CN112254872B - 一种真空隔热腔高温压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种真空隔热腔高温压力传感器，包括：引压嘴，该引压嘴的第一端与外界相连通；感压芯体，该感压芯体固定连接在所述引压嘴与所述第一端相对的第二端；第一内壳，该第一内壳固定连接所述引压嘴的第二端，形成容纳所述感压芯体的第一真空腔；第二内壳，该第二内壳固定连接所述引压嘴的第二端，形成容纳所述第一真空腔的第二真空腔；电路板，该电路板设置于所述第二真空腔中，并与所述感压芯体电连接；传感器壳体，该传感器壳体固定连接所述引压嘴的第二端，形成容纳所述第二真空腔的第三真空腔。本发明以低成本实现了对高温压力的测量，且由于传感器内部自带电路，实现传感器与电路一体化设计，可以直接输出标准电信号供后端系统使用。
Description
技术领域
本发明属于传感器领域，具体涉及一种可测板温的三真空隔热腔高温压力传感器。
背景技术
高温环境下或高温介质压力的测量，需要使用高温压力传感器。而目前市面上的高温压力传感器一般采用分体式设计，即感压芯体与电路板封装在两个壳体里，通过一段电缆连接，这种形式安装不灵活，比较占空间；或者使用高温元器件以实现一体化封装，这种设计选用的高温元器件比较难采购，成本高，选择范围窄，且大多需要进口。
因此，有必要设计一种适用于高温环境或者高温介质压力测量的传感器，以适应市场需求。
发明内容
为了实现上述的目的，本发明的目的在于提供一种可测板温的三真空隔热腔高温压力传感器。具体方案如下：
一种真空隔热腔高温压力传感器，所述高温压力传感器包括：
引压嘴，所述引压嘴的第一端与外界相连通；
感压芯体，所述感压芯体固定连接在所述引压嘴与所述第一端相对的第二端；
第一内壳，所述第一内壳固定连接所述引压嘴的第二端，形成容纳所述感压芯体的第一真空腔；
第二内壳，所述第二内壳固定连接所述引压嘴的第二端，形成容纳所述第一真空腔的第二真空腔；
电路板，所述电路板设置于所述第二真空腔中，并与所述感压芯体电连接；
传感器壳体，所述传感器壳体固定连接所述引压嘴的第二端，形成容纳所述第二真空腔的第三真空腔。
可选地，还包括与所述传感器壳体连接的电连接器，所述电连接器与后端系统电连接、输出所述高温压力传感器电信号。
可选地，所述电连接器为烧结金属航插。
可选地，所述第二内壳和/或所述传感器壳体的外表面经镜面抛光处理。
可选地，所述电路板固定连接于所述第二内壳的内侧。
可选地，还包括设置在所述电路板上的温度传感器。
可选地，所述温度传感器为铂电阻温度传感器。
可选地，所述固定连接为真空电子束焊接。
可选地，所述引压嘴包括与外界连通的引压腔。
可选地，所述感压芯体包括MEMS压力传感器。
本发明提出了一种新的高温压力传感器，将使用普通温度范围元器件的电路板安装在三真空隔热腔的壳体内，降低了成本，同时不锈钢内壳和传感器壳体外表面做镜面抛光处理，以阻止对流传热和辐射传热，延长传感器在高温环境下的工作时间，以实现高温环境下压力的测量。另外，在电路板上安装一个铂电阻温度传感器，实时监测电路板温度，间接验证真空腔是否已漏气，降低产品高温损坏风险。且由于传感器内部自带电路，实现传感器与电路一体化设计，可以直接输出标准电信号供后端系统使用。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明其中一实施例的真空隔热腔高温压力传感器结构示意图。
图中：1、引压嘴，2、感压芯体，3、第一内壳，4、第二内壳，5、螺钉，6、金属弹垫，7、平垫，8、电路板，9、螺柱，10、温度传感器，11、传感器壳体，12、电连接器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本发明的第一实施方式涉及一种真空隔热腔高温压力传感器，其具体结构如图1所示。
本发明所指的高温指的是所测试的环境或者介质的温度在200℃以上，提供一种真空隔热腔高温压力传感器，该高温压力传感器包括：引压嘴1，引压嘴1的第一端与外界相连通；比如，可以在引压嘴1的内部形成引压腔，该外界指的是测试环境或者测试介质；感压芯体2，固定连接在引压嘴1与第一端相对的第二端，比如通过焊接形式固定在引压嘴1上，以实现被测介质的密封，流体通过引压腔传递压力至感压芯体2；感压芯体2用于测试经引压嘴1传递的环境或者介质压力，其可以是本领域各种适用的压力传感器，比如是MEMS压力传感器；第一内壳3，固定连接引压嘴的第二端，形成容纳感压芯体2的第一真空腔；第二内壳4，固定连接引压嘴1的第二端，形成容纳第一真空腔的第二真空腔；电路板8设置于第二真空腔中，并与感压芯体2电连接；在电路板8上配置对感压芯体2传递的信号进行处理的电路；传感器壳体11固定连接引压嘴1的第二端，形成容纳第二真空腔的第三真空腔。
具体而言，为了避免高温环境或者介质对器件的影响，本发明形成了三个隔热的真空腔，其中第二内壳4及传感器壳体11的外表面做镜面抛光处理，第一内壳内表面做镜面抛光处理，以有效阻止对流传热和辐射传热。
因需要实施焊接，第一内壳3、第二内壳4、传感器壳体11可选用不锈钢材质。
可选地，针对第一内壳3、第二内壳4、传感器壳体11与引压嘴1的固定连接可采用真空电子束焊接连接。
可选地，本发明的电路板8可以选用普通温度范围的元器件，其可通过两个螺柱9、螺钉5、金属弹垫6和平垫7固定在第二内壳4内侧。螺柱9通过螺纹固定在第二内壳4上。
为了实时监测电路板8的温度，本发明其中一实施方式中在电路板8上安装一个温度传感器10、该温度传感器10例如是铂电阻温度传感器，在监测电路板8的温度的同时、可间接验证真空腔是否已漏气，降低产品高温损坏风险，起到保护内部电路板的作用。
可选地，其中传感器壳体11还包括电连接器12，以实现本发明真空隔热腔高温压力传感器与后端系统电连接、输出高温压力传感器电信号；具体地，该电连接器12比如是烧结金属航插，其通过真空电子束焊连接在传感器壳体11上。
本发明提供一种可测板温的三真空隔热腔高温压力传感器，将使用普通温度范围元器件的电路板安装在三真空隔热腔的壳体内，降低了成本，同时不锈钢内壳和传感器壳体外表面做镜面抛光处理，以阻止对流传热和辐射传热，延长传感器在高温环境下的工作时间，以实现高温环境下压力的测量。另外，在电路板上安装一个铂电阻温度传感器，实时监测电路板温度，间接验证真空腔是否已漏气，降低产品高温损坏风险。且由于传感器内部自带电路，实现传感器与电路一体化设计，可以直接输出标准电信号供后端系统使用。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (7)
1.一种真空隔热腔高温压力传感器，其特征在于，所述高温压力传感器包括：
引压嘴，所述引压嘴的第一端与外界相连通；所述引压嘴包括与外界连通的引压腔；
感压芯体，所述感压芯体固定连接在所述引压嘴与所述第一端相对的第二端；
第一内壳，所述第一内壳固定连接所述引压嘴的第二端，形成容纳所述感压芯体的第一真空腔；
第二内壳，所述第二内壳固定连接所述引压嘴的第二端，形成容纳所述第一真空腔的第二真空腔；
电路板，所述电路板设置于所述第二真空腔中，并与所述感压芯体电连接；所述电路板上设置有温度传感器，所述温度传感器监测所述电路板的温度以及间接验证真空腔是否已漏气；
传感器壳体，所述传感器壳体固定连接所述引压嘴的第二端，形成容纳所述第二真空腔的第三真空腔；其中所述第二内壳及传感器壳体的外表面、第一内壳内表面经过镜面抛光处理。
2.根据权利要求1所述的一种真空隔热腔高温压力传感器，其特征在于，还包括与所述传感器壳体连接的电连接器，所述电连接器与后端系统电连接、输出所述高温压力传感器电信号。
3.根据权利要求2所述的一种真空隔热腔高温压力传感器，其特征在于，所述电连接器为烧结金属航插。
4.根据权利要求1所述的一种真空隔热腔高温压力传感器，其特征在于，所述电路板固定连接于所述第二内壳的内侧。
5.根据权利要求1所述的一种真空隔热腔高温压力传感器，其特征在于，所述温度传感器为铂电阻温度传感器。
6.根据权利要求1所述的一种真空隔热腔高温压力传感器，其特征在于，所述固定连接为焊接。
7.根据权利要求1所述的一种真空隔热腔高温压力传感器，其特征在于，所述感压芯体包括MEMS压力传感器。
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