一种传感器的制作方法

文档序号:6153114阅读:133来源:国知局
专利名称:一种传感器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种传感器,尤其是一种熔体型压力、温度传感器。
背景技术
传感器在科学研究和技术开发中,特别是在信息技术、自动化技术、现代制造等技 术中,起着不可替代的作用;随着社会和科学技术的进步和发展,人们对传感器的需求越来 越多,要求也越来越高,性能优良,体积小、重量轻,价格低廉的产品受到广大厂商的关注, 这在民用产品的技术开发及一般的军用产品生产中尤为重要。熔体型压力、温度传感器是 目前应用数量最多的一种传感器,广泛应用于石油、化工等工业领域以及航空、航天等国防 领域。现有技术中的传感器通常包括一螺纹连接杆和金属软管连接,一金属毛细管贯 穿其内部,金属毛细管前端有金属膜片,金属毛细管后端是感压头,感压头后端是弹性体, 弹性体后端是应变计,金属毛细管后端这些部件安装在一密闭的壳体内,壳体内还设置有 放大电路。上述传感器结构简单,易于安装。但是,由于加工精度的限制,螺纹与具有金属膜 片的突出部的同轴度通常存在一定的误差,使该传感器在安装过程中,的密封性能不好,影 响了传感器的检测精度。同时,该传感器通常只能对壳体比较厚的流道内的熔体进行检测, 使用范围窄。

发明内容
为了克服现有技术中的传感器安装过程中的密封性能差,使用范围窄的问题,本 发明提供了一种传感器,该传感器的密封性能高,检测精度高,使用范围广。本发明公开的一种传感器,包括安装部1、感应部3和传输部4,上述感应部3与安 装部1连接,上述传输部4与感应部3连接;上述安装部1包括安装杆2、定位件20及垫圈 26,上述安装杆2 —端为安装头21,另一端与感应部3相连;安装杆2内部具有内腔25,上 述内腔25贯通安装杆2,并与感应部3相连;在上述安装杆2外壁上设置有定位台阶23,可 用于对所述定位件20和垫圈26进行限位;上述定位件20和垫圈26可活动的套设于上述 安装杆2上,并且定位件20和垫圈26位于定位台阶23和感应部3之间,垫圈26位于定位 台阶23和定位件20之间;上述定位件20外壁设置有定位螺纹24。采用本发明公开的传感器,在安装到设备流道外壳5上时,通过安装头21对传感 器前端进行定位,通过定位螺纹24对传感器整体进行定位,从而实现传感器整体的固定。 同时,由于定位件20与安装杆2并非固定连接,即使定位螺纹24与安装头21的同轴度存在 一定的误差,也不影响传感器的固定;并且,通过垫圈26对定位件20的密封及调节作用,能 使本发明公开的传感器在设备的壳体上实现良好的密封固定,提高传感器的检测精度。另 外,本发明公开的传感器受设备壳体厚度限制小,使用范围广。


图1是现有技术中的传感器结构示意图2是现有技术中的传感器装配示意图3是本发明公开的传感器第一种实施方式的结构示意图4是本发明公开的传感器第一种实施方式的装配示意图5是图4中B区域的放大图6是本发明公开的传感器安装部第二种实施方式的结构示意图7是本发明公开的传感器第二种实施方式的装配示意图8是本发明公开的传感器安装部第三种实施方式的结构示意图9是本发明公开的传感器安装部第四种实施方式的结构示意图10是本发明公开的传感器第四种实施方式的装配示意图11是本发明公开的传感器安装部第五种实施方式的结构示意图12是图11中A-A方向剖视图13是图11中定位件的结构示意附图标记11、定位头;12、安装螺纹;13、空腔;14、感应模块;15、传输模块;1、安 装部;2、安装杆;20、定位件;21、安装头;22、固定螺纹;23、定位台阶;24、定位螺纹;25、内 腔;26、垫圈;27、弹簧;28、第一内壁;29、第二内壁;210、弧面;3、感应部;4、传输部;5、流道外壳;6、流道内壳。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合 附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1和图2示出了现有技术中的传感器结构及装配情况。该传感器包括安装模 块、感应模块14和传输模块15,安装模块与感应模块14连接,感应模块14与传输模块15 连接。定位头11位于安装模块前端,用于在安装时对传感器前端进行定位,安装螺纹12位 于安装模块外壁,用于对传感器整体进行定位。
图2为现有技术中的传感器安装部1的装配示意图,可以看出,当定位头11与安 装螺纹12的同轴度存在误差时,定位头11将无法正常安装,即使安装上,其密封性能也将 受到极大影响,降低了传感器的检测精度。
本发明公开的传感器包括安装部1、感应部3和传输部4,上述感应部3与安装部1 连接,上述传输部4与感应部3连接;上述安装部1包括安装杆2、定位件20及垫圈沈,上 述安装杆2 —端为安装头21,另一端与感应部3相连;安装杆2内部具有内腔25,上述内腔 25贯通安装杆2,并与感应部3相连;在上述安装杆2外壁上设置有定位台阶23,可用于对 所述定位件20和垫圈沈进行限位;上述定位件20和垫圈沈可活动的套设于上述安装杆 2上,并且定位件20和垫圈沈位于定位台阶23和感应部3之间,垫圈沈位于定位台阶23 和定位件20之间;上述定位件20外壁设置有定位螺纹M。
上述安装杆2的形状可以为现有技术中的各种,如柱状,优选情况下,上述安装杆 2为圆柱体结构。
安装杆2 —端为安装头21,用于对在传感器安装时,对传感器的前端进行定位,并 与熔体进行接触。
安装杆2的另一端与感应部3连接,感应部3与传输部4连接。安装杆2与感应 部3的连接方式为现有技术中采用的连接方式。具体的,安装杆2内具有内腔25,上述内腔 25贯通安装杆2,并与感应部3相连。感应部3也为现有技术中常用的感应部3,如上述感 应部3与内腔25的界面设置有感应头。被测熔体信号从安装头21进入内腔25,感应头产 生检测信号,该检测信号通过传输部4传输出去。
在安装杆2外壁上设置有定位台阶23,上述定位台阶23位于安装头21与感应部 3之间。该定位台阶23可以采用各种结构,如在安装杆2周向呈对称分布的圆弧,优选情况 下,上述定位台阶23为固定于安装杆2周向上的圆环。
根据本发明,上述定位件20和垫圈沈可活动的套设于上述安装杆2上,并且垫圈 26和定位件20位于定位台阶23和感应部3之间,垫圈26位于定位台阶23和定位件20之 间,并且上述定位件20外壁设置有定位螺纹24。上述定位件20在向前旋进过程中,通过定 位台阶23作用,带动安装杆2向前移动。通过位于定位台阶23和定位件20之间的垫圈沈 起到缓冲、密封的作用,同时当定位件20旋进时,轴线产生偏移,能通过垫圈沈进行调节, 使定位件20施加给定位台阶M的压力始终为轴向方向,保证安装的密封性能,从而提高传 感器的检测精度。
作为一种优选方式,根据本发明公开的传感器,在上述定位件20靠近垫圈沈一侧 的端面为内凹的弧面210。更优选的情况下,上述垫圈沈截面为圆形。在定位件20旋进过 程中,定位件20的一个端面与垫圈沈接触,当定位件20不断旋进,施加的压力越来越大, 内凹的弧面210的能更好的与垫圈沈接触密封,尤其是当垫圈沈截面为圆形的情况下。采 用上述结构的定位件20和垫圈沈能更好的对定位件20施加作用力的方向进行调节。
作为另一种优选方式,在本发明中,上述定位件20与感应部3相邻一侧的外壁横 截面为正六边形。在传感器的安装过程中,采用上述结构能方便安装。
本发明公开的传感器还可以具有进一步的优选结构,上述定位件20内壁具有第 一内壁28和第二内壁四,上述第一内壁28与垫圈沈相邻,第二内壁四与感应部3相邻; 上述第一内壁28的直径大于第二内壁四直径;第一内壁28与安装杆2外壁之间还设置有 弹簧27,上述弹簧27套设于安装杆2上。上述弹簧27长度大于第一内壁观在安装杆2轴 向的长度。上述弹簧27长度是指弹簧27在不受外力状态下的长度。发明人发现,当本发 明公开的传感器具有上述结构时,在旋进定位件20后,弹簧27能进一步对安装杆2施加压 力,并能使定位件20更稳定,使传感器的安装稳定性和密封性更高。
为了进一步扩大本发明公开的传感器的使用范围,作为对该传感器的进一步改 进,在上述安装头21与定位台阶23之间的安装杆2外壁上设置有固定螺纹22。上述结构 还可以等效变形为在上述定位台阶23外壁上设置有固定螺纹22。通过上述改进后,该传 感器还能应用于设备流道外壁为单层或者壁厚比较小的情况,扩大了传感器的使用范围。
同样,为了便于使用和安装,上述安装杆2与感应部3相邻的外壁为正六边形。
通常,传感器安装时,通过安装头21固定前端,如果前端固定不好或者密封不好, 将影响检测精度。优选情况下,本发明公开的传感器中,安装杆2的外壁包括第一外壁和第 二外壁,上述第一外壁为安装头21的外壁,与第一外壁相邻的为第二外壁,第一外壁的直径小于第二外壁的直径。进一步优选为第一外壁与第二外壁倒角连接。更优选为,相对于 安装杆2轴线,倒角角度为25-65°。通过上述倒角结构,可进一步提高该传感器的安装密 封性能,便于消除安装头21与定位螺纹M同轴度存在误差造成的影响。在本发明中,所述 倒角角度定义为形成的倒角面与安装杆2的轴线所形成的角度。
下面结合附图对本发明公开的传感器进行进一步说明。
图3示出了本发明公开的传感器第一种实施方式的结构,包括安装部1、感应部3 和传输部4,上述感应部3与安装部1连接,上述传输部4与感应部3连接;上述安装部1包 括安装杆2、定位件20及垫圈26,上述安装杆2 —端为安装头21,另一端与感应部3相连; 安装杆2内部具有内腔25,上述内腔25贯通安装杆2,并与感应部3相连;在上述安装杆2 外壁上设置有定位台阶23,上述定位台阶23位于安装头21与感应部3之间;上述定位件 20和垫圈沈可活动的套设于上述安装杆2上,并且定位件20和垫圈沈位于定位台阶23 和感应部3之间,垫圈沈位于定位台阶23和定位件20之间;上述定位件20外壁设置有定 位螺纹M。
在上述安装头21与定位台阶23之间的安装杆2外壁上设置有固定螺纹22 ;上述 安装杆2与感应部3相邻的外壁为正六边形;安装杆2的外壁包括第一外壁和第二外壁,上 述第一外壁为安装头21的外壁,与第一外壁相邻的为第二外壁,第一外壁的直径小于第二 外壁的直径,第一外壁与第二外壁倒角连接,相对于安装杆2轴线,倒角角度为45° ;上述 定位件20靠近垫圈沈一侧的端面为内凹的弧面210 ;上述定位螺纹M位于与垫圈沈相 邻一侧的定位件20外壁上,上述定位件20与感应部3相邻一侧的外壁横截面为正六边形; 上述定位件20内壁具有第一内壁28和第二内壁四,上述第一内壁28与垫圈沈相邻,第二 内壁四与感应部3相邻;上述第一内壁28的直径大于第二内壁四直径;第一内壁28与 安装杆2外壁之间还设置有弹簧27,上述弹簧27套设于安装杆2上。该传感器中,定位件 20、垫圈沈以及弹簧27均可沿安装杆2自由移动,方便传感器的使用。在只需用固定螺纹 22进行定位时,即可将定位件20、垫圈沈和弹簧27后移,并不影响传感器的安装。
图4为本发明公开的传感器安装部1第一种实施方式的装配示意图。图5是图4 中B区域的放大图。可以看出,安装头21固定于流道内壳6,定位件20外壁上的定位螺纹 24与流道外壳5相配合,对传感器进行固定。流道内壳6与流道外壳5之间还可以具有多 层结构,该多层结构对本发明公开的传感器的安装没有影响。
如图5所示,安装头21与流道内壳6配合安装,第一外壁与第二外壁倒角结构提 高了传感器安装的稳定性和密封性。此时,固定螺纹22未使用。定位台阶23对垫圈沈进 行固定。垫圈26与定位件20的内凹的弧面210相配合,消除安装头21与定位螺纹M同 轴度存在误差造成的影响,进一步提高安装的稳定性和密封性。位于定位件20和安装杆2 之间的弹簧27同时对定位件20和安装杆2施加作用力,使传感器安装得更稳定,在使用过 程中不会出现位移。定位件20通过表面的定位螺纹M与流道外壳5相配合,对传感器进 行整体固定。
图6示出了本发明公开的传感器安装部1第二种实施方式的结构。上述感应部3 与安装部1连接,上述传输部4与感应部3连接;上述安装部1包括安装杆2、定位件20及 垫圈26,上述安装杆2 —端为安装头21,另一端与感应部3相连;安装杆2内部具有内腔 25,上述内腔25贯通安装杆2,并与感应部3相连;在上述安装杆2外壁上设置有定位台阶23,上述定位台阶23位于安装头21与感应部3之间;上述定位件20和垫圈沈可活动的套 设于上述安装杆2上,并且定位件20和垫圈26位于定位台阶23和感应部3之间,垫圈沈 位于定位台阶23和定位件20之间;上述定位件20外壁设置有定位螺纹M。
安装杆2的外壁包括第一外壁和第二外壁,上述第一外壁为安装头21的外壁,与 第一外壁相邻的为第二外壁,第一外壁的直径小于第二外壁的直径,第一外壁与第二外壁 倒角连接,相对于安装杆2轴线,倒角角度为45° ;
图7是本发明公开的传感器安装部1第二种实施方式的装配示意图。安装头21与 流道内壳6相配合,安装于流道内壳6上。定位件20外壁的定位螺纹M与流道外壳5相 配合,并通过垫圈沈和定位台阶23,对传感器进行定位。
图8示出了本发明公开的传感器安装部1第三种实施方式的结构。上述感应部3 与安装部1连接,上述传输部4与感应部3连接;上述安装部1包括安装杆2、定位件20及 垫圈26,上述安装杆2 —端为安装头21,另一端与感应部3相连;安装杆2内部具有内腔 25,上述内腔25贯通安装杆2,并与感应部3相连;在上述安装杆2外壁上设置有定位台阶 23,上述定位台阶23位于安装头21与感应部3之间;上述定位件20和垫圈沈可活动的套 设于上述安装杆2上,并且定位件20和垫圈沈位于定位台阶23和感应部3之间,垫圈沈 位于定位台阶23和定位件20之间;上述定位件20外壁设置有定位螺纹M。并且,在上述 安装头21与定位台阶23之间的安装杆2外壁上设置有固定螺纹22。
在上述安装头21与定位台阶23之间的安装杆2外壁上设置有固定螺纹22 ;上述 安装杆2与感应部3相邻的外壁为正六边形;安装杆2的外壁包括第一外壁和第二外壁,上 述第一外壁为安装头21的外壁,与第一外壁相邻的为第二外壁,第一外壁的直径小于第二 外壁的直径,第一外壁与第二外壁倒角连接,相对于安装杆2轴线,倒角角度为45° ;上述 定位件20靠近垫圈沈一侧的端面为内凹的弧面210 ;上述定位螺纹M位于与垫圈沈相邻 一侧的定位件20外壁上,上述定位件20与感应部3相邻一侧的外壁横截面为正六边形。
图9示出了本发明公开的传感器安装部1第四种实施方式的结构。上述感应部3 与安装部1连接,上述传输部4与感应部3连接;上述安装部1包括安装杆2、定位件20及 垫圈26,上述安装杆2 —端为安装头21,另一端与感应部3相连;安装杆2内部具有内腔 25,上述内腔25贯通安装杆2,并与感应部3相连;在上述安装杆2外壁上设置有定位台阶 23,上述定位台阶23位于安装头21与感应部3之间;上述定位件20和垫圈沈可活动的套 设于上述安装杆2上,并且定位件20和垫圈沈位于定位台阶23和感应部3之间,垫圈沈 位于定位台阶23和定位件20之间;上述定位件20外壁设置有定位螺纹M。并且,在上述 安装头21与定位台阶23之间的安装杆2外壁上设置有固定螺纹22。
上述安装杆2与感应部3相邻的外壁为正六边形;安装杆2的外壁包括第一外壁 和第二外壁,上述第一外壁为安装头21的外壁,与第一外壁相邻的为第二外壁,第一外壁 的直径小于第二外壁的直径,第一外壁与第二外壁倒角连接,相对于安装杆2轴线,倒角角 度为45° ;上述定位件20靠近垫圈沈一侧的端面为内凹的弧面210 ;上述定位螺纹M位 于与垫圈沈相邻一侧的定位件20外壁上,上述定位件20与感应部3相邻一侧的外壁横截 面为正六边形;上述定位件20内壁具有第一内壁观和第二内壁四,上述第一内壁观与垫 圈沈相邻,第二内壁四与感应部3相邻;上述第一内壁28的直径大于第二内壁四直径; 第一内壁观与安装杆2外壁之间还设置有弹簧27,上述弹簧27套设于安装杆2上。
图10为本发明公开的传感器安装部1第四种实施方式的装配示意图。可以看出, 安装头21固定于流道内壳6,定位件20外壁上的定位螺纹M与流道外壳5相配合,对传感 器进行固定。定位台阶23对垫圈沈进行固定。垫圈沈与定位件20的内凹的弧面210相 配合。位于定位件20和安装杆2之间的弹簧27同时对定位件20和安装杆2施加作用力, 使传感器安装得更稳定。定位件20通过表面的定位螺纹M与流道外壳5相配合,对传感 器进行整体固定。
图11示出了本发明公开的传感器安装部1第五种实施方式的结构,上述感应部3 与安装部1连接,上述传输部4与感应部3连接;上述安装部1包括安装杆2、定位件20及 垫圈26,上述安装杆2 —端为安装头21,另一端与感应部3相连;安装杆2内部具有内腔 25,上述内腔25贯通安装杆2,并与感应部3相连;在上述安装杆2外壁上设置有定位台阶 23,上述定位台阶23位于安装头21与感应部3之间;上述定位件20和垫圈沈可活动的套 设于上述安装杆2上,并且定位件20和垫圈沈位于定位台阶23和感应部3之间,垫圈沈 位于定位台阶23和定位件20之间;上述定位件20外壁设置有定位螺纹M。
在上述定位台阶23外壁上设置有固定螺纹22 ;上述安装杆2与感应部3相邻的外 壁为正六边形;安装杆2的外壁包括第一外壁和第二外壁,上述第一外壁为安装头21的外 壁,与第一外壁相邻的为第二外壁,第一外壁的直径小于第二外壁的直径,第一外壁与第 二外壁倒角连接,相对于安装杆2轴线,倒角角度为45° ;上述定位件20靠近垫圈沈一侧 的端面为内凹的弧面210 ;上述定位螺纹M位于与垫圈沈相邻一侧的定位件20外壁上, 上述定位件20与感应部3相邻一侧的外壁横截面为正六边形;上述定位件20内壁具有第 一内壁28和第二内壁四,上述第一内壁28与垫圈沈相邻,第二内壁四与感应部3相邻; 上述第一内壁28的直径大于第二内壁四直径;第一内壁28与安装杆2外壁之间还设置有 弹簧27,上述弹簧27套设于安装杆2上。
图12是图11中A-A方向剖视图,可见,安装杆2与感应部3相邻的外壁为正六边 形。图13示出了图11中定位件20的结构。可以看出,该定位件20包括内凹弧面210, 第一内壁观及直径小于第一内壁观之间的第二内壁四,位于定位件20外壁的定位螺纹 24。
本发明公开的传感器通过如下方式进行安装和工作将安装头21与设备流道内 壳6的相应部位对应安装,然后旋进定位件20对传感器进行固定。使用过程中,当设备流 道内壳6内有流体流过,流体信号会进入安装杆2的内腔25,感应部3的感应头感应到流体 的将相关信息,如温度、压力等,产生检测信号,通过传输部4传输出去,即完成检测过程。
本发明公开的传感器能在设备流道壁上稳定的密封连接,提高了检测的精度。并 且在一定程度上扩大了传感器的使用范围。
以上上述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种传感器,其特征在于包括安装部、感应部和传输部,所述感应部与安装部连 接,所述传输部与感应部连接;所述安装部包括安装杆、定位件及垫圈,所述安装杆一端为安装头,另一端与感应部相 连;安装杆内部具有内腔,所述内腔贯通安装杆,并与感应部相连;在所述安装杆外壁上设置有定位台阶,可用于对所述定位件和垫圈进行限位;所述定位件和垫圈可活动的套设于所述安装杆上,并且定位件和垫圈位于定位台阶和 感应部之间,垫圈位于定位台阶和定位件之间;所述定位件外壁设置有定位螺纹。
2.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于所述定位件靠近垫圈一侧的端面为内 凹的弧面。
3.根据权利要求1或2所述的传感器,其特征在于所述定位件与感应部相邻一侧的 外壁横截面为正六边形。
4.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于所述定位件内壁具有第一内壁和第二 内壁,所述第一内壁与垫圈相邻,第二内壁与感应部相邻;所述第一内壁的直径大于第二内 壁直径;第一内壁与安装杆外壁之间还设置有弹簧,所述弹簧套设于安装杆上。
5.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于在所述安装头与定位台阶之间的安装 杆外壁上设置有固定螺纹。
6.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于在所述定位台阶外壁上设置有固定螺纹。
7.根据权利要求5或6所述的传感器,其特征在于所述安装杆与感应部相邻的外壁 为正六边形。
8.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于安装杆的外壁包括第一外壁和第二外 壁,所述第一外壁为安装头的外壁,与第一外壁相邻的为第二外壁,第一外壁的直 径小于第 二外壁的直径。
9.根据权利要求8所述的传感器,其特征在于第一外壁与第二外壁倒角连接;相对于 安装杆轴线,倒角角度为25-65°。
10.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于在所述安装头与定位台阶之间的安装 杆外壁上设置有固定螺纹;所述安装杆与感应部相邻的外壁为正六边形;安装杆的外壁包 括第一外壁和第二外壁,所述第一外壁为安装头的外壁,与第一外壁相邻的为第二外壁,第 一外壁的直径小于第二外壁的直径,第一外壁与第二外壁倒角连接,相对于安装杆轴线,倒 角角度为25-65° ;所述定位件靠近垫圈一侧的端面为内凹的弧面;所述定位件与感应部相 邻一侧的外壁横截面为正六边形;所述定位件内壁具有第一内壁和第二内壁,所述第一内 壁与垫圈相邻,第二内壁与感应部相邻;所述第一内壁的直径大于第二内壁直径;第一内 壁与安装杆外壁之间还设置有弹簧,所述弹簧套设于安装杆上。全文摘要
本发明提供了一种传感器,包括安装部、感应部和传输部,上述感应部与安装部连接,上述传输部与感应部;上述安装部包括安装杆、定位件及垫圈,上述安装杆一端为安装头,另一端与感应部相连;安装杆内部具有内腔,上述内腔贯通安装杆,并与感应部相连;在上述安装杆外壁上设置有定位台阶,可用于对所述定位件和垫圈进行限位;上述定位件和垫圈可活动的套设于上述安装杆上,并且定位件和垫圈位于定位台阶和感应部之间,垫圈位于定位台阶和定位件之间;上述定位件外壁设置有定位螺纹。该传感器能在设备壳体上良好固定,密封性能好,并且其使用范围广。
文档编号G01K1/14GK102032973SQ200910110730
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者吴波, 孙亚轩, 苗长玉 申请人:比亚迪股份有限公司
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