電容式壓力傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓力傳感器，尤其涉及一種電容式壓力傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)的差動(dòng)電容結(jié)構(gòu)傳感器多用于測(cè)量差壓信號(hào)。用差壓變送器來替代壓力變送器，其缺點(diǎn)是成本高，安裝不方便，而本發(fā)明通過改變差動(dòng)電容傳感器(膜盒)安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使變送器壓力測(cè)量部件可以采用螺紋連接的方式直接安裝在過程控制系統(tǒng)的壓力測(cè)試點(diǎn)上。這樣可以發(fā)揮差動(dòng)電容傳感器抗過載能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)便于安裝，降低產(chǎn)品的制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明公開了一種電容式壓力傳感器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中差動(dòng)電容結(jié)構(gòu)傳感器成本高，安裝不便的問題。
[0004]本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種電容式壓力傳感器，其中，包括一殼體，所述殼體內(nèi)具有一空腔，一差動(dòng)電容膜盒安裝在所述殼體內(nèi)；所述差動(dòng)電容膜盒內(nèi)安裝有一測(cè)溫芯片；所述差動(dòng)電容膜盒的上邊面與下表面均設(shè)有一圓環(huán)以及帶有波紋的隔離膜片；固定在所述差動(dòng)電容膜盒上表面的所述圓環(huán)上固定有一圓形法蘭，一毛細(xì)管的一端與所述圓形法蘭的中心通孔焊接，所述毛細(xì)管的另一端與所述殼體連接；所述殼體內(nèi)所述差動(dòng)電容膜盒的下部焊接有一過程連接頭。
[0005]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述差動(dòng)電容膜盒包括:一上下對(duì)稱設(shè)置的第一圓形金屬底座、第二圓形金屬底座，所述第一圓形金屬底座與所述第二圓形金屬底座之間設(shè)有一柱狀空腔；一感壓膜片水平設(shè)置在所述柱狀空腔內(nèi)，所述感壓膜片的外沿設(shè)置在所述第一圓形金屬底座與所述第二圓形金屬底座的接觸面之間，所述感壓膜片的外沿設(shè)有第一焊接環(huán)；還包括兩玻璃體，所述兩玻璃體填充在所述感壓膜片的兩側(cè)，兩所述玻璃體面向所述感壓膜片的一側(cè)均鍍?cè)O(shè)有球形電極，兩所述球形電極均通過管狀導(dǎo)線引出；一陶瓷芯穿過所述第一圓形金屬底座、兩所述玻璃體、所述第二圓形金屬底座；一測(cè)溫芯片埋設(shè)于所述第二圓形金屬底座中。
[0006]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述陶瓷芯與所述玻璃體熔合固定。
[0007]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述測(cè)溫芯片與一導(dǎo)熱硅膠層接觸。
[0008]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述測(cè)溫芯片采用DS18B20系列測(cè)溫芯片。
[0009]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述圓環(huán)與所述隔離膜片通過第二焊接環(huán)固定在所述差動(dòng)電容膜盒上。
[0010]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述過程連接頭焊接在所述殼體下端部。
[0011]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述殼體內(nèi)填充有環(huán)氧樹脂。
[0012]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述陶瓷芯有兩根，一所述陶瓷芯穿過所述第一圓形金屬底座及置于第一圓形金屬底座內(nèi)的所述玻璃體，另一所述陶瓷芯穿過所述第二圓形金屬底座及置于第二圓形金屬底座內(nèi)的所述玻璃體。
[0013]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述殼體具有圓周焊縫，所述毛細(xì)管通過所述圓周焊縫與所述殼體連接。
[0014]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的差動(dòng)電容結(jié)構(gòu)傳感器多用于測(cè)量差壓信號(hào)，用差壓變送器來替代壓力變送器，成本高，安裝不方便的問題，本發(fā)明通過改變差動(dòng)電容傳感器(膜盒)安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使變送器壓力測(cè)量部件可以采用螺紋連接的方式直接安裝在過程控制系統(tǒng)的壓力測(cè)試點(diǎn)上。這樣可以發(fā)揮差動(dòng)電容傳感器抗過載能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)便于安裝，降低產(chǎn)品的制造成本。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明電容式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
圖1是本發(fā)明電容式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)剖視圖，請(qǐng)參見圖1，一種電容式壓力傳感器，其中，包括一殼體29，殼體29內(nèi)具有一空腔，一差動(dòng)電容膜盒安裝在殼體29內(nèi)；差動(dòng)電容膜盒內(nèi)安裝有一測(cè)溫芯片19 ;差動(dòng)電容膜盒的上邊面與下表面均設(shè)有一圓環(huán)4以及帶有波紋的隔離膜片5 ;固定在差動(dòng)電容膜盒上表面的圓環(huán)4上固定有一圓形法蘭1，圓形法蘭與圓環(huán)4焊接形成第三焊縫3，一毛細(xì)管27的一端與圓形法蘭I的中心通孔焊接，毛細(xì)管27的另一端與殼體29連接；殼體29內(nèi)差動(dòng)電容膜盒的下部焊接有一過程連接頭13，過程連接頭13通過第四焊接環(huán)16焊接在殼體29上。
[0017]本發(fā)明的毛細(xì)管27與圓形法蘭I中心孔焊接形成第二焊縫2。
[0018]本發(fā)明的差動(dòng)電容膜盒包括:一上下對(duì)稱設(shè)置的第一圓形金屬底座8、第二圓形金屬底座11，第一圓形金屬底座8與第二圓形金屬底座11之間設(shè)有一柱狀空腔；一感壓膜片9水平設(shè)置在柱狀空腔內(nèi)，本發(fā)明中采用的感壓膜片9可以為圓形的彈性金屬感壓膜片，感壓膜片9的外沿設(shè)置在第一圓形金屬底座8與第二圓形金屬底座11的接觸面之間，感壓膜片9的外沿設(shè)有第一焊接環(huán)10 ;還包括兩玻璃體7，兩玻璃體7填充在感壓膜片9的兩側(cè)，兩玻璃體7面向感壓膜片9的一側(cè)均鍍?cè)O(shè)有球形電極，兩球形電極均通過管狀導(dǎo)線引出，管狀導(dǎo)線包括:第一管狀導(dǎo)線24、第二管狀導(dǎo)線25 ;兩球形電極包括:上球形電極21、下球形電極22，一陶瓷芯17穿過第一圓形金屬底座8、兩玻璃體7、第二圓形金屬底座11 ;一測(cè)溫芯片19埋設(shè)于第二圓形金屬底座11中，陶瓷芯17采用帶孔陶瓷芯。
[0019]本發(fā)明的陶瓷芯17與玻璃體7熔合固定。
[0020]本發(fā)明的測(cè)溫芯片19與一導(dǎo)熱硅膠18層接觸。
[0021]本發(fā)明的測(cè)溫芯片19采用DS18B20系列測(cè)溫芯片19，能將溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出，精度可達(dá)±0.5°C。
[0022]本發(fā)明的圓環(huán)4與隔離膜片5通過第二焊接環(huán)固定在差動(dòng)電容膜盒上，第二焊接環(huán)有兩個(gè)，包括第二上焊接環(huán)6、第二下焊接環(huán)14。
[0023]本發(fā)明的過程連接頭13焊接在殼體29下端部，過程連接頭13通過第三焊接環(huán)15焊接在殼體29上。
[0024]本發(fā)明的殼體29內(nèi)填充有環(huán)氧樹脂26。
[0025]本發(fā)明的第一圓形金屬底座8的上表面與第二圓形金屬底座11的下表面均覆蓋有上硅油層23，下硅油層12。
[0026]本發(fā)明的陶瓷芯17有兩根，一陶瓷芯17穿過第一圓形金屬底座8及置于第一圓形金屬底座8內(nèi)的玻璃體7，另一陶瓷芯17穿過第二圓形金屬底座11及置于第二圓形金屬底座11內(nèi)的玻璃體7。
[0027]本發(fā)明的殼體29具有圓周焊縫28，毛細(xì)管27通過圓周焊縫28與殼體29連接。
[0028]本發(fā)明獲取的壓力傳感數(shù)據(jù)與溫度信號(hào)通過第一導(dǎo)線20、第二導(dǎo)線31、第三導(dǎo)線32引出。
[0029]本發(fā)明的有益效果:將電容式差壓傳感器與高精度溫度測(cè)量芯片同時(shí)裝在一個(gè)圓柱形的金屬外殼中，構(gòu)成了一個(gè)采用螺紋安裝形式適用于用于壓力參數(shù)測(cè)量的變送器，其外形尺寸比通用的差壓/壓力變送器小，可以滿足多種的場(chǎng)合需要。在傳感器內(nèi)部裝有溫度傳感器，可以取得介質(zhì)的溫度參考值，從而對(duì)壓力傳感器進(jìn)行精確的溫度補(bǔ)償。采用全焊接密封的結(jié)構(gòu)，傳感器的負(fù)壓端，通過毛細(xì)管引出來與金屬外殼相連，這樣就有了一個(gè)與大氣壓比較的參考值。
[0030]本發(fā)明采用電容量變化的原理來檢測(cè)壓力信號(hào)，用專用的數(shù)學(xué)化輸出的高精度集成測(cè)溫芯片來檢測(cè)傳感器本身及與之接觸的介質(zhì)溫度。其具有外形小巧精致、重量輕、易于用常規(guī)方法制造的特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上可以制造出各種不同功能的變送器?？梢詮V泛的應(yīng)用于化工、石油、冶金、電站等部門，用于測(cè)量液體、氣體和蒸汽的壓力、液位等熱工基本參數(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電容式壓力傳感器，其特征在于，包括一殼體，所述殼體內(nèi)具有一空腔，一差動(dòng)電容膜盒安裝在所述殼體內(nèi)；所述差動(dòng)電容膜盒內(nèi)安裝有一測(cè)溫芯片；所述差動(dòng)電容膜盒的上邊面與下表面均設(shè)有一圓環(huán)以及帶有波紋的隔離膜片；固定在所述差動(dòng)電容膜盒上表面的所述圓環(huán)上固定有一圓形法蘭，一毛細(xì)管的一端與所述圓形法蘭的中心通孔焊接，所述毛細(xì)管的另一端與所述殼體連接；所述殼體內(nèi)所述差動(dòng)電容膜盒的下部焊接有一過程連接頭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述差動(dòng)電容膜盒包括:一上下對(duì)稱設(shè)置的第一圓形金屬底座、第二圓形金屬底座，所述第一圓形金屬底座與所述第二圓形金屬底座之間設(shè)有一柱狀空腔；一感壓膜片水平設(shè)置在所述柱狀空腔內(nèi)，所述感壓膜片的外沿設(shè)置在所述第一圓形金屬底座與所述第二圓形金屬底座的接觸面之間，所述感壓膜片的外沿設(shè)有第一焊接環(huán)；還包括兩玻璃體，所述兩玻璃體填充在所述感壓膜片的兩側(cè)，兩所述玻璃體面向所述感壓膜片的一側(cè)均鍍?cè)O(shè)有球形電極，兩所述球形電極均通過管狀導(dǎo)線引出；一陶瓷芯穿過所述第一圓形金屬底座、兩所述玻璃體、所述第二圓形金屬底座；一測(cè)溫芯片埋設(shè)于所述第二圓形金屬底座中。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述陶瓷芯與所述玻璃體恪合固定。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述測(cè)溫芯片與一導(dǎo)熱硅膠層接觸。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述測(cè)溫芯片采用DS18B20系列測(cè)溫芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述圓環(huán)與所述隔離膜片通過第二焊接環(huán)固定在所述差動(dòng)電容膜盒上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述過程連接頭焊接在所述殼體下端部。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述殼體內(nèi)填充有環(huán)氧樹脂。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述陶瓷芯有兩根，一所述陶瓷芯穿過所述第一圓形金屬底座及置于第一圓形金屬底座內(nèi)的所述玻璃體，另一所述陶瓷芯穿過所述第二圓形金屬底座及置于第二圓形金屬底座內(nèi)的所述玻璃體。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述殼體具有圓周焊縫，所述毛細(xì)管通過所述圓周焊縫與所述殼體連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電容式壓力傳感器，其中，包括一殼體，所述殼體內(nèi)具有一空腔，一差動(dòng)電容膜盒安裝在所述殼體內(nèi)；所述差動(dòng)電容膜盒內(nèi)安裝有一測(cè)溫芯片；所述差動(dòng)電容膜盒的上邊面與下表面均設(shè)有一圓環(huán)以及帶有波紋的隔離膜片；固定在所述差動(dòng)電容膜盒上表面的所述圓環(huán)上固定有一圓形法蘭，一毛細(xì)管的一端與所述圓形法蘭的中心通孔焊接，所述毛細(xì)管的另一端與所述殼體連接；所述殼體內(nèi)所述差動(dòng)電容膜盒的下部焊接有一過程連接頭。本發(fā)明通過改變差動(dòng)電容傳感器安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使變送器壓力測(cè)量部件可以采用螺紋連接的方式直接安裝在過程控制系統(tǒng)的壓力測(cè)試點(diǎn)上，可以發(fā)揮差動(dòng)電容傳感器抗過載能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)便于安裝，降低產(chǎn)品的制造成本。
【IPC分類】G01L1/14, G01L9/12
【公開號(hào)】CN105021325
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510387333
【發(fā)明人】金黎華, 高劍琳, 姚良珩, 田泉林
【申請(qǐng)人】上海自動(dòng)化儀表有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月2日