CN102393216A - 一种制造超声波传感器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制造超声波传感器的方法，其具体如下：先将传感器元件设置于壳体内，而后，将混合胶体一次性灌封于壳体中，所述的混合胶体为聚氨酯胶和软木粉混合而成，其中聚氨酯胶占混合胶体总重量的97％-99％，软木粉占混合胶体总重量的1％-3％。所述的软木粉细度为200-600目。再次，将灌封入混合胶体的超声波传感器置于空气中晾干或者在高温箱内烘干。所述的高温箱内烘干温度为60℃。与现有技术相比，本发明方法能达到减小产品Q值，把产品的防护等级提高到IP68，并且减小生产过程中温度、湿度对生产的影响，缩短生产周期，减少生产过程中对设备的要求，从而提高生产效率，降低生产成本。
Description
技术领域 本发明涉及一种高效制造超声波传感器的方法，该方法制造的超声波传感器有效地提高了防护等级和增加了超声波传感器的量程盲区比。
背景技术 气介超声波传感器是超声波在空气中的传播，利用不同介质的声阻抗和空气声阻抗的差别，会产生反射折射的特性，可以用来制作避障、液位检测，物位检测，距离检测，定位等各种运用。
现有的超声波传感器灌封组装工艺一般是用单组份硅胶灌封，多次灌胶成型，导致产品存在的问题：1、传感器的机械Q值偏高，盲区大，不利于近端测量；2、防护等级低，一般只能做到IP67的防护等级，在湿度高的场合不适合长时间使用；3、多次灌封，灌封时间长，生产效率低。
发明内容 本发明的目的是提供一种利用混合的胶体一次性灌封成型超声波传感器的方法，能达到减小产品的Q值，把产品的防护等级提高到IP68，并且减小生产过程中温度、湿度对生产的影响，缩短生产周期，减少生产过程中对设备的要求，从而提高生产效率，降低生产成本。
为实现上述目的，本发明制造超声波传感器的方法具体如下：先将传感器元件设置于壳体内，而后，将混合胶体一次性灌封于壳体中，所述的混合胶体为聚氨酯胶和软木粉混合而成，其中聚氨酯胶占混合胶体总重量的97％99％，软木粉占混合胶体总重量的1％-3％。所述的软木粉细度为200-600目。再次，将灌封入混合胶体的超声波传感器置于空气中晾干或者在高温箱内烘干。所述的高温箱内烘干温度为60℃。
本发明中传感器元件设置于壳体内包括如下步骤：
步骤1：将后盖板、第一电极片、第一压电陶瓷片、第二电极片、第二压电陶瓷片和前盖板依序叠置，由螺杆贯穿并固定；将聚氨酯泡沫硬板粘接于前盖板的下方，聚四氟乙烯薄膜粘接于聚氨酯泡沫硬板的下方，以上元件组装后组成第一单元；
步骤2：将一段PVC管的外管壁上包裹铜膜，铜膜外侧粘接软木板，将O型圈固定于PVC管的一端，以上元件组装后组成第二单元；
步骤3：将电缆线分别与第一单元的第一电极片和第二电极片以及第二单元的铜膜连接；
步骤4：将第一单元和第二单元置于下壳体内，其中第一单元套设于第二单元的PVC管中；
步骤5：将上壳体与下壳体相互扣合，电缆线由上壳体的预留孔穿出。
本发明的混合胶体由上壳体预留孔灌封入壳体内。
采用以上制造方法，将传统的单组份硅胶多次灌封成型改为使用混合胶体一次性灌封成型，不但缩短了灌封工序的操作时间和等待时间，同时提高了灌封后超声波传感器整体结构的密封性能和部件之间配合的可靠性，从而减小产品的Q值，把产品的防护等级提高到IP68。混合胶体的配方使得其受生产过程中温度、湿度的影响小，缩短生产周期，减少生产过程中对设备的要求，从而提高生产效率，降低生产成本。
与现有技术相比，本发明的一种制造超声波传感器的方法可以有效提高生产效率，节省了生产成本，并且极大地提升产品性能，增加了超声波传感器的实用性和耐用性。
附图说明 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明一种制造超声波传感器的结构示意图。
具体实施方式 如图1所示，本发明制造超声波传感器的方法具体如下：先将传感器元件设置于壳体内，而后，将混合胶体一次性灌封于壳体中，所述的混合胶体为聚氨酯胶和软木粉混合而成，其中聚氨酯胶占混合胶体总重量的97％-99％，软木粉占混合胶体总重量的1％-3％。所述的软木粉细度为200-600目。再次，将灌封入混合胶体的超声波传感器置于空气中晾干或者在高温箱内烘干。所述的高温箱内烘干温度为60℃。
本发明中传感器元件设置于壳体内包括如下步骤：
步骤1：将后盖板11、第一电极片12、第一压电陶瓷片13、第二电极片14、第二压电陶瓷片15和前盖板16依序叠置，由螺杆17贯穿并固定；将聚氨酯泡沫硬板18粘接于前盖板16的下方，聚四氟乙烯薄膜19粘接于聚氨酯泡沫硬板18的下方，以上元件组装后组成第一单元1；
步骤2：将一段PVC管21的外管壁上包裹铜膜22，铜膜22外侧粘接软木板23，将O型圈24固定于PVC管21的一端，以上元件组装后组成第二单元2；
步骤3：将电缆线3分别与第一单元1的第一电极片12和第二电极片14以及第二单元2的铜膜22连接；
步骤4：将第一单元1和第二单元2置于下壳体41内，其中第一单元1套设于第二单元2的PVC管21中；
步骤5：将上壳体42与下壳体41相互扣合，电缆线3由上壳体42的预留孔43穿出。
本发明的混合胶体由上壳体42预留孔43灌封入壳体4内。
实施例1：
本发明制造超声波传感器的方法具体如下：先将传感器元件设置于壳体内，而后，将混合胶体一次性灌封于壳体中，所述的混合胶体为聚氨酯胶和软木粉混合而成，其中聚氨酯胶占混合胶体总重量的97％，软木粉占混合胶体总重量的3％。所述的软木粉细度为200目。再次，将灌封入混合胶体的超声波传感器置于空气中晾干或者在高温箱内烘干。所述的高温箱内烘干温度为60℃。
实施例2：
本发明制造超声波传感器的方法具体如下：先将传感器元件设置于壳体内，而后，将混合胶体一次性灌封于壳体中，所述的混合胶体为聚氨酯胶和软木粉混合而成，其中聚氨酯胶占混合胶体总重量的99％，软木粉占混合胶体总重量的1％。所述的软木粉细度为600目。再次，将灌封入混合胶体的超声波传感器置于空气中晾干或者在高温箱内烘干。所述的高温箱内烘干温度为60℃。
实施例3：
本发明制造超声波传感器的方法具体如下：先将传感器元件设置于壳体内，而后，将混合胶体一次性灌封于壳体中，所述的混合胶体为聚氨酯胶和软木粉混合而成，其中聚氨酯胶占混合胶体总重量的98％，软木粉占混合胶体总重量的2％。所述的软木粉细度为400目。再次，将灌封入混合胶体的超声波传感器置于空气中晾干或者在高温箱内烘干。所述的高温箱内烘干温度为60℃。
采用以上制造方法，超声波传感器量程盲区比均可以达到60∶1以上，比常规的产品的量程盲区比为30∶1提高了一倍多；各个实施例中产品的防护等级均提高到IP68；胶封在常温下的固化时间可以缩短到8个小时以内，在60摄氏度的固化时间为1小时以内。
综上所述，本发明将传统的单组份硅胶多次灌封成型改为使用混合胶体一次性灌封成型，不但缩短了灌封工序的操作时间和等待时间，同时提高了灌封后超声波传感器整体结构的密封性能和部件之间配合的可靠性，从而减小产品的Q值，把产品的防护等级提高到IP68。混合胶体的配方使得其受生产过程中温度、湿度的影响小，缩短生产周期，减少生产过程中对设备的要求，从而提高生产效率，降低生产成本。
Claims (6)
1.一种制造超声波传感器的方法，传感器元件设置于壳体内，其特征在于：将混合胶体一次性灌封于壳体中，所述的混合胶体为聚氨酯胶和软木粉混合而成，其中聚氨酯胶占混合胶体总重量的97％-99％，软木粉占混合胶体总重量的1％-3％。
2.根据权利要求1所述的一种制造超声波传感器的方法，其特征在于：所述的软木粉细度为200-600目。
3.根据权利要求1所述的一种制造超声波传感器的方法，其特征在于：将灌封入混合胶体的超声波传感器置于空气中晾干或者在高温箱内烘干。
4.根据权利要求3所述的一种制造超声波传感器的方法，其特征在于：所述的高温箱内烘干温度为60℃。
5.根据权利要求1至4所述的任意一种制造超声波传感器的方法，其特征在于：所述的传感器元件设置于壳体内包括如下步骤：
步骤1：将后盖板、第一电极片、第一压电陶瓷片、第二电极片、第二压电陶瓷片和前盖板依序叠置，由螺杆贯穿并固定；将聚氨酯泡沫硬板粘接于前盖板的下方，聚四氟乙烯薄膜粘接于聚氨酯泡沫硬板的下方，以上元件组装后组成第一单元；
步骤2：将一段PVC管的外管壁上包裹铜膜，铜膜外侧粘接软木板，将O型圈固定于PVC管的一端，以上元件组装后组成第二单元；
步骤3：将电缆线分别与第一单元的第一电极片和第二电极片以及第二单元的铜膜连接；
步骤4：将第一单元和第二单元置于下壳体内，其中第一单元套设于第二单元的PVC管中；
步骤5：将上壳体与下壳体相互扣合，电缆线由上壳体的预留孔穿出。
6.根据权利要求5所述的一种制造超声波传感器的方法，其特征在于：所述的混合胶体山上壳体预留孔灌封入壳体内。
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