一种可在振动环境中工作的压力及加速度多功能传感器的制作方法

本发明涉及到传感器领域，具体的说，特别涉及一种可在振动环境中工作的压力及加速度多功能传感器。

背景技术：

压电压力传感器测量动态压力时往往伴随着振动，而压电元件对振动也有响应，从而在传感器的输出信号中混入了振动加速度乱真响应信号。消除振动乱真信号的常规方法是在传感器装配过程中，事先测得压电压力传感组件的加速度灵敏度，然后制作一个与它的加速度灵敏度一致的压电堆置入到压电压力传感器中去抵消它的加速度响应信号。这个过程中的标定比较繁琐，完成的器件仅对动态压力有响应。

采用压电陶瓷为敏感元件的压电压力传感器，由于压电陶瓷的固有特性，随着压电陶瓷表面压力的变化压电陶瓷输出比例电荷量，但动态压力产生时也会伴随振动，对压力传感器组件产生影响，使传感器产生振动响应信号。最终导致压电压力传感器的输出是振动信号与压力信号的叠加，影响到压力测量精度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可在振动环境中工作的压力及加速度多功能传感器以解决现有技术中存在的问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种可在振动环境中工作的压力及加速度多功能传感器，包括一中空的外壳，所述外壳上端设置有连接器组件，所述外壳内设置有振动组件和压力组件，所述外壳底部设置有压力传递组件。

在本发明的一个实施例中，所述连接器组件包括高温4针连接器和转接座。

在本发明的一个实施例中，所述振动组件包括基座、高温绝缘片、高温压电陶瓷、电极、质量块及高强度螺栓。

在本发明的一个实施例中，所述压力组件包括基座、高温绝缘片、高温压电陶瓷、电极、传递块及高强度螺栓。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)采用内置振动组件的信号衰减分支对压力组件的振动灵敏度进行补偿，实际动态压力响应信号输出时已经减除压力组件的振动响应，有效地输出准确的动态压力信号；

2)由于采用独立振动组件和压力组件，振动加速度与动态压力能同时被测量。

附图说明

图1为本发明所述传感器的爆炸图。

图2为本发明所述传感器的剖面图。

图3为本发明所述振动组件结构示意图。

图4为本发明所述压力组件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-2所示，本发明涉及一种可在振动环境中工作的压力及加速度多功能传感器。包括一中空的外壳400，所述外壳上端设置有连接器组件100，所述外壳内设置有振动组件200和压力组件300，所述外壳底部设置有压力传递组件500。

本发明中，连接器组件100由高温4针连接器110和转接座120组成，高温4针连接器中的两针与振动组件200的电极正负极用高温导线连接并接入压力组件300进行振动自补偿，同时压力组件300与高温4针连接器另外两针连接；如图3所示，振动组件200由基座210、电极220、高温压电陶瓷230、高温绝缘片240、质量块250及高强度螺栓600组成，将基座、电极、高温压电陶瓷、高温绝缘片与质量块依次穿过螺栓并使用工装对中，并通过基座与螺栓辅加一定扭力将其锁紧；电极与导线通过焊接连接，能够提高自身的抗振性能，保证连接强度及可靠性；如图4所示，压力组件300由基座310、电极320、高温压电陶瓷330、高温绝缘片340、传递块350及高强度螺栓600组成；将基座、电极、高温压电陶瓷、高温绝缘片与传递块依次穿过螺栓并使用工装对中，并通过基座与螺栓辅加一定扭力将其锁紧；电极与导线通过焊接连接，能够提高自身的抗振性能，保证连接强度及可靠性；采用集成在同一个封装内的压电组件提供振动加速度信号对压力传感器的振动响应进行补偿，完全解决了在压电压力传感器作动态压力测量时的振动信号影响，压电组件同时直接输出振动监测信号；即该复合型传感器既实现了动态压力测量时对振动乱真响应的自补偿，又由动态压力测量组件与振动测量组件各自独立对传感器安装位置的动态压力和振动加速度实时监测，具有易于组装、标定方便、性能稳定的优点。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种可在振动环境中工作的压力及加速度多功能传感器，包括一中空的外壳，所述外壳上端设置有连接器组件，所述外壳内设置有振动组件和压力组件，所述外壳底部设置有压力传递组件；采用集成在同一个封装内的压电组件提供振动加速度信号对压力传感器的振动响应进行补偿，完全解决了在压电压力传感器作动态压力测量时的振动信号影响，压电组件同时直接输出振动监测信号；即该复合型传感器既实现了动态压力测量时对振动乱真响应的自补偿，又由动态压力测量组件与振动测量组件各自独立对传感器安装位置的动态压力和振动加速度实时监测，具有易于组装、标定方便、性能稳定的优点。

技术研发人员：张巍巍;贺丹;黄民河
受保护的技术使用者：慧石（上海）测控科技有限公司
技术研发日：2019.03.21
技术公布日：2019.07.30