[实用新型]超声流量计装置和超声流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声流量计装置。该装置配备了一个多层电路板，且在该电路板上采用电气方式连接并固定了一个超声换能器。 

背景技术

该超声流量计由以下部分组成：一台配有一个或多个超声换能器并用于发送和接收超声信号的装置，以及一个操作超声换能器用的电子电路。WO2010/112030A1中描述了这种超声流量计装置的一个实例。这有利于提供经过进一步改良的装置。 

实用新型内容

本发明涉及一种超声流量计装置。在本发明的一个实例中，提供了一种超声流量计装置，该超声流量计装置被布置用于测量液体流速，该装置包含配备第一电气端子与第二电气端子的第一超声换能器；以及电路板，它可是至少由第一层与第二层构成的一个多层电路板；其中，电路板包含布置在电路板上、用于操作第一超声换能器的一个电子电路；以及与第一电气端子以及电子电路进行电气连接的第一导电通路；与第二电气端子进行电气连接的第二导电通路；其中，超声换能器是压电材料制成的单片体，它有一个表面与电路板第一部分的表面进行接触，并且该单片体通过下列方式被机械固定在电路板上：在第一电气端子与第一导电通路之间提供电气连接的导电固定方式和/或，在第二电气端子与第二导电通路之间提供电气连接的导电固定方式；其中，第一导电通路至少被部分布置在第一层与第二层之间。由于第一电气通路在结构上被第一层及第二层屏蔽，较为不易被外部电磁场的电磁干扰（EMI）影响，因此，可认为将第一导电通路至少部分布置在第一层与第二层之间的做法是一种改进。这可实现更高的数据质量。 

第一导电通路可用于沿着平行于电路板平面的方向在第一层与第二层之间传导电流，并可通过一个或多个通孔（例如：微通孔）将第一导电通路连接到第一电气端子和/或电子电路上。 

在示范性实例中，“导电固定方式”可理解为以下方式之一：焊料、导电胶合剂、导电夹。可使用这些不同类型的固定方式固定和连接第一超声换能器以及可能存在的相应第二超声换能器的第一及第二电气端子。 

一般而言，“多层”电路板可理解成一种具有多个层（例如：第一层与第二层）的电路板。这几个层可平行布置。其中一个或多个层可具有电绝缘性。在特殊的实例中，多层电路板可由一块基板构成，该基板由多层印刷电路制成，并由多层绝缘材料对这些电路层进行隔离。 

一般情况下，可认为该装置可能还包含第二个超声换能器；在该超声换能器中，对电子电路进行了进一步布置，以便同时运行第一及第二超声换能器。 

在一个实例中，提供了一种超声流量计装置；在该装置中：第一层的上表面具有远离第二层的表面法线，而第二层的下表面具有远离第一层的表面法线；此外，一个上导电层（例如：一个金属层）覆盖第一层上表面的绝大部分，并且/或者一个下导电层（例如一个金属层）覆盖第二层下表面的绝大部分。在一个具体实例中，上导电层与下导电层进行了电气连接（例如：通过边部或者通过穿过各层的一个或多个通孔进行电气连接）。针对外部电磁场，上导电层或下导电层对第一导电通路至少进行了部分屏蔽；否则，外部电磁场会穿透第一层和/或第二层，并对第一导电通路产生电气影响，从而可能反过来影响第一超声换能器与电子电路之间的信号，并降低数据质量。可认为上导电层和/或下导电层是一个实心层或者采用导电通路的连接网络（例如：电网）来实现。在一个具体实例中，上导电层和/或下导电层可起到法拉第笼的作用。 

在一个实例中，提供了一种超声流量计装置；在该装置中，由上导电层和/或下导电层提供第二导电通路，或者将第二导电通路连接到上导电层和/或下导电层上，从而使上导电层和/或下导电层实现了与第一超声换能器的第二电气端子的电气连接。通过这种方式，可将第二电气端子连接到相对稳定的电位上；该电位可有效地作为测量其它电压时采用的参考点，例 如：即便在上导电层与下导电层都没有接地的情况下，该电位亦可有效地起到接地作用。 

在一个实例中，提供了一种超声流量计装置；在该装置中，上导电层和/或下导电层与电子电路的电气接地进行了电气连接。应注意：上导电层和/或下导电层可能会通过套管被另外连接到某个外部接地装置上。 

在一个实例中，提供了一种超声流量计装置；在该装置中，第一超声换能器包含了一个环绕式电极。“环绕式电极”可理解为边部延伸到换能器侧面或换能器另一侧的一个电极。其优势在于：可在超声换能器的同一侧提供第一与第二电气端子的电气通道。