CN219434263U - 一种耐高温碳化硅压力传感器 - Google Patents

Abstract

一种耐高温碳化硅压力传感器，属于压力传感器技术领域，包括内部中空为空腔的上壳体与下壳体，空腔内设有一不与上壳体、下壳体内壁接触的感应器本体，感应器本体底端设有一接线柱、顶端设有一探头，上壳体顶部开设一通孔，探头穿插通孔且顶端露出，下壳体内底面设有一开设有承接槽的承接台，接线柱与承接槽插接，下壳体底面设有一连接轴；下壳体底部填充设有石墨烯填料，下壳体内底面环绕承接台设有若干上下贯穿下壳体底部的散热孔。设置空腔且感应器本体与上、下壳体不接触，可以利用空腔隔离、缓存热量，在远离高温感应环境的下壳体底部填充导热的石墨烯填料并开设散热孔，使得感应器内高温热量朝低温处传到散发，与外部低温环境进行热交换。

Description

一种耐高温碳化硅压力传感器

技术领域

本实用新型涉及压力传感器技术领域，更具体的，涉及一种耐高温碳化硅压力传感器。

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，其结构形式通常是传感器芯片主体固定在壳体内，使用环境多样化。

一般都会对一些高温压力介质的环境下使用，由于传感器芯片本体受材料影响耐高温能力有限，需要从安装的壳体结构入手作耐高温的改善以满足压力传感器高温环境下的正常使用，例如一种耐高温的硅压阻式压力传感器(专利号：CN202120869070.6)包括上壳体和传感器主体，所述上壳体底部设有下壳体，所述上壳体和下壳体外端均喷涂有有机硅耐高温涂料，所述上壳体内侧固定设有两个限位板，所述传感器主体外端开设有两个滑槽，所述限位板内侧开设有第二凹槽，所述传感器主体底端开设有两个腔体，所述腔体内部设有固定机构，所述固定机构贯穿传感器主体底端并延伸入第二凹槽内部。本实用新型通过喷涂有机硅耐高温涂料提高耐高温性，固定机构插入第二凹槽中将传感器主体固定住，有机硅耐高温涂料提高了耐高温性，使得传感器主体可以在高温环境下工作，局限性较小，实用性较强，并且封装快速简单，提高了工作效率。

现有的耐高温压力感应器通常都是将感应器本体与壳体接触固定连接，通过在壳体外壁涂覆一层耐热涂料来提升感应器的耐高温性，由于感应器本体与壳体直接接触，导致热量会很快的从壳体传导至感应器本体内，且单一层次的隔热涂层并不能起到较好的隔热作用，即使现有的部分压力感应器会加装散热结构，例如一种具有散热结构的压力传感器(专利号：CN202022778475.7)中有通过在感应器结构内设置散热机构来散热降温，由于散热机构设置在感应器内部，本身温度与感应器温度相同，且无法直接与外部低温的环境进行热交换，单只是在感应器结构所处的高温环境进行热交换，并不能真正实现有效散热的作用。

实用新型内容

设置空腔且感应器本体与上、下壳体不接触，可以利用空腔隔离、缓存热量，在远离高温感应环境的下壳体底部填充导热的石墨烯填料并开设散热孔，使得感应器内高温热量朝低温处传到散发，与外部低温环境进行热交换来降低感应器的温度。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种耐高温碳化硅压力传感器，包括内部中空形成空腔的上壳体与下壳体，上壳体底端设有一螺纹环轴，下壳体顶端开设有与螺纹环轴旋接的螺纹环孔，空腔内设有一不与上壳体、下壳体内壁接触的感应器本体，感应器本体底端设有一接线柱、顶端设有一探头，上壳体顶部开设一通孔，探头穿插通孔且顶端露出，下壳体内底面设有一开设有承接槽的承接台，接线柱与承接槽插接，下壳体底面设有一连接轴，连接轴与下壳体底部开设连通承接槽的接线孔；下壳体底部填充设有石墨烯填料，下壳体内底面环绕承接台设有若干上下贯穿下壳体底部的散热孔。工作原理是：首先，将感应器本体底端的接线柱插接在承接台上的承接槽内，将上壳体底端的螺纹环轴旋接在螺纹孔环内，使得上壳体与下壳体连接并使得探头穿过通孔并露出，再将感应器安装在所需感应压力的位置，通过连接轴与外部结构连接固定；其次，当感应介质为高温环境时，感应器内部受热温度升高，热量会积聚在空腔内，通常连接轴连接的外部结构侧一般是远离感应介质，因此空腔内的热量透过散热孔散发到低温端，上壳体与下壳体壳体吸收的热量会在下壳体底部填充的石墨烯填料的导热作用下导向低温端；最终，实现感应器内部热量与外部低温(相对感应介质高温环境)环境进行热交换，实现高效散热，提升感应器的耐高温性能。

进一步优选方案：所述上壳体顶部、侧壁与所述下壳体侧壁均填充有碳化硅填料。在上壳体与下壳体与高温介质接触、靠近的部位填充碳化硅填料，可以利用碳化硅近2700摄氏度的熔点，提升壳体耐高温性能。

进一步优选方案：所述上壳体外壁、内壁与所述下壳体外壁、内壁均涂覆有一层隔热涂料，所述感应器本体外壁涂覆有一层隔热涂料。上壳体、下壳体外壁涂覆隔热涂料，可以阻隔来自外部高温环境的热量，上壳体、下壳体内壁涂覆隔热涂料，可以阻隔碳化硅填料的热量进入空腔内，感应器本体外壁涂覆隔热涂料，可以阻隔内腔的热量进入感应器本体内，通过三层隔热涂料，能够起到多重隔热的效果。

进一步优选方案：所述下壳体外侧壁位于顶端处环绕下壳体外嵌设置一固定环，固定环上开设若干紧固孔。设置固定环，对于部分封闭式的高温环境，可以将固定环与高温环境的封闭结构连接，使得上壳体伸入高温环境内，下壳体露出高温环境，使得高温与低温分隔明显，利于散热。

进一步优选方案：所述承接台位于承接槽槽壁处开设四个定位槽，所述接线柱外壁对于四个定位槽设有四个定位块，定位块与定位槽插接。定位槽与定位块的设置，可以对感应器本体起到限位防转动的作用，保证感应器本体安装的稳固性。

进一步优选方案：所述感应器本体顶端覆设有一抵块，所述上壳体内顶面设有一压紧块，压紧块与抵块抵接，压紧块的高度与螺纹环轴的高度相同。设置抵块与压紧块，可以从上下方向对感应器本体起到限位的作用，压尽块高度与螺纹环轴高度相同，当螺纹环轴完全旋接在螺纹孔环内时，压紧块刚好与抵块抵接，避免出现过压或镂空的现象。

本实用新型提供了一种耐高温碳化硅压力传感器，具有以下有益效果：

1、本实用新型通过设置空腔且感应器本体与上、下壳体不接触，可以利用空腔隔离、缓存热量，在远离高温感应环境的下壳体底部填充导热的石墨烯填料并开设散热孔，使得感应器内高温热量朝低温处传到散发，与外部低温环境进行热交换来降低感应器的温度。

2、本实用新型优点在于在上壳体与下壳体与高温介质接触、靠近的部位填充碳化硅填料，可以利用碳化硅近2700摄氏度的熔点，提升壳体耐高温性能；上壳体、下壳体外壁、内壁与感应器本体外壁均涂覆隔热涂料，通过三层隔热涂料，能够起到多重隔热的效果。

附图说明

图1为本实用新型整体纵向剖视结构示意图。

图2为本实用新型外部整体结构示意图。

图3为本实用新型下壳体整体俯视结构示意图。

图4为本实用新型上壳体整体仰视结构示意图。

图1-4中：1、上壳体；101、压紧块；2、固定环；201、紧固孔；3、下壳体；4、连接轴；5、探头；6、通孔；7、空腔；8、承接槽；801、定位槽；9、承接台；10、螺纹孔环；11、接线孔；12、螺纹环轴；13、感应器本体；1301、抵块；14、接线柱；1401、定位块；15、石墨烯填料；16、散热孔；17、碳化硅填料；18、隔热涂料。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-4，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：

请参阅图1至4：

上壳体1与下壳体3内部中空形成空腔7，上壳体1底端设有一螺纹环轴12，下壳体3顶端开设有与螺纹环轴12旋接的螺纹孔环10，空腔7内设有一不与上壳体1、下壳体3内壁接触的感应器本体13，感应器本体13底端设有一接线柱14、顶端设有一探头5，上壳体1顶部开设一通孔6，探头5穿插通孔6且顶端露出，下壳体3内底面设有一开设有承接槽8的承接台9，接线柱14与承接槽8插接，承接台9位于承接槽8槽壁处开设四个定位槽801，接线柱14外壁对于四个定位槽801设有四个定位块1401，定位块1401与定位槽801插接，感应器本体13顶端覆设有一抵块1301，上壳体1内顶面设有一压紧块101，压紧块101与抵块1301抵接，压紧块101的高度与螺纹环轴12的高度相同，下壳体3底面设有一连接轴4，连接轴4与下壳体3底部开设连通承接槽8的接线孔11；下壳体3底部填充设有石墨烯填料15，下壳体3内底面环绕承接台9设有若干上下贯穿下壳体3底部的散热孔16，上壳体1顶部、侧壁与下壳体3侧壁均填充有碳化硅填料17。

上壳体1外壁、内壁与所述下壳体3外壁、内壁均涂覆有一层隔热涂料18，感应器本体13外壁涂覆有一层隔热涂料18。

下壳体3外侧壁位于顶端处环绕下壳体3外嵌设置一固定环2，固定环2上开设若干紧固孔201。

工作原理是：首先，将感应器本体13底端的接线柱14插接在承接台9上的承接槽8内，将上壳体1底端的螺纹环轴12旋接在螺纹孔环10内，使得上壳体1与下壳体3连接并使得探头5穿过通孔6并露出，再将感应器安装在所需感应压力的位置，通过连接轴4与外部结构连接固定；其次，当感应介质为高温环境时，感应器内部受热温度升高，热量会积聚在空腔7内，通常连接轴4连接的外部结构侧一般是远离感应介质，因此空腔7内的热量透过散热孔16散发到低温端，上壳体1与下壳体3壳体吸收的热量会在下壳体3底部填充的石墨烯填料15的导热作用下导向低温端；最终，实现感应器内部热量与外部低温(相对感应介质高温环境)环境进行热交换，实现高效散热，提升感应器的耐高温性能。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对应本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种耐高温碳化硅压力传感器，包括内部中空形成空腔(7)的上壳体(1)与下壳体(3)，上壳体(1)底端设有一螺纹环轴(12)，下壳体(3)顶端开设有与螺纹环轴(12)旋接的螺纹孔环(10)，其特征在于：空腔(7)内设有一不与上壳体(1)、下壳体(3)内壁接触的感应器本体(13)，感应器本体(13)底端设有一接线柱(14)、顶端设有一探头(5)，上壳体(1)顶部开设一通孔(6)，探头(5)穿插通孔(6)且顶端露出，下壳体(3)内底面设有一开设有承接槽(8)的承接台(9)，接线柱(14)与承接槽(8)插接，下壳体(3)底面设有一连接轴(4)，连接轴(4)与下壳体(3)底部开设连通承接槽(8)的接线孔(11)；下壳体(3)底部填充设有石墨烯填料(15)，下壳体(3)内底面环绕承接台(9)设有若干上下贯穿下壳体(3)底部的散热孔(16)。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温碳化硅压力传感器，其特征在于：所述上壳体(1)顶部、侧壁与所述下壳体(3)侧壁均填充有碳化硅填料(17)。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温碳化硅压力传感器，其特征在于：所述上壳体(1)外壁、内壁与所述下壳体(3)外壁、内壁均涂覆有一层隔热涂料(18)，所述感应器本体(13)外壁涂覆有一层隔热涂料(18)。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温碳化硅压力传感器，其特征在于：所述下壳体(3)外侧壁位于顶端处环绕下壳体(3)外嵌设置一固定环(2)，固定环(2)上开设若干紧固孔(201)。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温碳化硅压力传感器，其特征在于：所述承接台(9)位于承接槽(8)槽壁处开设四个定位槽(801)，所述接线柱(14)外壁对于四个定位槽(801)设有四个定位块(1401)，定位块(1401)与定位槽(801)插接。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温碳化硅压力传感器，其特征在于：所述感应器本体(13)顶端覆设有一抵块(1301)，所述上壳体(1)内顶面设有一压紧块(101)，压紧块(101)与抵块(1301)抵接，压紧块(101)的高度与螺纹环轴(12)的高度相同。