一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器的制作方法

本发明涉及差压传感器，更具体地说，涉及一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器。

背景技术：

1、单晶硅差压传感器采用单晶硅压阻式测量原理，将单晶硅mems差压芯片封装于金属壳体内部，并且充灌高真空硅油，通过正负两侧金属波纹隔离膜片的感压，将压力传递至内部硅油，硅油再将感受的实际压力无损的传递到单晶硅差压芯片，芯片的压阻式电桥测量出实际的差压值，转换为电信号进行输出，此传感器广泛适用于石油、化工、燃气、通用设备等行业。单晶硅差压传感器一般设计有中心膜片及波纹仿形面，满足高静压及高过载下使用。

2、现有技术的缺陷和不足：

3、1.现有单晶硅差压传感器的使用温度一般为-40℃～125℃，因为采用的单晶硅差压芯片材料自身耐温只能满足125℃，高温下材料会损坏。

4、2.现有单晶硅差压传感器在高低温下使用时受高温环境对芯片封装时粘接剂的影响，无法满足更高温度环境下使用。

5、鉴于此，我们提出一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，以解决上述背景技术中提出的问题：

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，包括基体a和基体b，基体b与基体a之间设置有毛细管组，基体b内设置有传感器感压芯片；

4、基体a内设置有三膜片结构，三膜片结构包括中心膜片、负压端波纹感压膜片和正压端波纹感压膜片；

5、基体a包括负压膜片基座和正压膜片基座，中心膜片设置于负压膜片基座和正压膜片基座之间，负压端波纹感压膜片设置于负压膜片基座靠近外侧一端，正压端波纹感压膜片设置于正压膜片基座靠近外侧一端；

6、毛细管组包括正压端毛细管和负压端毛细管，正压端毛细管与正压膜片基座连接，负压端毛细管与负压膜片基座连接。

7、优选地，正压端毛细管和负压端毛细管外均套设有波纹管护套。

8、优选地，基体b包括外壳体，毛细管组上端延伸至外壳体内，外壳体上端设置有插头，插头内侧一端设置有硅胶线，硅胶线下端连接有信号调理电路板，外壳体下端设置有固定座，固定座内设置有传感器感压芯片；

9、外壳体内还设置有充油管，固定座包括烧结座，烧结座设置于外壳体内，烧结座上部一体化钎焊充油管，充油管与毛细管组导通。

10、优选地，固定座还包括上固定座体和下固定座体，上固定座体套设于烧结座上端，所述下固定座体设置于烧结座下端，上固定座体底面与下固定座体连接，上固定座体外壁与外壳体内壁不接触，下固定座体与外壳体下端连接。

11、优选地，负压膜片基座外端设置有负压端压力接口，正压膜片基座外端设置有正压端压力接口。

12、优选地，负压膜片基座上设置有负压杯座，负压端毛细管与负压杯座连接，正压膜片基座上设置有正压杯座，正压端毛细管与正压杯座连接。

13、优选地，负压膜片基座、正压膜片基座、中心膜片、负压端压力接口、正压端压力接口、负压杯座、正压杯座之间均采用激光焊接形成密封腔体。

14、优选地，传感器感压芯片粘贴于烧结座的中心位置，烧结座、上固定座体、下固定座体烧结为一体结构。

15、优选地，波纹管护套采用不锈钢材质。

16、优选地，外壳体为圆柱状结构。

17、相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

18、（1）本发明能够测量极高温度的流体介质，当高温流体温度转移到传感器感压膜片及感压部件时，常规单晶硅差压传感器在高温下存在芯片及粘接剂失效风险，本发明通过充油毛细管的散热使整体本申请可以满足现场高温流体介质的差压测量。

19、（2）本发明采用三膜片结构的设计，可在高过载及高静压工况下正常使用。本发明基体b采用一体化烧结座结构，减少了焊接点及传感器封装及充灌硅油结构难点。为棒状结构，结构精巧，可以放置于仪表箱内。

技术特征：

1.一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，其特征在于：包括基体a和基体b，所述基体a与基体b之间设置有毛细管组，所述基体b内设置有传感器感压芯片（15）；

2.根据权利要求1所述的一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，其特征在于：所述正压端毛细管（6）和负压端毛细管（7）外均套设有波纹管护套（12）。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，其特征在于：所述基体b包括外壳体（13），所述毛细管组上端延伸至外壳体（13）内，所述外壳体（13）上端设置有插头（14），所述插头（14）内侧一端设置有硅胶线（17），所述硅胶线（17）下端连接有信号调理电路板（18），所述外壳体（13）下端设置有固定座，所述传感器感压芯片（15）设置于固定座内；

4.根据权利要求3所述的一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，其特征在于：所述固定座还包括上固定座体（20）和下固定座体（21），所述上固定座体（20）套设于烧结座（19）上端，所述下固定座体（21）设置于烧结座（19）下端，所述上固定座体（20）底面与下固定座体（21）连接，所述上固定座体（20）外壁与外壳体（13）内壁不接触，所述下固定座体（21）与外壳体（13）下端连接。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，其特征在于：所述负压膜片基座（1）外端设置有负压端压力接口（8），所述正压膜片基座（2）外端设置有正压端压力接口（9）。

6.根据权利要求5所述的一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，其特征在于：所述负压膜片基座（1）上设置有负压杯座（10），所述负压端毛细管（7）与负压杯座（10）连接，所述正压膜片基座（2）上设置有正压杯座（11），所述正压端毛细管（6）与正压杯座（11）连接。

7.根据权利要求6所述的一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，其特征在于：所述负压膜片基座（1）、正压膜片基座（2）、中心膜片（3）、负压端压力接口（8）、正压端压力接口（9）、负压杯座（10）、正压杯座（11）之间均采用激光焊接形成密封腔体。

8.根据权利要求4所述的一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，其特征在于：所述传感器感压芯片（15）粘贴于烧结座（19）的中心位置，所述烧结座（19）、上固定座体（20）、下固定座体（21）烧结为一体结构。

9.根据权利要求2所述的一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，其特征在于：所述波纹管护套（12）采用不锈钢材质。

10.根据权利要求3所述的一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，其特征在于：所述外壳体（13）为圆柱状结构。

技术总结
本发明公开了一种耐高温高过载的单晶硅差压传感器，属于差压传感器技术领域。该差压传感器，包括基体A和基体B，基体B与基体A之间设置有毛细管组；基体A包括负压膜片基座和正压膜片基座，负压膜片基座和正压膜片基座之间设置有中心膜片，负压膜片基座外侧端设置有负压端波纹感压膜片，正压膜片基座外侧端设置有正压端波纹感压膜片；毛细管组包括正压端毛细管和负压端毛细管，正压端毛细管与正压膜片基座连接，负压端毛细管与负压膜片基座连接，本发明通过充油毛细管的散热使整体本申请可以满足现场高温流体介质的差压测量。本发明采用三膜片结构的设计，可在高过载及高静压工况下正常使用。

技术研发人员：牛敏亮,张建辉,李萍,苏立川,王鹏飞
受保护的技术使用者：陕西西部传感技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23