一种高精度MCS压力传感器及制作方法与流程

本申请涉及压力传感器制造领域，尤其涉及一种高精度mcs压力传感器及制作方法。

背景技术：

1、压力及力的测量是一类重要的测量，测量压力的压力传感器主要应用在：监控、控制及物理量测量，并广泛应用于生活、工控、军工等诸多领域。

2、多金属融合系统（mcs，metals coalesce system），是通过两种或多种不同金属材料，整片通过不同融合材料和不同融合工艺 ，融合形成复合体，其中“融合”包涵“熔合”的含义 。经光刻，蚀刻，机械分割，精密机械加工后 ，达成不同数量压力传感器的系统工艺方法。

3、目前，为了提高压力传感器的精度与稳定性，存在在弹性基体上通过多金属熔合技术制作应变式压力传感器的金属复合体（mcs）的技术方案，实现高精度压力传感器的指量化生产。

4、而mcs压力传感器在使用过程中由于受到待测流体的压力，所以需要特定的机械固定件对压力传感器进行定位和限位，现有技术中，在加工压力传感器时，固定件直接和应变计所在表面接触，同时也和压力传感器膜片的微应变区域接触；这种方式会影响压力传感器接受压力和卸掉压力时产生的变形，即接受压力形变因为固定件的摩擦力而没有达到应达到的变形，使得压力传感器的非线性变差，而卸压时又因为摩擦力的阻碍压力传感器弹性膜片恢复原形，使得压力传感器的迟滞变大、因其摩擦力不固定也会使重复性变差，并且容易出现安装误差，也会使得固定件的轴心线和弹性体的轴心线不同轴，会导致弹性体在受力变形时不对称不匀均，最终使得压力传感器的非线性变差。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请提供了一种高精度mcs压力传感器及制作方法，该高精度mcs压力传感器及制作方法能够克服压力传感器在工作时不受定位件或固定件的影响，使得压力传感器的迟滞、重复性、非线性等不受影响，同时也不会因安装误差而引入新的测量误差。

2、为实现本申请的目的，本申请提供如下的技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种高精度mcs压力传感器，包括：压力传感器本体、挡圈、固定锁紧环、定位基座；

4、所述压力传感器本体具有内腔，所述内腔套设于所述定位基座上，与所述定位基座顶面形成流体压力腔；

5、所述压力传感器本体外部具有凸台，所述挡圈套设在所述压力传感器本体上部，放置在所述凸台上，通过所述固定锁紧环与所述定位基座固定；

6、所述定位基座具有流体压力入孔，所述流体压力入孔与所述流体压力腔连通。

7、在一种可能的实现方式中，所述挡圈的内径大于所述压力传感器本体上部直径，所述挡圈与所述压力传感器本体上部侧壁具有间隙。

8、在一种可能的实现方式中，所述定位基座侧壁还具有凹槽，所述凹槽内套设有密封圈。

9、在一种可能的实现方式中，所述凹槽内还套设有聚四氟挡圈，位于所述密封圈远离所述流体压力腔的一侧。

10、在一种可能的实现方式中，所述凸台的厚度为0.1mm-2.0mm，深度为1mm-7mm。

11、第二方面，本申请还提供一种高精度mcs压力传感器制作方法，包括：

12、s101，毛坯切割：从弹性复合板上切割出具有内腔的圆柱体，得到压力传感器毛坯；

13、s201，凸台切割：在所述压力传感器毛坯上半部切割出凸台，得到压力传感器本体；

14、s301，挡圈组装：将挡圈套设于所述压力传感器本体上半部，放置在所述凸台上；

15、s401，传感器组装：将所述凸台内腔套设在定位基座上，将固定锁紧环上端卡紧所述挡圈顶端，并将所述固定锁紧环下端与所述定位基座固定连接，得到高精度mcs压力传感器。

16、在一种可能的实现方式中，所述凸台切割厚度为0.1mm-2.0mm，所述厚度为；其中，为所述压力传感器毛坯直径，为所述凸台内径。

17、在一种可能的实现方式中，所述凸台的切割深度为1mm-7mm。

18、在一种可能的实现方式中，所述挡圈的内径大于所述压力传感器本体上半部的直径，所述挡圈与所述压力传感器本体上部侧壁具有间隙。

19、在一种可能的实现方式中，所述将所述凸台内腔套设在定位基座上之前，还包括：将聚四氟挡圈套设在所述定位基座侧壁的凹槽内，再将密封圈套设在所述定位基座侧壁的所述凹槽内所述聚四氟挡圈上方。

20、本申请的有益效果为：

21、通过本申请提供的高精度mcs压力传感器及制作方法，对压力传感器的结构进行调整，在压力传感器的顶部加工了一个凸台，使压力传感器的定位件或固定件接触面远离压力传感器的应变计面和微应变区域。压力传感器在受压力或卸压变形时不受定位件或固定件和压力传感器之间的接触摩擦力影响，从而提高压力传感器的迟滞、重复性、非线性等技术指标。

技术特征：

1.一种高精度mcs压力传感器，其特征在于，包括：压力传感器本体（1）、挡圈（2）、固定锁紧环（5）、定位基座（9）；

2.根据权利要求1所述的高精度mcs压力传感器，其特征在于，所述挡圈（2）的内径大于所述压力传感器本体（1）上部直径，所述挡圈（2）与所述压力传感器本体（1）上部侧壁具有间隙（7）。

3.根据权利要求1所述的高精度mcs压力传感器，其特征在于，所述定位基座（9）侧壁还具有凹槽，所述凹槽内套设有密封圈（3）。

4.根据权利要求3所述的高精度mcs压力传感器，其特征在于，所述凹槽内还套设有聚四氟挡圈（4），所述聚四氟挡圈（4）位于所述密封圈（3）远离所述流体压力腔（6）的一侧。

5.根据权利要求1所述的高精度mcs压力传感器，其特征在于，所述凸台（11）的厚度为0.1mm-2.0mm，深度为1mm-7mm。

6.一种高精度mcs压力传感器的制作方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述凸台（11）切割厚度为0.1mm-2.0mm，所述厚度为；其中，为所述压力传感器毛坯直径，为所述凸台内径。

8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述凸台（11）的切割深度为1mm-7mm。

9.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述挡圈（2）的内径大于所述压力传感器本体（1）上半部的直径，所述挡圈（2）与所述压力传感器本体（1）上部侧壁具有间隙（7）。

10.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述将所述凸台（11）内腔套设在定位基座（9）上之前，还包括：将聚四氟挡圈（4）套设在所述定位基座（9）侧壁的凹槽内，再将密封圈（3）套设在所述定位基座（9）侧壁的所述凹槽内所述聚四氟挡圈（4）上方。

技术总结
本申请提供一种高精度MCS压力传感器及制作方法，其中，高精度MCS压力传感器，包括：压力传感器本体、挡圈、固定锁紧环、定位基座；所述压力传感器本体具有内腔，所述内腔套设于所述定位基座上，与所述定位基座顶面形成流体压力腔；所述压力传感器本体外部具有凸台，所述挡圈套设在所述压力传感器本体上部，放置在所述凸台上，通过所述固定锁紧环与所述定位基座固定；所述定位基座具有流体压力入孔，所述流体压力入孔与所述流体压力腔连通。本申请提供的高精度MCS压力传感器及制作方法及系统，能够克服压力传感器在工作时不受定位件或固定件的影响，使得压力传感器的迟滞、重复性、非线性等不受影响，同时也不会因安装误差而引入新的测量误差。

技术研发人员：郭和平,石阳,唐显琴,谷永辉
受保护的技术使用者：西安中星测控有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6