一种带位置监测补偿的双T型双膜片压力传感器的制作方法

专利2025-11-03  2


本发明属于传感器,具体涉及一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器。


背景技术:

1、现有压力传感器的位置偏差无法自适应补偿,在现有的表压力和绝压力传感器应用中,安装位置引起的偏差的补偿都是调试阶段通过按键或调试软件,手动进行;当仪表在运行中,很难实时进行位置偏差调整;比如船舶在航行中,压水仓,油仓的液位会因船体晃动而产生测量偏差;储罐车辆在运行过程中,油箱或储罐也会因晃动发生位置偏差导致测量不准。

2、现有带隔膜充油的小型直装式测压力的传感器难在小量程(<6kpa)取得高于0.075%f.s.高精度的效果,而市场有时候需要这种带膜片的传感器,比如使用特殊膜片适应不同的工况;受硅油膨胀等原因,越小的量程,油的膨胀影响量越大,虽然可以通过温度补偿等方式进行,但是物理结构上单向不对称的膨胀导致了偏差影响量太大而无法有效通过补偿来减小偏差,提高到更高的测量精度;

3、现有表压力产品因需要透气腔,在高潮湿环境和易污染环境,很难确保透气腔不被堵塞,透气腔一旦被堵塞,那么参考的大气压力就会因冷热而发生变化,导致测量精度不能保证;具体到船舶行业的压力传感器应用中,在海上运输中,往往会遇到比陆地上更复杂的局面,例如甲板被海水泼溅或者海水盐雾结晶所导致的引压控堵塞,船舶晃动导致的液体压力变化引起的频繁报警或者误报等。这些都会导致测量设备的准确度丧失或者部分功能丧失,乃至失效;在对自动化监测及精度要求越来越高的今天,这些都是亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有压力传感器无法带位置监测补偿并实现多种测量的问题,提出了一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器。

2、为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

3、一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,包括基体,基体的两端分别安装膜片,基体的两端内侧粘接压力芯片、温度芯片和陶瓷填充,基体与陶瓷填充之间为油腔,基体的内部烧结若干个可伐管脚,若干个可伐管脚的一端与压力芯片的焊盘和温度芯片的焊盘连接,压力芯片连接充油路的一端,充油路的另一端安装销钉,基体的一侧安装信号处理pcb,信号处理pcb连接电气连接线的一端,电气连接线的另一端连接可伐管脚的另一端;

4、基体的两端分别为负压端和正压端,负压端的内侧粘接负压端压力芯片、负压端温度芯片,正压端的内侧粘接正压端压力芯片、正压端温度芯片,基体的负压端与陶瓷填充之间为负压端油腔,基体的正压端与陶瓷填充之间为正压端油腔;

5、负压端压力芯片采用表压或绝压芯片,正压端压力芯片采用差压芯片。

6、进一步地,基体的两端与膜片之间安装压环,基体的两端设置密封槽,密封槽安装密封圈。

7、进一步地,基体与可伐管脚之间设置烧结玻璃。

8、进一步地,负压端油腔连接负压端充油路的一端,负压端充油路的另一端安装负压端销钉,正压端油腔连接正压端充油路的一端,正压端充油路的另一端安装正压端销钉。

9、进一步地,负压端油腔与正压端油腔之间连接正负端连接油路。

10、进一步地,基体的负压端安装负压端膜片,基体的正压端安装正压端膜片。

11、进一步地,基体的侧部开设表压引孔。

12、进一步地,若干个可伐管脚的一端与压力芯片的焊盘和温度芯片的焊盘连接采用金丝连接。

13、一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器的测量方法,利用所述的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,包括负压端压力芯片采用表压芯片,通过表压芯片监测油腔的压力与大气压之差,检测位置偏差,结合温度校准补偿表在测量时对硅油的热膨胀进行压力数值补偿修正,通过负压端温度芯片与正压端温度芯片的测量值的差值对因温度引起的压力差值进行温度影响量补偿修正处理,若温度影响量补偿修正处理后表压芯片发生测量值变化,则结合角度偏差校准表进行位置偏差补偿修正处理。

14、进一步地,负压端压力芯片采用绝压芯片,通过绝压芯片任意切换测量表压力和大气压。

15、与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:

16、本发明提出的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,采用双芯片设计,可以对硅油热膨胀导致的压力变化进行补偿修正,可以对位置变化导致的压力变化进行补偿修正,可以作为表压绝压一体复合传感器使用,同时对多种变量进行监测控制。

17、本发明提出的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,采用双温度传感器设计,可以同时监测介质和大气环境两个温度,可以检测介质侧温度冲击的发生,从而补偿冲击影响量。

18、本发明提出的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,在差压芯片与绝压芯片的组合下,该传感器就变成了复合型传感器,不光可以测量介质侧的压力值:表压力,还可以通过绝压芯片获得大气压的实时数值,实现了一个传感器监测两个数据的复合功能,实现了表压绝压任意切换;同时仍然具备热影响动态补偿功能。

19、本发明提出的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,采用双膜片设计,可以防止水分子冷凝、海水泼溅、海盐结晶析出等因素造成的引压孔堵塞,从而保证测量精度和长期可靠性,相比于传统引压孔结构也更好清洗维护,正反两面均可以使用,减低了产品库存风险,提升了零部件利用率,双膜片的结构也保证了引压孔不会因为海上昼夜温差大导致的海水凝结、因风浪较大导致的海水泼溅以及海盐结晶析出等因素造成的不利影响而造成的精度缺失。

20、本发明提出的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,采用双膜片设计,可以根据不同需求实时转换测量数据:表压、绝压、差压等,所以两侧都可以做为测量侧或大气侧,在生产时两侧可以交叉性的使用不同的量程;当有订单需求时,把合适的量程侧装配到过程端压力接口,降低了总体结构件库存成本,提升了交付效率,保证了产品的灵活性。



技术特征:

1.一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,其特征在于,包括基体(2),基体(2)的两端分别安装膜片,基体(2)的两端内侧粘接压力芯片、温度芯片和陶瓷填充(14),基体(2)与陶瓷填充(14)之间为油腔,基体(2)的内部烧结若干个可伐管脚(7),若干个可伐管脚(7)的一端与压力芯片的焊盘和温度芯片的焊盘连接,压力芯片连接充油路的一端,充油路的另一端安装销钉,基体(2)的一侧安装信号处理pcb(20),信号处理pcb(20)连接电气连接线(19)的一端,电气连接线(19)的另一端连接可伐管脚(7)的另一端;

2.根据权利要求1所述的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,其特征在于,基体(2)的两端与膜片之间安装压环(1),基体(2)的两端设置密封槽,密封槽安装密封圈(3)。

3.根据权利要求1所述的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,其特征在于,基体(2)与可伐管脚(7)之间设置烧结玻璃(18)。

4.根据权利要求1所述的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,其特征在于,负压端油腔连接负压端充油路(15)的一端,负压端充油路(15)的另一端安装负压端销钉(4),正压端油腔连接正压端充油路(16)的一端,正压端充油路(16)的另一端安装正压端销钉(5)。

5.根据权利要求1所述的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,其特征在于,负压端油腔与正压端油腔之间连接正负端连接油路(17)。

6.根据权利要求1所述的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,其特征在于,基体(2)的负压端安装负压端膜片(8),基体(2)的正压端安装正压端膜片(9)。

7.根据权利要求1所述的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,其特征在于,基体(2)的侧部开设表压引孔(6)。

8.根据权利要求1所述的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,其特征在于,若干个可伐管脚(7)的一端与压力芯片的焊盘和温度芯片的焊盘连接采用金丝连接。

9.一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器的测量方法,利用权利要求1-8任一项中所述的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器,其特征在于,包括负压端压力芯片(10)采用表压芯片,通过表压芯片监测油腔的压力与大气压之差,检测位置偏差,结合温度校准补偿表在测量时对硅油的热膨胀进行压力数值补偿修正,通过负压端温度芯片(12)与正压端温度芯片(13)的测量值的差值对因温度引起的压力差值进行温度影响量补偿修正处理,若温度影响量补偿修正处理后表压芯片发生测量值变化,则结合角度偏差校准表进行位置偏差补偿修正处理。

10.根据权利要求9所述的一种带位置监测补偿的双t型双膜片压力传感器的测量方法,其特征在于,负压端压力芯片(10)采用绝压芯片,通过绝压芯片任意切换测量表压力和大气压。


技术总结
本发明公开了一种带位置监测补偿的双T型双膜片压力传感器,包括基体,基体的两端分别安装膜片,基体的两端内侧粘接压力芯片、温度芯片和陶瓷填充,基体与陶瓷填充之间为油腔,基体的内部烧结若干个可伐管脚,若干个可伐管脚的一端与压力芯片的焊盘和温度芯片的焊盘连接,压力芯片连接充油路的一端,充油路的另一端安装销钉,基体的一侧安装信号处理PCB,信号处理PCB连接电气连接线的一端,电气连接线的另一端连接可伐管脚的另一端;基体的两端分别为负压端和正压端,负压端的内侧粘接负压端压力芯片、负压端温度芯片,正压端的内侧粘接正压端压力芯片、正压端温度芯片;负压端压力芯片采用表压或绝压芯片,正压端压力芯片采用差压芯片。

技术研发人员:刘静,桂永波,段九勋,黄佳伟,陈云飞,刘强
受保护的技术使用者:麦克传感器股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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