[发明专利]一种光学复合传感器探头

说明书

一种光学复合传感器探头，涉及光学复合传感器领域，为了解决现有光学复合传感组件密封性能差的问题。上壳体通过定位环弹簧压紧光学复合传感组件，实现光学复合传感组件、密封垫和下壳体内壁的紧密接触，上壳体与下壳体紧密连接；定位环弹簧与上壳体的接触面为平面，定位环弹簧与光学复合传感组件的接触面为锥面，光学复合传感组件与密封垫的接触面为锥面，密封垫与下壳体的接触面为锥面；定位环弹簧包括多个圆环和多个支柱；相邻圆环之间采用支柱连接。本发明的密封性能好。

技术领域

本发明涉及光学复合传感器领域。

背景技术

传统压力传感器的工作温度一般在600℃以下，由于电路无法在超过600℃环境下长时间稳定工作，为此超高温压力传感器要在超过600℃的环境下正常工作就必须采用光学检测方法进行压力信号的解调，超高温压力传感器的敏感结构目前主要采用蓝宝石、SiC、高温陶瓷等耐高温的非金属材料，同时光信号的传输也是通过光纤(蓝宝石光纤或石英光纤)。而超高温压力传感器为了满足超高温环境下的强度要求及密封性能，必须采用高温合金材料，因此，超高温压力传感器的敏感结构存在非金属与金属材料之间的密封问题。

美国专利US9404771中光学传感组件的两端都有圆锥形区域，其前端是与上壳体的圆锥形区域相契合，其后端通过碟形压缩垫圈与下壳体相契合，碟形压缩垫圈是用于提供预紧力以保证密封性能，但是在多次高低温循环之后，光学传感组件(非金属材料)与上壳体(金属材料)之间由于热胀系数不同而产生的结构变形将极大地降低传感头的密封性能。

美国专利US9804033中仅是提到了蓝宝石传感头及其各种光信号解调方法，由于敏感芯片与基座的外形尺寸相当，不利于传感头的安装密封，而且密封性能差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有光学复合传感组件密封性能差的问题，从而提供一种光学复合传感器探头。

本发明所述的一种光学复合传感器探头，包括上壳体1、下壳体2、定位环弹簧3、密封垫4和光学复合传感组件5；

上壳体1通过定位环弹簧3压紧光学复合传感组件5，实现光学复合传感组件5、密封垫4和下壳体2内壁的紧密接触，上壳体1与下壳体2紧密连接；

定位环弹簧3与上壳体1的接触面为平面，定位环弹簧3与光学复合传感组件5的接触面为锥面，光学复合传感组件5与密封垫4的接触面为锥面，密封垫4与下壳体2的接触面为锥面；

定位环弹簧3包括多个圆环3-1和多个支柱3-2；

相邻圆环3-1之间采用支柱3-2连接。

本发明即使受到超高温(600℃～1200℃)的影响也能保证结构的有效密封，而且定位环弹簧处于光学复合传感组件的前端以提供预紧力，在提高了光学复合传感组件的密封能力的同时吸收了光学复合传感组件的非金属材料与上壳体、下壳体等金属材料之间由于材料线胀系数不匹配产生的热应力，补偿了由于热应力引起的结构的蠕变(热塑变)、位置偏移等结构变形，解决了传感器探头由于热应力引起的结构变形和密封性降低等问题，进而起到保护光学复合传感组件的作用，最终满足超高温光学复合传感组件的密封要求。

附图说明

图1是一种光学复合传感器探头的结构示意图；

图2是定位环弹簧的立体结构示意图；

图3是敏感芯片的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种光学复合传感器探头，包括上壳体1、下壳体2、定位环弹簧3、密封垫4和光学复合传感组件5；

上壳体1通过定位环弹簧3压紧光学复合传感组件5，实现光学复合传感组件5、密封垫4和下壳体2内壁的紧密接触，上壳体1与下壳体2紧密连接；