[实用新型]压电超声换能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声换能器，特别是涉及一种用于液体流量计的压电超声换能器。

背景技术

超声换能器是各种超声设备的核心组成部分，它的发射、接受信号的能力直接影响着整个超声设备测量精度的高低。超声换能器内部结构的设计又直接影响着其发射和接收信号的能力。现有的超声换能器结构中主要是用浇灌环氧树脂和固化剂的混合物来做阻尼块，环氧树脂和固化剂的混合比例会影响阻尼块吸收超声波的效果和混合物的固化情况，要达到最佳的吸声效果和固化效果比例上很难控制，同时配置混合物时不能保证比例完全一样，这样浇灌后的换能器的一致性很难保证。接线的连接方式通常是直接焊在压电陶瓷晶片上，这样会影响声场的分布，进而影响超声换能器的性能。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种新结构的压电超声换能器。

本实用新型为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种压电超声换能器，包括压电陶瓷晶片、电缆，其特征在于：还包括不锈钢外套、绝缘套、金属卡片、弹簧、金属薄圆片、卡簧、防水圈及电缆接头，所述不锈钢外套内底面设有压电陶瓷晶片，所述绝缘套置于不锈钢外套内其底端与压电陶瓷晶片相扣接，所述金属卡片置于压电陶瓷晶片及绝缘套上，所述弹簧一端置于金属卡片上，所述金属薄圆片、卡簧依次置于不锈钢外套内，金属薄圆片与弹簧另一端连接，卡簧与不锈钢外套卡接固定，所述电缆插入电缆接头中，电缆网状铜线与电缆接头固定，电缆芯线伸出电缆接头外，所述电缆接头通过防水圈与不锈钢外套固定，电缆接头一端穿过卡簧电缆芯线与金属薄圆片连接。

本实用新型的有益效果是：结构简单，易于实现传感器的一致性；金属薄圆片和卡簧装上后，对晶片起到了压紧固定作用，这样利于晶片与不锈钢外套间耦合剂的定量及气泡的排除，起阻尼作用的是弹簧而不是环氧树脂等化学材料，克服了浇注材料所带来的比例难确定的缺点；引线是通过金属薄圆片、弹簧、金属卡片等导电零件进行导电的，克服了引线直接焊接到晶片上对晶片声场分部的影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图并作为摘要附图。

图2为本实用新型的不锈钢外套示意图。

图3为本实用新型的绝缘套示意图。

图4为本实用新型的金属卡片示意图。

图5为本实用新型的电缆接头示意图。

具体实施方式

如图1～5所示，压电超声换能器，包括压电陶瓷晶片2、电缆10，还包括不锈钢外套1、绝缘套3、金属卡片4、弹簧5、金属薄圆片6、卡簧7、防水圈8及电缆接头9。不锈钢外套1为圆筒状，在筒口处设有一圈斜口1-1，与斜口1-1的连接处设有一段螺纹1-2，在螺纹终端处的筒内壁上设有一圈卡槽1-3。绝缘套3为圆筒，采用聚砜材质，在绝缘套3筒内靠近下端设有一圈凸起3-1。金属卡片4为带底和上沿4-1的短圆筒，采用不锈钢材质。电缆接头9为T形圆柱体其外圆面上设有凹槽9-2，凹槽9-2下端圆柱体上设有螺纹9-3，电缆接头9中心处设有通孔9-1，在通孔9-1下口固定有金属套筒9-4，金属套筒9-4底端粘接固定带有中孔的金属圆片9-5，金属圆片9-5底面上粘接固定带有中孔的橡胶垫9-6，橡胶垫9-6底面扣接带有中孔的锥形铜片9-7。

首先向不锈钢外套1内底面加入适量耦合剂，再将压电陶瓷晶片2置于不锈钢外套1底部，压电陶瓷晶片2的一电极面与不锈钢外套1底部之间需要耦合剂进行过渡，耦合剂起到过渡阻抗和排除气泡的作用，减小了超声波的声衰减；绝缘套3置于不锈钢外套1内，绝缘套3筒内下端设有的凸起3-1与压电陶瓷晶片2扣接在一起，起到与周围不锈钢外套1的绝缘和限制压电陶瓷晶片2位置的作用；将金属卡片4置于绝缘套3内底端，金属卡片4的上沿4-1压在绝缘套凸起3-1上，金属卡片4的底圆面与压电陶瓷晶片2的一个电极面相接触起到导电作用，并对绝缘套起到固定作用；将弹簧5一端置于金属卡片4上，首先起到导电作用，其次在压紧状态下起到阻尼作用，吸收晶片背面的超声波，第三起到压紧金属卡片4的作用，有利于各零件的位置固定；将金属薄圆片6、卡簧7依次置于不锈钢外套1内，金属薄圆片6与弹簧5另一端接触连接，卡簧7处于打开状态，卡簧7置于不锈钢外套1筒内壁上卡槽1-3内卡接固定，对弹簧5起到限位固定作用；将电缆10拨去外绝缘套插入电缆接头9上的通孔9-1中，电缆网状铜线10-1与金属套筒9-4粘接固定，电缆芯线10-2依次穿过金属圆片9-5、橡胶垫9-6、锥形铜片9-7，再将电缆芯线10-2弯成直角使得锥形铜片9-1卡接在橡胶垫9-6上，将防水圈8安装在电缆接头9上的凹槽9-2中，将电缆接头9通过螺纹旋进不锈钢外套1上，电缆接头9的一端穿过卡簧7，电缆芯线10-2与金属薄圆片6相接触连接，在电缆接头9旋进的过程中，电缆接头9上的电缆芯线10-2把金属薄圆片6向下压，给弹簧5压力，这样弹簧5可以更好的起到阻尼作用和固定其下方零件的作用，电缆网状铜线10-1通过电缆接头9与不锈钢外套1的外壁相接触并与压电陶瓷晶片2的电极面连通，这样电缆芯线10-2、电缆网状铜线10-1同时加在了压电陶瓷晶片2两端，可以给压电陶瓷晶片2加载激励信号。