一種濺射薄膜式孔隙水壓力傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器，尤其涉及一種濺射薄膜式孔隙水壓力傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)在地震頻發(fā)的時(shí)代，地震液化是造成地震災(zāi)害的重要原因之一。地震液化通常伴隨著大規(guī)模的地面沉陷變形、地裂滑移、噴水冒砂和房屋震陷等震害現(xiàn)象。研宄者發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生上述宏觀液化現(xiàn)象時(shí)砂土層的超孔隙水壓力均等于有效覆蓋壓力，即超孔壓比μ /σ'等于1.0o但近來(lái)的研宄表明，當(dāng)孔壓比小于1.0，即0.6?0.7時(shí)，土層就開(kāi)始對(duì)地面運(yùn)動(dòng)，地裂、滑移、房屋下沉等影響，就可能出現(xiàn)通常所謂的液化現(xiàn)象。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，研宄者需要對(duì)砂土層液化判別的可靠性做大量研宄，其中研宄判別的一個(gè)重要手段是采用孔隙水壓力傳感器測(cè)試砂土層的孔隙水壓力比值。
[0003]傳統(tǒng)孔隙水壓力傳感器是由H圓形金屬槽做為傳感器彈性體，H圓形金屬槽兩面圓膜邊緣都有臺(tái)階，其臺(tái)階一邊高一邊低，圓膜應(yīng)變片用粘接膠粘接在H圓形彈性體臺(tái)階高的那一面的凹部表面，構(gòu)成壓力敏感元件，信號(hào)引線通過(guò)臺(tái)階端部上的小圓孔引致密封上蓋的一個(gè)凸形小手柄上再焊接轉(zhuǎn)接引出信號(hào)線，粘接密封上蓋，H圓形彈性體臺(tái)階低的那一面，臺(tái)階端部粘接一個(gè)同樣面積的透水膜構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)變式孔隙水壓力傳感器體積小，成本低，但生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品成品率低，傳感器輸出時(shí)漂大，傳感器性能受環(huán)境溫度影響大，應(yīng)變片引線轉(zhuǎn)接點(diǎn)所在的小手柄厚度是由焊點(diǎn)和防水膠厚度的疊加，其高度超過(guò)傳感器總厚度，在測(cè)試土應(yīng)力時(shí)，影響傳感器測(cè)試的真實(shí)應(yīng)力，從而影響傳感器測(cè)試值的真實(shí)性。
[0004]正是由于已有的孔隙水壓力傳感器的這種結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致存在的主要缺陷有:
[0005]I)H圓形整體結(jié)構(gòu)底部凹槽的內(nèi)表面做為傳感器的感應(yīng)面，機(jī)械加工難度大，加工成本高，形位公差不易控制和一致，不易于內(nèi)表面研磨處理和批量研磨；
[0006]2)采用粘貼膠粘接應(yīng)變片于彈性體感應(yīng)面上組合成壓力敏感元件的工藝，使得傳感器的最終性能受機(jī)械加工的影響較大，對(duì)周圍環(huán)境的影響特別敏感；
[0007]3)手工單只粘接制作，受人為因素影響較大，一致性較差；
[0008]4)這種結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，只能單只進(jìn)行生產(chǎn)，不易于批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品的成品率低等；
[0009]5)粘接膠粘接密封上蓋，在水中容易滲漏和脫落，工作溫度范圍窄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種濺射薄膜式孔隙水壓力傳感器。
[0011]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0012]一種濺射薄膜式孔隙水壓力傳感器，包括金絲引線、信號(hào)導(dǎo)線、彈性敏感元件和帶有密封蓋的圓環(huán)形薄壁筒，所述圓環(huán)形薄壁筒設(shè)置在所述彈性敏感元件的上表面，所述彈性敏感元件的下表面設(shè)置有透水圓膜，所述彈性敏感元件、所述密封蓋和所述圓環(huán)薄壁筒構(gòu)成密封腔體，所述密封腔體內(nèi)設(shè)置有濺射金屬薄膜和轉(zhuǎn)接板，所述濺射金屬薄膜位于所述彈性敏感元件的上表面，所述轉(zhuǎn)接板位于所述濺射金屬薄膜的上方，所述信號(hào)導(dǎo)線從所述圓環(huán)形薄壁筒的側(cè)壁穿入所述密封腔體內(nèi)，所述金絲引線的一端和所述信號(hào)導(dǎo)線的信號(hào)引出線一起焊接在所述轉(zhuǎn)接板上，所述金絲引線的另一端焊接在所述濺射金屬薄膜上。
[0013]進(jìn)一步地，所述密封蓋設(shè)置在所述圓環(huán)形薄壁筒的上端，所述彈性敏感元件的上表面設(shè)置有凸臺(tái)部，所述圓環(huán)形薄壁筒下端設(shè)置有與凸臺(tái)部相匹配的凹部，所述圓環(huán)形薄壁筒的凹部壓合在所述彈性敏感元件的凸臺(tái)部。
[0014]進(jìn)一步地，所述彈性敏感元件的下表面設(shè)置有階梯槽，所述透水圓膜設(shè)置在所述彈性敏感元件的階梯槽內(nèi)。
[0015]更進(jìn)一步地，所述彈性敏感元件為超薄金屬圓薄片結(jié)構(gòu)。
[0016]進(jìn)一步地，所述透水圓膜的厚度為I?1.5mm。
[0017]進(jìn)一步地，所述圓環(huán)形薄壁筒內(nèi)粘接有用于支撐所述轉(zhuǎn)接板的支撐架，所述支撐架的形狀與所述轉(zhuǎn)接板的形狀相匹配。
[0018]進(jìn)一步地，所述圓環(huán)形薄壁筒的側(cè)壁設(shè)置有壓線筒，所述信號(hào)導(dǎo)線穿過(guò)所述壓線筒至所述密封腔體內(nèi)。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:
[0020]本發(fā)明的生產(chǎn)工藝中不再使用應(yīng)變計(jì)粘接膠，徹底消除粘接膠受環(huán)境溫度的影響而引起傳感器性能的不穩(wěn)定，提高傳感器的可靠性；壓力敏感圓膜的機(jī)械加工易于批量加工，批量制作壓力敏感元件，縮短生產(chǎn)周期，降低加工成本，提高生產(chǎn)效率；解決了密封膠長(zhǎng)期工作在水中可能出現(xiàn)的滲漏和脫落，使得密封牢固可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明所述濺射薄膜式孔隙水壓力傳感器的主剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明所述彈性敏感元件和所述濺射金屬薄膜的位置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明所述透水圓膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明所述濺射薄膜式孔隙水壓力傳感器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，為了示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)，去掉了所述密封蓋；
[0025]圖5是本發(fā)明所述圓環(huán)形薄壁筒的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，為了示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)，去掉了所述密封蓋；
[0026]圖中:1_彈性敏感元件、2-圓環(huán)形薄壁筒、3-轉(zhuǎn)接板、4-濺射金屬薄膜、5-金絲引線、6-壓線筒、7-信號(hào)導(dǎo)線、8-密封蓋、9-透水圓膜、10-信號(hào)引出線、11-密封腔體、12-支撐架。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0028]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明包括金絲引線5、信號(hào)導(dǎo)線7、彈性敏感元件I和帶有密封蓋8的圓環(huán)形薄壁筒2，圓環(huán)形薄壁筒2設(shè)置在彈性敏感元件I的上表面，彈性敏感元件I的下表面設(shè)置有透水圓膜9，彈性敏感元件1、密封蓋8和圓環(huán)薄壁筒構(gòu)成密封腔體11，密封腔體11內(nèi)設(shè)置有濺射金屬薄膜4和轉(zhuǎn)接板3，濺射金屬薄膜4位于彈性敏感元件I的上表面，轉(zhuǎn)接板3位于濺射金屬薄膜4的上方，信號(hào)導(dǎo)線7從圓環(huán)形薄壁筒2的側(cè)壁穿入密封腔體11內(nèi)，金絲引線5的一端和信號(hào)導(dǎo)線7的信號(hào)引出線10 —起焊接在轉(zhuǎn)接板3上，金絲引線5的另一端焊接在濺射金屬薄膜4上。
[0029]彈性敏感元件I為超薄金屬圓薄片結(jié)構(gòu)，密封蓋8設(shè)置在圓環(huán)形薄壁筒2的上端，彈性敏感元件I的上表面設(shè)置有凸臺(tái)部，為凸圓形結(jié)構(gòu)，圓環(huán)形薄壁筒2下端設(shè)置有與凸臺(tái)部相匹配的凹部，圓環(huán)形薄壁筒2的凹部壓合在彈性敏