[实用新型]液体压力传感器

说明书

本实用新型属液体压力敏感元件类。

目前，国外力学仪器上采用的压力传感器较为普遍使用的是硅压力传感器，其技术特征是：硅精蚀技术（微型切削加工），硅晶片叠合技术和集成电路技术制做而成。美国MOTORLA公司、ICSENSORS公司、英国DRUCK公司等已大量生产各种规格型号的IC硅压力传感器，我国也在加紧开发此类传感器，但由于加工技术条件限制，产品的性能指标还有一定的差距。就硅压力传感器本身来说，在腐蚀性液体中使用时，还需要用耐腐蚀性强的金属隔离膜片把传感器本体和腐蚀性液体隔离，压力通过金属隔离膜片传递给液状硅油，再传递给硅压力传感器的敏感部分，这样，不但难制作，同时精度很难达到，如零漂指标很难保证。

本发明的目的针对硅压力传感器在国内目前制造上的困难及在腐蚀性液体中直接使用的不足而设计出一种结构简单，受压敏感部分不怕各种化学腐蚀，可直接与被测液体接触的传感器。

实现本实用新型目的的具体方法是：采用耐化学腐蚀玻璃及熔凝石英玻璃材料制成瓶状的传感器外壳，瓶底作为感受压力的敏感部分，在瓶内装制可变电容器，以瓶底的内平面上蒸镀金属层作为电容的可移动极，固定极装在瓶内靠近瓶底部分，组成可变电容器。将电容器的两极接入从瓶中引出的电容检测电路中，然后将瓶口密封，制成液体压力传感器。该传感器在放入被测液体中工作时：当被测液体压力发生变化时，如压力加大，因瓶底受压而向内凹，使电容两极间间隙变小，电容量增大，在电容检测电路系统中经转换可显示出压力增大值，由压力增大值确定出液位变化情况。瓶状传感器的敏感部分——瓶底。它的厚度t、瓶底半径为R，在压力P的作用下产生位移f，可按下式确定：

P· (R)/(Ef) ＝ 16/(3（1－V²）) (f)/(t) 〔 2/21 (23－9v)/(1－v) ( (f)/(t) )³〕

P——压力kn／mm²

R——玻璃瓶底半径m／m

E——玻璃弹性模量。

V——玻璃泊松比

t——玻璃瓶底厚度m／m

f——玻璃瓶底受力后中心位移量

本实用新型的优点：结构简单，便于制造，成本低。在使用过程中不用加防腐蚀保护壳，直接接触被测液体，测出数值精度高。

本实用新型具体结构由以下实施例及其附图给出。

图1是本实用新型具有可变电容器的结构图。

图2是本实用新型具有插入式可变电容器的结构图

下面结合图1、图2详细说明依据本实用新型提出的具体结构的细节及工作情况。

实施例1：瓶状的石英玻璃质的传感器外壳①由瓶口部分（1－1）和瓶底部分（1－2）组成。在瓶口部分（1－1）和瓶底部分（1－2）对接处制有直扣台，瓶状传感器外壳的圆柱状部分的壁厚一般在2－5m／m，而在靠近瓶底部分加厚，在瓶内底部形成一个圆环凸台，瓶底厚度取0.5－1m／m。在瓶底部分（1－2）制成后，在瓶底的内面上蒸镀上金属层（2－1）作为电容器②的可移动极，电容器②的另一固定极板（2－2）固定在瓶底上面的圆环凸台上，电容器②的两极引线连通电子线路板③。防水套管④内装有电容检测线路电缆⑤，通过瓶口接通在电子线路板③上，然后将瓶状传感器外壳的瓶口部分（1－1）与瓶底部分（1－2）对接处对好直扣，粘接在一起保证接口处的密封性，最后防水套管④插在瓶状传感器外壳①的瓶口上并粘结密封好。在瓶底感受压力敏感部分再装上中间有孔的塑料保护罩⑥，这时，传感器制造装配完成。