[实用新型]一种超高温压电式加速度传感器

说明书

    本实用新型涉及加速度传感器技术领域，尤其涉及一种超高温压电式加速度传感器。

压电式加速度传感器具有动态范围广、频率范围宽，坚固耐用、受外界干扰小以及压电材料受力产生电荷信号，不需要任何外界激励等特点，是应用范围最广的振动类传感器。随着现在科学技术的发展，原子能、航空航天、冶金、石化等许多行业都需要能够在环境更恶劣、温度更高下工作的压电式传感器。国内目前耐高温压电式传感器最高工作在500℃左右，国际上目前最高工作温度也是只达到+777℃。

为克服上述问题，本实用新型提出一种超高温压电式加速度传感器，可在1200℃超高温环境下长期稳定工作。

为达到上述目的，本实用新型所提出的技术方案为：一种超高温压电式加速度传感器，包括：基座、外壳和连接器；所述基座具有一中心轴，轴上依次套设第一绝缘片、压电器件、第二绝缘片和质量块，并通过螺母锁定；所述连接器信号输出接口处由陶瓷绝缘子固定有插针，陶瓷绝缘子与插针之间、陶瓷绝缘子与连接器之间由耐高温陶瓷胶粘剂灌封；所述插针与压电器件电连接。

进一步的，所述压电器件为硅酸镓镧或钽酸镓镧压电陶瓷元件。

进一步的，所述外壳侧面设有一开口，所述连接器焊接于该开口处。

进一步的，所述连接器为差分式连接器。

进一步的，所述外壳包括壳体和上盖，所述壳体下端面与基座底面密封焊接，上端面与上盖密封焊接，将压电器件和质量块密封封装。

进一步的，所述壳体底部为设有螺孔的底座。

进一步的，所述壳体底部为设有螺孔的底座。

本实用新型的有益效果：采用高纯度陶瓷绝缘子对连接器和插针进行绝缘隔离，并采用陶瓷胶粘剂灌封，再加上硅酸镓镧或钽酸镓镧等耐高温材料作为压电陶瓷元件，使得产品可在1200℃超高温环境下长期稳定工作，且在更宽的温度范围内具有更小的温度灵敏度漂移，适用于各行业对传感器提出的更高要求；采用分离式连接器，结构简单，便于生产和灌封，且提升了连接器输出端的适配性，可跟不同规格的连接器搭配使用。

图1为本实用新型的传感器结构示意图；

图2为本实用新型的连接器结构示意图；

图3为本实用新型的传感器成品示意图。

附图标记：1、上盖；2、螺母；3、质量块；4、壳体；401、底座；402、螺孔；5、第二绝缘片；6、压电器件；7、第一绝缘片；8、基座；9、连接器；10、插针；11、陶瓷绝缘子；12、陶瓷胶粘剂。

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

如图1‑3所示，本实用新型的超高温压电式加速度传感器的实施例，包括：基座8、外壳和连接器9；基座8具有一中心轴，轴上依次套设第一绝缘片7、压电器件6、第二绝缘片5和质量块3，并通过螺母2锁定；其中，连接器9信号输出接口处由高纯度陶瓷绝缘子11固定有插针10，陶瓷绝缘子11与插针10之间、陶瓷绝缘子11与连接器9之间由耐高温陶瓷胶粘剂12灌封，并高温烧结以提高产品的密封性，大大提升了插针10与连接器9之间的绝缘值以及高温使用的范围。插针与压电器件的电连接方式采用耐高温的细镍铬丝焊接连接插针与压电器件的电极。而外壳包括壳体4和上盖1，壳体4下端面与基座8底面密封焊接，上端面与上盖1密封焊接，将压电器件6和质量块3密封封装。壳体4底部为设有螺孔402的底座401，可通过螺钉直接将该传感器固定于被测位置上，使用更方便、稳固。

该实施例中，采用硅酸镓镧（LGS，分子式La3Ga5SiO14）压电陶瓷元件作为压电器件6，其居里温度点高，在1200℃下也没有明显退极化现象，且温度灵敏度漂移小，能在超高温环境下长期稳定工作。壳体4、上盖1、基座8和连接器9均采用耐高温耐腐蚀合金材料制成，适用于原子能、航空航天、冶金、石化等环境恶劣、温度更高的行业。连接器9采用的是分离独立设计的差分式连接器，焊接于外壳侧面的开口处，一方面提升了连接器输出端的适配性，可以跟不同规格的连接器搭配使用；另一方面，独立设计的连接器结构简单，便于生产，也更方便对其进行上述的灌封操作。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均为本实用新型的保护范围。