專利名稱：壓力傳感器和防止空氣進(jìn)入壓力傳感器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力傳感器，尤其涉及一種感應(yīng)或測量空氣壓力的壓力傳感器以 及用于防止空氣進(jìn)入壓力傳感器的裝置，其中該裝置能夠防止空氣、濕氣和外界物質(zhì)進(jìn)入 壓力傳感器。
背景技術(shù)：
壓力傳感器是一種測量一個過程或系統(tǒng)中的壓力的裝置。壓力傳感器是最廣泛使 用的傳感器中的一種，其用于各種各樣的使用，例如工業(yè)儀器、自動控制、醫(yī)療服務(wù)、自動發(fā) 動機(jī)控制、環(huán)境控制、以及電子設(shè)備。壓力傳感器的測量原理使用位移、變形、磁至熱熱量傳導(dǎo)率、振動等。目前，許多種 類的壓力傳感器在使用中。壓力傳感器的例子包括使用波登管(Bourdon tube)、膜片(diaphragm)或波紋管 (bellow)的機(jī)械壓力傳感器，將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成電子信號的電子壓力傳感器，或者半導(dǎo)體 壓力傳感器。圖1-圖3圖解了用于測量空氣壓力的機(jī)械壓力傳感器的一個例子。當(dāng)已測量的壓力達(dá)到特定壓力時，圖1-圖3所示的壓力傳感器產(chǎn)生用于切斷電流 或應(yīng)用電流的電子信號。參見圖1和圖2，現(xiàn)有技術(shù)的壓力傳感器包括下部殼體10、上部殼體70、安裝在下 部殼體10和上部殼體70之間的內(nèi)部空間內(nèi)的密封部件60、以及具有傳導(dǎo)性并附接在密封 部件60底下的導(dǎo)體部件50。例如，可以通過將密封部件60的插入凸起61插入到位于導(dǎo)體 部件50的中心的連接孔51內(nèi)，而將導(dǎo)體部件50附接到密封部件60。采用卷簧形式的彈性部件40放置在下部殼體10上，以向?qū)w部件50和密封部件 60提供彈力。一對連接部件20被安裝穿過下部殼體10。當(dāng)導(dǎo)體部件50克服彈性部件40的彈 力而下降時，連接部件20接觸導(dǎo)體部件50，從而形成電連接。為了使連接部件20的高度 一致，連接部件20通過突出于下部殼體10的上部部分的各自的凸起12而暴露在下部殼體 10的上方。密封部件60擋住了上側(cè)和下側(cè)之間的空氣流。上部殼體70具有空氣孔71，以允 許外部空氣流進(jìn)密封部件60上面的空間。該現(xiàn)有技術(shù)的壓力傳感器可以用于測量空氣壓力?，F(xiàn)在，該現(xiàn)有技術(shù)的壓力傳感 器的運行將在空氣被吸入真空處理裝置、真空室、使用真空泵的真空包裝裝置、或類似裝置 內(nèi)的情形下進(jìn)行描述。參見圖2，壓力傳感器包括空氣入口管11，其連接到執(zhí)行真空處理的真空管線。當(dāng) 使用真空泵(未示出)吸入空氣時，位于密封部件60的底部和下部殼體10之間的空間內(nèi) 的空氣通過空氣入口管11排出，從而降低壓力。隨著空氣壓力的減少，密封部件60下降，從而克服彈性部件40的彈力。當(dāng)空間的壓力達(dá)到設(shè)定壓力時，附接到密封部件60底部的導(dǎo)體部件50接觸連接部件20 (見圖3)。這樣，該對連接部件20電連接在一起并且因此向外部發(fā)送電信號?；谠撾娦?號，真空泵(未示出)的運行可以被停止。如上所述，該現(xiàn)有技術(shù)的壓力傳感器可以用于通過當(dāng)真空管線的空氣壓力變成和 預(yù)定壓力一樣低或更低時發(fā)送電信號而停止真空泵的運行。當(dāng)真空運行完成以后或真空運行不被執(zhí)行以后，隨著真空泵的運行被停止外部空 氣被引入進(jìn)真空管線時，密封部件60再次上升來釋放導(dǎo)體部件50和連接部件20之間的接 觸，此時，真空管線處于與壓力傳感器相溝通的狀態(tài)來允許空氣流動，這可以使得濕 氣、外界物質(zhì)等流入壓力傳感器。當(dāng)壓力傳感器內(nèi)的真空狀態(tài)突然釋放時，濕氣等的流入可 以更經(jīng)常地發(fā)生，從而引起外部空氣的快速流入。濕氣或外界物質(zhì)流入壓力傳感器干擾密封部件60的下降或?qū)е铝诉B接部件20和 導(dǎo)體部件50之間的不良接觸。在這種情況下，壓力傳感器完全不能執(zhí)行其功能。對于測量預(yù)定范圍內(nèi)的壓力的壓力傳感器以及如圖1-圖3所示的對特定壓力作 出響應(yīng)的前述傳感器來說，濕氣或外界物質(zhì)流入壓力傳感器的缺陷同樣可以發(fā)生。上述缺陷不僅對于機(jī)械壓力傳感器來說，而且對于電子壓力傳感器來說同樣發(fā) 生，如果這些壓力傳感器用于測量空氣壓力的話。需要一種技術(shù)，其能夠通過防止?jié)駳饣蛲饨缥镔|(zhì)流入用于測量空氣壓力的壓力傳 感器而確保該用于測量空氣壓力的壓力傳感器的穩(wěn)定運行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的前述問題，因此本發(fā)明的一個方面是提供一種壓力傳 感器，其能夠在測量空氣壓力時防止?jié)駳饣蛲饨缥镔|(zhì)流入其中，以及提供一種裝置，當(dāng)被用 在壓力傳感器內(nèi)時能夠防止空氣流入。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種壓力傳感器，其包括空氣流部分，將被測量壓 力的空氣流動穿過該空氣流部分；壓力感應(yīng)部分，感應(yīng)流動穿過空氣流部分而將被測量的 空氣的壓力；以及空氣阻斷部分，其安裝在空氣流部分和壓力感應(yīng)部分之間，以防止將被測 量的空氣流入壓力感應(yīng)部分，并根據(jù)將被測量的空氣的壓力變化而至少引起移動或變形。壓力感應(yīng)部分可以至少引起由將被測量的空氣的壓力變化而導(dǎo)致的移動或變形。與將被測量的空氣相切斷的密封空間可以形成在壓力感應(yīng)部分和空氣阻斷部分 之間。壓力感應(yīng)部分可以感應(yīng)出將被測量的空氣的壓力達(dá)到設(shè)定壓力或低于設(shè)定壓力 的壓力。壓力感應(yīng)部分可以包括密封部件，其安裝在中空殼體內(nèi)；導(dǎo)體部件，其具有傳導(dǎo) 性并附接在密封部件的下面；以及連接部件，當(dāng)將被測量的空氣的壓力達(dá)到設(shè)定壓力或低 于設(shè)定壓力的壓力時，該連接部件接觸將被電連接的導(dǎo)體部件，其中密封空間可以形成在 密封部件的一側(cè)和空氣阻斷部分之間。壓力感應(yīng)部分可以進(jìn)一步包括彈性部件，其提供彈力，以當(dāng)將被測量的空氣的壓
6力高于設(shè)定壓力時防止導(dǎo)體部件和連接部件之間的接觸，并當(dāng)將被測量的空氣的壓力達(dá)到 設(shè)定壓力或低于設(shè)定壓力的壓力時允許導(dǎo)體部件和連接部件相互接觸。壓力感應(yīng)部分可以 進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)部件，其調(diào)節(jié)彈性部件的彈力。彈性部件可以是卷簧或板簧，并且調(diào)節(jié)部件可以控制卷簧或板簧的變形量?？諝庾钄嗖糠挚梢园諝庾钄嗖考?，其安裝在中空殼體內(nèi)，以將空氣流部分和 壓力感應(yīng)部分隔開，并根據(jù)將被測量的空氣的壓力變化而至少引起移動或變形；壓力感應(yīng) 部分可以包括導(dǎo)體部件，其具有傳導(dǎo)性并被安裝成與空氣阻斷部件一起移動；以及連接 部件，當(dāng)將被測量的空氣的壓力達(dá)到設(shè)定壓力或低于設(shè)定壓力的壓力時，該連接部件接觸 導(dǎo)體部件以形成電連接。導(dǎo)體部件可以通過被嵌入在從空氣阻斷部件向上突出的連接桿內(nèi) 而被固定。中空殼體可以包括空氣流孔，其將密封部件的另一側(cè)暴露于外部空氣。壓力感應(yīng)部分可以測量流動穿過空氣流部分而將被測量的空氣的壓力?？諝庾钄嗖糠挚梢园ㄇ?，其具有連接到空氣流部分的一側(cè)和連接到壓力感應(yīng) 部分的另一側(cè)；以及空氣阻斷部件，其安裝在腔內(nèi)，以將空氣流部分和壓力感應(yīng)部分隔開?？諝庾钄嗖考梢员粯?gòu)造成膜部件，其在流動穿過空氣流部分而將被測量的空氣 的壓力作用下發(fā)生變形。膜部件可以具有固定到腔的內(nèi)部表面的外部邊緣以及由將被測量的空氣的壓力 變形的中心部分。膜部件可以具有插入地固定到形成在腔的內(nèi)部表面上的槽或突起的外部邊緣。作 為選擇，膜部件可以具有粘結(jié)和固定到腔的內(nèi)部表面的外部邊緣。空氣阻斷部件可以被構(gòu)造成活塞部件，其受流動穿過空氣流部分而將被測量的空 氣的壓力驅(qū)動而沿腔的內(nèi)部表面移動?？梢栽谇坏膬?nèi)部表面上形成止動件，以限制活塞部 件的移動。與密封部件相比，膜部件可以由更柔性的材料形成。與密封部件相比，膜部件對將被測量的空氣的壓力變化更敏感地變形。壓力感應(yīng)部分和空氣阻斷部分可以形成為分離的部件并由連接管相互連接。壓力感應(yīng)部分和空氣阻斷部分可以堆疊在整體上形成一個內(nèi)部空間的外罩內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種壓力傳感器的空氣阻斷裝置，該空氣阻斷裝 置包括腔，其具有連接到空氣流部分的一側(cè)和連接到壓力傳感器的另一側(cè)，其中，將被測 量的空氣流動穿過該一側(cè)，該壓力傳感器測量將被測量的空氣的壓力；以及空氣阻斷部件， 其安裝在腔內(nèi)，以將空氣流部分和腔隔開。空氣阻斷部件可以被構(gòu)造成膜部件，該膜部件在流動穿過空氣流部分而將被測量 的空氣的壓力作用下發(fā)生變形。膜部件可以具有固定到腔的內(nèi)部表面的外部邊緣以及由將 被測量的空氣的壓力變形的中心部分?？諝庾钄嗖考梢员粯?gòu)造成活塞部件，其受流動穿過空氣流部分而將被測量的空 氣的壓力驅(qū)動而沿腔的內(nèi)部表面移動。有利效果根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，由于空氣阻斷部分的緣故，形成在壓力感應(yīng)部分和 空氣阻斷部分之間的密封空間防止了外界空氣流入該密封空間，或者，空氣阻斷部分防止
7了壓力感應(yīng)部分與空氣流相接觸。因此，濕氣和外界物質(zhì)被防止流入壓力傳感器的壓力感 應(yīng)部分，從而壓力傳感器的缺陷減少到最小。根據(jù)本發(fā)明，空氣阻斷部分形成有簡單的結(jié)構(gòu)，從而降低了對壓力傳感器的維修 和更換的需求。


圖1為用于測量空氣壓力的現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械壓力傳感器的分解立體圖。圖2為圖1的壓力傳感器的橫截面圖。圖3為圖2的壓力傳感器的橫截面圖，圖解了信號產(chǎn)生狀態(tài)。圖4為根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的壓力傳感器的橫截面圖。圖5為圖4的壓力傳感器的橫截面圖，圖解了信號產(chǎn)生狀態(tài)。圖6為根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的空氣阻斷部分的示意性視圖。圖7為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例的空氣阻斷部分的示意性視圖。圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例的空氣阻斷部分的示意性視圖。圖9為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例的壓力傳感器的橫截面圖。圖10為圖9的壓力傳感器的橫截面圖，圖解了信號產(chǎn)生狀態(tài)。圖11為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例的壓力傳感器的分解立體圖。圖12為圖11的壓力傳感器的橫截面圖。圖13為圖12的壓力傳感器的橫截面圖，圖解了信號產(chǎn)生狀態(tài)。
具體實施例方式下面，將參考附圖對本發(fā)明的示例性實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。圖4為根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的壓力傳感器的橫截面圖。圖5為圖4的壓力 傳感器的橫截面圖，圖解了信號產(chǎn)生狀態(tài)。如圖4和圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的用于測量空氣壓力的壓力傳感器100包括空氣 流部分110，將被測量壓力的空氣流動穿過該空氣流部分(在下文中，空氣指將被測量的空 氣)；壓力感應(yīng)部分200，感應(yīng)流動穿過空氣流部分110而將被測量的空氣的壓力；以及空 氣阻斷部分300，其安裝在空氣流部分110和壓力感應(yīng)部分200之間，以防止將被測量的空 氣流入壓力感應(yīng)部分200，并根據(jù)將被測量的空氣的壓力變化而至少引起移動或變形。空氣流部分110連接到管(即真空管)，將被測量壓力的空氣流動穿過該管。壓力感應(yīng)部分200包括密封部件220，其安裝在中空殼體210內(nèi)；導(dǎo)體部件230， 其具有傳導(dǎo)性并通過突起222附接在密封部件220的下面；以及一對連接部件240，其被安 裝成穿透下部殼體212，以當(dāng)將被測量的空氣的壓力達(dá)到設(shè)定壓力或低于設(shè)定壓力的壓力 時，該連接部件240接觸將被電連接的導(dǎo)體部件230。密封部件220可以由容易變形的柔性材料例如橡膠形成。然而，只要密封空間能 夠形成在密封部件220的下面，密封部件220的材料就不受限制。同樣，密封部件220也可 以由多種材料形成。例如，不同材料可以用于密封部件220的中心部分和圓周部分。可以安裝彈性部件250。彈性部件250提供彈力，當(dāng)將被測量的空氣的壓力高于設(shè) 定壓力時，該彈力防止導(dǎo)體部件230和連接部件240之間的接觸，并且當(dāng)將被測量的空氣的壓力如設(shè)定壓力那樣低或更低時，該彈力迫使導(dǎo)體部件230接觸連接部件240。彈性部件250可以安裝在下部殼體212上，但是，如果調(diào)節(jié)部件260如下面將要描 述的那樣安裝，則彈性部件250可以安裝成與調(diào)節(jié)部件260連接。壓力感應(yīng)部分200可以包括調(diào)節(jié)部件260，其能夠調(diào)節(jié)設(shè)定壓力，通過控制彈性部 件250的彈力，壓力傳感器100對該設(shè)定壓力作出響應(yīng)。調(diào)節(jié)部件260可以在下部殼體212 的中心部分處具有螺紋。調(diào)節(jié)部件260旋轉(zhuǎn)，以下降和上升，從而控制彈性部件250的彈力。 這具有優(yōu)點，因為壓力感應(yīng)部分200所要響應(yīng)的壓力能夠得到控制。如圖4所示，彈性部件250可以構(gòu)造成卷簧。然而，只要可以向密封部件220和導(dǎo) 體部件230提供彈力，則彈性部件250不受限制。例如，可以安裝板簧作為彈性部件250?？諝饬骺?15可以形成在中空殼體210的上部殼體211內(nèi)，以將密封部件220以 上的上部部分暴露于外界空氣。當(dāng)密封部件220下降時，空氣流孔215防止密封部件220 以上的真空空間的形成，從而保證密封部件220的平滑移動。空氣阻斷部分300可以包括腔310，其具有連接到空氣流部分110的一側(cè)和連接 到壓力感應(yīng)部分200的另一側(cè)；以及空氣阻斷部件320，其安裝在腔310內(nèi)，以將空氣流部 分110和壓力感應(yīng)部分200分離?，F(xiàn)在將參考圖6-圖8對空氣阻斷部分300的示例性實施例進(jìn)行表述。圖6為根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的空氣阻斷部分的示意性視圖。圖7為根據(jù)本 發(fā)明的另一個示例性實施例的空氣阻斷部分的示意性視圖。圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一個示 例性實施例的空氣阻斷部分的示意性視圖。如上所述，空氣阻斷部分300可以包括腔310，其具有連接到空氣流部分110的 一側(cè)311和連接到壓力感應(yīng)部分200的另一側(cè)312 ；以及空氣阻斷部件320，其安裝在腔310 內(nèi)，以將空氣流部分110和壓力感應(yīng)部分200彼此分離。如圖6和圖7所示，空氣阻斷部件320可以被構(gòu)造成膜部件330，該膜部件330在 流動穿過空氣流部分110以被測量的空氣的壓力作用下發(fā)生變形。膜部件330可以具有固定到腔310的內(nèi)部表面的外部邊緣331以及在欲測量的空 氣的壓力作用下發(fā)生變形的中心部分。如圖6和所示，膜部件330可以插入地連接到由兩個分離的部件311和312形成 的腔310的內(nèi)部表面上的槽313或突起上。作為選擇，如圖7所示，膜部件330可以通過粘 結(jié)劑單元335而被粘結(jié)到腔310的內(nèi)部表面而固定到腔310。當(dāng)空氣流動穿過空氣流部分110時，膜部件330變形。例如，當(dāng)由于真空泵的運行 而使得空氣通過空氣流部分110被吸入時，膜部件330朝向空氣流部分110彎曲。如圖8所示，空氣阻斷部件320可以被構(gòu)造成活塞部件340，其由流動穿過空氣流 部分Iio而將被測量的空氣的壓力驅(qū)動而沿腔310的內(nèi)部表面移動。S卩，活塞部件340可以被構(gòu)造成當(dāng)由于真空泵等的運行而使得空氣通過空氣流部 分110被吸入時，朝向空氣流部分110滑動。在該情形中，止動件345或引導(dǎo)件可以形成在 腔310的內(nèi)部表面上，以限制活塞部件340的移動。止動件345或引導(dǎo)件的位置可以根據(jù) 設(shè)計壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。150在密封部件220的一側(cè)和空氣阻斷部分300之間形成密封空間。密封空間150防止外界空氣通過空氣流孔215的流入或者將被測量的空氣通過空氣流部分110的流入。密封空間150保持預(yù)定量的空氣。由于空氣阻斷部件320變形或移動，保持預(yù)定量空氣的密封空間150引起密封部 件220的移動。例如，當(dāng)空氣阻斷部件320朝向空氣流側(cè)變形時，由于密封空間150含有相同量的 空氣并因此保持恒定的空氣壓力，因此密封部件220在與空氣阻斷部件320變形的方向相 同的方向上移動。S卩，密封空間150被設(shè)計成保持恒定的空氣壓力(容量)。因此，壓力感應(yīng)部分200 的密封部件220根據(jù)將被測量的空氣的壓力變化而移動，從而導(dǎo)體部件230接觸連接部件 240。為了使密封部件220因空氣阻斷部件320的變形或移動而平滑移動，與密封部件 220相比較，被構(gòu)造成膜部件330等的空氣阻斷部件320可以對于欲測量的空氣的壓力變化 更敏感地變形。說到底，與密封部件220相比較，膜部件330可以由更柔性的材料形成。只要其能 夠根據(jù)空氣壓力的變化而容易地變形，膜部件330的材料就不受限制。膜部件330的示例 性材料可以包括橡膠和薄合成樹脂，例如乙烯基(vinyl)。現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例的壓力傳感器將參考圖9和圖10進(jìn)行說明。圖9為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例的壓力傳感器的橫截面圖。圖10為圖 9的壓力傳感器的橫截面圖，圖解了信號產(chǎn)生狀態(tài)。在用于測量空氣壓力的圖9和圖10的壓力傳感器100中，壓力感應(yīng)部分200可以 放置在空氣阻斷部分300上，其中空氣阻斷部分300位于整體上形成一個內(nèi)部空間的外罩 400 內(nèi)。在附圖中，類似的附圖標(biāo)記表示類似的部件，為了避免不必要的重復(fù)描述，僅與圖 4和圖5的實施例不相類似的部分將被揭示出來。如圖9和圖10所示，壓力傳感器100包括壓力感應(yīng)部分200和空氣阻斷部分300， 壓力感應(yīng)部分200和空氣阻斷部分300堆疊在外罩400內(nèi)。為了各個部件的安裝，如圖9 所示，外罩400可以由多個分離的部件410、420和430形成。為了彈性部件250的安裝，支撐部件270可以安裝在密封空間150內(nèi)。支撐部件 270可以具有用于密封空間150內(nèi)的空氣流的孔。在圖9和圖10的壓力傳感器中，壓力感應(yīng)部分200和空氣阻斷部分300安裝在一 個外罩400內(nèi)。這樣，密封空間150形成在壓力感應(yīng)部分200和空氣阻斷部分300之間。根據(jù)以上示例性實施例的用于測量空氣壓力的壓力傳感器的運行效果現(xiàn)在將用 真空處理的情形作為例子進(jìn)行描述。參考圖4、圖5、圖9、圖10，壓力傳感器100包括連接到真空管線的空氣流部分 110，其中真空處理在真空管線中被執(zhí)行。當(dāng)使用真空泵(未示出)吸入空氣時，腔310內(nèi) 的空氣流部分110周圍的空氣通過空氣流部分110被吸入。這樣，在空氣流部分110周圍， 壓力減低，從而使空氣阻斷部件320朝向空氣流部分110變形?？諝庾钄嗖考?20和密封部件220之間的密封空間具有保持恒定容量或壓力的傾 向。由于該原因，密封部件220下降，以應(yīng)付空氣阻斷部件320的變形。
隨著空氣壓力進(jìn)一步下降，空氣阻斷部件320變形得更多，因此密封部件220下降 得更多。當(dāng)將被測量的空氣的壓力達(dá)到設(shè)定壓力時，導(dǎo)體部件230與連接部件240接觸，如 圖5所示。導(dǎo)體部件230和連接部件240之間的接觸被預(yù)定控制單元(未示出)感應(yīng)(例 如，產(chǎn)生一個電子信號)，從而真空泵的運行被停止。如上所述，空氣壓力直接通過密封空間150而不需要把將被測量的空氣直接引入 壓力感應(yīng)部分200而得到測量。這樣，濕氣或外界物質(zhì)能夠完全地被防止流入壓力感應(yīng)部 分 200。壓力感應(yīng)部分200已經(jīng)如上所述被描述成具有能夠感應(yīng)流動穿過空氣流部分110 而將被測量的空氣的壓力是否達(dá)到設(shè)定壓力或低于設(shè)定壓力的結(jié)構(gòu)。然而，壓力感應(yīng)部分 200可以具有測量將被測量的空氣的壓力的結(jié)構(gòu)。例如，壓力感應(yīng)部分200可以具有測量預(yù) 定范圍內(nèi)的壓力值的結(jié)構(gòu)，例如一般的壓力傳感器或壓力計。如圖4和圖5所示，壓力感應(yīng)部分200和空氣阻斷部分300可以形成為分離的部 件并由連接管350相互連接。可選擇地，如圖9和圖10所示，壓力感應(yīng)部分200和空氣阻斷部分300可以堆疊 在整體上形成一個內(nèi)部空間的外罩400內(nèi)。如圖4和圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的空氣阻斷部分300可以作為獨立部件連接到用 于測量空氣壓力的現(xiàn)有的壓力傳感器，并因此可以用作空氣阻斷裝置。S卩，參考圖4和圖5，腔310具有連接到空氣流部分110的一側(cè)311和連接到現(xiàn)有 壓力傳感器(圖解在圖4中，作為壓力感應(yīng)部分200)的另一側(cè)312，其中將被測量的空氣 流動穿過空氣流部分110，現(xiàn)有壓力傳感器用于測量將被測量的空氣的壓力。腔310在其 內(nèi)部具有預(yù)定尺寸的空間?？諝庾钄嗖考?20安裝在腔310內(nèi)，以將空氣流部分110與腔 310分離。這樣的空氣阻斷裝置具有與參考圖4-圖8所描述的空氣阻斷部分300相同的結(jié) 構(gòu)。因此，空氣阻斷裝置的詳細(xì)描述將被省略，以避免不必要的重復(fù)。現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例的壓力傳感器將參考圖11-圖13進(jìn)行描 述。圖11為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例的壓力傳感器的分解立體圖，圖12為 圖11的壓力傳感器的橫截面圖，圖13為圖12的壓力傳感器的橫截面圖，圖解了信號產(chǎn)生 狀態(tài)。在附圖中，類似的附圖標(biāo)記表示類似的部件，為了避免不必要的重復(fù)描述，僅與圖 4、圖5、圖9和圖10的實施例不相類似的部分將被揭示出來。參考圖11-圖13，類似于圖4-圖10的實施例，根據(jù)該實施例的壓力傳感器IOOa 包括空氣流部分110、壓力感應(yīng)部分200和空氣阻斷部分300?？諝饬鞑糠?10、壓力感應(yīng)部分200和空氣阻斷部分300可以安裝在中空殼體210 內(nèi)，其中，中空殼體210包括上部殼體211、中部殼體213和下部殼體212，從而在其內(nèi)部形 成具有預(yù)定尺寸的空間?？諝饬鞑糠?10可以安裝成連接到例如下部殼體212。在中空殼體210內(nèi)的空間內(nèi)，空氣阻斷部分300安裝在空氣流部分110和壓力感 應(yīng)部分200之間?？諝庾钄嗖糠?00用作阻斷將被測量的空氣從空氣流部分110流入壓力 感應(yīng)部分200。
空氣阻斷部分300包括空氣阻斷部件320，其將空氣流部分110與壓力感應(yīng)部分 200分離?？諝庾钄嗖考?20根據(jù)來自于空氣流部分110的將被測量的空氣的壓力變化而移動。如參考圖6-圖8所描述的那樣，空氣阻斷部件320可以被構(gòu)造成膜部件(見圖6 和圖7中的300)，該膜部件在流動穿過空氣流部分110而將被測量的空氣的壓力下發(fā)生變 形(見圖6、圖7、圖11-圖13)?？蛇x擇地，空氣阻斷部件320可以被構(gòu)造成活塞部件(見 圖8中的340)，其受流動穿過空氣流部分110而將被測量的空氣的壓力驅(qū)動而沿腔310的 內(nèi)部表面移動。由于膜部件330和活塞部件340已經(jīng)參考圖6-圖8進(jìn)行了描述，因此膜部 件330和活塞部件340的詳細(xì)描述將被省略。壓力感應(yīng)部分200可以包括導(dǎo)體部件230和連接部件240。導(dǎo)體部件230具有傳 導(dǎo)性并被安裝成隨空氣阻斷部件320移動。當(dāng)將被測量的空氣的壓力達(dá)到設(shè)定壓力或低于 設(shè)定壓力的壓力時，連接部件240接觸將被電連接的導(dǎo)體部件230。導(dǎo)體部件230插入并固定到形成在從空氣阻斷部件320向上突出的連接桿321內(nèi) 的槽321a中，從而導(dǎo)體部件230與空氣阻斷部件320 —起移動。如圖12所示，連接部件 240可以安裝在中部殼體213以上。然而，只要連接部件240能夠接觸到隨空氣阻斷部件 320的移動而移動的導(dǎo)體部件230，連接部件240的安裝位置就不受限制?？諝饬骺?15形 成在中空殼體210的上部外罩211內(nèi)，以將密封部件的一側(cè)暴露于外界空氣。當(dāng)空氣阻斷 部件320下降時，空氣流孔215防止了位于空氣阻斷部件320之上的空間170的壓力的下 降。因此，空氣流孔215確保了空氣阻斷部件320的平滑移動。安裝在圖11-圖13的壓力傳感器IOOa內(nèi)的空氣阻斷部分300可以進(jìn)一步包括彈 性部件370，其彈性支撐空氣阻斷部件320。彈性支撐部件360可以被提供在空氣阻斷部件 320和彈性部件370之間，以支撐彈性部件370的彈力，也就是說，可防止空氣阻斷部件320 由于彈性部件370的彈力而變形。支撐突起322可以形成在空氣阻斷部件320的下面，用 于安裝彈性支撐部件360和彈性部件370。彈性部件370可以是卷簧或板簧，如以上實施例 所描述的那樣?？諝庾钄嗖糠?00可以進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)部件380，以控制彈性部件370的彈力。調(diào) 節(jié)部件380沿形成在下部殼體212上的螺紋旋轉(zhuǎn)，從而控制彈性部件370壓向空氣阻斷部 件320的壓力。然而，用于調(diào)節(jié)部件380以控制彈性部件370的壓力的方法不限于該描述。 當(dāng)導(dǎo)體部件230由于空氣阻斷部件320的移動而移動時，調(diào)節(jié)部件380可以控制導(dǎo)體部件 230在特定壓力接觸連接部件240，從而壓力感應(yīng)部分200可以被控制以感應(yīng)該特定壓力。現(xiàn)在將描述圖11-圖13的壓力傳感器IOOa的運行效果。如圖12所示，在壓力傳感器IOOa中，空氣流部分110連接到執(zhí)行真空處理的真空 管線。當(dāng)用真空泵(未示出)吸入空氣時，在腔310內(nèi)的空氣流部分110附近的空氣通過 空氣流部分110被吸入。這降低了空氣流部分110周圍的壓力，使得空氣阻斷部件320朝 向空氣流部分110變形(見圖13)。這樣，固定在空氣阻斷部件320之上的導(dǎo)體部件230下 降。隨著將被測量的空氣的壓力持續(xù)下降，空氣阻斷部件320進(jìn)一步朝向其下部側(cè)變 形，并因此導(dǎo)體部件230進(jìn)一步下降。當(dāng)將被測量的空氣處于設(shè)定壓力時，導(dǎo)體部件230接 觸連接部件240，如圖13所示。然后，連接部件240和導(dǎo)體部件230之間的接觸被預(yù)定控制
12單元(未示出)感應(yīng)(例如產(chǎn)生電信號)，從而停止真空泵的運行。由于將被測量的空氣不直接流動穿過壓力感應(yīng)部分200，因此濕氣或外界物質(zhì)可 以完全被防止流入壓力感應(yīng)部分200。盡管本發(fā)明已經(jīng)就示例性實施例進(jìn)行了示出和描述，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 來說很明確的是，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精髓和范圍的情況下，可以進(jìn) 行修改和變化。
1權(quán)利要求
一種壓力傳感器，其包括空氣流部分，將被測量壓力的空氣流動穿過所述空氣流部分；壓力感應(yīng)部分，所述壓力感應(yīng)部分感應(yīng)流動穿過所述空氣流部分而將被測量的空氣的壓力；以及空氣阻斷部分，所述空氣阻斷部分安裝在所述空氣流部分和所述壓力感應(yīng)部分之間，以防止將被測量的空氣流入所述壓力感應(yīng)部分，并根據(jù)將被測量的空氣的壓力變化而至少引起移動或變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其中，所述壓力感應(yīng)部分至少引起由將被測量 的空氣的壓力變化而導(dǎo)致的移動或變形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其中，與將被測量的空氣切斷的密封空間形成 在所述壓力感應(yīng)部分和所述空氣阻斷部分之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其中，所述壓力感應(yīng)部分感應(yīng)將被測量的空氣 的壓力達(dá)到設(shè)定壓力或更低壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力傳感器，其中，所述壓力感應(yīng)部分包括密封部件，所述密封部件安裝在中空殼體內(nèi)；導(dǎo)體部件，所述導(dǎo)體部件具有導(dǎo)電性并附接在所述密封部件的下面；以及連接部件，當(dāng)將被測量的空氣的壓力達(dá)到設(shè)定壓力或更低壓力時，所述連接部件接觸 將被電連接的所述導(dǎo)體部件，其中，所述密封空間形成在所述密封部件的一側(cè)和所述空氣阻斷部分之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力傳感器，其中，所述壓力感應(yīng)部分進(jìn)一步包括彈性部件， 所述彈性部件提供彈力，以當(dāng)將被測量的空氣的壓力高于設(shè)定壓力時防止所述導(dǎo)體部件和 所述連接部件之間的接觸，并當(dāng)將被測量的空氣的壓力達(dá)到設(shè)定壓力或更低壓力時允許所 述導(dǎo)體部件和所述連接部件相互接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓力傳感器，其中，所述壓力感應(yīng)部分進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)部件， 用于調(diào)節(jié)所述彈性部件的彈力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓力傳感器，其中，所述彈性部件是卷簧或板簧，并且所述調(diào) 節(jié)部件控制所述卷簧或所述板簧的變形量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其中，所述空氣阻斷部分包括空氣阻斷部件，所述空氣阻斷部件安裝在中空殼體內(nèi)，以將所 述空氣流部分和所述壓力感應(yīng)部分分離，并根據(jù)將被測量的空氣的壓力變化而至少引起移 動或變形；并且所述壓力感應(yīng)部分包括導(dǎo)體部件，所述導(dǎo)體部件具有導(dǎo)電性并被安裝成與所述空氣 阻斷部件一起移動；以及連接部件，當(dāng)將被測量的空氣的壓力達(dá)到設(shè)定壓力或更低壓力時， 所述連接部件接觸所述導(dǎo)體部件以形成電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或9所述的壓力傳感器，其中，所述中空殼體包括空氣流孔，以將所 述密封部件的另一側(cè)暴露于外界空氣。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的壓力傳感器，其中，所述壓力感應(yīng)部分測量流動 穿過所述空氣流部分而將被測量的空氣的壓力。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其中，所述空氣阻斷部分包括腔，所述腔具有連接到所述空氣流部分的一側(cè)和連接到所述壓力感應(yīng)部分的另一側(cè)；以及空氣阻斷部件，所述空氣阻斷部件安裝在所述腔內(nèi)，以將所述空氣流部分和所述壓力 感應(yīng)部分隔開。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或12所述的壓力傳感器，其中，所述空氣阻斷部件被構(gòu)造成膜部 件，所述膜部件在流動穿過所述空氣流部分且將被測量的空氣的壓力作用下發(fā)生變形。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓力傳感器，其中，所述膜部件具有固定到所述腔的內(nèi)部 表面的外部邊緣以及在將被測量的空氣的壓力作用下發(fā)生變形的中心部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓力傳感器，其中，所述膜部件具有插入地固定到形成在 所述腔的內(nèi)部表面上的槽或突起的外部邊緣。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓力傳感器，其中，所述膜部件具有粘結(jié)和固定到所述腔 的內(nèi)部表面的外部邊緣。
17.根據(jù)權(quán)利要求9或12所述的壓力傳感器，其中，所述空氣阻斷部件被構(gòu)造成活塞部 件，所述活塞部件受流動穿過所述空氣流部分而將被測量的空氣的壓力驅(qū)動而沿所述腔的 內(nèi)部表面移動。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的壓力傳感器，其中，在所述腔的內(nèi)部表面上形成止動件以 限制所述活塞部件的移動。
19.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力傳感器，其中，所述空氣阻斷部分包括腔，所述腔具有連接到所述空氣流部分的一側(cè)和連接到所述壓力感應(yīng)部分的另一側(cè)；以及膜部件，所述膜部件安裝在所述腔內(nèi)，以將所述空氣流部分和所述壓力感應(yīng)部分隔開， 并具有固定到所述腔的內(nèi)部表面的外部邊緣以及在將被測量的空氣的壓力作用下發(fā)生變 形的中心部分，與所述密封部件相比，所述膜部件由更柔性的材料形成。
20.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力傳感器，其中，所述空氣阻斷部分包括腔，所述腔具有連接到所述空氣流部分的一側(cè)和連接到所述壓力感應(yīng)部分的另一側(cè)；以及膜部件，所述膜部件安裝在所述腔內(nèi)，以將所述空氣流部分和所述壓力感應(yīng)部分隔開， 并具有固定到所述腔的內(nèi)部表面的外部邊緣以及在將被測量的空氣的壓力作用下發(fā)生變 形的中心部分，與所述密封部件相比，所述膜部件對將被測量的空氣的壓力變化更敏感地 變形。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的壓力傳感器，其中，所述壓力感應(yīng)部分和所述空 氣阻斷部分形成為分離的部件并由連接管相互連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的壓力傳感器，其中，所述壓力感應(yīng)部分和所述空 氣阻斷部分疊置在整體上形成一個內(nèi)部空間的外罩內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓力傳感器，其中，所述導(dǎo)體部件通過被嵌入在從所述空氣 阻斷部件向上突出的連接桿內(nèi)而被固定。
24.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓力傳感器，其中，所述空氣阻斷部分進(jìn)一步包括彈性部 件，所述彈性部件彈性地支撐所述空氣阻斷部件。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的壓力傳感器，其中，所述空氣阻斷部分包括彈性支撐部件，所述彈性支撐部件安裝在所述空氣阻斷部件和所述彈性部件之間，以支撐所述彈性部件的 彈力。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的壓力傳感器，其中，所述空氣阻斷部分進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)部 件，所述調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)所述彈性部件的彈力。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的壓力傳感器，其中， 所述彈性部件被構(gòu)造成卷簧或板簧；并且 所述調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)所述卷簧或板簧的變形量。
28.一種壓力傳感器的空氣阻斷裝置，所述空氣阻斷裝置包括腔，所述腔具有連接到空氣流部分的一側(cè)和連接到壓力傳感器的另一側(cè)，其中，將被測 量的空氣流動穿過所述空氣流部分，所述壓力傳感器測量將被測量的空氣的壓力；以及 空氣阻斷部件，所述空氣阻斷部件安裝在所述腔內(nèi)，以將所述空氣流部分和所述腔隔開。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的空氣阻斷裝置，其中，所述空氣阻斷部件被構(gòu)造成膜部件， 所述膜部件在流動穿過所述空氣流部分且將被測量的空氣的壓力作用下發(fā)生變形。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的空氣阻斷裝置，其中，所述膜部件具有固定到所述腔的內(nèi) 部表面的外部邊緣以及在將被測量的空氣的壓力作用下發(fā)生變形的中心部分。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的空氣阻斷裝置，其中，所述空氣阻斷部件被構(gòu)造成活塞部 件，所述活塞部件受流動穿過所述空氣流部分而將被測量的空氣的壓力驅(qū)動而沿所述腔的 內(nèi)部表面移動。
全文摘要
提供一種用于感應(yīng)或測量空氣壓力的壓力傳感器和用于防止空氣流入的裝置，該裝置用于防止空氣、濕氣和外界物質(zhì)流入壓力傳感器。壓力傳感器包括空氣流部分，將被測量壓力的空氣流動穿過所述空氣流部分；壓力感應(yīng)部分，其感應(yīng)流動穿過所述空氣流部分而將被測量的空氣的壓力；以及空氣阻斷部分，其安裝在所述空氣流部分和所述壓力感應(yīng)部分之間，以防止將被測量的空氣流入所述壓力感應(yīng)部分，并根據(jù)將被測量的空氣的壓力變化而至少引起移動或變形。壓力傳感器可完全防止?jié)駳饣蛲饨缥镔|(zhì)流入壓力傳感器，從而壓力傳感器的缺陷減少到最小。
文檔編號G01L7/08GK101952702SQ200880124922
公開日2011年1月19日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月19日
發(fā)明者金今子, 金香坤 申請人:諾具可有限公司;金今子