[发明专利]一种具有金属流密封结构的压阻式传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及压阻式传感器技术领域，特别是一种具有金属流密封结构的压阻式传感器及其制造方法。

背景技术

压阻式传感器是一种通过敏感元件受压变形产生相应的阻值变化，将压力信号转变为电信号的压力传感器，因其价格低、线性特性好，被泛应用于航天航空、石油化工、水利水电、船舶、生产自控等领域。现有的压阻式传感器的结构，参照图1，一般包括一体成型的基座2’，基座2’的前端开设有供流体通入的引压源孔21’，所述的引压源孔21’的底端封闭并与传感头1’连接，使用时将基座2’与外部压力导入源螺纹连接，气体或者液体通过外部压力导入源流进引压源孔21’，引压源孔21’的底端受气体或液体作用而产生形变，从而使得紧贴于引压源孔21’底端的传感头1’发生形变，并产生相应的阻值变化传递，通过电信号输出测量气体或者液体的压力，但该结构存在如下缺陷：将基座2’螺纹拧紧于压力导入器时，基座2’受拧紧力作用而产生应力，正由于基座2’一体成型并与传感头1’接触，传感头1’离螺纹连接位置处较近，基座2’产生的应力会传递给传感头1’，从而使传感器的测量精度受到影响，此外，上述结构中整个基座2’必须采用弹性材料，体积大，生产成本高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种具有金属流密封结构的压阻式传感器及其制造方法，其有效阻隔基座上的应力对传感头的影响，提高测量精度，并使装配更加简便、可靠。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有金属流密封结构的压阻式传感器，包括传感头和基座，所述基座包括软金属连接体和具有弹性的硬金属压力座，软金属连接体的前端开设有供外部流体流入的第一引压源孔及与第一引压源孔连通的用于安装硬金属压力座的阶梯孔，软金属连接体的后端设有与阶梯孔连通的内腔，所述硬金属压力座内开设有与第一引压源孔连通的第二引压源孔，第二引压源孔靠近内腔的底端形成有封闭第二引压源孔的弹性受压面，弹性受压面背面安装有传感头，所述硬金属压力座上靠近弹性受压面的一端设置有用于与阶梯孔形成径向空隙分隔的分隔部，硬金属压力座上远离弹性受压面的一端设置有与阶梯孔配合的阶梯轴，阶梯轴的小直径端的外周壁上开设有密封环槽，所述硬金属压力座压入阶梯孔内，阶梯轴上的阶梯端面推挤阶梯孔的台阶面迫使阶梯孔的小孔内壁塑性变形并导向流入密封环槽而实现密封和承压。

作为上述技术方案的改进，所述密封环槽的横截面呈圆弧形。

进一步，所述密封环槽至少设置有一个。

进一步，所述阶梯孔的小孔与第一引压源孔连通，阶梯孔的大孔与所述分隔部形成径向空隙分隔并与内腔连通，大直径端的端面延伸有所述的分隔部。

进一步，所述分隔部的外壁与阶梯孔的内壁之间形成径向空隙分隔部分的空隙为0.3~2mm。

进一步，所述软金属连接体的外周壁上设置有用于连接的外螺纹或密封槽。

本发明还公开了一种用于生产具有金属流密封结构的压阻式传感器的制造方法，包括以下步骤：

A、        制作软金属连接体，软金属连接体的前端开设有供外部流体流入的第一引压源孔，中部设有用于安装硬金属压力座的阶梯孔，后端设有与阶梯孔连通的内腔；

B、         制作具有弹性的硬金属压力座，使硬金属压力座的硬度大于软金属连接体的硬度，所述硬金属压力座内开设有与第一引压源孔连通的第二引压源孔，第二引压源孔靠近内腔的底端形成有封闭第二引压源孔的弹性受压面，所述硬金属压力座上靠近弹性受压面的一端设置有用于与阶梯孔形成径向空隙分隔的分隔部，硬金属压力座上远离弹性受压面的一端设置有与阶梯孔相配合的阶梯轴，阶梯轴的小直径端的外周壁上开设有密封环槽；

C、        在硬金属压力座上的弹性受压面背部安装传感头；

D、        将硬金属压力座压入阶梯孔内，在压入过程中，阶梯轴上的阶梯端面对阶梯孔的台阶面进行推挤，迫使阶梯孔的小孔内壁塑性变形并导向流入密封环槽，从而实现密封和承压的作用。

进一步，所述步骤D中采用挤压、压锻或冲压的方法将硬金属压力座压入阶梯孔内。

进一步，所述软金属连接体采用铝材料制成。

进一步，所述硬金属压力座采用弹性不锈钢材料制成。