水冷式数字压力传感器的制作方法

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及水冷式数字压力传感器。

背景技术：

现有的压力传感器，在使用中存在如下问题：(一)由于冷却水不能流过敏感元件部位，有效水流量小，导致降温效果不很理想；(二)由于传感器形体大，一方面会占用较大的安装空间，另一方面在设备运行过程中由于自身振动所产生的随机误差会耦合到测量信号中，此类误差很难精确计算也很难消除；(三)现有的传感器通常是由人工将应变片粘贴在应变膜上，存在迟滞大、一致性差的问题，不利于长期动态测量；(四)由于工作环境温度和工作介质温度变化范围大(介质温度从-60～1000℃变化，环境温度从-60～300℃变化)，简单的模拟温度补偿不能准确地对压力传感器进行补偿修正，导致传感器实测值与真实值存在较大的差异，加上传感器个体差异的影响，致使测量误差很难修正。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是为高温运行环境提供一种小型化、结构合理、测量准确、测量可靠的水冷式数字压力传感器。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

水冷式数字压力传感器，包括外壳2，外壳2的一端设置有压力接头1，压力接头1的内腔中嵌入引压管4的一端，引压管4的另一端设置在水箱3的内腔中，设置在水箱3中的引压管4的管体上设置有压力敏感元件5，压力敏感元件5上设置有温度传感器6；外壳2的另一端设置有进水管8和出水管9，进水管8连接水箱3的进水口，出水管9连接水箱3的出水口；水箱3的进水口和出水口之间设置数字信号处理模块7，数字信号处理模块7的第一输入端和第二输入端分别连接压力敏感元件5和温度传感器6的输出端，数字信号处理模块7的输出端连接测量输出线缆12的输入端。

所述的数字信号处理模块7包括压力信号调理电路71和温度信号调理电路72，压力信号调理电路71的第一输出端连接模拟压力信号输出73的输入端，压力信号调理电路71的第二输出端连接16bit A/D转换电路一74的输入端，16bit A/D转换电路一74的输出端双向连接计算处理器单元76的第一输入端；温度信号调理电路72的输出端连接16bit A/D转换电路二75的输入端，16bit A/D转换电路二75的输出端双向连接计算处理器单元76的第二输入端；计算处理器单元76的第一输出端双向连接D/A转换单元77的输入端，D/A转换单元77的输出端连接压力信号调理电路71的输入端；计算处理器单元76的第二输出端双向连接数字温度传感器78的输入端；计算处理器单元76的第三输出端双向连接数据存储单元79的输入端；计算处理器单元76的第四输出端双向连接数字接口电路710的输入端，数字接口电路710的输出端连接数字压力信号输出711的输入端。

所述的引压管4为漏斗形的引压管，引压管4的管体上设置有散热片44。

所述的水箱3为U型结构。

所述的进水管8的进水口通过外套螺母连接球形接头一10。

所述的出水管9的出水口通过外套螺母连接球形接头二11。

本实用新型的有益效果：

1、压力敏感元件5通过水箱3中的冷却水冷却，对压力敏感元件5进行冷却降温，使传感器在高温环境下保持正常的工作温度。

2、温度传感器6用于监测压力敏感元件5的温度漂移情况，为压力敏感元件5温度补偿提供依据。

3、数字信号处理模块7用于采集压力敏感元件5和温度传感器6的输出信号，并将其转换为数字输出信号，同时依据温度传感器6测量值对压力敏感元件5进行温度漂移补偿。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型数字信号处理模块的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步说明。

参照图1所示，水冷式数字压力传感器，包括外壳2，外壳2的一端设置有压力接头1，压力接头1的内腔中嵌入引压管4的一端，引压管4的另一端设置在水箱3的内腔中，设置在水箱3中的引压管4的管体上设置有压力敏感元件5，压力敏感元件5上设置有温度传感器6；外壳2的另一端设置有进水管8和出水管9，进水管8连接水箱3的进水口，出水管9连接水箱3的出水口；水箱3的进水口和出水口之间设置数字信号处理模块7，数字信号处理模块7的第一输入端和第二输入端分别连接压力敏感元件5和温度传感器6的输出端，数字信号处理模块7的输出端连接测量输出线缆12的输入端。

参照图2所示，所述的数字信号处理模块7包括压力信号调理电路71和温度信号调理电路72，压力信号调理电路71的第一输出端连接模拟压力信号输出73的输入端，压力信号调理电路71的第二输出端连接16bit A/D转换电路一74的输入端，16bit A/D转换电路一74的输出端双向连接计算处理器单元76的第一输入端；温度信号调理电路72的输出端连接16bit A/D转换电路二75的输入端，16bit A/D转换电路二75的输出端双向连接计算处理器单元76的第二输入端；计算处理器单元76的第一输出端双向连接D/A转换单元77的输入端，D/A转换单元77的输出端连接压力信号调理电路71的输入端；计算处理器单元76的第二输出端双向连接数字温度传感器78的输入端；计算处理器单元76的第三输出端双向连接数据存储单元79的输入端；计算处理器单元76的第四输出端双向连接数字接口电路710的输入端，数字接口电路710的输出端连接数字压力信号输出711的输入端。

所述的引压管4为漏斗形的引压管，引压管4的管体上设置有散热片44。

所述的水箱3为U型结构。

所述的进水管8的进水口通过外套螺母连接球形接头一10。

所述的出水管9的出水口通过外套螺母连接球形接头二11。

本实用新型的工作原理：

使用时，压力接头1用来与被测点的压力接口相连接，引压管4用来将被测压力值传递给压力敏感元件5，压力敏感元件5用于对被测压力值的测量；温度传感器6用于监测压力敏感元件5的温度漂移情况，为压力敏感元件5温度补偿提供依据；数字信号处理电路7用于采集压力敏感元件5和温度传感器6的输出信号，并将其转换为数字输出信号，同时依据温度传感器6测量值对压力敏感元件5进行温度漂移补偿；进水管8用于将冷却水引入水箱3，冷却水由进水管8流入水箱3，经引压管4和压力敏感元件5的热交换后，从出水管9流出，实现水冷降温的效果。

压力敏感元件5的输出信号经压力信号调理电路72放大作用后，输出两路一路直接以模拟压力信号73的方式输出给测量用户，另一路模拟压力信号进入16Bit A/D转换电路一74经模拟/数字转换后进入计算处理器单元76。同理，温度传感器6的输出信号经温度信号调理电路72进入16Bit A/D转换电路二75再经模拟/数字转换后进入计算处理器单元76，计算处理器单元76依据温度信号转换数据和数据存储单元79中的温度数据表对温度传感器6的输出信号进行查表运算，计算出压力敏感元件5的温度漂移情况；在此基础上，计算处理器单元76对压力信号转换数据进行温度漂移补偿处理，以解决压力敏感元件5由于温度漂移所带来的测量误差偏大的问题。