[實用新型]一種高溫型薄膜絕壓傳感器

有效

• 申請號: 201821633825.7
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN208833416U
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 鹿文龍;吳博;王瑩
• 申請（專利權）人: 陜西電器研究所
• 主分類號: G01L9/06
• 分類號: G01L9/06;G01L19/06
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 李中群

一種高溫型薄膜絕壓傳感器，由通過高溫線纜連接的壓力敏感頭和變換器組成，壓力敏感頭包括一個由外殼和帶沉孔的壓力接口座構成的腔體空間，在壓力接口座的沉孔內裝有阻尼器，在阻尼器上裝有濺射薄膜式敏感芯體，在腔體空間內設有與敏感芯體壓力信號端連接的信號轉接板，信號轉接板的電壓信號輸出端通過燒結端子與高溫線纜的一端連接；變換器具有一個外端帶有電連接器的中空殼體，在殼體內裝有可將電壓信號轉換為數字信號并通過電連接器輸出的電路板；高溫線纜的另一端連接至變換器的電路板。實際工作中，當外界壓力發生變化時，壓力敏感頭中敏感芯體產生形變引起薄膜絲柵組成的惠斯通電橋發生變化，最終通過變換器輸出RS485數字信號。

技術領域

本實用新型屬于電子感測衡器技術領域，涉及一種高溫型薄膜絕壓傳感器，產品主要用于高溫環境下飛行器發動機設備內部液體或氣體介質壓力的測量，其最高工作溫度可達500℃。

背景技術

飛行器發動機工作時燃燒室內部處于高溫高壓狀態，需要使用高溫壓力傳感器監測其內部壓力，以保證發動機正常工作，進而控制飛行器的飛行姿態。飛行器在做高速飛行時其表面與大氣摩擦處于高溫狀態，要測量飛行過程中的外界大氣壓力就需要使用高溫壓力傳感器，而在其它高溫壓力設備如高溫空壓機、高溫泵的工作過程中同樣也需要使用高溫壓力傳感器來檢測其輸出壓力，以實現精確控制。但目前本領域公知的傳統的壓力傳感器工作溫度范圍窄，無法在200℃以上的高溫環境下工作，壓電式壓力傳感器雖然可以工作在500℃的高溫環境下，但是其只能用于瞬間壓力測量而無法用于靜態壓力的測量；再有，通常高溫環境下靜態壓力的測量采取引壓冷卻的方式實現，這樣造成了設備復雜、龐大、使用局限性大的缺點。另外，現有的壓力傳感器還存在有精度低、抗振動沖擊能力差、頻響較慢等缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有壓力傳感器存在的缺陷，提供一種測量精度高、抗振動沖擊能力差、頻響迅速、可在高溫500℃環境可靠工作并可以實現對絕對壓力進行測量的高溫型濺射薄膜絕壓傳感器。

為實現上述發明目的而采用的技術解決方案如下所述：

一種高溫型薄膜絕壓傳感器，包括通過高溫線纜連接的壓力敏感頭和變換器，所述的壓力敏感頭具有一個帶沉孔的壓力接口座和一個扣裝在壓力接口座上方的筒狀外殼，壓力接口座的底部開有與沉孔相通的引壓孔，在壓力接口座的沉孔內裝有阻尼器，在阻尼器上裝有濺射薄膜式敏感芯體，在壓力接口座與外殼之間的腔體空間內設有與敏感芯體壓力信號端連接的陶瓷制信號轉接板，信號轉接板的電壓信號輸出端通過燒結端子與高溫線纜的一端連接；所述的變換器具有一個外端帶有電連接器的中空殼體，在殼體內裝有一塊可將電壓信號轉換為數字信號并通過電連接器輸出的電路板；高溫線纜的另一端連接至變換器的電路板。

本實用新型進一步的技術解決方案還包括：在壓力敏感頭外殼上端壁和變換器殼體側壁上分別設有第一線卡和第二線卡，敏感芯體產生的電壓信號依次經第一線卡、高溫線纜和第二線卡進入變換器。

上述高溫型薄膜絕壓傳感器中，高溫線纜為最高可承受1000℃的高溫防火線纜。

上述高溫型薄膜絕壓傳感器中，壓力敏感頭外殼和變換器殼體均采用4J29鐵鎳合金制成。

上述高溫型薄膜絕壓傳感器，敏感芯體采用表面通過離子濺射方式鍍制有絕緣膜和應變絲柵電阻的耐高溫不銹鋼基體制成，絕緣膜的材料為高溫SiO2，應變絲柵電阻組成惠斯通電橋，其制作材料為鎳。采用耐高溫材料制成的敏感芯體具有精度高、溫度特性好、抗振動沖擊的優點，其最高工作溫度為500℃。

上述高溫型薄膜絕壓傳感器中，變換器電路板電路由電源電路、芯體補償電路、數據轉換電路、核心處理器、存儲電路、通信電路組成，可對敏感芯體輸出的信號進行補償、放大、采集、運算處理和發送，最終通過電連接器輸出RS485信號。