CN102145332A - 超声换能器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声换能器，包括外壳和晶片，其中晶片贴紧安装在所述外壳的腔体底部，其要点是：所述外壳下端设有上凹的聚焦弧面。采用以上结构，信号波从晶片穿出外壳底部时，由于聚焦弧面具有聚波的作用，故而使得信号波不会产生散射，如此，传递的测量信号就会大大增强，在较大程度上提高了本发明的测量精度。

Description

超声换能器

技术领域

本发明涉及一种物理测量仪器，特别是涉及一种超声换能器。

背景技术

现有的超声换能器的结构是这样的：包括不锈钢外壳，在不锈钢外壳的腔体内放置晶片，然后在晶片上通过塑料压块进行压紧，最后在晶片上表面设有穿出塑料压块的引出电极，这样结构至少具有如此不足：第一是由于不锈钢外壳是片状体，很薄，因此在受力情况下其容易抖动，同时在短时间内难以恢复静态，因此会较大程度地影响超声换能器的测量精度；第二是晶片直接用塑料压块进行压紧，在晶片抖动时，由于塑料压块不能吸收存在的应力，从而使得换能器内的重要部件晶片长期处于应力的作用之下，从而在较大程度上影响测量精度；第三是两个引出电极均直接从晶片的上表面引出，其接触方式等收到较大局限，容易出现接触不好等不足。

同时，现有的超声换能器还存在一个较大的不足，那就是不锈钢外壳的底部均采用平面底部，因此，信号发射出时均会出现散射，使信号的传递变弱，从而较大程度地影响了超声换能器的测量精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高测量精度的超声换能器。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种超声换能器，包括外壳和晶片，其中晶片贴紧安装在所述外壳的腔体底部，其要点是：所述外壳下端设有上凹的聚焦弧面。采用以上结构，信号波从晶片穿出外壳底部时，由于聚焦弧面具有聚波的作用，故而使得信号波不会产生散射，如此，传递的测量信号就会大大增强，在较大程度上提高了本发明的测量精度。

在所述晶片上设有胶垫，在该胶垫上表面设有压块，所述压块将所述胶垫紧压在所述外壳的腔体内，在所述晶片上表面和下表面分别设有引出电极和外电极，所述引出电极和外电极均穿过所述胶垫和压块并伸出外壳外。采用以上结构由于胶垫为具有吸收预应力的胶垫，该胶垫能够吸收晶片或者外壳上存在的预应力，从而使得本发明手外界影响较小，在较大程度上提高本发明的测量精度。

为了便于引出电极的引出，同时保证其具有良好的接触，所述引出电极和外电极均为“L”字形结构，所述引出电极的横向部分夹在所述晶片和胶垫之间，该引出电极的竖直部分穿过所述胶垫和压块并伸出外壳外；所述外电极的横向部分夹在所述晶片和外壳的腔体底部之间，该外电极的竖直部分穿过所述胶垫和压块并伸出外壳外。

所述外电极的竖直部分紧贴所述外壳的腔体侧壁，从而提高外电极的安装可靠性。

为了可靠的将压块、胶垫和晶片固定在外壳腔体内，在所述外壳的腔体内壁上部开有环向卡槽，该环向卡槽上槽壁位置高于所述压块上表面，在所述环向卡槽内装有挡圈，所述挡圈紧压在所述压块上表面上，并将所述压块限制在所述外壳的腔体内。

所述压块中央开有通孔，所述胶垫上表面中央设有凸起，所述凸起伸入所述通孔内，以上结构能够很好的避免胶垫和压块的错位。

所述外壳的材质为聚苯硫醚(PPS),是一种新型高性能热塑性树脂,选用PPS是因为其具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点，较为重要的一点是，其抗冲击性能能够减少本发明的震动，从而提高测量精度。

本发明的效果：本发明结构简单新颖，外壳上设置聚焦弧面，能够将信号波聚集，提高信号强度，同时，外壳采用聚苯硫醚材料，能够很好的消除其加工的预应力，增加胶垫吸收存在的预应力，这些都能够在较大程度上提高本发明的测量精度，具有提高寿命、易于实现等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

请参见图1：所示的一种超声换能器，包括外壳1和晶片2，其中晶片2贴紧安装在所述外壳1的腔体底部，所述外壳1选用具有良好抗冲击性的聚苯硫醚(PPS),它是一种新型高性能热塑性树脂，该外壳1下端设有上凹的聚焦弧面1a，所述聚焦弧面1a的圆弧心位于所述外壳1的腔体的中心线上，所述晶片2贴紧安装在所述外壳1的腔体底部，在所述晶片2上设有胶垫3，在该胶垫3上表面设有压块4，所述压块4将所述胶垫3紧压在所述外壳1的腔体内，在所述外壳1的腔体内壁上部开有环向卡槽1b，该环向卡槽1b上槽壁位置高于所述压块4上表面，在所述环向卡槽1b内装有挡圈7，所述挡圈7紧压在所述压块4上表面上，并将所述压块4限制在所述外壳1的腔体内，在所述晶片2上表面和下表面分别设有引出电极5和外电极6，所述引出电极5和外电极6材质均为铜皮，所述引出电极5和外电极6均为“L”字形结构，所述引出电极5的横向部分夹在所述晶片2和胶垫3之间，该引出电极5的竖直部分穿过所述胶垫3和压块4并伸出外壳1外；所述外电极6的横向部分夹在所述晶片2和外壳1的腔体底部之间，该外电极6的竖直部分穿过所述胶垫3和压块4并伸出外壳1外，并所述外电极6的竖直部分紧贴所述外壳1的腔体侧壁。

在图1中还可以看出：所述压块4中央开有通孔4a,所述胶垫3上表面中央设有凸起3a，所述凸起3a伸入所述通孔4a内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种超声换能器，包括外壳（1）和晶片（2），其中晶片（2）贴紧安装在所述外壳（1）的腔体底部，其特征在于：所述外壳（1）下端设有上凹的聚焦弧面（1a）。

2.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于：在所述晶片（2）上设有胶垫（3），在该胶垫（3）上表面设有压块（4），所述压块（4）将所述胶垫（3）紧压在所述外壳（1）的腔体内，在所述晶片（2）上表面和下表面分别设有引出电极（5）和外电极（6），所述引出电极（5）和外电极（6）均穿过所述胶垫（3）和压块（4）并伸出外壳（1）外。

3.根据权利要求2所述的超声换能器，其特征在于：所述引出电极（5）和外电极（6）均为“L”字形结构，所述引出电极（5）的横向部分夹在所述晶片（2）和胶垫（3）之间，该引出电极（5）的竖直部分穿过所述胶垫（3）和压块（4）并伸出外壳（1）外；所述外电极（6）的横向部分夹在所述晶片（2）和外壳（1）的腔体底部之间，该外电极（6）的竖直部分穿过所述胶垫（3）和压块（4）并伸出外壳（1）外。

4.根据权利要求3所述的超声换能器，其特征在于：所述外电极（6）的竖直部分紧贴所述外壳（1）的腔体侧壁。

5.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于：在所述外壳（1）的腔体内壁上部开有环向卡槽（1b），该环向卡槽（1b）上槽壁位置高于所述压块（4）上表面，在所述环向卡槽（1b）内装有挡圈（7），所述挡圈（7）紧压在所述压块（4）上表面上，并将所述压块（4）限制在所述外壳（1）的腔体内。

6.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于：所述压块（4）中央开有通孔（4a）,所述胶垫（3）上表面中央设有凸起（3a），所述凸起（3a）伸入所述通孔（4a）内。

7.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于：所述外壳（1）的材质为聚苯硫醚。

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