[发明专利]一种热交换设备及其压力传感器

说明书

技术领域

本发明涉及热交换技术领域，特别涉及一种用于热交换设备的压力传感器。本发明还涉及一种包括上述压力传感器的热交换设备。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，涉及热交换领域的空调制冷、热泵空调等行业不断朝着多元化、多功能的方向发展。在各种热交换设备中，由于工作时流动着具有压力的介质，在设备工作过程中需要通过监测管路流体压力的变化判断工作状况，因此，压力传感器是热交换设备中不可或缺的重要部件。液封式压力传感器主要通过膜片将外部压力传递给密封腔内的介质，介质再将压力传递给硅感应芯片，并通过硅感应芯片将压力信号转换成电信号后通过导针导出到外部。

请参考图1，图1为一种典型的液封式压力传感器的结构示意图。

图示液封式压力传感器包括两端开口的基座11，基座11的上端开口部内固定密封玻璃12，且下端开口部通过压环焊接有膜片13，基座侧壁、膜片13和密封玻璃12形成密封的介质腔14；密封玻璃12上贯穿有导针15，导针15的两端沿轴向贯通于所述密封玻璃12，其下端与膜片13具有适当的距离，基座11的侧面开设有用于填充介质油的油填充孔16，该油填充孔16内设置有密封钢球17，当压力传感器的介质油充满介质腔后，通过密封钢球焊接密封；密封玻璃12位于介质腔14的内侧安装有搭载部件18，感应芯片19固定在上述搭载部件18上，并与上述导针15通过金属线(图中未示出)连接。

当管路中待侧压流体的压力作用于膜片13上时，膜片13变形挤压介质腔14的介质，并通过介质将压力传递到感应芯片19，感应芯片19将接收到的压力信号转变为电信号，并将该电信号通过导针15导出到外部，从而实现压力的检测。

在上述压力传感器中，为了降低压力在传递过程中的能量损失，保证压力传递的灵敏度，膜片的厚度非常薄，膜片在很小的压力作用下就会发生变形，而如果制冷系统的冷媒系统发生故障，会导致待侧压流体压力过大，进而导致膜片的变形量过大，当超过其预定的极限变形量时，膜片可能会与导针底端相接触，也可能引起膜片破裂；由于膜片为金属材料，当膜片与导针相接触时，会造成正负极的导针相连而发生短路，致使系统检出压力出现错误，影响检测精度；当膜片发生破裂时，会导致压力传感器失效，降低压力传感器的使用寿命。

因此，如何避免膜片的过度变形，提高压力传感器的检测精度，延长压力传感器的使用寿命，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于热交换设备的压力传感器，其膜片不会发生过度变形，从而避免了膜片过度变形对检测精度和使用寿命的影响，具有较高的检测精度和使用寿命。本发明的另一目的是提供一种包括上述压力传感器的热交换设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种压力传感器，包括基座和覆盖于所述基座的开口部的膜片，所述膜片的内侧为介质腔，且其外侧为用于容纳待测压流体的流体腔，还包括设于所述介质腔内的垫片，所述垫片上开设有沿厚度方向将其贯通的介质通道；在所述膜片的变形方向上，所述膜片的最大变形位置到所述垫片的距离，小于或者等于所述膜片的极限变形量。

优选地，所述压力传感器的电信号导出部件为贯通所述基座的导针，所述介质通道的开口与所述导针相对，且开口尺寸大于所述导针的横截面尺寸。

优选地，所述介质通道的数目为多个，且各所述介质通道沿所述垫片的周向均匀布置。

优选地，所述压力传感器的电信号导出部件为贯通所述基座的多组导针，各所述导针分别与各所述介质通道的开口相对，所述介质通道的开口尺寸大于与其相对的所述导针的横截面尺寸。

优选地，所述垫片为向远离所述膜片的方向凸起的弧形面，且该弧形面的弧度与所述膜片在极限变形量时的变形弧度相吻合。

优选地，所述垫片与所述膜片平行设置。

优选地，在所述膜片的变形方向上，所述膜片的最大变形位置与所述垫片的距离，为所述膜片的极限变形量的80％。

优选地，所述膜片的各处与所述垫片在其变形方向上的距离，均小于或者等于所述膜片的极限变形量。

优选地，所述垫片为金属材料，且通过其外缘焊接在所述基座上。

本发明还提供一种热交换设备，包括冷媒管道和安装于所述冷媒管道中的压力传感器，所述的压力传感器为如上所述的压力传感器。