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一種微壓差傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微壓差傳感器，包括帶有內(nèi)置彈性膜片（2）的外殼（1），彈性膜片（2）將外殼（1）的內(nèi)腔分隔為第一腔體（11）和第二腔體（12），外殼（1）上分別設(shè)有第一腔體連接接口（111）和第二腔體連接口（121），彈性膜片（2）上設(shè)夾片（3），夾片（3）上設(shè)第一彈簧柱（31），第一彈簧柱（31）與第一腔體（11）的內(nèi)壁之間設(shè)有第一彈簧（311），第一腔體（11）的內(nèi)壁上設(shè)金屬彈片（4），金屬彈片（4）的端部與第一彈簧柱（31）相連，金屬彈片（4）上設(shè)有用于采集金屬彈片（4）形變量的電阻應(yīng)變片（41）。本發(fā)明具有能夠?qū)崿F(xiàn)微壓差采集電子化、檢測準確可靠、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。
【專利說明】一種微壓差傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流體傳感器，具體涉及一種微壓差傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]微壓差傳感器是一種用來測量兩個流體壓力之間差值的傳感器，通常用于測量某一設(shè)備或部件前后兩端的流體之間的壓差。現(xiàn)有技術(shù)的微壓差傳感器包括帶有內(nèi)置彈性膜片的外殼，彈性膜片將外殼的內(nèi)腔分隔為第一腔體和第二腔體，外殼上分別設(shè)有第一腔體連接接口和第二腔體連接口，彈性膜片上設(shè)夾片，夾片上設(shè)連接柱，通過連接柱將彈性膜片的形變量轉(zhuǎn)換為機械行程輸出。但是，現(xiàn)有技術(shù)的微壓差傳感器均為機械式微壓差傳感器，不能夠滿足通過傳感器智能控制壁掛爐熱水器、燃氣鍋爐、以及壁掛爐取暖設(shè)備的開關(guān)的需要，使得微壓差傳感器的應(yīng)用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)微壓差采集電子化、檢測準確可靠、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、應(yīng)用范圍廣的微壓差傳感器。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種微壓差傳感器，包括帶有內(nèi)置彈性膜片的外殼，所述彈性膜片將外殼的內(nèi)腔分隔為第一腔體和第二腔體，所述外殼上分別設(shè)有第一腔體連接接口和第二腔體連接口，所述彈性膜片上設(shè)夾片，所述夾片上設(shè)第一彈簧柱，所述第一彈簧柱與第一腔體的內(nèi)壁之間設(shè)有第一彈簧，所述第一腔體的內(nèi)壁上設(shè)金屬彈片，所述金屬彈片的端部與第一彈簧柱相連，所述金屬彈片上設(shè)有用于采集金屬彈片形變量的電阻應(yīng)變片。
[0006]所述外殼的外壁上設(shè)有電路板安裝盒，所述電路板安裝盒內(nèi)安裝有電路板，所述電阻應(yīng)變片與電路板安裝盒內(nèi)的電路板相連，所述電路板安裝盒上設(shè)有輸出連接端子，所述電路板與輸出連接端子相連。
[0007]所述金屬彈片的兩側(cè)各安裝有一個電阻應(yīng)變片，所述電路板上設(shè)有放大電路和兩個信號采集電阻，所述兩個信號采集電阻、安裝在金屬彈片上的兩個電阻應(yīng)變片作為四個電阻連接組成電阻橋，所述電阻橋的輸出端與放大電路相連，所述放大電路的輸出端與輸出連接端子相連。
[0008]所述外殼上位于第一腔體側(cè)的位置設(shè)有第一內(nèi)螺孔管，所述第一內(nèi)螺孔管中設(shè)有螺紋轉(zhuǎn)動配合的第一調(diào)節(jié)螺柱，所述第一彈簧一端套設(shè)在第一彈簧柱的端部、另一端插設(shè)定位于第一內(nèi)螺孔管中。
[0009]所述金屬彈片的端部設(shè)有定位孔，所述定位孔套設(shè)于第一彈簧柱的端部，且所述金屬彈片與第一彈簧之間設(shè)有墊片。
[0010]所述夾片上設(shè)第二彈簧柱，所述外殼上位于第二腔體側(cè)的位置設(shè)有第二內(nèi)螺孔管，所述第二內(nèi)螺孔管中設(shè)有螺紋轉(zhuǎn)動配合的第二調(diào)節(jié)螺柱，所述第二彈簧柱與第二腔體的內(nèi)壁之間設(shè)有第二彈簧，所述第二彈簧一端套設(shè)在第二彈簧柱的端部、另一端插設(shè)定位于第二內(nèi)螺孔管中。
[0011]本發(fā)明微壓差傳感器具有下述優(yōu)點:本發(fā)明的第一腔體的內(nèi)壁上設(shè)金屬彈片，金屬彈片的端部與第一彈簧柱相連，金屬彈片上設(shè)有用于采集金屬彈片形變量的電阻應(yīng)變片，由于電阻應(yīng)變片具有形變會導致電阻值變化的特性，從而能夠采集金屬彈片的形變量并將其轉(zhuǎn)換為電阻應(yīng)變片所在電路的電壓變化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)將金屬彈片的機械行程轉(zhuǎn)換為電阻應(yīng)變片所在電路的電信號輸出，從而能夠?qū)崿F(xiàn)微壓差采集電子化，能夠廣泛應(yīng)用于各類壁掛爐熱水器、燃氣鍋爐以及壁掛爐取暖設(shè)備的微壓差檢測，具有檢測準確可靠、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本發(fā)明實施例在負壓狀態(tài)(第二腔體壓力較大)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明實施例在正壓狀態(tài)(第一腔體壓力較大)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明實施例的電路原理示意圖。
[0016]圖例說明:1、外殼；11、第一腔體；111、第一腔體連接接口 ；12、第二腔體；121、第二腔體連接口 ；13、第一內(nèi)螺孔管；14、第一調(diào)節(jié)螺柱；15、第二內(nèi)螺孔管；16、第二調(diào)節(jié)螺柱；2、彈性膜片；3、夾片；31、第一彈簧柱；311、第一彈簧；312、第二彈簧；32、第二彈簧柱；
4、金屬彈片；41、電阻應(yīng)變片；42、定位孔；43、墊片；5、電路板安裝盒；51、電路板；511、放大電路；512、信號采集電阻；52、輸出連接端子。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0018]如圖1和圖2所示，本實施例的微壓差傳感器包括帶有內(nèi)置彈性膜片2的外殼1，彈性膜片2將外殼I的內(nèi)腔分隔為第一腔體11和第二腔體12,外殼I上分別設(shè)有第一腔體連接接口 111和第二腔體連接口 121，彈性膜片2上設(shè)夾片3，夾片3上設(shè)第一彈簧柱31，第一彈簧柱31與第一腔體11的內(nèi)壁之間設(shè)有第一彈簧311，第一腔體11的內(nèi)壁上設(shè)金屬彈片4，金屬彈片4的端部與第一彈簧柱31相連，金屬彈片4上設(shè)有用于采集金屬彈片4形變量的電阻應(yīng)變片41。由于本實施例第一腔體11的內(nèi)壁上設(shè)金屬彈片4，金屬彈片4的端部與第一彈簧柱31相連，金屬彈片4上設(shè)有用于采集金屬彈片4形變量的電阻應(yīng)變片41，電阻應(yīng)變片41具有形變會導致電阻值變化的特性，從而能夠采集金屬彈片4的形變量并將其轉(zhuǎn)換為電阻應(yīng)變片41所在電路的電壓變化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)將金屬彈片4的機械行程轉(zhuǎn)換為電阻應(yīng)變片41所在電路的電信號輸出，從而能夠?qū)崿F(xiàn)微壓差采集電子化，能夠廣泛應(yīng)用于各類壁掛爐熱水器、燃氣鍋爐以及壁掛爐取暖設(shè)備的微壓差檢測，具有檢測準確可靠、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。
[0019]如圖1和圖2所示，外殼I的外壁上設(shè)有電路板安裝盒5，電路板安裝盒5內(nèi)安裝有電路板51，電阻應(yīng)變片41與電路板安裝盒5內(nèi)的電路板51相連，所述電路板安裝盒5上設(shè)有輸出連接端子52，電路板51與輸出連接端子52相連。本實施例內(nèi)置電路板51，通過電路板51直接將電阻應(yīng)變片41的電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓變化值輸出，能夠簡化后續(xù)的處理電路。除了本實施例內(nèi)置電路板51的方式以外，也可以根據(jù)需要直接將電阻應(yīng)變片41與輸出連接端子52相連，直接將本實施例作為可變電阻接入微壓差傳感器的電路，同樣也可以實現(xiàn)微壓差檢測。
[0020]如圖1、圖2和圖3所示，金屬彈片4的兩側(cè)各安裝有一個電阻應(yīng)變片41，電路板51上設(shè)有放大電路511 (基于AD820集成運算放大芯片實現(xiàn))和兩個信號采集電阻512 (參見圖3中的電阻R3和R4)，兩個信號采集電阻512 (R3和R4)、安裝在金屬彈片4上的兩個電阻應(yīng)變片41 (Rl和R2)作為四個電阻連接組成電阻橋，電阻橋的輸出端與放大電路511相連，放大電路511的輸出端與輸出連接端子52相連。本實施例通過電阻橋?qū)㈦娮钁?yīng)變片41的電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓信號，并通過放大電路511進行放大輸出，電路結(jié)構(gòu)簡單，而且能夠?qū)崿F(xiàn)電阻應(yīng)變片41的電阻變化的高精度檢測，確保流體的微壓差檢測的準確度。
[0021]如圖1和圖2所示，外殼I上位于第一腔體11側(cè)的位置設(shè)有第一內(nèi)螺孔管13，第一內(nèi)螺孔管13中設(shè)有螺紋轉(zhuǎn)動配合的第一調(diào)節(jié)螺柱14，第一彈簧311—端套設(shè)在第一彈簧柱31的端部、另一端插設(shè)定位于第一內(nèi)螺孔管13中。本實施例通過上述結(jié)構(gòu)，一方面通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)螺柱14，能夠?qū)崿F(xiàn)第一調(diào)節(jié)螺柱14、第一彈簧柱31之間的行程調(diào)節(jié)，從而能夠方便調(diào)節(jié)夾片3的零位，能夠方便地實現(xiàn)本實施例的調(diào)零設(shè)置，而且第一彈簧311兩端都能夠得到定位，能夠確保第一彈簧311的穩(wěn)定，從而能夠提高微壓差檢測的準確度。
[0022]如圖1和圖2所示，金屬彈片4的端部設(shè)有定位孔42，定位孔42套設(shè)于第一彈簧柱31的端部，且金屬彈片4與第一彈簧311之間設(shè)有墊片43，由于在工作過程中第一彈簧311的端部會隨著形變有輕微的運動，如果直接與金屬彈片4接觸會導致金屬彈片4磨損，本實施例通過在金屬彈片4與第一彈簧311之間設(shè)有墊片43，墊片43能夠隔離金屬彈片4與第一彈簧311，防止第一彈簧311磨損金屬彈片4，能夠提高金屬彈片4的使用壽命。
[0023]如圖1和圖2所示，夾片3上設(shè)第二彈簧柱32，外殼I上位于第二腔體12側(cè)的位置設(shè)有第二內(nèi)螺孔管15，第二內(nèi)螺孔管15中設(shè)有螺紋轉(zhuǎn)動配合的第二調(diào)節(jié)螺柱16，第二彈簧柱32與第二腔體12的內(nèi)壁之間設(shè)有第二彈簧312，第二彈簧312 —端套設(shè)在第二彈簧柱32的端部、另一端插設(shè)定位于第二內(nèi)螺孔管15中。本實施例通過上述結(jié)構(gòu)，一方面通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)第二調(diào)節(jié)螺柱16，能夠?qū)崿F(xiàn)第二調(diào)節(jié)螺柱16、第二彈簧柱32之間的行程調(diào)節(jié)，從而能夠配合第一調(diào)節(jié)螺柱14 一起共同調(diào)節(jié)夾片3的零位，能夠方便地實現(xiàn)本實施例的調(diào)零設(shè)置，而且第二彈簧312兩端都能夠得到定位，能夠確保第二彈簧312的穩(wěn)定，使得夾片3只能沿著第一彈簧311、第二彈簧312的軸線方向運動，從而能夠提高微壓差檢測的準確度。
[0024]本實施例的工作過程如下:參見圖1，當本實施例在負壓狀態(tài)(第一腔體11壓力較小、第二腔體12壓力較大)時，第二腔體12內(nèi)的流體推動彈性膜片2向右運動，彈性膜片2上的夾片3帶著第一彈簧柱31向右運動擠壓第一彈簧311、帶動金屬彈片4發(fā)生形變，電阻應(yīng)變片41具有形變會導致電阻值變化的特性，從而能夠采集金屬彈片4的形變量并將其轉(zhuǎn)換為電阻應(yīng)變片41所在電阻橋的電壓變化，且通過放大電路511將電壓變化信號放大輸出，通過后續(xù)的電路即可精確顯示微壓具體數(shù)值；參見圖2，當本實施例在正壓狀態(tài)(第一腔體11壓力較大、第二腔體12壓力較小)時，第一腔體11內(nèi)的流體推動彈性膜片2向左運動，彈性膜片2上的夾片3帶著第一彈簧柱31向左運動擠壓第一彈簧311、帶動金屬彈片4發(fā)生形變，電阻應(yīng)變片41具有形變會導致電阻值變化的特性，從而能夠采集金屬彈片4的形變量并將其轉(zhuǎn)換為電阻應(yīng)變片41所在電阻橋的電壓變化，且通過放大電路511將電壓變化信號放大輸出，通過后續(xù)的電路即可精確顯示微壓具體數(shù)值。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅限于上述實施方式，凡是屬于本發(fā)明原理的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理的前提下進行的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種微壓差傳感器，包括帶有內(nèi)置彈性膜片(2)的外殼(1)，所述彈性膜片(2)將外殼(I)的內(nèi)腔分隔為第一腔體(11)和第二腔體(12)，所述外殼(I)上分別設(shè)有第一腔體連接接口( 111)和第二腔體連接口( 121)，所述彈性膜片(2 )上設(shè)夾片(3 )，所述夾片(3 )上設(shè)第一彈簧柱(31),所述第一彈簧柱(31)與第一腔體(11)的內(nèi)壁之間設(shè)有第一彈簧(311),其特征在于:所述第一腔體(11)的內(nèi)壁上設(shè)金屬彈片(4)，所述金屬彈片(4)的端部與第一彈簧柱(31)相連，所述金屬彈片(4)上設(shè)有用于采集金屬彈片(4)形變量的電阻應(yīng)變片(41)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微壓差傳感器，其特征在于:所述外殼(I)的外壁上設(shè)有電路板安裝盒(5 )，所述電路板安裝盒(5 )內(nèi)安裝有電路板(51 )，所述電阻應(yīng)變片(41)與電路板安裝盒(5 )內(nèi)的電路板(51)相連，所述電路板安裝盒(5 )上設(shè)有輸出連接端子(52 )，所述電路板(51)與輸出連接端子(52)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微壓差傳感器，其特征在于:所述金屬彈片(4)的兩側(cè)各安裝有一個電阻應(yīng)變片(41)，所述電路板(51)上設(shè)有放大電路(511)和兩個信號采集電阻(512)，所述兩個信號采集電阻(512)、安裝在金屬彈片(4)上的兩個電阻應(yīng)變片(41)作為四個電阻連接組成電阻橋，所述電阻橋的輸出端與放大電路(511)相連，所述放大電路(511)的輸出端與輸出連接端子(52)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的微壓差傳感器，其特征在于:所述外殼(I)上位于第一腔體(11)側(cè)的位置設(shè)有第一內(nèi)螺孔管(13)，所述第一內(nèi)螺孔管(13)中設(shè)有螺紋轉(zhuǎn)動配合的第一調(diào)節(jié)螺柱(14)，所述第一彈簧(311) —端套設(shè)在第一彈簧柱(31)的端部、另一端插設(shè)定位于第一內(nèi)螺孔管(13)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微壓差傳感器，其特征在于:所述金屬彈片(4)的端部設(shè)有定位孔(42)，所述定位孔(42)套設(shè)于第一彈簧柱(31)的端部，且所述金屬彈片(4)與第一彈簧(311)之間設(shè)有墊片(43)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微壓差傳感器，其特征在于:所述夾片(3)上設(shè)第二彈簧柱(32)，所述外殼(I)上位于第二腔體(12)側(cè)的位置設(shè)有第二內(nèi)螺孔管(15)，所述第二內(nèi)螺孔管(15)中設(shè)有螺紋轉(zhuǎn)動配合的第二調(diào)節(jié)螺柱(16)，所述第二彈簧柱(32)與第二腔體(12)的內(nèi)壁之間設(shè)有第二彈簧(312)，所述第二彈簧(312) —端套設(shè)在第二彈簧柱(32)的端部、另一端插設(shè)定位于第二內(nèi)螺孔管(15)中。
【文檔編號】G01L13/06GK103868641SQ201410109373
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】劉劍飚 申請人:劉劍飚