一种耐高压双余度温湿度传感器的制作方法

1.本发明属于传感技术，具体涉及一种耐高压双余度温湿度传感器。


背景技术：

2.目前，温湿度传感器一般用于大气环境下的温度和湿度测量，并且，目前使用的温湿度传感器只有一路信号，这对于一些温湿度控制要求高的场合来说具有一定的局限性，为了满足湿度控制要求高的场合，传统方法是安装两个湿度传感器和两个温度传感器来达到冗余的作用，以实现温湿度的测量。但是，由于两个湿度传感器和温度传感器的安装位置不同，有可能会出现测量偏差，另外，对于密闭罐体内湿度的测量，传统温湿度传感器无法达到密封要求，这同样会产生较大的偏差。因此，基于此，很有必要提出一种新的温湿度传感器，经过结构设计，既可实现双路冗余测量温湿度信号，又使得传感器整体可承受高压环境，并具有测量误差小等特点。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种耐高压双余度温湿度传感器，具有测量误差小、耐压高、体积小和成本低的特点。
4.实现本发明的技术解决方案为：一种耐高压双余度温湿度传感器，包括接管嘴、高分子塞、烧结端子、第一电路板、第二电路板、壳体、电连接器和两个温湿敏元件，壳体前端面无端盖，壳体前端面与接管嘴的后端外壁固连，两者之间形成引入腔；沿接管嘴中心轴线自前向后开有直径递增的三阶通孔，依次为第一阶孔、第二阶孔和第三阶孔，第三阶孔孔底向第二阶孔方向设有分子塞安装孔、第一安装槽和第二安装槽，第一安装槽和第二安装槽关于分子塞安装孔对称，第一安装槽和第二安装槽内分别设有一个温湿敏元件，高分子塞设置在分子塞安装孔内；两个温湿敏元件均与引入腔连通，烧结端子、第一电路板、第二电路板自前向后依次设置在引入腔内，一个温湿敏元件与通过烧结端子与第一电路板相连，另一个温湿敏元件通过烧结端子与第二电路板相连，以实现对待测温湿度信号的双路冗余测量，电连接器固定在壳体底面外壁，并分别与第一电路板和第二电路板电连接，将将电路板上的电压信号传递出去。
5.本发明与现有技术相比，其显著优点在于：将两个温湿敏元件嵌入一个壳体，可以实现温湿度信号双路冗余测量，互不干扰，降低了产品故障率，并经过结构设计，使传感器整体可承受高压环境。并具有测量误差小、耐压高、体积小和成本低的特点。
附图说明
6.图1为本发明的耐高压双余度温湿度传感器整体结构剖视图。
7.图2为本发明的接管嘴侧视图。
具体实施方式
8.下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
9.结合图1和图2，本发明所述的一种耐高压双余度温湿度传感器，包括接管嘴1、高分子塞5、烧结端子7、第一电路板8、第二电路板9、支架10、壳体11、电连接器12和两个温湿敏元件4，壳体11前端面无端盖，壳体11前端面与接管嘴1的后端外壁固连，两者之间形成引入腔。所述接管嘴1为回转体，沿其中心轴线自前向后开有直径递增的三阶通孔，依次为第一阶孔、第二阶孔和第三阶孔，第三阶孔孔底向第二阶孔方向设有分子塞安装孔、第一安装槽2和第二安装槽3，第一安装槽2和第二安装槽3关于分子塞安装孔对称，第一安装槽2和第二安装槽3内分别设有一个温湿敏元件4，对称设置的两个温湿敏元件4用以降低测量误差，高分子塞5设置在分子塞安装孔内。两个温湿敏元件4均与引入腔连通，烧结端子7、第一电路板8、第二电路板9自前向后依次设置在引入腔内，第一电路板8和第二电路板9通过支架10与壳体11内壁固定。一个温湿敏元件4与通过烧结端子7与第一电路板8相连，另一个温湿敏元件4通过烧结端子7与第二电路板9相连，以实现对待测温湿度信号的双路冗余测量，提高了测量的准确度，并且当其中一路出现故障的时候，另一路可继续测量待测环境的温湿度，不影响正常测量。电连接器12固定在壳体11底面外壁，并分别与第一电路板8和第二电路板9电连接，将将电路板上的电压信号传递出去。
10.温湿敏元件4用于采集湿度和温度信号，转换输出i2c信号，通过导线传输给烧结端子7。
11.烧结端子7用于接收温湿敏元件的i2c信号，传递给后端电路板。而且，烧结端子7与接管嘴1焊接成一体，具有隔绝外界压力的作用，使温湿敏元件4具备耐高压的特性。
12.高分子塞5由高分子材料构成，能够防水透气，起到隔湿的作用，并使两路温湿敏元件压力达到平衡。
13.通过胶黏剂6将温湿敏元件4固定在接管嘴1上，操作方便，并且成本较低。
14.第一电路板8，将第一温湿敏元件的i2c信号进行调理，转换成电压信号输出。
15.第二电路板9，将第二温湿敏元件的i2c信号进行调理，转换成电压信号输出。
16.壳体11起到保护温湿敏元件和电路板的作用。


技术特征：
1.一种耐高压双余度温湿度传感器，其特征在于：包括接管嘴（1）、高分子塞（5）、烧结端子（7）、第一电路板（8）、第二电路板（9）、壳体（11）、电连接器（12）和两个温湿敏元件（4），壳体（11）前端面无端盖，壳体（11）前端面与接管嘴（1）的后端外壁固连，两者之间形成引入腔；沿接管嘴（1）中心轴线自前向后开有直径递增的三阶通孔，依次为第一阶孔、第二阶孔和第三阶孔，第三阶孔孔底向第二阶孔方向设有分子塞安装孔、第一安装槽（2）和第二安装槽（3），第一安装槽（2）和第二安装槽（3）关于分子塞安装孔对称，第一安装槽（2）和第二安装槽（3）内分别设有一个温湿敏元件（4），高分子塞（5）设置在分子塞安装孔内；两个温湿敏元件（4）均与引入腔连通，烧结端子（7）、第一电路板（8）、第二电路板（9）自前向后依次设置在引入腔内，一个温湿敏元件（4）与通过烧结端子（7）与第一电路板（8）相连，另一个温湿敏元件（4）通过烧结端子（7）与第二电路板（9）相连，以实现对待测温湿度信号的双路冗余测量，电连接器（12）固定在壳体（11）底面外壁，并分别与第一电路板（8）和第二电路板（9）电连接，将将电路板上的电压信号传递出去。2.根据权利要求1所述的耐高压双余度温湿度传感器，其特征在于：烧结端子（7）与接管嘴（1）固连，具有隔绝外界压力的作用，使温湿敏元件（4）具备耐高压的特性。3.根据权利要求1所述的耐高压双余度温湿度传感器，其特征在于：高分子塞（5）能够防水透气，起到隔湿的作用，并使两路温湿敏元件压力达到平衡。

技术总结
本发明公开了一种耐高压双余度温湿度传感器，将两个温湿敏元件嵌入一个壳体，可以实现温湿度信号双路冗余测量，并经过结构设计，使传感器整体可承受高压环境。其中两个温湿敏元件嵌在接管嘴内，通过胶黏剂粘接固定。接管嘴上额外开孔，通过一个高分子塞防止前端湿气进入后端，并使湿敏元件两侧压力平衡。后端通过一个烧结端子与接管嘴焊接，电信号通过烧结端子引线传递到后端电路，介质压力被烧结端子隔离在前端。隔离在前端。隔离在前端。


技术研发人员：崔艳凤 侯鸿道 商飞
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/2/18