一種高精度電容式壓力傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高精度電容式壓力傳感器，包括殼體、壓力板、平衡桿、承重板、多個(gè)第一測(cè)量單元、導(dǎo)線、控制器、顯示器；殼體的頂壁上設(shè)有安裝孔，殼體的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)第一測(cè)量孔，殼體內(nèi)設(shè)有收容空間，收容空間內(nèi)放置有流體介質(zhì)；殼體的內(nèi)周向表面設(shè)有滑槽，滑槽沿豎直方向設(shè)置；壓力板置于收容空間內(nèi)，壓力板水平布置，壓力板置于流體介質(zhì)的上方，壓力板的下表面與流體介質(zhì)的表面貼合，壓力板與滑槽可移動(dòng)連接，壓力板與殼體的內(nèi)周向表面密封連接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種高精度電容式壓力傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度電容式壓力傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。
[0003]傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官，讓物體慢慢變得活了起來(lái)。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類(lèi)。
[0004]現(xiàn)有的傳感器精確度不高，使用效果不夠理想，有待進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種高精度電容式壓力傳感器，精度高，使用效果好。
[000?] —種高精度電容式壓力傳感器，包括殼體、壓力板、平衡桿、承重板、多個(gè)第一測(cè)量單元、導(dǎo)線、控制器、顯示器;平衡桿由如下成分及其質(zhì)量百分比組成:(::2.4%-2.5%、51
0.8%-1.0%^Mn:0.6%-0.7%^Cr:14%-15%^Ni:0.1%-0.2%^V:0.1%—0.2%，余量為FeX其它元素相互配合，提高淬透性、耐磨性；Si強(qiáng)化組織，提高耐磨性;N1、V能夠細(xì)化晶粒，提高耐磨性，增加強(qiáng)度;通過(guò)上述組分得到的平衡桿體耐磨性好，強(qiáng)度好，使用壽命長(zhǎng)。
[0007]殼體的頂壁上設(shè)有安裝孔，殼體的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)第一測(cè)量孔，殼體內(nèi)設(shè)有收容空間，收容空間內(nèi)放置有流體介質(zhì);殼體的內(nèi)周向表面設(shè)有滑槽，滑槽沿豎直方向設(shè)置；
[0008]壓力板置于收容空間內(nèi)，壓力板水平布置，壓力板置于流體介質(zhì)的上方，壓力板的下表面與流體介質(zhì)的表面貼合，壓力板與滑槽可移動(dòng)連接，壓力板與殼體的內(nèi)周向表面密封連接；
[0009]平衡桿沿豎直方向布置，平衡桿置于安裝孔的內(nèi)側(cè)，平衡桿的第一端置于收容空間內(nèi)并與壓力板的上表面連接，平衡桿的第二端置于殼體的外側(cè)；
[0010]承重板水平布置，承重板置于殼體的外側(cè)并安裝在平衡桿上；
[0011 ]多個(gè)第一測(cè)量單元與多個(gè)第一測(cè)量孔一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，第一測(cè)量單元包括第一測(cè)量管、第一極板、第二極板；
[0012]第一測(cè)量管的第一端與第一測(cè)量孔連接，第一測(cè)量管的第二端封閉；
[0013]第一極板、第二極板均置于第一測(cè)量管內(nèi)，第一極板、第二極板相對(duì)布置，第一極板、第二極板均與第一測(cè)量管的管壁密封連接，第二極板置于第一極板靠近第一測(cè)量孔的一側(cè)，第二極板與第一測(cè)量管的管壁可移動(dòng)連接，第一極板、第二極板和第一測(cè)量管之間圍成第一容納空間，第一容納空間內(nèi)填充有絕緣氣體；
[0014]導(dǎo)線包括多個(gè)線纜單元，線纜單元包括導(dǎo)體；
[0015]控制器用于獲取并處理第一極板、第二極板在事件發(fā)生時(shí)與事件有關(guān)的信息，控制器與顯示器通訊連接；
[0016]第一極板、第二極板均分別通過(guò)導(dǎo)體與外部電源電連接。
[0017]優(yōu)選的，多個(gè)第一測(cè)量孔沿殼體的周向均勻分布。
[0018]優(yōu)選的，第一極板靠近第二極板一側(cè)的表面為波浪形，第二極板靠近第一極板一側(cè)的表面為波浪形。
[0019]優(yōu)選的，還包括安裝架，殼體的底端安裝在安裝架上，殼體的底端設(shè)有第二測(cè)量孔；
[0020]還包括第二測(cè)量單元，第二測(cè)量單元包括第二測(cè)量管、第三極板、第四極板、移動(dòng)板；
[0021]第二測(cè)量管的第一端與第二測(cè)量孔連接，第二測(cè)量管的第二端封閉；
[0022]第三極板、第四極板、移動(dòng)板均置于第二測(cè)量管內(nèi)，第三極板、第四極板沿第二測(cè)量管的長(zhǎng)度方向設(shè)置，第三極板、第四極板相對(duì)布置，第三極板與第二測(cè)量管固定連接；
[0023]移動(dòng)板置于第四極板靠近第二測(cè)量孔的一側(cè)，移動(dòng)板與第四極板連接，移動(dòng)板和第二測(cè)量管?chē)傻目臻g內(nèi)填充有絕緣氣體，移動(dòng)板與第二測(cè)量管可移動(dòng)連接；
[0024]第三極板、第四極板均分別通過(guò)導(dǎo)體與外部電源電連接。
[0025]優(yōu)選的，第三極板靠近第四極板一側(cè)的表面為內(nèi)凹弧形，第四極板靠近第三極板一側(cè)的表面為內(nèi)凹弧形。
[0026]優(yōu)選的，線纜單元還包括依次包裹在導(dǎo)體上的包帶層、絕緣層、屏蔽層、內(nèi)護(hù)套層。
[0027]優(yōu)選的，多個(gè)線纜單元并排布置形成線纜部，導(dǎo)線還包括依次包裹在線纜部上的編織層、隔離層、外護(hù)套層;外護(hù)套層的原料按重量份包括:丁苯橡膠:35_38、氯丁橡膠:30_32、導(dǎo)電炭黑:2-4、天然橡膠:10-12、促進(jìn)劑:1.6-2.4、硅烷偶聯(lián)劑:2_3、硬質(zhì)陶土: 4-6、海泡石:10-11、相容劑:6-8、硫磺粉:0.4-0.6、潤(rùn)滑劑:1-2、硬脂酸鋇:12_14、防老劑:1.8-2。
[0028]本發(fā)明中，當(dāng)對(duì)承重板施加壓力時(shí)，承重板向下移動(dòng)，通過(guò)平衡桿帶動(dòng)壓力板向下擠壓流體介質(zhì)，流體介質(zhì)經(jīng)過(guò)第一測(cè)量孔進(jìn)入第一測(cè)量管內(nèi)，進(jìn)而推動(dòng)第二極板移動(dòng)，第一極板和第二極板之間的間距發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致第一極板和第二極板之間的電容量發(fā)生變化。
[0029]通過(guò)設(shè)置多個(gè)第一檢測(cè)單元，能夠在多個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量，然后計(jì)算平均值，能夠有效的減小誤差，提高精確度，效果更好。
[0030]流體介質(zhì)經(jīng)過(guò)第二測(cè)量孔進(jìn)入第二測(cè)量管內(nèi)，推動(dòng)移動(dòng)板移動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致第三極板和第四極板之間的電容量發(fā)生變化。
[0031 ]通過(guò)增加第二檢測(cè)單元，在不同位置進(jìn)行測(cè)量，數(shù)據(jù)更加全面，準(zhǔn)確性更好，精度更尚O
[0032]控制器獲取到上述信息后就能夠計(jì)算出承重板所受到的壓力，通過(guò)顯示器顯示出來(lái)，獲取的數(shù)據(jù)更加全面，測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0033]通過(guò)設(shè)置第一測(cè)量單元、第二測(cè)量單元，通過(guò)兩種不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量，方式更加多樣，兩種結(jié)構(gòu)相互配合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，測(cè)量更加準(zhǔn)確。
[0034]承重板受到的壓力通過(guò)流體介質(zhì)傳動(dòng)，降低壓力波動(dòng)，提高穩(wěn)定性，提高整體結(jié)構(gòu)的抗震動(dòng)性。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0036]圖2為導(dǎo)線放大后的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互的結(jié)合;下面參考附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。
[0038]參照?qǐng)D1、2:
[0039]本發(fā)明提出的一種高精度電容式壓力傳感器，包括殼體1、壓力板2、平衡桿3、承重板4、多個(gè)第一測(cè)量單元、導(dǎo)線、控制器、顯示器;平衡桿3由如下成分及其質(zhì)量百分比組成:C:2.45、S1:0.9%、Mn:0.65%、Cr:14.5%、N1:0.12%、V:0.15%，余量為FeX其它元素相互配合，提高淬透性、耐磨性;Si強(qiáng)化組織，提高耐磨性;N1、V能夠細(xì)化晶粒，提高耐磨性，增加強(qiáng)度;通過(guò)上述組分得到的平衡桿3體耐磨性好，強(qiáng)度好，使用壽命長(zhǎng)。
[0040]殼體I的頂壁上設(shè)有安裝孔5，殼體I的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)第一測(cè)量孔6，殼體I內(nèi)設(shè)有收容空間，收容空間內(nèi)放置有流體介質(zhì);殼體I的內(nèi)周向表面設(shè)有滑槽，滑槽沿豎直方向設(shè)置。
[0041]壓力板2置于收容空間內(nèi)，壓力板2水平布置，壓力板2置于流體介質(zhì)的上方，壓力板2的下表面與流體介質(zhì)的表面貼合，壓力板2與滑槽可移動(dòng)連接，壓力板2與殼體I的內(nèi)周向表面密封連接。
[0042]平衡桿3沿豎直方向布置，平衡桿3置于安裝孔5的內(nèi)側(cè)，平衡桿3的第一端置于收容空間內(nèi)并與壓力板2的上表面連接，平衡桿3的第二端置于殼體I的外側(cè)。
[0043]承重板4水平布置，承重板4置于殼體I的外側(cè)并安裝在平衡桿3上。
[0044]多個(gè)第一測(cè)量單元與多個(gè)第一測(cè)量孔6—一對(duì)應(yīng)設(shè)置，第一測(cè)量單元包括第一測(cè)量管7、第一極板8、第二極板9。
[0045]第一測(cè)量管7的第一端與第一測(cè)量孔6連接，第一測(cè)量管7的第二端封閉。
[0046]第一極板8、第二極板9均置于第一測(cè)量管7內(nèi)，第一極板8、第二極板9相對(duì)布置，第一極板8、第二極板9均與第一測(cè)量管7的管壁密封連接，第二極板9置于第一極板8靠近第一測(cè)量孔6的一側(cè)，第二極板9與第一測(cè)量管7的管壁可移動(dòng)連接，第一極板8、第二極板9和第一測(cè)量管7之間圍成第一容納空間，第一容納空間內(nèi)填充有絕緣氣體。
[0047]導(dǎo)線包括多個(gè)線纜單元，線纜單元包括導(dǎo)體16。
[0048]控制器用于獲取并處理第一極板8、第二極板9在事件發(fā)生時(shí)與事件有關(guān)的信息，控制器與顯示器通訊連接。
[0049]第一極板8、第二極板9均分別通過(guò)導(dǎo)體16與外部電源電連接。
[0050]本實(shí)施例中，多個(gè)第一測(cè)量孔6沿殼體I的周向均勻分布;數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
[0051]本實(shí)施例中，第一極板8靠近第二極板9一側(cè)的表面為波浪形，第二極板9靠近第一極板8—側(cè)的表面為波浪形;增大第一極板8和第二極板9的正對(duì)面積，增大第一極板8和第二極板9的電容量，當(dāng)電容量發(fā)生變化時(shí)，能夠及時(shí)、快速的發(fā)現(xiàn)，測(cè)量更加準(zhǔn)確。
[0052]本實(shí)施例還包括安裝架10，殼體I的底端安裝在安裝架10上，殼體I的底端設(shè)有第二測(cè)量孔11。
[0053]本實(shí)施例還包括第二測(cè)量單元，第二測(cè)量單元包括第二測(cè)量管12、第三極板13、第四極板14、移動(dòng)板15。
[0054]第二測(cè)量管12的第一端與第二測(cè)量孔11連接，第二測(cè)量管12的第二端封閉。
[0055]第三極板13、第四極板14、移動(dòng)板15均置于第二測(cè)量管12內(nèi)，第三極板13、第四極板14沿第二測(cè)量管12的長(zhǎng)度方向設(shè)置，第三極板13、第四極板14相對(duì)布置，第三極板13與第二測(cè)量管12固定連接。
[0056]移動(dòng)板15置于第四極板14靠近第二測(cè)量孔11的一側(cè)，移動(dòng)板15與第四極板14連接，移動(dòng)板15和第二測(cè)量管12圍成的空間內(nèi)填充有絕緣氣體，移動(dòng)板15與第二測(cè)量管12可移動(dòng)連接。
[0057]第三極板13、第四極板14均分別通過(guò)導(dǎo)體16與外部電源電連接。
[0058]本實(shí)施例中，第三極板13靠近第四極板14一側(cè)的表面為內(nèi)凹弧形，第四極板14靠近第三極板13—側(cè)的表面為內(nèi)凹弧形；增大第三極板13和第四極板14的正對(duì)面積，增大第三極板13和第四極板14的電容量，當(dāng)電容量發(fā)生變化時(shí)，能夠及時(shí)、快速的發(fā)現(xiàn)，測(cè)量更加準(zhǔn)確。
[0059]本實(shí)施例中，線纜單元還包括依次包裹在導(dǎo)體16上的包帶層17、絕緣層18、屏蔽層
19、內(nèi)護(hù)套層20。
[0060]進(jìn)一步的，多個(gè)線纜單元并排布置形成線纜部，導(dǎo)線還包括依次包裹在線纜部上的編織層21、隔離層22、外護(hù)套層23;外護(hù)套層23的原料按重量份包括:丁苯橡膠:36、氯丁橡膠:31、導(dǎo)電炭黑:3、天然橡膠:11、促進(jìn)劑:1.8、硅烷偶聯(lián)劑:2.4、硬質(zhì)陶土:4.6、海泡石:10.5、相容劑:7.2、硫磺粉:0.46、潤(rùn)滑劑:1.8、硬脂酸鋇:12.8、防老劑:1.94;外護(hù)套阻燃性好，耐磨，使用效果好。
[0061]當(dāng)對(duì)承重板施加壓力時(shí)，承重板向下移動(dòng)，通過(guò)平衡桿帶動(dòng)壓力板向下擠壓流體介質(zhì)，流體介質(zhì)經(jīng)過(guò)第一測(cè)量孔進(jìn)入第一測(cè)量管內(nèi)，進(jìn)而推動(dòng)第二極板移動(dòng)，第一極板和第二極板之間的間距發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致第一極板和第二極板之間的電容量發(fā)生變化。
[0062]通過(guò)設(shè)置多個(gè)第一檢測(cè)單元，能夠在多個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量，然后計(jì)算平均值，能夠有效的減小誤差，提高精確度，效果更好。
[0063]流體介質(zhì)經(jīng)過(guò)第二測(cè)量孔進(jìn)入第二測(cè)量管內(nèi)，推動(dòng)移動(dòng)板移動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致第三極板和第四極板之間的電容量發(fā)生變化。
[0064]通過(guò)增加第二檢測(cè)單元，在不同位置進(jìn)行測(cè)量，數(shù)據(jù)更加全面，準(zhǔn)確性更好，精度更尚O
[0065]控制器獲取到上述信息后就能夠計(jì)算出承重板所受到的壓力，通過(guò)顯示器顯示出來(lái)，獲取的數(shù)據(jù)更加全面，測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0066]通過(guò)設(shè)置第一測(cè)量單元、第二測(cè)量單元，通過(guò)兩種不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量，方式更加多樣，兩種結(jié)構(gòu)相互配合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，測(cè)量更加準(zhǔn)確。
[0067]承重板受到的壓力通過(guò)流體介質(zhì)傳動(dòng)，降低壓力波動(dòng)，提高穩(wěn)定性，提高整體結(jié)構(gòu)的抗震動(dòng)性。
[0068]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高精度電容式壓力傳感器，其特征在于，包括殼體、壓力板、平衡桿、承重板、多個(gè)第一測(cè)量單元、導(dǎo)線、控制器、顯示器； 殼體的頂壁上設(shè)有安裝孔，殼體的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)第一測(cè)量孔，殼體內(nèi)設(shè)有收容空間，收容空間內(nèi)放置有流體介質(zhì);殼體的內(nèi)周向表面設(shè)有滑槽，滑槽沿豎直方向設(shè)置； 壓力板置于收容空間內(nèi)，壓力板水平布置，壓力板置于流體介質(zhì)的上方，壓力板的下表面與流體介質(zhì)的表面貼合，壓力板與滑槽可移動(dòng)連接，壓力板與殼體的內(nèi)周向表面密封連接； 平衡桿沿豎直方向布置，平衡桿置于安裝孔的內(nèi)側(cè)，平衡桿的第一端置于收容空間內(nèi)并與壓力板的上表面連接，平衡桿的第二端置于殼體的外側(cè)； 承重板水平布置，承重板置于殼體的外側(cè)并安裝在平衡桿上； 多個(gè)第一測(cè)量單元與多個(gè)第一測(cè)量孔一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，第一測(cè)量單元包括第一測(cè)量管、第一極板、第二極板； 第一測(cè)量管的第一端與第一測(cè)量孔連接，第一測(cè)量管的第二端封閉； 第一極板、第二極板均置于第一測(cè)量管內(nèi)，第一極板、第二極板相對(duì)布置，第一極板、第二極板均與第一測(cè)量管的管壁密封連接，第二極板置于第一極板靠近第一測(cè)量孔的一側(cè)，第二極板與第一測(cè)量管的管壁可移動(dòng)連接，第一極板、第二極板和第一測(cè)量管之間圍成第一容納空間，第一容納空間內(nèi)填充有絕緣氣體； 導(dǎo)線包括多個(gè)線纜單元，線纜單元包括導(dǎo)體； 控制器用于獲取并處理第一極板、第二極板在事件發(fā)生時(shí)與事件有關(guān)的信息，控制器與顯示器通訊連接； 第一極板、第二極板均分別通過(guò)導(dǎo)體與外部電源電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電容式壓力傳感器，其特征在于，多個(gè)第一測(cè)量孔沿殼體的周向均勻分布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電容式壓力傳感器，其特征在于，第一極板靠近第二極板一側(cè)的表面為波浪形，第二極板靠近第一極板一側(cè)的表面為波浪形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電容式壓力傳感器，其特征在于，還包括安裝架，殼體的底端安裝在安裝架上，殼體的底端設(shè)有第二測(cè)量孔； 還包括第二測(cè)量單元，第二測(cè)量單元包括第二測(cè)量管、第三極板、第四極板、移動(dòng)板； 第二測(cè)量管的第一端與第二測(cè)量孔連接，第二測(cè)量管的第二端封閉； 第三極板、第四極板、移動(dòng)板均置于第二測(cè)量管內(nèi)，第三極板、第四極板沿第二測(cè)量管的長(zhǎng)度方向設(shè)置，第三極板、第四極板相對(duì)布置，第三極板與第二測(cè)量管固定連接； 移動(dòng)板置于第四極板靠近第二測(cè)量孔的一側(cè)，移動(dòng)板與第四極板連接，移動(dòng)板和第二測(cè)量管?chē)傻目臻g內(nèi)填充有絕緣氣體，移動(dòng)板與第二測(cè)量管可移動(dòng)連接； 第三極板、第四極板均分別通過(guò)導(dǎo)體與外部電源電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高精度電容式壓力傳感器，其特征在于，第三極板靠近第四極板一側(cè)的表面為內(nèi)凹弧形，第四極板靠近第三極板一側(cè)的表面為內(nèi)凹弧形。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電容式壓力傳感器，其特征在于，線纜單元還包括依次包裹在導(dǎo)體上的包帶層、絕緣層、屏蔽層、內(nèi)護(hù)套層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高精度電容式壓力傳感器，其特征在于，多個(gè)線纜單元并排布置形成線纜部，導(dǎo)線還包括依次包裹在線纜部上的編織層、隔離層、外護(hù)套層。
【文檔編號(hào)】G01L9/12GK106017749SQ201610486377
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】閆游洋
【申請(qǐng)人】蚌埠大洋傳感系統(tǒng)工程有限公司