一种高精度电容式压力传感器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高精度电容式压力传感器，包括壳体、压力板、平衡杆、承重板、多个第一测量单元、导线、控制器、显示器；壳体的顶壁上设有安装孔，壳体的侧壁上设有多个第一测量孔，壳体内设有收容空间，收容空间内放置有流体介质；壳体的内周向表面设有滑槽，滑槽沿竖直方向设置；压力板置于收容空间内，压力板水平布置，压力板置于流体介质的上方，压力板的下表面与流体介质的表面贴合，压力板与滑槽可移动连接，压力板与壳体的内周向表面密封连接。
【专利说明】
一种高精度电容式压力传感器
技术领域
[0001 ]本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种高精度电容式压力传感器。
【背景技术】
[0002]传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
[0003]传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
[0004]现有的传感器精确度不高，使用效果不够理想，有待进一步改进。
【发明内容】
[0005]为了解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出了一种高精度电容式压力传感器，精度高，使用效果好。
[000?] —种高精度电容式压力传感器，包括壳体、压力板、平衡杆、承重板、多个第一测量单元、导线、控制器、显示器;平衡杆由如下成分及其质量百分比组成:(::2.4%-2.5%、51
0.8%-1.0%^Mn:0.6%-0.7%^Cr:14%-15%^Ni:0.1%-0.2%^V:0.1%—0.2%，余量为FeX其它元素相互配合，提高淬透性、耐磨性；Si强化组织，提高耐磨性;N1、V能够细化晶粒，提高耐磨性，增加强度;通过上述组分得到的平衡杆体耐磨性好，强度好，使用寿命长。
[0007]壳体的顶壁上设有安装孔，壳体的侧壁上设有多个第一测量孔，壳体内设有收容空间，收容空间内放置有流体介质;壳体的内周向表面设有滑槽，滑槽沿竖直方向设置；
[0008]压力板置于收容空间内，压力板水平布置，压力板置于流体介质的上方，压力板的下表面与流体介质的表面贴合，压力板与滑槽可移动连接，压力板与壳体的内周向表面密封连接；
[0009]平衡杆沿竖直方向布置，平衡杆置于安装孔的内侧，平衡杆的第一端置于收容空间内并与压力板的上表面连接，平衡杆的第二端置于壳体的外侧；
[0010]承重板水平布置，承重板置于壳体的外侧并安装在平衡杆上；
[0011 ]多个第一测量单元与多个第一测量孔一一对应设置，第一测量单元包括第一测量管、第一极板、第二极板；
[0012]第一测量管的第一端与第一测量孔连接，第一测量管的第二端封闭；
[0013]第一极板、第二极板均置于第一测量管内，第一极板、第二极板相对布置，第一极板、第二极板均与第一测量管的管壁密封连接，第二极板置于第一极板靠近第一测量孔的一侧，第二极板与第一测量管的管壁可移动连接，第一极板、第二极板和第一测量管之间围成第一容纳空间，第一容纳空间内填充有绝缘气体；
[0014]导线包括多个线缆单元，线缆单元包括导体；
[0015]控制器用于获取并处理第一极板、第二极板在事件发生时与事件有关的信息，控制器与显示器通讯连接；
[0016]第一极板、第二极板均分别通过导体与外部电源电连接。
[0017]优选的，多个第一测量孔沿壳体的周向均匀分布。
[0018]优选的，第一极板靠近第二极板一侧的表面为波浪形，第二极板靠近第一极板一侧的表面为波浪形。
[0019]优选的，还包括安装架，壳体的底端安装在安装架上，壳体的底端设有第二测量孔；
[0020]还包括第二测量单元，第二测量单元包括第二测量管、第三极板、第四极板、移动板；
[0021]第二测量管的第一端与第二测量孔连接，第二测量管的第二端封闭；
[0022]第三极板、第四极板、移动板均置于第二测量管内，第三极板、第四极板沿第二测量管的长度方向设置，第三极板、第四极板相对布置，第三极板与第二测量管固定连接；
[0023]移动板置于第四极板靠近第二测量孔的一侧，移动板与第四极板连接，移动板和第二测量管围成的空间内填充有绝缘气体，移动板与第二测量管可移动连接；
[0024]第三极板、第四极板均分别通过导体与外部电源电连接。
[0025]优选的，第三极板靠近第四极板一侧的表面为内凹弧形，第四极板靠近第三极板一侧的表面为内凹弧形。
[0026]优选的，线缆单元还包括依次包裹在导体上的包带层、绝缘层、屏蔽层、内护套层。
[0027]优选的，多个线缆单元并排布置形成线缆部，导线还包括依次包裹在线缆部上的编织层、隔离层、外护套层;外护套层的原料按重量份包括:丁苯橡胶:35_38、氯丁橡胶:30_32、导电炭黑:2-4、天然橡胶:10-12、促进剂:1.6-2.4、硅烷偶联剂:2_3、硬质陶土: 4-6、海泡石:10-11、相容剂:6-8、硫磺粉:0.4-0.6、润滑剂:1-2、硬脂酸钡:12_14、防老剂:1.8-2。
[0028]本发明中，当对承重板施加压力时，承重板向下移动，通过平衡杆带动压力板向下挤压流体介质，流体介质经过第一测量孔进入第一测量管内，进而推动第二极板移动，第一极板和第二极板之间的间距发生变化，进而导致第一极板和第二极板之间的电容量发生变化。
[0029]通过设置多个第一检测单元，能够在多个位置进行测量，然后计算平均值，能够有效的减小误差，提高精确度，效果更好。
[0030]流体介质经过第二测量孔进入第二测量管内，推动移动板移动，进而导致第三极板和第四极板之间的电容量发生变化。
[0031 ]通过增加第二检测单元，在不同位置进行测量，数据更加全面，准确性更好，精度更尚O
[0032]控制器获取到上述信息后就能够计算出承重板所受到的压力，通过显示器显示出来，获取的数据更加全面，测量结果更加准确。
[0033]通过设置第一测量单元、第二测量单元，通过两种不同的结构进行测量，方式更加多样，两种结构相互配合，取长补短，测量更加准确。
[0034]承重板受到的压力通过流体介质传动，降低压力波动，提高稳定性，提高整体结构的抗震动性。
【附图说明】
[0035]图1为本发明的结构不意图；
[0036]图2为导线放大后的剖视图。
【具体实施方式】
[0037]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互的结合;下面参考附图并结合实施例对本发明做详细说明。
[0038]参照图1、2:
[0039]本发明提出的一种高精度电容式压力传感器，包括壳体1、压力板2、平衡杆3、承重板4、多个第一测量单元、导线、控制器、显示器;平衡杆3由如下成分及其质量百分比组成:C:2.45、S1:0.9%、Mn:0.65%、Cr:14.5%、N1:0.12%、V:0.15%，余量为FeX其它元素相互配合，提高淬透性、耐磨性;Si强化组织，提高耐磨性;N1、V能够细化晶粒，提高耐磨性，增加强度;通过上述组分得到的平衡杆3体耐磨性好，强度好，使用寿命长。
[0040]壳体I的顶壁上设有安装孔5，壳体I的侧壁上设有多个第一测量孔6，壳体I内设有收容空间，收容空间内放置有流体介质;壳体I的内周向表面设有滑槽，滑槽沿竖直方向设置。
[0041]压力板2置于收容空间内，压力板2水平布置，压力板2置于流体介质的上方，压力板2的下表面与流体介质的表面贴合，压力板2与滑槽可移动连接，压力板2与壳体I的内周向表面密封连接。
[0042]平衡杆3沿竖直方向布置，平衡杆3置于安装孔5的内侧，平衡杆3的第一端置于收容空间内并与压力板2的上表面连接，平衡杆3的第二端置于壳体I的外侧。
[0043]承重板4水平布置，承重板4置于壳体I的外侧并安装在平衡杆3上。
[0044]多个第一测量单元与多个第一测量孔6—一对应设置，第一测量单元包括第一测量管7、第一极板8、第二极板9。
[0045]第一测量管7的第一端与第一测量孔6连接，第一测量管7的第二端封闭。
[0046]第一极板8、第二极板9均置于第一测量管7内，第一极板8、第二极板9相对布置，第一极板8、第二极板9均与第一测量管7的管壁密封连接，第二极板9置于第一极板8靠近第一测量孔6的一侧，第二极板9与第一测量管7的管壁可移动连接，第一极板8、第二极板9和第一测量管7之间围成第一容纳空间，第一容纳空间内填充有绝缘气体。
[0047]导线包括多个线缆单元，线缆单元包括导体16。
[0048]控制器用于获取并处理第一极板8、第二极板9在事件发生时与事件有关的信息，控制器与显示器通讯连接。
[0049]第一极板8、第二极板9均分别通过导体16与外部电源电连接。
[0050]本实施例中，多个第一测量孔6沿壳体I的周向均匀分布;数据更加准确。
[0051]本实施例中，第一极板8靠近第二极板9一侧的表面为波浪形，第二极板9靠近第一极板8—侧的表面为波浪形;增大第一极板8和第二极板9的正对面积，增大第一极板8和第二极板9的电容量，当电容量发生变化时，能够及时、快速的发现，测量更加准确。
[0052]本实施例还包括安装架10，壳体I的底端安装在安装架10上，壳体I的底端设有第二测量孔11。
[0053]本实施例还包括第二测量单元，第二测量单元包括第二测量管12、第三极板13、第四极板14、移动板15。
[0054]第二测量管12的第一端与第二测量孔11连接，第二测量管12的第二端封闭。
[0055]第三极板13、第四极板14、移动板15均置于第二测量管12内，第三极板13、第四极板14沿第二测量管12的长度方向设置，第三极板13、第四极板14相对布置，第三极板13与第二测量管12固定连接。
[0056]移动板15置于第四极板14靠近第二测量孔11的一侧，移动板15与第四极板14连接，移动板15和第二测量管12围成的空间内填充有绝缘气体，移动板15与第二测量管12可移动连接。
[0057]第三极板13、第四极板14均分别通过导体16与外部电源电连接。
[0058]本实施例中，第三极板13靠近第四极板14一侧的表面为内凹弧形，第四极板14靠近第三极板13—侧的表面为内凹弧形；增大第三极板13和第四极板14的正对面积，增大第三极板13和第四极板14的电容量，当电容量发生变化时，能够及时、快速的发现，测量更加准确。
[0059]本实施例中，线缆单元还包括依次包裹在导体16上的包带层17、绝缘层18、屏蔽层
19、内护套层20。
[0060]进一步的，多个线缆单元并排布置形成线缆部，导线还包括依次包裹在线缆部上的编织层21、隔离层22、外护套层23;外护套层23的原料按重量份包括:丁苯橡胶:36、氯丁橡胶:31、导电炭黑:3、天然橡胶:11、促进剂:1.8、硅烷偶联剂:2.4、硬质陶土:4.6、海泡石:10.5、相容剂:7.2、硫磺粉:0.46、润滑剂:1.8、硬脂酸钡:12.8、防老剂:1.94;外护套阻燃性好，耐磨，使用效果好。
[0061]当对承重板施加压力时，承重板向下移动，通过平衡杆带动压力板向下挤压流体介质，流体介质经过第一测量孔进入第一测量管内，进而推动第二极板移动，第一极板和第二极板之间的间距发生变化，进而导致第一极板和第二极板之间的电容量发生变化。
[0062]通过设置多个第一检测单元，能够在多个位置进行测量，然后计算平均值，能够有效的减小误差，提高精确度，效果更好。
[0063]流体介质经过第二测量孔进入第二测量管内，推动移动板移动，进而导致第三极板和第四极板之间的电容量发生变化。
[0064]通过增加第二检测单元，在不同位置进行测量，数据更加全面，准确性更好，精度更尚O
[0065]控制器获取到上述信息后就能够计算出承重板所受到的压力，通过显示器显示出来，获取的数据更加全面，测量结果更加准确。
[0066]通过设置第一测量单元、第二测量单元，通过两种不同的结构进行测量，方式更加多样，两种结构相互配合，取长补短，测量更加准确。
[0067]承重板受到的压力通过流体介质传动，降低压力波动，提高稳定性，提高整体结构的抗震动性。
[0068]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高精度电容式压力传感器，其特征在于，包括壳体、压力板、平衡杆、承重板、多个第一测量单元、导线、控制器、显示器； 壳体的顶壁上设有安装孔，壳体的侧壁上设有多个第一测量孔，壳体内设有收容空间，收容空间内放置有流体介质;壳体的内周向表面设有滑槽，滑槽沿竖直方向设置； 压力板置于收容空间内，压力板水平布置，压力板置于流体介质的上方，压力板的下表面与流体介质的表面贴合，压力板与滑槽可移动连接，压力板与壳体的内周向表面密封连接； 平衡杆沿竖直方向布置，平衡杆置于安装孔的内侧，平衡杆的第一端置于收容空间内并与压力板的上表面连接，平衡杆的第二端置于壳体的外侧； 承重板水平布置，承重板置于壳体的外侧并安装在平衡杆上； 多个第一测量单元与多个第一测量孔一一对应设置，第一测量单元包括第一测量管、第一极板、第二极板； 第一测量管的第一端与第一测量孔连接，第一测量管的第二端封闭； 第一极板、第二极板均置于第一测量管内，第一极板、第二极板相对布置，第一极板、第二极板均与第一测量管的管壁密封连接，第二极板置于第一极板靠近第一测量孔的一侧，第二极板与第一测量管的管壁可移动连接，第一极板、第二极板和第一测量管之间围成第一容纳空间，第一容纳空间内填充有绝缘气体； 导线包括多个线缆单元，线缆单元包括导体； 控制器用于获取并处理第一极板、第二极板在事件发生时与事件有关的信息，控制器与显示器通讯连接； 第一极板、第二极板均分别通过导体与外部电源电连接。2.根据权利要求1所述的高精度电容式压力传感器，其特征在于，多个第一测量孔沿壳体的周向均匀分布。3.根据权利要求1所述的高精度电容式压力传感器，其特征在于，第一极板靠近第二极板一侧的表面为波浪形，第二极板靠近第一极板一侧的表面为波浪形。4.根据权利要求1所述的高精度电容式压力传感器，其特征在于，还包括安装架，壳体的底端安装在安装架上，壳体的底端设有第二测量孔； 还包括第二测量单元，第二测量单元包括第二测量管、第三极板、第四极板、移动板； 第二测量管的第一端与第二测量孔连接，第二测量管的第二端封闭； 第三极板、第四极板、移动板均置于第二测量管内，第三极板、第四极板沿第二测量管的长度方向设置，第三极板、第四极板相对布置，第三极板与第二测量管固定连接； 移动板置于第四极板靠近第二测量孔的一侧，移动板与第四极板连接，移动板和第二测量管围成的空间内填充有绝缘气体，移动板与第二测量管可移动连接； 第三极板、第四极板均分别通过导体与外部电源电连接。5.根据权利要求4所述的高精度电容式压力传感器，其特征在于，第三极板靠近第四极板一侧的表面为内凹弧形，第四极板靠近第三极板一侧的表面为内凹弧形。6.根据权利要求1所述的高精度电容式压力传感器，其特征在于，线缆单元还包括依次包裹在导体上的包带层、绝缘层、屏蔽层、内护套层。7.根据权利要求6所述的高精度电容式压力传感器，其特征在于，多个线缆单元并排布置形成线缆部，导线还包括依次包裹在线缆部上的编织层、隔离层、外护套层。
【文档编号】G01L9/12GK106017749SQ201610486377
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】闫游洋
【申请人】蚌埠大洋传感系统工程有限公司