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一种具有介质隔离测量模块的压力 传感器

阅读：1029发布：2020-06-21

专利汇可以提供一种具有介质隔离测量模块的压力传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及压力传感器技术领域，且公开了种具有介质隔离测量模块的压力传感器，从上至下依次包括防护盖、第一外壳和介质隔离模块，所述介质隔离模块包括基座。具有介质隔离测量模块的压力传感器，通过基座、金属件和膜片之间形成第一腔室，用于隔离封装硅油，将压力芯片进行隔离封装进行保护，避免与检测介质直接接触，造成腐蚀，并且限位圆环将缓冲空心圆柱和膜片进行隔离，并且可实时快速泄放积液，防止冰冻损坏膜片，可保证传感器输出精度，避免检测介质在低温时，结冰体积增大，缓冲空心圆柱可吸收体积的变化，实现了质兼容性强的目的，并且可抵抗尿素溶液冰冻产生的过载压力和防止冰冻损坏，同时确保高精度输出。，下面是一种具有介质隔离测量模块的压力传感器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种具有介质隔离测量模块的压力传感器，其特征在于：从上至下依次包括防护盖(10)、第一外壳(20)和介质隔离模块(30)；
所述介质隔离模块(30)包括基座(32)，所述基座(32)的内部固定连接有压力芯片(39)，所述基座(32)的下端依次密封连接有金属件(33)和压力接口(35)，所述金属件(33)和压力接口(35)之间设有膜片(34)；
所述基座(32)、金属件(33)和膜片(34)之间形成第一腔室(40)，用于隔离封装；
所述第一腔室(40)的内部填充有硅油，用于传递压力，所述基座(32)的上端设有硅油填充孔(321)，所述硅油填充孔(321)的上端密封连接有钢珠(31)。
2.根据权利要求1所述的一种具有介质隔离测量模块的压力传感器，其特征在于：所述压力接口(35)的内部设有第二腔室(352)，所述第二腔室(352)的上端且位于膜片(34)的下方安装有限位圆环(354)；所述限位圆环(354)的上端面为倾斜状的环形面(353)，用于限位和防止积液。
3.根据权利要求2所述的一种具有介质隔离测量模块的压力传感器，其特征在于：所述第二腔室(352)的下端连接有挡片(38)，所述第二腔室(352)的内部通过限位圆环(354)和挡片(38)安装有内部填充有检测介质的缓冲空心圆柱(37)，用于吸收检测介质的体积变化；所述限位圆环(354)用于将缓冲空心圆柱(37)和膜片(34)进行隔离，避免两者接触。
4.根据权利要求1所述的一种具有介质隔离测量模块的压力传感器，其特征在于：所述压力接口(35)的外表面设有O型圈槽(351)，所述O型圈槽(351)的内部适配连接有密封件(36)。
5.根据权利要求1所述的一种具有介质隔离测量模块的压力传感器，其特征在于：所述第一外壳(20)内部镶嵌冲压成型的信号引出线，第一外壳(20)通过注塑工艺一体成型。
6.根据权利要求1所述的一种具有介质隔离测量模块的压力传感器，其特征在于：所述防护盖(10)和第一外壳(20)之间设有第一电路板(15)，所述压力芯片(39)上设置有引脚，所述第一电路板(15)与压力芯片(39)上的引脚和第一外壳(20)内的信号引出线电信连接。

说明书全文

一种具有介质隔离测量模块的压力 传感器

技术领域

[0001] 本发明涉及压力传感器技术领域，具体为一种具有介质隔离测量模块的压力传感器。

背景技术

[0002] 随着国家对车辆排放法规的加严，汽车尾气后处理SCR系统逐步在商用车中逐步普及，MEMS(微机电系统)压力传感器作为SCR系统重要的传感器件，也面临着严峻的技术考验。

[0003] 现有技术中的压力传感器仅能承受两倍过载压力和三倍爆破压力，但是SCR系统使用的尿素溶液在低温时，结冰体积增大可产生100MPa的过载压力，远高于普通传感器可承受范围，在室外低温冰冻环境下，压力传感器芯片极易被损坏，并且另一方面，由于尿素溶液的弱腐蚀性特点，导致常规压力传感器的耐久性较差，使用寿命短，故而提出一种具有介质隔离测量模块的压力传感器来解决上述所提出的问题。

发明内容

[0004] (一)解决的技术问题

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有介质隔离测量模块的压力传感器，具备介质兼容性强的等优点，解决了现有技术中的压力传感器在室外低温冰冻环境下，压力传感器芯片极易被损坏，并且另一方面，由于尿素溶液的弱腐蚀性特点，导致常规压力传感器的耐久性较差，使用寿命短的问题。

[0006] (二)技术方案

[0007] 为实现上述介质兼容性强的目的，本发明提供如下技术方案：一种具有介质隔离测量模块的压力传感器，从上至下依次包括防护盖、第一外壳和介质隔离模块；

[0008] 所述介质隔离模块包括基座，所述基座的内部固定连接有压力芯片，所述基座的下端依次密封连接有金属件和压力接口，所述金属件和压力接口之间设有膜片；

[0009] 所述基座、金属件和膜片之间形成第一腔室，用于隔离封装；

[0010] 所述第一腔室的内部填充有硅油，用于传递压力，所述基座的上端设有硅油填充孔，所述硅油填充孔的上端密封连接有钢珠。

[0011] 优选的，所述压力接口的内部设有第二腔室，所述第二腔室的上端且位于膜片的下方安装有限位圆环；所述限位圆环的上端面为倾斜状的环形面，用于限位和防止积液。

[0012] 优选的，所述第二腔室的下端连接有挡片，所述第二腔室的内部通过限位圆环和挡片安装有内部填充有检测介质的缓冲空心圆柱，用于吸收检测介质的体积变化；所述限位圆环用于将缓冲空心圆柱和膜片进行隔离，避免两者接触。

[0013] 优选的，所述压力接口的外表面设有O型圈槽，所述O型圈槽的内部适配连接有密封件。

[0014] 优选的，所述第一外壳内部镶嵌冲压成型的信号引出线，第一外壳通过注塑工艺一体成型。

[0015] 优选的，所述防护盖和第一外壳之间设有第一电路板，所述压力芯片上设置有引脚，所述第一电路板与压力芯片上的引脚和第一外壳内的信号引出线电信连接。

[0016] (三)有益效果

[0017] 与现有技术相比，本发明提供了一种具有介质隔离测量模块的压力传感器，具备以下有益效果：

[0018] 该具有介质隔离测量模块的压力传感器，通过基座、金属件和膜片之间形成第一腔室，用于隔离封装硅油，将压力芯片进行隔离封装进行保护，避免与检测介质直接接触，造成腐蚀，并且限位圆环将缓冲空心圆柱和膜片进行隔离，并且可实时快速泄放积液，防止冰冻损坏膜片，可保证传感器输出精度，避免检测介质在低温时，结冰体积增大，缓冲空心圆柱可吸收体积的变化，实现了质兼容性强的目的，使用寿命长延长，并且可抵抗尿素溶液冰冻产生的过载压力和防止冰冻损坏，同时确保高精度输出。附图说明

[0019] 图1为本发明提供的一种具有介质隔离测量模块的压力传感器的爆炸视图。

[0020] 图2为本发明提供的一种具有介质隔离测量模块的压力传感器的剖面图。

[0021] 图3为本发明提供的介质隔离测量模块的剖视图。

[0022] 图4为本发明提供的压力接口剖视图。

[0023] 图5为本发明提供的一种具有介质隔离测量模块的压力传感器的整体结构图。

[0024] 图6为本发明提供的另一种具有介质隔离测量模块的压力传感器的剖视图。

[0025] 图中：10防护盖、15第一电路板、20第一外壳、201第二粘接面、30介质隔离模块、301第一粘接面、31钢珠、32基座、321硅油填充孔、33金属件、34膜片、35压力接口、351O型圈槽、352第二腔室、353环形面、354限位圆环、36密封件、37缓冲空心圆柱、38挡片、40第一腔室、51第二电路板、52导线、53盖板、54第二外壳、55介质隔离压力测量模块。

具体实施方式

[0026] 下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0027] 请参阅图1-5，一种具有介质隔离测量模块的压力传感器，从上至下依次包括防护盖10、第一外壳20和介质隔离模块30；第一外壳20与质隔离模块30密封粘接，顶部与防护盖10粘接，介质隔离模块30包括基座32，基座32的内部粘接有压力芯片39，基座32的下端依次密封连接有金属件33和压力接口35，金属件33、膜片34和压力接口35通过焊接方式组合，特别地通过氩弧焊或激光焊接组合，组合形成的第一腔室40填充硅油，用于隔离封装；第一腔室40的内部真空灌注方式填充有硅油，用于传递压力，将压力传至压力芯片39，基座32的上端设有硅油填充孔321，硅油填充孔321的上端密封连接有钢珠31，钢珠31密封焊接；

[0028] 其中图,3-5，压力接口35的内部设有第二腔室352，第二腔室352的上端且位于膜片33的下方安装有限位圆环354；限位圆环354的上端面为倾斜状的环形面353，用于限位和防止积液；第二腔室352的下端连接有挡片38，第二腔室352的内部通过限位圆环354和挡片38安装有内部填充有检测介质的缓冲空心圆柱37，检测介质可为尿素溶液；缓冲空心圆柱
37可在承压载荷下体积收缩，缓冲尿素溶液冰冻产生的体积膨胀，放置芯片承受过载压力；
在压力载荷卸载后缓冲空心圆柱恢复原始形状，用于吸收检测介质的体积变化；限位圆环
354用于将缓冲空心圆柱37和膜片33进行隔离，避免两者接触；压力接口35的外表面设有O型圈槽351，O型圈槽351的内部适配连接有密封件36；第一外壳20内部镶嵌冲压成型的信号引出线，第一外壳20通过注塑工艺一体成型；

[0029] 其中1-2，防护盖10和第一外壳20之间设有第一电路板15，压力芯片39上设置有引脚，第一电路板15与压力芯片39上的引脚和第一外壳20内的信号引出线电信连接，信号引出线可为引脚或者导线，电路板15与基座32的引脚和外壳20的插针锡焊，从而将压力芯片39的电信号传导至外壳2的电气接口；介质隔离模块30通过第一粘接面301平面与第一外壳
20的第二粘结面201粘接。

[0030] 还提供了另一种实施例：

[0031] 如图6所示，由介质隔离压力测量模块55，第二外壳54，第二电路板51，导线52和盖板53构成，介质隔离压力测量模块55内部填充硅油，与实施例一差异在于无耐冰冻功能，即没有缓冲空心圆柱37、限位圆环354和倾斜状的环形面35。

[0032] 在使用时：

[0033] 基座32、金属件33和膜片34之间形成第一腔室40，用于隔离封装硅油，将压力芯片39进行隔离封装进行保护，避免与检测介质直接接触，造成腐蚀，在低温时缓冲空心圆柱37将检测介质增大的体积进吸收，避免受到压迫。

[0034] 该具有介质隔离测量模块的压力传感器，通过基座32、金属件33和膜片34之间形成第一腔室40，用于隔离封装硅油，将压力芯片39进行隔离封装进行保护，避免与检测介质直接接触，造成腐蚀，并且限位圆环354将缓冲空心圆柱37和膜片34进行隔离，并且可实时快速泄放积液，防止冰冻损坏膜片34，可保证传感器输出精度，避免检测介质在低温时，结冰体积增大，缓冲空心圆柱37可吸收体积的变化，实现了质兼容性强的目的，并且可抵抗尿素溶液冰冻产生的过载压力和防止冰冻损坏，同时确保高精度输出，解决了现有技术中的压力传感器在室外低温冰冻环境下，压力传感器芯片极易被损坏，并且另一方面，由于尿素溶液的弱腐蚀性特点，导致常规压力传感器的耐久性较差，使用寿命短的问题。

[0035] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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