一种水动外压传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水动外压传感器，包括：上盖、信号调理板、外壳、敏感芯体、缓冲片、压力接口座、电缆及电连接器；敏感芯体位于压力接口座一端的凹槽中，缓冲片设置在凹槽底部，喇叭形的引压孔设置在压力接口座的另一端，且与凹槽连通；信号调理板安装在外壳、上盖及压力接口座形成安装空腔中，且与敏感芯体电性连接，安装空腔内填充有灌封胶；信号调理板通过电缆与壳体外的电连接器电性连接；所述压力接口座上引压孔所在的一端安装在弹体上，且与水环境相通，电连接器与系统数据采集装置连接；本实用新型专利技术能够在水下正常工作，并且能够耐受大量级冲击力和弹体高空落水时瞬时产生的气垫效应，不易损坏。不易损坏。不易损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种水动外压传感器


[0001]本技术属于传感器
，具体涉及一种水动外压传感器。

技术介绍

[0002]在舰船海上作业时，弹体落水后，通过在弹体长度方向的中间部位设置传感器对弹体周围的水压进行测量，但是传统的压力传感器在水下对水压进行测量时，水会倒灌于传感器内部，造成传感器电路损伤，不能正常工作；而且，传统的压力传感器无法耐受弹体在落水过程中的大量级冲击力和弹体高空落水瞬时产生的气垫效应，从而导致传感器敏感芯体损伤，造成传感器性能严重恶化以至于完全失效。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术提供了一种水动外压传感器，不仅能够在水下正常工作，而且能够在耐受大量级冲击力和弹体高空落水时瞬时产生的气垫效应的情况下，正常测量水压，具有精度高，频率响应快和耐受海水腐蚀的特点，本技术作为微机电系统有着广阔的应用前景，尤其适用于舰船海上作业。
[0004]本技术是通过下述技术方案实现的：
[0005]一种水动外压传感器，包括：上盖、信号调理板、外壳、敏感芯体、缓冲片、压力接口座、电缆及电连接器；
[0006]所述外壳为两端开口的壳体结构；
[0007]所述压力接口座的一端加工有一凹槽，另一端加工有一圆柱形的凸台，凸台的中轴线上加工有一引压通孔，所述引压通孔与凹槽连通；
[0008]所述外壳一端与压力接口座固连，另一端固定有上盖，使得外壳、上盖及压力接口座之间形成一个安装空腔；
[0009]所述信号调理板安装在所述安装空腔中，通过电缆与位于安装空腔外部的电连接器电性连接，电连接器与外部的系统数据采集装置电性连接；
[0010]所述敏感芯体安装在压力接口座的凹槽中，与信号调理板电连接；
[0011]所述缓冲片的表面均匀分布有两个以上小孔，缓冲片设置在压力接口座的凹槽底部，即敏感芯体与引压通孔之间。
[0012]进一步的，所述引压通孔包括一个圆柱形孔和一个喇叭形孔，所述圆柱形孔上设置一收口，所述喇叭形孔的小直径端与所述圆柱形孔交汇。
[0013]进一步的，所述压力接口座上的凸台所在一端还加工有一法兰；所述压力接口座通过法兰固定安装在弹体的长度方向的中间内部；
[0014]所述压力接口座的凸台的外圆周面加工有外螺纹，弹体的外壁加工有一个带有内螺纹的通孔，压力接口座的凸台与弹体外壁通过螺纹连接。
[0015]进一步的，所述缓冲片为圆形薄片。
[0016]进一步的，所述安装空腔中填充有灌封胶。
[0017]进一步的，所述敏感芯体为硅压阻式敏感芯体。
[0018]进一步的，所述灌封胶为有机硅凝胶。
[0019]进一步的，所述上盖与外壳、敏感芯体与压力接口座和外壳与压力接口座均采用激光焊接方式固定连接。
[0020]进一步的，所述缓冲片的材料为聚四氟乙烯SFB
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1，厚度为2mm；所述压力接口座、外壳和上盖的材料均为05Cr17Ni4Cu4Nb高弹性不锈钢；所述敏感芯体的材料为316L不锈钢；所述电连接器为标准接口插座。
[0021]有益效果：
[0022](1)本技术的压力接口座设置一引压通孔，水可通过引压通孔进入传感器内部，进行压力测量，引压通孔起到与用户管路接口对接、引压以及保护压力敏感芯体的作用；此外，引压通孔采用喇叭形孔设计，同时与喇叭形孔连接的圆柱形孔上有收口设计，此设计可使在传感器落水时，水流迅速减小，缓解水流对敏感芯体的冲击力，达到保护敏感芯体的作用，使敏感芯体不会损坏。
[0023](2)本技术的敏感芯体与引压通孔之间安装了表面具有两个以上小孔的缓冲片，该缓冲片通过自身的两个以上个小孔将水流分散，以减缓传感器从高空落水时水柱对传感器敏感芯体的压力膜片的冲击力和落水瞬时产生的气垫效应，从而保护传感器敏感芯体，防止敏感芯体中的压力膜片受损，影响传感器性能。
[0024](3)本技术采用内腔水密灌封工艺，即外壳、上盖及压力接口座之间形成的安装空腔内填充有灌封胶，通过灌封胶进行密封，水密灌封工艺防止传感器在水中浸泡或水流冲击传感器时，水倒灌入传感器内部，造成元器件短路失效，致使传感器丧失测量功能；灌封胶采用有机硅凝胶，有机硅凝胶密封性良好，与壁面粘接牢靠，无缝隙、气孔等产生，且应力不大，对元器件不会产生应力作用，缩短元器件的使用寿命。
[0025](4)本技术采用硅压阻式压力敏感芯体，硅压阻式压力敏感芯体具有灵敏度高、测量精度高、动态频响高、性能稳定等优点，硅压阻式压力敏感芯体中的硅油除了作为压力传导介质，还起到了保护敏感芯体内芯片的作用。
[0026](5)本技术的外壳具有保护传感器内部电路调理板的作用，上盖具有固定电缆的作用。
[0027](6)本技术过载能力大于200％，总精度小于0.5％(包括线性、迟滞、重复)，能够耐受12000g以上的大量级冲击正常工作，且能够在海水中浸泡时长大于2h，在海水150m深度下正常工作。
附图说明
[0028]图1为本技术压力传感器结构示意图；
[0029]图2为缓冲片结构图；
[0030]图3为压力接口座结构图；
[0031]其中，1
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上盖，2
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信号调理板，3
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外壳，4
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敏感芯体，5
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缓冲片，6－压力接口座，7－电缆，8－电连接器，9－引压通孔。
具体实施方式
[0032]下面结合附图并举实施例，对本技术进行详细描述。
[0033]本实施例提供了一种水动外压传感器，参见附图1和3，包括：上盖1、信号调理板2、外壳3、敏感芯体4、缓冲片5、压力接口座6、电缆7及电连接器8；
[0034]参见附图1，所述外壳3为两端开口的圆柱形壳体结构；
[0035]所述压力接口座6为圆柱形结构，圆柱形结构的一端加工有一凹槽，另一端加工设有一个法兰，法兰的端面中心处设有一凸台，凸台的外圆周面加工有外螺纹，外螺纹采用常规M12
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1.25
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6h设计；凸台的中轴线上加工有一引压通孔9，引压通孔9与凹槽连通；参见附图3和附图1，所述引压通孔9由一个圆柱形孔和一个喇叭形孔组成，圆柱形孔上设置一收口；所述喇叭形孔具有小直径端和大直径端，小直径端与圆柱形孔交汇；
[0036]参见附图2，所述缓冲片5为圆形薄片，圆形薄片的表面均匀分布有两个以上小孔；
[0037]各部件的连接方式如下：
[0038]所述压力接口座6通过法兰固定安装在弹体的长度方向的中间内部，弹体的外壁加工有一个带有内螺纹的通孔，压力接口座6的凸台上的外螺纹与弹体外壁的通孔的内螺纹配合，使得引压通孔9与弹体周围的水环境连通；
[0039]参见附图1，敏感芯体4固定安装在压力接口座6的凹槽中；缓冲片5设置在压力接口座6的凹槽底部，即敏感芯体4与引压通孔9之间，用于分散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水动外压传感器，其特征在于，包括：上盖(1)、信号调理板(2)、外壳(3)、敏感芯体(4)、缓冲片(5)、压力接口座(6)、电缆(7)及电连接器(8)；所述外壳(3)为两端开口的壳体结构；所述压力接口座(6)的一端加工有一凹槽，另一端加工有一圆柱形的凸台，凸台的中轴线上加工有一引压通孔(9)，所述引压通孔(9)与凹槽连通；所述外壳(3)一端与压力接口座(6)固连，另一端固定有上盖(1)，使得外壳(3)、上盖(1)及压力接口座(6)之间形成一个安装空腔；所述信号调理板(2)安装在所述安装空腔中，通过电缆(7)与位于安装空腔外部的电连接器(8)电性连接，电连接器(8)与外部的系统数据采集装置电性连接；所述敏感芯体(4)安装在压力接口座(6)的凹槽中，与信号调理板(2)电连接；所述缓冲片(5)的表面均匀分布有两个以上小孔，缓冲片(5)设置在压力接口座(6)的凹槽底部，即敏感芯体(4)与引压通孔(9)之间。2.如权利要求1所述的一种水动外压传感器，其特征在于，所述引压通孔(9)包括一个圆柱形孔和一个喇叭形孔，所述圆柱形孔上设置一收口，所述喇叭形孔的小直径端与所述圆柱形孔交汇。3.如权利要求1或2所述的一种水动外压传...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖英，雷玥，罗东岳，张方，吴博，
申请(专利权)人：陕西电器研究所，
类型：新型
国别省市：