電容式壓力傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種壓力傳感器，尤其涉及一種電容式壓力傳感器。
【背景技術】
[0002]常規的差動電容結構傳感器多用于測量差壓信號。用差壓變送器來替代壓力變送器，其缺點是成本高，安裝不方便，而本發明通過改變差動電容傳感器(膜盒)安裝結構設計，使變送器壓力測量部件可以采用螺紋連接的方式直接安裝在過程控制系統的壓力測試點上。這樣可以發揮差動電容傳感器抗過載能力強的優勢，同時便于安裝，降低產品的制造成本。
【發明內容】
[0003]本發明公開了一種電容式壓力傳感器，用以解決現有技術中差動電容結構傳感器成本高，安裝不便的問題。
[0004]本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的:
一種電容式壓力傳感器，其中，包括一殼體，所述殼體內具有一空腔，一差動電容膜盒安裝在所述殼體內；所述差動電容膜盒內安裝有一測溫芯片；所述差動電容膜盒的上邊面與下表面均設有一圓環以及帶有波紋的隔離膜片；固定在所述差動電容膜盒上表面的所述圓環上固定有一圓形法蘭，一毛細管的一端與所述圓形法蘭的中心通孔焊接，所述毛細管的另一端與所述殼體連接；所述殼體內所述差動電容膜盒的下部焊接有一過程連接頭。
[0005]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述差動電容膜盒包括:一上下對稱設置的第一圓形金屬底座、第二圓形金屬底座，所述第一圓形金屬底座與所述第二圓形金屬底座之間設有一柱狀空腔；一感壓膜片水平設置在所述柱狀空腔內，所述感壓膜片的外沿設置在所述第一圓形金屬底座與所述第二圓形金屬底座的接觸面之間，所述感壓膜片的外沿設有第一焊接環；還包括兩玻璃體，所述兩玻璃體填充在所述感壓膜片的兩側，兩所述玻璃體面向所述感壓膜片的一側均鍍設有球形電極，兩所述球形電極均通過管狀導線引出；一陶瓷芯穿過所述第一圓形金屬底座、兩所述玻璃體、所述第二圓形金屬底座；一測溫芯片埋設于所述第二圓形金屬底座中。
[0006]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述陶瓷芯與所述玻璃體熔合固定。
[0007]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述測溫芯片與一導熱硅膠層接觸。
[0008]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述測溫芯片采用DS18B20系列測溫芯片。
[0009]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述圓環與所述隔離膜片通過第二焊接環固定在所述差動電容膜盒上。
[0010]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述過程連接頭焊接在所述殼體下端部。
[0011]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述殼體內填充有環氧樹脂。
[0012]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述陶瓷芯有兩根，一所述陶瓷芯穿過所述第一圓形金屬底座及置于第一圓形金屬底座內的所述玻璃體，另一所述陶瓷芯穿過所述第二圓形金屬底座及置于第二圓形金屬底座內的所述玻璃體。
[0013]如上所述的電容式壓力傳感器，其中，所述殼體具有圓周焊縫，所述毛細管通過所述圓周焊縫與所述殼體連接。
[0014]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明解決了現有技術中常規的差動電容結構傳感器多用于測量差壓信號，用差壓變送器來替代壓力變送器，成本高，安裝不方便的問題，本發明通過改變差動電容傳感器(膜盒)安裝結構設計，使變送器壓力測量部件可以采用螺紋連接的方式直接安裝在過程控制系統的壓力測試點上。這樣可以發揮差動電容傳感器抗過載能力強的優勢，同時便于安裝，降低產品的制造成本。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明電容式壓力傳感器的結構剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步描述:
圖1是本發明電容式壓力傳感器的結構剖視圖，請參見圖1，一種電容式壓力傳感器，其中，包括一殼體29，殼體29內具有一空腔，一差動電容膜盒安裝在殼體29內；差動電容膜盒內安裝有一測溫芯片19 ;差動電容膜盒的上邊面與下表面均設有一圓環4以及帶有波紋的隔離膜片5 ;固定在差動電容膜盒上表面的圓環4上固定有一圓形法蘭1，圓形法蘭與圓環4焊接形成第三焊縫3，一毛細管27的一端與圓形法蘭I的中心通孔焊接，毛細管27的另一端與殼體29連接；殼體29內差動電容膜盒的下部焊接有一過程連接頭13，過程連接頭13通過第四焊接環16焊接在殼體29上。
[0017]本發明的毛細管27與圓形法蘭I中心孔焊接形成第二焊縫2。
[0018]本發明的差動電容膜盒包括:一上下對稱設置的第一圓形金屬底座8、第二圓形金屬底座11，第一圓形金屬底座8與第二圓形金屬底座11之間設有一柱狀空腔；一感壓膜片9水平設置在柱狀空腔內，本發明中采用的感壓膜片9可以為圓形的彈性金屬感壓膜片，感壓膜片9的外沿設置在第一圓形金屬底座8與第二圓形金屬底座11的接觸面之間，感壓膜片9的外沿設有第一焊接環10 ;還包括兩玻璃體7，兩玻璃體7填充在感壓膜片9的兩側，兩玻璃體7面向感壓膜片9的一側均鍍設有球形電極，兩球形電極均通過管狀導線引出，管狀導線包括:第一管狀導線24、第二管狀導線25 ;兩球形電極包括:上球形電極21、下球形電極22，一陶瓷芯17穿過第一圓形金屬底座8、兩玻璃體7、第二圓形金屬底座11 ;一測溫芯片19埋設于第二圓形金屬底座11中，陶瓷芯17采用帶孔陶瓷芯。
[0019]本發明的陶瓷芯17與玻璃體7熔合固定。
[0020]本發明的測溫芯片19與一導熱硅膠18層接觸。
[0021]本發明的測溫芯片19采用DS18B20系列測溫芯片19，能將溫度信號直接轉換為數字信號輸出，精度可達±0.5°C。
[0022]本發明的圓環4與隔離膜片5通過第二焊接環固定在差動電容膜盒上，第二焊接環有兩個，包括第二上焊接環6、第二下焊接環14。
[0023]本發明的過程連接頭13焊接在殼體29下端部，過程連接頭13通過第三焊接環15焊接在殼體29上。
[0024]本發明的殼體29內填充有環氧樹脂26。
[0025]本發明的第一圓形金屬底座8的上表面與第二圓形金屬底座11的下表面均覆蓋有上硅油層23，下硅油層12。
[0026]本發明的陶瓷芯17有兩根，一陶瓷芯17穿過第一圓形金屬底座8及置于第一圓形金屬底座8內的玻璃體7，另一陶瓷芯17穿過第二圓形金屬底座11及置于第二圓形金屬底座11內的玻璃體7。
[0027]本發明的殼體29具有圓周焊縫28，毛細管27通過圓周焊縫28與殼體29連接。
[0028]本發明獲取的壓力傳感數據與溫度信號通過第一導線20、第二導線31、第三導線32引出。
[0029]本發明的有益效果:將電容式差壓傳感器與高精度溫度測量芯片同時裝在一個圓柱形的金屬外殼中，構成了一個采用螺紋安裝形式適用于用于壓力參數測量的變送器，其外形尺寸比通用的差壓/壓力變送器小，可以滿足多種的場合需要。在傳感器內部裝有溫度傳感器，可以取得介質的溫度參考值，從而對壓力傳感器進行精確的溫度補償。采用全焊接密封的結構，傳感器的負壓端，通過毛細管引出來與金屬外殼相連，這樣就有了一個與大氣壓比較的參考值。
[0030]本發明采用電容量變化的原理來檢測壓力信號，用專用的數學化輸出的高精度集成測溫芯片來檢測傳感器本身及與之接觸的介質溫度。其具有外形小巧精致、重量輕、易于用常規方法制造的特點。在此基礎上可以制造出各種不同功能的變送器。可以廣泛的應用于化工、石油、冶金、電站等部門，用于測量液體、氣體和蒸汽的壓力、液位等熱工基本參數，具有廣泛的應用前景。
【主權項】
1.一種電容式壓力傳感器，其特征在于，包括一殼體，所述殼體內具有一空腔，一差動電容膜盒安裝在所述殼體內；所述差動電容膜盒內安裝有一測溫芯片；所述差動電容膜盒的上邊面與下表面均設有一圓環以及帶有波紋的隔離膜片；固定在所述差動電容膜盒上表面的所述圓環上固定有一圓形法蘭，一毛細管的一端與所述圓形法蘭的中心通孔焊接，所述毛細管的另一端與所述殼體連接；所述殼體內所述差動電容膜盒的下部焊接有一過程連接頭。2.根據權利要求1所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述差動電容膜盒包括:一上下對稱設置的第一圓形金屬底座、第二圓形金屬底座，所述第一圓形金屬底座與所述第二圓形金屬底座之間設有一柱狀空腔；一感壓膜片水平設置在所述柱狀空腔內，所述感壓膜片的外沿設置在所述第一圓形金屬底座與所述第二圓形金屬底座的接觸面之間，所述感壓膜片的外沿設有第一焊接環；還包括兩玻璃體，所述兩玻璃體填充在所述感壓膜片的兩側，兩所述玻璃體面向所述感壓膜片的一側均鍍設有球形電極，兩所述球形電極均通過管狀導線引出；一陶瓷芯穿過所述第一圓形金屬底座、兩所述玻璃體、所述第二圓形金屬底座；一測溫芯片埋設于所述第二圓形金屬底座中。3.根據權利要求2所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述陶瓷芯與所述玻璃體恪合固定。4.根據權利要求2所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述測溫芯片與一導熱硅膠層接觸。5.根據權利要求2所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述測溫芯片采用DS18B20系列測溫芯片。6.根據權利要求1或2任一所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述圓環與所述隔離膜片通過第二焊接環固定在所述差動電容膜盒上。7.根據權利要求1所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述過程連接頭焊接在所述殼體下端部。8.根據權利要求1或2任一所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述殼體內填充有環氧樹脂。9.根據權利要求2所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述陶瓷芯有兩根，一所述陶瓷芯穿過所述第一圓形金屬底座及置于第一圓形金屬底座內的所述玻璃體，另一所述陶瓷芯穿過所述第二圓形金屬底座及置于第二圓形金屬底座內的所述玻璃體。10.根據權利要求2所述的電容式壓力傳感器，其特征在于，所述殼體具有圓周焊縫，所述毛細管通過所述圓周焊縫與所述殼體連接。
【專利摘要】本發明公開了一種電容式壓力傳感器，其中，包括一殼體，所述殼體內具有一空腔，一差動電容膜盒安裝在所述殼體內；所述差動電容膜盒內安裝有一測溫芯片；所述差動電容膜盒的上邊面與下表面均設有一圓環以及帶有波紋的隔離膜片；固定在所述差動電容膜盒上表面的所述圓環上固定有一圓形法蘭，一毛細管的一端與所述圓形法蘭的中心通孔焊接，所述毛細管的另一端與所述殼體連接；所述殼體內所述差動電容膜盒的下部焊接有一過程連接頭。本發明通過改變差動電容傳感器安裝結構設計，使變送器壓力測量部件可以采用螺紋連接的方式直接安裝在過程控制系統的壓力測試點上，可以發揮差動電容傳感器抗過載能力強的優勢，同時便于安裝，降低產品的制造成本。
【IPC分類】G01L1/14, G01L9/12
【公開號】CN105021325
【申請號】CN201510387333
【發明人】金黎華, 高劍琳, 姚良珩, 田泉林
【申請人】上海自動化儀表有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月2日