放置测压单元200,用螺栓将支架500与下壳体120相连,实现测压单元200与下壳体120之间的密封,处理单元300设置在支架500上并通过柔性电路板700与测压单元200电连接,插针410可以与上壳体110通过注塑成型的方式一体成型,然后将上壳体110和下壳体120通过螺栓紧密连接,此时插针410的一端与处理单元300电连接,插针410的另一端用于连接外部线束,将压差信号传递出去。
本实用新型通过在壳体100内设置两个测压单元200,并使两个测压单元 200与待测件密封连接,能够分别测得待测件两端的压力值,然后通过处理单元 300得到压差信号,并通过传输单元400将压差信号传递出去,进而计算得出待测件的气体流量。与现有技术相比,本实用新型提供的差压传感器结构简单,便于装配,成本较低,既能得到待测件两端的压力信号,也能够得到压差信号,有利于获得更多的数据信息供系统实用。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种差压传感器,其特征在于,包括壳体(100)、测压单元(200)、处理单元(300)以及传输单元(400),
所述测压单元(200)设置在所述壳体(100)内,所述测压单元(200)设有两个,且两个所述测压单元(200)均与待测件密封连接,所述处理单元(300)与所述测压单元(200)电连接,所述传输单元(400)的一端与所述处理单元(300)电连接,另一端用于连接外部线束。
2.根据权利要求1所述的差压传感器,其特征在于,所述测压单元(200)为绝对压力传感器。
3.根据权利要求2所述的差压传感器,其特征在于,还包括支架(500),所述测压单元(200)固定在所述支架(500)上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的差压传感器,其特征在于,所述壳体(100)包括上壳体(110)和下壳体(120),所述上壳体(110)和所述下壳体(120)相连。
5.根据权利要求4所述的差压传感器,其特征在于,所述下壳体(120)上开设有两个装配孔(121),两个所述测压单元(200)分别密封穿设于两个所述装配孔(121)。
6.根据权利要求4所述的差压传感器,其特征在于,所述下壳体(120)与所述测压单元(200)之间设有密封圈(600)。
7.根据权利要求1所述的差压传感器,其特征在于,所述处理单元(300)通过柔性电路板(700)与所述测压单元(200)电连接。
8.根据权利要求1所述的差压传感器,其特征在于,所述传输单元(400)包括插针(410)和保护套(420),所述插针(410)穿设于所述壳体(100),所述插针(410)的一端与所述处理单元(300)电连接,另一端外部套设有所述保护套(420)。
9.根据权利要求1所述的差压传感器,其特征在于,所述壳体(100)采用绝缘材料制成。
10.根据权利要求3所述的差压传感器,其特征在于,所述支架(500)采用金属材料制成。
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CN115165171A (zh) * 2022-08-04 2022-10-11 上海摩仑工业技术有限公司 一种介质隔离的应变片式差压压力传感器

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