CN220625561U - 一种多余度压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多余度压力传感器，该多余度压力传感器包括具有容纳腔的外壳和多个设于所述外壳上的芯体，所述芯体包括引线、胚体和烧结壳体；所述引线通过所述胚体固定在所述烧结壳体上；所述外壳包括第一端以及与所述第一端连接的密封壳体，所述第一端和所述密封壳体围设形成所述容纳腔，所述第一端设有多个开孔，所述多个芯体的所述烧结壳体分别通过所述多个开孔伸入所述容纳腔内，所述烧结壳体与所述开孔的内壁连接以将所述芯体设置在所述外壳上，所述容纳腔内有硅油。本实用新型的多余度压力传感器，可以实现多余度的压力测量，并且可以有效减少压力传感器工作空间，使得压力传感器满足多余度和小型化的应用要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及压力传感器技术领域，具体涉及一种多余度压力传感器。
背景技术
压力传感器广泛应用于航空航天、工业控制、汽车电子等领域，随着这些领域相关技术的快速发展，使得这些领域对压力传感器的多余度、小型化的应用要求越来越高。为使压力传感器满足多余度的应用要求，现有技术通常采用多个单余度压力传感器进行组合工作，以牺牲工作空间的方式增加余度，但是因此会导致压力传感器小型化的应用要求难以实现。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多余度压力传感器，用以解决现有压力传感器无法同时满足多余度和小型化的应用要求的技术问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种多余度压力传感器，包括具有容纳腔的外壳和多个设于所述外壳上的芯体，所述芯体包括引线、胚体和烧结壳体；
所述引线通过所述胚体固定在所述烧结壳体上；
所述外壳包括第一端以及与所述第一端连接的密封壳体，所述第一端和所述密封壳体围设形成所述容纳腔，所述第一端设有多个开孔，所述多个芯体的所述烧结壳体分别通过所述多个开孔伸入所述容纳腔内，所述烧结壳体与所述开孔的内壁连接以将所述芯体设置在所述外壳上，所述容纳腔内有硅油。
优选的，所述密封壳体包括与所述第一端相对设置的第二端以及连接所述第一端和所述第二端的侧壁，所述第二端包括膜片和压环，所述膜片设置在所述侧壁上，所述压环设置在所述膜片与所述侧壁的连接处。
优选的，所述多余度压力传感器还包括密封构件，所述第一端还设有注油工艺孔，所述密封构件焊接于所述注油工艺孔内。
优选的，所述密封构件为钢球。
优选的，所述外壳为金属材质。
优选的，所述芯体为3个。
优选的，所述引线为4个。
优选地，所述胚体为玻璃材质。
优选的，所述引线的表面镀有金材料。
优选的，所述膜片和所述压环均为金属材质。
本实用新型的有益效果在于：所述芯体包括引线、胚体和烧结壳体，所述引线通过所述胚体固定在所述烧结壳体上；所述外壳包括第一端以及与所述第一端连接的密封壳体，所述第一端和所述密封壳体围设形成所述容纳腔，所述第一端设有多个开孔，所述多个芯体的所述烧结壳体分别通过所述多个开孔伸入所述容纳腔内，所述烧结壳体与所述开孔的内壁连接以将所述芯体设置在所述外壳上，所述容纳腔内有硅油；上述技术方案中，通过密封壳体以及容纳腔内的硅油可以将外部压力传递给多个芯体，多个芯体内的芯片在感应到压力后可以生成压力信号，并可以将压力信号通过引线输出；可以实现多余度的压力测量，并且可以有效减少压力传感器工作空间，使得压力传感器满足多余度和小型化的应用要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，根据这些附图获得的其他的附图，都属于本申请保护的范围。
图1为本实用新型实施例的多余度压力传感器的第一爆炸结构示意图；
图2为本实用新型实施例的多余度压力传感器的第二爆炸结构示意图；
图3为本实用新型实施例的多余度压力传感器的不含第二端的外壳的底部示意图；
图4为本实用新型实施例的芯体的结构示意图；
图5为本实用新型实施例的多余度压力传感器的整体结构示意图。
附图标记：10-芯体；20-外壳；21-第一端、22-第二端、23-侧壁、24-密封壳体；25-开孔；26-注油工艺孔；30-密封构件；11-引线；12-胚体；13-烧结壳体，221-膜片；222-压环。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本实用新型实施例提供的多余度压力传感器的第一爆炸结构示意图，如图1所示，该多余度压力传感器，包括具有容纳腔的外壳20和多个设于所述外壳20上的芯体10，所述芯体10包括引线11、胚体12和烧结壳体13；
所述引线11通过所述胚体12固定在所述烧结壳体13上；
所述外壳20包括第一端21以及与所述第一端21连接的密封壳体24，所述第一端21和所述密封壳体24围设形成所述容纳腔，所述第一端21设有多个开孔25，所述多个芯体10的所述烧结壳体13分别通过所述多个开孔25伸入所述容纳腔内，所述烧结壳体13与所述开孔25的内壁连接以将所述芯体10设置在所述外壳20上，所述容纳腔内有硅油。
本实用新型实施例提供的多余度压力传感器，通过密封壳体24以及容纳腔内的硅油可以将外部压力传递给多个芯体10，多个芯体10内的芯片在感应到压力后可以生成压力信号，并可以将压力信号通过引线11输出；可以实现多余度的压力测量，并且可以有效减少压力传感器工作空间，使得压力传感器满足多余度和小型化的应用要求。
作为一种实施方式，上述多个芯体10可以在外壳20上均匀分布，以减少多个芯体10的压力测量误差。需要说明的是，上述压力信号可以为电信号，芯体10内设有芯片，该芯片可以将压力转换为电信号。
在一些实施例中，多余度压力传感器的第二爆炸结构示意图，如图2所示，所述密封壳体24包括与所述第一端21相对设置的第二端22以及连接所述第一端21和所述第二端22的侧壁23，所述第二端22包括膜片221和压环222，所述膜片221设置在所述侧壁23上，所述压环222设置在所述膜片221与所述侧壁23的连接处。
本实用新型实施例，通过将所述膜片221设置在所述侧壁23上，所述压环222设置在所述膜片221与所述侧壁23的连接处，以将容纳腔下部密封，以保证压力测量的准确性。
一个具体实施例中，多余度压力传感器的不含第二端的外壳的底部示意图，如图3所示，所述侧壁23与所述第一端21形成未封闭的容纳腔。在所述膜片221和所述压环222将容纳腔下部密封后，所述烧结壳体13与所述开孔25的内壁连接以将所述芯体10设置在所述外壳20上，将容纳腔上部密封，可以使容纳腔成为密封腔体。
需要说明的是，膜片221受到压力后会产生形变，从而挤压硅油，使硅油将压力传递给芯体10，芯体10内部的芯片在感应到压力后，将压力转化为电信号后通过引线11输出。
在一些实施例中，如图2所示，所述多余度压力传感器还包括密封构件30，如图2或图3所示，所述第一端21还设有注油工艺孔26，所述密封构件30焊接于所述注油工艺孔26内。
本实用新型实施例，通过注油工艺孔26和密封构件30相配合，以保证将容纳腔密封，进而保证压力测量的准确性。
需要说明的是，在密封构件30焊接于所述注油工艺孔26之前，注油工艺孔26可以用于向容纳腔注入硅油，在注入硅油之后再将密封构件30焊接于所述注油工艺孔26内。
一个具体实施例中，所述密封构件30的尺寸大于或等于所述注油工艺孔26的直径，所述密封构件30与外壳20上的注油工艺孔26通过焊接相连以实现的容纳腔密封。
在一些实施例中，所述密封构件30为钢球。
本实用新型实施例，通过钢球以更好地对注油工艺孔26进行密封，进而保证压力测量的准确性。
一个具体实施例中，所述钢球直径大于所述注油工艺孔26，密封构件30也可以是其他金属构件，如不锈钢薄片等。
在一些实施例中，所述外壳20为金属材质。
本实用新型实施例使外壳20为金属材质，以保证多余度压力传感器不易被破坏，进而提高多余度压力传感器的可靠性。
一个具体实施中，所述外壳20可以为不锈钢材质，还可以其他金属材料，如哈氏合金等。
在一些实施例中，如图2所示，所述芯体10的数量为3个。
本实用新型实施例通过将芯体10的数量设为3个，可以更好的兼顾压力传感器的多余度和小型化。
在一些实施例中，所述芯体的结构示意图，如图4所示，所述引线11数量为4个。
本实用新型实施例通过将引线11数量设置为4个，可以更好地输出芯体10内芯片的压力信号(电信号)；其中，引线11数量可以与芯体10内的芯片的数量相同，也可以不同，例如，当引线11数量为4时，芯体10内芯片数量也可以为4，也可以为1，当芯体10内芯片数量也可以为4，4个引线11与4个芯片分别连接。
需要说明的是，虽然上述实施例与附图中所述芯体10的数量为3个，所述引线11数量为4个，但是并不视为对本实用新型中芯体10与引线11的数量的限制，在实际应用中，可以根据需要确定芯体10与引线11的数量。
在一些实施例中，所述胚体12为玻璃材质。
本实用新型实施例，通过使所述胚体12为玻璃材质，在使引线11固定到烧结壳体13的同时，还可以保证引线11与外部绝缘，避免芯片出输出的压力信号受环境的干扰，保证压力测量的准确性。
需要说明的是，所述胚体12用于固定所述引线11和芯体10内部的芯片，此处可以根据需要及成本控制选择不同的绝缘固定材料，如陶瓷等。
在一些实施例中，所述引线11表面镀有金材料。
本实用新型实施例，通过在所述引线11表面镀有金材料，以提高引线11的导电性能，减少压力信号的损失，进一步保证压力测量的准确性，并且还可以延长引线11的使用寿命。
在一些实施例中，所述膜片221、所述压环222为金属材质。
本实用新型实施例通过使所述膜片221和所述压环222均为金属材质，以保证多余度压力传感器不易被破坏，进而提高多余度压力传感器的可靠性。
在本申请实施例中，所述膜片221和所述压环222可以采用不锈钢材质，所述膜片221和所述压环222可以根据需要及成本控制选择不同的金属材料，如哈氏合金等。
一个具体实施例中，多余度压力传感器的整体结构示意图，如图5所示。将多个芯体10的所述烧结壳体13分别通过所述多个开孔25设置在所述外壳20上之前，可以对多个芯体10进行测试，待到测试参数满足多余度压力传感器的要求后进行配对，将配对完成后的芯体10与外壳20的第一端21上的多个开孔25通过焊接相连，然后将膜片221通过焊接设置在侧壁23上，再将压环222通过焊接设置在膜片221与侧壁23的连接处，形成一个由压环222、膜片221、侧壁23、第一端21和芯体10组成的腔体，通过第一端21上的注油工艺孔26注入硅油，最后将密封构件30与注油工艺孔26通过焊接相连，完成密封，得到如图5所示的多余度压力传感器。
本实用新型提供的多余度压力传感器，包括具有容纳腔的外壳和多个设于所述外壳上的芯体，所述芯体包括引线、胚体和烧结壳体，所述引线通过所述胚体固定在所述烧结壳体上；所述外壳包括第一端以及与所述第一端连接的密封壳体，所述第一端和所述密封壳体围设形成所述容纳腔，所述第一端设有多个开孔，所述多个芯体的所述烧结壳体分别通过所述多个开孔伸入所述容纳腔内，所述烧结壳体与所述开孔的内壁连接以将所述芯体设置在所述外壳上，所述容纳腔内有硅油；上述技术方案中，通过密封壳体以及容纳腔内的硅油可以将外部压力传递给多个芯体，多个芯体内的芯片在感应到压力后可以生成压力信号，并可以将压力信号通过引线输出；可以实现多余度的压力测量，并且可以有效减少压力传感器工作空间，使得压力传感器满足多余度和小型化的应用要求。
本实用新型的多余度压力传感器中芯体可以独立设计，在封装多余度压力传感器过程中，可以先进行芯体的测试，待到测试参数满足多余度压力变送器指标要求后进行配对，配对后的芯体与壳体进行焊接、充油等封装工序后形成多余度压力传感器；既满足多余度压力传感器的小尺寸(小型化)要求，也能满足多余度压力传感器的配对一致性指标要求，可以避免后期由于一个芯体或芯片的损坏，造成整个压力传感器的报废，提升整个多余度压力传感器的生产良率，提升设计的工艺性。另外，若一个芯体或芯片的损坏，可以将对应的芯体取下，对新芯体的测试和配对后，可以用新芯体替换原来损坏的芯体。
以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种多余度压力传感器，其特征在于，包括具有容纳腔的外壳和多个设于所述外壳上的芯体，所述芯体包括引线、胚体和烧结壳体；
所述引线通过所述胚体固定在所述烧结壳体上；
所述外壳包括第一端以及与所述第一端连接的密封壳体，所述第一端和所述密封壳体围设形成所述容纳腔，所述第一端设有多个开孔，所述多个芯体的所述烧结壳体分别通过所述多个开孔伸入所述容纳腔内，所述烧结壳体与所述开孔的内壁连接以将所述芯体设置在所述外壳上，所述容纳腔内有硅油。
2.根据权利要求1所述的多余度压力传感器，其特征在于，所述密封壳体包括与所述第一端相对设置的第二端以及连接所述第一端和所述第二端的侧壁，所述第二端包括膜片和压环，所述膜片设置在所述侧壁上，所述压环设置在所述膜片与所述侧壁的连接处。
3.根据权利要求1所述的多余度压力传感器，其特征在于，所述多余度压力传感器还包括密封构件，所述第一端还设有注油工艺孔，所述密封构件焊接于所述注油工艺孔内。
4.根据权利要求3所述的多余度压力传感器，其特征在于，所述密封构件为钢球。
5.根据权利要求1所述的多余度压力传感器，其特征在于，所述外壳为金属材质。
6.根据权利要求1所述的多余度压力传感器，其特征在于，所述芯体为3个。
7.根据权利要求1所述的多余度压力传感器，其特征在于，所述引线为4个。
8.根据权利要求1所述的多余度压力传感器，其特征在于，所述胚体为玻璃材质。
9.根据权利要求1所述的多余度压力传感器，其特征在于，所述引线的表面镀有金材料。
10.根据权利要求2所述的多余度压力传感器，其特征在于，所述膜片和所述压环均为金属材质。
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