CN108583201B - 汽车空调压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车空调压力传感器，包括第一孔板，所述第一孔板上开设有螺纹接头凹槽，所述螺纹接头凹槽的内侧设置有螺纹接头，所述螺纹接头上安装有固定螺丝，所述螺纹接头通过固定螺丝与第一孔板固定连接，所述第一孔板远离螺纹接头的一侧设置有连接管，所述连接管上安装有阀门主体，所述阀门主体的内部设置有阀芯筒，所述阀芯筒的顶端设置有齿轮柱，所述第一孔板的顶端设置有外盒，本发明设置了阀门主体，通过电机上安装的齿轮带动齿轮柱转动，从而使阀门主体内的阀芯筒转动，当冷媒的压力过大时，通过转动阀芯筒使阀门主体截断冷媒压力，避免了压力芯片受压过大而引起损毁的问题，使压力传感器具有很好的自我保护能力。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种汽车空调压力传感器。
背景技术
汽车空调压力传感器是汽车上的常规传感器，用于检测汽车空调的冷媒压力，将压力值转换为对应的电压值，且将连续的压力信号送入汽车的 ECU(电子控制单元)，这一压力信号可供ECU控制汽车空调压缩机的功率。
但是目前市场上的汽车空调压力传感器使用效果不佳，当冷媒管道输入的压力过大时，压力芯片易因受压过大而损坏，压力传感器的接头型号单一，不同类型汽车冷媒压力管道的大小不同，接头型号单一的压力传感器适用范围较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车空调压力传感器，以解决上述背景技术中提出的当冷媒管道输入的压力过大时，压力芯片易因受压过大而损坏，压力传感器的接头型号单一，不同类型汽车冷媒压力管道的大小不同，接头型号单一的压力传感器适用范围较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车空调压力传感器，包括第一孔板，所述第一孔板上开设有螺纹接头凹槽，所述螺纹接头凹槽的内侧设置有螺纹接头，所述螺纹接头上安装有固定螺丝，所述螺纹接头通过固定螺丝与第一孔板固定连接，所述第一孔板远离螺纹接头的一侧设置有连接管，所述连接管上安装有阀门主体，所述阀门主体的内部设置有阀芯筒，所述阀芯筒的顶端设置有齿轮柱，所述第一孔板的顶端设置有外盒，所述外盒的内部设置有电机，所述电机上安装有齿轮，所述齿轮与齿轮柱相啮合，所述齿轮柱远离电机的一侧设置有单片机，所述连接管远离第一孔板的一侧设置有第二孔板，所述第二孔板远离连接管的一侧设置有传感器主体，所述传感器主体的内部设置有压力芯片，所述压力芯片的一侧设置有玻璃环，所述玻璃环远离压力芯片的一侧设置有压板，所述压板远离玻璃环的一侧设置有校准电路板，所述传感器主体远离第二孔板的一端安装有电器接头，所述电机与单片机电性连接，所述压力芯片与校准电路板电性连接，所述校准电路板与电器接头电性连接，所述电器接头和单片机均与车载电脑电性连接。
优选的，所述固定螺丝共设置有四个。
优选的，所述螺纹接头共设置有两个。
优选的，所述第一孔板和第二孔板的组合体为一字型结构。
优选的，所述阀芯筒为空心球体结构。
本发明与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明设置了阀门主体，通过电机上安装的齿轮带动齿轮柱转动，从而使阀门主体内的阀芯筒转动，当冷媒的压力过大时，通过转动阀芯筒使阀门主体截断冷媒压力，避免了压力芯片受压过大而引起损毁的问题，使压力传感器具有很好的自我保护能力。
（2）本发明设置了螺纹接头，通过设置的大小不同的两个螺纹接头，可以便于传感器的安装，当冷媒管道的接头较大时，可以采用较大的螺纹接头，当冷媒管道的接头较小时，可以采用较小的螺纹接头，便于将传感器安装在不同规格的冷媒管道上，提高压力传感器的适用范围。
附图说明
图1为本发明的外观图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明阀门主体的结构示意图；
图4为本发明第一孔板的结构示意图；
图5为本发明的电路框图；
图中：1-第一孔板、2-连接管、3-第二孔板、4-传感器主体、5-电器接头、6-外盒、7-阀门主体、8-固定螺丝、9-螺纹接头、10-压力芯片、11-玻璃环、12-校准电路板、13-压板、14-电机、15-齿轮、16-齿轮柱、17-单片机、18-阀芯筒、19-螺纹接头凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种汽车空调压力传感器，包括第一孔板1，第一孔板1上开设有螺纹接头凹槽19，螺纹接头凹槽19的内侧设置有螺纹接头9，螺纹接头9共设置有两个，且两个的大小不同，从而便于连接不同大小的冷媒管道，螺纹接头9上安装有固定螺丝8，螺纹接头9通过固定螺丝8与第一孔板1固定连接，第一孔板1远离螺纹接头9的一侧设置有连接管2，连接管2上安装有阀门主体7，阀门主体7的内部设置有阀芯筒18，当阀芯筒18转动九十度时，阀芯筒18的通孔会被阀门主体7堵住，从而截断冷媒，阀芯筒18的顶端设置有齿轮柱16，第一孔板1的顶端设置有外盒6，外盒6的内部设置有电机14，电机14采用DS-25RS370驱动电机，电机14上安装有齿轮15，齿轮15与齿轮柱16相啮合，齿轮柱16远离电机14的一侧设置有单片机17，单片机17采用 STC89C52单片机，连接管2远离第一孔板1的一侧设置有第二孔板3，第二孔板3远离连接管2的一侧设置有传感器主体4，传感器主体4的内部设置有压力芯片10，压力芯片10中的应力硅薄膜会因受外力作用发生弹性变形，电阻应变片因此而发生电阻变化，电路平衡改变输出与压力成正比的电压信号，压力芯片10的一侧设置有玻璃环11，玻璃环11远离压力芯片10的一侧设置有压板13，压板13远离玻璃环11的一侧设置有校准电路板12，传感器主体4远离第二孔板3的一端安装有电器接头5，电机14与单片机17电性连接，压力芯片10与校准电路板12电性连接，校准电路板12与电器接头5电性连接，电器接头5和单片机17均与车载电脑电性连接。
为了保证螺纹接头9固定的牢固，本实施例中，优选的，固定螺丝8共设置有四个。
为了便于安装，本实施例中，优选的，螺纹接头9共设置有两个。
为了便于冷媒的流通，本实施例中，优选的，第一孔板1和第二孔板3的组合体为一字型结构。
为了便于截断冷媒，本实施例中，优选的，阀芯筒18为空心球体结构。
本发明的工作原理及使用流程：使用时，可根据冷媒管道的大小来选择使用哪种大小的螺纹接头9，当冷媒管道的接头较大时，可以采用较大的螺纹接头9，当冷媒管道的接头较小时，可以采用较小的螺纹接头9，便于将传感器安装在不同规格的冷媒管道上，提高压力传感器的适用范围，冷媒的压力传递到压力芯片10时，压力芯片10将压力转换为电压信号，再经过校准电路板12从电器接头5将信号传递到车载电脑，在传感器检测冷媒压力的过程中，当车载电脑接收到的冷媒压力值接近压力芯片10的额定最大压力值时，车载电脑通过单片机17控制电机14转动，从而使齿轮15带动齿轮柱16转动，从而使阀芯筒18转动九十度，将冷媒截断，避免因冷媒压力过大而损坏压力芯片10，一端时间后，按照相同的工作原理控制阀芯筒18复位。
为了便于热量的散发，优选的，传感器主体4外壳采用纳米散热材料制备，所述的纳米散热材料为树脂型纳米导热复合材料，采用溶胶凝胶法合成Al2O3@ZnO核壳纳米填料，利用具有较高化学活性组分的柠檬酸锌作为前驱体，氧化铝在液态条件下混合均匀，随后进行充分水解并发生缩合反应，在溶液里形成稳定的透明溶胶体系。溶胶经过陈化，胶粒之间缓慢进行聚合，最终形成凝胶。最后，凝胶经过干燥和烧结固化制备得到的核壳型纳米导热结构。通过溶胶凝胶法处理填料表面状态后得到的填料所制备的导热复合材料的热导率得到了大幅的提高；一方面是由于在氧化铝填料表面包覆了具有更高导热性能的ZnO，由于其热导率更高，所以对复合材料的导热性能产主了影响；另一方面是由于Zn0的存在改善了环氧树脂基体与填料的界面结合状态，基体与填料的结合更加紧密，降低了基体与填料的界面缺陷，因而降低了声子在界面结合处发生散射的可能，从而提高了复合材料的导热性能。
具体制备方法如下：
实施例1
树脂型纳米导热复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、称量一定质量的环氧树脂和固化剂PSPA，两者的质量比为2:1，并且在800r/min下在高速混料机中混2min，使环氧基体与固化剂PSPA充分混合；
步骤2、然后将Al2O3@ZnO核壳纳米填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中（填料和环氧树脂质量比3:7），并在1000 r/min下再次混合2 min ；
步骤3、将混合物倒入事先涂有油酸作为脱模剂的直径为30mm的圆柱体模具中，将模具放置在真空干燥箱中，并抽取真空，使混合物中的气泡逸出，设置固化温度为60℃，固化时间为4h；
步骤4、固化完成后，进行脱模处理，并将固化物上下表面磨平即可获得纳米导热复合材料。
所述的Al2O3@ZnO核壳纳米填料制备方法如下：
步骤1、在30ml 1.0mol/L硝酸锌溶液中滴加50ml 1.0mol/L柠檬酸溶液后得到柠檬酸锌前驱体溶胶，在80℃恒温水浴锅中对其不断进行磁力搅拌，随后加入10.0g片状Al2O3并持续加热、搅拌，反应一段时间后，得到前驱体包覆片状Al2O3凝胶；
步骤2、将上述凝胶放入干燥箱中60℃进行干燥，得到干凝胶，最后将干凝胶放入箱式炉中550℃进行锻烧，将锻烧产物进行研磨，过筛获得采用溶胶凝胶法对氧化铝表面进行处理的Al2O3@ZnO核壳纳米填料。
实施例2
步骤2、然后将Al2O3@ZnO核壳纳米填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中（填料和环氧树脂质量比1:2），并在1000 r/min下再次混合2 min ；其余制备和实施例1相同。
实施例3
步骤2、然后将Al2O3@ZnO核壳纳米填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中（填料和环氧树脂质量比3:5），并在1000 r/min下再次混合2 min ；其余制备和实施例1相同。
实施例4
步骤2、然后将Al2O3@ZnO核壳纳米填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中（填料和环氧树脂质量比3:4），并在1000 r/min下再次混合2 min ；其余制备和实施例1相同。
实施例5
步骤2、然后将Al2O3@ZnO核壳纳米填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中（填料和环氧树脂质量比3:2），并在1000 r/min下再次混合2 min ；其余制备和实施例1相同。
实施例6
步骤2、然后将Al2O3@ZnO核壳纳米填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中（填料和环氧树脂质量比3:1），并在1000 r/min下再次混合2 min ；其余制备和实施例1相同。
实施例7
步骤2、然后将Al2O3@ZnO核壳纳米填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中（填料和环氧树脂质量比1:1），并在1000 r/min下再次混合2 min ；其余制备和实施例1相同。
实施例8
步骤2、然后将Al2O3@ZnO核壳纳米填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中（填料和环氧树脂质量比2:7），并在1000 r/min下再次混合2 min ；其余制备和实施例1相同。
实施例9
步骤2、然后将Al2O3@ZnO核壳纳米填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中（填料和环氧树脂质量比1:7），并在1000 r/min下再次混合2 min ；其余制备和实施例1相同。
实施例10
步骤2、然后将Al2O3@ZnO核壳纳米填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中（填料和环氧树脂质量比1:10），并在1000 r/min下再次混合2 min ；其余制备和实施例1相同。
对照例1
与实施例1不同点在于：纳米导热材料制备的步骤1中，不再加入固化剂进行固化反应，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例2
与实施例1不同点在于：纳米导热材料制备的步骤1中，用等量KH-560取代PSPA进行改性，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例3
与实施例1不同点在于：纳米导热材料制备的步骤2中，将Al2O3填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例4
与实施例1不同点在于：纳米导热材料制备的步骤2中，将ZnO填料加入环氧树脂与固化剂的混合物中，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例5
与实施例1不同点在于：Al2O3@ZnO核壳纳米填料制备的步骤1中，在10ml 1.0mol/L硝酸锌溶液中滴加50ml 1.0mol/L柠檬酸溶液，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例6
与实施例1不同点在于：Al2O3@ZnO核壳纳米填料制备的步骤1中，在30ml 1.0mol/L硝酸锌溶液中滴加10ml 1.0mol/L柠檬酸溶液，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例7
与实施例1不同点在于：Al2O3@ZnO核壳纳米填料制备的步骤1中，用等量的氯化镁取代硝酸锌，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例8
与实施例1不同点在于：Al2O3@ZnO核壳纳米填料制备的步骤1中，用等量的硝酸镍取代硝酸锌，施例1完全相同。
对照例9
与实施例1不同点在于：Al2O3@ZnO核壳纳米填料制备的步骤1中，加入5.0g片状Al2O3并持续加热、搅拌，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例10
与实施例1不同点在于：Al2O3@ZnO核壳纳米填料制备的步骤1中，加入等量的CaO取代Al2O3，其余步骤与实施例1完全相同。
选取制备得到的导热材料分别进行性能检测，
体积电阻率按GB/15662-1995标准测；热导率通过DRL-Ⅲ导热系数仪测试，方法是热流法，测试标准为MIL-I-49456A；
测试结果
实验结果表明本发明传感器主体4外壳采用的树脂型纳米导热复合材料具有良好的导热效果，材料在国家标准测试条件下，导热率越高，说明散热效果越好，反之，效果越差； 实施例1到实施例10，体积电阻率均达到绝缘材料标准，但导热率变化较大；与实施例1不同的是，实施例2至实施例10分别改变复合散热材料中主要原料组成的配比，对材料的散热性能均有不同程度的影响，在填料和环氧树脂质量比3:7，其他配料用量固定时，导热效果最好；对照例1至对照例2不再加入固化剂并用偶联剂KH-560取代，导热效果明显下降，说明固化反应对树脂复合导热性质产生重要影响；对照例3至对照4加单组分金属氧化物作为填料进行复合，导热系数降低，导热效果明显变差，说明核壳结构的复合填料粒子对材料导热性很重要；对照例5到对照例6降低硝酸锌和柠檬酸的用量，前驱体凝胶减少，导热效果也不好；对照例7至例8用等量的氯化镁和硝酸镍取代硝酸锌，散热效果明显变差，说明硝酸锌作为核的改性效果比较好；对照例9和对照例10降低片状Al2O3用量并用CaO取代，导热率依然不高，说明氧化铝作为填料的壳层效果较好；因此使用本发明传感器主体4外壳采用树脂型纳米导热复合材料具有良好的导热效果。
Claims (4)
1.一种汽车空调压力传感器，包括第一孔板（1），其特征在于：所述第一孔板（1）上开设有螺纹接头凹槽（19），所述螺纹接头凹槽（19）的内侧设置有螺纹接头（9），所述螺纹接头（9）上安装有固定螺丝（8），所述螺纹接头（9）通过固定螺丝（8）与第一孔板（1）固定连接，所述第一孔板（1）远离螺纹接头（9）的一侧设置有连接管（2），所述连接管（2）上安装有阀门主体（7），所述阀门主体（7）的内部设置有阀芯筒（18），所述阀芯筒（18）的顶端设置有齿轮柱（16），所述第一孔板（1）的顶端设置有外盒（6），所述外盒（6）的内部设置有电机（14），所述电机（14）上安装有齿轮（15），所述齿轮（15）与齿轮柱（16）相啮合，外盒（6）安装有单片机（17），所述单片机（17）在齿轮柱（16）的一侧，电机（14）在齿轮柱（16）的另外一侧，
所述连接管（2）远离第一孔板（1）的一侧设置有第二孔板（3），所述第二孔板（3）远离连接管（2）的一侧设置有传感器主体（4），所述传感器主体（4）的内部设置有压力芯片（10），所述压力芯片（10）的一侧设置有玻璃环（11），所述玻璃环（11）远离压力芯片（10）的一侧设置有压板（13），所述压板（13）远离玻璃环（11）的一侧设置有校准电路板（12），所述传感器主体（4）远离第二孔板（3）的一端安装有电器接头（5），所述电机（14）与单片机（17）电性连接，所述压力芯片（10）与校准电路板（12）电性连接，所述校准电路板（12）与电器接头（5）电性连接，所述电器接头（5）和单片机（17）均与车载电脑电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车空调压力传感器，其特征在于：所述固定螺丝（8）共设置有四个。
3.根据权利要求1所述的一种汽车空调压力传感器，其特征在于：所述螺纹接头（9）共设置有两个。
4.根据权利要求1所述的一种汽车空调压力传感器，其特征在于：所述阀芯筒（18）为空心球体结构。
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