[其他]壓力傳感器以及安裝壓力傳感器的方法

無效

• 申請號: 85105619
• 申請日: 1985-07-23
• 公開（公告）號: CN85105619A
• 公開（公告）日: 1987-03-04
• 發明（設計）人: 武田誠次郎;市川范男;鶴岡一廣
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G01L9/04
• 分類號: G01L9/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 姚珊

本發明涉及一種壓力傳感器及其安裝方法，該傳感器用于檢測輸入應變儀反端的流體壓力，本發明涉及的壓力傳感器尤其適用于控制傳動系統或懸掛系統的流體壓力，并同樣適于控制施工機械的運行。

現有的傳統式壓力傳感器，其結構是將外殼密封在一個玻璃托架上，這個托架通過陽極焊接固定在半導體應變儀上。

例如，這種傳感器曾于1972年10月10日以“半導體壓力傳感器結構”為標題在美國專利第3，697，919號上公布。

在該項先有技術中，玻璃托架是用楔形密封墊與外殼密封的，其方法是用楔形密封墊的楔形內壁固定玻璃托架，這個密封墊是面對著外殼的楔形內壁的。楔形密封墊的楔形內壁必須沿著它的軸線方向加長。因為，如果楔形密封墊的楔形內壁偏短的話，測量壓力所導致的應力集中作用于外殼內壁的小塊面積上。半導體應變儀必須和楔形密封墊的楔形內壁離開，以避免器壁的固定應力。因此，該先有技術的玻璃托架沿軸線方向采取了長結構。

本發明的目的是提供一個小型壓力傳感器及其安裝方法。

本發明的特點是，安裝在半導體應變儀上的玻璃基座，或稱玻璃托架是采用玻璃熔合方法由玻璃基座底部的管形金屬構件支撐的，并且，管形金屬構件的凸緣是靠塑性流質加工的方法使用金屬箍體固定在外殼上的。

根據本發明，由于使用玻璃熔合方法將管形金屬構件固定在玻璃基座的底部，所以不必使用先有技術中展示的長結構玻璃基座，即可避免由測量壓力引起的對外殼的集中壓力和對半導體應變儀的集中壓力。因此，本發明能夠達到其預定目的。

圖1是根據本發明展示的壓力傳感器的局部剖面正視圖，

圖2的剖面圖展示了固定應變器部分的詳圖。

參看圖1，壓力傳感器10有一金屬外殼12，在圖中以大致的T形剖面圖表示，還有一個罩蓋16，以嵌塞方式固定在外殼12上。罩蓋16配有導線14。金屬外殼12有一伸出部分18，在伸出部分18的外圓周表面形成螺紋20，借助螺紋20，在壓力源上安裝壓力傳感器10。金屬外殼12的中央部位有一個沿軸線延伸的壓力輸入孔22。金屬外殼12中的壓力輸入孔的端面50在金屬外殼12中形成的外殼截口24處擴展開。

杯形彈性金屬筒26被固定在外殼截口24上，同時，玻璃基座28被固定在彈性金屬筒26中，玻璃基座28的一端有一壓力測量孔30，該孔被固定在玻璃基座28的同一端上的半導體應變儀32所覆蓋。

從圖2中可以看到，彈性金屬筒26在其邊端形成凸緣34，并緊挨著玻璃基座28的輸入孔。在彈性金屬筒26的另一端是承受玻璃基座28的底座36。底座36的底部有一底孔38，它將壓力輸入孔22和壓力測量孔30接通。

彈性金屬筒26的凸緣34緊壓在容座臺40上，容座臺40位于金屬外殼12的外殼截口24的內圓周表面。正如從圖2中可以看到的，在容座臺40上部的外殼截口24的內圓周表面形成了很多耦合螺紋42。螺紋的螺距和深度分別為0.15至0.3毫米和0.05至0.15毫米。金屬箍44置于彈性金屬筒26的凸緣34上。金屬箍44適于用來壓在外圓周部分，例如，將凸緣34壓在容座臺40上。由于壓力的作用，金屬箍44在46處局部地凹入，并且，箍體的一部分實際上已塑入耦合螺紋42，以使金屬箍44牢固地耦合于鋼制的金屬外殼12。玻璃基座28的底端用玻璃密封劑48密封式地熔合于彈性金屬筒26。

本實施例的壓力傳感器10可按照下述過程生產。

第一步，將玻璃基座28插入彈性金屬筒26中，并通過熔化玻璃密封劑48將其密封地熔合于后者之上。制作彈性金屬筒26的材料最好具有近似于玻璃基座28的熱膨脹系數。例如，使用硼硅酸玻璃制造玻璃基座28時，便使用鐵鎳鈷合金，即柯伐合金制造彈性金屬筒26。

然后，將半導體應變儀32置于與彈性金屬筒相耦合的玻璃基座28上，并用陽極焊接技術將應變儀32與玻璃基座28連為一體。此后，將彈性金屬筒26插入金屬外殼12的外殼截口24，金屬外殼12是用預先制作的模具澆鑄而成的。將金屬箍44插入外殼截口24，并置于凸緣34之上，用環形壓力工具壓迫金屬箍的外緣（這種環形壓力工具圖中未予展示）例如，通過所述凸緣部位施加每平方毫米80至95公斤的模槽壓力，致使金屬箍44的材料產生塑性變形。凸緣34的上面和下面可加放密封件。

金屬箍44最好用軟金屬制作，以便易于塑性變形。這類軟金屬是銅、鋁、銀-銅合金，銀-Su-銅合金等等。

用金屬箍44將彈性金屬筒26固定在金屬外殼12上之后，即可安裝電線，并將罩蓋16固定于金屬外殼12上。