一种差压传感器的制作方法

1.本实用新型涉及测量仪器技术领域，尤其涉及一种差压传感器。


背景技术：

2.差压传感器广泛应用于流体压力和流量测量装置上。差压传感器和检测原理是：差压传感器内置膜片，将流体不同位置的两个压力信号转换为电信号的变化，在通过后端的检测电路对电信号的变化进行处理，得到外加压力的差压值。
3.差压传感器应用领域较多，尤其在船舶领域，应用更为广泛。
4.目前，对于船用差压传感器在海上作业时，由于处于高湿，高盐的环境下，海水或蒸汽凝液从差压传感器的负压端残留或积累，导致负压端无法与大气压保持一致，造成测量精度降低；同时负压端由于海水或蒸汽凝液的积累，进入传感器内部，容易降低差压传感器的使用寿命，甚至报废。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种差压传感器，防止冷凝水积液封堵负压端，影响测量精度，避免冷凝水和腐蚀性介质积液进入传感器内部，影响传感器寿命。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种差压传感器，包括：
8.正压端和与所述正压端相对设置的负压端；
9.正压感压膜片和负压感压膜片，所述正压感压膜片设置于所述正压端，所述负压感压膜片设置于所述负压端；待测介质的压力作用于所述正压感压膜片，大气的压力作用于所述负压感压膜片，所述负压端通过所述负压感压膜片与所述大气隔离；
10.隔离盖与所述负压端连接，所述隔离盖与所述负压端围设形成容纳腔，用以容纳所述负压感压膜片，所述隔离盖的外周开设有若干个疏水孔，用以排出所述负压感压膜片上的残液；
11.基座，与所述正压端连接，所述隔离盖与所述基座组成电气隔离仓；
12.压力芯片，设于所述电气隔离仓，所述正压感压膜片和所述负压感压膜片均通过油压作用于所述压力芯片的两侧。
13.作为一种差压传感器的优选方案，所述正压端包括正压焊接台，所述负压端包括负压焊接台，所述正压感压膜片焊接在所述正压焊接台上，所述负压感压膜片焊接在所述负压焊接台上。
14.作为一种差压传感器的优选方案，所述负压焊接台与所述隔离盖之间设有密封圈。
15.作为一种差压传感器的优选方案，所述差压传感器还包括套筒，所述套筒的一端与所述隔离盖连接，所述套筒的另一端与所述基座连接。
16.作为一种差压传感器的优选方案，所述差压传感器还包括差压杯座，所述压力芯
片设于所述差压杯座上，所述差压杯座上设有正压油腔和负压油腔，所述正压油腔和所述负压油腔分别设于所述压力芯片的两侧，所述正压油腔和所述负压油腔内充入硅油。
17.作为一种差压传感器的优选方案，所述差压杯座上还设有正压充油管和负压充油管，所述正压充油管与所述正压油腔相连通，通过所述正压充油管向所述正压油腔内充入所述硅油，所述负压充油管与所述负压油腔相连通，通过所述负压充油管向所述负压油腔充入所述硅油。
18.作为一种差压传感器的优选方案，所述负压油腔靠近所述压力芯片的一侧设有绝缘陶瓷，所述绝缘陶瓷内设有第一通孔，所述第一通孔与所述负压油腔相连通，所述硅油能通过所述第一通孔作用于所述压力芯片。
19.作为一种差压传感器的优选方案，所述正压油腔内靠近所述压力芯片的另一侧设有填充陶瓷，所述填充陶瓷内设有第二通孔，所述第二通孔与所述正负压充油管相连通。
20.作为一种差压传感器的优选方案，所述电气隔离仓内充填灌封胶，以使所述电气隔离仓的内部与外部相隔离。
21.作为一种差压传感器的优选方案，所述疏水孔为长条形，且均匀布置在所述隔离盖的外周。
22.有益效果：在本实用新型中，通过相对设置的正压端和负压端以及正压感压膜片和负压感压膜片，使待测介质的压力作用于正压感压膜片，大气的压力作用于负压感压膜片，并进一步通过负压感压膜片与大气隔离，使冷凝水积液在负压感压膜片上无法形成一定高度的液柱，其所产生的液体压强对负压感压膜片的影响几乎可以忽略不计，使负压端始终为大气压强，测量精度得到提升；另外隔离盖的外周开设有若干个疏水孔，用以排出负压感压膜片上的残液，通过疏水孔能有效排出或风干残留在负压感压膜片的冷凝液和残留水，避免冷凝水和腐蚀性积液进入传感器内部，影响传感器寿命；通过隔离盖与基座组成电气隔离仓，压力芯片设于电气隔离仓，保证了压力芯片等内部电气元件的性能稳定。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例提供的差压传感器第一视角的剖视图；
24.图2是图1在a处的局部放大图；
25.图3是本实用新型实施例提供的差压传感器第二视角的剖视图。
26.图中：
27.100、正压端； 110、正压感压膜片； 120、正压焊接台；
28.200、负压端； 210、负压感压膜片； 220、负压焊接台；
29.300、隔离盖； 310、疏水孔；
30.400、基座； 410、接头；
31.500、压力芯片；
32.600、密封圈；
33.700、套筒；
34.800、差压杯座；810、正压油腔；820、负压油腔；830、正压充油管；840、负压充油管；850、绝缘陶瓷；851、第一通孔；860、填充陶瓷；861、第二通孔；
35.900、电气隔离仓；910、导线。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
37.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
40.请参阅附图1和附图2，在本实施例中涉及一种差压传感器，该差压传感器包括正压端100和与正压端100相对设置的负压端200；正压感压膜片110和负压感压膜片210，正压感压膜片110设置于正压端100，负压感压膜片210设置于负压端200；待测介质的压力作用于正压感压膜片110，大气的压力作用于负压感压膜片210，负压端200通过负压感压膜片210与大气隔离；隔离盖300与负压端200连接，隔离盖300与负压端200围设形成容纳腔，用以容纳负压感压膜片210，隔离盖300的外周开设有若干个疏水孔310，用以排出负压感压膜片210上的残液；基座400与正压端100连接，隔离盖300与基座400围设形成电气隔离仓900；压力芯片500设于电气隔离仓900，正压感压膜片110和负压感压膜片210均通过油压作用于压力芯片500的两侧。负压感压膜片210始终为大气压强，当外界待测流体介质作用到正压感压膜片110时，正压感压膜片110通过油压作用于压力芯片500一侧，负压感压膜片210侧因始终为大气压强，所以通过负压感压膜片210将负压端200的大气压强通过油压作用于到压力芯片500的另一侧，压力芯片500通过两侧的油压作用，阻值发生变化，并将变化的电阻值信号输出，并进一步通过输出电信号的变化得到正压端100 的待测流体介质的压强。通过负压感压膜片210与大气隔离，使冷凝水积液在负压感压膜片210上无法形成一定高度的液柱，其所产生的液体压强对负压感压膜片210的影响几乎可以忽略不计，使负压端200始终为大气压强，测量精度得到提升；通过疏水孔310能有效排出或风干残留在负压感压膜片210的冷凝液和残留水，避免冷凝水和腐蚀性积液进入传感器内部，影响传感器寿命；通过隔离盖300与基座400组成电气隔离仓900，压力芯片500设于电气隔离仓 900，保证了压力芯片500等内部电气元件的性能稳定。
41.可选地，疏水孔310为长条形，且均匀布置在隔离盖300的外周。便利冷凝水或腐蚀
性积液从疏水孔310排出或风干。
42.请进一步参阅附图1，在本实施例中，正压端100包括正压焊接台120，负压端200包括负压焊接台220，正压感压膜片110焊接在正压焊接台120上，负压感压膜片210焊接在负压焊接台220上。
43.作为优选，负压焊接台220与隔离盖300之间设有密封圈600。通过设置密封圈600保证了冷凝液和残留水隔离在容纳腔，不会进入到电气隔离仓900。
44.可选地，差压传感器还包括套筒700，套筒700的一端与隔离盖300焊接，套筒700的另一端与基座400焊接。本领域的技术人员能够理解，为了使差压传感器更适应严酷的环境条件，套筒700的材料可以选用耐腐蚀较强的金属，或者采用套筒700的外壁镀防腐蚀层。
45.可选地，基座400连接有接头410，接头410上具有螺纹，用于固定差压传感器到预设的安装位置。本领域的技术人员能够理解，通过接头410的结构或螺纹尺寸能使该差压传感器适应各种环境的安装位置，通过接头410的设置使该差压传感器安装适应性更强，更容易实现装配的模块化。
46.在本实施例中，差压传感器还包括差压杯座800，压力芯片500设于差压杯座800上，差压杯座800上设有正压油腔810和负压油腔820，正压油腔810和负压油腔820分别设于压力芯片500的两侧，正压油腔810和负压油腔820内充入硅油。通过正压油腔810和负压油腔820内硅油对于压力芯片500的作用，能够获得正压油腔810和负压油腔820内的油压，进一步地，在正压焊接台120 开设有正压流道，负压焊接台220上开设有负压流道，且正压流道与正压油腔 810连通，负压流道与负压油腔820连通，正压感压膜片110设置在正压流道的流道口，负压感压膜片210设于负压流道口；保证了正压感压膜片110和负压感压膜片210两端的压力作用能够通过硅油传递至压力芯片500。
47.可选地，差压杯座800上还设有正压充油管830和负压充油管840，正压充油管830与正压油腔810相连通，通过正压充油管830向正压油腔810内充入硅油，负压充油管840与负压油腔820相连通，通过负压充油管840相负压油腔820充入硅油。硅油分别通过正压充油管830和负压充油管840充入正压油腔810和负压油腔820，且硅油体积达到预充体积时，正压充油管830和负压充油管840的油口点焊封死。
48.可选地，在负压油腔820靠近压力芯片500的一侧设有绝缘陶瓷850，绝缘陶瓷850内设有第一通孔851，第一通孔851与负压油腔820相连通，硅油能通过通孔851作用于压力芯片500。由于陶瓷材料的热膨胀系数很低，形状尺寸受到温度影响程度较小。在本实施例中，绝缘陶瓷850粘接在压力芯片500的一侧，绝缘陶瓷850的自身体积变化极小，所以其内应力对压力芯片500的影响几乎没有，因此压力芯片500所受到的压力作用完全取决于负压油腔820内硅油压力，绝缘陶瓷850的设置避免了温度对测量精度的影响。
49.请进一步参阅附图2，正压油腔810内靠近压力芯片500的另一侧设有填充陶瓷860，填充陶瓷860内设有第二通孔861，第二通孔861与正压充油管830 相连通。填充陶瓷860占用了正压油腔810的部分体积，能够节省一定体积的硅油在正压油腔810内的填充，同时填充陶瓷860同样能起到避免温度对测量精度的影响。
50.作为优选，电气隔离仓900内充填灌封胶，以使电气隔离仓900的内部与外部相隔离。为了进一步保护内部的元器件的电性能，避免水汽或者杂质进入到电气隔离仓900，在差压传感器完成装配后，对于电气隔离仓900使用灌封胶充填，利用灌封胶将电气隔离仓
900内部空间的封闭，提升电气内部电气元件的电气绝缘性。
51.请参阅附图3，在本实施例中，差压传感器的内部元器件通过导线910与外部控制端信号连接，差压传感器工作时，将压力信号转换的电信号并通过导线 910传递至外部控制端。具体地，导线910通过预设的孔道由内向外延伸，当差压传感器装配完成后，通过该预设孔道，将灌封胶充填至电气隔离仓900，并进一步通过灌封胶将该孔道的封闭，实现差压传感器与外部环境的电气绝缘。
52.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。