一种高可靠性水位传感器用膜片及水位传感器的制作方法

本实用新型涉及一种压力传感器用零部件，具体涉及一种高可靠性水位传感器用膜片及水位传感器。

背景技术：

如图4所示，目前使用最多的家电设备用水位传感器一般包括可拆卸连接的壳体101和气盖102，壳体101与气盖102之间形成气室，气室内设有膜片103，气盖102上设有用于向膜片103其中一侧传递压力的压力导入口104，膜片103的另一侧上固定有铁芯105，壳体101内设有容置腔，铁芯105与容置腔之间抵接有弹簧106，壳体101上设有处于容置腔外周的线圈107。

如图5所示，膜片103具有处于膜片中央的压力传递部108以及处于膜片周缘的密封部109，压力传递部108与密封部109之间的连接部由顺次相连的第一圆弧部110、第二圆弧部111和第三圆弧部112组成，其中，密封部109设置在壳体101与气盖102的结合处。

该压力传感器的工作原理是：水位压力通过气盖101上的压力导入口104传递给膜片103，膜片103受压变形驱动铁芯105克服弹簧106的反弹力向容置腔内移动，铁芯105在线圈107内移动时，线圈107的电感与铁芯105的位移量呈近似线性的变化，铁芯105的位移量则与水位压力对应，铁芯105位移量转换为水位压力。

现有膜片的不足之处在于：以密封部109与第三圆弧部112的连接处所在平面为中心面113，当膜片103未受压变形时，压力传递部108所在平面尚未越过中心面113，此时第一圆弧部110的圆弧开口朝向中心面113(如图5所示)；当膜片103受压变形时，压力传递部108所在平面逐渐接近中心面113并越过、远离中心面113，此时第一圆弧部110的圆弧开口背离中心面113(如图6所示)。由于第一圆弧部110因受压变形产生的应力会对膜片103的运动造成阻碍，并且，压力传递部108所在平面越过并远离中心面113的距离越大，第一圆弧部110对膜片103运动的阻碍程度也越强烈，使膜片103传递的流体压力产生偏差。

当膜片在恶劣的环境条件(如高温、低温、骤冷骤热)下工作时，由于第一圆弧部发生形变的程度不同，即便在相同压力的驱动下，第一圆弧部阻碍膜片运动的程度也不相同，这就导致膜片传递的压力偏差进一步加大。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的是提供一种高可靠性水位传感器用膜片，该膜片能够较为准确地传递压力，降低膜片传递的压力偏差。

一种高可靠性水位传感器用膜片，包括处于膜片中央的压力传递部以及处于膜片周缘的密封部，所述压力传递部与密封部之间形成有顺次相连的第一圆弧部、第二圆弧部和第三圆弧部，所述压力传递部与第一圆弧部之间还形成有第四圆弧部，以密封部与第三圆弧部的连接处所在平面为中心面，该第四圆弧部具有圆弧开口背离中心面的未受压形变位，以及圆弧开口朝向中心面的受压形变位。

本实用新型在压力传递部与密封部之间的连接部中新增了第四圆弧部，从而连接部由顺次相连的第四圆弧部、第一圆弧部、第二圆弧部和第三圆弧部组成，当膜片未受压时(此时第四圆弧部处于未受压形变位)，第四圆弧部的圆弧开口背离中心面，当膜片受压时，压力传递部所在平面逐渐接近中心面(但未越过中心面)，此时第四圆弧部的圆弧开口虽然仍旧背离中心面，但此时膜片运动距离较小，第四圆弧部对膜片运动的阻碍作用很小，可以忽略不计；当压力传递部所在平面越过中心面后(此时第四圆弧部处于受压形变位)，第四圆弧部的圆弧开口则朝向中心面，第四圆弧部对膜片运动的阻碍作用消失，反而有助于推动膜片运动，从而使膜片能够较为准确地传递压力，降低膜片传递的压力偏差，提高膜片可靠性。

作为优选，所述压力传递部、所述第一圆弧部分别连接在第四圆弧部两端部的圆弧切线方向。如此压力传递部、第四圆弧部以及第一圆弧部之间的连接更为顺畅，两两之间不会产生折弯，保证膜片结构稳定性。

同样地，所述第一圆弧部、所述第三圆弧部分别连接在第二圆弧部两端部的圆弧切线方向，所述密封部连接在第三圆弧部其中一个端部的圆弧切线方向。

本实用新型中，所述第四圆弧部与第二圆弧部的圆弧开口方向相同，所述第一圆弧部与第三圆弧部的圆弧开口方向相同，且第四圆弧部与第一圆弧部的圆弧开口方向相反。

本实用新型的另一个发明目的在于提供一种水位传感器，该水位传感器包括可拆卸连接的壳体和气盖，壳体与气盖之间形成气室，气室内设有膜片，所述膜片即为本实用新型所述的高可靠性水位传感器用膜片。

本实用新型中，膜片的密封部固定在壳体和气盖的结合处，作为优选，所述密封部朝向壳体的一侧带有凸缘，所述壳体上开设有用于容纳该凸缘的环形凹槽，所述密封部朝向气盖的一侧与气盖相抵靠，气盖用于挤压密封部并驱使凸缘嵌入所述环形凹槽内。如此，在将气盖安装到壳体上的过程中，气盖即会挤压密封部并驱使凸缘嵌入壳体的环形凹槽内，当气盖与壳体连接完毕后，膜片即被固定在气盖和壳体之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型在压力传递部与密封部之间的连接部中新增了第四圆弧部，从而连接部由顺次相连的第四圆弧部、第一圆弧部、第二圆弧部和第三圆弧部组成，当膜片未受压时(此时第四圆弧部处于未受压形变位)，第四圆弧部的圆弧开口背离中心面，当膜片受压时，压力传递部所在平面逐渐接近中心面(但未越过中心面)，此时第四圆弧部的圆弧开口虽然仍旧背离中心面，但此时膜片运动距离较小，第四圆弧部对膜片运动的阻碍作用很小，可以忽略不计；当压力传递部所在平面越过中心面后(此时第四圆弧部处于受压形变位)，第四圆弧部的圆弧开口则朝向中心面，第四圆弧部对膜片运动的阻碍作用消失，反而有助于推动膜片运动，从而使膜片能够较为准确地传递压力，降低膜片传递的压力偏差，提高膜片可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一种水位传感器的结构示意图；

图2为图1中的膜片在未受压变形时的状态图；

图3为图1中的膜片在受压变形时的状态图；

图4为现有水位传感器的结构示意图；

图5为图4中的膜片在未受压变形时的状态图；

图6为图4中的膜片在受压变形时的状态图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例一种水位传感器，包括可拆卸连接的壳体1和气盖2，壳体1与气盖2之间形成气室3，气室3内设有膜片4。

如图2所示、结合图1可见，膜片4具有处于膜片中央的压力传递部41以及处于膜片周缘的密封部42，压力传递部41与密封部42之间的连接部则由顺次相连的第四圆弧部43、第一圆弧部44、第二圆弧部45和第三圆弧部46组成。

如图1所示，密封部42设置在壳体1与气盖2的结合处，密封部42朝向壳体1的一侧带有凸缘49，壳体1上开设有用于容纳该凸缘49的环形凹槽11，密封部42朝向气盖2的一侧与气盖2相抵靠，气盖2用于挤压密封部42并驱使凸缘49嵌入环形凹槽11内。

由图2、图3可见，以密封部42与第三圆弧部46的连接处所在平面作为中心面47，该第四圆弧部43具有圆弧开口背离中心面47的未受压形变位，以及圆弧开口朝向中心面47的受压形变位。

本实施例中，第四圆弧部43与第二圆弧部45、第一圆弧部44与第三圆弧部46的圆弧开口方向相同，且第四圆弧部43与第一圆弧部44的圆弧开口方向相反；并且，压力传递部41、第一圆弧部44分别连接在第四圆弧部43两端部的圆弧切线方向，第一圆弧部44、第三圆弧部45分别连接在第二圆弧部45两端部的圆弧切线方向，密封部42连接在第三圆弧部46其中一个端部的圆弧切线方向。

由图1可见，气盖2上设有用于向膜片4传递压力的压力导入口5，压力传递部41朝向壳体一侧的侧面上设有若干凸柱48，凸柱48上嵌装有支架6，支架6上安装有铁芯7；壳体1内则设有与气室3相连通的容置腔8，铁芯7与容置腔8之间抵接有弹簧9，壳体1上还安装有绕设在容置腔8外周的线圈10。

本实用新型水位传感器的工作原理为：

在未导入压力时，膜片4未受压变形，此时第四圆弧部43处于未受压变形位(如图2)，其圆弧开口背离中心面47；导入压力后，压力通过气盖2上的压力导入口5传递给膜片4，膜片4受压变形，压力传递部41所在平面逐渐接近中心面47(但未越过中心面47)，此时第四圆弧部43的圆弧开口虽然仍旧背离中心面46，但此时膜片4运动距离较小，第四圆弧部43对膜片4运动的阻碍作用很小，可以忽略不计；当压力传递部41所在平面越过中心面47后(此时第四圆弧部43处于受压形变位，如图3所示)，第四圆弧部43的圆弧开口则朝向中心面47，第四圆弧部47对膜片4运动的阻碍作用消失，反而有助于推动膜片4运动；膜片4运动过程中驱动铁芯7克服弹簧9的反弹力向容置腔8内移动(即在线圈10内移动)，铁芯7在线圈10内移动时，线圈10的电感与铁芯7的位移量呈近似线性的变化，铁芯7的位移量则与水位压力对应，铁芯7位移量转换为水位压力。