CN220018565U - 一种温压复合传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种温压复合传感器，旨在通过压力感应元器件的部分嵌入第一壳体部件的安装腔内，压力感应元器件的端部向下延伸至基座的空腔内，并且压力感应元器件与基座的空腔的侧壁之间具有第一间隙，基座与压力感应元器件正对的一侧表面与感应元器件之间形成感应腔，所述第一间隙与所述感应腔连通，采用测试介质隔离式测试有利于对传感器内的压力感应元器件进行保护，使得压力感应元器件具有更长的寿命，同时也保证了第一壳体部件和基座之间的连接强度。

Description

一种温压复合传感器

技术领域

本实用新型涉及温压复合传感器技术领域，更为具体的说涉及一种温压复合传感器。

背景技术

当前阶段，数字化信息化逐步涉及人们的日常生活的各个方面，大数据逐渐应用于各行各业，这场变革也必将影响到传感器行业；数字化信息化对每个人的重要性日益增长，在很大程度上影响和改变着人们的生活，同时也意味着数据信息化将成为一个新趋势。产品信息的集中处理和小型化已经成为目标，自动化程度正在急剧增加。

温度传感器和压力传感器作为传感器中常用的两类，具有不可或缺的地位。通常情况下，同一位置需要监测和传递多种信息数据，如温度、压力等。多种传感器单独使用具有体积大，成本高的缺点。

因此，需要对现有技术进行改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种温压复合传感器。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

根据本实用新型的一方面，提供一种温压复合传感器，包括：

第一壳体部件，所述第一壳体部件包括安装腔；

基座，所述基座上设置有贯穿其纵长方向的空腔，所述基座在纵长方向上的一端安装于所述第一壳体部件的所述安装腔内，使得所述安装腔与所述空腔连通；

压力感应元器件，所述压力感应元器件的部分嵌入所述安装腔内，所述压力感应元器件的端部向下延伸至所述空腔内，并且所述压力感应元器件与所述空腔的侧壁之间具有第一间隙；所述基座的与所述压力感应元器件正对的一侧表面与所述压力感应元器件之间形成感应腔，所述第一间隙与所述感应腔连通；

温度感应元器件，所述温度感应元器件穿设于所述安装腔以及所述空腔内；

线路板，所述线路板位于所述安装腔内，并且所述压力感应元器件和所述温度感应元器件分别与所述线路板电连接。

进一步地，还包括：第一介质体，所述第一介质体部分包覆所述温度感应元器件，并且所述第一介质体嵌入至所述基座的所述空腔内，以密封所述安装腔。

进一步地，还包括：环形金属元件，所述环形金属元件嵌入至所述空腔内，所述环形金属元件与所述空腔的侧壁之间具有第二间隙，所述压力感应元器件)的向下延伸至所述空腔内的端部与所述环形金属元件的端部连接，使得所述第一间隙和所述第二间隙相连通，以构成与所述感应腔连通的第一通道；在所述温度感应元器件指向所述环形金属元件的径向方向上，所述温度感应元器件和所述环形金属元件之间填充有所述第一介质体。

可选地，所述环形金属元件、所述温度感应元器件以及所述第一介质体为一体成型的结构。

可选地，所述第一介质体包括玻璃体、陶瓷体以及塑料体中的任意一种。

进一步地，在所述温度感应元器件的主延伸方向上，所述温度感应元器件包括温度探头，并且所述温度探头伸出所述第一介质体的表面。

进一步地，所述压力感应元器件上设置有应变检测装置，以用于将所述压力感应元器件上侦测到的压力形变转化为电信号；其中，所述应变检测装置贴装于所述压力感应元器件上，或者所述应变检测装置基于薄膜阵列图案集成在所述压力感应元器件上。

进一步地，在所述压力感应元器件和所述线路板之间还设置有用于支撑所述线路板的支撑件。

进一步地，所述支撑件与所述压力感应元器件一体成型。

进一步地，第二壳体部件，所述第二壳体部件的上端设有电气连接件，所述电气连接件与所述第二壳体部件之间固定连接，所述电气连接件与所述线路板通信连接；其中，所述第二壳体部件与所述第一壳体部件之间固定连接，并且在所述第二壳体部件与所述第一壳体部件的固定位置处设置有密封圈或者设置有密封胶体。

可选地，所述电气连接件包括信号探针。

进一步地，所述基座的靠近所述第一壳体部件的一侧表面设置有导向件，所述压力感应元器件的部分端面与所述导向件抵接，使所述压力感应元器件、所述基座的与所述压力感应元器件正对的一侧表面以及所述导向件之间形成所述感应腔。

本实用新型所提供的温压复合传感器，与现有技术相比，压力感应元器件的部分嵌入第一壳体部件的安装腔内，压力感应元器件的端部向下延伸至基座的空腔内，并且压力感应元器件与基座的空腔的侧壁之间具有第一间隙，基座与压力感应元器件正对的一侧表面与感应元器件之间形成感应腔，所述第一间隙与所述感应腔连通；测试介质(例如，空气、油或者制冷剂等)经所述第一间隙抵达至所述感应腔内引起压力感应元器件的表面发生形变，以侦测外界的压力变化；采用测试介质隔离式测试有利于对传感器内的压力感应元器件进行保护，使得压力感应元器件具有更长的寿命，同时也保证了第一壳体部件和基座之间的连接强度。

进一步地，上述压力感应信号和温度感应信号统一经过电路板处理后，使得信号与系统通讯更为便捷，物理接口也相应地减少。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施方式。

图1是本实用新型实施例提供的一种温压复合传感器的侧视结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种温压复合传感器的前视结构示意图；

图3是图2中所提供的温压复合传感器沿A-A方向的一种剖视结构示意图；

图4是图2中所提供的温压复合传感器沿A-A方向的又一种剖视结构示意图。

具体实施方式

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

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，也可以是电连接或可以相互通讯；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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图1是本实用新型实施例提供的一种温压复合传感器的侧视结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的一种温压复合传感器的前视结构示意图；图3是图2中所提供的温压复合传感器沿A-A方向的一种剖视结构示意图。

请参阅图1至图3，现对本实用新型实施例提供的一种温压复合传感器进行说明。所述温压复合传感器包括第一壳体部件3、基座1、压力感应元器件2、温度感应元器件9以及线路板7；第一壳体部件3包括安装腔；所述基座1上设置有贯穿其纵长方向的空腔，所述基座1在纵长方向上的一端安装于所述第一壳体部件3的所述安装腔内，使得所述安装腔与所述空腔连通；所述压力感应元器件2的部分嵌入所述安装腔内，所述压力感应元器件2的端部向下延伸至所述空腔内，并且所述压力感应元器件2与所述空腔的侧壁之间具有第一间隙；所述基座1的与所述压力感应元器件2正对的一侧表面与所述压力感应元器件2之间形成感应腔22，所述第一间隙与所述感应腔22连通；所述温度感应元器件9穿设于所述安装腔以及所述空腔内；所述线路板7位于所述安装腔内，并且所述压力感应元器件2和所述温度感应元器件9分别与所述线路板7电连接。

具体地，第一壳体部件3为金属结构，例如为六角螺母，以便于安装，基座1为金属接头，第一壳体部件3的端部与基座1的表面焊接，以形成密闭空间。

可选地，在基座1的外表面上设置有螺纹，以便于测试及安装。

本实用新型实施例提供的一种温压复合传感器，与现有技术相比，压力感应元器件的部分嵌入第一壳体部件的安装腔内，压力感应元器件的端部向下延伸至基座的空腔内，并且压力感应元器件与基座的空腔的侧壁之间具有第一间隙，基座与压力感应元器件正对的一侧表面与感应元器件之间形成感应腔，所述第一间隙与所述感应腔连通；测试介质(例如，空气、油或者制冷剂等)经所述第一间隙抵达至所述感应腔内引起压力感应元器件的表面发生形变，以侦测外界的压力变化；采用测试介质隔离式测试有利于对传感器内的压力感应元器件进行保护，使得压力感应元器件具有更长的寿命，同时也保证了第一壳体部件和基座之间的连接强度。

具体地，线路板7可以为(PCB，Printed Circuit Board)板，PCB板是电子元器件的支撑体，也是电子元器件电气相互连接的载体，例如，在PCB基板进行布铜设计以作为连接导线。上述压力感应信号和温度感应信号统一经过线路板7处理后，使得信号与系统通讯更为便捷，物理接口也相应地减少。

为了防止在测试过程中，压力泄漏时容易导致传感器损坏的问题，本实用新型提供的温压复合传感器还包括第一介质体11，所述第一介质体11部分包覆所述温度感应元器件9，并且所述第一介质体11嵌入至所述基座1的空腔内，以密封所述安装腔。

可选地，所述第一介质体11包括玻璃体、陶瓷体以及塑料体中的任意一种。在本实施例中，所述第一介质体11部分包覆所述温度感应元器件9，一方面既能够对温度感应元器件9起到固定作用，防止温度感应元器件9在所述空腔内发生晃动，另一方面也能够起到绝缘和密封作用，防止测试过程中，当压力比较大的情况下存在测试介质泄漏至所述安装腔，从而污染安装腔内的线路板的问题。应理解，在其他实施方式中，第一介质体还包括上述多种混合材质或者其他绝缘材料。本申请实施例在此不做限制。

可选地，在一些实施方式中，所述温压复合传感器还包括环形金属元件10，所述环形金属元件10嵌入至所述空腔内，所述环形金属元件10与所述空腔的侧壁之间具有第二间隙，所述压力感应元器件2的向下延伸至所述空腔内的端部与所述环形金属元件10的端部连接，使得所述第一间隙和所述第二间隙相连通，以构成与所述感应腔22连通的第一通道101；在所述温度感应元器件9指向所述环形金属元件10的径向方向上，所述温度感应元器件9和所述环形金属元件10之间填充有所述第一介质体11，以密封所述安装腔。

可选地，在一些实施方式中，所述环形金属元件10、所述温度感应元器件9以及所述第一介质体11为一体成型的结构。也即，通过自带金属外壳的温度感应元器件9来替代环形金属元件10、第一介质体11组成的结构来与压力感应元器件2连接。

进一步地，在所述温度感应元器件9的主延伸方向上，所述温度感应元器件9包括温度探头，并且所述温度探头伸出所述第一介质体11的表面。使得该温度感应元器件9的温度探头能够与测试介质直接接触，从而温度响应速度更快。

进一步地，所述压力感应元器件2上设置有应变检测装置6，以用于将所述压力感应元器件2上侦测到的压力形变转化为电信号；其中，所述应变检测装置6贴装于所述压力感应元器件2上，或者所述应变检测装置6基于薄膜阵列图案集成在所述压力感应元器件2上；例如，在所述压力感应元器件2形成惠斯通电桥结构，以将侦测到的压力形变转换为电信号。在一些实施方式中，所述应变检测装置例如是硅应变计等。

进一步地，在所述压力感应元器件2和所述线路板7之间还设置有用于支撑所述线路板7的支撑件8，以为所述线路板7提供平整的支撑平台。

可选地，在一些实施方式中，所述支撑件8与所述压力感应元器件2一体成型。

进一步地，所述的温压复合传感器还包括：第二壳体部件4，所述第二壳体部件4的上端设有电气连接件5，所述电气连接件5与所述第二壳体部件4之间通过注塑的方式固定连接，所述电气连接件5与所述线路板7通信连接，以将所述线路板7上的电信号传递输出；其中，所述第二壳体部件4与所述第一壳体部件3之间固定连接，并且在所述第二壳体部件4与所述第一壳体部件3的固定位置处设置有密封圈或者设置有密封胶体。

示例性地，所述第二壳体部件4与所述第一壳体部件3之间通过铆压的形式固定连接，并且在所述第二壳体部件4与所述第一壳体部件3的铆压位置处设置有密封圈或者设置有密封胶体。

在本实施例中，提供了多种压力接口和电气连接方式可选，可通过更换不同规格的压力感应元器件2实现不同量程产品的选择，例如，更换电路板处理元件和第二壳体部件4(socket，插座)实现不同电气接口、通讯接口，所述第二壳体部件4(socket，插座)可以通过铆压、注塑、卡口等形式连接固定在第一壳体部件3上，同时附带O圈即有防水功能。

进一步地，所述电气连接件5包括信号探针，例如，pin针，以向外部传输电信号。

进一步地，在本实施例中，为了便于组装及定位，所述基座1的靠近所述第一壳体部件3的一侧表面设置有导向件，所述压力感应元器件2的部分端面与所述导向件抵接，使所述压力感应元器件2、所述基座1的与所述压力感应元器件2正对的一侧表面以及所述导向件之间形成所述感应腔22。

实施例二

图4是图2中所提供的温压复合传感器沿A-A方向的又一种剖视结构示意图。

如图4所示，与实施例一不同的是，所述压力感应元器件2的端部向下延伸至所述空腔内，并且所述压力感应元器件2的向下延伸至所述空腔内的端部与所述基座1的远离所述第一壳体部件3的底部接近或者齐平，从而能够取代环形金属元件，在制作过程中，将包覆有第一介质体的温度感应元器件9直接穿设于所述空腔内，并且让所述第一介质体完全填充在所述压力感应元器件2与温度感应元器件9之间，以密封第一壳体部件3的安装腔，防止测试过程中，当压力比较大的情况下存在测试介质泄漏至所述安装腔，从而污染安装腔内的线路板的问题。

所述压力感应元器件2与所述空腔的侧壁之间具有第一间隙，此时，所述第一间隙构成第一通道，以与感应腔22连通。测试介质(例如，空气、油或者制冷剂等)经所述第一间隙抵达至所述感应腔22内引起压力感应元器件2的表面发生形变，以侦测外界的压力变化；采用与测试介质隔离式测试有利于对传感器内的压力感应元器件2进行保护，使得压力感应元器件2具有更长的寿命，同时也保证了第一壳体部件和基座之间的连接强度。

因此，采用本实用新型实施例提供的温压复合传感器旨在通过压力感应元器件的部分嵌入第一壳体部件的安装腔内，压力感应元器件的端部向下延伸至基座的空腔内，并且压力感应元器件与基座的空腔的侧壁之间具有第一间隙，基座与压力感应元器件正对的一侧表面与感应元器件之间形成感应腔，所述第一间隙与所述感应腔连通；从而使得测试介质(例如，空气、油或者制冷剂等)经所述第一间隙抵达至所述感应腔内引起压力感应元器件的表面发生形变，以侦测外界的压力变化；采用测试介质隔离式测试有利于对传感器内的压力感应元器件进行保护，使得压力感应元器件具有更长的寿命，同时也保证了第一壳体部件和基座之间的连接强度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种温压复合传感器，其特征在于，包括：

第一壳体部件(3)，所述第一壳体部件(3)包括安装腔；

基座(1)，所述基座(1)上设置有贯穿其纵长方向的空腔，所述基座(1)在纵长方向上的一端安装于所述第一壳体部件(3)的所述安装腔内，使得所述安装腔与所述空腔连通；

压力感应元器件(2)，所述压力感应元器件(2)的部分嵌入所述安装腔内，所述压力感应元器件(2)的端部向下延伸至所述空腔内，并且所述压力感应元器件(2)与所述空腔的侧壁之间具有第一间隙；所述基座(1)的与所述压力感应元器件(2)正对的一侧表面与所述压力感应元器件(2)之间形成感应腔(22)，所述第一间隙与所述感应腔(22)连通；

温度感应元器件(9)，所述温度感应元器件(9)穿设于所述安装腔以及所述空腔内；

线路板(7)，所述线路板(7)位于所述安装腔内，并且所述压力感应元器件(2)和所述温度感应元器件(9)分别与所述线路板(7)电连接。

2.如权利要求1所述的温压复合传感器，其特征在于，还包括：

第一介质体(11)，所述第一介质体(11)部分包覆所述温度感应元器件(9)，并且所述第一介质体(11)嵌入至所述基座的所述空腔内，以密封所述安装腔。

3.如权利要求2所述的温压复合传感器，其特征在于，还包括：

环形金属元件(10)，所述环形金属元件(10)嵌入至所述空腔内，所述环形金属元件(10)与所述空腔的侧壁之间具有第二间隙，所述压力感应元器件(2)的向下延伸至所述空腔内的端部与所述环形金属元件(10)的端部连接，使得所述第一间隙和所述第二间隙相连通，以构成与所述感应腔(22)连通的第一通道(101)；

在所述温度感应元器件(9)指向所述环形金属元件(10)的径向方向上，所述温度感应元器件(9)和所述环形金属元件(10)之间填充有所述第一介质体(11)。

4.如权利要求3所述的温压复合传感器，其特征在于，

所述环形金属元件(10)、所述温度感应元器件(9)以及所述第一介质体(11)为一体成型的结构。

5.如权利要求2至4中任意一项所述的温压复合传感器，其特征在于，

所述第一介质体(11)包括玻璃体、陶瓷体以及塑料体中的任意一种。

6.如权利要求5所述的温压复合传感器，其特征在于，在所述温度感应元器件(9)的主延伸方向上，所述温度感应元器件(9)包括温度探头，并且所述温度探头伸出所述第一介质体(11)的表面。

7.如权利要求1所述的温压复合传感器，其特征在于，

所述压力感应元器件(2)上设置有应变检测装置(6)，以用于将所述压力感应元器件(2)上侦测到的压力形变转化为电信号；

其中，所述应变检测装置(6)贴装于所述压力感应元器件(2)上，或者所述应变检测装置(6)基于薄膜阵列图案集成在所述压力感应元器件(2)上。

8.如权利要求7所述的温压复合传感器，其特征在于，还包括：

在所述压力感应元器件(2)和所述线路板(7)之间还设置有用于支撑所述线路板(7)的支撑件(8)。

9.如权利要求8所述的温压复合传感器，其特征在于，

所述支撑件(8)与所述压力感应元器件(2)一体成型。

10.如权利要求8或9所述的温压复合传感器，其特征在于，还包括：

第二壳体部件(4)，所述第二壳体部件(4)的上端设有电气连接件(5)，所述电气连接件(5)与所述第二壳体部件(4)之间固定连接，所述电气连接件(5)与所述线路板(7)通信连接；

其中，所述第二壳体部件(4)与所述第一壳体部件(3)之间固定连接，并且在所述第二壳体部件(4)与所述第一壳体部件(3)的固定位置处设置有密封圈或者设置有密封胶体。

11.如权利要求10所述的温压复合传感器，其特征在于，

所述电气连接件(5)包括信号探针。

12.如权利要求1所述的温压复合传感器，其特征在于，

所述基座(1)的靠近所述第一壳体部件(3)的一侧表面设置有导向件，所述压力感应元器件(2)的部分端面与所述导向件抵接，使所述压力感应元器件(2)、所述基座(1)的与所述压力感应元器件(2)正对的一侧表面以及所述导向件之间形成所述感应腔(22)。