管道壓電式壓力傳感器的製作方法
2024-01-23 15:42:15
專利名稱：管道壓電式壓力傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種管道壓力傳感器。更具體地，本發明涉及一種管道壓電式壓力傳 感器。
背景技術：
壓電式傳感器是基於壓電效應的機電轉換式傳感器。由於其頻帶寬、靈敏度高、信 噪比高、結構簡單、工作可靠、重量輕，其應用越來越廣泛，其中包括用於管道壓力的精確測 量。中國專利CN101644615 B公開了一種可變管徑夾持式壓力傳感器，它由傳感器主體、夾 持環、敏感體、基座、夾緊裝置、信號輸出裝置六部分組成，所述的感應壓力的裝置利用電荷 可以疊加的原理，傳感器以一定的預緊力卡夾在柴油發動機噴油泵與噴嘴之間的高壓油管 上，當發動機點火燃燒時，油管在高壓油脈衝的作用下產生微小膨脹，從而擠壓傳感器敏感 體產生電荷輸出，其輸出電荷經特製的差分電荷放大器轉換放大後供二次儀表採集分析。 這種壓力傳感器雖然可夾持在被測管道的外徑上對管道壓力進行測量，但其結構相當復 雜，而且需要把被測管道作為一個電極使用，因此要求被測管道必須由導體如金屬製成，對 於非金屬不導電材料製成的管道則不能使用。
發明內容本發明的目的在於提供一種夾持於管道外徑用以測量管道壓力的管道壓電式壓 力傳感器，這種壓力傳感器可用來準確測量各種管道的壓力，而管道不僅僅局限於由導電 材料製成，而對於由不導電材料製成的管道同樣可以使用。為實現上述目的，本發明中的管道壓電式壓力傳感器包括導電材料製成的上壓 塊、導電材料製成的下壓塊、夾片、夾塊、與夾塊配合的預緊螺栓，所述上壓塊和下壓塊的一 端通過夾片活動連接，下壓塊的另一端活動連接在夾塊上，並且所述上壓塊和下壓塊配合 時，所述上壓塊的另一端伸入所述夾塊的開口中並可通過與夾塊配合的預緊螺栓預緊使所 述上壓快和下壓塊保持預緊狀態，其特徵在於，所述的上壓塊和下壓塊分別帶有相同尺寸 相互配合的半圓形開口，在所述半圓形開口的壁上採用樹脂膠分別粘貼有與所述半圓形開 口同心的上壓電陶瓷環和下壓電陶瓷環，在所述的上壓電陶瓷環和下壓電陶瓷環朝向圓心 的面上還分別採用樹脂膠粘貼有上柔性導電層和下柔性導電層。在一種具體實施方式
中，所述樹脂膠為導電樹脂膠。在一種具體實施方式
中，所述上、下柔性導電層的軸向厚度分別大於所述上、下壓 電陶瓷環的軸向厚度。在一種具體實施方式
中，在所述上壓塊或下壓塊上連接有電極；在所述上、下柔性 導電層上連接有電極。在一種具體實施方式
中，所述上壓塊、下壓塊由金屬或金屬合金製成，優選採用鋁 合金或不鏽鋼製成。在一種具體實施方式
中，所述柔性導電層採用金屬或金屬合金製成，優選採用銅、鋁或不鏽鋼製成。在一種具體實施方式
中，所述導電樹脂膠為摻有銀粉的環氧樹脂膠。本發明中的管道壓電式壓力傳感器可以適用於各種材料製成的管道的壓力測量， 靈敏度高，而且結構簡單、使用方便。
圖1為本發明的一種管道壓電式壓力傳感器的正視示意圖；圖2為圖1所示的管道壓電式壓力傳感器的左視示意圖。
具體實施方式
為更清楚地理解本發明，現結合附圖對本發明作進一步說明。應該理解，附圖中所 描述的本發明的具體實施方式
僅為說明本發明用，並不構成對本發明的限制。本發明的保 護範圍由所附的權利要求書進行限定。應該理解，本發明的附圖僅為說明本發明用，並非按比例和實際形狀精確繪製，因 此這些附圖不應成為對本發明的限制。本發明中的「軸向」指被測管道長度的延伸方向。圖1示出了本發明一種管道壓電式壓力傳感器的正視示意圖。如圖1所示，管道 壓電式壓力傳感器100包括上壓塊10、下壓塊20。上壓塊10、下壓塊20 —端分別通過夾片 40和鉚釘410活動連結。下壓塊20的另一端通過鉚釘310連接到壓塊30上。當然，也可 以採用本技術領域已知的其它活動連接方式。壓塊30上帶有開口 301，上壓塊10可放入開 口 301並和下壓塊20配合。在壓塊30的上部帶有預緊螺栓50，預緊螺栓50通過夾塊30 中的內螺紋(圖中未示出)可旋入開口 301中，並可通過螺栓頭部501預緊抵住放入開口 301 的上壓塊10的一部分從而使上壓塊10和下壓快20配合到位並預緊。上壓塊10和下壓塊 20還分別帶有相同尺寸相互配合的半圓形開口，在所述半圓形開口的壁上分別採用樹脂膠 110和210粘貼有與所述半圓形開口同心的上壓電陶瓷環120和下壓電陶瓷環220。在上 壓電陶瓷環120和下壓電陶瓷環220朝向圓心的面上還分別採用樹脂膠140和240粘貼有 上柔性導電層130和下柔性導電層230。所述上壓塊10和下壓塊20分別作為上壓電陶瓷環10和下壓電陶瓷環20的一個 電極應採用導電材料製成，優選採用金屬或金屬合金製成，更優選採用鋁合金或不鏽鋼製 成。所述上柔性導電層130和下柔性導電層230採用柔性導電材料製成。本發明中的 「柔性導電材料」是指能夠方便彎折並和所述上壓電陶瓷環10和下壓電陶瓷環20通過樹脂 膠充分貼合的導電材料。上柔性導電層130和下柔性導電層230優選採用金屬或金屬合金 製成，更優選採用銅、鋁或不鏽鋼製成，但並不局限於此。所述樹脂膠110、210、140、240應不但能夠將上壓電陶瓷環120和下壓電陶瓷環 220分別牢固粘合在上壓塊10和下壓塊20上，將上柔性導電層130和下柔性導電層230分 別牢固粘合在所述上壓電陶瓷環120和下壓電陶瓷環220上，而且應能使被粘合物之間電 導通。樹脂膠110、210、140、240優選為摻入導電材料的樹脂膠，如但不限於摻入銀粉的環
氧樹脂膠。[0021]為方便引出電極150、250，上、下柔性導電層130、140的軸向厚度優選分別大於所 述上、下壓電陶瓷環120、220的軸向厚度。測量管道壓力時，先將本發明的管道壓電式壓力傳感器100卡在被測管道(圖中 未示出)的外徑上，並用預緊螺栓50預緊。這時上、下柔性導電層130、140分別與被測管道 的外徑接觸。當管道有流體流過，就會對上壓電陶瓷環120和下壓電陶瓷環220產生壓力。 由於壓電陶瓷材料的壓電效應，產生的電荷就能通過連接在下壓塊20上的螺絲電極420和 分別連接在上、下柔性導電層130、140上的電極150、250輸出，連接到外部儀表，實現管道 壓力的測量。由於上、下柔性導電層130、140為導電材料並可用於連接電極，因此本發明中的 管道壓電式壓力傳感器100可適用於各種材料製成的管道，並不僅僅局限於金屬管道。基於對本發明優選實施方式的描述，應該清楚，由所附的權利要求書所限定的本 發明並不僅僅局限於上面說明書中所闡述的特定細節，未脫離本發明宗旨或範圍的對本發 明的許多顯而易見的改變同樣可能達到本發明的目的。
權利要求1.ー種管道壓電式壓カ傳感器，包括導電材料製成的上壓塊、導電材料製成的下壓塊、夾片、夾塊、與夾塊配合的預緊螺栓，所述上壓塊和下壓塊的一端通過夾片活動連接，下壓塊的另一端活動連接在夾塊上，並且所述上壓塊和下壓塊配合時，所述上壓塊的另一端伸入所述夾塊的開口中並可通過與夾塊配合的預緊螺栓預緊使所述上壓快和下壓塊保持預緊狀態，其特徵在於，所述的上壓塊和下壓塊分別帶有相同尺寸相互配合的半圓形開ロ，在所述半圓形開ロ的壁上採用樹脂膠分別粘貼有與所述半圓形開ロ同心的上壓電陶瓷環和下壓電陶瓷環，在所述的上壓電陶瓷環和下壓電陶瓷環朝向圓心的面上還分別採用樹脂膠粘貼有上柔性導電層和下柔性導電層。
2.根據權利要求I所述的管道壓電式壓カ傳感器，其特徵在於，所述樹脂膠為導電樹脂膠。
3.根據權利要求2所述的管道壓電式壓カ傳感器，其特徵在於，所述上、下柔性導電層的軸向厚度分別大於所述上、下壓電陶瓷環的軸向厚度。
4.根據權利要求3所述的管道壓電式壓カ傳感器，其特徵在幹，在所述上壓塊或下壓塊上連接有電極；在所述上、下柔性導電層上連接有電極。
5.根據權利要求4所述的管道壓電式壓カ傳感器，其特徵在於，所述上壓塊、下壓塊由金屬或金屬合金製成。
6.根據權利要求5所述的管道壓電式壓カ傳感器，其特徵在於，所述柔性導電層採用銅、鋁或不鏽鋼製成。
專利摘要本實用新型涉及一種管道壓力傳感器。更具體地，本實用新型涉及一種管道壓電式壓力傳感器。本實用新型中的管道壓電式壓力傳感器，包括導電材料製成的上壓塊、導電材料製成的下壓塊、夾片、夾塊、與夾塊配合的預緊螺栓，其特徵在於，所述的上壓塊和下壓塊分別帶有相同尺寸相互配合的半圓形開口，在所述半圓形開口的壁上採用樹脂膠分別粘貼有與所述半圓形開口同心的上壓電陶瓷環和下壓電陶瓷環，在所述的上壓電陶瓷環和下壓電陶瓷環朝向圓心的面上還分別採用樹脂膠粘貼有上柔性導電層和下柔性導電層。本實用新型中的管道壓電式壓力傳感器可適用於各種材料製成的管道的壓力測量，靈敏度高，而且結構簡單、使用方便。
文檔編號G01L9/08GK202420752SQ20112055844
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者王毅君, 芮國林 申請人:江蘇億隆新能源科技發展有限公司