本发明属于传感器设计技术,涉及一种用于压力传感器的隔离自保护接口。
背景技术:
现有压力传感器的压力接口采用直入式结构,如图1所示,传感器压力敏感器件或压力传递薄膜直接面对压力入口,使压力敏感器件或压力传递薄膜直接暴露在外界环境中。传感器在安装、测试、使用过程中测量介质中颗粒物杂质、灰尘等会逐渐沉积在敏感芯体或压力传递薄膜,或尖锐物进入压力接口时,常使传感器性能下降、压力敏感芯体损害或压力传递薄膜破损,致使传感器的失效;并且由于敏感芯体直接面对压力接口,对外通路的存在,敏感体容易受到外界的电磁场的打扰,导致性能发生变化。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是:提供一种用于压力传感器的隔离自保护接口,使外部颗粒物或尖锐物进行物理隔离,以保护触敏感芯体,提高传感器的使用可靠性,延长传感器的使用寿命。
本发明的技术方案是:一种用于压力传感器的隔离自保护接口,包括压力接口1和隔离装置2,所述压力接口与隔离装置固定连接为一体。
所述压力接口1中心处设有引压孔3,在底部中心带有圆形凹陷平面,其直径大于引压孔直径;
所述隔离装置2包括一次隔离板4、二次隔离板5;所述一次隔离板4为一圆形平板,其中心带有圆形凹陷平面;所述圆形凹陷的直径大于压力接口的引压孔的直径;所述圆形凹陷的中心与引压孔3的中心重合;所述圆形凹陷的平面上均匀分布若干毛细孔6,且毛细孔6设置于引压孔的投影之外;所述毛细孔6为通孔;所述二次隔离板4为一圆形平板,其圆心位于一次隔离板1的中心轴线上,所述二次隔离板与一次隔离板平行;所述二次隔离板直径小于一次隔离板直径,所述毛细孔的投影在二次隔离板范围内。
进一步的,一次隔离板4与二次隔离板5之间的距离一般选取1mm~1.5mm;
进一步的,所述一次隔离板4圆形凹陷的深度为0.5mm~1mm,直径一般选取为引压孔的3~5倍。
进一步的,所述毛细孔6的长度0.8mm~1.5mm。
进一步的,所述毛细孔6在一圆形上均匀分布。
进一步的,所述毛细孔6的直径为0.6mm~1mm。
进一步的,所述毛细孔6的数量至少为4个。
本发明的有益效果是:本发明结构紧凑,可有效隔离外部杂质、尖锐物等从压力引压口进入损害敏感芯体,可有效保护敏感芯体不受伤害,延长传感器使用寿命。经过试验验证,因测量介质中的杂质或外部异物从压力接口进入传感器芯体内部,导致传感器故障或失效的故障率减少85%。
附图说明
图1为现有技术的压力传感器压力接口结构示意图;
图2为本发明一种用于压力传感器的隔离自保护接口的结构示意图;
图3为本发明一种用于压力传感器的隔离自保护接口的安装示意图;
图4为本发明一种用于压力传感器的隔离自保护接口的压力接口结构示意图;
图5为本发明一种用于压力传感器的隔离装置结构示意图正视图;
图6为图5中本发明用于压力传感器的隔离装置结构g-g方向剖切俯视图;
其中,1-压力接口,2-隔离装置,3-引压孔,4-一次隔离板,5-二次隔离板,6-毛细孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
本方案基于压力传感器结构特点,在不影响其功能、性能的基础,对压力引压接口进口改进,在其内部增加物理隔离装置,使敏感芯体与压力接口进行物理隔离,使实现保护敏感芯体的功能。本压力接口的结构示意图如图2所示,其结构主要由压力接口1和隔离装置2组成,其中压力接口见图4,隔离装置结构见图5。两者采用焊接方式连接,构成一个整体,使用时直接焊接在敏感芯体基座或采用其他方式与敏感芯体基座前端,见图3。
参见图2、图3、图4、图5、图6。压力接口1:压力接口1结构见示意图3。压力接口1上中心引压孔3,在其底部中心设计圆形凹陷平面台阶,圆形平面直径φb大于引压孔3直径φa。
隔离装置2:隔离装置2结构示意图见图5。隔离装置2中一次隔离板4和二次隔离板5,其中一次隔离板4直径φb(与压力接口上圆形平面台阶直径相同)大于二次隔离板5直径φc,一次隔离板厚度1.5mm~2mm,二次隔离板厚度1mm~1.5mm;一次隔离板4中心与二次隔离板5中心重合。
一次隔离板4为一圆形平板,中心处设置一圆形凹陷的平面台阶,台阶深度0.5mm~1mm,并在平面台阶上均匀分布若干毛细孔6,毛细孔6的直径为φd为0.5mm~1mm,毛细孔6分步位置中心φc,φa的投影之外,二次隔离板4为一圆形平板,其圆心位于一次隔离板1的中心轴线上,二次隔离板与一次隔离板平行;二次隔离板直径小于一次隔离板直径,毛细孔的投影在二次隔离板范围内。一次隔离板4与二次隔离板5之间的距离一般选取1mm~1.5mm;一次隔离板4圆形凹陷的深度为0.5mm~1mm,直径一般选取为引压孔的3~5倍,毛细孔6的长度0.8mm~1.5mm。毛细孔6在一圆形上均匀分布。进一步的,所述毛细孔6的直径为0.6mm~1mm,毛细孔6的数量至少为4个。
压力接口1与隔离装置2两者组合时,将隔离装置2中一次隔离板4嵌入压力接口1中的平面台阶中,通过焊接的方式进行组合,形成图2示意图结构。安装使用时,将该结构焊接在压力敏感芯体前端,形成效果见图3。
本发明重点解决压力传感器在使用过程中外部颗粒物随测量介质或尖锐物体从压力引压接口进入,灰尘等会逐渐沉积在敏感芯体或压力传递薄膜,或尖锐物进入压力接口时,导致测压敏感芯体损坏或压力传递薄膜破损,致使传感器的失效。该发明结合该类产品结构及性能特点,在压力引压接口增加一隔离装置,保护触敏感芯体,使外部颗粒物或尖锐物进行物理隔离,提高芯体的使用可靠性,延长产品使用寿命。