本發(fā)明提供了一種能夠同時(shí)測(cè)量高溫高壓液體壓力、溫度的傳感器，并且對(duì)于測(cè)量的壓力、溫度數(shù)據(jù)，能夠通過(guò)測(cè)量?jī)x表將顯示出來(lái)，屬于電子測(cè)量裝置領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的壓力傳感器由于敏感元件不能承受高壓沖擊的限制，只能夠測(cè)量普通低壓液體，對(duì)于高壓液體則不能滿足測(cè)量要求。另外，對(duì)于高溫環(huán)境下進(jìn)行液體壓力測(cè)量，有很多限制，敏感元件不能耐高溫，也會(huì)損壞測(cè)量電路。并且，測(cè)得的壓力數(shù)據(jù)也會(huì)受到高溫的影響，影響測(cè)量精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種能夠同時(shí)測(cè)量高溫高壓液體壓力、溫度的傳感器，壓力傳感器敏感元件能夠耐高溫，并且測(cè)量液體壓力的同時(shí)測(cè)量液體溫度，測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)能夠?qū)毫?shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，提高了測(cè)量精度，擴(kuò)展了傳感器測(cè)量的功能。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：本傳感器由可變電容組成的壓力傳感器敏感元件、溫度傳感器敏感元件、陶瓷外殼、傳感器信號(hào)傳輸引線和測(cè)量?jī)x表內(nèi)部相關(guān)的調(diào)理電路組成；壓力傳感器敏感元件由金屬上極板、高介電常數(shù)絕緣介質(zhì)、真空氣腔和金屬下極板組成，金屬上極板、金屬下極板分別位于陶瓷外殼的上下內(nèi)壁，高介電常數(shù)絕緣介質(zhì)緊貼金屬上極板，高介電常數(shù)絕緣介質(zhì)與金屬下極板之間為真空氣腔；整個(gè)壓力傳感器敏感元件周?chē)商沾赏鈿ぐ粶囟葌鞲衅髅舾性c壓力傳感器敏感元件通過(guò)制作工藝做成一體化結(jié)構(gòu)，周?chē)灿商沾赏鈿ぐＬ沾赏鈿?cè)壁有鏤空小洞，便于將高介電常數(shù)絕緣介質(zhì)與金屬下極板之間的空隙抽為真空氣腔，另外金屬上極板和金屬下極板分別通過(guò)小空中的引線連接至測(cè)量?jī)x表內(nèi)部的電路。具體包括：

-陶瓷外殼，包裹壓力傳感器敏感元件與溫度傳感器敏感元件，其作用在于抵抗液體高溫與直接承受液體高壓沖擊；

-金屬上極板，位于陶瓷外殼上側(cè)內(nèi)壁，其作用在構(gòu)成壓力傳感器敏感元件可變電容結(jié)構(gòu)的上極板；

-高介電常數(shù)絕緣介質(zhì)，緊貼金屬上極板，與金屬下極板之間組成真空氣腔，其作用在于提供大的介電常數(shù)，增大壓力傳感器敏感元件可變電容的變化范圍；

-真空氣腔，位于高介電常數(shù)絕緣介質(zhì)與金屬下極板之間，其作用在于為金屬下極板發(fā)生形變提供足夠的空間；

-金屬下極板，位于陶瓷外殼下側(cè)內(nèi)壁，與金屬上極板、高介電常數(shù)絕緣介質(zhì)和真空氣腔共同組成壓力傳感器敏感元件的可變電容結(jié)構(gòu)；

-溫度傳感器敏感元件，由陶瓷外殼包裹，其作用在于測(cè)量液體的溫度；

-溫度傳感器引線，一端連接溫度傳感器敏感元件，一端連接至測(cè)量?jī)x表，其作用在于將溫度傳感器敏感元件測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)傳輸至測(cè)量?jī)x表；

-金屬上極板引線，一端通過(guò)陶瓷外殼側(cè)壁的小孔連接陶瓷外殼內(nèi)部的金屬上極板，一端連接至測(cè)量?jī)x表內(nèi)部的測(cè)量電路；

-金屬下極板引線，一端通過(guò)陶瓷外殼側(cè)壁的小孔連接陶瓷外殼內(nèi)部的金屬下極板，一端連接至測(cè)量?jī)x表內(nèi)部的測(cè)量電路；

-測(cè)量?jī)x表，其內(nèi)部有處理壓力、溫度信號(hào)的調(diào)理電路，并且能夠?qū)y(cè)量得到的壓力、溫度數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明能夠同時(shí)測(cè)量高溫高壓液體壓力、溫度，壓力傳感器敏感元件和溫度傳感器敏感元件由陶瓷外殼包裹，陶瓷外殼可以承受高溫，可以對(duì)傳感器敏感元件進(jìn)行保護(hù)。并且，陶瓷外殼接觸液體的那部分加厚，增加了傳感器抗高壓能力。另外，測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)能夠?qū)毫?shù)據(jù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，提高了測(cè)量精度，擴(kuò)展了傳感器的測(cè)量功能。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的傳感器外觀模型圖；

圖2是本發(fā)明未受到液體沖擊時(shí)傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明受到液體沖擊時(shí)傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1、陶瓷外殼，2、金屬上極板，3、高介電常數(shù)絕緣介質(zhì)，4、真空氣腔，5、金屬下極板，6、溫度傳感器敏感元件，7、溫度傳感器引線，8、金屬上極板引線，9、金屬下極板引線，10、測(cè)量?jī)x表，11、金屬上下極板之間的距離。

具體實(shí)施方式

如圖2、圖3、所示，將由陶瓷外殼包裹的壓力傳感器敏感元件、溫度傳感器敏感元件接觸被測(cè)液體，測(cè)量時(shí)被測(cè)液體沖擊陶瓷外殼下部，使陶瓷外殼下部彎曲，帶動(dòng)金屬下極板彎曲，金屬上極板固定，兩極板之間的距離相對(duì)變小，壓力傳感器敏感元件電容值發(fā)生變化，導(dǎo)致連接在測(cè)量?jī)x表內(nèi)部的諧振電路諧振頻率發(fā)生變化，測(cè)量?jī)x表內(nèi)部諧振回路電感耦合一個(gè)掃頻電路，掃頻電路根據(jù)頻率的變化測(cè)得壓力數(shù)據(jù)。溫度傳感器敏感元件接觸被測(cè)液體也會(huì)得到溫度信號(hào)，經(jīng)過(guò)引線也傳輸?shù)綔y(cè)量?jī)x表內(nèi)部由調(diào)理電路處理，最后測(cè)量?jī)x表將測(cè)得壓力、溫度數(shù)據(jù)同時(shí)顯示出來(lái)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于陶瓷封裝的高溫高壓液體壓力、溫度測(cè)量傳感器，主要由可變電容組成的壓力傳感器敏感元件、溫度傳感器敏感元件、陶瓷外殼、傳感器信號(hào)傳輸引線和測(cè)量?jī)x表內(nèi)部相關(guān)的調(diào)理電路組成。若想測(cè)量液體的壓力和溫度，只需將由陶瓷外殼包裹的壓力、溫度傳感器敏感元件接觸被測(cè)液體，通過(guò)傳感器引線將傳感器敏感元件測(cè)量到的信號(hào)傳輸?shù)綔y(cè)量?jī)x表內(nèi)部的測(cè)量電路即可測(cè)得。此傳感器不僅可以測(cè)量液體壓力，對(duì)于液體溫度也可以同時(shí)測(cè)量，利于分析液體溫度對(duì)液體壓力的影響，進(jìn)行溫度補(bǔ)償，對(duì)于目前測(cè)量液體相關(guān)參數(shù)的單一性有很大優(yōu)越，測(cè)量精度也較高。

技術(shù)研發(fā)人員：陳文會(huì);朱雪凱;李靖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西北工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.24
技術(shù)公布日：2017.08.04