专利名称：一种压力传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种具有压力保护功能的压力传感器。
背景技术：
压力传感器是一种可以用于检测液体或气体压力的传感器，其具体有测量精度高、稳定性高、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击等优点，广泛应用于各种工业控制中。请参看图1，图1为现有技术中一种典型的压力传感器的结构示意图。如图1所示，该压力传感器包括传感器座1、密封圈2、压力芯体3、隔离圈4、卡簧 5、壳体组件6、线束7等，压力芯体3由陶瓷材料制成，其设有压力元件，压力芯体3与传感器座1形成压力腔体，传感器座1上设有与所述压力腔体连通的压力进口，被测系统压力可以通过压力进口进入压力腔体内，压力直接作用在压力芯体3的前表面，使得压力元件产生微小形变，使得刻蚀在压力芯体3上的电桥产生响应的电信号，再由调理电路将其转换为标准的电压输出信号并输出显示压力大小。由陶瓷材料制成的压力芯体3所能承受的最大压力为破坏压力，现有技术中的压力芯体3的破坏压力通常只能达到规格值的3倍，当被测系统产生异常，压力可能会超过规格值的3倍甚至更高，会引起压力芯体3破裂而被损坏，从而使得压力传感器报废而不能继续使用。因此，如何研发一种即使被测系统出现异常压力、压力芯体仍不会破裂的压力传感器，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容
本发明的目的是提供一种具有压力保护的压力传感器，即使被测系统出现异常压力，该压力传感器的压力芯体仍不会破裂。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种压力传感器，包括压力芯体、传感器座，所述压力芯体与所述传感器座形成压力腔体，所述传感器座上设有与所述压力腔体连通的压力进口，被测系统压力与所述压力进口连通，还包括压力保护装置，该压力保护装置设于所述压力进口处，所述被测系统压力大于预设值时，压力保护装置将关闭所述压力进优选的，所述压力保护装置包括弹性件、用于打开或关闭所述压力进口的阀针，所述阀针与所述压力进口套装，所述阀针具有阀体的一端位于所述压力腔体内，另一端与所述弹性件的一端连接，所述弹性件的另一端固定设置；所述弹性件所处空腔与所述压力腔体隔离。优选的，所述压力进口处形成阶梯孔，所述阀针通过活塞与所述弹性件连接，所述阀针、所述活塞、所述弹性件依次装入所述阶梯孔内，所述活塞侧面与所述阶梯孔紧密贴
I=I O优选的，所述活塞侧面与所述阶梯孔之间还设有密封圈。
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优选的，所述阶梯孔的底端还设有螺塞，所述螺塞通过密封圈与所述阶梯孔密封。优选的，所述弹性件所处空腔与大气连通。优选的，还包括与所述传感器座连接的连接头，所述连接头通过压力管路与所述压力腔体连通。优选的，所述弹性件为弹簧。优选的，所述压力芯体由陶瓷材料制成。本发明提供的压力传感器，在压力腔体的压力进口处设有压力保护装置，当被测系统压力大于预设值时，所述压力保护装置将关闭压力进口，使得被测系统压力无法再进入压力腔体内。当被测系统压力小于预设值时，压力进口处于打开状态，被测系统压力可以进入压力腔体内对压力芯体进行作用，当被测系统压力大于或等于预设值时，压力保护装置将关闭压力进口，被测系统压力将无法再进入压力腔体内，被测系统压力将无法对压力芯体进行作用，压力芯体不会在高压的作用下发生破裂，压力芯体将不受高压作用而被保护，使得压力芯体得到有效保护，该压力传感器更耐用、可靠性更好、使用寿命更长。优选方案中，所述压力保护装置包括弹性件、用于打开或关闭所述压力进口的阀针，所述阀针与所述压力进口套装，所述阀针具有阀体的一端位于所述压力腔体内，另一端与所述弹性件的一端连接，所述弹性件的另一端固定设置；所述弹性件所处空腔通过密封部件与所述压力腔体隔离。当系统被测压力小于预设值时，弹性件处于伸长状态，阀针的阀体位于压力进口的上方，压力进口处于打开状态；当系统被测压力大于预设值时，压力腔体内的压力对阀针的阀体的压力使得弹性件被压缩，直至阀体贴紧压力进口，使得压力进口处于关闭状态，被测系统压力将无法再进入压力腔体内，压力芯体不会在高压的作用下发生破裂，压力芯体将不受高压作用而被保护，当压力下降到预设值以下时，弹簧的压紧力大于阀针的阀体所受的压力，阀针将被顶开，被测系统压力将进行进入压力腔体内。这种结构的压力传感器，当被测系统压力高压预设值时，压力腔体的压力进口将被阀针的阀体关闭，被测系统压力将无法对压力芯体作用，使得压力芯体得到有效保护。


图1为现有技术中一种典型的压力传感器的结构示意图；图2为本发明所提供的压力传感器的一种具体实施方式
的结构示意图；图3为图2中压力传感器处于关闭状态的结构示意图；其中，图1-图3中传感器座1、压力进口 1-1、密封圈2、压力芯体3、隔离圈4、卡簧5、壳体组件6、线束7、阀针8、压力管路9、弹性件10、活塞11、第一密封圈12、螺塞13、第二密封圈14、连接头15。
具体实施例方式为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。
请参看图2，图2为本发明所提供的压力传感器的一种具体实施方式
的结构示意图。如图2所示，本发明提供的压力传感器，包括传感器座1、压力芯体3，压力芯体3 为陶瓷材料制成，压力芯体3上设有压力元件、芯体电路部件、电桥等；压力芯体3与传感器座1形成压力腔体，传感器座1上设有与该压力腔体连通的压力进口 1-1，被测系统压力经过压力进口 1-1进入压力腔体内，压力元件遇到压力会产生变形，电桥会产生响应的电信号，再由调理电路将其转换为标准的电压输出信号。本发明提供的压力传感器，在压力腔体的压力进口 1-1处设有压力保护装置，当压力腔体内的压力大于预设值时，所述压力保护装置将关闭压力进口 1-1，使得被测系统压力无法再进入压力腔体内。当被测系统压力小于预设值时，压力进口 1-1处于打开状态，被测系统压力可以进入压力腔体内对压力芯体3进行作用，当被测系统压力大于或等于预设值时，压力保护装置将关闭压力进口 1-1，被测系统压力将无法再进入压力腔体内，被测系统压力将无法对压力芯体3进行作用，压力芯体3不会在高压的作用下发生破裂，压力芯体3将不受高压作用而被保护。该压力传感器更耐用、可靠性更好、使用寿命更长。在一种具体的方案中，所述压力保护装置包括阀针8和弹性件10，所述阀针8用于打开和关闭压力进口 1-1，弹性件10在压力的作用下可进行伸缩，进而控制阀针8进行动作；阀针8套装在压力进口 1-1内，阀针8的一端具有阀体，另一端为连接端，阀针8具有阀体的一端位于压力腔体内，阀体可抵靠压力进口 1-1的边沿，阀体可使得压力进口 1-1关闭，压力进口 1-1关闭时，被测系统压力将无法再进入压力腔体内；阀体的连接端与弹性件 10的一端连接，弹性件10的另一端固定设置，弹性件10所处空腔与压力腔体隔离，被测系统压力与压力进口 1-1连通。在一种具体的实施方式中，该压力传感器还包括密封圈2、隔离圈4、卡簧5、壳体组件6、线束7等部件，其中，密封圈2、隔离圈4、卡簧5、壳体组件6、线束7等部件均为现有技术，与本发明的发明点无关，在此不再做详细介绍。当系统被测压力小于预设值时，预设值可以为规格值的3倍，弹性件10处于伸长状态，阀针8的阀体位于压力进口 1-1的上方，压力进口 1-1处于打开状态；当系统被测压力大于预设值时，压力腔体内的压力对阀针8的阀体的压力使得弹性件10被压缩，直至阀体贴紧压力进口 1-1，使得压力进口 1-1处于关闭状态，如图3所示，被测系统压力将无法再进入压力腔体内，压力芯体3不会在高压的作用下发生破裂，压力芯体3将不受高压作用而被保护，当压力下降到小于预设值时，弹簧10的压紧力大于阀针8的阀体所受的压力，阀针 8将被顶开，被测系统压力将进行进入压力腔体内，可继续检测被测系统的压力。这种结构的压力传感器具有压力保护功能，当被测系统压力高压预设值时，压力腔体的压力进口 1-1将被关闭，被测系统压力将无法对压力芯体3作用，使得压力芯体3得到有效保护，使得压力传感器更耐用、可靠性更好、使用寿命更长。在一种具体的方案中，阀针8的阀体可以为具有一定强度的金属阀体，阀体与压力进口 1-1可以形成金属硬密封；阀针8的阀体还可以为橡胶类软阀体，阀体可与压力进口 1-1形成软密封，无论采用那种密封形成，均应在本发明的保护范围内。在一种具体的方式中，压力进口 1-1处形成阶梯孔，弹性件10所处腔体通过活塞11与压力腔体隔离，阀针8通过活塞11与弹性件10连接，阀针8、活塞11、弹性件10依次装入所述阶梯孔内，活塞11的侧面与所述阶梯孔壁紧密贴合，可将弹性件10所处腔体与所述压力腔体隔离。优选方案中，为了提高活塞11与阶梯孔之间的密封性，更好地将弹性件10所处腔体与压力腔体隔离，可在活塞11侧面与阶梯孔之间设有第一密封圈12。更具体的方案中，可在阶梯孔的底部设置螺塞13，螺塞13旋入阶梯孔内，弹性件 10可抵靠螺塞13的上端，螺塞13、阶梯孔、活塞11之间的空腔形成弹性件10所处腔体。 在阶梯孔的底部设置用于密封的螺塞13，可防止被测系统压力从阶梯孔的底部进入弹性件 10所处腔体。优选方案中，为了提高螺塞13与阶梯孔之间的密封性，更好地将弹性件10所处腔体与被测系统压力隔离，可在螺塞13侧面与阶梯孔之间设有第二密封圈14。为了防止弹性件10所处腔体内产生可对活塞11作用的压力，造成压力腔体的压力大于预设值时，压力腔体内的压力无法使得阀针8的阀体关闭压力进口 1-1，优选方案中，弹性件10所处腔体可与大气连通，使得弹性件10所处腔体内的弹簧10仅受大气压的作用。优选方案中，传感器座的底部还设有连接头15，连接头15通过压力管路9与压力进口 1-1连通，连接头15用于与被测系统连接，由于传感器座1的阶梯孔的底部设有螺塞 13，经过连接头15进入传感器座内的压力只能通过压力管路9与压力进口 1-1连通，而不会进入阶梯孔内。具体的方案中，压力管路9可与阶梯孔并排设置，如图2所示，压力管路9通过折弯结构与压力进口 1-1连通。优选方案中，所述弹性件10具体可以为弹簧，可以本发明中的弹性件10并不局限于弹簧，凡具有一定弹性变形量的弹性部件均可作为本发明中的弹性件10。上述实施例中，压力保护装置采用弹性件、阀针的结构，本发明所提供的压力传感器并不局限于此一种结构，压力保护装置还可以为具有检测单元和阀门的结构，检测单元设于压力管路上，阀门设于压力进口处，当检测单元检测到被测系统压力大于预设值时，控制阀门关闭，使得被测系统压力无法再进入压力腔体内，这种情况也应在本发明的保护范围内。上述实施例中，压力芯体由陶瓷材料制成，上述压力传感器为陶瓷压力传感器，本发明提供的压力传感器并不局限于陶瓷压力传感器，凡具有上述压力保护装置的压力传感器均应在本发明的保护范围内。以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种压力传感器，包括压力芯体、传感器座，所述压力芯体与所述传感器座形成压力腔体，所述传感器座上设有与所述压力腔体连通的压力进口，被测系统压力与所述压力进口连通，其特征在于，还包括压力保护装置，该压力保护装置设于所述压力进口处，所述被测系统压力大于预设值时，压力保护装置将关闭所述压力进口。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述压力保护装置包括弹性件、用于打开或关闭所述压力进口的阀针，所述阀针与所述压力进口套装，所述阀针具有阀体的一端位于所述压力腔体内，另一端与所述弹性件的一端连接，所述弹性件的另一端固定设置；所述弹性件所处空腔与所述压力腔体隔离。
3.根据权利要求2所述压力传感器，其特征在于，所述压力进口处形成阶梯孔，所述阀针通过活塞与所述弹性件连接，所述阀针、所述活塞、所述弹性件依次装入所述阶梯孔内， 所述活塞侧面与所述阶梯孔紧密贴合。
4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述活塞侧面与所述阶梯孔之间还设有密封圈。
5.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述阶梯孔的底端还设有螺塞，所述螺塞通过密封圈与所述阶梯孔密封。
6.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述弹性件所处空腔与大气连通。
7.根据权利要求6所述的压力传感器，其特征在于，还包括与所述传感器座连接的连接头，所述连接头通过压力管路与所述压力腔体连通。
8.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述弹性件为弹簧。
9.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述压力芯体由陶瓷材料制成。
全文摘要
本发明涉及传感器技术领域，尤其公开了一种压力传感器，包括压力芯体、传感器座，所述压力芯体与所述传感器座形成压力腔体，所述传感器座上设有与所述压力腔体连通的压力进口，被测系统压力与所述压力进口连通，还包括压力保护装置，该压力保护装置设于所述压力进口处，所述被测系统压力大于预设值时，压力保护装置将关闭所述压力进口。本发明提供的压力传感器，在压力腔体的压力进口处设有压力保护装置，当被测系统压力大于预设值时，所述压力保护装置将关闭压力进口，使得被测系统压力无法再进入压力腔体内。使得压力芯体得到有效保护，该压力传感器更耐用、可靠性更好、使用寿命更长。
文档编号G01L19/06GK102445302SQ20101050609
公开日2012年5月9日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者刘长青, 宋红敏, 陈伯汀, 陈春宇 申请人:浙江三花股份有限公司