專利名稱：一種懸浮式差動(dòng)電容傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化儀表傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電容傳感器，尤其涉及一種懸浮式差動(dòng)電容傳感器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的采用差動(dòng)方式電容量變化測(cè)量壓力的傳感器其差動(dòng)電容的公共電極通常與傳感器的金屬外殼相連，做成整機(jī)(變送器)后上述傳感器金屬外殼通常通過安裝管道及支架與大地直接相連。其缺點(diǎn)是干擾信號(hào)會(huì)通過電源線和大地經(jīng)外殼的方式串入傳感器的信號(hào)處理電路，造成測(cè)量誤差增大，通信不暢，零點(diǎn)漂移等問題，限制了上述傳感器的應(yīng)用范圍。采用現(xiàn)有設(shè)計(jì)技術(shù)生產(chǎn)的差動(dòng)電容結(jié)構(gòu)的傳感器難于滿足在受干擾嚴(yán)重的用戶現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量檢測(cè)要求。有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的傳感器，以便克服現(xiàn)有傳感器存在的缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種懸浮式差動(dòng)電容傳感器，可提高傳感器的抗干擾能力。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:—種懸浮式差動(dòng)電容傳感器，所述傳感器包括兩個(gè)對(duì)稱的半杯體部件，半杯體部件之間設(shè)有具有彈性的金屬感壓膜片；所述半杯體部件包括依次設(shè)置的金屬底座、陶瓷圓板、波紋底座、波紋膜片和圓環(huán)；金屬底座、陶瓷圓板、波紋底座依次焊接在一起，波紋底座、波紋膜片和圓環(huán)依次焊接在一起;在每個(gè)金屬底座內(nèi)部中心設(shè)置所述陶瓷管，在金屬底座與陶瓷管之間熔有玻璃體，玻璃體的表面形成球形電容極板，通過引線電極引出金屬底座外，以便與外電路連接；所述玻璃體的表面被磨成凹球面形狀；兩個(gè)玻璃體的凹球面形狀相對(duì)設(shè)置，形成腔體；腔體內(nèi)充灌用于傳遞差壓信號(hào)的硅油；任何一個(gè)球形電容極板均能與中間的金屬感壓膜片構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的可變電容器，兩側(cè)的球形電容極板與中間的金屬感壓膜片構(gòu)成可用于測(cè)量差壓的差動(dòng)電容傳感器。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述半杯體部件的截面呈圓形，金屬感壓膜片與半杯體部件的直徑相同。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述半杯體部件和金屬感壓膜片的圓周邊焊接形成焊接環(huán)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述波紋膜片和圓環(huán)的圓周邊焊接形成焊接環(huán)。本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型提出的懸浮式差動(dòng)電容傳感器，解決了傳統(tǒng)的差動(dòng)電容傳感器其公共電極與傳感器的金屬外殼相連的問題，使之實(shí)現(xiàn)兩者間的電氣隔離，提高傳感器的抗干擾能力。并且其機(jī)械尺寸與傳統(tǒng)的差動(dòng)電容傳感器相同，因此便于配套安裝使用于常規(guī)變送器中，方便變送器提升性能。本實(shí)用新型可采用常規(guī)的機(jī)械加工的方式來實(shí)現(xiàn)，因此該項(xiàng)技術(shù)適合在國(guó)內(nèi)外的傳感器(變送器)生產(chǎn)制造企業(yè)中推廣應(yīng)用。在陶瓷與金屬材料之間采用高溫釬焊，有效地解決了非金屬材料的密封焊接及金屬與金屬之間采用高溫熔焊焊接密封問題；有效地解決了傳感器密封與電氣隔離的問題。本實(shí)用新型采用電容量變化的原理設(shè)計(jì)的懸浮結(jié)構(gòu)的差動(dòng)電容傳感器來檢測(cè)差壓信號(hào)，其機(jī)械尺寸與安裝使用方法與傳統(tǒng)的差動(dòng)電容傳感器相同，具有兼容性好的特點(diǎn)。由于其公共電極可以與大地實(shí)現(xiàn)有效的隔離，特別適合于采用微處理器進(jìn)行信號(hào)處理的智能變送器產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上制造的各種不同功能用途的變送器可廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電站等部門，用于測(cè)量液體、氣體和蒸汽的壓力、液位、差壓、流量等熱工基本參數(shù)，較傳統(tǒng)的差動(dòng)電容傳感器具有更好的抗干擾性能。

圖1為本實(shí)用新型懸浮式差動(dòng)電容傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型揭示了一種懸浮式差動(dòng)電容傳感器(也可稱其為懸浮式差動(dòng)電容傳感器膜盒)，所述懸浮式差動(dòng)電容傳感器包括兩個(gè)完全對(duì)稱的、截面為圓形、類似三明治結(jié)構(gòu)(金屬/陶瓷/金屬)的半杯體部件26、27。半杯體部件26、27包括金屬底座11、1、陶瓷圓板3、22、波紋底座2、23、波紋膜片
9、17和圓環(huán)1、24 ;其中，波紋底座2、23波紋膜片9、17和圓環(huán)1、24采用高溫熔焊技術(shù)，在上述零件的圓周邊焊接形成焊接環(huán)(焊縫)25,28連成一體。在每個(gè)金屬底座11、15—側(cè)內(nèi)部中心置有陶瓷管6、19，在金屬底座11、15與陶瓷管6、19之間熔有玻璃體4、21，且表面被磨成凹球面形狀。玻璃體4、21的表面采用真空鍍膜工藝生成球形電容極板5、20，通過弓I線電極10、16引出金屬底座11、15外，可與外電路連接。所述兩個(gè)半杯體部件26、27 (金屬/陶瓷/金屬)中間夾著一片直徑相同的、圓形彈性金屬感壓膜片7。在兩個(gè)半杯體部件26、27及金屬感壓膜片7的圓周邊采用高溫熔焊工藝焊接形成焊接環(huán)(焊縫)13，連接形成一個(gè)內(nèi)部有空隙的腔體，就是俗稱的“差動(dòng)電容傳感器膜盒”。該“差動(dòng)電容傳感器膜盒”腔體內(nèi)充灌用于傳遞差壓信號(hào)的硅油8、18中任何一個(gè)球形電容極板5、20均可與中間的彈性金屬感壓膜片7構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的可變電容器，二側(cè)的球形電容極板5、20與中間的金屬感壓膜片7構(gòu)成可用于測(cè)量差壓的差動(dòng)電容傳感器。本實(shí)用新型的基本工作原理是:當(dāng)中間的金屬感壓膜片7在差壓的作用下產(chǎn)生位移時(shí)，由以上結(jié)構(gòu)形成的差動(dòng)電容傳感器其中一側(cè)的電容量就會(huì)增大，而另一側(cè)的電容量就會(huì)減少，其中金屬底座11、15、陶瓷圓板3、22、波紋底座2、23三者之間采用專用的金屬/陶瓷高溫釬焊焊接工藝制造。其焊料12、14的配方發(fā)明人將另行申請(qǐng)專利公開。本實(shí)用新型傳感器其引線電極10、16是一種空心的金屬管，供差動(dòng)電容傳感器膜盒腔體內(nèi)抽真空及灌充硅油使用，充灌完成后將開口端封堵。綜上所述，本實(shí)用新型提出的懸浮式差動(dòng)電容傳感器，解決了傳統(tǒng)的差動(dòng)電容傳感器其公共電極與傳感器的金屬外殼相連的問題，使之實(shí)現(xiàn)兩者間的電氣隔離，提高傳感器的抗干擾能力。并且其機(jī)械尺寸與傳統(tǒng)的差動(dòng)電容傳感器相同，因此便于配套安裝使用于常規(guī)變送器中，方便變送器提升性能。本實(shí)用新型可采用常規(guī)的機(jī)械加工的方式來實(shí)現(xiàn)，因此該項(xiàng)技術(shù)適合在國(guó)內(nèi)外的傳感器(變送器)生產(chǎn)制造企業(yè)中推廣應(yīng)用。這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求1.一種懸浮式差動(dòng)電容傳感器，其特征在于，所述傳感器包括兩個(gè)對(duì)稱的半杯體部件，半杯體部件之間設(shè)有具有彈性的金屬感壓膜片； 所述半杯體部件包括依次設(shè)置的金屬底座、陶瓷圓板、波紋底座、波紋膜片和圓環(huán)；金屬底座、陶瓷圓板、波紋底座依次焊接在一起，波紋底座、波紋膜片和圓環(huán)依次焊接在一起; 在每個(gè)金屬底座內(nèi)部中心設(shè)置所述陶瓷管，在金屬底座與陶瓷管之間熔有玻璃體，玻璃體的表面形成球形電容極板，通過引線電極引出金屬底座外，以便與外電路連接； 所述玻璃體的表面被磨成凹球面形狀；兩個(gè)玻璃體的凹球面形狀相對(duì)設(shè)置，形成腔體；腔體內(nèi)充灌用于傳遞差壓信號(hào)的硅油； 任何一個(gè)球形電容極板均能與中間的金屬感壓膜片構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的可變電容器，兩側(cè)的球形電容極板與中間的金屬感壓膜片構(gòu)成可用于測(cè)量差壓的差動(dòng)電容傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式差動(dòng)電容傳感器，其特征在于: 所述半杯體部件的截面呈圓形，金屬感壓膜片與半杯體部件的直徑相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式差動(dòng)電容傳感器，其特征在于: 所述半杯體部件和金屬感壓膜片的圓周邊焊接形成焊接環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式差動(dòng)電容傳感器，其特征在于: 所述波紋膜片和圓環(huán)的圓周邊焊接形成焊接環(huán)。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種懸浮式差動(dòng)電容傳感器，包括兩個(gè)對(duì)稱的半杯體部件，半杯體部件之間設(shè)有具有彈性的金屬感壓膜片；所述半杯體部件包括依次設(shè)置的金屬底座、陶瓷圓板、波紋底座、波紋膜片和圓環(huán)；在每個(gè)金屬底座內(nèi)部中心設(shè)置所述陶瓷管，在金屬底座與陶瓷管之間熔有玻璃體，玻璃體的表面形成球形電容極板，通過引線電極引出金屬底座外，以便與外電路連接；所述玻璃體的表面被磨成凹球面形狀；兩個(gè)玻璃體的凹球面形狀相對(duì)設(shè)置，形成腔體；腔體內(nèi)充灌用于傳遞差壓信號(hào)的硅油。本實(shí)用新型提出的懸浮式差動(dòng)電容傳感器，解決了傳統(tǒng)的差動(dòng)電容傳感器其公共電極與傳感器的金屬外殼相連的問題，使之實(shí)現(xiàn)兩者間的電氣隔離，提高傳感器的抗干擾能力。
文檔編號(hào)G01L9/12GK203037405SQ20122069640
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者俞英倫, 何炳方 申請(qǐng)人:上海勁飛特殊鋼科技有限公司