[实用新型]气体流量传感器

说明书

本实用新型提供一种气体流量传感器，解决了现有因压电元件与空气之间的差异过大使得信号损耗而导致灵敏度降低的问题，所述气体流量传感器包括壳体、封盖、压电元件及导线，所述壳体与封盖连接形成容置空间，所述压电元件设于所述容置空间内，所述导线穿过所述封盖并与所述压电元件电连接，所述壳体用作匹配层并且其声阻抗范围为其技术方案要点是。通过限定壳体的声阻抗范围为可实现压电元件与空气的声阻抗的匹配，避免了压电元件与空气之间的声阻抗相差较大而导致声波损耗过大，继而可提高所述气体流量传感器的测试范围，提高所述气体流量传感器对小流量和大流量的测试精度。

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种气体流量传感器。

背景技术

超声波传感器是计量的关键部件，通过超声波的传播，在经过能量的转换后，输出模拟信号，计量芯片通过对信号的处理，计算出超声波的传输时间，进而计算出计量介质的特性，如流速、流量、密度、高度等。

由于现有超声波传感器内的压电陶瓷片与空气的声阻抗的差异较大，过大的差异将会导致差异在压电陶瓷片的振动辐射表面上的大量损失，从而使得传感器在进行小流量或大流量气体流速探测时，由于信号损耗过大导致传感器的灵敏度较低，无法对小流量或大流量的气体流速进行有效的探测。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种探测灵敏度高的气体流量传感器。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种气体流量传感器，包括壳体、封盖、压电元件及导线，所述壳体与封盖连接形成容置空间，所述压电元件设于所述容置空间，所述导线穿过所述封盖并与所述压电元件电连接，所述壳体用作匹配层并且其声阻抗范围为

进一步设置：所壳体的底部厚度为1/4λ及其奇数倍或3/4λ及其奇数倍，其中λ为超声波的波长。

进一步设置：所述压电元件包括压电陶瓷及设于所述压电陶瓷上下两侧的金属层，所述导线的正极与所述压电陶瓷上侧的金属层连接，所述导线的负极与所述压电陶瓷下侧的金属层连接。

进一步设置：所述壳体内对应所述导线与所述压电陶瓷下侧的金属层的连接处开设有避让口。

进一步设置：所述压电元件粘接于所述凹槽中，且所述压电元件与所述壳体耦合连接。

进一步设置：所述凹槽的底部设有蓄胶槽。

进一步设置：所述壳体的外周设有连接槽，所述封盖可局部地嵌入所述连接槽中以与所述壳体卡接。

进一步设置：所述封盖采用PU材料一体化注塑成型。

进一步设置：所述壳体呈开口向上的圆筒设置，且所述壳体的直径在5～50mm之间。

相比现有技术，本实用新型的方案具有以下优点：

1.在本实用新型的气体流量传感器中，通过限定壳体的声阻抗范围为可实现压电元件与空气的声阻抗的匹配，避免了压电元件与空气之间的声阻抗相差较大而导致声波损耗过大，继而可提高所述气体流量传感器的测试范围，提高所述气体流量传感器对小流量和大流量的测试精度。

2.在本实用新型的气体流量传感器中，通过限定壳体的底部厚度为1/4λ或3/4λ，可减少不同介质界面上的超声波折射传播衰减，提升超声波传感器的精度，并确保超声波具有足够的能量可穿透所述壳体。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：