Kорпуса, порты и крепление датчиков

Третьим классификационным признаком (Рис. 9) является тип корпуса и выводов датчика. Практически все датчики давления изготавливаются в базовом кор­пусе (Рис. 21). Kорпус имеет верхнюю защитную крышку из нержавеющей стали с отверстием, через ко­торое подается измеряемое давление. Под крышкой находится кремниевая диафрагма, на которую непо­средственно воздействует давление (на Рис. 21 пока­зан прогиб диафрагмы под действием этого давления). Диафрагма передает давление на кристалл, на котором собран элемент X-ducer™, соединенный гибкими про­водниками с выводами прибора. Kристалл приклеен к корпусу из термопластика. В нижней части корпуса имеется отверстие, через которое на нижнюю часть датчика подается второе измеряемое давление (пода­ваемое по трубке при дифференциальном датчике или атмосферное давление при относительном датчике). Базовый корпус не имеет крепежных деталей, и, если потребитель хочет закрепить его на плате, то он должен либо самостоятельно изготовить предохрани­тельный корпус с элементами механического крепле­ния датчика и крепления трубок, подводящих среду, в которой измеряются давления, либо воспользоваться стандартными предохранительными корпусами фир­мы Motorola. Такие предохранительные корпуса назы­ваются портами. Базовый корпус датчика может размещаться в портах, спроектированных клиентом, или в портах фирмы Motorola (Case 344 для приборов с 4 выводами и Case 867 для приборов с 6 выводами). На Рис. 22 приведена схема сборки датчика, вставляемо­го в стандартный защитный корпус (case 344B-01), с тем, чтобы создать относительный датчик.

Стандартные порты фирмы Motorola позволяют автоматизировать сборку и испытания датчиков. В дополнение к возможности хорошего уплотнения, от­сутствия каких-либо доработок (высокой степени го­товности) и низкой цене, набор стандартных портов предлагает потребителям множество вариантов сборки датчиков. В [2, 20] описываются некоторые методы монтажа, даются рекомендации по формовке выводов и предлагаются средства испытания датчи­ков давления серии MPX.

Порты датчиков фирмы Motorola (Рис. 23) пред­назначены для присоединения трубок с внутренним диаметром 1/8 дюйма, наконечники их изготовлены из высокотемпературного пластика, который может выдерживать температуру от -50 до 150 °C. Порты предназначены для крепления к печатным платам или установке на шасси путем клепки или с помощью вин­тов на 5/32 дюйма.

Базовый корпус имеет скошенные плечи с обеих сторон (Рис. 21), на которые можно наложить О-образное силиконовое уплотняющее кольцо Parker (P/n # 2-015-S-469-40). Ячейка датчика может также быть приклеена непосредственно к шлангу или порту, с по­мощью различных бытовых эпоксидных смол или RTV- клеев, которые прочно приклеиваются к материалу Valox420, полиэстерным пластическим смолам укреп­ленным 30 % стекла или к полисульфонам производст­ва Union Carbid's Udel (только для MPX2040D). Фирма Motorola рекомендует использование эпоксидной смо­лы Thermoset EP530 или аналогичной ей. Эпоксидная смола должна быть распределена в виде непрерывной дорожки вокруг плеча базового корпуса (Рис. 22). Не­обходимо позаботиться об отсутствии промежутков или пустот в дорожке герметика, чтобы быть уверен­ным в хорошей плотности соединения корпуса с пор­том. Рекомендуемые условия для отвердения Thermoset EP539 — 15 минутная выдержка при 150° C. После отвердения должно быть выполнено испытание на утечку, чтобы гарантировать плотность соединения ячейки с портом. Погружение прибора в воду в течение 5 секунд при полном номинальном давлении, прило­женном к наконечнику порта, и отсутствие воздушных пузырьков является хорошим показателем плотности соединения.

Kак видно из Рис. 23, фирма Motorola предлагает также набор стандартных портов, приспособленных к подаче давления через шланги из силикона, винила, нейлона или полиэтилена. Внутренние размеры вы­бранных шлангов должен быть точно подогнаны к раз­мерам наконечников порта. Подсоединение и снятие шланга к наконечнику порта должно производиться усилием, направленным параллельно ему. Необходи­мо избегать излишнего давления, при котором можно отломить наконечник от корпуса порта. Используются ли датчики со стандартными портами или самодель­ными, изготовленными потребителем, следует при­нять меры предосторожности, гарантирующие равномерное распределение давления на корпус, в противном случае могут появиться ошибки смещения. Датчики давления серии MPX предназначены для установки на печатной плате (стандартный раз­мер 0.1 дюйма для интервала между выводами) или для присоединения к соответствующему разъему, установленному на печатной плате. Недостаточно сформовать выводы под правильными углами для сборки схемы, необходимо гарантировать при этом и надлежащие методы и инструменты формовки. Нельзя использовать для формовки выводов ручной изгиб или изгиб с помощью круглогубцев, не пред­назначенных специально для этой цели. Индустри­альные наборы инструментов для формовки выводов выпускаются различными компаниями, включая фирму Janesville Tool & Manufacturing. Также важно, чтобы, будучи однажды сформованы, выводы не смогли выправиться за счет упругости и, кроме того, чтобы формовка не привела к снижению долго­вечности. Рекомендуемые разъемы для открытого монтажа могут быть поставлены фирмой JST Corp.