本發(fā)明屬于航空機(jī)載設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型石英諧振傳感器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的石英諧振傳感器產(chǎn)品普遍采用感壓波紋管感受壓力，傳力杠桿傳遞壓力，石英振梁敏感力的變化，通過(guò)石英振梁振動(dòng)頻率的變化而實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量的工作方式。這種類型的石英諧振傳感器由于傳力杠桿存在兩個(gè)方向的自由度，因此抗振動(dòng)、沖擊能力較差，使用環(huán)境條件要求苛刻，一般適用于實(shí)驗(yàn)室使用。在航空領(lǐng)域，尤其是直升機(jī)領(lǐng)域，航空機(jī)載設(shè)備使用中的振動(dòng)環(huán)境一般要達(dá)到總均方根6.6g，沖擊環(huán)境一般要達(dá)到加速度峰值15g，在這種環(huán)境下，現(xiàn)有的石英諧振傳感器產(chǎn)品的傳力杠桿由于其存在兩個(gè)方向的自由度，非常容易隨著外部設(shè)備的振動(dòng)或者沖擊而發(fā)生振動(dòng)，造成壓力測(cè)量錯(cuò)誤或石英梁損壞。因此，現(xiàn)有的石英諧振傳感器產(chǎn)品無(wú)法應(yīng)用于航空機(jī)載環(huán)境中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：提供一種能夠應(yīng)用于復(fù)雜的航空機(jī)載環(huán)境中的新型石英諧振傳感器。

技術(shù)方案：一種新型石英諧振傳感器，包括接管嘴組件10和膜片傳力結(jié)構(gòu)8，膜片傳力結(jié)構(gòu)8的左側(cè)與接管嘴10焊接后形成測(cè)壓腔7，膜片傳力結(jié)構(gòu)8的右側(cè)與殼體18焊接形成壓力參考腔16，在膜片傳力結(jié)構(gòu)8內(nèi)設(shè)置有膜片20，膜片20周圍設(shè)置有凸起21，石英振梁9焊接或粘結(jié)于凸起21上，被測(cè)氣體通過(guò)接管嘴組件10進(jìn)入測(cè)壓腔7，引起膜片傳力結(jié)構(gòu)8中的膜片20微變形，通過(guò)壓力傳遞腔22使得安裝于膜片20上的石英振梁9感受力的變化，造成石英振梁9諧振頻率發(fā)生變化；石英振梁9上設(shè)置有內(nèi)部導(dǎo)線17，石英振梁9的諧振頻率通過(guò)內(nèi)部導(dǎo)線17、設(shè)置在殼體18外側(cè)的絕緣子19以及外部導(dǎo)線15連接到電路組件14上。

在接管嘴組件10上設(shè)置有絕緣柱11和絕緣片12，沉頭螺釘13通過(guò)絕緣柱11和絕緣片12將電路組件14安裝于接管嘴組件10上。

壓力參考腔16的壓力為真空狀態(tài)或根據(jù)需要的任何壓力，使得傳感器可實(shí)現(xiàn)絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力、差壓的壓力測(cè)量。

有益效果：本發(fā)明的技術(shù)方案采用了一體化膜片設(shè)計(jì)，各部件均為固定連接，且與石英振梁也為固定連接，只有膜片感受壓力后在單一方向產(chǎn)生微位移，該位移隨且僅隨壓力而變化，不隨振動(dòng)、沖擊環(huán)境發(fā)生變化，避免了金屬杠桿在振動(dòng)、沖擊環(huán)境下的不穩(wěn)定因素，因而解決了原有傳感器抗能力差的問(wèn)題，可以使用于航空機(jī)載設(shè)備使用中的振動(dòng)環(huán)境。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖

其中，1—感壓波紋管，2—傳力杠桿，3—支撐桿，4—石英振梁，5—固定支撐端，6—放大電路，7—測(cè)壓腔，8—膜片傳力結(jié)構(gòu)，9—石英振梁，10--接管嘴組件，11—絕緣柱，12—絕緣片，13—沉頭螺釘，14—電路組件，15—外部導(dǎo)線，16—壓力參考腔，17—內(nèi)部導(dǎo)線，18—?dú)んw，19—絕緣子，20—膜片，21—凸起。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，請(qǐng)參閱圖1至圖2。

如圖1所示，現(xiàn)有的石英諧振傳感器力傳遞方式采用了杠桿方式，該杠桿質(zhì)量較大，且只在兩個(gè)自由度方向位移受到限制，故在振動(dòng)、沖擊環(huán)境下極易在另外第三個(gè)自由度方向發(fā)生相對(duì)位移，造成石英諧振梁的損壞，該傳感器方案雖然采用了補(bǔ)償質(zhì)量塊方式，但補(bǔ)償能力有限，不能抵抗機(jī)載等振動(dòng)環(huán)境的影響，故該傳感器不能應(yīng)用于振動(dòng)、沖擊較大環(huán)境的壓力測(cè)量。

如圖2所示，一種新型石英諧振傳感器，包括接管嘴組件10和膜片傳力結(jié)構(gòu)8，膜片傳力結(jié)構(gòu)8的左側(cè)與接管嘴10焊接后形成測(cè)壓腔7，膜片傳力結(jié)構(gòu)8的右側(cè)與殼體18焊接形成密封的壓力參考腔16，在膜片傳力結(jié)構(gòu)8內(nèi)設(shè)置有膜片20，膜片20周圍設(shè)置有凸起21，石英振梁9焊接或粘結(jié)于凸起21上，被測(cè)氣體通過(guò)接管嘴組件10進(jìn)入測(cè)壓腔7，引起膜片傳力結(jié)構(gòu)8中的膜片20微變形，通過(guò)壓力傳遞腔22使得安裝于膜片20上的石英振梁9感受力的變化，造成石英振梁9諧振頻率發(fā)生變化；石英振梁9上設(shè)置有內(nèi)部導(dǎo)線17，石英振梁9的諧振頻率通過(guò)內(nèi)部導(dǎo)線17、設(shè)置在殼體18外側(cè)的絕緣子19以及外部導(dǎo)線15連接到電路組件14上。

在接管嘴組件10上設(shè)置有絕緣柱11和絕緣片12，沉頭螺釘13通過(guò)絕緣柱11和絕緣片12將電路組件14安裝于接管嘴組件10上。

石英振梁工作于壓力參考腔16內(nèi)，因此，根據(jù)不同需求，該壓力參考腔16的壓力可為真空狀態(tài)，也可為設(shè)計(jì)需要的任何壓力，實(shí)現(xiàn)絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力、差壓等的壓力測(cè)量。

本發(fā)明的工作原理是：被測(cè)氣體通過(guò)接管嘴組件10進(jìn)入測(cè)壓腔7，引起膜片傳力結(jié)構(gòu)8中的膜片微變形，使得安裝于膜片上的石英振梁9感受的力發(fā)生變化，造成石英振梁9諧振頻率發(fā)生變化，石英振梁9的諧振頻率是和被測(cè)壓力一一對(duì)應(yīng)的，因此測(cè)量石英振梁9的諧振頻率便可知道壓力的大小。石英振梁9的頻率信號(hào)通過(guò)焊接于石英振梁上的內(nèi)部導(dǎo)線17、絕緣子19、外部導(dǎo)線15連接于電路組件14上，并由電路組件14對(duì)頻率信號(hào)處理后輸出至信號(hào)測(cè)量裝置中，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能。

本發(fā)明的技術(shù)方案采用了一體化膜片設(shè)計(jì)，各部件均為固定連接，且與石英振梁也為固定連接，只有膜片感受壓力后在單一方向產(chǎn)生微位移，該位移隨且僅隨壓力而變化，不隨振動(dòng)、沖擊環(huán)境發(fā)生變化，避免了金屬杠桿在振動(dòng)、沖擊環(huán)境下的不穩(wěn)定因素，因而解決了原有傳感器抗能力差的問(wèn)題，可以使用于航空機(jī)載設(shè)備使用中的振動(dòng)環(huán)境。