一种压力变送器及其制作方法

技术领域

本发明属于传感器技术领域，涉及一种压力变送器，尤其涉及一种溅射薄膜压力变送器及其制作方法。

背景技术

压力变送器工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。主流产品因为使用的压力敏感芯体不同可分为扩散硅压力变送器、陶瓷压力变送器、溅射薄膜压力变送器等几大类。其中溅射薄膜压力变送器因其优良的性能，较高的成本一般用于高端工业制造领域，无法普及到低端的压力测量场合。

目前市场上的主流溅射薄膜压力变送器大多数采用国外进口压力敏感芯体，进压接头结构设计复杂，有些还带有PCB支架，零部件多，装配工艺繁琐，从而造成成本较高，售价昂贵。

发明内容

本发明旨在提供一种压力变送器，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种压力变送器，包括外壳、溅射薄膜传感器、变换电路板以及电气接头，所述外壳包括螺母、进压接头、套管以及套筒，其中，进压接头采用一体成型，所述进压接头与溅射薄膜传感器焊接固定，并且降低了进压接头与溅射薄膜传感器的焊接接口高度，套管固定到进压接头内圈台阶上，套筒固定到进压接头外圈台阶上。

作为本发明的一种压力变送器及其制作方法的改进，所述变换电路板包括键合板、转换板以及变送板，其中，所述键合板通过键合金丝与溅射薄膜传感器电性连接，键合板依次与转换板和变送板连接。

作为本发明的一种压力变送器的改进，所述套管内侧上部设置有台阶，套管通过台阶固定键合板。

作为本发明的一种压力变送器的改进，所述电气接头为航空插座，电气接头一端与变送板电性连接，电气接头另一端贯穿套筒。

作为本发明的一种压力变送器的改进，所述电气接头与套筒之间设置有密封圈。

本发明旨在提供一种压力变送器的制作方法，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种压力变送器的制作方法，包括以下步骤，

将进压接头、套管和套筒进行清洗和烘干，用焊机将进压接头和溅射薄膜传感器焊接固定，在显微镜下进行目检以检测是否有明显的焊接缺陷，目检后将进压接头接到气压计上，进行气压捡漏，检验合格后将套管焊接到进压接头上；

按照顺序将插针焊接在键合板上，键合板放入套管内部，让键合板上的键合点与溅射薄膜压力传感器的键合点一一对应，用包边工具挤压套管边缘，将键合板固定在进压接头上；

用键合机将键合金丝键合在溅射薄膜压力传感器和键合板之间，涂敷弹性硅凝胶对溅射薄膜压力传感器和键合金丝进行保护；

在转换板上焊接插针，将转换板固定在键合板上面，将变送板焊接到上面，放入高温烘箱进行高温储存，去除接头部位的残余焊接应力；

高温存储完毕后，对焊接好线路板的压力变送器进行调试校准，然后将电气接头接到变送板和套筒上，电气接头与套筒的螺纹连接处套入密封圈进行密封固定，将套筒与进压接头用激光焊机焊接为一体；

在传感器测试系统中完成出厂测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：进压接头一体加工成型，与溅射薄膜传感器的焊接接口高度降低，减少了焊接应力对传感器输出的影响，提高了本发明的精度等级，降低了响应时间。键合板采用金属套管包边固定，相比其它同类型产品基座上打孔用螺杆固定的方式，保证了进压接头基座的完整性，并且减少了震动、冲击对本发明的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的压力变送器结构示意图；

图2为本发明的压力变送器截面示意图。

其中，1、螺母；2、进压接头；3、溅射薄膜传感器；4、套管；5、键合板；6、键合金丝；7、转换板；8、变送板；9、航空插座；10、套筒；11、密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，一种压力变送器，包括外壳、溅射薄膜传感器3、变换电路板以及电气接头，所述外壳包括螺母1、进压接头2、套管4以及套筒10，其中，进压接头2采用一体成型，所述进压接头2与溅射薄膜传感器3焊接固定，并且进压接头2降低与溅射薄膜传感器3的焊接接口高度，套管4固定到进压接头2内圈台阶上，套筒10固定到进压接头2外圈台阶上。

螺母1六方打孔，其作用主要是配合进压接头2螺纹固定压力变送器，进压接头2的六方也打孔，其作用主要是提供多种固定压力变送器的方式，方便在各种位置自由的对压力变送器进行固定，进压接头2上的进压孔用于导通被测介质，将被测介质的压力传递到溅射薄膜传感器3芯体的膜片上。

所述变换电路板包括键合板5、转换板7以及变送板8，其中，所述键合板5通过键合金丝6与溅射薄膜传感器3电性连接，键合板5依次与转换板7和变送板8连接。变送板8作用是为变送器供电、将溅射薄膜传感器3输出的弱电压信号进行放大、变换，同时集成宽电压直流12V～30V供电，高精度AD转换及反接防护等功能。

所述套管4内侧上部设置有台阶，套管4通过台阶固定键合板5。

套管4用激光焊机焊接到进压接头2上，套管4上部内侧一圈加工出一个小台阶，用于固定键合板5。套筒10用激光焊机焊接到进压接头2外圈台阶上，封接保护变送器内部的敏感芯体及线路板。

所述电气接头为航空插座9，电气接头一端与变送板8电性连接，电气接头另一端贯穿套筒10。

所述电气接头为航空插座9，其作用是提供标准电气连接。电气接口部分和常用接头功能、尺寸一致，具有行业通用性；既保证了变送器内部的密封防护、电气导通要求，又使产品整体更加美观。插座内部的导线与变送板8焊接，实现电信号的传送。

所述电气接头与套筒10之间设置有密封圈11，密封圈11用于电气接头和套筒10之间的密封。

一种压力变送器的制作方法，包括以下步骤，

将进压接头2、套管4和套筒10进行清洗和烘干，用焊机将进压接头2和溅射薄膜传感器3焊接固定，在显微镜下进行目检以检测是否有明显的焊接缺陷，目检后将进压接头2接到气压计上，进行气压捡漏，检验合格后将套管4焊接到进压接头2内圈台阶上；

按照顺序将插针焊接在键合板5上，键合板5放入套管4内部，让键合板5上的键合点与溅射薄膜传感器3的键合点一一对应，用包边工具挤压套管4边缘，将键合板5固定在进压接头2上；

用键合机将键合金丝6键合在溅射薄膜传感器3和键合板5之间，涂敷弹性硅凝胶对溅射薄膜传感器3和键合金丝6进行保护；

在转换板7上焊接插针，固定在键合板5上面，将变送板8焊接到上面，放入高温烘箱进行高温储存，去除接头部位残余焊接应力；

高温存储完毕后，对焊接好线路板的压力变送器进行调试校准，然后将航空插座9接到变送板8和套筒10上，航空插座9与套筒10的螺纹连接处套入密封圈11进行密封固定，将套筒10与进压接头2用激光焊机焊接为一体；

在传感器测试系统中完成出厂测试。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。