[实用新型]一种取消转接板的简易型超声波传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声波传感器，尤其是一种取消转接板的简易型超声波传感器。

背景技术

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。 

超声波传感器测量基本原理是：由超声探头发出的超声脉冲信号，在气体中传播，遇到空气与液体的界面后被反射，接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间，即可换算出距离或液位高度。超声波测量方法有很多其它方法不可比拟的优点：（1）无任何机械传动部件，也不接触被测液体，属于非接触式测量，不怕电磁干扰，不怕酸碱等强腐蚀性液体等，因此性能稳定、可靠性高、寿命长；（2）其响应时间短可以方便的实现无滞后的实时测量。 

然而现有技术中的超声波传感器如图1所示，这样的超声波传感器包括具有底部的筒形外壳1与压电元件2，其中压电元件2一端面贴在该筒形外壳1底部的内侧，使得该筒形外壳1的底部具有振动表面的功能。第一密封胶层5填充在转接板8与筒形外壳1的侧壁形成的凹部内。吸音棉层6设置在转接板8与压电元件2之间。转接板8两端通过第二密封胶层7固定。信号输出正极线3与信号输出负极线4通过转接板8的转接分别对应与正极连接线9一端、负极连接线10一端连通。正极连接线9另一端与压电元件2另一端面焊接，导电线10另一端与筒形外壳1的内表面连接。当在压电元件2上施加电压时，压电元件2在径向与轴向振动，引起筒形外壳1的表面振动，从而向空气中发射超声波。超声波传感器在振动过程中，容易引起与压电元件2连接的正极连接线9断裂，造成产品不工作。同时由于输出信号通过电路板二次转接，工艺复杂，且比较容易出现虚焊，造成产品间断性不工作。吸音棉层不能很好的消除超声波传感器产生的干扰超声波信号以及不能很好的消除压电元件产生的余震信号。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对上述现有技术中存在的问题，提供一种取消转接板的简易型超声波传感器，通过将超声波传感器内部的转接板及第二密封胶层去掉，直接将信号输出正极线一端、信号输出负极线一端分别与压电元件、筒形外壳内侧壁连接，减少二次转接带来的问题；进一步的通过发泡胶层代替吸音棉层，解决了吸音棉层不能明显的减少超声波传感器产生的干扰超声波信号以及很好的消除压电元件产生的余震信号的问题。 

本实用新型采用的技术方案如下：

一种取消转接板的简易型超声波传感器包括筒形外壳、压电元件、信号输出正极线、信号输出负极线、第一密封胶层、吸音元件层，所述筒形外壳内封闭一端是筒形外壳底端面，所述筒形外壳底端面内壁中设置有凸台，所述筒形外壳底端面凸台与压电元件一端面粘接，信号输出正极线一端与压电元件另一端面焊接，所述信号输出负极线一端与筒形外壳1内部侧壁焊接，所述吸音元件层下端面覆盖压电元件另一端面、筒形外壳内部底端面以及筒形外壳内壁，所述第一密封胶层密封吸音元件层上端面与筒形外壳内壁形成的凹形槽，所述信号输出负极线与筒形外壳的焊接点位于吸音元件层与筒形外壳上端面之间内壁上。

所述吸音元件层是发泡胶层或吸音棉层。 

所述吸音元件层沿筒形外壳轴向高度范围是1.5mm～4mm。 

所述吸音元件层沿筒形外壳轴向高度是1.5mm。 

所述吸音元件层沿筒形外壳轴向高度是4mm。 

所述吸音元件层沿筒形外壳轴向高度是3mm。 

所述发泡胶层是有发泡硅胶组成。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是： 

1）本实用新型去掉现有技术中超声波传感器内部的转接板以及第二密封胶层，而是直接将信号输出正极端一端、信号输出负极线一端分别与压电元件、筒形外壳内侧壁连接，减少二次转接带来的问题，减少工艺流程。

2）本实用新型通过发泡胶层代替吸音棉层，达到了明显减少超声波引出信号输出负极线、信号输出正极线一端的干扰超声波信号，有很好的方向性。并且能同时消除压电元件产生的余震信号。 

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中： 

图1是现有技术的超声波传感器轨道探测原理。