一种电容压力传感器的封装结构的制作方法

文档序号:15959508发布日期:2018-11-16 22:19阅读:160来源:国知局

本实用新型涉及检测设备技术领域,特别是涉及一种电容压力传感器的封装结构。



背景技术:

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、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、管道等众多行业。压力传感器是使用最为广泛的一种传感器,传统的压力传感器以机械结构型的器件为主,以弹性元件的形变指示压力,但这种结构尺寸大、质量重,不能提供电学输出。电容式压力传感器是一种利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力传感器,特点是,低的输入力和侏儒能量,高动态响应,小的自然效应,环境适应性好。电容式压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极,当薄膜感受压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化,通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。

现有技术的压力传感器外壳通常采用型材加工的方式,成本较高,特别在智慧消防、智慧水务、水泵领域及相关智能设备中使用的传感器量程集中在2MPa以内,但实际应用中,在加满水压环境下温度降到零下20度以后,水结成固态冰造成传感器损坏,同时由于泵阀的开启产生的水锤也易造成压力传感器的过载损坏或降低产品的使用性能。

因此,如何解决现有技术中,压力传感器在结冰条件下易损坏的问题,是本领域技术人员亟待解决的。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种电容压力传感器的封装结构,以解决上述现有技术存在的问题,使传感器能够经受液体结冰固化而不受损伤,延长传感器的使用寿命。

为实现上述目的,本实用新型提供了如下方案:本实用新型提供一种电容压力传感器的封装结构,包括外壳和设置于所述外壳内的传感器,所述传感器的一端设置输出线,所述输出线延伸至所述外壳的外部,所述外壳与所述传感器的另一端之间形成加压腔,所述外壳的另一端设置第一通孔,所述外壳内还设置填充块,所述填充块设置第二通孔,所述第一通孔和所述第二通孔均与所述加压腔相连通,所述填充块设置于所述传感器远离所述输出线的一侧,所述填充块由柔性材质制成。

优选地,所述外壳包括上盖和底座,所述传感器和所述填充块均设置于所述底座内,所述输出线穿过所述上盖延伸至所述上盖的外部,所述上盖与所述底座可拆卸连接。

优选地,所述底座具有安装位,所述传感器设置于所述安装位内,所述传感器的底部与所述安装位形成所述加压腔。

优选地,所述底座与所述传感器之间加装密封圈,所述密封圈设置于所述安装位内。

优选地,所述第一通孔、所述第二通孔和所述安装位均同轴设置。

优选地,所述填充块的横截面为六边形,所述底座内设置与所述填充块形状性匹配的孔位。

优选地,所述上盖的内壁上设置内螺纹,所述底座的外壁上设置外螺纹,所述上盖和所述底座螺纹连接。

优选地,所述上盖和所述底座的外壁上均设置滚花。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果:本实用新型的电容压力传感器的封装结构,包括外壳和设置于外壳内的传感器,传感器的一端设置输出线,输出线延伸至外壳的外部,外壳与传感器的另一端之间形成加压腔,外壳的另一端设置第一通孔,外壳内还设置填充块,填充块设置第二通孔,第一通孔和第二通孔均与加压腔相连通,填充块设置于传感器远离输出线的一侧,填充块由柔性材质制成。在传感器工作时,加压腔内的液体容量有限,当液体结冰固化时体积膨胀所产生的能量有限不足以对传感器造成损坏,同时,填充块由弹性材质制成,当液体固化结冰时可压缩填充块的体积为固态冰预留膨胀空间,以保护传感器不受损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的电容压力传感器的封装结构的整体结构剖切示意图;

图2为本实用新型的电容压力传感器的封装结构的上盖的结构示意图;

图3为本实用新型的电容压力传感器的封装结构的底座和填充块的结构示意图;

图4为本实用新型的电容压力传感器的封装结构的填充块的整体结构示意图;

图5为本实用新型的电容压力传感器的封装结构的填充块的剖切结构示意图;

其中,1为上盖,2为底座,3为填充块,4为加压腔,5为密封圈,6为传感器,7为输出线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种电容压力传感器的封装结构,以解决上述现有技术存在的问题,使传感器能够经受液体结冰固化而不受损伤,延长传感器的使用寿命。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参考图1-5,其中,图1为本实用新型的电容压力传感器的封装结构的整体结构剖切示意图,图2为本实用新型的电容压力传感器的封装结构的上盖的结构示意图,图3为本实用新型的电容压力传感器的封装结构的底座和填充块的结构示意图,图4为本实用新型的电容压力传感器的封装结构的填充块的整体结构示意图,图5为本实用新型的电容压力传感器的封装结构的填充块的剖切结构示意图。

本实用新型提供一种电容压力传感器的封装结构,包括外壳和设置于外壳内的传感器6,传感器6的一端设置输出线7,输出线7延伸至外壳的外部,外壳与传感器6的另一端之间形成加压腔4,外壳的另一端设置第一通孔,外壳内还设置填充块3,填充块3设置第二通孔,第一通孔和第二通孔均与加压腔4相连通,填充块3设置于传感器6远离输出线7的一侧,填充块3由柔性材质制成。

在传感器6工作时,加压腔4内的液体容量有限,当液体结冰固化时体积膨胀所产生的能量有限不足以对传感器6造成损坏,同时,填充块3由弹性材质制成,当液体固化结冰时可压缩填充块3的体积为固态冰预留膨胀空间,以保护传感器6不受损坏。

具体地,外壳包括上盖1和底座2,传感器6和填充块3均设置于底座2内,输出线7穿过上盖1延伸至上盖1的外部,上盖1与底座2可拆卸连接。外壳采用分体式结构,便于对传感器6封装工作的进行。

其中,底座2具有安装位,方便传感器6的安装,传感器6设置于安装位内,传感器6的底部与安装位形成加压腔4。

另外,底座2与传感器6之间加装密封圈5,密封圈5设置于安装位内,令传感器6与底座2之间实现密封连接。

在本具体实施方式中,第一通孔、第二通孔和安装位均同轴设置。

更具体地,填充块3的横截面为六边形,底座2内设置与填充块3形状性匹配的孔位,在本具体实施方式中,填充块3由橡胶材质制成。

进一步地,上盖1的内壁上设置内螺纹,底座2的外壁上设置外螺纹,上盖1和底座2螺纹连接,方便拆装。

更进一步地,上盖1和底座2的外壁上均设置滚花,加大摩擦,便于安装。

本实用新型的电容压力传感器的封装结构,在封装时首先通过底座2上与填充块3相匹配的孔位将底座2固定在六角安装工装上,再将密封圈5平放在底座2上的安装位内,第三步将传感器6放置在底座2上的安装位内,再将上盖1通过内螺纹和底座2的外螺纹通过工具旋压在传感器6上,使上盖1、底座2、密封圈5和传感器6形成一个整体密封体,然后取下整体密封体将填充块3塞进底座2完成整个传感器6的封装,解决了小体积陶瓷电容压力传感器6的体积小外形为圆柱体不好施力的难题。当环境温度降低至零度以下后液态水开始固化结冰,体积膨胀产生机械应力继续向传感器6加压,在无保护情况下传感器6容易受到损坏,本实用新型通过填充块3,将加压腔4容积设置在2毫升以内且不影响压力的传导,由于加压腔4内的液体容量有限,当固化结冰时体积膨胀所产生的能量有限不足以对传感器6造成损坏,同时填充块3由具有一定弹性收缩能力的橡胶材质制成,当水固化结冰时可压缩填充块3的体积为固态冰预留膨胀空间,以保护传感器6不受损坏,经实验在水压增至4MPa,环境温度下降至零下30度液态水结冰时传感器6不受损坏。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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