[发明专利]一种高温压力传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种高温压力传感器，其特征在于：包括压力敏感芯体、高温烧结层、连接杆，所述的压力敏感芯体通过高温烧结层与连接杆相连，所述的连接杆的头部安装有铂-铑铂热电偶，用于测量温度并补偿热灵敏度漂移和热零点漂移，所述的连接杆的中部以卡套的形式与高温合金钢固定件连接，所述的高温合金钢固定件与被测结构连接，所述的连接杆尾部安装信号处理电路，所述的连接杆的内部安装有蓝宝石光纤，所述的敏感芯体通过连接杆内部的蓝宝石光纤与信号处理电路相连。

2.根据权利要求1所述的一种高温压力传感器，其特征在于：所述的压力敏感芯体包括一体化弹性元件、基座、高温烧结层，所述的一体化弹性元件通过高温烧结层与基座连接，所述的基座上设有一个通气孔和两个蓝宝石光纤通孔，所述的蓝宝石光纤通孔的出口安有半透膜，所述的一体化弹性元件上与半透膜相对的位置安装有反射膜，所述的蓝宝石光纤通过高温烧结层与基座相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种高温压力传感器，其特征在于：所述的高温烧结层为以三氧化二铝纳米粉为主要成分的浆料高温烧结后制成。

4.根据权利要求2所述的一种高温压力传感器，其特征在于：所述的一体化弹性元件为E型件，其具有两个固支边、一个中心硬芯、一个弹性膜片。

5.根据权利要求2或4所述的一种高温压力传感器，其特征在于：所述的一体化弹性元件以蓝宝石单晶片、氧化锆、碳化硅、氧化铝陶瓷材料的任意一种制成。

6.根据权利要求2或4所述的一种高温压力传感器，其特征在于：所述的基座以蓝宝石单晶片、氧化锆、碳化硅、氧化铝陶瓷材料的任意一种制成。

7.一种高温压力传感器制造方法，其特征在于：

第一步：制作一体化弹性元件4：首先在钻床上用端部有缺口的管状磨头和莫氏硬度大于9的磨料，在双面抛光的蓝宝石单晶（或氧化锆、氧化铝陶瓷）片上磨出环形槽，制成包括固支边、弹性膜片和中心硬芯的一体化弹性元件；

第二步：制作反射膜：用溅射工艺在中心硬芯端面形成金属氧化物或氮化物薄膜作为反射膜；

第三步：制作压力敏感芯体：以三氧化二铝粉（粒径小于0.5微米）为主要原料，辅以溶剂、树脂、增塑剂、分散剂和其他有机添加剂制成浆料，用丝网印刷机将此浆料涂覆在基座与固支边对应区域，浆料干燥、脱胶，在基座的光纤过孔中，穿入蓝宝石光纤，光纤与基座的结合部涂前述浆料，干燥、脱胶；将基座与压力敏感元件对准扣合，施加一定的重压，高温烧结（1400℃至1600℃），形成压力敏感芯体；

第四步：将所述步骤三制备的压力敏感芯体与氧化铝陶瓷连接杆烧结：具体如下：在氧化铝陶瓷连接杆端面涂覆前述浆料，干燥、脱胶，将压力敏感芯体与氧化铝陶瓷连接杆对准扣合，高温烧结（1400℃至1600℃）；

第五步：将第四步所述的氧化铝陶瓷连接杆内的孔中穿入铂-铑铂热电偶，在氧化铝陶瓷连接杆中部以卡套的形式与高温合金钢固定件连接，连接杆尾部安装信号处理电路。