一种压力测量组件及压力传感器的制作方法

1.本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种压力测量组件及压力传感器。


背景技术：

2.使用压力敏感头的压力传感器，其通过在金属膜片的一侧引入压力流体，在另一侧表面设置测量由应变片或厚膜压敏电阻组成的惠斯通电桥进行压力测量。在公开号为cn112857635a、cn115406565a的中国专利申请中，其压力膜片与压力接口一体连接导致压力接口与待测管道或容器连接时的装配应力传导至压力膜片，导致测量结果偏差。
3.本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息并且可以不构成现有技术。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种压力测量组件及压力传感器，以改善装配应力对测量结果的不利影响。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种压力测量组件，其包括：压力接头，其内设有纵向延伸的压力通道；及压力敏感头，其纵向远端一侧朝内凹陷形成具有一朝远端感测腔的连接筒，其纵向近端一侧相应形成弹性膜片，弹性膜片的纵向近端一侧表面设置有压力测量电路，连接筒的近端与压力接头密封连接以使压力通道的近端连通至感测腔；其中，连接筒的近端与压力接头相焊接。
6.优选地，压力接头的纵向近端及其近端部分别朝外横向凸伸形成凸缘及支撑连接环，连接筒配合套设于凸缘上，且支撑并焊接于支撑连接环上；凸缘、支撑连接环及连接筒围成环腔。
7.优选地，压力通道的近端内径逐渐扩大形成喇叭形喇叭口。
8.本发明还提供了一种压力传感器，其包括：上述的压力测量组件；壳体，包括纵向延伸且远端密封连接于压力接头上的筒壳以及筒壳的纵向近端封堵的一端板；固定连接于端板上的端钮，端钮、壳体及压力接头合围形成安装腔；设置于安装腔内的安装座及信号处理组件，信号处理组件设置于安装座上并电连接至压力测量电路；及多个电连接件，其一端朝内穿设端钮和端板后电连接至信号处理组件。
9.优选地，信号处理组件包括依次连接的横板、第一柔性板、纵板、第二柔性板及第一导电连接部，横板、纵板及第一导电连接部自近及远依次设置；第一导电连接部与压力测量电路电连接。
10.优选地，安装座纵向延伸且其侧部朝内凹陷形成用于容纳纵板的容纳槽，其近端及远端相对形成顶板和半圆状的底板；横板支撑固定于顶板的近端表面；底板部分地封堵于一压筒近端；压筒的远端抵压于压力接头上形成的一支撑台阶上；容纳槽的横向两侧各设置有至少一个卡接于纵板上的第一卡扣。
11.优选地，底板的侧部开设有延伸至底板以供第二柔性板穿过的让位口；底板的近端一侧设置有横向连通至让位口的第二柔性板布置槽。
是指所列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合。
26.如图1至图3所示。本实施例的压力传感器，其使用这样一种压力测量组件，压力测量组件包括压力接头1和压力敏感头2。其中，压力接头1内设有纵向(即附图中的上下方向)延伸的压力通道100。压力敏感头2的纵向远端(即附图中的下方)一侧朝内凹陷形成具有一朝远端感测腔203的连接筒202，压力敏感头2的纵向近端一侧相应形成弹性膜片204。弹性膜片204的纵向近端一侧表面设置有压力测量电路。连接筒202的近端与压力接头1密封连接以使压力通道100的近端连通至感测腔203。压力接头1的远端设有与待测容器或管道等连接的连接管101。压力接头1的侧部可设置有凹形或平直形的周向定位部108。较佳地，上述压力测量电路由厚膜压敏电阻组成。
27.其中，连接筒202的近端与压力接头1相焊接(例如激光焊接)。本实施例的压力测量组件，其通过将压力接头1和压力敏感头2设置为分体式结构，并通过焊接连成一体，从而实现压力接头在安装时的装配应力的部分隔离。
28.在其他的一些实施例中，优选地，压力接头1的纵向近端及其近端部分别朝外横向凸伸形成凸缘106及支撑连接环105。连接筒202配合套设于凸缘106上。且支撑并焊接于支撑连接环105上。凸缘106、支撑连接环105及连接筒202围成环腔107。
29.这样，在焊接时可以通过环腔集中容纳崩落的焊渣，从而避免焊渣堵压力通道。
30.其中，为便于在测量液体的压力时，使液体便于从感测腔内流出，压力通道100近端的内径可逐渐扩大形成喇叭口104。
31.上述的各实施例中，压力通道100可以由近端一侧的小径段102与远端一则的大径段103连接而成，这样可以便于压力流体进入感测腔203中。
32.在本发明的一优选实施例中的压力传感器，除包括上述压力测量组件外，还包括壳体7、端钮3、安装座4及信号处理组件5。其中，壳体7包括纵向延伸且远端密封连接于压力接头1上的筒壳以及筒壳的纵向近端封堵的一端板701。端钮3固定连接于端板701上，例如可使端钮3的纵向中部形成颈部300，并使颈部300穿过端板701上开设的过孔，在注塑成型端钮3时将两者牢牢固定。端钮3、壳体7及压力接头1合围形成安装腔400。安装座4及信号处理组件5均设置于安装腔400内。信号处理组件5设置于安装座4上并电连接至压力测量电路。由信号处理组件5处于后的信号经多个电连接件6向外输出，电连接件6的一端朝内穿设端钮3和端板701后电连接至信号处理组件5。端钮3的近端可设置有多个纵向延伸第一减料盲孔302。
33.其中，信号处理组件5可包括依次连接的横板502、第一柔性板503、纵板501、第二柔性板504及第一导电连接部506，横板502、纵板501及第一导电连接部506自近及远依次设置。第一导电连接部506与压力测量电路可通过锡焊(如图2中的焊点515所示)实现电连接。其中，纵板501上可设置电子元件511(例如调理芯片等)。这种设置，一方便能够将压力传感器的横向尺寸控制得很小，从而可以很方便地应用于一些比较狭小的空间(例如汽车上的一些传感器集中安装模块)；同时能够使必须横向布置的测量电路与纵板501能够良好、方便地连接，从而避开现有的键合连接工艺上的困难。这些困难表现为,键合工艺的铝丝或金丝两端应当平行且落差应控制在1mm以内，否则只能使用特殊订制的设备进行键合，尤其是当两个连接点的表面垂直乃至不平行时，即使在使用特殊订制的设备也很难高效、准确地完成键合。
34.请结合参阅图4至图6。为了使上述的信号处理组件5进行可靠地安装，安装座4纵向延伸且其侧部朝内凹陷形成用于容纳纵板501的容纳槽402，其近端及远端相对形成顶板418和半圆状的底板417。横板502支撑固定于顶板418的近端表面。底板417部分地封堵于一压筒401近端。压筒401的远端抵压于压力接头1上形成的一支撑台阶110上。支撑台阶110与支撑连接环105之间形成应力隔离槽109，以进一步隔绝压力接头1的安装应力。容纳槽402的横向两侧各设置有至少一个卡接于纵板501上的第一卡扣403，从而避免使用现有技术中广泛使用的胶水粘接工艺，提升生产效率。其中，在压筒401的侧壁上可设置一沿第二柔性板布置槽407的平行方向延伸的拆卸孔404，并使拆卸孔404延伸容纳槽402底部，以方便将容纳槽402内的纵板501进行拆卸。底板417的侧部开设有延伸至底板417以供第二柔性板504穿过的让位口405。底板417的近端一侧设置有横向连通至让位口405的第二柔性板布置槽407。安装座4的背向容纳槽402的一侧可设置有多个第二减料盲孔416。
35.顶板418的边部开设有纵向延伸且朝远端一侧连通至容纳槽402的第一柔性板布置槽411。第一柔性板布置槽411与让位口405在安装座4的周向上位于相同位置。顶板418的近端设置有至少两个压铆柱409。压铆柱409朝近端一侧铆接于横板502上对应开设的铆孔509上。在其他的一些实施例中，优选地，横板502还可以通过其他方式固定于安装座4上，例如端钮3的远端纵向凸伸形成的一圈压紧凸缘301朝远端压紧于安装座4上。
36.横板502的近端表面设置有多个第四导电连接部507。电连接件6为弹性件，例如导电弹簧，其远端可穿设端钮3及端板701后电接触于第四导电连接部507上。较佳地，电连接件6为具有两段不同盘绕外径的导电弹簧，该两段部分之间形成锥形的过渡段601，端钮3上对应形成用于容纳导电弹簧6的保持腔305，保持腔305具有一压紧部304，压紧部304将过渡段601朝远端一侧压抵发于第四导电连接部507上。
37.在其他的一些实施例中，优选地，端钮3朝远端一侧凸伸形成导柱303。导柱303配合地插入安装座4上开设一导槽408中。安装座4的相对于让位口405的一侧侧壁上开设有给锡焊让出操作空间的操作口414。操作口414的远端边缘朝远端一侧可凹陷形成缺口415。缺口415的内侧壁凸伸形成用于卡接金属基座201的第二卡扣412。这样能够方便地将安装座4和压力敏感头2进行固定。其中，压筒401上可朝内凸伸或压凹形成周向定位导向部413，对应地金属基座201上可对应形成与周向定位导向部413配合的导向槽。
38.在其他的一些实施例中，优选地，横板502的侧部设置有第三导电连接部510。第二柔性板504的侧部设置有第二导电连接部505。第二导电连接部505经安装座4内嵌入的接地通路电连接至金属制的壳体7或压力接头1后接地。第三导电连接部510经由壳体7接地。
39.本公开内容的范围不是由详细描述限定，而是由权利要求及其等同方案限定，并且在权利要求及其等同方案范围内的所有变型都解释为包含在本公开内容中。