[实用新型]一种高温压力传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及压力测量技术领域，尤其涉及一种高温压力传感器，具体涉及一种结构简单且既在低温下可流动，在高温下又不至造成腐蚀的高温压力传感器。

背景技术

传感器在生产生活中，类似于人的感官，它采集外部信息，再经集中处理，以实现各种所需的控制。压力传感器是工业生产最常用的传感器之一，广泛用于各种自动控制领域，如化工、机床制造、自动智能控制、交通、军工、航天、航海、电力等多种行业，在工业生产中占有重要的地位。

随着科技的不断进步和发展，普通的压力传感器已不能满足生产生活的需要，特别是一些特殊复杂环境，如高温、腐蚀、酸碱、振动等。普通的压力传感器大部分采用硅油(导热油的一种)作为压力传感器的填充介质，将硅油填充在压力传感器的腔体里不仅起到缓冲和传导压力信号，还能能够增加压力传感器的耐压、耐振能力；也有将镓基室温液态金属用于替代硅油作为压力传感器传输介质的应用。然而，由于普通硅油自身性质所限，当温度达到300℃以上就会沸腾，甚至发生质变；而镓基室温液态金属虽有较宽的温区，但其活性强，在高温下对大多数金属材料有较强的腐蚀性。因此，前两种介质均限制了高温压力传感器的发展。

低熔点合金作为一种新兴的功能材料，具有熔点低、沸点高、导热性好、具有较宽的温区、稳定性好、挥发率低、粘度低、蒸气压低、在熔化后流动性好等特性，是作为高温压力传感器填充的理想工质。但是，部分室温液态金属如镓基合金虽然熔点很低，压力传感器在室温即可启动工作，但其不利是在高温如500℃左右时，镓或其合金会与不锈钢发生腐蚀，从而导致传感器损毁失效。与此不同的是，其他低熔点合金如熔点在50-60℃左右的铋基合金，在高温时并不与不锈钢发生腐蚀反应，但其应用瓶颈在于室温时处于固态，无法启动运行。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是：提供一种结构简单且既在低温下可流动，在高温下又不至造成腐蚀的高温压力传感器，以解决填充介质选用导热油不能测高温环境、选用镓基室温液态金属易发生腐蚀及选用室温处于固态的低熔点合金无法启动运行的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高温压力传感器，包括金属基座、压力传递装置和显示及控制装置；所述金属基座具有一贯穿通道，所述贯穿通道的一端覆盖有金属膜片，所述贯穿通道的另一端通过毛细管与所述压力传递装置连接；所述金属膜片固定在所述金属基座上，且所述金属膜片与所述贯穿通道之间、所述贯穿通道内及所述毛细管内均填充有低熔点合金；所述毛细管上设有加热装置，所述加热装置及压力传递装置分别与所述显示及控制装置连接。

其中，所述毛细管上还设有测温装置，所述测温装置分别与所述加热装置和显示及控制装置连接。

其中，所述加热装置缠绕在所述毛细管的管壁上，且所述加热装置上包覆有隔热保温材料。

其中，所述压力传递装置的中间设有隔膜片，所述隔膜片的两侧分别是所述低熔点合金和高温导热油，所述低熔点合金所在侧与所述毛细管连接，所述高温导热油所在侧与所述显示及控制装置连接。

其中，所述低熔点合金由包括：铋、铟、锡、锌、金、银、铅、镉、汞、铜、铝中的两种或两种以上的金属制备而成。

其中，所述低熔点合金的熔点范围为38℃～110℃；所述低熔点合金处于熔融状态的运动粘度为4×10^-8～10^-7m²/s；所述低熔点合金的沸点大于900℃；所述低熔点合金的热导率大于12.5W/(m·k)。

其中，所述显示及控制装置包括显示模块、压敏芯体及控制模块；所述压敏芯体与所述压力传递装置连接，用于采集所述压力传递装置传递的压力值；所述控制模块用于控制所述加热装置的工作状态。

其中，所述显示模块为液晶显示模块，用于显示所述压力传递装置传递的压力值及所述测温装置测得的温度值。

其中，所述金属膜片包括：不锈钢膜片或镍铬合金膜片或铂钨合金膜片或钯铬合金膜片。

其中，所述金属膜片通过焊接或粘接或卡接或螺纹连接的方式与所述金属基座固定连接。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：