CN101871794B - 一种压电超声换能器的防水结构 - Google Patents

一种压电超声换能器的防水结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种压电超声换能器的防水结构，包括圆筒状的壳体，壳体一端设置有壳帽，壳体另一端设置有声楔，声楔与壳帽之间设置有压电晶片，特点是壳体内端面与声楔端面之间设置有第一密封装置，壳体内表面与声楔外周壁之间设置有第二密封装置，优点是使压电超声换能器的防水结构实现在不同方向上的多重密封，提高了密封性能，即使在高水压下也能达到完全防水的效果。

Description

一种压电超声换能器的防水结构
技术领域
本发明涉及一种防水结构，尤其涉及一种压电超声换能器的防水结构。
背景技术
压电超声换能器(也可称探头)包括不锈钢壳体、壳体前端的声楔及壳体内的声楔背面固定设有的压电晶片，压电晶片的导线与穿入壳体的电缆连接，是超声检测中最为常用的实现电能和声能相互转换的一种换能器件，是超声检测装置的重要组成部分，现有的压电超声换能器的防水结构大多采用筒状外壳加环氧树脂封装，但是在液体压力很高的情况下，很难达到完全防水的效果，不仅影响换能器的使用寿命，而且严重影响测量精度，并且一旦漏水就无法正常工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种密封性能好，在高水压下也能达到防水效果的压电超声换能器的防水结构。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种压电超声换能器的防水结构，包括圆筒状的壳体，所述的壳体一端设置有壳帽，所述的壳体另一端设置有声楔，所述的声楔与所述的壳帽之间设置有压电晶片，其特征在于：所述的壳体内端面与所述的声楔端面之间设置有第一密封装置，所述的壳体内表面与所述的声楔外周壁之间设置有第二密封装置。
所述的壳体内端面设置有第一环形凹槽，所述的第一密封装置为卡嵌在所述的第一环形凹槽中的第一O型密封圈。
所述的声楔外周壁上设有声楔环形凹槽，所述的声楔环形凹槽的远离壳帽侧设有环形的声楔卡位，所述的壳体内表面设置有与所述的声楔环形凹槽相对应的第二环形凹槽，所述的第二环形凹槽的宽度等于所述的声楔卡位与所述的声楔环形凹槽的宽度和，所述的第二密封装置为卡嵌在所述的第二环形凹槽中的第二O型密封圈和所述的声楔卡位。
所述的声楔与所述的壳体之间的空隙设置有粘结剂。
所述的壳帽外端面设置有密封凹槽，所述的密封凹槽连通用于将所述的压电晶片的导线引出的出线孔，所述的出线孔的孔径小于所述的密封凹槽的孔径，所述的壳帽外端面径向设置有与所述的密封凹槽相贯通的出线槽，所述的壳帽表面设置有卡位槽。
所述的密封凹槽内填充用于密封的硅橡胶。
所述的粘结剂为环氧树脂。
与现有技术相比，本发明的优点在于：由于壳体内端面与声楔端面之间设置有第一密封装置，壳体内表面与声楔外周壁之间设置有第二密封装置，使压电超声换能器的防水结构实现在不同方向上的多重密封，提高了密封性能，即使在高水压下也能达到完全防水的效果；
由于壳体内端面设置有第一环形凹槽，第一密封装置为卡嵌在第一环形凹槽中的第一O型密封圈，实现压电超声换能器的防水结构的第一级密封；
由于的声楔外周壁上设有声楔环形凹槽，声楔环形凹槽的远离壳帽侧设有环形的声楔卡位，壳体内表面设置有与声楔环形凹槽相对应的第二环形凹槽，第二环形凹槽的宽度等于声楔卡位与声楔环形凹槽的宽度和，第二密封装置为卡嵌在第二环形凹槽中的第二O型密封圈和声楔卡位，从而实现压电超声换能器的防水结构的第二级密封，并可防止声楔受到第二O型密封圈的反弹力作用倒退出压电超声换能器壳体；
由于声楔与壳体之间的空隙设置有粘结剂，从而实现压电超声换能器的防水结构的第三级密封，达到完全防水的效果。
由于壳帽外端面设置有密封凹槽，密封凹槽连通壳用于将压电晶片导线引出的出线孔，出线孔的孔径小于密封凹槽的孔径，壳帽外端面径向设置有与密封凹槽相贯通的出线槽，壳帽表面设置有卡位槽，可将压电晶片导线从出线孔引出后，经过出线槽安装在管道斜管中，然后利用卡位槽将压电超声换能器固定在管道斜管中，防止压电超声换能器安装过程中转动，损坏传感器引线。
附图说明
图1为本发明压电超声换能器的防水结构的纵剖视图。
图2为本发明压电超声换能器的防水结构的声楔的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1、图2所示，一种压电超声换能器的防水结构，包括圆筒状的壳体1、壳体1一端设有壳帽2，另一端设有声楔4，声楔4与壳帽2之间设置有压电晶片，壳体内端面3与声楔端面之间设置有第一密封装置5，壳体内表面与声楔外周壁之间设置有第二密封装置8。
其中，壳体内端面3设置有第一环形凹槽，第一密封装置5为卡嵌在第一环形凹槽中的第一O型密封圈；声楔外周壁上设有声楔环形凹槽6，声楔环形凹槽6的远离壳帽侧设有环形的声楔卡位7，壳体内表面设置有与的声楔环形凹槽6相对应的第二环形凹槽，第二环形凹槽的宽度等于声楔卡位7与声楔环形凹槽6的宽度和，第二密封装置8为卡嵌在第二环形凹槽中的第二O型密封圈和声楔卡位7；声楔2与壳体1之间的空隙设置有环氧树脂或其它可用于防水的粘结剂。
壳帽2外端面设置有填充硅橡胶的密封凹槽9，密封凹槽9连通壳体内部设有的压电晶片导线的出线孔10，出线孔10的孔径小于密封凹槽9的孔径，壳帽2外端面径向设置有与密封凹槽9相贯通的出线槽11，壳帽2表面设置有卡位槽12。
本发明一种压电超声换能器的防水结构的工作原理：
第一级防水：压电超声换能器不锈钢壳体1的第一环形凹槽中安装第一O型密封圈，压电超声换能器声楔4浸泡过环氧树脂后，压入压电超声换能器不锈钢壳体1中，声楔4的端面与第一O型密封圈紧密结合，起到第一级防水的作用；
第二级防水：在声楔环形凹槽6中安装第二O型密封圈，在压入壳体1的时候由于第二O型密封圈有具有很好的弹性，受挤压后，直径缩小，压入到壳体1中的第二环形凹槽中时，又恢复弹性，填满第二环形凹槽和声楔环形凹槽6，同时声楔卡位7也进入壳体1的第二环形凹槽中，卡嵌在第二环形凹槽中，用于防止声楔4受到反弹力的作用倒退出压电超声换能器壳体1，这样起到第二级防水的作用；
第三级防水：声楔2与壳体1之间的空隙填充环氧树脂，达到第三级防水的作用。
将压电晶片导线从出线孔10引出，穿过密封凹槽9，经过出线槽11安装在管道斜管中，再在密封凹槽9中填充硅橡胶，然后利用换能器卡位槽12把压电超声换能器固定在管道斜管中，防止压电超声换能器安装过程中转动，损坏传感器引线。
采用本结构封装的换能器经过测试，在3MPa(30KG)水压测试下能达到完全防水的效果。

Claims (5)

1.一种压电超声换能器的防水结构，包括圆筒状的壳体，所述的壳体一端设置有壳帽，所述的壳体另一端设置有声楔，所述的声楔与所述的壳帽之间设置有压电晶片，其特征在于：所述的壳体内端面与所述的声楔端面之间设置有第一密封装置，所述的壳体内表面与所述的声楔外周壁之间设置有第二密封装置，所述的壳帽外端面设置有密封凹槽，所述的密封凹槽连通用于将所述的压电晶片的导线引出的出线孔，所述的出线孔的孔径小于所述的密封凹槽的孔径，所述的壳帽外端面径向设置有与所述的密封凹槽相贯通的出线槽，所述的壳帽表面设置有卡位槽，所述的声楔与所述的壳体之间的空隙设置有粘结剂。
2.根据权利要求1所述的一种压电超声换能器的防水结构，其特征在于：所述的壳体内端面设置有第一环形凹槽，所述的第一密封装置为卡嵌在所述的第一环形凹槽中的第一O型密封圈。
3.根据权利要求1或2所述的一种压电超声换能器的防水结构，其特征在于：所述的声楔外周壁上设有声楔环形凹槽，所述的声楔环形凹槽的远离壳帽侧设有环形的声楔卡位，所述的壳体内表面设置有与所述的声楔环形凹槽相对应的第二环形凹槽，所述的第二环形凹槽的宽度等于所述的声楔卡位与所述的声楔环形凹槽的宽度和，所述的第二密封装置为卡嵌在所述的第二环形凹槽中的第二O型密封圈和所述的声楔卡位。
4.根据权利要求1所述的一种压电超声换能器的防水结构，其特征在于：所述的密封凹槽内填充用于密封的硅橡胶。
5.根据权利要求1所述的一种压电超声换能器的防水结构，其特征在于：所述的粘结剂为环氧树脂。
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