压阻式压力传感器或压力检测器制造技术

压阻式压力传感器或压力检测器具有：－一个压力测试盒（１３）；－一个容纳该压力测试盒（１３）并最好用油作为压力传递介质注满的传递膜片壳体（７），此壳体（７）由一个外壳段、一个传递膜片（１７）和一个最好构成玻璃引线板的从压力测试盒（１３）引出的接触导线（２３）穿过的后板（２１）组成；－一个设置在测试膜片侧的连接壳体（３）带有一个位于测试膜片侧的液体压力室（１９）；其特征是，－传递膜片壳体（７）的外壳段包括一个压力室套管（３３）；－压力室套管（３３）和后板（２１）用可焊的钢材制成；－传递膜片壳体（７）和压力室套管（３３）都密封地嵌入或可嵌入连接壳体（３）的一个环形槽（３１）中；－连接壳体（３）用不可焊或难焊的材料制成；－压力室套管（３３）和后板（２１）在构成的测试盒－压力内腔（１５）中的压力传递介质的密封状态下进行永久性的密封焊接。２．按权利要求１的压阻式压力传感器或压力检测器，其特征是，传递膜片（１７）和压力室套管（３３）相互钎焊。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及权利要求1前序部分所述的一种压阻式压力传感器或压力检测器。压阻式压力传感器应用极为广泛。特别是用在测试侵蚀性介质的压力时，压力测试盒可不直接受侵蚀性介质的作用。为此，压力测试盒最好装在一个注满油的壳体的压力室中。侵蚀性介质的被测压力通过膜片传递到壳体中装有压力测试盒的压力内腔中。图4至图6表示一种用来测试侵蚀性介质压力的常规压阻式压力检测器，这是一种在下面要叙述的绝对压力检测器。图4和图5所示的压阻式压力检测器包括一个壳体1和一个在下面称为连接壳体3的壳体前部，连接壳体上设置有外螺纹5。此外，壳体1还包括一传递膜片壳体7。传递膜片壳体7具有一个相当于一个六角螺丝或螺母的六角扳手面9。传递膜片壳体7在轴向内连接在连接壳体3上并沿焊缝10与连接壳体焊接在一起。从图4看出，传递膜片壳体7装有一个装入注油的压力室15中的压阻式压力测试盒13。该压力室借助于一个柔性传递膜片17与设在连接壳体3中的液体压力室19隔开，要测试压力的可能是侵蚀的介质通过一个设在连接壳体3中的压力通孔20流入这个液体压力室中。注油的压力测试盒-压力室15与整个壳体轴向垂直延伸的传递膜片17对应的一端通过一个具有一个台阶的、在下面称为后板的所谓玻璃引线板21封闭。电接触导体或导线23通过玻璃引线板21引出。导线里端直接或例如通过一个包括一个柔性电路板的膜集成电路或印刷电路25与位于传递膜片壳体7测试盒-压力室15中的压力测试盒13电接通。这种带有柔性导线板的膜集成电路25的应用如图4装配状态和图5的放大图所示，图6表示用金线或铝线25′实现测试盒到接触导体或导线23的电连接。在向外即在通过玻璃引线板21向下伸出的导线23上的电连接按先有技术公知的实施例进行，在图4至图6中未示出。此外，为了减少压力内腔中油的总体积，需要时还可装入一个最好用陶瓷制成的最好具有油介质密度的置换件27。这样就把与油介质的温度相关的体积变化降低到最低限度。在这种公知的压力检测器中，测试盒13装入(有时装到玻璃引线板21上)传递膜片壳体7内是这样进行的玻璃引线板21与测试盒不焊接装在传递膜片壳体7前端下方通孔范围内的传递膜片壳体7上，以便整个装置都位于所谓的油罐中。油罐首先抽真空然后注油。油可浸入装压力测试盒13的压力室15中。当内腔注满油时，焊接测试盒-壳体段7的玻璃引线板21，从而将压力室15密封。实践表明，在用一种不可压缩的液体(在所示实施例中为油)注入的压力室15通过焊接方法永久密封时，这种压力检测器就可达到最大的可靠性。上述先有技术公知的压力检测器或压力传感器完全经受住了实践的考验。但其缺点是，这种检测头的成本相当高，尤指用于侵蚀性介质的压力测试。高成本主要摊在机件即壳体前部和测试盒壳体段的制造上。因为所有部件都必须相互焊接在一起，所以，所有部件都必须用不锈钢或可焊钢制造，从而再次增加了材料费和加工费。例如为了降低成本，德国专利DE 26 30 640 B2原则上提出了用耐腐蚀的软铁的管座材料来制造所谓玻璃引线板。当然在这种压力测试盒组件时，不能在装测试盒的压力室的密封焊接下进行注油，所以图4以后所述的压力检测器的新一代产品比那时的压力检测器优越得多。本专利技术的任务是，提出一种同样特别实用于侵蚀性介质的压力测量而又显著比迄今为止的先有技术简单和/或成本低的压阻式压力检测器或压力传感器。本专利技术是按权利要求1或权利要求10所述的特征来实现上述任务的。本专利技术的各种有利的结构形式在从属权利要求中叙述。本专利技术采用新式结构而可使机件的成本比常规结构减少直至80％这样的惊人程度，从而可使整个压力检测器或压力传感器的成本降低大约40％。通过采用本专利技术的结构，提出的压力检测器或压力传感器适用于侵蚀性介质的压力测量，而不比常规结构得出较差的测试结果，或整个结构的花费少于先有技术提出的结构。本专利技术降低成本是采用价廉的材料例如黄铜、铍青铜或类似材料即用易加工的材料来制造所谓壳体前部，而且壳体包括容纳传递膜片壳体的连接壳体都可用这种价廉的材料制造。只有在内部嵌入的一根限定注油压力室的套管才用不锈钢材料制作。这根套管的加工费亦很便宜，即该套管用适当管子切断而成。这样，这种贵重的钢件就不产生废料，而且加工费也非常少。通过使用这种价廉的可焊接的钢件可使容纳压力测试盒的压力内腔通过焊接和后板即与玻璃引线板牢固密封焊接在一起。本专利技术另一个显著的优点是，许多组件都可共同放入一个油炉中进行钎焊，然后注油，最后将注油的压力室的气密性密封在装入压力测量盒情况下进行焊接。同时焊接过程所需的可焊接材料减少到最低限度。现在可将装在壳体内腔中的传递膜片与用不锈钢材料制成的套管最好采用硬焊料过程进行连接。在钎焊过程中，即在焊接炉中达到焊料温度时，可实现焊料流入全部缝隙中，例如膜片和壳体前部之间的缝隙、膜片和套管之间的缝隙以及壳体前部和套管之间的缝隙。本专利技术的结构可以容纳包围测试盒和测试盒压力室的检测器壳体以及位于壳体中的传递膜片的多种材料。难于焊接的材料如不锈钢可通过表面镀层例如镀镍便可焊接。价廉的材料如黄铜或铍青铜对许多使用场合的压力检测器壳体例如用于空调或制冷设备时已完全足够。所以对特别严格的使用场合可把容纳不锈钢制成的套管的相应环形室在轴向内延长超过传递膜片的整个高度。在本专利技术的这种优选实施结构中到套管和传递膜片的边缘的轴向延长就象在其间放置一块象三明治那样的套管延长件，这样在传递膜片和压力检测器壳体材料之间不存在直接的材料接触，从而避免了由于不同材料保持接触而可能引起的腐蚀危险。这里延长套管以及包围压力室的套管和传递膜片相邻端面之间的嵌入边缘都可相互焊接在一起。此外，在本专利技术的改进结构中还可用一或多个O形密封圈来达到更好的密封效果。在另一种优选结构形式中，壳体用不可焊接的材料制成壳体件通过钎焊连接。这种相互钎焊的壳体同样构成一个例如在容纳一个压力测试盒或一个基准压力计的情况下的压力室，并通过适当的连接管使压力室与测试盒连通。然后用可焊接的连接管与注油的压力室进行密封焊接，这种连接管焊在壳体上相应的一个孔中，并在注油后用一个可焊接的塞子封闭。所以，本专利技术在制造过程中不仅可用廉价的不可焊接的材料而且还可将这些材料在一次钎焊过程中相互牢固和可靠地连接在一起。这样就不但在材料费上而且在制造费上具有了明显的优点，因为在一个焊接炉中的钎焊方法可同时进行几百件焊接，然后用油注入相应的压力室中。这样不论是开始时还是最后述及的方案都可用经济的方法来把注油的压力室最终焊接密封。而且为此所需的昂贵的可焊接材料不论它在整个壳体的使用量上还是在其结构、即特别是成形加工费用上都比常规的结构少得多和简单得多。但本专利技术的结构原理不限于绝对压力测试用的压力检测器或压力传感器的使用场合，而且亦可适用于测试基准压力或差压的压力传感器或压力检测器。下面结合附图来进一步说明本专利技术。附图是附图说明图1表示测量绝对压力用的本专利技术压力检测器或压力传感器的轴向纵截面示意图；图2表示测量差压用的本专利技术压力检测器或压力传感器相当于图1的轴向截面图；图3表示放在玻璃引线板上的测试盒的轴向截面放大图；图4表示先有技术公知的压力检测器的部分轴向截面；图5表示按图4先有技术将压力测试盒连接在导线上的放大图；图6表示与图5不同的按本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：H·W·凯勒，
申请(专利权)人：凯勒压力测量技术公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：