CN218211748U - 一种矿用本安型压力传感器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种矿用本安型压力传感器，涉及压力传感器的领域，其包括压力传感器本体和套设在所述压力传感器本体外的壳体，所述壳体内安装有减震机构，所述减震机构包括与所述压力传感器本体的长度方向垂直的第一弹簧，所述第一弹簧的一端与所述壳体的内侧壁固定连接，另一端固定连接有与所述压力传感器本体抵接的减震组件，所述第一弹簧内穿设有与所述第一弹簧同轴设置的第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的一端与所述减震块固定连接，另一端与所述壳体内壁固定连接。本申请提高了压力传感器的自身防护性能，改善了传统的矿用本安型压力传感器自身防护性和稳定性较差的缺陷。

Description

一种矿用本安型压力传感器

技术领域

本申请涉及压力传感器的领域，尤其是涉及一种矿用本安型压力传感器。

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。近年来，煤矿事故频发，对煤矿工人的人身安全产生了巨大的威胁，因此人们越来越重视采矿安全，加强了对矿井的环境监测，来预防矿难的发生，而传感器技术是矿山压力监控的关键性技术之一。

现有的矿用本安型压力传感器在使用过程中，一般会暴露在外界空气中，自身防护性和稳定性较差，由于矿下施工环境较为复杂，容易对传感器本体造成损坏。

实用新型内容

为了改善传统的矿用本安型压力传感器自身防护性和稳定性较差的缺陷，本申请提供一种矿用本安型压力传感器。

本申请提供的一种矿用本安型压力传感器，采用如下的技术方案：

一种矿用本安型压力传感器，包括压力传感器本体和套设在所述压力传感器本体外的壳体，所述壳体内安装有减震机构，所述减震机构包括与所述压力传感器本体的长度方向垂直的第一弹簧，所述第一弹簧的一端与所述壳体的内侧壁固定连接，另一端固定连接有与所述压力传感器本体抵接的减震组件，所述第一弹簧内穿设有与所述第一弹簧同轴设置的第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的一端与所述减震块固定连接，另一端与所述壳体内壁固定连接。

通过采用上述技术方案，壳体的设置，能够通过壳体将压力传感器本体包裹，避免压力传感器直接暴露在空气中，改善了在矿下的复杂施工条件下压力传感器容易受到损坏的缺陷，提高了其稳定性；减震机构的设置，当壳体受到外界作用力时，能够通过减震机构降低外界作用力对压力传感器本体的影响，其作用原理为，当壳体受到作用力时将作用力传递至第一伸缩杆和第一弹簧，第一弹簧在该作用力的作用下压缩，减慢了该作用力的传递，从而提高了压力传感器的自身防护性能；通过上述结构的设置，提高了压力传感器本体的自身防护性能，提高了其稳定性，改善了传统的矿用本安型压力传感器自身防护性和稳定性较差的缺陷。

可选的，所述减震机构沿所述压力传感器本体的周向均匀设置有若干组。

通过采用上述技术方案，当壳体受到不同方向的作用力时，能够通过位于不同方向的减震机构对压力传感器本体进行减震，进一步提高了其稳定性和自身防护性能。

可选的，所述减震组件包括减震块和第一弹性层，所述第一伸缩杆和所述第一弹簧均与所述减震块固定连接，所述第一弹性层一侧与所述压力传感器本体抵接，另一侧与所述减震块固定连接。

通过采用上述技术方案，能够通过第一弹性层进一步降低外部作用力对压力传感器本体的影响，从而进一步提高了其自身防护性能和稳定性；而且，避免了减震块与压力传感器本体的直接接触，进一步提高了压力传感器本体的防护性能。

可选的，所述压力传感器本体上固定套设有限位环，所述壳体为一侧开口结构，所述壳体靠近其开口处的一侧设置有与所述限位环适配的卡接机构，所述壳体与所述限位环通过所述卡接机构可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，开口的设置，能够将壳体通过开口处套设在压力传感器本体上；通过卡接机构和限位环的设置，能够通过卡接机构和限位环将壳体与压力传感器本体可拆卸连接，提高了壳体的功能性。

可选的，所述卡接机构包括设置在所述壳体开口处的定位环，所述定位环内开设有若干个沿所述限位环的周向均匀分布的定位槽，所述定位槽内滑动设置有卡块，所述卡块与所述定位槽远离所述限位环一侧的侧壁之间设置有第二弹簧；当所述卡块远离所述第二弹簧的一端位于所述定位槽内时，所述定位环能够沿所述压力传感器本体的长度方向滑动套设在所述限位环上。

通过采用上述技术方案，定位环的设置，能够在定位环内开设定位槽；定位槽的设置，能够在定位槽内滑动设置卡块；卡块的设置，能够在卡块和定位槽底之间设置第二弹簧和伸缩杆；通过将卡块限位在定位槽内，能够将定位环穿设在限位环上，即能够将壳体穿设在压力传感器本体上。

可选的，所述卡接机构还包括固定设置在所述壳体内远离其开口处一端内壁上的第三弹簧，所述第三弹簧与所述压力传感器本体同轴设置，所述第三弹簧远离所述壳体的一端固定连接有与所述压力传感器本体抵接的限位组件，所述第三弹簧内穿设有与其同轴设置且一端与所述壳体固定连接，另一端与所述限位组件固定连接的第二伸缩杆。

通过采用上述技术方案，能够通过第三弹簧给予壳体一个远离压力传感器本体方向的作用力；当安装壳体时，先将卡块远离定位槽的一端置于定位槽内，然后将壳体套设在压力传感器本体上，将定位环穿过限位环，此时定位环位于限位环远离第三弹簧的一侧，放开卡块，此时在第三弹簧的作用下，定位环朝向靠近限位环的方向移动，卡块远离定位槽的一端能够与限位环抵接，壳体即通过卡块和第二伸缩杆卡接在压力传感器本体上，完成对壳体的固定；拆卸壳体时，将卡块远离定位槽的一端置于定位槽内，即可将壳体取出；该安装和拆卸方式操作简单，提高了安装和拆卸壳体的便捷性。

可选的，所述限位组件包括限位块和第二弹性层，所述第二伸缩杆和所述第三弹簧均与所述限位块固定连接，所述第二弹性层一侧与所述压力传感器本体抵接，另一侧与所述限位块固定连接。

通过采用上述技术方案，能够避免限位块与压力传感器本体的直接接触，进一步加强了压力传感器本体的防护性能。

可选的，所述压力传感器本体外还套设有与所述壳体固定连接的伸缩板。

通过采用上述技术方案，当将压力传感器本体安装在需要测压的位置时，将伸缩板缩短，即可避免对安装过程的影响；当压力传感器本体安装完毕后，将伸缩板伸长，即可通过伸缩板将位于壳体外的压力传感器本体的一端罩设在伸缩板内，进一步提高压力传感器本体的自身防护性能和稳定性。

可选的，所述壳体内还设置有电路板，所述电路板和所述压力传感器本体电性连接，所述电路板包括处理器、信号采集模块、储存模块、无线通信模块和ID配置模块。

通过采用上述技术方案，信号采集模块能够将压力传感器本体传递的压力信号转换为电信号；无线通信模块能够将压力电信号通过无线方式传送至终端；储存模块能够保存系统相关参数；ID配置模块能够配置压力传感器本体的ID。

可选的，所述壳体外设置有与所述无线通信模块电性连接的天线。

通过采用上述技术方案，能够通过天线增强压力电信号触痛无线方式传输的信号强度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过壳体和减震机构的设置，能够通过壳体将压力传感器本体包裹，避免压力传感器直接暴露在矿下的施工环境中，能够通过减震机构降低外界作用力对压力传感器本体的影响，提高了压力传感器本体的自身防护性能和稳定性，改善了传统的矿用本安型压力传感器自身防护性和稳定性较差的缺陷；

2.通过定位环、限位环和卡接机构的设置，能够将壳体与压力传感器本体可拆卸连接，提高了壳体安装和拆卸的便捷性；

3.通过电路板和天线的设置，能够将压力传感器本体检测的压力信号转换成电信号并通过无线传输至终端。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的剖面结构示意图；

图3是图2中A部分的局部放大示意图；

图4时图2中B部分的局部放大示意图。

附图标记说明：1、压力传感器本体；11、限位环；12、六角螺母；2、壳体；21、套设口；22、伸缩板；3、减震机构；31、第一弹簧；32、第一伸缩杆；33、减震组件；331、减震块；332、第一弹性层；4、卡接机构；41、定位环；411、定位槽；42、卡块；43、第二弹簧；44、第三弹簧；45、限位组件；451、限位块；452、第二弹性层；46、第二伸缩杆；5、电路板；6、天线。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种矿用本安型压力传感器。参照图1，一种矿用本安型压力传感器包括压力传感器本体1、壳体2、减震机构3和卡接机构4，其中，压力传感器本体1水平设置，壳体2套设在压力传感器本体1的外部，壳体2通过卡接机构4与压力传感器本体1可拆卸连接，减震机构3设置在壳体2内部，用于降低外部作用力对压力传感器本体1的影响。

参照图1和图2，压力传感器本体1呈长条状且其一侧固定套设有六角螺母12，壳体2呈长条状且其纵截面呈环形，壳体2与压力传感器本体1同轴设置，壳体2靠近六角螺母12的一侧开设有套设口21，壳体2通过套设口21套设在压力传感器本体1上，六角螺母12靠近壳体2的一侧设置有固定套设在压力传感器本体1上且与压力传感器本体1同轴设置的限位环11，壳体2外壁靠近套设口21的一端固定连接有纵截面呈环形且与其同轴设置的伸缩板22。

参照图2，卡接机构4包括设置在限位环11远离壳体2的一侧与壳体2固定连接且与限位环11同轴设置的定位环41，定位环41位于套设口21上，定位环41的内径与限位环11的外径大小相等，定位环41内壁上沿其内壁周向开设有若干个均匀分布的定位槽411，定位槽411的深度方向与定位环41的轴线方向垂直且位于同一平面内，定位槽411内沿其深度方向滑动设置有卡块42，定位槽411内设置有长度方向与其深度方向相同的第二弹簧43，第二弹簧43的一端与定位槽411远离压力传感器本体1一侧的侧壁固定连接，另一端与卡块42固定连接，卡块42靠近第二弹簧43的一端始终位于定位槽411内，卡块42远离第二弹簧43的一端位于定位槽411外，且卡块42靠近限位环11的一侧与限位环11相互抵接。

参照图2和图3，卡接机构4还包括固定设置在壳体2内远离套设口21一端的内壁上且与压力传感器本体1同轴设置的第三弹簧44，第三弹簧44远离壳体2的一端固定连接有限位组件45，限位组件45包括与压力传感器本体1抵接的第二弹性层452和与第三弹簧44固定连接的限位块451，第二弹性层452和限位块451固定连接，第三弹簧44内套设有与第三弹簧44同轴设置的第二伸缩杆46，第二伸缩杆46的一端与限位块451固定连接，另一端与壳体2固定连接。

当需要安装壳体2时，先将卡块42按压在定位槽411内，然后将壳体2通过套设口21套设在压力传感器本体1上，将限位环11穿过定位环41，此时第二弹性层452与压力传感器本体1抵接，第三弹簧44处于压缩状态；放开卡块42，卡块42靠近压力传感器本体1的一端在第二弹簧43的作用下移动至定位槽411外，在第三弹簧44和第二伸缩杆46的作用下给予压力传感器本体1一个远离第三弹簧44的作用力，在该作用力的作用下，压力传感器本体1带动限位环11朝向靠近卡块42的方向移动，使得卡块42与限位环11相互紧密抵接，此时完成对壳体2的安装；当需要拆卸壳体2时，仍然先将卡块42按压在定位槽411内，此时即可将限位环11穿过定位环41，从而将壳体2通过套设口21从压力传感器本体1上取出。

参照图2和图4，减震机构3沿压力传感器的外周向均匀设置有若干组，减震机构3包括与压力传感器本体1长度方向垂直的第一弹簧31和穿设在第一弹簧31内且与第一弹簧31同轴设置的第一伸缩杆32，第一弹簧31的一端与壳体2内壁固定连接，另一端固定连接有减震组件33，减震组件33包括与第一弹簧31固定连接的减震块331和与压力传感器本体1内壁抵接的第一弹性层332，减震块331远离第一弹簧31的一侧与第一弹性层332远离压力传感器本体1的一侧固定连接，第一伸缩杆32的一端与壳体2内壁固定连接，另一端与减震块331固定连接。

当壳体2受到外部作用力时，外部作用力通过壳体2传递至第一弹簧31和第一伸缩杆32，第一弹簧31在外部作用力的作用下压缩，减缓了该作用力的传递速度，然后将该作用力传递至减震块331，减震块331将该作用力传递至第一弹性层332，第一弹性层332在该作用力的作用下产生弹性形变，进一步减缓了该作用力的传递速度，从而提高了对压力传感器本体1的防护性能。

参照图2，壳体2内还设置有与压力传感器本体1电性连接的电路板5，电路板5包括处理器、用于采集压力传感器本体1压力信号的信号采集模块、储存模块、用于将压力信号通过无线传递至终端的无线通信模块以及用于给压力传感器本体1分配ID的ID配置模块，壳体2远离套设口21一端的外壁上铰接有与无线通信模块电性连接的天线6。

本申请实施例一种矿用本安型压力传感器的实施原理为：安装壳体2时，先将卡块42按压在定位槽411内，然后将壳体2通过套设口21套设在压力传感器本体1上，将限位环11穿过定位环41，此时第二弹性层452与压力传感器本体1抵接，第三弹簧44处于压缩状态；放开卡块42，卡块42靠近压力传感器本体1的一端在第二弹簧43的作用下移动至定位槽411外，在第三弹簧44和第二伸缩杆46的作用下给予压力传感器本体1一个远离第三弹簧44的作用力，在该作用力的作用下，压力传感器本体1带动限位环11朝向靠近卡块42的方向移动，使得卡块42与限位环11相互紧密抵接，此时完成对壳体2的安装；当需要拆卸壳体2时，仍然先将卡块42按压在定位槽411内，此时即可将限位环11穿过定位环41，从而将壳体2通过套设口21从压力传感器本体1上取出；在将压力传感器本体1安装到需要测量压力的位置之前，先将伸缩板22缩短，避免影响压力传感器本体1的安装，安装完成后，将伸缩板22伸长将壳体2未能罩设的压力传感器本体1的剩余部分通过伸缩板22罩设；在安装完毕后，当壳体2受到外部作用力时，外部作用力通过壳体2传递至第一弹簧31和第一伸缩杆32，第一弹簧31在外部作用力的作用下压缩，减缓了该作用力的传递速度，然后将该作用力传递至减震块331，减震块331将该作用力传递至第一弹性层332，第一弹性层332在该作用力的作用下产生弹性形变，进一步减缓了该作用力的传递速度，从而提高了压力传感器本体1的稳定性和自身防护性能。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矿用本安型压力传感器，其特征在于，包括压力传感器本体(1)和套设在所述压力传感器本体(1)外的壳体(2)，所述壳体(2)内安装有减震机构(3)，所述减震机构(3)包括与所述压力传感器本体(1)的长度方向垂直的第一弹簧(31)，所述第一弹簧(31)的一端与所述壳体(2)的内侧壁固定连接，另一端固定连接有与所述压力传感器本体(1)抵接的减震组件(33)，所述第一弹簧(31)内穿设有与所述第一弹簧(31)同轴设置的第一伸缩杆(32)，所述第一伸缩杆(32)的一端与所述减震组件(33)固定连接，另一端与所述壳体(2)内壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿用本安型压力传感器，其特征在于，所述减震机构(3)沿所述压力传感器本体(1)的周向均匀设置有若干组。

3.根据权利要求1所述的一种矿用本安型压力传感器，其特征在于，所述减震组件(33)包括减震块(331)和第一弹性层(332)，所述第一伸缩杆(32)和所述第一弹簧(31)均与所述减震块(331)固定连接，所述第一弹性层(332)一侧与所述压力传感器本体(1)抵接，另一侧与所述减震块(331)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种矿用本安型压力传感器，其特征在于，所述压力传感器本体(1)上固定套设有限位环(11)，所述壳体(2)为一侧开口结构，所述壳体(2)靠近其开口处的一侧设置有与所述限位环(11)适配的卡接机构(4)，所述壳体(2)与所述限位环(11)通过所述卡接机构(4)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种矿用本安型压力传感器，其特征在于，所述卡接机构(4)包括设置在所述壳体(2)开口处的定位环(41)，所述定位环(41)内开设有若干个沿所述限位环(11)的周向均匀分布的定位槽(411)，所述定位槽(411)内滑动设置有卡块(42)，所述卡块(42)与所述定位槽(411)远离所述限位环(11)一侧的侧壁之间设置有第二弹簧(43)；当所述卡块(42)远离所述第二弹簧(43)的一端位于所述定位槽(411)内时，所述定位环(41)能够沿所述压力传感器本体(1)的长度方向滑动套设在所述限位环(11)上。

6.根据权利要求5所述的一种矿用本安型压力传感器，其特征在于，所述卡接机构(4)还包括固定设置在所述壳体(2)内远离其开口处一端内壁上的第三弹簧(44)，所述第三弹簧(44)与所述压力传感器本体(1)同轴设置，所述第三弹簧(44)远离所述壳体(2)的一端固定连接有与所述压力传感器本体(1)抵接的限位组件(45)，所述第三弹簧(44)内穿设有与其同轴设置且一端与所述壳体(2)固定连接，另一端与所述限位组件(45)固定连接的第二伸缩杆(46)。

7.根据权利要求6所述的一种矿用本安型压力传感器，其特征在于，所述限位组件(45)包括限位块(451)和第二弹性层(452)，所述第二伸缩杆(46)和所述第三弹簧(44)均与所述限位块(451)固定连接，所述第二弹性层(452)一侧与所述压力传感器本体(1)抵接，另一侧与所述限位块(451)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种矿用本安型压力传感器，其特征在于，所述压力传感器本体(1)外还套设有与所述壳体(2)固定连接的伸缩板(22)。

9.根据权利要求1所述的一种矿用本安型压力传感器，其特征在于，所述壳体(2)内还设置有电路板(5)，所述电路板(5)和所述压力传感器本体(1)电性连接，所述电路板(5)包括处理器、电源模块、信号采集模块、储存模块、电池管理模块、无线通信模块和ID配置模块。

10.根据权利要求9所述的一种矿用本安型压力传感器，其特征在于，所述壳体(2)外设置有与所述无线通信模块电性连接的天线(6)。

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