专利名称：：感温膜合及其制造工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种传感器的温控元件及其制造工艺。
背景技术：
：感温膜合是温控开关或压力开关等传感器的核心部件。感温膜合包括圆形的上弹片和下弹片，上弹片和下弹片合成一封闭空间，上弹片的外侧中心连接一调节螺钉，用于调节其连接位置，在该封闭空间内填充有感温剂。感温剂的饱和蒸汽压力随温度变化而变化，在一定温度范围内，饱和蒸汽压与温度变化率近似线性化，据此可以获得弹片的弹性位移和温度变化的曲线。传统的感温膜合是在低温下进行液体填充或在常温下侧面进行高压填充，因此抽真空困难，而且密封焊接多采用沿周点焊，由于感温剂多为可燃性气体，极易发生爆炸，对工作环境要求高。
发明内容本发明的目的在于提供一种感温膜合及其制造工艺，该感温膜合结构得到改进，便于填充感温剂且其安全性能增强。为了实现所述目的，本发明的感温膜合，包括上弹片、下弹片以及调节螺钉，调节螺钉与上弹片连接，在上弹片和下弹片之间填充有感温剂，其特征在于还包括充气口，上弹片的圆周边缘和下弹片的圆周边缘密封焊接，充气口设置在下弹片的中心，充气口包括气嘴、密封圈和密封套，气嘴与下弹片的中心连接且气嘴的中心孔与下弹片的中心孔相通,密封圈垫在气嘴的内圆周和下弹片之间以形成气嘴和下弹片之间的第一级密封，在气嘴的外圆周和下弹片之间还设置有密封材料以形成气嘴和下弹片之间的第二级密封，密封套设置在气嘴的中心孔内以形成气嘴的轴向的密封，感温剂通过气嘴的中心孔充入上弹片和下弹片形成的密闭空间内，气嘴在填充感温剂之后被收口而紧箍气嘴的中心孔内的密封套，使密封套封堵气嘴的中心孔。所述的感温膜合，其进一步的特点是，上弹片的圆周边缘和下弹片的圆周边缘是通过激光焊接的工艺密封焊接。所述的感温膜合，其进一步的特点是，在气嘴的外圆周和下弹片之间通过点胶工艺来形成所述第二级密封。所述的感温膜合，其进一步的特点是，调节螺钉通过点焊工艺设置在上弹片的中心。所述的感温膜合，其进一步的特点是，气嘴是通过点焊工艺与下弹片的中心连接。本发明的制造前述的感温膜合的制造工艺，其特点是包括步骤a,焊接调节螺钉和上弹片；步骤b，在气嘴的内圆周和下弹片之间压设密封圈，然后焊接气嘴和下弹片，之后，沿气嘴的外圆周设置密封材料；步骤c，密封焊接上弹片的圆周边缘和下弹片的圆周边缘；步骤d，烘烤经步骤a至步骤c处理后的组件，以消除上弹片和下弹片存在的残余应力；步骤f,在气嘴中置入密封套；步骤g，将感温剂填充入上弹片和下弹片形成的密闭空间；以及步骤h，对气嘴进行縮口直到气嘴紧箍密封套，以使密封套封住气嘴的中心孔。所述的制造工艺，其进一步的特点是在步骤a中，点焊调节螺钉和上弹片。所述的制造工艺，其进一步的特点是，点焊焊接气嘴和下弹片，通过沿气嘴的外圆周点胶来在沿气嘴的外圆周设置密封材料。所述的制造工艺，其进一步的特点是，在填充感温剂之前，还对上弹片和下弹片形成的密闭空间进行抽真空处理，在填充感温剂之后，再液化感温剂。所述的制造工艺，其进一步的特点是，在步骤c中，通过激光焊接工艺来密封焊接上弹片的圆周边缘和下弹片的圆周边缘，在该激光焊接工艺中，焊接熔池深度、间距及熔池间重合度沿周向一致。本发明具有这样的有益效果感温剂从下弹片中心处填入，且在气嘴和下弹片间形成了两级密封，确保了在填充感温剂的过程中不会渗漏感温剂，相较于从侧边填充感温剂的方式，显然从放便性以及安全性方面得到了提高。本发明的制造工艺确保了下弹片和上弹片形成密闭的空间，且由于采用了消除残余应力的工艺，使得最终的感温膜合在使用过程中有较高的重复精度以及线性度。以下结合和具体实施方式对本发明的前述目的、技术方案以及有益效果进行详细的说明。图1是本发明的感温膜合的一实施例的结构的示意图。图2是本发明的制造工艺的一实施例的工艺流程图。图3是本发明的感温膜合的一测试结果的位移-温度曲线图。具体实施方式下面将结合较佳的实施例对本发明进行详细的描述，应当注意的是，在后述的描述中，尽管所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是有些术语则是申请人按其判断来选择的，其详细含义应根据本发明欲揭示的精神来理解。如图1所示，本发明的感温膜合的一实施例包括上弹片11、下弹片12以及调节螺钉30，调节螺钉30与上弹片11连接，在上弹片11和下弹片12之间填充有感温剂20。上弹片11、下弹片12以及调节螺钉30的形状可以采用现有的感温膜合中弹片和调节螺钉，例如上弹片11和下弹片12是中间部分供起来的圆盘形状，调节螺钉30设置在上弹片11的中心。图l所示的实施例与现有技术不同的是还包括充气口4，上弹片ll的圆周边缘和下弹片12的圆周边缘全部密封焊接，不提供侧面充气的结构。充气口4设置在下弹片12的中心，充气口4包括气嘴40、密封圈41和密封套43，气嘴10与下弹片12的中心连接且气嘴的中心孔400与下弹片的中心孔120相通，这样一来，就可以从气嘴IO往上弹片11和下弹片12形成的密闭空间里填充感温剂了。为了防止在填充感温剂的过程中泄漏等情况发生，在气嘴IO和下弹片12的连接处设置了两级密封，第一级密封是由在气嘴IO的内圆周和下弹片12之间压设的密封6圈41形成，第二级密封是由设置在气嘴10的外圆周和下弹片12之间的密封材料42形成，该密封材料例如是通过点胶工艺设置的密封胶。此外，还得考虑当感温剂20充填完毕之后，如何封闭气嘴的问题。在图l所示的实施例中，密封套43设置在气嘴40的中心孔400内以形成气嘴40的轴向的密封，但更为重要的，在感温剂20通过气嘴40的中心孔400充入上弹片11和下弹片12形成的密闭空间之后，气嘴40被收口或縮口而紧箍气嘴40的中心孔400内的密封套43，这样，密封套43就封堵住气嘴40的中心孔400，不让感温剂20跑出来。由于图l所示的实施例将填充感温剂的入口设置在下弹片的中心，而不是在其侧边填充感温剂，显然相对于传动的感温膜合来说，要容易得多，也要安全得多，此外，在填充之后，理解可以通过对气嘴进行縮口，通过这样的简单方法就可以不让感温剂跑出来，进而增强了安全性。接下来，描述本发明的制造工艺的一实施例，为了简化说明，该实施例就是图1所示的感温膜合的制造工艺。如图2所示，在步骤S1中，实施点焊工艺，又可分别按照两个步骤来进行，一是以点焊的方式来焊接调节螺钉30和上弹片11，另一个步骤是以点焊的方式来焊接气嘴40和下弹片12。当然，该点焊工艺可以用别的焊接工艺来替换。在焊接气嘴40和下弹片12之前，先在气嘴40的内圆周和下弹片12之间压设密封圈41，然后再焊接气嘴40和下弹片12，之后，沿气嘴40的外圆周设置密封材料42，这样就可以在气嘴40和下弹片12之间形成两级密封，充分地确保在后面的填充感温剂的过程中不会产生泄漏等情况。在步骤S2中，密封焊接上弹片11的圆周边缘和下弹片12的圆周边缘。该密封焊接可以采用激光焊接来实现，在焊接过程中，为了保证完全密封，最好保证焊接熔接池深度、间距以及熔池间重合度在周向一致。在步骤S3中，将焊接好的调节螺钉、上下弹片以及气嘴置入烘箱中进行烘烤，以消除焊接引起的残余应力，这一步骤为传统的感温膜合制造工艺忽略，若不实施该步骤，感温膜合在使用过程中，会造成局部屈服，从而影响产品的重复精度及线性度。在该步骤中，烘烤的时间以及保温时间取决于弹片材料的种类。接下来，就可以开始填充感温剂的步骤S4了，填充感温剂的步骤S4又可以7区分成几个步骤先在气嘴40中置入密封套43;将感温剂20填充入上弹片11和下弹片12形成的密闭空间。为了确保膜合的动作距离与温度或压力变化应保持的足够的线性度，在填充感温剂之前，最好对密闭空间进行抽真空处理，以确保空间内仅保留感温剂的饱和蒸汽。步骤S4还包括对填充后的感温剂进行液化处理。最后，在步骤S5中，也就是紧接着填充步骤，对气嘴40进行縮口直到气嘴40紧箍密封套43，以使密封套43封住气嘴的中心孔400。其中，按照上述工艺制造的主要工艺参数如下弹片的结构尺寸外径36mm;弹片材料铜；感温剂填充量10ml-20ml(饱和蒸汽)；真空度-0.97Bar。对所得感温膜合的测试结果可以同时参照下表和图3:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>可以看出，感温膜合的温度位移曲线在全程范围内具有非常好的线性度。虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本
技术领域：
中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，应理解其中可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本发明，所以并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变形都将落在本发明权利要求书的范围内。权利要求1.一种感温膜合，包括上弹片、下弹片以及调节螺钉，调节螺钉与上弹片连接，在上弹片和下弹片之间填充有感温剂，其特征在于还包括充气口，上弹片的圆周边缘和下弹片的圆周边缘密封焊接，充气口设置在下弹片的中心，充气口包括气嘴、密封圈和密封套，气嘴与下弹片的中心连接且气嘴的中心孔与下弹片的中心孔相通，密封圈垫在气嘴的内圆周和下弹片之间以形成气嘴和下弹片之间的第一级密封，在气嘴的外圆周和下弹片之间还设置有密封材料以形成气嘴和下弹片之间的第二级密封，密封套设置在气嘴的中心孔内以形成气嘴的轴向的密封，感温剂通过气嘴的中心孔充入上弹片和下弹片形成的密闭空间内，气嘴在填充感温剂之后被收口而紧箍气嘴的中心孔内的密封套，使密封套封堵气嘴的中心孔。2.如权利要求1所述的感温膜合，其特征在于，上弹片的圆周边缘和下弹片的圆周边缘是通过激光焊接的工艺密封焊接。3.如权利要求1所述的感温膜合，其特征在于，在气嘴的外圆周和下弹片之间通过点胶工艺来形成所述第二级密封。4.如权利要求1所述的感温膜合，其特征在于，调节螺钉通过点焊工艺设置在上弹片的中心。5.如权利要求1所述的感温膜合，其特征在于，气嘴是通过点焊工艺与下弹片的中心连接。6.—种制造如权利要求l所述的感温膜合的制造工艺，其特征在于包括步骤a，焊接调节螺钉和上弹片；步骤b，在气嘴的内圆周和下弹片之间压设密封圈，然后焊接气嘴和下弹片，之后，沿气嘴的外圆周设置密封材料；步骤c，密封焊接上弹片的圆周边缘和下弹片的圆周边缘；步骤d，烘烤经步骤a至步骤c处理后的组件，以消除上弹片和下弹片存在的残余应力；步骤f，在气嘴中置入密封套；步骤g，将感温剂填充入上弹片和下弹片形成的密闭空间；以及步骤h，对气嘴进行縮口直到气嘴紧箍密封套，以使密封套封住气嘴的中心孔。7.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，在步骤a中，点焊调节螺钉和上弹片。8.如权利要求l所述的制造工艺，其特征在于，在步骤b中，点焊焊接气嘴和下弹片，通过沿气嘴的外圆周点胶来在沿气嘴的外圆周设置密封材料。9.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，在步骤g中，在填充感温剂之前，还对上弹片和下弹片形成的密闭空间进行抽真空处理，在填充感温剂之后，再液化感温剂。10.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，在步骤c中，通过激光焊接工艺来密封焊接上弹片的圆周边缘和下弹片的圆周边缘，在该激光焊接工艺中，焊接熔池深度、间距及熔池间重合度沿周向一致。全文摘要本发明提供一种感温膜合，包括上弹片、下弹片以及调节螺钉，还包括充气口，上弹片的圆周边缘和下弹片的圆周边缘密封焊接，充气口设置在下弹片的中心，充气口包括气嘴、密封圈和密封套，气嘴与下弹片的中心连接且气嘴的中心孔与下弹片的中心孔相通，密封圈垫在气嘴的内圆周和下弹片之间以形成气嘴和下弹片之间的第一级密封，在气嘴的外圆周和下弹片之间还设置有密封材料以形成气嘴和下弹片之间的第二级密封，密封套设置在气嘴的中心孔内以形成气嘴的轴向的密封，感温剂通过气嘴的中心孔充入上弹片和下弹片形成的密闭空间内，气嘴在填充感温剂之后被收口而紧箍气嘴的中心孔内的密封套，使密封套封堵气嘴的中心孔。本发明还提供感温膜合的制造工艺。文档编号H01H37/00GK101656170SQ20081004196公开日2010年2月24日申请日期2008年8月22日优先权日2008年8月22日发明者高阿夫申请人:宁波五禾电器有限公司