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