CN111238720A - 传感器组件和物理量测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传感器组件和物理量测定装置。传感器组件（10）具备：传感器模块（12），具有被导入被测定流体的筒体部（121）和隔板（122），所述隔板（122）具有与被测定流体接触的第一面（122A）和配置检测部（123）的第二面（122B）；接头（11），形成有将被测定流体向传感器模块（12）导入的压力导入孔；筒状的台构件（13），包围传感器模块（12）的周围；电子电路部（14），被安装于台构件（13），接收从检测部（123）输出的检测信号；以及温度传感器（15），与电子电路部（14）电连接，温度传感器（15）具有对温度进行检测的温度检测元件（151）、以及使温度检测元件（151）与电子电路部（14）电连接的引线（152），在台构件（13）中设置有能够收容温度检测元件（151）和引线（152）的收容部（133）。

Description

传感器组件和物理量测定装置

技术领域

本发明涉及传感器组件和物理量测定装置。

背景技术

已知有组入了温度传感器的压力测定装置（例如文献1（日本特开2004-279371号公报）、文献2（日本特开2006-194683号公报）、文献3（日本特开2009-281915号公报）、文献4（日本特开2012-242208号公报））。

在文献1~4的压力测定装置中，在为了向压力检测元件导入压力而在外壳中形成的压力导入孔安装有温度传感器。由此，能够正确地测定导入到压力检测元件中的被测定流体的温度。

可是，在压力测定装置中，测定值根据温度而不同，因此，存在进行温度校正的情况。此时，存在以下情况：在对从压力检测元件输出的检测信号进行处理的电路基板安装温度传感器，基于该温度传感器的温度测定值来进行温度校正。

在该情况下，利用空间隔开设置于隔板的应变计等压力检测元件与电路基板之间，因此，不能通过安装于该电路基板的温度传感器测定压力检测部的正确的温度，难以进行适当的温度校正。

因此，考虑利用文献1~4的压力测定装置的技术而以由温度传感器测定出的被测定流体的温度进行温度校正。

可是，例如，在被测定流体为高温的情况下，温度传感器被暴露于高温的被测定流体，另一方面，在隔板的未暴露于被测定流体侧的面配置的压力检测元件虽然被传导来自被测定流体的热但是被周边的空气冷却，因此，在压力检测元件和温度传感器附近存在温度不同的情况。因此，在文献1~4的压力测定装置中，具有存在不能通过温度传感器正确地测定压力检测元件的温度而不能进行适当的温度校正的情况等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供能够进行适当的温度校正的传感器组件和物理量测定装置。

本发明的传感器组件的特征在于，具备：传感器模块，具有被导入被测定流体的筒体部和在所述筒体部的顶端侧设置的隔板，所述隔板具有与所述被测定流体接触的第一面和被设置在所述第一面的相反侧且配置检测部的第二面；接头，安装有所述传感器模块，并且，形成有将所述被测定流体向所述传感器模块导入的压力导入孔；筒状的台构件，被安装于所述接头，包围所述传感器模块的周围；电子电路部，被安装于所述台构件，接收从所述检测部输出的检测信号；以及温度传感器，与所述电子电路部电连接，所述温度传感器具有对温度进行检测的温度检测元件、以及使所述温度检测元件与所述电子电路部电连接的引线，在所述台构件中设置有能够***述温度检测元件和所述引线的收容部。

在本发明中，温度传感器的温度检测元件被收容于筒状的台构件的收容部，所述筒状的台构件包围具有检测部的传感器模块的周围。由此，能够在传感器模块的与被导入被测定流体侧相反侧即配置检测部侧在传感器模块的附近配置温度检测元件。因此，例如，即使被测定流体为高温，由于温度检测元件与检测部同样地被周围的空气冷却，所以也能够正确地测定检测部的温度。因此，能够对由检测部检测出的被测定流体的压力进行适当的温度校正。

此外，温度检测元件和引线能够收容于台构件的收容部，因此，不需要为了配置温度检测元件和引线而在接头中设置它们的收容部，能够容易地进行接头的加工。再有，台构件例如由树脂材料等制作，由此，能够容易地形成收容温度检测元件和引线的收容部。

在本发明的传感器组件中，优选的是，所述台构件在内周侧具有定位凸部，在所述接头中在与所述定位凸部对应的位置设置有与所述定位凸部卡合的定位凹部

在该结构中，在将台构件和接头装配时，使台构件的定位凸部与接头的定位凹部卡合，由此，能够相对于接头来定位台构件。因此，在将台构件和接头装配时，能够不需要定位装置等，能够容易地进行传感器组件的制造。

在本发明的传感器组件中，优选的是，在所述收容部中设置：被形成在所述台构件的外周侧且***述引线的槽部、被形成在所述台构件的内周侧且***述温度检测元件的收容凹部、以及将所述槽部与所述收容凹部连通的连通孔，所述收容凹部被形成于所述定位凸部。

在该结构中，在台构件的内周侧设置有收容温度检测元件的收容凹部，因此，能够在传感器模块的附近配置温度检测元件。因此，能够测定传感器模块的正确的温度。此外，由于收容凹部被形成于定位凸部，所以不需要个别地进行用于形成定位凸部和收容凹部的加工，能够容易地制作台构件。

在本发明的传感器组件中，优选的是，所述引线具有第一引线和第二引线，在所述槽部中在所述第一引线和所述第二引线之间设置有突状引导部。

在该结构中，以夹持突状引导部的方式在彼此相反侧配置第一引线和第二引线，因此，能够防止第一引线与第二引线的短路。因此，不需要对这些布线实施包覆等绝缘处理，能够容易地进行传感器组件的制造。

本发明的物理量测定装置的特征在于具备：前述的传感器组件、安装有所述传感器组件的筒状壳体、以及电连接于所述电子电路部的信号传递构件。

在本发明中，能够起到与前述同样的效果。

此外，在本发明中，在传感器组件的状态下具备传感器模块、电子电路部和温度传感器，因此，能够在将该传感器组件组入到物理量测定装置中之前进行传感器模块的温度校正和温度特性的确认。因此，能够在进行了传感器模块的温度校正和温度特性的确认后的状态下保管传感器组件，能够提高物理量测定装置的制造效率。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的物理量测定装置的概略的立体图。

图2是示出前述实施方式的物理量测定装置的概略的剖面图。

图3是示出前述实施方式的传感器组件（sensor assembly）的概略的立体图。

图4是示出前述实施方式的传感器组件的概略的分解立体图。

图5是示出以图3中的A-A线切断后的传感器组件的概略的剖面图。

图6是示出前述实施方式的台构件的概略的立体图。

具体实施方式

基于附图来对本发明的一个实施方式进行说明。

图1是示出本实施方式的物理量测定装置1的概略的立体图，图2是示出物理量测定装置1的概略的剖面图。

如图1和图2所示那样，物理量测定装置1具备：筒状壳体2、盖构件3、电路基板4、信号传递构件5、以及传感器组件10。

[筒状壳体]

筒状壳体2为形成为圆筒状的金属制构件，具有周面部21、在沿着中心轴R的一个端部设置的第一开口22、以及在另一个端部设置的第二开口23。再有，筒状壳体2不限于被形成为圆筒状，例如被形成为方形筒状或六边形筒状等多边形筒状也可。

[盖构件]

盖构件3为金属制的所谓连接器类型的构件，具备盖主体31和筒状部32。盖主体31被形成为有底圆筒状，开口端侧被焊接连接于筒状壳体2的第二开口23侧。再有，盖主体31不限于被焊接连接于筒状壳体2，例如盖主体31被拧接连接于筒状壳体2也可。

此外，在盖主体31的底面设置有与筒状部32连通的连通部311。筒状部32为内周面收容信号传递构件5的安装孔321。

再有，盖构件3不限于上述结构的构件，例如为设置有端子台的端子箱类型的构件或以能进行无线输出的方式构成的构件也可。

[电路基板]

电路基板4具有基板主体41和在基板主体41配置的电子部件42。

基板主体41为沿着筒状壳体2的中心轴R的方向为长尺寸方向的平面矩形状的板构件，在其正面形成有图示略的布线图案等。

在本实施方式中，基板主体41具有彼此平行地配置的第一基板411和第二基板412。而且，这些第一基板411和第二基板412由图示略的保持构件保持。再有，基板主体41不限定于上述结构，例如基板主体41由1个基板构成也可，或者，由3个以上的基板构成也可。

电子部件42为接收来自传感器组件10的检测信号的部件，被设置于第二基板412。而且，电子部件42通过图示略的布线等与后述的传感器组件10的电子电路部14电连接。

[信号传递构件]

信号传递构件5具有圆筒构件51和终端端子52。

圆筒构件51被配置在盖构件3的筒状部32的内周侧。

在圆筒构件51的内部设置有多个终端端子52。在本实施方式中，设置有4个终端端子52。再有，终端端子52不限定于上述结构，例如设置1个终端端子52也可，或者，设置5个以上终端端子52也可。

此外，终端端子52通过图示略的布线等与电路基板4的电子部件42电连接。由此，终端端子52经由电子部件42与后述的传感器组件10的电子电路部14电连接。

再有，圆筒构件51不限于被形成为圆筒状，例如被形成为方形筒状或六边形筒状等多边形筒状也可。

[传感器组件]

图3是示出传感器组件10的概略的立体图，图4是示出传感器组件10的概略的分解立体图，图5是示出以图3中的A-A线切断后的传感器组件10的概略的剖面图。

如图2~图5所示那样，传感器组件10具有接头11、传感器模块12、台构件13、电子电路部14以及温度传感器15，并且被安装于筒状壳体2。

[接头]

接头11为金属制的构件，以覆盖筒状壳体2的第一开口22的方式被安装于筒状壳体2。在本实施方式中，接头11被焊接接合于筒状壳体2的第一开口22侧的端部。再有，接头11和筒状壳体2不限定于通过焊接接合，例如接头11以拧接的方式被安装于筒状壳体2也可。

在接头11中形成有导入被测定流体的压力导入孔111。此外，接头11的一个端部为从中心沿径向延伸而形成且与扳手（spanner）等工具卡合的工具卡合部112，另一个端部为与图示略的被安装部拧接的外螺纹部113。

此外，在接头11中在与后述的台构件13的定位凸部134对应的位置设置有与该定位凸部134卡合的定位凹部114。

再有，接头11的另一个端部不限于为外螺纹部113，例如为内螺纹部也可。进而，接头11的另一个端部被构成为通过焊接被安装于被安装部也可。

[传感器模块]

传感器模块12为金属制的构件，具有筒体部121、隔板（diaphragm）122、以及检测部123。

筒体部121被安装在接头11的一端侧。此外，筒体部121与接头11的压力导入孔111连通，被导入被测定流体。

在筒体部121的顶端侧整体地设置隔板122，隔板122具有与被测定流体接触的第一面122A和在第一面122A相反侧设置的第二面122B。

检测部123被设置于隔板122的第二面122B。在本实施方式中，检测部123由所谓应变计（strain gauge）构成，由此，以能检测导入到筒体部121中的被测定流体的压力的方式构成。

再有，传感器模块12并不限于金属制的构件，例如为陶瓷制的构件也可。

[台构件]

图6是示出台构件13的概略的立体图。

如图3~图6所示那样，台构件13为合成树脂制的构件，具有台构件主体部131、板状部132、以及定位凸部134。再有，台构件13不限于合成树脂制的构件，例如为金属制或陶瓷制的构件也可。

台构件主体部131被形成为圆筒状，被配置为包围传感器模块12。再有，台构件主体部131不限于被形成为圆筒状，例如被形成为方形筒状或六边形筒状等多边形筒状也可。

以从台构件主体部131的周面朝向四方突出的方式设置4个板状部132。在本实施方式中，与台构件主体部131整体地设置板状部132的各个。而且，如后述那样，在4个设置的板状部132之中的1个板状部132中在内周侧设置有定位凸部134，因此，能够相对于接头11和传感器模块12来定位台构件13。

此外，在4个设置的板状部132之中的1个板状部132中设置有收容部133，所述收容部133收容后述的温度传感器15的温度检测元件151和引线（lead wire）152。对收容部133的细节在后面进行叙述。

在设置有收容部133的板状部132的内周侧在与接头11的定位凹部114对应的位置设置有定位凸部134。而且，通过使定位凸部134与接头11的定位凹部114卡合，从而能够相对于接头11来定位台构件13。也就是说，定位凸部134作为防止台构件13相对于接头11转动的旋转止动发挥作用。

[收容部]

在收容部133中设置有沟部1331、收容凹部1332、连通孔1333、以及突状引导部1334。

沟部1331被形成在板状部132的外周侧，收容后述的温度传感器15的引线152。此外，在沟部1331中在中央部设置有突状引导部1334。

在板状部132的内周侧在定位凸部134形成有收容凹部1332。在收容凹部1332中收容后述的温度传感器15的温度检测元件151。即，以能通过沟部1331和收容凹部1332收容温度传感器15的温度检测元件151和引线152的方式构成收容部133。

在沟部1331中以贯通台构件主体部131和板状部132的内周侧及外周侧的方式设置有连通孔1333。由此，能够从台构件主体部131和板状部132的外周侧遍及内周侧配置温度传感器15。

[电子电路部]

电子电路部14为圆盘状的板构件，在台构件13的一端侧以覆盖传感器模块12的隔板122的方式配置电子电路部14。在电子电路部14中形成有图示略的布线图案等，电连接有温度传感器15。此外，电子电路部14通过图示略的布线等与传感器模块12和电路基板4电连接。由此，能够将从传感器模块12和温度传感器15输入的检测信号向电路基板4输出。

此外，电子电路部14也能够在不经由电路基板4的情况下与外部设备电连接。由此，能够在将传感器组件10组入到物理量测定装置1中之前的状态即传感器组件10的状态下将传感器模块12和温度传感器15的检测信号向外部设备输出。因此，能够在通过外部设备进行了温度校正和温度特性的确认后的状态下保管传感器组件10。

[温度传感器]

温度传感器15具有温度检测元件151和引线152。

温度检测元件151由所谓测温电阻体构成，在台构件13的内周侧即传感器模块12侧在收容凹部1332中收容温度检测元件151。由此，在传感器模块12的未导入被测定流体侧即配置有检测部123侧在传感器模块12的附近配置温度检测元件151。因此，例如，即使被测定流体为高温，由于温度检测元件151与检测部123同样地被周围的空气冷却，所以也能够正确地测定检测部123的温度。再有，温度检测元件151不限于由测温电阻体构成，只要以能测定温度的方式构成即可。

引线152为将温度检测元件151与电子电路部14电连接的布线，具有第一引线152A和第二引线152B。而且，在收容部133的沟部1331中以夹持突状引导部1334的方式在彼此相反侧配置第一引线152A和第二引线152B。由此，第一引线152A和第二引线152B不会接触，因此，即使不实施包覆等绝缘处理也能够防止短路。

[传感器组件的装配方法]

接着，基于图3~图6来对传感器组件10的装配方法进行说明。

首先，在接头11的一端侧安装传感器模块12的筒体部121。

接着，以包围在接头11安装的传感器模块12的方式配置台构件13。此时，以台构件13的定位凸部134与接头11的定位凹部114卡合的方式配置台构件13。由此，相对于接头11来定位台构件13。再有，在本实施方式中，通过粘接剂将台构件13固定于接头11。

然后，将连接有温度传感器15的电子电路部14配置在台构件13的一端侧。此时，配置电子电路部14，以使温度检测元件151被收容于收容凹部1332并且以夹持突状引导部1334的方式在彼此相反侧配置第一引线152A和第二引线152B。

在最后，通过图示略的布线等将传感器模块12的检测部123与电子电路部14电连接。

在以上那样的本实施方式中，能够起到以下效果。

（1）在本实施方式中，温度传感器15的温度检测元件151被收容于筒状的台构件13的收容部133，所述筒状的台构件13包围具有检测部123的传感器模块12的周围。由此，能够在传感器模块12的与被导入被测定流体侧相反侧即配置检测部123侧在传感器模块12的附近配置温度检测元件151。因此，例如，即使被测定流体为高温，由于温度检测元件151与检测部123同样地被周围的空气冷却，所以也能够正确地测定检测部123的温度。因此，能够对由检测部123检测出的被测定流体的压力进行适当的温度校正。

此外，温度检测元件151和引线152能够收容于台构件13的收容部133，因此，不需要为了配置温度检测元件151和引线152而在接头11中设置它们的收容部，能够容易地进行接头11的加工。再有，在本实施方式中，台构件13例如为合成树脂制，因此，能够容易地形成收容温度检测元件151和引线152的收容部133。

（2）在本实施方式中，在将台构件13和接头11装配时，使台构件13的定位凸部134与接头11的定位凹部114卡合，由此，能够相对于接头11来定位台构件13。因此，在将台构件13和接头11装配时，能够不需要定位装置等，能够容易地进行传感器组件10的制造。

（3）在本实施方式中，在台构件13的内周侧设置有收容温度检测元件151的收容凹部1332，因此，能够在传感器模块12的附近配置温度检测元件151。因此，能够测定传感器模块12的正确的温度。此外，由于收容凹部1332被形成于定位凸部134，所以不需要个别地进行用于形成定位凸部134和收容凹部1332的加工，能够容易地制作台构件13。

（4）在本实施方式中，以夹持突状引导部1334的方式在彼此相反侧配置第一引线152A和第二引线152B，因此，能够防止第一引线152A与第二引线152B的短路。因此，不需要对这些布线实施绝缘处理，能够容易地进行传感器组件10的制造。

（5）在本实施方式中，在传感器组件10的状态下具备传感器模块12、温度传感器15和电子电路部14，因此，能够在将该传感器组件10组入到物理量测定装置1中之前进行传感器模块12的温度校正和温度特性的确认。因此，能够在进行了传感器模块12的温度校正和温度特性的确认后的状态下保管传感器组件10，能够提高物理量测定装置1的制造效率。

[变形例]

再有，本发明不限定于前述的各实施方式，能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良等被包含在本发明中。

在前述实施方式中，设置了1个温度传感器15，但是，不限定于此，例如设置多个温度传感器15也可。在该情况下，在台构件13中以与各个温度传感器15对应的方式设置多个收容部133也可。

在前述实施方式中，在台构件13中在定位凸部134形成了收容凹部1332，但是，不限定于此，例如分别设置收容凹部1332和定位凸部134也可。进而，未设置定位凸部134的情况也被包含在本发明中。在该情况下，不在接头11设置定位凹部114也可。

在前述实施方式中，在台构件13中在沟部1331中设置有突状引导部1334，但是，不限定于此。例如，形成与第一引线152A和第二引线152B对应的引导槽也可。

在前述实施方式中，在台构件13中以从台构件主体部131的周面朝向四方突出的方式设置4个板状部132，在该板状部132之中的1个中设置了收容部133，但是，不限定于此。例如，设置1个板状部132也可，或者，设置4个以上板状部132也可。进而，在台构件主体部131中未设置板状部132的情况也被包含在本发明中。在该情况下，收容部133被设置于台构件主体部131也可。

在前述实施方式中，在传感器模块12的附近配置了温度传感器15的温度检测元件151，但是，不限定于此。例如，以与接头11的侧面抵接的方式配置温度检测元件151也可，以与传感器模块12的筒体部121的侧面抵接的方式配置温度检测元件151也可。此外，以与接头11和传感器模块12稍微空开间隙的方式配置温度检测元件151的情况也被包含在本发明中。

在前述实施方式中，筒状壳体2、接头11和盖构件3为金属制构件，但是，不限定于此，例如这些构件由合成树脂形成也可。

在前述实施方式中，以能测定被测定流体的压力的方式构成了物理量测定装置1，但是，不限定于此，例如以能测定差压的方式构成也可。

Claims (5)

1.一种传感器组件，其特征在于，具备：

传感器模块，具有被导入被测定流体的筒体部和在所述筒体部的顶端侧设置的隔板，所述隔板具有与所述被测定流体接触的第一面和被设置在所述第一面的相反侧且配置检测部的第二面；

接头，安装有所述传感器模块，并且，形成有将所述被测定流体向所述传感器模块导入的压力导入孔；

筒状的台构件，被安装于所述接头，包围所述传感器模块的周围；

电子电路部，被安装于所述台构件，接收从所述检测部输出的检测信号；以及

温度传感器，与所述电子电路部电连接，

所述温度传感器具有对温度进行检测的温度检测元件、以及使所述温度检测元件与所述电子电路部电连接的引线，

在所述台构件中设置有能够***述温度检测元件和所述引线的收容部。

2.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，

所述台构件在内周侧具有定位凸部，

在所述接头中在与所述定位凸部对应的位置设置有与所述定位凸部卡合的定位凹部。

3.根据权利要求2所述的传感器组件，其特征在于，

在所述收容部中设置：被形成在所述台构件的外周侧且***述引线的槽部、被形成在所述台构件的内周侧且***述温度检测元件的收容凹部、以及将所述槽部与所述收容凹部连通的连通孔，

所述收容凹部被形成于所述定位凸部。

4.根据权利要求3所述的传感器组件，其特征在于，

所述引线具有第一引线和第二引线，

在所述槽部中在所述第一引线和所述第二引线之间设置有突状引导部。

5.一种物理量测定装置，其中，具备：根据权利要求1至权利要求4的任一项所述的传感器组件、安装有所述传感器组件的筒状壳体、以及电连接于所述电子电路部的信号传递构件。

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