[發明專利]一種具有金屬流密封結構的壓阻式傳感器及其制造方法

有效

• 申請號: 201310642767.X
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103674398A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 熊貴林;梁庭壯;李樹成;嚴平
• 申請（專利權）人: 新會康宇測控儀器儀表工程有限公司
• 主分類號: G01L9/02
• 分類號: G01L9/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 馮劍明

技術領域

本發明涉及壓阻式傳感器技術領域，特別是一種具有金屬流密封結構的壓阻式傳感器及其制造方法。

背景技術

壓阻式傳感器是一種通過敏感元件受壓變形產生相應的阻值變化，將壓力信號轉變為電信號的壓力傳感器，因其價格低、線性特性好，被泛應用于航天航空、石油化工、水利水電、船舶、生產自控等領域。現有的壓阻式傳感器的結構，參照圖1，一般包括一體成型的基座2’，基座2’的前端開設有供流體通入的引壓源孔21’，所述的引壓源孔21’的底端封閉并與傳感頭1’連接，使用時將基座2’與外部壓力導入源螺紋連接，氣體或者液體通過外部壓力導入源流進引壓源孔21’，引壓源孔21’的底端受氣體或液體作用而產生形變，從而使得緊貼于引壓源孔21’底端的傳感頭1’發生形變，并產生相應的阻值變化傳遞，通過電信號輸出測量氣體或者液體的壓力，但該結構存在如下缺陷：將基座2’螺紋擰緊于壓力導入器時，基座2’受擰緊力作用而產生應力，正由于基座2’一體成型并與傳感頭1’接觸，傳感頭1’離螺紋連接位置處較近，基座2’產生的應力會傳遞給傳感頭1’，從而使傳感器的測量精度受到影響，此外，上述結構中整個基座2’必須采用彈性材料，體積大，生產成本高。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種具有金屬流密封結構的壓阻式傳感器及其制造方法，其有效阻隔基座上的應力對傳感頭的影響，提高測量精度，并使裝配更加簡便、可靠。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種具有金屬流密封結構的壓阻式傳感器，包括傳感頭和基座，所述基座包括軟金屬連接體和具有彈性的硬金屬壓力座，軟金屬連接體的前端開設有供外部流體流入的第一引壓源孔及與第一引壓源孔連通的用于安裝硬金屬壓力座的階梯孔，軟金屬連接體的后端設有與階梯孔連通的內腔，所述硬金屬壓力座內開設有與第一引壓源孔連通的第二引壓源孔，第二引壓源孔靠近內腔的底端形成有封閉第二引壓源孔的彈性受壓面，彈性受壓面背面安裝有傳感頭，所述硬金屬壓力座上靠近彈性受壓面的一端設置有用于與階梯孔形成徑向空隙分隔的分隔部，硬金屬壓力座上遠離彈性受壓面的一端設置有與階梯孔配合的階梯軸，階梯軸的小直徑端的外周壁上開設有密封環槽，所述硬金屬壓力座壓入階梯孔內，階梯軸上的階梯端面推擠階梯孔的臺階面迫使階梯孔的小孔內壁塑性變形并導向流入密封環槽而實現密封和承壓。

作為上述技術方案的改進，所述密封環槽的橫截面呈圓弧形。

進一步，所述密封環槽至少設置有一個。

進一步，所述階梯孔的小孔與第一引壓源孔連通，階梯孔的大孔與所述分隔部形成徑向空隙分隔并與內腔連通，大直徑端的端面延伸有所述的分隔部。

進一步，所述分隔部的外壁與階梯孔的內壁之間形成徑向空隙分隔部分的空隙為0.3~2mm。

進一步，所述軟金屬連接體的外周壁上設置有用于連接的外螺紋或密封槽。

本發明還公開了一種用于生產具有金屬流密封結構的壓阻式傳感器的制造方法，包括以下步驟：

A、????????制作軟金屬連接體，軟金屬連接體的前端開設有供外部流體流入的第一引壓源孔，中部設有用于安裝硬金屬壓力座的階梯孔，后端設有與階梯孔連通的內腔；

B、?????????制作具有彈性的硬金屬壓力座，使硬金屬壓力座的硬度大于軟金屬連接體的硬度，所述硬金屬壓力座內開設有與第一引壓源孔連通的第二引壓源孔，第二引壓源孔靠近內腔的底端形成有封閉第二引壓源孔的彈性受壓面，所述硬金屬壓力座上靠近彈性受壓面的一端設置有用于與階梯孔形成徑向空隙分隔的分隔部，硬金屬壓力座上遠離彈性受壓面的一端設置有與階梯孔相配合的階梯軸，階梯軸的小直徑端的外周壁上開設有密封環槽；

C、????????在硬金屬壓力座上的彈性受壓面背部安裝傳感頭；

D、????????將硬金屬壓力座壓入階梯孔內，在壓入過程中，階梯軸上的階梯端面對階梯孔的臺階面進行推擠，迫使階梯孔的小孔內壁塑性變形并導向流入密封環槽，從而實現密封和承壓的作用。

進一步，所述步驟D中采用擠壓、壓鍛或沖壓的方法將硬金屬壓力座壓入階梯孔內。

進一步，所述軟金屬連接體采用鋁材料制成。

進一步，所述硬金屬壓力座采用彈性不銹鋼材料制成。