一种微风速传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及风速测量技术领域，尤其涉及一种微风速传感器，其包括探头、设于探头底部的探头座；探头包括风速芯片组件、壳体、顶盖，壳体内部中空且侧部设有通风口，风速芯片组件安装于壳体内且其下端穿出壳体底部；顶盖连接于壳体顶部；风速芯片组件包括绝缘支撑板、绝缘衬底、热膜敏感体、加热电阻、连接端子，绝缘衬底垂直设于绝缘支撑板上，热膜敏感体和加热电阻均贴合设于绝缘衬底表面，热膜敏感体两侧设有第一引线，加热电阻两侧设有第二引线，连接端子穿设于绝缘支撑板，连接端子包括上端通过第一引线连接于热膜敏感体的第一连接端子、上端通过第二引线连接于加热电阻的第二连接端子。本实用新型专利技术用于微风速测量，体积小，测量精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种微风速传感器
本技术涉及风速测量
，尤其涉及一种微风速传感器。
技术介绍
风速传感器是可连续监测风速大小，并且能够对所处位置的实时风速进行测量的重要仪表；此类传感器被广泛应用在矿山，电力，烟草，医药等需要实时监测风速的领域。风速传感器的类型与性能直接影响系统风量的检测和控制质量。风速传感器品种繁多，最常用的是皮托管式风速传感器、超声波涡旋式风速传感器、螺旋桨风速传感器和热线式风速传感器等；一般的皮托管式风速传感器在4～16m/s范围具有良好的精度，但是在小风速测量方面具有局限性，低于2m/s无法测量，因此在一些微小风速的测量场合无法使用；此外，传统的传感器自身的体积因素也不适用于对小空间风速的测量；鉴于此，为克服上述缺陷，提供一种微风速传感器成为本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种微风速传感器，应用于微风速测量，体积小，测量精度高。为解决以上技术问题，本技术的技术方案为：一种微风速传感器，其包括探头、设于探头底部用于固定探头的探头座；所述探头包括风速芯片组件、壳体、顶盖，所述壳体内部中空且侧部设有通风口，所述风速芯片组件安装于壳体内且其下端穿出壳体底部；所述顶盖连接于壳体顶部；所述风速芯片组件包括绝缘支撑板、绝缘衬底、热膜敏感体、加热电阻、连接端子，所述绝缘衬底垂直设于绝缘支撑板上，所述热膜敏感体和加热电阻均贴合设于绝缘衬底表面且所述热膜敏感体和加热电阻之间保持间距，所述热膜敏感体两侧设有第一引线，所述加热电阻两侧设有第二引线，所述连接端子穿设于绝缘支撑板，所述连接端子包括上端通过第一引线连接于热膜敏感体的第一连接端子、上端通过第二引线连接于加热电阻的第二连接端子。按以上方案，热膜敏感体和加热电阻均为薄膜铂电阻；采用薄膜铂电阻温度系数高，在低风速时仍保持高精度。优选的，所述绝缘衬底由玻璃制成，在高温环境下其机械强度和绝缘特性变化小，不易影响热膜敏感体的测量，稳定性好。按以上方案，所述探头座上方设有探头安装槽，所述壳体下部外壁与所述探头安装槽内壁贴合连接；所述壳体底部内侧设有用于安装风速芯片组件的芯片组件安装槽，所述绝缘支撑板侧壁与芯片组件安装槽内壁贴合连接，所述连接端子下端穿过芯片组件安装槽且穿出探头安装槽的槽底；所述顶盖外侧壁与壳体上部内壁贴合连接；所述贴合连接方式为灌封胶连接，安装方便，连接简单；进一步的，连接端子穿出芯片组件安装槽底的结合处可采用灌封胶封堵。优选的，所述灌封胶的胶种为蓝田9310，其表干性好，适合塑料与塑料/玻璃/金属的粘接；优选的，采用灌封胶连接位置处可采用紫外线固化，防止胶液渗漏。按以上方案，所述顶盖下表面设有用于容纳绝缘衬底顶端的限位槽；绝缘衬底顶端卡设于限位槽中进一步固定了风速芯片组件，提高其稳定性。按以上方案，所述传感器还包括插座组件，所述插座组件设于探头座底部且上端连接于连接端子用于将探头连接至外部控制系统；所述插座组件包括连接板、穿设于连接板且上下两端均穿出连接板的插接杆，所述连接板上设有用于连接端子下端插入的通孔，所述插接杆和连接端子两者靠近连接板上表面位置处相对应焊接；所述插接杆为四个，其包括与第一连接端子焊接的第一插接杆和与第二连接端子焊接的第二插接杆；连接端子在探头和外部控制系统近距离时可直接连接，若探头与外部控制系统距离较远时，连接端子长度不够，插座组件用于实现探头与外部控制系统的远距离连接，所述插接杆用作将整个传感器接入外部装置的接口，所述连接板用作连接端子和插接杆焊接时的支撑用于放置焊接使用的焊锡。按以上方案，所述插座组件还包括连接于连接板底部的加强座，所述加强座包括设于连接板下表面的座体和连接于座体一侧且向下延伸的板体，插接杆穿设于所述座体；加强座可加强传感器与外部装置连接的稳固性。按以上方案，所述探头座下方设有插座组件安装槽，所述插座组件安装槽的槽底与所述探头安装槽的槽底中部连通用于连接端子低端插入所述连接板的通孔；所述插座组件安装槽与连接板侧壁贴合连接；所述贴合连接方式为灌封胶连接，连接稳固；优选的，所述灌封胶的胶种为蓝田9310，其表干性好，适合塑料与塑料/玻璃/金属的粘接；优选的，采用灌封胶连接位置处可采用紫外线固化，防止胶液渗漏。按以上方案，所述探头座两侧设有安装通孔；安装通孔与另设的连接件配合可以将传感器安装于所需进行风速测量的位置。与现有技术相比，采用了上述技术方案的微风速传感器，具有如下有益效果：一、本技术采用小型化设计，芯片组件安装槽为风速芯片组件的插入提供了内对准位置，用于固定风速芯片组件，探头座与探头进行组装贴合可将探头安装至需要测量风速的位置，探头底部连接端子作为接口接入外部控制系统进行微风速测量，体积小，结构简单，安装连接方便；适用于洁净工作台、生物安全柜、层流罩、称量室、移动式净化单元、制药企业隔离器系统等设备微风速的测量，探头的壳体和顶盖对灰尘和污垢有一定的抗污染能力；二、本技术的热膜敏感体为依附于绝缘衬底表面的薄膜铂电阻，避免了热线电阻易折断的问题，无需考虑其机械强度，长期稳定性好；本技术的热膜敏感体不易氧化、热电特性稳定且温度系数大，在低风速时仍保持高精度，这与利用一般温度传感器技术或NTC珠粒热敏电阻技术的传统风速计相比，具有更加明显的技术优势；且不同的风速传感器之间具有较好的一致性。附图说明图1为本技术第一种实施例整体结构示意图；图2为本技术第一种实施例俯视结构示意图；图3为图2沿A-A线的剖视图；图4为第一种实施例中探头的结构示意图；图5为图3中探头的剖视图；图6为第一种实施例中风速芯片组件的结构示意图；图7为图5中风速芯片组件的剖视图；图8为图5中壳体的剖视图；图9为图5中顶盖的剖视图；图10为图4中探头座的剖视图；图11为本技术第二种实施例整体结构示意图；图12为本技术第二种实施例侧体结构示意图；图13为本技术第二种实施例半剖结构示意图；图14为第二种实施例中插座组件的结构示意图；图15为图12中插座组件的剖视图；图16为本技术实施例中传感器连接至外部控制系统中的电路连接图；图17为本技术实施例中焊接固定夹具的结构示意图。附图标记：1、探头；11、风速芯片组件；111、绝缘支撑板；112、绝缘衬底；113、热膜敏感体；114、连接端子；114a、第一连接端子；114b、第二连接端子；115、引线；115a、第一引线；115b、第二引线；116、加热电阻；12、壳体；121、通风口；122、芯片组件安装槽；13、顶盖；131、限位槽；2、探头座；21、探头安装槽；22、插座组件安装槽；23、安装通孔；3、插座组件；31、连接板；32、插接杆；32a、第一插接杆；32b、第二插接杆；33、加强座；331、座体；332、板体。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在下文中，将参考附图来更好地理解本技术的许多方面。附图中的部件未必按照比例绘制。替代地，重点在于清楚地说明本技术的部件。此外，在附图中的若干视图中，相同的附图标记指示相对应零件。如本文所用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微风速传感器，其特征在于：其包括探头(1)、设于探头(1)底部用于固定探头(1)的探头座(2)；所述探头(1)包括风速芯片组件(11)、壳体(12)、顶盖(13)，所述壳体(12)内部中空且侧部设有通风口(121)，所述风速芯片组件(11)安装于壳体(12)内且其下端穿出壳体(12)底部；所述顶盖(13)连接于壳体(12)顶部；所述风速芯片组件(11)包括绝缘支撑板(111)、绝缘衬底(112)、热膜敏感体(113)、加热电阻(116)、连接端子(114)，所述绝缘衬底(112)垂直设于绝缘支撑板(111)上，所述热膜敏感体(113)和加热电阻(116)均贴合设于绝缘衬底(112)表面且所述热膜敏感体(113)和加热电阻(116)之间保持间距，所述热膜敏感体(113)两侧设有第一引线(115a)，所述加热电阻(116)两侧设有第二引线(115b)，所述连接端子(114)穿设于绝缘支撑板(111)，所述连接端子(114)包括上端通过第一引线(115a)连接于热膜敏感体(113)的第一连接端子(114a)、上端通过第二引线(115b)连接于加热电阻(116)的第二连接端子(114b)。...

【技术特征摘要】
1.一种微风速传感器，其特征在于：其包括探头(1)、设于探头(1)底部用于固定探头(1)的探头座(2)；所述探头(1)包括风速芯片组件(11)、壳体(12)、顶盖(13)，所述壳体(12)内部中空且侧部设有通风口(121)，所述风速芯片组件(11)安装于壳体(12)内且其下端穿出壳体(12)底部；所述顶盖(13)连接于壳体(12)顶部；所述风速芯片组件(11)包括绝缘支撑板(111)、绝缘衬底(112)、热膜敏感体(113)、加热电阻(116)、连接端子(114)，所述绝缘衬底(112)垂直设于绝缘支撑板(111)上，所述热膜敏感体(113)和加热电阻(116)均贴合设于绝缘衬底(112)表面且所述热膜敏感体(113)和加热电阻(116)之间保持间距，所述热膜敏感体(113)两侧设有第一引线(115a)，所述加热电阻(116)两侧设有第二引线(115b)，所述连接端子(114)穿设于绝缘支撑板(111)，所述连接端子(114)包括上端通过第一引线(115a)连接于热膜敏感体(113)的第一连接端子(114a)、上端通过第二引线(115b)连接于加热电阻(116)的第二连接端子(114b)。2.根据权利要求1所述的微风速传感器，其特征在于：所述热膜敏感体(113)和加热电阻(116)均为薄膜铂电阻。3.根据权利要求1所述的微风速传感器，其特征在于：所述探头座(2)上方设有探头安装槽(21)，所述壳体(12)下部外壁与所述探头安装槽(21)内壁贴合连接；所述壳体(12)底部内侧设有用于安装风速芯片组件(11)的芯片组件安装槽(122)，所述绝缘支撑板(111)侧壁与芯片组件安装槽(122)内壁贴合连接，所述连接端子(114)下端穿过芯片组件安装槽(122)且穿出探头安装槽(21)的槽底；所述顶盖(13)外侧壁与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚华，
申请(专利权)人：南京英格玛仪器技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32