專利名稱：一種壓力傳感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及傳感器技術領域，尤其涉及一種具有壓力保護功能的壓力傳感器。
背景技術：
壓力傳感器是一種可以用于檢測液體或氣體壓力的傳感器，其具體有測量精度高、穩定性高、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊等優點，廣泛應用于各種工業控制中。請參看圖1，圖1為現有技術中一種典型的壓力傳感器的結構示意圖。如圖1所示，該壓力傳感器包括傳感器座1、密封圈2、壓力芯體3、隔離圈4、卡簧 5、殼體組件6、線束7等，壓力芯體3由陶瓷材料制成，其設有壓力元件，壓力芯體3與傳感器座1形成壓力腔體，傳感器座1上設有與所述壓力腔體連通的壓力進口，被測系統壓力可以通過壓力進口進入壓力腔體內，壓力直接作用在壓力芯體3的前表面，使得壓力元件產生微小形變，使得刻蝕在壓力芯體3上的電橋產生響應的電信號，再由調理電路將其轉換為標準的電壓輸出信號并輸出顯示壓力大小。由陶瓷材料制成的壓力芯體3所能承受的最大壓力為破壞壓力，現有技術中的壓力芯體3的破壞壓力通常只能達到規格值的3倍，當被測系統產生異常，壓力可能會超過規格值的3倍甚至更高，會引起壓力芯體3破裂而被損壞，從而使得壓力傳感器報廢而不能繼續使用。因此，如何研發一種即使被測系統出現異常壓力、壓力芯體仍不會破裂的壓力傳感器，成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有壓力保護的壓力傳感器，即使被測系統出現異常壓力，該壓力傳感器的壓力芯體仍不會破裂。為了解決上述技術問題，本發明提供了一種壓力傳感器，包括壓力芯體、傳感器座，所述壓力芯體與所述傳感器座形成壓力腔體，所述傳感器座上設有與所述壓力腔體連通的壓力進口，被測系統壓力與所述壓力進口連通，還包括壓力保護裝置，該壓力保護裝置設于所述壓力進口處，所述被測系統壓力大于預設值時，壓力保護裝置將關閉所述壓力進優選的，所述壓力保護裝置包括彈性件、用于打開或關閉所述壓力進口的閥針，所述閥針與所述壓力進口套裝，所述閥針具有閥體的一端位于所述壓力腔體內，另一端與所述彈性件的一端連接，所述彈性件的另一端固定設置；所述彈性件所處空腔與所述壓力腔體隔離。優選的，所述壓力進口處形成階梯孔，所述閥針通過活塞與所述彈性件連接，所述閥針、所述活塞、所述彈性件依次裝入所述階梯孔內，所述活塞側面與所述階梯孔緊密貼
I=I O優選的，所述活塞側面與所述階梯孔之間還設有密封圈。
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優選的，所述階梯孔的底端還設有螺塞，所述螺塞通過密封圈與所述階梯孔密封。優選的，所述彈性件所處空腔與大氣連通。優選的，還包括與所述傳感器座連接的連接頭，所述連接頭通過壓力管路與所述壓力腔體連通。優選的，所述彈性件為彈簧。優選的，所述壓力芯體由陶瓷材料制成。本發明提供的壓力傳感器，在壓力腔體的壓力進口處設有壓力保護裝置，當被測系統壓力大于預設值時，所述壓力保護裝置將關閉壓力進口，使得被測系統壓力無法再進入壓力腔體內。當被測系統壓力小于預設值時，壓力進口處于打開狀態，被測系統壓力可以進入壓力腔體內對壓力芯體進行作用，當被測系統壓力大于或等于預設值時，壓力保護裝置將關閉壓力進口，被測系統壓力將無法再進入壓力腔體內，被測系統壓力將無法對壓力芯體進行作用，壓力芯體不會在高壓的作用下發生破裂，壓力芯體將不受高壓作用而被保護，使得壓力芯體得到有效保護，該壓力傳感器更耐用、可靠性更好、使用壽命更長。優選方案中，所述壓力保護裝置包括彈性件、用于打開或關閉所述壓力進口的閥針，所述閥針與所述壓力進口套裝，所述閥針具有閥體的一端位于所述壓力腔體內，另一端與所述彈性件的一端連接，所述彈性件的另一端固定設置；所述彈性件所處空腔通過密封部件與所述壓力腔體隔離。當系統被測壓力小于預設值時，彈性件處于伸長狀態，閥針的閥體位于壓力進口的上方，壓力進口處于打開狀態；當系統被測壓力大于預設值時，壓力腔體內的壓力對閥針的閥體的壓力使得彈性件被壓縮，直至閥體貼緊壓力進口，使得壓力進口處于關閉狀態，被測系統壓力將無法再進入壓力腔體內，壓力芯體不會在高壓的作用下發生破裂，壓力芯體將不受高壓作用而被保護，當壓力下降到預設值以下時，彈簧的壓緊力大于閥針的閥體所受的壓力，閥針將被頂開，被測系統壓力將進行進入壓力腔體內。這種結構的壓力傳感器，當被測系統壓力高壓預設值時，壓力腔體的壓力進口將被閥針的閥體關閉，被測系統壓力將無法對壓力芯體作用，使得壓力芯體得到有效保護。
圖1為現有技術中一種典型的壓力傳感器的結構示意圖；圖2為本發明所提供的壓力傳感器的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖3為圖2中壓力傳感器處于關閉狀態的結構示意圖；其中，圖1-圖3中傳感器座1、壓力進口 1-1、密封圈2、壓力芯體3、隔離圈4、卡簧5、殼體組件6、線束7、閥針8、壓力管路9、彈性件10、活塞11、第一密封圈12、螺塞13、第二密封圈14、連接頭15。
具體實施例方式為了使本領域的技術人員更好的理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。
請參看圖2，圖2為本發明所提供的壓力傳感器的一種具體實施方式
的結構示意圖。如圖2所示，本發明提供的壓力傳感器，包括傳感器座1、壓力芯體3，壓力芯體3 為陶瓷材料制成，壓力芯體3上設有壓力元件、芯體電路部件、電橋等；壓力芯體3與傳感器座1形成壓力腔體，傳感器座1上設有與該壓力腔體連通的壓力進口 1-1，被測系統壓力經過壓力進口 1-1進入壓力腔體內，壓力元件遇到壓力會產生變形，電橋會產生響應的電信號，再由調理電路將其轉換為標準的電壓輸出信號。本發明提供的壓力傳感器，在壓力腔體的壓力進口 1-1處設有壓力保護裝置，當壓力腔體內的壓力大于預設值時，所述壓力保護裝置將關閉壓力進口 1-1，使得被測系統壓力無法再進入壓力腔體內。當被測系統壓力小于預設值時，壓力進口 1-1處于打開狀態，被測系統壓力可以進入壓力腔體內對壓力芯體3進行作用，當被測系統壓力大于或等于預設值時，壓力保護裝置將關閉壓力進口 1-1，被測系統壓力將無法再進入壓力腔體內，被測系統壓力將無法對壓力芯體3進行作用，壓力芯體3不會在高壓的作用下發生破裂，壓力芯體3將不受高壓作用而被保護。該壓力傳感器更耐用、可靠性更好、使用壽命更長。在一種具體的方案中，所述壓力保護裝置包括閥針8和彈性件10，所述閥針8用于打開和關閉壓力進口 1-1，彈性件10在壓力的作用下可進行伸縮，進而控制閥針8進行動作；閥針8套裝在壓力進口 1-1內，閥針8的一端具有閥體，另一端為連接端，閥針8具有閥體的一端位于壓力腔體內，閥體可抵靠壓力進口 1-1的邊沿，閥體可使得壓力進口 1-1關閉，壓力進口 1-1關閉時，被測系統壓力將無法再進入壓力腔體內；閥體的連接端與彈性件 10的一端連接，彈性件10的另一端固定設置，彈性件10所處空腔與壓力腔體隔離，被測系統壓力與壓力進口 1-1連通。在一種具體的實施方式中，該壓力傳感器還包括密封圈2、隔離圈4、卡簧5、殼體組件6、線束7等部件，其中，密封圈2、隔離圈4、卡簧5、殼體組件6、線束7等部件均為現有技術，與本發明的發明點無關，在此不再做詳細介紹。當系統被測壓力小于預設值時，預設值可以為規格值的3倍，彈性件10處于伸長狀態，閥針8的閥體位于壓力進口 1-1的上方，壓力進口 1-1處于打開狀態；當系統被測壓力大于預設值時，壓力腔體內的壓力對閥針8的閥體的壓力使得彈性件10被壓縮，直至閥體貼緊壓力進口 1-1，使得壓力進口 1-1處于關閉狀態，如圖3所示，被測系統壓力將無法再進入壓力腔體內，壓力芯體3不會在高壓的作用下發生破裂，壓力芯體3將不受高壓作用而被保護，當壓力下降到小于預設值時，彈簧10的壓緊力大于閥針8的閥體所受的壓力，閥針 8將被頂開，被測系統壓力將進行進入壓力腔體內，可繼續檢測被測系統的壓力。這種結構的壓力傳感器具有壓力保護功能，當被測系統壓力高壓預設值時，壓力腔體的壓力進口 1-1將被關閉，被測系統壓力將無法對壓力芯體3作用，使得壓力芯體3得到有效保護，使得壓力傳感器更耐用、可靠性更好、使用壽命更長。在一種具體的方案中，閥針8的閥體可以為具有一定強度的金屬閥體，閥體與壓力進口 1-1可以形成金屬硬密封；閥針8的閥體還可以為橡膠類軟閥體，閥體可與壓力進口 1-1形成軟密封，無論采用那種密封形成，均應在本發明的保護范圍內。在一種具體的方式中，壓力進口 1-1處形成階梯孔，彈性件10所處腔體通過活塞11與壓力腔體隔離，閥針8通過活塞11與彈性件10連接，閥針8、活塞11、彈性件10依次裝入所述階梯孔內，活塞11的側面與所述階梯孔壁緊密貼合，可將彈性件10所處腔體與所述壓力腔體隔離。優選方案中，為了提高活塞11與階梯孔之間的密封性，更好地將彈性件10所處腔體與壓力腔體隔離，可在活塞11側面與階梯孔之間設有第一密封圈12。更具體的方案中，可在階梯孔的底部設置螺塞13，螺塞13旋入階梯孔內，彈性件 10可抵靠螺塞13的上端，螺塞13、階梯孔、活塞11之間的空腔形成彈性件10所處腔體。 在階梯孔的底部設置用于密封的螺塞13，可防止被測系統壓力從階梯孔的底部進入彈性件 10所處腔體。優選方案中，為了提高螺塞13與階梯孔之間的密封性，更好地將彈性件10所處腔體與被測系統壓力隔離，可在螺塞13側面與階梯孔之間設有第二密封圈14。為了防止彈性件10所處腔體內產生可對活塞11作用的壓力，造成壓力腔體的壓力大于預設值時，壓力腔體內的壓力無法使得閥針8的閥體關閉壓力進口 1-1，優選方案中，彈性件10所處腔體可與大氣連通，使得彈性件10所處腔體內的彈簧10僅受大氣壓的作用。優選方案中，傳感器座的底部還設有連接頭15，連接頭15通過壓力管路9與壓力進口 1-1連通，連接頭15用于與被測系統連接，由于傳感器座1的階梯孔的底部設有螺塞 13，經過連接頭15進入傳感器座內的壓力只能通過壓力管路9與壓力進口 1-1連通，而不會進入階梯孔內。具體的方案中，壓力管路9可與階梯孔并排設置，如圖2所示，壓力管路9通過折彎結構與壓力進口 1-1連通。優選方案中，所述彈性件10具體可以為彈簧，可以本發明中的彈性件10并不局限于彈簧，凡具有一定彈性變形量的彈性部件均可作為本發明中的彈性件10。上述實施例中，壓力保護裝置采用彈性件、閥針的結構，本發明所提供的壓力傳感器并不局限于此一種結構，壓力保護裝置還可以為具有檢測單元和閥門的結構，檢測單元設于壓力管路上，閥門設于壓力進口處，當檢測單元檢測到被測系統壓力大于預設值時，控制閥門關閉，使得被測系統壓力無法再進入壓力腔體內，這種情況也應在本發明的保護范圍內。上述實施例中，壓力芯體由陶瓷材料制成，上述壓力傳感器為陶瓷壓力傳感器，本發明提供的壓力傳感器并不局限于陶瓷壓力傳感器，凡具有上述壓力保護裝置的壓力傳感器均應在本發明的保護范圍內。以上所述僅是發明的優選實施方式的描述，應當指出，由于文字表達的有限性，而在客觀上存在無限的具體結構，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種壓力傳感器，包括壓力芯體、傳感器座，所述壓力芯體與所述傳感器座形成壓力腔體，所述傳感器座上設有與所述壓力腔體連通的壓力進口，被測系統壓力與所述壓力進口連通，其特征在于，還包括壓力保護裝置，該壓力保護裝置設于所述壓力進口處，所述被測系統壓力大于預設值時，壓力保護裝置將關閉所述壓力進口。
2.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，所述壓力保護裝置包括彈性件、用于打開或關閉所述壓力進口的閥針，所述閥針與所述壓力進口套裝，所述閥針具有閥體的一端位于所述壓力腔體內，另一端與所述彈性件的一端連接，所述彈性件的另一端固定設置；所述彈性件所處空腔與所述壓力腔體隔離。
3.根據權利要求2所述壓力傳感器，其特征在于，所述壓力進口處形成階梯孔，所述閥針通過活塞與所述彈性件連接，所述閥針、所述活塞、所述彈性件依次裝入所述階梯孔內， 所述活塞側面與所述階梯孔緊密貼合。
4.根據權利要求3所述的壓力傳感器，其特征在于，所述活塞側面與所述階梯孔之間還設有密封圈。
5.根據權利要求3所述的壓力傳感器，其特征在于，所述階梯孔的底端還設有螺塞，所述螺塞通過密封圈與所述階梯孔密封。
6.根據權利要求5所述的壓力傳感器，其特征在于，所述彈性件所處空腔與大氣連通。
7.根據權利要求6所述的壓力傳感器，其特征在于，還包括與所述傳感器座連接的連接頭，所述連接頭通過壓力管路與所述壓力腔體連通。
8.根據權利要求2所述的壓力傳感器，其特征在于，所述彈性件為彈簧。
9.根據權利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，所述壓力芯體由陶瓷材料制成。
全文摘要
本發明涉及傳感器技術領域，尤其公開了一種壓力傳感器，包括壓力芯體、傳感器座，所述壓力芯體與所述傳感器座形成壓力腔體，所述傳感器座上設有與所述壓力腔體連通的壓力進口，被測系統壓力與所述壓力進口連通，還包括壓力保護裝置，該壓力保護裝置設于所述壓力進口處，所述被測系統壓力大于預設值時，壓力保護裝置將關閉所述壓力進口。本發明提供的壓力傳感器，在壓力腔體的壓力進口處設有壓力保護裝置，當被測系統壓力大于預設值時，所述壓力保護裝置將關閉壓力進口，使得被測系統壓力無法再進入壓力腔體內。使得壓力芯體得到有效保護，該壓力傳感器更耐用、可靠性更好、使用壽命更長。
文檔編號G01L19/06GK102445302SQ20101050609
公開日2012年5月9日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者劉長青, 宋紅敏, 陳伯汀, 陳春宇 申請人:浙江三花股份有限公司