压力传感器的封装检测装置及控制方法与流程

    技术2025-03-29  44


    本技术涉及传感器,尤其涉及一种压力传感器的封装检测装置及控制方法。


    背景技术:

    1、压力传感器是一种广泛应用于各种工业和科技领域的感应元件,其主要功能是将气体或液体的压力转换为电信号。为确保压力传感器芯片能在各种环境下稳定工作,同时保护其免受物理和化学损害,需要对压力传感器进行封装。其中,密封结构在压力传感器的封装中扮演着多重角色,它不仅保护压力传感器免受机械和环境影响,还维持了压力传感器的准确性和长期稳定性。

    2、相关的封装方式主要有滚动压边和挤压成型方式,其中,滚动压边通过内部压紧以及外部压边模具,在待成型物体旋转的情况下完成压边成型;挤压成型方式设置内模和外模,通过模具合紧挤压待成型物体完成压边成型。上述两种方式不仅在传感器封装的应用存在一定的局限性,还只能单纯完成压边成型工艺,不能考虑到传感器密封结构整体成型需求,进而无法实现传感器的可靠封装。另外,封装完毕的压力传感器还需要更换至专用检测设备上进行单独性能检测,并不能在完成传感器封装后即刻检测,导致检测效率低且耗费人力物力。


    技术实现思路

    1、本技术提供一种压力传感器的封装检测装置及控制方法,以解决压力传感器封装不可靠且检测效率低的问题。

    2、本技术第一方面提供一种压力传感器的封装检测装置,包括:上安装板、下安装架、压紧结构、压边模具、传动装置、压力校验仪以及控制装置;

    3、所述上安装板的底部分别与所述压紧结构的顶部和所述传动装置的顶部固定连接;所述压边模具的一端与所述压紧结构连接,所述压边模具的另一端位于压力传感器的顶部;所述传动装置的底部和所述压力传感器的底部设置在所述下安装架上,所述压力传感器与所述压力校验仪连接,所述控制装置分别与所述压紧结构、所述压边模具、所述传动装置以及所述压力校验仪通信连接;所述控制装置被配置为:

    4、通过预设压紧程序控制传动装置,以使上安装板带动压紧结构和压边模具向靠近下安装架的方向移动;

    5、当所述压紧结构的压紧板接触到压力传感器的电接头时,通过所述压紧结构的拉压传感器实时获取压力传感器的密封圈承受的压力值;

    6、当所述密封圈承受的压力值达到预设压力值,控制所述压边模具压边所述压力传感器;

    7、当所述压边模具的压边位移到达预设压边位移,通过预设抬升程序控制所述传动装置,以使所述上安装板带动所述压紧结构和所述压边模具向远离所述下安装架的方向移动;

    8、当所述压紧结构远离所述压力传感器预设距离时,控制所述传动装置停止;

    9、控制所述压力校验仪启动,以判定所述压力传感器的性能指标是否达到标准性能指标;

    10、若所述压力传感器的性能指标达到标准性能指标,则所述压力传感器校验合格;

    11、若所述压力传感器的性能指标未达到标准性能指标,则所述压力传感器校验不合格。

    12、上述装置采用压边成型的密封工艺,在对压力传感器中的密封圈压缩的过程中,通过拉压传感器获取的压力值判定是否达到预设压力值,进而提高压力传感器封装的可靠性;并在对压力传感器完成压边密封封装工艺后,通过压力校验仪校验压力传感器的性能,以判定压力传感器性能是否达标,这种一体化的压力传感器的封装检测装置,既能够判断封装的可靠性又可以快速检验传感器性能,解决压力传感器封装不可靠且检测效率低的问题。

    13、可选的,所述压紧结构包括外导向、内导向、连接板、压紧板以及弹簧;所述外导向的顶部与所述上安装板通过螺栓固定连接,所述内导向与所述外导向套接,所述内导向的底端与所述连接板的一侧螺纹连接;所述连接板的另一侧与所述拉压传感器的一端螺纹连接;所述拉压传感器的另一端与所述压紧板螺纹连接;所述弹簧套接在所述内导向和所述外导向的外侧;所述弹簧的一端连接所述压边模具,所述弹簧的另一端连接所述连接板。

    14、通过所述外导向与所述内导向,不仅增加整个结构的刚性和稳定性,还进一步确保整体的精确导向。所述弹簧套接在所述内导向和所述外导向的外侧,不仅使得整个压紧结构具有一定的弹性,还能够适应压力传感器的轻微不规则性,减少对压力传感器的潜在损伤。

    15、可选的,所述传动装置包括丝杠螺母、丝杠、轴承以及电机;所述丝杠螺母设置在所述上安装板底部,所述丝杠设置在所述下安装架上,所述丝杠螺母和所述丝杠螺纹连接;所述丝杠远离所述丝杠螺母的一端与所述轴承固定连接,所述轴承的内侧套接在所述丝杠上,所述轴承的外侧与所述下安装架套接,所述电机位于所述下安装架底部,所述电机与所述丝杠连接。

    16、通过所述电机驱动所述丝杠,使所述丝杠螺母在所述丝杠上下运动,可实现高精度的位置控制,确保运动的准确性;所述轴承的内侧套接在所述丝杠上,所述轴承的外侧与所述下安装架套接,这种双重套接方式不仅可增加结构的稳定性,还可避免部件之间的直接摩擦。

    17、可选的,所述下安装架的横截面为矩形框架结构;所述电机通过螺栓固定在所述矩形框架内部,所述下安装架的顶部靠近所述电机的一侧开设有轴承安装孔,所述轴承的外侧与所述轴承安装孔套接;所述压力校验仪固定在所述矩形框架内部,所述压力校验仪上设有压力出口,所述压力传感器上设有压力接口,所述压力出口与压力接口对接。

    18、所述矩形框架结构由于具有良好的承载能力、高刚性和抗扭性能,能够有效分散和承载来自不同方向的力,抵抗约束扭转现象,保持结构的稳定性;将所述压力校验仪和所述电机设置在所述矩形框架内部,可降低因外部环境因素导致的故障风险;采用螺栓固定所述电机,不仅便于电机的安装和维护,还能保证在高速运转时电机的稳定性,减少因振动导致的部件松动风险。在所述下安装架的顶部设计有专门的轴承安装孔,使得轴承的安装更为精确和稳固,确保丝杠传动可精准对位和平稳运行;所述压力出口与压力接口可方便压力传感器与所述压力校验仪的连接,使得整个测量和校验过程更加便捷和精确。

    19、可选的,所述传动装置还包括内导向柱和外导向管,所述内导向柱设置在所述上安装板底部,所述外导向管设置在所述下安装架上,所述内导向柱与所述外导向管滑动连接。

    20、通过所述内导向柱和所述外导向管的配合,可在所述丝杠传动时带动所述内导向柱在所述外导向管内滑动,保证运动的直线性,确保压紧结构和压边模具的精准对位,起到导向限位作用;同时还有效减少振动和冲击,提高整体结构的稳定性。

    21、可选的,所述压紧结构上固定连接有线性可变差动变压器,所述线性可变差动变压器与所述控制装置电连接;所述控制装置还被配置为:

    22、当所述压紧结构的压紧板接触到压力传感器的电接头时,控制所述线性可变差动变压器实时获取所述压紧结构的下压位移;

    23、当所述密封圈承受的压力值达到预设压力值,判断所述压紧结构的下压位移是否达到设计位移;

    24、若所述压紧结构的下压位移达到设计位移,控制所述压边模具对所述压力传感器压边。

    25、通过控制所述线性可变差动变压器实时获取所述压紧结构的下压位移,可以避免所述密封圈过度压缩或压缩不足的情况发生,进而实现对压制过程的精确控制,确保密封圈达到适当的压缩率,减少潜在的安全风险。

    26、可选的,所述控制装置还被配置为:

    27、控制所述压力校验仪依据所述压力传感器的量程和规格设定一个标准压力值;

    28、控制所述压力校验仪向所述压力传感器缓慢施压至所述标准压力值;

    29、控制所述压力传感器采集输出压力值;

    30、比对所述标准压力值和所述输出压力值,以获取精度误差;

    31、若所述精度误差符合误差要求,判定所述压力传感器的性能指标达到标准性能指标;

    32、若所述精度误差不符合误差要求,判定所述压力传感器的性能指标未达到标准性能指标。

    33、通过控制所述压力校验仪依据所述压力传感器的量程和规格设定一个标准压力值,可确保校准过程的起点是准确和一致的,为后续的精度误差评估提供可靠基准。通过控制所述压力校验仪向所述压力传感器缓慢施压至所述标准压力值,可确保压力变化的平稳性,避免因快速变化引起的动态误差,也有助于发现压力传感器在逐渐变化的压力下的性能表现,进而确保压力传感器的校准和性能验证的高效性和可靠性。

    34、本技术第二方面提供一种压力传感器的封装检测装置的控制方法,应用于第一方面所述的压力传感器的封装检测装置,所述方法包括:

    35、通过预设压紧程序控制传动装置,以使上安装板带动压紧结构和压边模具向靠近下安装架的方向移动;

    36、当所述压紧结构的压紧板接触到压力传感器的电接头时,通过所述压紧结构的拉压传感器实时获取压力传感器的密封圈承受的压力值;

    37、当所述密封圈承受的压力值达到预设压力值,控制所述压边模具对所述压力传感器压边;

    38、当所述压边模具的压边位移到达预设压边位移,通过预设抬升程序控制所述传动装置,以使所述上安装板带动所述压紧结构和所述压边模具向远离所述下安装架的方向移动;

    39、当所述压紧结构远离所述压力传感器预设距离时,控制所述传动装置停止;

    40、控制压力校验仪启动,以判定所述压力传感器的性能指标是否达到标准性能指标;

    41、若所述压力传感器的性能指标达到标准性能指标,则所述压力传感器校验合格;

    42、若所述压力传感器的性能指标未达到标准性能指标,则所述压力传感器校验不合格。

    43、上述方法采用压边成型的密封工艺,在对压力传感器中的密封圈压缩的过程中,通过拉压传感器获取的压力值判定是否达到预设压力值,进而提高压力传感器封装的可靠性;并在对压力传感器完成压边密封封装工艺后,通过压力校验仪校验压力传感器的性能,以判定压力传感器性能是否达标,既能够判断封装的可靠性又可以快速检验传感器性能,解决压力传感器封装不可靠且检测效率低的问题。

    44、可选的,通过所述压紧结构的拉压传感器获取压力传感器的密封圈承受的压力值后,所述方法还包括:

    45、当所述压紧结构的压紧板接触到压力传感器的电接头时,控制线性可变差动变压器实时获取所述压紧结构的下压位移;

    46、当所述密封圈承受的压力值达到预设压力值,判断所述压紧结构的下压位移是否达到设计位移;

    47、若所述压紧结构的下压位移达到设计位移,控制所述压边模具对所述压力传感器压边。

    48、通过控制所述线性可变差动变压器实时获取所述压紧结构的下压位移,可以避免所述密封圈过度压缩或压缩不足的情况发生,进而实现对压制过程的精确控制,确保密封圈达到适当的压缩率,减少潜在的安全风险。

    49、可选的,控制所述压力校验仪启动,以判定所述压力传感器的性能指标是否达到标准性能指标,包括:

    50、控制所述压力校验仪依据所述压力传感器的量程和规格设定一个标准压力值;

    51、控制所述压力校验仪向所述压力传感器缓慢施压至所述标准压力值;

    52、控制所述压力传感器采集输出压力值;

    53、比对所述标准压力值和所述输出压力值,以获取精度误差;

    54、若所述精度误差符合误差要求,判定所述压力传感器的性能指标达到标准性能指标;

    55、若所述精度误差不符合误差要求,判定所述压力传感器的性能指标未达到标准性能指标。

    56、通过控制所述压力校验仪依据所述压力传感器的量程和规格设定一个标准压力值,可确保校准过程的起点是准确和一致的,为后续的精度误差评估提供可靠基准。通过控制所述压力校验仪向所述压力传感器缓慢施压至所述标准压力值,可确保压力变化的平稳性,避免因快速变化引起的动态误差,也有助于发现压力传感器在逐渐变化的压力下的性能表现,进而确保压力传感器的校准和性能验证的高效性和可靠性。

    57、由以上技术方案可知,本技术提供一种压力传感器的封装检测装置及控制方法,所述装置包括:上安装板、下安装架、压紧结构、压边模具、传动装置、压力校验仪以及控制装置;所述上安装板的底部分别与所述压紧结构的顶部和所述传动装置的顶部固定连接;所述压边模具的一端与所述压紧结构连接,所述压边模具的另一端位于压力传感器的顶部;所述传动装置的底部和所述压力传感器的底部设置在所述下安装架上,所述压力传感器与所述压力校验仪连接,所述控制装置分别与所述压紧结构、所述压边模具、所述传动装置以及所述压力校验仪通信连接;所述控制装置通过预设压紧程序控制传动装置,以使上安装板带动压紧结构和压边模具向靠近下安装架的方向移动;当所述压紧结构的压紧板接触到压力传感器的电接头时,通过所述压紧结构的拉压传感器实时获取压力传感器的密封圈承受的压力值;当所述密封圈承受的压力值达到预设压力值,控制所述压边模具压边所述压力传感器;当所述压边模具的压边位移到达预设压边位移,通过预设抬升程序控制所述传动装置,以使所述上安装板带动所述压紧结构和所述压边模具向远离所述下安装架的方向移动;当所述压紧结构远离所述压力传感器预设距离时,控制所述传动装置停止;控制所述压力校验仪启动,以判定所述压力传感器的性能指标是否达到标准性能指标;若所述压力传感器的性能指标达到标准性能指标,则所述压力传感器校验合格,若所述压力传感器的性能指标未达到标准性能指标,则所述压力传感器校验不合格,以解决压力传感器封装不可靠且检测效率低的问题。


    技术特征:

    1.一种压力传感器的封装检测装置,其特征在于,包括:上安装板(1)、下安装架(2)、压紧结构(3)、压边模具(4)、传动装置(5)、压力校验仪(6)以及控制装置;

    2.根据权利要求1所述的压力传感器的封装检测装置,其特征在于,所述压紧结构(3)包括外导向(31)、内导向(32)、连接板(33)、压紧板(34)以及弹簧(35);

    3.根据权利要求1所述的压力传感器的封装检测装置,其特征在于,所述传动装置(5)包括丝杠螺母、丝杠(51)、轴承(52)以及电机(53);

    4.根据权利要求3所述的压力传感器的封装检测装置,其特征在于,所述下安装架(2)的横截面为矩形框架结构;

    5.根据权利要求1所述的压力传感器的封装检测装置,其特征在于,所述传动装置(5)还包括内导向柱和外导向管,所述内导向柱设置在所述上安装板(1)底部,所述外导向管设置在所述下安装架(2)上,所述内导向柱与所述外导向管滑动连接。

    6.根据权利要求1所述的压力传感器的封装检测装置,其特征在于,所述压紧结构(3)上固定连接有线性可变差动变压器,所述线性可变差动变压器与所述控制装置电连接;所述控制装置还被配置为:

    7.根据权利要求1所述的压力传感器的封装检测装置,其特征在于,所述控制装置还被配置为:

    8.一种压力传感器的封装检测装置的控制方法,其特征在于,应用于权利要求1-7中任意一项所述的压力传感器的封装检测装置,所述方法包括:

    9.根据权利要求8所述的压力传感器的封装检测装置的控制方法,其特征在于,通过所述压紧结构(3)的拉压传感器(36)获取压力传感器(7)的密封圈(71)承受的压力值后,所述方法还包括:

    10.根据权利要求8所述的压力传感器的封装检测装置的控制方法,其特征在于,控制所述压力校验仪(6)启动,以判定所述压力传感器(7)的性能指标是否达到标准性能指标,包括:


    技术总结
    本申请涉及传感器技术领域,尤其涉及一种压力传感器的封装检测装置及控制方法,装置的上安装板分别与压紧结构和传动装置连接;压边模具的一端与压紧结构连接,压边模具的另一端位于压力传感器的顶部;压力传感器与压力校验仪连接,控制装置控制传动装置,以使压紧结构向靠近下安装架的方向移动;再通过拉压传感器实时获取密封圈承受的压力值;当压力值达到预设压力值,控制压边模具压边压力传感器;当压边模具的压边位移到达预设压边位移,控制传动装置带动压紧结构向远离下安装架的方向移动预设距离,控制传动装置停止;控制压力校验仪启动,以判定压力传感器的性能指标是否达到标准性能指标,解决封装不可靠且检测效率低的问题。

    技术研发人员:刘佳慧,张春光,刘沁,武晔,李上青,彭瀚,安磊,耿微
    受保护的技术使用者:国机传感科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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