[發明專利]一種組合式壓力敏感組件及其制造方法

有效

• 申請號: 202110898028.1
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113654706B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 張全厚;韓新博;關長江;宋林紅;張文良;王林;張博;赫斌;楊志新;王雪;張秀華;李敏;于翔麟;張大林;張海波;肖峰
• 申請（專利權）人: 沈陽儀表科學研究院有限公司
• 主分類號: G01L7/06
• 分類號: G01L7/06;B23P15/00
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 楊堅

本發明的目的是提供了一種組合式壓力敏感組件及其制造方法，解決了航空發動機防冰活門成經常誤報和難以加工制造的問題，技術方案是：波紋管為薄壁沉積式波紋管，波紋管頂接端波紋管上擴口釬焊密封固定頂接端法蘭；波紋管支撐端波紋管下擴口釬焊密封固定支撐端法蘭，擴口端面為帶有短直壁段的擴口側壁的平面端面；波紋管內部為抽真空內腔，內裝有壓力彈簧。制造方法包括：在鋁制模芯外表面電鍍鎳鈷合金薄壁形成初步形態沉積波紋管；利用焊接夾具分別釬焊對頂接端法蘭支撐端法蘭形成內部真空腔的組合式壓力敏感組件。其使高精度焊接工藝工序更加便捷，突破了航空領域防冰系統，壓力敏感組件無法實現高壽命、小剛度、大壓縮比的制造瓶頸。

技術領域

本發明涉及壓力傳感器技術領域，特別是一種組合式壓力傳感組件及其制造方法，適用于航空設備防冰報警系統。

背景技術

目前，大氣溫度與大氣壓強隨著海拔高度升高而降低，一般認為海拔高度7000米時大氣中的水蒸氣已經接近結冰溫度。為此直升機或戰斗機等航空機型的防冰系統將處于防冰狀態工作。壓力敏感組件的主要用途為防冰報警。預裝配時波紋管為壓縮狀態，通過波紋管支反力閉合觸點開關，當波紋管感受到防凍活門組件處于防冰狀態時的壓力，波紋管繼續壓縮并產生一定的位移松開觸點開關。觸點開關輸出一電信號，指示防冰系統正處于防冰狀態。傳統渦軸發動機防冰活門壓力敏感組件動作壓力為相對壓力，其存在的缺點是：由于地面與高空的大氣壓強相差較大，而壓力敏感組件是在地面調試安裝的，所以當直升機升空后，防冰活門報警系統經常誤報，無法正確指示發動機是否正常工作。

傳統壓力敏感組件通常采用液壓成型波紋管、焊接波紋管或膜盒，如公告號為：CN204142459U,名稱為“金屬波紋管傳感器”和公告號為：CN206754342U,名稱為“一種精密壓力表用波紋管”的專利文獻公開的敏感元件為液壓成型波紋管，而液壓成型波紋管無法滿足小剛度、大壓縮比、高壽命的使用要求。再有，公告號為：CN210005154U，名稱為“一種膜盒式壓差信號器”和公告號為：CN211624457U，名稱為“傳感器專用焊接波紋管”的專利文獻公開的敏感元件為膜盒和焊接波紋管，雖然此種敏感元件的壓縮比大、剛度小，但由于其焊縫數量多，一般在幾十道，甚至上百道，在使用過程中常常會出現波紋管未達到設計強度而提前破壞的情況。最重要的是在渦軸發動機防冰活門尺寸范圍內，剛度不大于3N/mm的焊接波紋管或膜盒壁厚不能大于0.06mm。目前國內企業沒有成熟的焊接工藝。同時以上幾種實用新型專利文獻并沒有記載制造方法。

公開號為CN110017936A，名稱為“實現波紋管真空膜盒壓力P-位移特性的方法”的專利文獻，公開的了一種波紋管真空膜盒的制造方法，其缺點是：設計滿足使用要求的敏感組件需要反復調整波紋管的壁厚及波紋數，這樣使得制造周期和制造成本偏高，而且焊縫過多。

因此，目前的壓力敏感組件及其制造工藝難以達到在高空航空設備中對穩定性、大壓縮比、小剛度、重量、壽命、耐高溫以及靈敏度等要求更加嚴格技術指標，因此其成為現有傳統壓力敏感組件及其制造工藝亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種組合式壓力敏感組件及其制造方法。解決了航空發動機防冰活門因的壓力敏感組件因存在壓力差、靈敏度、穩定性差造成經常誤報的問題，以及難以加工制造的問題，其改變了壓力敏感組件的壓力動作方式，在高空航空設備中使用穩定可靠，壽命長，成品率高，避免了航空領域發動機防冰活門經常誤報的技術缺陷。