[發明專利]測量固體間壓力的力傳感器

有效

• 申請號: 201910454746.2
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110044521B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 柳俊文;史曉晶
• 申請（專利權）人: 南京元感微電子有限公司
• 主分類號: G01L1/02
• 分類號: G01L1/02
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理有限公司 11226
• 代理人: 趙吉陽;李明

本發明提供一種測量固體間壓力的力傳感器。力傳感器包括傳感器主體，包括沿其厚度方向相對設置的第一表面和第二表面，第一表面用于接收待測量的壓力，第二表面上設置有液體腔以及位于液體腔沿其長度方向兩側且呈環狀的卡接槽，液體腔呈柱狀結構；彈性膜片，位于第二表面以接收壓力并反饋至液體腔中，包括呈柱狀的本體部以及自本體部向第一表面方向凸出且呈環狀的卡接部，本體部覆蓋并密封液體腔且其在液體腔的正投影落在液體腔外側，卡接部卡設在卡接槽內；壓力變送器，與液體腔連通，以測量液體腔內的液體壓力信號。本發明的力傳感器方便安裝和密封，并可以實現準確且實時的測量壓力。

技術領域

本發明屬于測力傳感器技術領域，具體涉及一種測量固體間壓力的力傳感器。

背景技術

力傳感器是一種應用廣泛的傳感器，在固體接觸壓力和稱重測量場合一直發揮著重要作用。常規力傳感器主要采用應變式原理，利用可動機械結構將待測力轉化為彈性敏感元件的應變，再用敏感元件上粘貼的應變片測出應變，反映壓力。但此類傳感器的應變片的粘貼部分容易隨著承載次數和持續承載時間的增加而發生顯著蠕變，不利于這些場合的長期穩定測量，需要定期重新校準。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種測量固體間壓力的力傳感器。

本發明提供一種力傳感器，包括：

傳感器主體，所述傳感器主體包括沿其厚度方向相對設置的第一表面和第二表面，所述第一表面用于接收待測量的壓力，所述第二表面上設置有液體腔以及位于所述液體腔沿其長度方向兩側且呈環狀的卡接槽，所述液體腔呈柱狀結構；

彈性膜片，所述彈性膜片位于所述第二表面，所述彈性膜片包括呈柱狀的本體部以及自所述本體部向所述第一表面方向凸出且呈環狀的卡接部，所述本體部覆蓋并密封所述液體腔且其在所述液體腔的正投影落在所述液體腔外側，所述卡接部卡設在所述卡接槽內，所述彈性膜片用于接收所述壓力并將所述壓力反饋至所述液體腔中；

壓力變送器，所述壓力變送器與所述液體腔連通，以測量所述液體腔內的液體壓力信號。

可選地，所述力傳感器還包括第一液體注入通道、第二液體注入通道、液體測量支路通道、第一密封件和第二密封件；

所述第一液體注入通道的第一端與所述液體腔連通，所述第一液體注入通道的第二端貫穿所述第一表面并與所述第一密封件密封連接；

所述第二液體注入通道的第一端與所述液體腔連通，所述第二液體注入通道的第二端貫穿所述第一表面并與所述第二密封件密封連接；

所述液體測量支路通道的第一端與所述第二液體注入通道連通，所述液體測量支路通道的第二端與所述壓力變送器密封連接。

可選地，所述力傳感器包括一條液體注入通道、液體測量支路通道和一個密封件；

所述液體注入通道的第一端與所述液體腔連通，所述液體注入通道的第二端貫穿所述傳感器主體的第一表面，所述密封件與所述液體注入通道的第二端密封連接；

所述液體測量支路通道的第一端與所述液體注入通道連通，所述液體測量支路通道的第二端與所述壓力變送器密封連接。

可選地，所述本體部與所述傳感器主體的第二表面粘結，以使得所述本體部與所述第二表面密封連接。

可選地，所述力傳感器還包括位于所述第二表面的壓環，所述壓環壓設在所述本體部的邊緣區域，以將所述彈性膜片固定在所述第二表面上。

可選地，所述力傳感器還包括位于所述第二表面的支撐底座和壓塊，所述壓塊夾設在所述支撐底座和所述彈性膜片之間，并分別與所述支撐底座和所述彈性膜片抵接。