本發(fā)明涉及傳感器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種壓力傳感器。
背景技術(shù):
壓力傳感器作為壓力信號采集系統(tǒng)的重要部件,其工作原理是將流體的壓力信號通過一定方法轉(zhuǎn)換成電信號。經(jīng)處理后的電信號作為壓力控制系統(tǒng)的輸入信號,經(jīng)過控制系統(tǒng)的處理,實現(xiàn)自動控制。目前,因壓力傳感器使用場合的特定要求,一般要求壓力傳感器應(yīng)具有良好的防潮防水保護(hù)要求,否則一旦潮氣或水進(jìn)入壓力傳感器的內(nèi)部,將導(dǎo)致壓力傳感器失效。
現(xiàn)有技術(shù)中的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1所示,壓力傳感器包括受壓座1’以及固定連接在受壓座1’上的基座2’,基座2’上設(shè)置有感應(yīng)元件4’。壓力傳感器還包括殼體3’,殼體3’的一端與基座2’連接,同時殼體3’內(nèi)填充有密封劑,以將感應(yīng)元件密封。現(xiàn)有技術(shù)中的壓力傳感器有如下問題:
1、殼體3’和基座2’之間插接在一起,由于受到加工精度等因素影響,殼體3’和基座2’結(jié)合位置存在縫隙。當(dāng)壓力傳感器在水中或者潮濕環(huán)境中工作時,水或者水汽會進(jìn)入殼體3’和基座2’之間的縫隙并囤積,縫隙內(nèi)長時間存在積水會使水或水汽逐步侵入壓力傳感器內(nèi)部并造成產(chǎn)品失效。
2、由于密封劑的膨脹系數(shù)比殼體3’和基座2’的膨脹系數(shù)大,即密封劑熱脹冷縮的變形量更大。因此在低溫情況時,密封劑會出現(xiàn)較大的收縮量,由于殼體3’和密封劑粘接在一起,殼體3’和密封劑會一起向內(nèi)收縮。上述情況會導(dǎo)致殼體3’和基座2’之間分離,并使得致殼體3’和基座2’結(jié)合位置的縫隙變大,從而使水分侵入壓力傳感器內(nèi)部造成產(chǎn)品失效,嚴(yán)重降低產(chǎn)品性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種壓力傳感器,以解決現(xiàn)有技術(shù)中壓力傳感器易受到水分侵蝕,可靠性低的問題。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種壓力傳感器,包括:受壓座,受壓座包括壓力通道;基座,與受壓座連接;感應(yīng)元件,設(shè)置在基座內(nèi);壓力傳感器還包括:殼體,殼體套設(shè)在受壓座和基座外,殼體與受壓座之間設(shè)置有第一密封劑層,殼體與受壓座通過第一密封劑層連接在一起。
進(jìn)一步地,受壓座還包括:座體,壓力通道設(shè)置在座體上;套筒,與座體連接,基座部分地安裝在套筒內(nèi),套筒通過第一密封劑層與殼體連接。
進(jìn)一步地,基座具有與套筒的上端面配合環(huán)形凸出部,環(huán)形凸出部通過第一密封劑層與殼體連接。
進(jìn)一步地,環(huán)形凸出部外周面上設(shè)置有一個或者多個環(huán)形槽。
進(jìn)一步地,殼體的側(cè)壁與套筒之間設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地,殼體的側(cè)壁上設(shè)置有與密封結(jié)構(gòu)配合的容納槽。
進(jìn)一步地,殼體包括殼體本體及設(shè)置在殼體本體的內(nèi)壁的定位結(jié)構(gòu),定位結(jié)構(gòu)與基座配合。
進(jìn)一步地,定位結(jié)構(gòu)包括多個定位條,多個定位條沿殼體本體的周向分布,相鄰的兩個定位條之間形成過流通道。
進(jìn)一步地,殼體本體為階梯筒結(jié)構(gòu),定位結(jié)構(gòu)設(shè)置在階梯筒結(jié)構(gòu)的階梯面上。
進(jìn)一步地,感應(yīng)元件包括導(dǎo)線,階梯筒結(jié)構(gòu)包括第一筒段和第二筒段,第一筒段的內(nèi)徑大于第二筒段的內(nèi)徑,第一筒段套設(shè)在受壓座和基座外,第二筒段位于基座的上方,并且第二筒段的筒壁上設(shè)置有用于夾設(shè)導(dǎo)線的線夾。
進(jìn)一步地,殼體內(nèi)設(shè)置有用于密封感應(yīng)元件的第二密封劑層,第一密封劑層和第二密封劑層為一體結(jié)構(gòu)。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案,壓力傳感器包括受壓座以及與受壓座連接的基座,基座內(nèi)設(shè)置有感應(yīng)元件。壓力傳感器還包括殼體,殼體套設(shè)在受壓座和基座外,并且殼體和受壓座之間設(shè)置有第一密封劑層,殼體和受壓座通過第一密封劑層連接在一起。當(dāng)壓力傳感器工作在高溫環(huán)境時,第一密封劑層膨脹并使殼體和受壓座之間結(jié)合的更加緊密,這樣使得水分無法進(jìn)入壓力傳感器的內(nèi)部。當(dāng)壓力傳感器工作在低溫環(huán)境時,殼體和受壓座隨著第一密封劑層的收縮而同時收縮,有效地防止殼體和受壓座之間出現(xiàn)縫隙,進(jìn)而防止水分對壓力傳感器的內(nèi)部進(jìn)行侵蝕。因此本發(fā)明的技術(shù)方案解決了現(xiàn)有技術(shù)中壓力傳感器易受到水分侵蝕,可靠性低的問題。
附圖說明
構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力傳感器的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示出了圖2中壓力傳感器的密封結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4示出了圖2中壓力傳感器的密封結(jié)構(gòu)的另一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5示出了圖2中壓力傳感器的殼體的剖視示意圖;
圖6示出了圖5中殼體的俯視示意圖;
圖7示出了圖5中殼體的立體示意圖;
圖8示出了圖2中壓力傳感器的殼體的另一種形式的剖視示意圖;
圖9示出了圖8中殼體的俯視示意圖;
圖10示出了圖8中殼體的立體示意圖;
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力傳感器的實施例二的基座的結(jié)構(gòu)示意圖;以及
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力傳感器的實施例三的基座的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
1’、受壓座;2’、基座;3’、殼體;4’、感應(yīng)元件;10、受壓座;11、座體;12、套筒;20、基座;21、環(huán)形凸出部;211、環(huán)形槽;30、感應(yīng)元件;31、導(dǎo)線;40、殼體;41、殼體本體;411、第一筒段;412、第二筒段;42、定位結(jié)構(gòu);421、定位條;43、線夾;50、第一密封劑層;60、密封結(jié)構(gòu);70、容納槽;80、第二密封劑層。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
如圖2所示,實施例一的壓力傳感器包括受壓座10、基座20、感應(yīng)元件30以及殼體40。其中,受壓座10包括壓力通道,基座20與受壓座10連接,感應(yīng)元件30設(shè)置在基座20內(nèi)。殼體40套設(shè)在受壓座10和基座20外,殼體40與受壓座10之間設(shè)置有第一密封劑層50,并且殼體40與受壓座10通過第一密封劑層50連接在一起。
應(yīng)用實施例一的技術(shù)方案,壓力傳感器包括受壓座10以及與受壓座10連接的基座20,基座20內(nèi)設(shè)置有感應(yīng)元件30。壓力傳感器還包括殼體40,殼體40套設(shè)在受壓座10和基座20外,并且殼體40和受壓座10之間設(shè)置有第一密封劑層50,殼體40和受壓座10通過第一密封劑層50連接在一起。當(dāng)壓力傳感器工作在高溫環(huán)境時,第一密封劑層50膨脹并使殼體40和受壓座10之間結(jié)合的更加緊密;當(dāng)壓力傳感器工作在低溫環(huán)境時,殼體40和受壓座10隨著第一密封劑層50的收縮而同時收縮,有效地防止殼體40和受壓座10之間出現(xiàn)縫隙,進(jìn)而防止水分對壓力傳感器的內(nèi)部進(jìn)行侵蝕。同時,基座20被保護(hù)在殼體40內(nèi)部,進(jìn)而可以 降低基座20材料的耐腐蝕性要求,從而降低產(chǎn)品的成本。因此本實施例的技術(shù)方案解決了現(xiàn)有技術(shù)中壓力傳感器易受到水分侵蝕,可靠性低的問題。
需要說明的是,現(xiàn)有技術(shù)中的壓力傳感器的基座2’的外壁完全暴露在外部環(huán)境中,因此對于基座2’的耐腐蝕能力要求很高,這就需要基座2’使用高耐蝕性的材料,不利于成本控制。而實施例一的壓力傳感器的基座20被保護(hù)在殼體40內(nèi)部,進(jìn)而可以降低基座20材料的耐腐蝕性要求,從而降低產(chǎn)品的成本。
如圖2所示,實施例一的技術(shù)方案中,受壓座10還包括座體11和套筒12。具體地,壓力通道設(shè)置在座體11上,套筒12與座體11連接,基座20部分地安裝在套筒12內(nèi),并且套筒12通過第一密封劑層50與殼體40連接。上述受壓座10的結(jié)構(gòu)便于基座20的安裝,能夠簡化工藝流程。
受壓座10和基座20之間焊接在一起。具體地,如圖2所示,在實施例一的技術(shù)方案中,基座20具有與套筒12的上端面配合環(huán)形凸出部21,并且套筒12的上端和環(huán)形凸出部21的下端通過焊接連接。
為了進(jìn)一步提高壓力傳感器的密封效果,如圖2所示,在實施例一的技術(shù)方案中,環(huán)形凸出部21通過第一密封劑層50與殼體40連接。上述結(jié)構(gòu)能夠增加第一密封劑層50的密封長度,進(jìn)而使水或者水汽難以滲透第一密封劑層50侵入至產(chǎn)品內(nèi)部,從而大大提高密封效果。
在灌裝密封工藝過程中,殼體40的一端需設(shè)置密封件。如圖2所示,在實施例一的技術(shù)方案中,殼體40的側(cè)壁與套筒12之間設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)60。密封結(jié)構(gòu)60一方面為了滿足在灌封第一密封劑層時的工藝需求,另一方面也能在壓力傳感器的實際使用過程中增強(qiáng)產(chǎn)品的密封性:即水或水汽先接觸到密封結(jié)構(gòu)60,在密封結(jié)構(gòu)60受到侵蝕失效后水和水汽才與第一密封劑層50接觸,因此密封結(jié)構(gòu)60能夠起到多一層防護(hù)的作用,從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品的密封性能。
具體地,實施例一的密封結(jié)構(gòu)60為密封圈。密封圈可以為“O”型密封圈(如圖3所示),也可以為截面為方形的密封圈(如圖4所示)。并且優(yōu)選地,殼體40的側(cè)壁上設(shè)置有與密封結(jié)構(gòu)60配合的容納槽70,容納槽70用于固定密封結(jié)構(gòu)60、殼體40以及受壓座10之間的相對位置。
當(dāng)然,密封結(jié)構(gòu)60并不限于上述的密封圈結(jié)構(gòu),也可以在殼體40或受壓座10上一體設(shè)置有其他結(jié)構(gòu)作為密封結(jié)構(gòu)。密封結(jié)構(gòu)60的具體形式可以根據(jù)實際工作需要來決定。
如圖2所示,殼體40包括殼體本體41及設(shè)置在殼體本體41的內(nèi)壁的定位結(jié)構(gòu)42,其中,定位結(jié)構(gòu)42與基座20配合。由于在灌封第一密封劑層50之前,殼體40和受壓座10之間在徑向方向上沒有接觸配合,因此難以將殼體40和受壓座10的中心軸線對齊。通過在殼體本體41內(nèi)設(shè)置定位結(jié)構(gòu)42可以方便殼體40和受壓座10之間的定位,進(jìn)而簡化生產(chǎn)工藝流程。
具體地,如圖5至圖10所示,定位結(jié)構(gòu)42包括多個定位條421,多個定位條421沿殼體本體41的周向分布,根據(jù)殼體40內(nèi)的空間可將定位條421設(shè)置為不同的形式,例如圖5至 圖7中所示的定位條421與基座20之間的接觸面積大,進(jìn)而能夠保證定位條421的定位效果。圖8至圖10中所示的定位條421與基座之間的接觸面積較小,但同時定位條421的體積小,進(jìn)而占用殼體40內(nèi)的空間小,方便在殼體40內(nèi)設(shè)置其他結(jié)構(gòu)。因此定位結(jié)構(gòu)42的具體形式可以根據(jù)實際結(jié)構(gòu)需求來決定。
如圖2所示,在實施例一的技術(shù)方案中,殼體本體41為階梯筒結(jié)構(gòu)。具體地,階梯筒結(jié)構(gòu)包括第一筒段411和第二筒段412,其中,第一筒段411套設(shè)在受壓座10和基座20外,定位結(jié)構(gòu)42設(shè)置在階梯筒結(jié)構(gòu)的階梯面上。上述階梯筒結(jié)構(gòu)將殼體40內(nèi)的空間分隔為位于第一筒段411內(nèi)的下腔和位于第二筒段412內(nèi)的上腔。為了在殼體40裝配后使上腔和下腔連通,如圖6和圖7以及圖9和圖10所示,多個定位條421沿軸向間隔設(shè)置,并且相鄰的兩個定位條421之間形成過流通道。當(dāng)向殼體40內(nèi)灌注密封劑時,從第二筒段412上方灌注密封劑,密封劑從過流通道流入至下腔,進(jìn)而使得一次灌注即可同時完成上腔和下腔的密封劑灌注,從而簡化工藝流程,提高生產(chǎn)效率。
在實施例一的技術(shù)方案中,感應(yīng)元件30包括壓力感應(yīng)芯體、導(dǎo)針、電路以及導(dǎo)線31。其中,壓力感應(yīng)芯體設(shè)置在基座20內(nèi),電路設(shè)置在基座20上并通過導(dǎo)針和壓力感應(yīng)芯體連接在一起,導(dǎo)線31的一端與電路連接,另一端從第二筒段412的上方穿出。上述元件的具體工作方式為:感應(yīng)芯體與壓力通道連通并接受壓力信號,同時感應(yīng)芯體將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號傳輸給電路,電路對電信號進(jìn)行放大運算后同過導(dǎo)線31傳輸至控制系統(tǒng)。
如圖2、圖5至圖10所示,在實施例一的技術(shù)方案中,第二筒段412的筒壁上設(shè)置有用于夾設(shè)導(dǎo)線31的線夾43,進(jìn)而方便導(dǎo)線31的定位。
如圖2所示,殼體40內(nèi)設(shè)置有用于密封感應(yīng)元件30的第二密封劑層80,并且第一密封劑層50和第二密封劑層80為一體結(jié)構(gòu)。具體地,在實際生產(chǎn)過程中,密封劑從第二筒段412上方灌注,密封劑的一部分流入至殼體40和受壓座10與基座20之間并形成第一密封劑層50,其余密封劑填充值殼體40與感應(yīng)元件30之間并形成第二密封劑層80。
如圖11所示,根據(jù)本申請的實施例二的壓力傳感器和實施例一的壓力傳感器的區(qū)別僅在于,環(huán)形凸出部21外周面上設(shè)置有一個環(huán)形槽211。具體地,通過設(shè)置環(huán)形槽211可以使第一密封劑層嵌入至環(huán)形槽211中,上述結(jié)構(gòu)一方面可以增加基座20與第一密封劑層50之間的結(jié)合強(qiáng)度,另一方面能吸收第一密封劑層50在熱脹冷縮時所帶來的部分應(yīng)力。
如圖12所示,根據(jù)本申請的實施例三的壓力傳感器和實施例二的壓力傳感器的區(qū)別僅在于,在環(huán)形凸出部21的外周面設(shè)置兩個環(huán)形槽211。通過在將環(huán)形槽211設(shè)置為兩個,可以進(jìn)一步增加基座20與第一密封劑層50之間的結(jié)合強(qiáng)度。環(huán)形槽211的數(shù)量可根據(jù)具體結(jié)構(gòu)需要決定。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。