專利名稱：一種壓力傳感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種壓力傳感器，尤其涉及一種采用充壓式全密封結構的壓力傳感器。它能使現有膜片型壓力傳感器的長期穩定性、信號輸出靈敏度等性能成比例提高。同時，該壓力傳感器還具有抗溫度干擾等特性。
目前，國內外研制的壓力傳感器的種類很多，其形式大多采用平膜片結構，其中應變式壓力傳感器輸出靈敏度典型值為1～2mV/V。其典型結構如
圖1所示主要由接管嘴1、敏感元件2、轉換元件3及外殼4組成。所測壓力通過接管嘴孔，直接作用在敏感元件2上，使敏感元件2產生變形，粘貼在敏感元件2上的轉換元件(如電阻應變計)隨敏感元件2的機械變形量的大小而產生相應變化。經轉換元件的轉換，將壓力轉變成電信號輸出，完成壓力的傳感過程。
采用充注介質結構的壓力傳感器也有單位研制，例如第89210263.2號專利披露的一種防腐壓力傳感器，它采用充油的方式，通過油進行壓力傳導，從而使該傳感器具有了防腐性能，但壓力顯示則是通過指針表顯示，其測量精度受到結構的限制，而且沒有電信號輸出，不利于自動化控制。再例如蘇聯專利第SU-495-572、SU-574-651、SU-882-296、SU-489-013，也類似地采用了介質傳導的結構，傳感器的測量精度、輸出靈敏度均受限制。
本發明目的在于提供一種全密封充壓式壓力傳感器，通過結構的改變使現有傳感器穩定性及測量輸出信號成比例提高，從而全面提高其性能。
本發明的目的是這樣實現的采用充壓式全密封結構，通過止回閥在傳感器腔內注入某一壓力的氣體或液體介質(如氮氣、硅油等)，由于受壓敏感元件會產生一個反向預變形，測壓時敏感元件便會從反向形變變化至正向形變，傳感器量程及靈敏度亦隨之成比例地提高，這樣傳感器的穩定性指標也隨之提高。
圖1是壓力傳感器的典型結構。
圖2是本發明的結構簡圖。
下面結合附圖進一步闡述本發明。
該壓力傳感器由接管嘴1、敏感元件2、轉換元件8、 測溫元件3、密封塞4、止回閥及外殼9等部分組成。止回閥由閥桿5、彈簧7及密封圈6組成，并安裝在外殼9殼體上。傳感器引出線通過密封塞從殼體9引出。因而外殼9與接管嘴1焊接成一體后便組成密封空腔。在敏感元件2上粘貼有轉換元件8，測溫元件3安裝在內腔補償板上。通過止回閥使空腔充滿某一壓力(一般不超過敏感元件額定壓力)的氣體或液體介質，并使之密封在空腔內。敏感元件2因受上述介質的保護及預壓力作用，其零位則更為穩定。測壓時，通過接管嘴1壓力便會作用于敏感元件2上，使敏感元件2發生正向形變，并使粘貼在其上的應變計8發生信號變化，完成壓力的傳感過程。由于敏感元件2預先有一個反向預變形，故所測最大壓力可提高到敏感元件額定壓力與空腔內介質壓力之和。此時傳感器靈敏度及量程按比例提高，最高為原設計量程的兩倍值。
實施例中，選用應變式壓力傳感器，采用量程為10MPa，靈敏度為1.92mv/v的平膜片型敏感元件(平膜片外徑為Φ11mm，內徑為Φ6.6mm，厚0.46mm)，轉換元件為電阻應變計(BA800-6.6KA)。采用充壓式結構，通過止回閥在腔內充滿10MPa氮氣后，其量程可擴大為20MPa，經測定其靈敏度成比例地提高到3.81mv/v，零位也因膜片受壓及介質的保護而比自然狀態穩定。如果將其量程視為15MPa，其靈敏度提高至2.87mv/v，其線性誤差亦從0.08％降低到0.065％。選用不同量程的膜片，內充不同試驗壓力的氮氣后，經反復試驗，其量程及靈敏度均相應地按比例提高。此外，選用擴散硅或濺射式壓力傳感器試驗同樣能改善傳感器的上述性能。因此證明本發明確有優越的實用性能。
另外，由于環境溫度的變化，密封腔體內介質壓力會隨之而變化，而安裝于腔內的測溫元件隨時測量出溫度變化的大小，根據傳感器的溫度特性曲線及密封腔內反向介質壓力溫度特性曲線，經數據處理后對壓力進行修正補償，從而保證傳感器在溫度變化范圍內的測量精度。
權利要求
1.一種壓力傳感器包括接管嘴部分、敏感元件部分、轉換元件部分、測溫元件部分、密封塞部分、止回閥及外殼部分。其特征在于采用了充壓式全密封結構，在空腔內充滿了某一壓力的氣體或液體介質(如氮氣、硅油等)。
2.如權利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于殼體上安裝了止回閥及耐壓密封塞。
3.如權利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于內腔裝有測溫元件。
全文摘要
一種壓力傳感器,在現有膜片型壓力傳感器的基礎上,采用充壓式全密封結構,在空腔內充滿某一壓力的氣體或液體介質,使敏感元件產生一個反向預應變。因而提高了傳感器的長期穩定性,同時使其量程及靈敏度隨所充介質壓力大小而成比例地提高。
文檔編號G01L7/02GK1182210SQ96120630
公開日1998年5月20日 申請日期1996年11月12日 優先權日1996年11月12日
發明者駱仁星 申請人:泰和電氣(襄樊)有限公司