高温传感器的制作方法

文档序号:14401247阅读:196来源:国知局

本实用新型涉及一种传感器,具体的说,涉及一种高温传感器,属于检测设备技术领域。



背景技术:

高温传感器是工业实践中较为常用的一种压力传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及石油管道、水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道送风、锅炉负压、高温试验机压力测试等众多行业。高温传感器目前存在的问题:传统的传感器是壳体7和超声波芯片用一种高温胶粘接在一起,给它激励信号从而产生超声波,但是有一个问题,不管选用什么胶,当温度变化时,胶的膨胀系数都会不同程度的变化。壳体7和胶、瓷片的膨胀系数无法达到一个有规律的膨胀收缩范围,当超过一定温度后,这三种配件的膨胀系数就不规则了,从而产生剪切力,壳体7、胶、瓷片就会自己慢慢的拉裂脱开,导致信号降低、减少直至消失,所以,普通的传感器无法应用于高热的以及管网、对冷热交变的使用环境也无法适应。

鉴于以上传感器的缺点,我公司着力研发了一种高温加导声液传感器,很好的改变了原来的现状,避免了传统传感器所有的缺点,为加导声液的高温传感器开辟了一条光明之路,为热计量的准确度奠定了基础,也填补了国内空白。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种高温传感器,其耐高温、耐摩擦、耐氧化、耐腐蚀、密度高、坚硬有韧性、膨胀系数小,有良好的稳定性;更利于超声波信号的传输与接收,更有利提高信号的灵敏度;壳体耐压,在3MPa下不会变形,并且还能够平稳的工作;在-20°至260°范围内长期正常使用,具有良好的机械安定性,良好的氧化安定性,抗剪切力、粘附能力,抗水性、防锈性能强;适应以及管网的各种温度;使超声波的信号保值保量的发射和接收;避免了在高温下脱焊、开焊、剪切力作用下折断现象的发生,使传感器适应各种温度环境都能正常的工作;增强了信号强度,更有效更安全的传输信号。

为解决以上技术问题,本实用新型采用以下技术方案:高温传感器,包括壳体,所述壳体为一体成型结构,所述壳体为顶部开口的筒状结构,所述壳体的底壁上设置有超声波芯片,所述超声波芯片与壳体的底壁设有导声液。

一种优化方案,所述超声波芯片下部设置有支撑点,所述支撑点设置3个,3个支撑点位于正三角形的三个顶点处;超声波芯片通过支撑点与壳体接触。

进一步地,所述导声液采用高温导声油脂。

进一步地,所述壳体的底壁上设置有超声波芯片,所述超声波芯片上部设置有滑块,所述滑块为与壳体形状配合的圆柱状,所述滑块的底部轴线处设置有容纳槽,所述容纳槽连通有贯穿整个滑块的通道,所述通道内设有高温弹针,所述高温弹针包括针头和弹针容纳腔,所述弹针容纳腔穿过滑块的通道设置,所述针头位于滑块和超声波芯片之间。

进一步地,所述针头上设置有环绕针头的弹簧,所述弹簧底部连接超声波芯片,顶部连接滑块。

进一步地,所述壳体内设置有滑块,所述滑块的上方设置有压环,所述压环上设置有三个小孔且三个小孔位于压环的同一侧半圆上;其中一小孔中设置有高温导线。

进一步地,所述壳体的上部内壁上设置有螺纹,所述压环的外壁上设置有与壳体内壁上螺纹配合的螺纹。

进一步地,所述压环与滑块之间设置有垫片,所述垫片为绝缘垫,所述弹针的弹针容纳腔向上延伸穿过压环。

进一步地,所述高温传感器包括滑块,所述滑块的外壁上设置有环形凹槽,所述环形凹槽内设置有密封圈。

进一步地,所述高温传感器包括滑块、压环、垫片,所述壳体材质为铜或聚醚醚酮PEEK;所述压环的材质为铜;所述垫片的材质包括聚四氟乙烯。

本实用新型采用以上技术方案后,与现有技术相比,具有以下优点:

1、耐高温、耐摩擦、耐氧化、耐腐蚀、密度高、坚硬有韧性、膨胀系数小,有良好的稳定性;

2、更利于超声波信号的传输与接收,更有利提高信号的灵敏度;

3、壳体耐压,在3MPa下不会变形,并且还能够平稳的工作;

4、本实用新型在-20°至260°范围内长期正常使用,具有良好的机械安定性,良好的氧化安定性,抗剪切力、粘附能力,抗水性、防锈性能强;

5、超声波芯片6采用耐高温250°的芯片,从而适应以及管网的各种温度;6、本实用新型可以使超声波的信号保值保量的发射和接收;

7、避免了在高温下脱焊、开焊、剪切力作用下折断现象的发生,使传感器适应各种温度环境都能正常的工作;

8、增强了信号强度,更有效更安全的传输信号。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型高温传感器的结构示意图;

图2是本实用新型高温传感器的爆炸图;

图3是支撑点的结构示意图;

图4是壳体的剖视图;

图5是垫片的剖视图;

图6是滑块的剖视图;

图7是压环的剖视图;

图8是压环的俯视图;

图中,

1-高温弹针,2-压环,3-垫片,4-滑块,5-弹簧,6-超声波芯片,7-壳体,8-密封圈,9-支撑点,10-环形沿,11-针头,12-弹针容纳腔,13-高温导线。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1高温传感器

如图1-8所示,本实用新型提供一种高温传感器,包括壳体7,所述壳体7为顶部开口的筒状结构,所述壳体7的上部外壁上设置有两个环形沿10。

所述壳体7为一体成型结构,材质为铜或聚醚醚酮PEEK。

所述壳体7的上部内壁上设置有螺纹。

所述壳体7的底壁上设置有超声波芯片6,所述超声波芯片6下部设置有支撑点9,所述支撑点9设置3个,3个支撑点9位于正三角形的三个顶点处。

超声波芯片6通过支撑点9与壳体7接触。

所述超声波芯片6与壳体7的底壁设有导声液,导声液高度保持在0.010-0.015mm之间。所述导声液采用高温导声油脂。

所述超声波芯片6上部设置有滑块4,所述滑块4为与壳体7形状配合的圆柱状,所述滑块4的底部轴线处设置有容纳槽,所述容纳槽连通有贯穿整个滑块4的通道,所述通道内设有高温弹针1,所述高温弹针1包括针头11和弹针容纳腔12,所述弹针容纳腔12穿过滑块4的通道设置,所述针头11位于滑块4和超声波芯片6之间。

所述针头11上设置有环绕针头11的弹簧5,所述弹簧底部连接超声波芯片6,顶部连接滑块4。

所述滑块4的外壁上设置有环形凹槽,所述环形凹槽至少设置2个。所述环形凹槽内设置有密封圈8。

所述滑块4的上方设置有压环2,所述压环2上设置有三个小孔且三个小孔位于压环2的同一侧半圆上。其中一小孔中设置有高温导线13,所述压环2的外壁上设置有与壳体7内壁上螺纹配合的螺纹。

所述压环2与滑块4之间设置有垫片3,所述弹针1的弹针容纳腔12向上延伸穿过压环2,所述垫片3为环形。

所述压环2材质为铜。

所述垫片3为绝缘垫,所述垫片3的材质包括聚四氟乙烯。

所述壳体7设计采用Lee最合理的活塞密封,也就是传感器和基表安装孔内部的侧密封,壳体7材质选用铜材质。此铜材质的壳体7耐高温、耐氧化、耐腐蚀、密度高、坚硬有韧性、膨胀系数小,更利于超声波信号的传输与接收,更有利提高信号的灵敏度。铜材质的壳体7内部有卡槽和螺纹配合传感器与其他配件一起使用,壳体7的壳底厚度到达0.52mm,壳体耐压,在3MPa下不会变形,并且还能够平稳的工作。

导声液采用高温导声油脂,此油脂能在-20°至260°范围内长期正常使用,具有良好的机械安定性,良好的氧化安定性,抗剪切力、粘附能力,抗水性、防锈性能强,但不能和其他油脂混用。

超声波芯片6采用耐高温250°的芯片,从而适应以及管网的各种温度。瓷片在高温环境下不能保证争创的信号输出,灵敏度、阻抗小、带宽宽、介电常数和压电系数都在比较好的数值上。在负极上做三个支撑点9,在超声波芯片6与壳体7中间总是保持着0.010-0.015mm的导声液,让超声波的信号保值保量的发射和接收。这三个支撑点9耐高温、耐摩擦、耐腐蚀性、有良好的稳定性。

高温弹针1连接:此传感器打破了传统的焊接线引出的方式,传统的焊接引出方式很容易在高温下脱焊、开焊、剪切力作用下折断,现在采用的是弹针式引出信号方式,不管在什么温度环境下,高温弹针1都能稳稳的和超声波芯片6接触,保证电信号的传输,高温弹针1固定在壳体7内的滑块4上。滑块4上有两道密封圈8,滑块4的下端有弹簧5顶住超声波芯片6,高温弹针1位于超声波芯片6的中间。滑块4的上端有压环2,压住滑块4,滑块4顶住弹簧5,弹簧5压住超声波芯片6,一连串的作用,使传感器适应各种温度环境都能正常的工作。

高温导线13:此传感器使用高温导线13,高温导线13为高温同轴导线,高温导线13的外皮和内芯都是采用铁氟龙材料,内芯的线数增加了信号,更有效更安全的传输信号。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换,也在本实用新型的保护范围之内。

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