一种气体共模压力测量装置的制作方法

本实用新型涉及压力测量装置领域，具体来说，涉及一种气体共模压力测量装置。

背景技术：

在实际生产生活中，往往需要测量气体的压力。目前的机械设备自动化程度高，基本上预先安装有压力计，在需要临时需要测量气体压力时，往往就缺少相应的装置。

现有的用于气体压力测量的压力测量装置包括：控制电路板，设置在所述控制电路板同一侧表面的压力传感器以及与所述压力传感器相匹配的专用集成电路。目前的高度压力传感器由于微型化和集成化，而使检测的灵敏度、分辨率等指标已达到敏感区域检测的极限状态，从而限制了压力传感器检测精度的进一步提高，很难满足现代军事、民用装备的需要。

鉴于此，本公司开发了一种气体共模压力测量装置，利用差压压力芯片和信号调理转换芯片，气体在差压压力芯片的上下表面形成共模压差，最终得到气体压力，提高了检测的精准度，实用性大大加强。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供了一种气体共模压力测量装置，解决了现有产品的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种气体共模压力测量装置，包括连接在一起的上壳体和下壳体；其特征在于：所述上壳体的上部设置有连接器插头，连接器插头内设置有与连接器插头形状相对应的连接器插针；所述上壳体和下壳体之间安装有环形支架，环形支架与下壳体之间设置有基板，基板的上表面覆有厚膜电路；所述下壳体上设置有第一通道和第二通道，基板密封覆盖在第二通道上；所述基板上方的环形支架内设置有压力腔体，压力腔体连通第一通道；所述基板上安装有差压压力芯片，差压压力芯片的上端面与压力腔体内的气体接触，差压压力芯片的下端面与第二通道内的气体接触；所述基板的一侧贯穿环形支架，且基板上安装有信号调理转换芯片；所述基板贯穿环形支架的一侧连接连接器插针；所述上壳体的两侧分别设置有相同的金属螺栓套。

优选地，所述上壳体的底部设置有凹槽，下壳体卡接在凹槽内实现上壳体和下壳体的连接，卡接后的下壳体的下表面与上壳体的下表面在同一水平面上。

优选地，所述下壳体的侧部设置有u形凹槽，上壳体的凹槽的内部设置有与u形凹槽一一对应的插接件。

优选地，所述差压压力芯片的四周设置有起到保护作用的防护圈，防护圈内填充有轻质凝胶材料凝固后形成的凝胶护层；所述防护圈是通过粘结胶固定在基板上。

优选地，所述基板是由陶瓷材料制成的陶瓷板，陶瓷板的上表面设置厚膜电路。

由于采用了上述技术方案，与现有技术比较，本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用差压压力芯片和信号调理转换芯片，气体在差压压力芯片的上下表面形成共模压差，最终得到气体压力，提高了检测的精准度，实用性大大加强。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例的截面结构示意图。

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。

如图1-2所示，一种气体共模压力测量装置，包括连接在一起的上壳体2和下壳体4。所述上壳体2的底部设置有凹槽，下壳体卡接在凹槽内实现上壳体和下壳体的连接，卡接后的下壳体4的下表面与上壳体的下表面在同一水平面上。所述下壳体的侧部设置有u形凹槽，上壳体的凹槽的内部设置有与u形凹槽一一对应的插接件。

上壳体和下壳体都采用刚性好的塑料材质，如pps、ppo等。所述上壳体的两侧分别设置有相同的金属螺栓套1。金属螺栓套1为螺栓的安装和紧固提供可靠性安装空间。

所述上壳体的上部设置有连接器插头3，连接器插头3内设置有与连接器插头形状相对应的连接器插针5。

所述上壳体和下壳体之间安装有环形支架6，环形支架6与下壳体4之间设置有基板11，基板11的上表面覆有厚膜电路。所述下壳体4上设置有第一通道13和第二通道8，基板11密封覆盖在第二通道8上。所述基板11上方的环形支架6内设置有压力腔体12，压力腔体12连通第一通道。所述基板11上安装有差压压力芯片10，差压压力芯片10的上端面与压力腔体内的气体接触，差压压力芯片的下端面与第二通道内的气体接触。第二通道8与差压压力芯片的接触方式除了直接接触外，还有另外一种形式：基板上有一通孔，通孔对应差压压力芯片的下表面。同时在通孔内填充有轻质凝胶作为保护。

所述基板的一侧贯穿环形支架，且基板上安装有信号调理转换芯片7。所述基板贯穿环形支架的一侧连接连接器插针5。信号调理转换芯片7接收差压压力芯片10输出的信号，并转化为满足需求的电压信号，通过连接器插针连接到外部设备中。另外根据实际应用情况，在信号调理转换芯片7的外围会适当增加一些防护元件，最终与差压压力芯片10、基板一起优化为一个集成式压力模块。

所述差压压力芯片的四周设置有起到保护作用的防护圈9，防护圈9内填充有轻质凝胶材料凝固后形成的凝胶护层。所述防护圈是通过粘结胶固定在基板上。所述基板是由陶瓷材料制成的陶瓷板，陶瓷板的上表面设置厚膜电路。

在本实施例中，环形支架6是由塑料材料制成的塑料圈支架。连接器插针5采用的是导电性能好的铜质材料制成。金属螺栓套设置在上壳体左右两侧，采用高强度的钢、铁等材质，其内部设置有匹配特定规格螺栓直径的通孔，并在外侧设置有圆锥形阶梯型结构，防止上壳体因应用环境压力的上推力导致上壳体与螺栓套脱胶松动。

信号调理转换芯片，锡焊于陶瓷板上侧的厚膜电路上，接收差压压力芯片输出的信号，并转化为满足需求的电压信号，另外根据实际应用情况，在信号调理转换芯片的外围会适当增加一些防护元件，最终与差压压力芯片以及陶瓷板一起优化为一个集成式压力模块。信号调理转换芯片及其外围元件均设置在陶瓷板与上壳体右侧凹槽配合形成的独立腔体内，且有透气孔使其与外界连通，确保在硅胶经过高温固化时，可以保证这个腔体的压力平衡，防止因腔体内压过高导致硅胶在固化时粘接部位被挤出，最终导致粘接和密封的不良。

差压压力芯片紧贴于基板，也就是陶瓷板的上侧，使用粘接胶安装并固化。差压压力芯片的上下两侧分别感应压力腔体和第二通道的气压，形成流动气体的共模差压，转换成电压信号，上下侧均使用柔软的轻质凝胶进行防护。

差压压力芯片的原理是：在其两面接触被测气体，这个气体在芯片上表面和下表面的压力是不一样的，因此在压力芯片上形成了一个动态的压差，这个压差是共模变化的，所以叫共模压差

基板，也就是陶瓷板，上侧设置有厚膜电路，并在差压压力芯片的下侧位置设置有通孔，该通孔在保证压力芯片可以被粘接牢固的前提下尽可能的大，以确保可以有足够的空间来填灌保护凝胶。

工作开始，连接器插头3连接外部设备，并通过连接器插针5连接基本和厚膜电路，最终连接差压压力芯片10和信号调理转换芯片7。被测气体从第一通道进入到压力腔体内，接触差压压力芯片10的上端面，同时第二通道内的气体接触差压压力芯片10的下表面，这样利用上下表面的压力差形成一个输出信号。输出信号传递到信号调理转换芯片7，信号调理转换芯片7将信号转化为满足需求的电压信号，通过连接器插针连接到外部设备中，实现测量气体的压力。

本实用新型利用差压压力芯片和信号调理转换芯片，气体在差压压力芯片的上下表面形成共模压差，最终得到气体压力，提高了检测的精准度，实用性大大加强。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。