[发明专利]背压式无电源导线接插的压力传感器机械密封结构

说明书

技术领域

本发明属于气体压力传感器机械密封机构，具体是一种背压式耐高压，无电源导线接插的压力传感器机械密封机构，能够在旋转机械上测量压力能够使压力传感器在大于50Kg高压气体压力环境下正常工作。

背景技术

现有技术中的高压气体无线压力传感器，需要使用天线将压力信号传输出来，同时电路正常工作需要提供外部电源，其传统密封结构是将压力传感器芯片所在的测压部分设计为金属结构的封闭腔，通过端面机械密封，将压力传感器与发射器制成的电路板的有压力传感器的一面与外部大气隔离开来，其发射器的一面上的发射天线、电路板工作电源线以及压力传感器序列号设置的序列号数据线，则通过与压力传感器金属座端盖引出。压力传感器金属座端盖依靠其开孔圆环边缘压紧安放在电路板上的聚四氟乙烯密封环，实现端面密封，形成压力传感器的高压端。

由于工作环境的要求，现有的气体压力传感器的体积需要很小，因此，由于体积的限制，压力传感器的金属壳体设计的很薄，尺寸很小，加之压力传感器金属座端盖中心开孔，且其开孔圆环边缘压在电路板上的聚四氟乙烯密封环的边缘很小，因此，当压力传感器测量的压力过高时，由于绝缘的环氧电路板具有较大的弹性，所以，会在高压气体的压力作用下，中心向着压力低的方向鼓起，使得压力传感器金属座端盖开孔圆环边缘压在电路板上的聚四氟乙烯密封环的边缘进一步减少，当压力超过一定值时，就容易使边缘端面密封的平衡破坏，使得压力传感器密封腔失压而失去功能。此外，由于压力传感器的电池腔低压部分是通过螺纹与高压部分连接的，电池腔的端盖与腔体之间也是通过螺纹连接的，因此，对于从压力传感器的发射器一面的电路板上引出的发射天线、工作电源线和序列号数据线，在高压腔与低压腔螺纹连接以及密封电池腔盖时，由于零件间的相对旋转，容易造成导线接头的脱离，使得压力传感器工作的可靠性降低。

发明内容

  针对上述压力传感器的结构不利于压力传感器可靠工作的缺点，本发明提供一种密封可靠的背压式无电源导线接插的压力传感器机械密封结构。

本发明采用的技术方案是：该压力传感器机械密封结构的上段是电池仓段，下段是高压仓段，高压仓段包括单向阀气门芯、金属底座；单向阀气门芯一端接外部被测气源，另一端固连金属底座下端，内压腔铜壳体的侧面紧密嵌套入金属底座中、端面密封连接金属底座上端开口，金属底座与内压腔铜壳体之间围成高压气室；高压气室内设有电路板和连接于电路板底面的电路板铜圆环垫圈，电路板铜圆环垫圈与金属底座之间设置第二O型密封圈，电路板顶面和内压腔铜壳体之间设置第三O型密封圈；内压腔铜壳体、第三O型密封圈、电路板和电路板铜圆环垫圈用环氧树脂胶封装；内压腔铜壳体和金属底座外套有金属端盖，内压腔铜壳体、金属底座和金属端盖用环氧树脂胶封装；电池仓段包括电池仓外壳、电池，电池仓外壳内腔中有一个从电池仓外壳内壁延伸出的、将电池仓外壳内腔隔出不相通的上腔和下腔的隔层板，隔层板上设有多个接口座固定螺钉；电池仓外壳与金属端盖通过凸台、凹槽的结构相配合，且金属端盖卡入电池仓外壳下腔中；电池仓外壳上腔中紧密套有电池仓内壳，电池仓内壳内紧密套有电池，电池的下端是正极端；隔层板与电池仓内壳之间以及隔层板与金属端盖之间封装有环氧树脂；电池仓外壳上开口处与电池仓端盖外壳对接，对接处设置连接电池负极的电池仓负极导电环；电池仓端盖外壳内紧密套有电池仓端盖内壳。

本发明具有以下优点：

1、电池仓与高压端采用凸台、凹槽配合的直插式装配结构，使电池仓壳体套接在高压段上，避免了螺纹连接导致的电线折断现象，

2、电池仓采用内外层结构，将供电电池的电源导线、天线和压力传感器序列号数据线及双针插座夹藏在内外壳之间，电池直接装入电池仓通过导电环形成负极供电电路，通过压紧弹簧、固定螺柱、导电铜皮和导电环将电池仓端盖和电池仓的电池负极连成一体，使整个压力传感器上没有导线连接，增强压力传感器的抗冲击能力，提高了压力传感器的可靠性，

3、电路板的发射端采用双金属壳体套接的背压式封闭结构，使得高压仓可以承受更高的测量压力。

4、本发明结构简单、密封可靠、重量轻，耐高低温、可以在旋转机构上承受大于50Kg的测量压力。不仅可用于船舶上高压气体的测量，还可用于大型矿山运载车辆等载重量巨大的运载工具的轮胎内高压气体的测量，还可用于挖泥船的泥浆泵和柴油机的离合等等，甚至还可用于化工油气领域内高压气体的测量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明；

图1是本发明的结构示图；