本發(fā)明屬于航空機載設備技術領域，具體涉及一種新型石英諧振傳感器。

背景技術：

現有的石英諧振傳感器產品普遍采用感壓波紋管感受壓力，傳力杠桿傳遞壓力，石英振梁敏感力的變化，通過石英振梁振動頻率的變化而實現壓力測量的工作方式。這種類型的石英諧振傳感器由于傳力杠桿存在兩個方向的自由度，因此抗振動、沖擊能力較差，使用環(huán)境條件要求苛刻，一般適用于實驗室使用。在航空領域，尤其是直升機領域，航空機載設備使用中的振動環(huán)境一般要達到總均方根6.6g，沖擊環(huán)境一般要達到加速度峰值15g，在這種環(huán)境下，現有的石英諧振傳感器產品的傳力杠桿由于其存在兩個方向的自由度，非常容易隨著外部設備的振動或者沖擊而發(fā)生振動，造成壓力測量錯誤或石英梁損壞。因此，現有的石英諧振傳感器產品無法應用于航空機載環(huán)境中。

技術實現要素：

發(fā)明目的：提供一種能夠應用于復雜的航空機載環(huán)境中的新型石英諧振傳感器。

技術方案：一種新型石英諧振傳感器，包括接管嘴組件10和膜片傳力結構8，膜片傳力結構8的左側與接管嘴10焊接后形成測壓腔7，膜片傳力結構8的右側與殼體18焊接形成壓力參考腔16，在膜片傳力結構8內設置有膜片20，膜片20周圍設置有凸起21，石英振梁9焊接或粘結于凸起21上，被測氣體通過接管嘴組件10進入測壓腔7，引起膜片傳力結構8中的膜片20微變形，通過壓力傳遞腔22使得安裝于膜片20上的石英振梁9感受力的變化，造成石英振梁9諧振頻率發(fā)生變化；石英振梁9上設置有內部導線17，石英振梁9的諧振頻率通過內部導線17、設置在殼體18外側的絕緣子19以及外部導線15連接到電路組件14上。

在接管嘴組件10上設置有絕緣柱11和絕緣片12，沉頭螺釘13通過絕緣柱11和絕緣片12將電路組件14安裝于接管嘴組件10上。

壓力參考腔16的壓力為真空狀態(tài)或根據需要的任何壓力，使得傳感器可實現絕對壓力、相對壓力、差壓的壓力測量。

有益效果：本發(fā)明的技術方案采用了一體化膜片設計，各部件均為固定連接，且與石英振梁也為固定連接，只有膜片感受壓力后在單一方向產生微位移，該位移隨且僅隨壓力而變化，不隨振動、沖擊環(huán)境發(fā)生變化，避免了金屬杠桿在振動、沖擊環(huán)境下的不穩(wěn)定因素，因而解決了原有傳感器抗能力差的問題，可以使用于航空機載設備使用中的振動環(huán)境。

附圖說明

圖1為現有技術結構示意圖

圖2為本發(fā)明結構示意圖

其中，1—感壓波紋管，2—傳力杠桿，3—支撐桿，4—石英振梁，5—固定支撐端，6—放大電路，7—測壓腔，8—膜片傳力結構，9—石英振梁，10--接管嘴組件，11—絕緣柱，12—絕緣片，13—沉頭螺釘，14—電路組件，15—外部導線，16—壓力參考腔，17—內部導線，18—殼體，19—絕緣子，20—膜片，21—凸起。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明，請參閱圖1至圖2。

如圖1所示，現有的石英諧振傳感器力傳遞方式采用了杠桿方式，該杠桿質量較大，且只在兩個自由度方向位移受到限制，故在振動、沖擊環(huán)境下極易在另外第三個自由度方向發(fā)生相對位移，造成石英諧振梁的損壞，該傳感器方案雖然采用了補償質量塊方式，但補償能力有限，不能抵抗機載等振動環(huán)境的影響，故該傳感器不能應用于振動、沖擊較大環(huán)境的壓力測量。

如圖2所示，一種新型石英諧振傳感器，包括接管嘴組件10和膜片傳力結構8，膜片傳力結構8的左側與接管嘴10焊接后形成測壓腔7，膜片傳力結構8的右側與殼體18焊接形成密封的壓力參考腔16，在膜片傳力結構8內設置有膜片20，膜片20周圍設置有凸起21，石英振梁9焊接或粘結于凸起21上，被測氣體通過接管嘴組件10進入測壓腔7，引起膜片傳力結構8中的膜片20微變形，通過壓力傳遞腔22使得安裝于膜片20上的石英振梁9感受力的變化，造成石英振梁9諧振頻率發(fā)生變化；石英振梁9上設置有內部導線17，石英振梁9的諧振頻率通過內部導線17、設置在殼體18外側的絕緣子19以及外部導線15連接到電路組件14上。

在接管嘴組件10上設置有絕緣柱11和絕緣片12，沉頭螺釘13通過絕緣柱11和絕緣片12將電路組件14安裝于接管嘴組件10上。

石英振梁工作于壓力參考腔16內，因此，根據不同需求，該壓力參考腔16的壓力可為真空狀態(tài)，也可為設計需要的任何壓力，實現絕對壓力、相對壓力、差壓等的壓力測量。

本發(fā)明的工作原理是：被測氣體通過接管嘴組件10進入測壓腔7，引起膜片傳力結構8中的膜片微變形，使得安裝于膜片上的石英振梁9感受的力發(fā)生變化，造成石英振梁9諧振頻率發(fā)生變化，石英振梁9的諧振頻率是和被測壓力一一對應的，因此測量石英振梁9的諧振頻率便可知道壓力的大小。石英振梁9的頻率信號通過焊接于石英振梁上的內部導線17、絕緣子19、外部導線15連接于電路組件14上，并由電路組件14對頻率信號處理后輸出至信號測量裝置中，從而實現測量功能。

本發(fā)明的技術方案采用了一體化膜片設計，各部件均為固定連接，且與石英振梁也為固定連接，只有膜片感受壓力后在單一方向產生微位移，該位移隨且僅隨壓力而變化，不隨振動、沖擊環(huán)境發(fā)生變化，避免了金屬杠桿在振動、沖擊環(huán)境下的不穩(wěn)定因素，因而解決了原有傳感器抗能力差的問題，可以使用于航空機載設備使用中的振動環(huán)境。