CN117928814A - 一种新型的微差压传感器芯体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型的微差压传感器芯体，涉及测量力技术领域，包括保护外壳和微差芯体，所述微差芯体安装于保护外壳内部，所述微差芯体的左右两侧分别安装有右气管和左气管，所述右气管和左气管均和微差芯体内部相贯通，所述微差芯体从左气管一端至右气管一端内壁依次固定安装有第一过压挡板、第二压力感应片、第一压力感应片和第二过压挡板，通过采用贯穿式的感压方式，配以悬臂梁安装的第二压力感应片和第一压力感应片，使压力的采集，使得成本降低，且不易受粉尘等空气中的微小颗粒影响，同时由于,第一过压挡板、第二过压挡板、第一过压挡板块和第二过压挡板块的作用，使第二压力感应片和第一压力感应片受到保护提高产品的过压性能。

Description

一种新型的微差压传感器芯体

技术领域

本发明属于测量力技术领域，更具体地说，特别涉及一种新型的微差压传感器芯体。

背景技术

现有压力芯体主要有压阻型，电容型，电感型，扩散硅，热释型等原理，采用隔膜感应压力，只有热释型的采用贯穿式的感应模式，其中电容原理易被粉尘等空气中的微小颗粒附着导致测量不准，且成本较高；压阻的则精度不如电容的高；扩散硅的则耐压不足；热释式的温度探头和发热源的使用导致一些场所使用的局限性。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种新型的微差压传感器芯体，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种新型的微差压传感器芯体，以解决上述的问题。

一种新型的微差压传感器芯体，包括保护外壳和微差芯体，所述微差芯体安装于保护外壳内部，所述微差芯体的左右两侧分别安装有右气管和左气管，所述右气管和左气管均和微差芯体内部相贯通，所述微差芯体从左气管一端至右气管一端内壁依次固定安装有第一过压挡板、第二压力感应片、第一压力感应片和第二过压挡板，所述第一过压挡板和微差芯体左侧内壁之间形成有左气压仓，所述第一过压挡板和第二压力感应片之间形成有第一气压仓，所述第一压力感应片和第二过压挡板之间形成有第二气压仓，所述第二过压挡板和微差芯体右侧内壁之间形成有右气压仓，所述微差芯体的侧边安装有信号处理单元，所述信号处理单元分别和第二压力感应片、第一压力感应片连接。

优选的，所述保护外壳的上端部安装有上罩壳，所述微差芯体安装于保护外壳和上罩壳之间，所述保护外壳内侧壁的底部固定安装有内底板，所述内底板靠近四个拐角处均开设有螺纹孔，所述微差芯体的下端部固定安装有底板架，所述底板架靠近四个拐角处均安装有螺丝，所述底板架贴合在内底板的上方，每个所述螺丝的下端部均安装有螺纹孔内部。

优选的，所述微差芯体的内壁固定安装有第一过压挡板块，所述第一过压挡板块位于第一过压挡板的右侧，所述第一过压挡板的上端部和微差芯体的顶部之间有一定的间距，同时第一过压挡板和第一过压挡板块之间有一定的间距，所述第一压力感应片和第二压力感应片之间形成有一定的间距，且第二压力感应片的顶部和微差芯体的顶部之间有一定的间距，所述第一压力感应片的底部和微差芯体的底部之间有一定的间距。

优选的，所述微差芯体的内壁固定安装有第二过压挡板块，且第二过压挡板块位于第二过压挡板的左侧，所述第二过压挡板的底部和微差芯体的底部之间有一定的间距，且第二过压挡板的底部和第二过压挡板块之间有一定的间距，所述第一压力感应片的顶部固定安装有第一线缆架，且第一线缆架位于微差芯体内部，所述第一线缆架和信号处理单元之间安装有第一压力感应片电缆，所述第二压力感应片的下端部固定安装有第二线缆架，且第二线缆架位于微差芯体内部，所述第二线缆架和信号处理单元之间安装有第二压力感应片电缆。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，通过第二压力感应片和第一压力感应片可根据被测压力的大小有微小的向右或者向左变形，变形将输出信号，信号被第一线缆架和第二线缆架通过第一压力感应片电缆和第二压力感应片电缆输入至信号处理单元内，信号的强弱与变形量有一定的关系，第一过压挡板、第二过压挡板与微差芯体单端相连，气压超过量程一定范围后，第一过压挡板、第二过压挡板将与第一过压挡板块、第二过压挡板块结合形成密闭的效果，从而阻止过大的气压冲击压力第二压力感应片和第一压力感应片，从而保护第二压力感应片和第一压力感应片。

本发明中，通过微差芯体上方安装第二压力感应片和第一压力感应片的压力感应片，第二压力感应片和第一压力感应片一端与微差芯体固定，另一端不固定，因此在气压P1和P2不相等时，第二压力感应片和第一压力感应片将会发生变形，变形的信号将通过第一压力感应片电缆和第二压力感应片电缆传输给信号处理单元，第二压力感应片和第一压力感应片采用应变片与陶瓷、橡胶、不锈钢箔、铝箔、PCB等基底制作而成，,第二压力感应片和第一压力感应片的信号串联以达到增强信号的效果，增加第二压力感应片和第一压力感应片的数量可以进一步增强信号，以提高传感器的精度。

本发明中，通过气压P1和P2在量程范围内时，第一过压挡板和第二过压挡板与挡块之间有明显的间隙，可使气流畅通的通过，从而使第二压力感应片和第一压力感应片变形，输出压力，当任何一端压力P1和P2形成的差压过大时，则第一过压挡板和第二过压挡板会与第一过压挡板块和第二过压挡板块贴合从而阻止大压力破坏第二压力感应片和第一压力感应片。

本发明中，通过采用贯穿式的感压方式，配以悬臂梁安装的第二压力感应片和第一压力感应片，使压力的采集，使得成本降低，且不易受粉尘等空气中的微小颗粒影响，同时由于,第一过压挡板、第二过压挡板、第一过压挡板块和第二过压挡板块的作用，使第二压力感应片和第一压力感应片受到保护提高产品的过压性能。

本发明中，通过微差芯体安装在保护外壳的内部，且底板架和内底板之间通过四个螺丝进行螺纹安装，因此保护外壳和上罩壳不仅可以对微差芯体起到较好防护作用，也可以方便后续的拆卸和维护，大大提高了对微差芯体操作的便捷度。

附图说明

图1是本发明保护外壳结构示意图；

图2是本发明上罩壳结构示意图；

图3是本发明微差芯体结构示意图；

图4是本发明信号处理单元结构示意图；

图5是本发明第二压力感应片结构示意图；

图6是本发明第一压力感应片结构示意图；

图7是本发明第一压力感应片电缆结构示意图；

图8是本发明第二压力感应片电缆结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：1、保护外壳；11、上罩壳；13、内底板；14、螺纹孔；2、微差芯体；21、右气管；22、左气管；24、底板架；25、螺丝；28、第一气压仓；29、第二气压仓；3、左气压仓；31、右气压仓；32、第一过压挡板块；33、第一过压挡板；34、第二过压挡板块；35、第二过压挡板；36、第一压力感应片；37、第一线缆架；38、第二压力感应片；39、第二线缆架；4、信号处理单元；41、第一压力感应片电缆；42、第二压力感应片电缆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

实施例一：

请参阅图1-图8，本发明提供一种新型的微差压传感器芯体，包括保护外壳1和微差芯体2，微差芯体2安装于保护外壳1内部，微差芯体2的左右两侧分别安装有右气管21和左气管22，右气管21和左气管22均和微差芯体2内部相贯通，微差芯体2从左气管22一端至右气管21一端内壁依次固定安装有第一过压挡板33、第二压力感应片38、第一压力感应片36和第二过压挡板35，第一过压挡板33和微差芯体2左侧内壁之间形成有左气压仓3，第一过压挡板33和第二压力感应片38之间形成有第一气压仓28，变形将输出信号，信号被第一线缆架37和第二线缆架39通过第一压力感应片电缆41和第二压力感应片电缆42输入至信号处理单元4内，信号的强弱与变形量有一定的关系，第一过压挡板33、第二过压挡板35与微差芯体2单端相连，气压超过量程一定范围后，第一压力感应片36和第二过压挡板35之间形成有第二气压仓29，第二过压挡板35和微差芯体2右侧内壁之间形成有右气压仓31，微差芯体2的侧边安装有信号处理单元4，信号处理单元4分别和第二压力感应片38、第一压力感应片36连接。

保护外壳1的上端部安装有上罩壳11，微差芯体2安装于保护外壳1和上罩壳11之间，保护外壳1内侧壁的底部固定安装有内底板13，内底板13靠近四个拐角处均开设有螺纹孔14，微差芯体2安装在保护外壳1的内部，且底板架24和内底板13之间通过四个螺丝25进行螺纹安装，因此保护外壳1和上罩壳11不仅可以对微差芯体2起到较好防护作用，也可以方便后续的拆卸和维护，微差芯体2的下端部固定安装有底板架24，底板架24靠近四个拐角处均安装有螺丝25，底板架24贴合在内底板13的上方，每个螺丝25的下端部均安装有螺纹孔14内部。

微差芯体2的内壁固定安装有第一过压挡板块32，第一过压挡板块32位于第一过压挡板33的右侧，第一过压挡板33的上端部和微差芯体2的顶部之间有一定的间距，同时第一过压挡板33和第一过压挡板块32之间有一定的间距，第一过压挡板33和第二过压挡板35与挡块之间有明显的间隙，可使气流畅通的通过，从而使第二压力感应片38和第一压力感应片36变形，输出压力，当任何一端压力P1和P2形成的差压过大时，第一压力感应片36和第二压力感应片38之间形成有一定的间距，且第二压力感应片38的顶部和微差芯体2的顶部之间有一定的间距，第一压力感应片36的底部和微差芯体2的底部之间有一定的间距。

微差芯体2的内壁固定安装有第二过压挡板块34，且第二过压挡板块34位于第二过压挡板35的左侧，第二过压挡板35的底部和微差芯体2的底部之间有一定的间距，且第二过压挡板35的底部和第二过压挡板块34之间有一定的间距，第一压力感应片36的顶部固定安装有第一线缆架37，且第一线缆架37位于微差芯体2内部，第一线缆架37和信号处理单元4之间安装有第一压力感应片电缆41，因此在气压P1和P2不相等时，第二压力感应片38和第一压力感应片36将会发生变形，变形的信号将通过第一压力感应片电缆41和第二压力感应片电缆42传输给信号处理单元4，第二压力感应片38和第一压力感应片36采用应变片与陶瓷、橡胶、不锈钢箔、铝箔、PCB等基底制作而成，第二压力感应片38的下端部固定安装有第二线缆架39，且第二线缆架39位于微差芯体2内部，第二线缆架39和信号处理单元4之间安装有第二压力感应片电缆42。

工作原理：

第一步，左气管22为微差芯体2左端入口的气压P1，右气管21为微差芯体2右侧入口的气压P2，该微差芯体2包括第二压力感应片38、第一压力感应片36、第一压力感应片电缆41、第二压力感应片电缆42和信号处理单元4构成了差压检测的装置，第二压力感应片38和第一压力感应片36可根据被测压力的大小有微小的向右或者向左变形，变形将输出信号，信号被第一线缆架37和第二线缆架39通过第一压力感应片电缆41和第二压力感应片电缆42输入至信号处理单元4内，信号的强弱与变形量有一定的关系，第一过压挡板33、第二过压挡板35与微差芯体2单端相连，气压超过量程一定范围后，第一过压挡板33、第二过压挡板35将与第一过压挡板块32、第二过压挡板块34结合形成密闭的效果，从而阻止过大的气压冲击压力第二压力感应片38和第一压力感应片36，从而保护第二压力感应片38和第一压力感应片36。

第二步，微差芯体2上方安装第二压力感应片38和第一压力感应片36的压力感应片，第二压力感应片38和第一压力感应片36一端与微差芯体2固定，另一端不固定，因此在气压P1和P2不相等时，第二压力感应片38和第一压力感应片36将会发生变形，变形的信号将通过第一压力感应片电缆41和第二压力感应片电缆42传输给信号处理单元4，第二压力感应片38和第一压力感应片36采用应变片与陶瓷、橡胶、不锈钢箔、铝箔、PCB等基底制作而成，,第二压力感应片38和第一压力感应片36的信号串联以达到增强信号的效果，增加第二压力感应片38和第一压力感应片36的数量可以进一步增强信号，以提高传感器的精度。

过压力保护的实现：气压P1和P2在量程范围内时，第一过压挡板33和第二过压挡板35与挡块之间有明显的间隙，可使气流畅通的通过，从而使第二压力感应片38和第一压力感应片36变形，输出压力，当任何一端压力P1和P2形成的差压过大时，则第一过压挡板33和第二过压挡板35会与第一过压挡板块32和第二过压挡板块34贴合从而阻止大压力破坏第二压力感应片38和第一压力感应片36。

第三步，本发明采用贯穿式的感压方式，配以悬臂梁安装的第二压力感应片38和第一压力感应片36，使压力的采集，使得成本降低，且不易受粉尘等空气中的微小颗粒影响，同时由于,第一过压挡板33、第二过压挡板35、第一过压挡板块32和第二过压挡板块34的作用，使第二压力感应片38和第一压力感应片36受到保护提高产品的过压性能。

第四步，微差芯体2安装在保护外壳1的内部，且底板架24和内底板13之间通过四个螺丝25进行螺纹安装，因此保护外壳1和上罩壳11不仅可以对微差芯体2起到较好防护作用，也可以方便后续的拆卸和维护，大大提高了对微差芯体2操作的便捷度。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种新型的微差压传感器芯体，包括保护外壳(1)和微差芯体(2)，其特征在于：所述微差芯体(2)安装于保护外壳(1)内部，所述微差芯体(2)的左右两侧分别安装有右气管(21)和左气管(22)，所述右气管(21)和左气管(22)均和微差芯体(2)内部相贯通，所述微差芯体(2)从左气管(22)一端至右气管(21)一端内壁依次固定安装有第一过压挡板(33)、第二压力感应片(38)、第一压力感应片(36)和第二过压挡板(35)；

其中，所述第一过压挡板(33)和微差芯体(2)左侧内壁之间形成有左气压仓(3)，所述第一过压挡板(33)和第二压力感应片(38)之间形成有第一气压仓(28)，所述第一压力感应片(36)和第二过压挡板(35)之间形成有第二气压仓(29)，所述第二过压挡板(35)和微差芯体(2)右侧内壁之间形成有右气压仓(31)；

其中，所述微差芯体(2)的侧边安装有信号处理单元(4)，所述信号处理单元(4)分别和第二压力感应片(38)、第一压力感应片(36)连接。

2.如权利要求1所述一种新型的微差压传感器芯体，其特征在于：所述保护外壳(1)的上端部安装有上罩壳(11)，所述微差芯体(2)安装于保护外壳(1)和上罩壳(11)之间。

3.如权利要求1所述一种新型的微差压传感器芯体，其特征在于：所述保护外壳(1)内侧壁的底部固定安装有内底板(13)，所述内底板(13)靠近四个拐角处均开设有螺纹孔(14)。

4.如权利要求3所述一种新型的微差压传感器芯体，其特征在于：所述微差芯体(2)的下端部固定安装有底板架(24)，所述底板架(24)靠近四个拐角处均安装有螺丝(25)。

5.如权利要求4所述一种新型的微差压传感器芯体，其特征在于：所述底板架(24)贴合在内底板(13)的上方，每个所述螺丝(25)的下端部均安装有螺纹孔(14)内部。

6.如权利要求1所述一种新型的微差压传感器芯体，其特征在于：所述微差芯体(2)的内壁固定安装有第一过压挡板块(32)，所述第一过压挡板块(32)位于第一过压挡板(33)的右侧。

7.如权利要求6所述一种新型的微差压传感器芯体，其特征在于：所述第一过压挡板(33)的上端部和微差芯体(2)的顶部之间有一定的间距，同时第一过压挡板(33)和第一过压挡板块(32)之间有一定的间距。

8.如权利要求1所述一种新型的微差压传感器芯体，其特征在于：所述第一压力感应片(36)和第二压力感应片(38)之间形成有一定的间距，且第二压力感应片(38)的顶部和微差芯体(2)的顶部之间有一定的间距，所述第一压力感应片(36)的底部和微差芯体(2)的底部之间有一定的间距。

9.如权利要求1所述一种新型的微差压传感器芯体，其特征在于：所述微差芯体(2)的内壁固定安装有第二过压挡板块(34)，且第二过压挡板块(34)位于第二过压挡板(35)的左侧，所述第二过压挡板(35)的底部和微差芯体(2)的底部之间有一定的间距，且第二过压挡板(35)的底部和第二过压挡板块(34)之间有一定的间距。

10.如权利要求1所述一种新型的微差压传感器芯体，其特征在于：所述第一压力感应片(36)的顶部固定安装有第一线缆架(37)，且第一线缆架(37)位于微差芯体(2)内部，所述第一线缆架(37)和信号处理单元(4)之间安装有第一压力感应片电缆(41)，所述第二压力感应片(38)的下端部固定安装有第二线缆架(39)，且第二线缆架(39)位于微差芯体(2)内部，所述第二线缆架(39)和信号处理单元(4)之间安装有第二压力感应片电缆(42)。