一種無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高溫振動(dòng)環(huán)境下壓力測(cè)量技術(shù)，涉及一種耐高溫高強(qiáng)度的無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)。本發(fā)明無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)包括插座(1)，端蓋(2)，焊柱(3)，支架(4)，電路板(5)，支柱(6)，接管嘴(7)。其中，所述插座(1)、端蓋(2)、支架(4)、接管嘴(7)通過(guò)激光焊接和螺釘緊固，構(gòu)成了傳感器主體結(jié)構(gòu)，電路板通過(guò)螺釘和支柱(6)固定在支架上。本發(fā)明用焊柱(3)代替所有電路板間連線和電路板對(duì)外連線，同時(shí)用高溫膠對(duì)連接螺釘進(jìn)行加固，從而有效提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和可靠性，能夠在高溫振動(dòng)環(huán)境下進(jìn)行長(zhǎng)期的壓力測(cè)量工作，其測(cè)量結(jié)果真實(shí)、精確。
【專利說(shuō)明】一種無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高溫振動(dòng)環(huán)境條件下的壓力測(cè)量技術(shù)，涉及一種無(wú)引線一體化的小型高溫高強(qiáng)度壓力傳感器結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]為了更加準(zhǔn)確測(cè)量高溫環(huán)境中的介質(zhì)壓力，壓力傳感器的工作環(huán)境需要逐步深入到嚴(yán)酷的高溫環(huán)境，并伴隨強(qiáng)烈振動(dòng)。通常傳感器無(wú)法在200°C以上高溫下持續(xù)工作，并且由于高溫下材質(zhì)的軟化，導(dǎo)致導(dǎo)線、焊接等環(huán)節(jié)振動(dòng)后發(fā)生損傷，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效測(cè)量。
[0003]通常采用了引壓管的方式，將高溫介質(zhì)通過(guò)一定的散熱結(jié)構(gòu)，引至普通傳感器可耐受環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試，基本實(shí)現(xiàn)了等壓力的傳遞。但溫度場(chǎng)的不同會(huì)使壓力解算發(fā)生誤差，不能保證解算后壓力的精度。并且振動(dòng)環(huán)境會(huì)造成壓力介質(zhì)的波動(dòng)，導(dǎo)壓管中隨之引入壓力波動(dòng)，且強(qiáng)度和頻率均不同于實(shí)際待測(cè)壓力介質(zhì)環(huán)境，導(dǎo)致傳感器采集到壓力并非實(shí)時(shí)真實(shí)值。最終測(cè)量效果難以達(dá)到要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提供一種無(wú)引線一體化的小型高溫高強(qiáng)度壓力傳感器結(jié)構(gòu)，以滿足在高溫振動(dòng)環(huán)境下進(jìn)行長(zhǎng)期的壓力測(cè)量工作。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)，其特征包括插座1、端蓋2、焊柱3、支架4、電路板5、支柱6和接管嘴7,其中,插座I固定在端蓋2上,端蓋2固定在支架4上，支架4為鏤空結(jié)構(gòu)，其固定在接管嘴7上，所述電路板5為兩塊，分別對(duì)稱設(shè)置在支架兩側(cè)，且二者由貫穿其間的支柱6固定，且兩塊電路板5之間、電路板5與插座I之間、電路板5與接管嘴7之間均設(shè)置有用于傳導(dǎo)電信號(hào)的焊柱3。
[0006]電路板之間的五根焊柱3分布于電路板5三個(gè)角，分擔(dān)支柱6所受外力，并靠近支柱6。
[0007]電路板5與插座I連接的焊柱3、電路板5與接管嘴7連接的焊柱3均經(jīng)過(guò)預(yù)成型加工，在電路板5、插座1、接管嘴7先固定的前提下，定位各接點(diǎn)。
[0008]各焊柱3均經(jīng)過(guò)耐高溫絕緣材料保護(hù)，然后安裝在相應(yīng)部位。
[0009]焊柱3均選用銅棒材料，鍍銀處理。
[0010]支架4由不銹鋼棒材加工，側(cè)面為鏤空雙工字型結(jié)構(gòu)，分擔(dān)外部壓力；兩端為三角結(jié)構(gòu)。
[0011]所述支架4與端蓋2、支架4與接管嘴7之間的連接螺釘螺紋內(nèi)均灌注有高溫膠。
[0012]接管嘴7內(nèi)灌封有用于固定焊柱3的高溫膠。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明在電路板間和電路板對(duì)外連接處使用焊柱，既替代了導(dǎo)線的作用，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少體積，又進(jìn)一步加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使得整個(gè)傳感器能夠承受很大振動(dòng)量值。通過(guò)元器件選用使傳感器能夠在高溫下穩(wěn)定工作。最終實(shí)現(xiàn)在高溫振動(dòng)環(huán)境下進(jìn)行長(zhǎng)期的壓力測(cè)量工作。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中I是插座，2是端蓋，3是焊柱，4是支架，5是電路板，6是支柱，7是接管嘴。
[0016]圖2是本發(fā)明無(wú)引線壓力傳感器電路板5的平面示意圖，圖中注明焊柱3的引出位置。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]請(qǐng)參閱圖1，其是本發(fā)明無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)包括插座1、端蓋2、焊柱3、支架4、電路板5、支柱6和接管嘴7。其中，插座I固定在端蓋2上，二者通過(guò)激光焊完全熔接在一起；端蓋2由三顆螺釘固定在支架4上，螺紋內(nèi)均灌有高溫膠。
[0019]支架4由不銹鋼棒機(jī)械加工而成，為一體化結(jié)構(gòu)，其側(cè)面為鏤空雙工字型結(jié)構(gòu)，有效分擔(dān)外界沖擊和壓力，同時(shí)用于安裝放置電路板5 ;支架4兩端為三角結(jié)構(gòu)，通過(guò)精密機(jī)械配合，一端用螺釘與接管嘴7連接固定，一端固定端蓋，使整個(gè)傳感器結(jié)構(gòu)呈圓柱形結(jié)構(gòu)，在各方向上具備很好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，有效提高抗振性能。
[0020]所述電路板5為兩塊，分別對(duì)稱設(shè)置在支架兩側(cè)，且二者由貫穿其間的四根支柱6固定，并在電路板三個(gè)角處設(shè)置五根焊柱3貫穿連接兩塊電路板5，既導(dǎo)通兩塊電路板5間電信號(hào)，又分擔(dān)支柱6所受外力。兩塊電路板5與插座1、兩塊電路板5與接管嘴7之間均設(shè)置有用于傳導(dǎo)電信號(hào)的焊柱3，所有焊柱3都經(jīng)過(guò)預(yù)成型處理，能夠準(zhǔn)確定位連接，避免了導(dǎo)線連接的不固定情況。
[0021]為防止各焊柱3因意外情況與其它部位短路或干涉，所有焊柱3外均由耐高溫絕緣材料保護(hù)，即使發(fā)生斷裂、彎折、劇烈形變，仍不會(huì)造成傳感器其它部位短路。
[0022]為加強(qiáng)各焊柱3電信號(hào)傳導(dǎo)效果，焊柱選擇用銅棒材料制成，并在表面鍍銀處理，增加導(dǎo)電能力，保證電信號(hào)有效傳導(dǎo)。經(jīng)由焊柱3替代導(dǎo)線后，傳感器內(nèi)部無(wú)懸空導(dǎo)線，走線方式消除不確定性，并能夠比導(dǎo)線承受更大的振動(dòng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了強(qiáng)度。
[0023]另外，本發(fā)明支架6與端蓋2、支架6與接管嘴7之間的連接螺釘在擰入前，均在螺紋內(nèi)部灌注高溫膠確保螺釘緊固，在振動(dòng)環(huán)境下仍不會(huì)松脫。接管嘴7內(nèi)部焊柱長(zhǎng)度較長(zhǎng)，故在接管嘴7內(nèi)部灌封高溫膠，用于固定焊柱，進(jìn)一步加強(qiáng)焊柱強(qiáng)度，提高抗振能力。
[0024]本發(fā)明是一種無(wú)引線一體化的高溫壓力傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于整個(gè)傳感器通過(guò)激光焊接和螺釘，將插座1、端蓋2、支架4、接管嘴7結(jié)合為一個(gè)一體化結(jié)構(gòu)，同時(shí)在電路板5間和電路板5對(duì)外處使用焊柱3，既替代了導(dǎo)線的作用，又進(jìn)一步加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使得整個(gè)傳感器能夠承受很大振動(dòng)量值。通過(guò)元器件選用使傳感器能夠在高溫下穩(wěn)定工作。最終實(shí)現(xiàn)在高溫振動(dòng)環(huán)境下進(jìn)行長(zhǎng)期的壓力測(cè)量工作。
[0025]本發(fā)明無(wú)引線一體化的小型高溫壓力傳感器結(jié)構(gòu)其特征在于整個(gè)傳感器內(nèi)外無(wú)導(dǎo)線，能夠承受至少30g的振動(dòng)量值，且不在任何部位對(duì)振動(dòng)量值進(jìn)行放大。并通過(guò)高溫元器件的選用和高溫膠的保護(hù)，使傳感器能夠在200°C高溫振動(dòng)環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作。電路板5上所有引出端均使用焊柱3替代導(dǎo)線引出，屬于硬連接。整個(gè)傳感器外形尺寸小于80mmX Φ 30mm,能夠整體安裝在高溫振動(dòng)環(huán)境中，用于測(cè)量高溫介質(zhì)壓力，全溫區(qū)測(cè)量精度優(yōu)于 I % F.S.。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括插座(1)、端蓋(2)、焊柱(3)、支架(4)、電路板(5)、支柱(6)和接管嘴(7)，其中，插座⑴固定在端蓋(2)上，端蓋(2)固定在支架(4)上，支架(4)為鏤空結(jié)構(gòu)，其固定在接管嘴(7)上，所述電路板(5)為兩塊，分別對(duì)稱設(shè)置在支架⑷兩側(cè)，且二者由貫穿其間的支柱(6)固定，且兩塊電路板(5)之間及電路板(5)與插座⑴和接管嘴(7)之間均設(shè)置有用于電導(dǎo)通的焊柱(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，電路板之間的五根焊柱(3)分布于電路板(5)三個(gè)角，分擔(dān)支柱(6)所受外力，并靠近支柱(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，電路板(5)與插座(1)連接的焊柱(3)、電路板(5)與接管嘴(7)連接的焊柱(3)均經(jīng)過(guò)預(yù)成型加工，在電路板(5)、插座(1)、接管嘴(7)先固定的前提下，定位各接點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，各焊柱(3)均經(jīng)過(guò)耐高溫絕緣材料保護(hù)，然后安裝在相應(yīng)部位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，焊柱(3)均選用銅棒材料，鍍銀處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，支架(4)由不銹鋼棒材加工，側(cè)面為鏤空雙工字型結(jié)構(gòu)，分擔(dān)外部壓力；兩端為三角結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支架(4)與端蓋(2)、支架(4)與接管嘴(7)之間的連接螺釘螺紋內(nèi)均灌注有高溫膠。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述無(wú)引線壓力傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，接管嘴(7)內(nèi)灌封有用于固定焊柱(3)的高溫膠。
【文檔編號(hào)】G01L19/00GK104406733SQ201410667167
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】廖仁杰, 黃俊華, 周璇 申請(qǐng)人:武漢中航傳感技術(shù)有限責(zé)任公司