专利名称：陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压力传感器，具体来说涉及一种陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器。
背景技术：
目前，在压力检测领域，使用最广泛的压力传感器有扩散硅压阻式压力传感器，陶瓷压阻式压力传感器，陶瓷电容式压力传感器，金属薄膜电容式压力传感器等等。相比扩散硅压阻式压力传感器、陶瓷压阻式压力传感器、陶瓷电容式压力传感器，金属薄膜电容式压力传感器具有温度稳定性好，过载能力强，不易损坏，精度高等有优点，在工业控制过程中得到了更为广泛的应用。但目前的金属薄膜电容式压力传感器的全金属密封结构导致用其组装成压力测量仪表后，敏感膜片将与仪表外壳，被测介质是电连接的。使得仪表的抗干扰能力及测量精度的提高受到限制。由于其使用的金属材料是一种低膨胀系数的特殊合金材料，价格昂贵， 利用率低。其结构又导致生产工艺复杂，成品率低。金属密封结构的电容式压力传感器的结构示意图如
图1所示。其中2-为低膨胀系数的合金材料加工成的杯体；3-为在杯体内烧结的玻璃，作为绝缘体；1-为烧结玻璃前预埋的金属管，既作为电容固定极板的电极引线，又兼做充油管， 为密封好的传感器敏感膜片的两侧灌充硅油；6-为导压孔，当被测压力作用于隔离膜片4 上时，压力通过灌充硅油经导压孔传递到敏感膜片5，使敏感膜片产生偏移，使得敏感膜片与其两侧的固定极板间的电容量发生变化，该电容的变化与所测压力有确定的关系。通过对电容的测量就能得到被测压力值。这样的结构要求电极引线兼充油管的金属管1、杯体 2、玻璃绝缘体3都具有相同的温度膨胀系数，否则烧结后玻璃会产生裂纹，所充硅油会产生渗漏，质量很难控制。敏感膜片5与杯体焊接在一起，使得测量电路无法实现与仪表外壳的电隔离，影响仪表抗干扰能力，精度，及稳定性。
实用新型内容针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器，以解决现有技术中的问题。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器，其特征在于，包括一对陶瓷基体，所述两个陶瓷基体相对的内侧面之间界定出电容室，所述电容室内设置有起分隔作用的中心敏感膜片，所述陶瓷基体的内侧面均设置有电容固定极板，陶瓷基体的外侧面均设置有隔离膜片，所述陶瓷基体上设置有至少一组用于连通隔离膜片和电容固定极板的导油孔；所述陶瓷基体上设置有兼充油管和引线作用的极板引线，所述极板引线与电容固定极板连接。在本实用新型的一个优选实施例中，所述极板引线包括依次连接的金属管、导电接触弹簧和电容固定极板电极，电容固定极板电极与电容固定极板连接。在本实用新型的一个优选实施例中，所述导油孔共有三组。在本实用新型的一个优选实施例中，所述两个陶瓷基体之间设置有中心敏感膜片焊接环，所述中心敏感膜片的两端焊接在所述中心敏感膜片焊接环的内壁上。在本实用新型的一个优选实施例中，所述两个陶瓷基体通过隔离膜片焊接环固定连接，所述隔离膜片的两端焊接在所述隔离膜片焊接环上。本实用新型的陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器，其采用一次烧结成形的一对陶瓷件取代了一对金属杯体，组装成压力仪表后，电容的两个电容固定极板，和中心敏感膜片与仪表外壳在电路中是浮空的，用该传感器组成仪表后，仪表抗干扰能力，精度，及稳定性都将得到极大提高。本实用新型的一次成形的陶瓷基体，也省却了复杂的机械加工工序，减少了昂贵的合金材料的使用，节省了生产成本。本实用新型的导油孔共有三组，使得测量更加精确。
以下结合附图和具体实施方式
来详细说明本实用新型图1为现有技术中的金属密封结构的电容式压力传感器的结构示意图。图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图2，陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器，包括一对陶瓷基体20，陶瓷基体20是通过一次烧结成形，具有很好的绝缘性能。且一次成形的陶瓷基体，也省却了复杂的机械加工工序，减少了昂贵的合金材料的使用，节省了生产成本。陶瓷基体20烧结成形时，成形了安装极板引线(兼充油管和引线作用)11的电极孔、导油孔18、隔离膜片波纹基底。在全金属密封结构的传感器中，该波纹基底需要精密数控机床进行加工，而一次成形后就省却了这道工序。中心敏感膜片焊接环14和隔离膜片焊接环15均为合金环，与陶瓷基体20焊接成一体。两个陶瓷基体相对的内侧面均包括一段弧形段，在该弧形段上镀一层金属，作为电容固定极板16。两个陶瓷基体相对的内侧面之间界定出电容室，电容室内设置有起分隔作用的中心敏感膜片17，在本实施例中，中心敏感膜片17的两端焊接在中心敏感膜片焊接环14的内壁上。陶瓷基体的外侧面均设置有隔离膜片19，隔离膜片19设置在陶瓷基体20的隔离膜片波纹基底上，且隔离膜片19的两端焊接在隔离膜片焊接环15上。隔离膜片19将被测介质与中心敏感膜片进行隔离，以便适合各种有腐蚀或无腐蚀介质的测量。陶瓷基体上设置有至少一组用于连通隔离膜片和电容固定极板的导油孔18 ；在本实施例中，导油孔共有三组，使得测量更加精确。
4[0025]陶瓷基体上设置有兼充油管和引线作用的极板引线11，在全金属密封结构的传感器中，充油管是与玻璃烧结在一起的，由于玻璃的熔点温度低金属充油管可以与玻璃一起烧结。但在本实施例中，因为陶瓷烧结温度过高，金属充油管就无法与陶瓷一烧结。本实施例采用陶瓷成形后安装充油管的方法。在本实施例中，极板引线11包括依次连接的金属管、导电接触弹簧12和电容固定极板电极13，电容固定极板电极13与电容固定极板16连接。依靠导电接触弹簧12的弹力使得金属管与电容固定极板电极13能够可靠接触导电。在传感器组装好后，从金属管对敏感膜片的两侧空间灌充硅油，灌充完后将金属管熔焊密封。被测压力作用于传感器两侧的隔离膜片，经过内部灌充硅油将压力传递到中心敏感膜片上，如果两边的被测压力不相等，就使得中心敏感膜片产生位移，这一位移就使得中心膜片与两侧固定极板间的电容量发生了变化，测出电容量的变化，便可知道两边的压力差。当被测压力作用于隔离膜片19上时，经过内部灌充硅油将压力传递到中心敏感膜片17，如果两边的被测压力不相等，就使得中心敏感膜片17产生位移，使得中心敏感膜片与其两侧的电容固定极板间的电容量发生变化，该电容的变化与所测压力有确定的关系。通过对电容的测量就能得到被测压力值。以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求1.陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器，其特征在于，包括一对陶瓷基体，所述两个陶瓷基体相对的内侧面之间界定出电容室，所述电容室内设置有起分隔作用的中心敏感膜片，所述陶瓷基体的内侧面均设置有电容固定极板，陶瓷基体的外侧面均设置有隔离膜片，所述陶瓷基体上设置有至少一组用于连通隔离膜片和电容固定极板的导油孔；所述陶瓷基体上设置有兼充油管和引线作用的极板引线，所述极板引线与电容固定极板连接。
2.根据权利要求1所述的陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器，其特征在于，所述极板引线包括依次连接的金属管、导电接触弹簧和电容固定极板电极，电容固定极板电极与电容固定极板连接。
3.根据权利要求1所述的陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器，其特征在于，所述导油孔共有三组。
4.根据权利要求1所述的陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器，其特征在于，所述两个陶瓷基体之间设置有中心敏感膜片焊接环，所述中心敏感膜片的两端焊接在所述中心敏感膜片焊接环的内壁上。
5.根据权利要求1所述的陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器，其特征在于，所述两个陶瓷基体通过隔离膜片焊接环固定连接，所述隔离膜片的两端焊接在所述隔离膜片焊接环上。
专利摘要陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器，包括一对陶瓷基体，所述两个陶瓷基体相对的内侧面之间界定出电容室，所述电容室内设置有中心敏感膜片，所述陶瓷基体的内侧面均设置有电容固定极板，陶瓷基体的外侧面均设置有隔离膜片，所述陶瓷基体上设置有至少一组用于连通隔离膜片和电容固定极板的导油孔；所述陶瓷基体上设置有兼充油管和引线作用的极板引线，极板引线与电容固定极板连接。本实用新型的陶瓷结构金属敏感膜片电容式压力传感器，其采用一对陶瓷件取代了一对金属杯体，组装成压力仪表后，电容的两个电容固定极板，和中心敏感膜片与仪表外壳在电路中是浮空的，用该传感器组成仪表后，仪表抗干扰能力，精度，及稳定性都将得到极大提高。
文档编号G01L9/12GK202141554SQ20112025187
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者严卫民 申请人:严卫民
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
