CN204269678U - 一种低背化高温压电式加速度传感器 - Google Patents
一种低背化高温压电式加速度传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204269678U CN204269678U CN201420629504.5U CN201420629504U CN204269678U CN 204269678 U CN204269678 U CN 204269678U CN 201420629504 U CN201420629504 U CN 201420629504U CN 204269678 U CN204269678 U CN 204269678U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pole
- center
- shell
- stacked piezoelectric
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910003327 LiNbO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种传感器，具体地说，涉及一种低背化高温压电式加速度传感器。包括底座、中心杆、绝缘套、叠层压电陶瓷、绝缘片、质量块、预紧螺母、外壳、玻璃封装接插件，以及电极引线。本实用新型的质量块为倒U形套筒式设计，这样既可以充分利用传感器外壳与压电元件间的空间，达到传感器低背化的目的，又能够在外壳之内，再次形成一层保护壳，防止瞬时热冲击对器件输出灵敏度的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传感器，具体地说，涉及一种低背化高温压电式加速度传感器。
背景技术
任何工作的机械部件均会发生振动，而振动频率，振幅大小则反应了机械部件的工作情况，设备的运转状态。近年来，压电陶瓷已经广泛应用于各种类型的振动传感器，微驱动器以及超声换能器等领域。而作为传感器，大多数情况仅限于日常环境(-40~85℃)的时候，其压电元件通常选用高压电常数(d33~300-500pC/N)的锆钛酸铅(PZT)基压电陶瓷，同时，使用普通不锈钢等材料作为压电质量块，均能得到较大输出灵敏度的压电振动传感器。
然而，近年来对于一些高温高压场所，诸如：航空发动机、舰船燃气轮机、火力发电站汽轮机转子、核电站高温循环水等，对振动监测提出了迫切的需求。在这类高温环境(350~500℃)下，传统的PZT陶瓷由于居里温度较低(<350℃)而无法正常工作，所以，具有高居里温度的压电材料成为了唯一选择，诸如：铋层状压电陶瓷、类钙钛矿层状陶瓷、LiNbO3单晶材料等成为备选材料。然而，一个主要问题是，这些材料的压电常数随居里温度的增加而呈现降低趋势，通常d33~2-15pC/N左右。为了保证较大的输出灵敏度，通常采用的解决办法为通过多层陶瓷片的叠层并联，以及增加质量块的厚度来实现。但是，这种解决办法使得传感器的器件高度很大，限制其安装环境。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种低背化高温压电式加速度传感器，采用中心压缩式结构，通过采用特殊形状的质量块设计，解决常规设计思路下传感器器件高度大的问题。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种低背化高温压电式加速度传感器，其特征在于：包括底座、中心杆、绝缘套、叠层压电陶瓷、绝缘片、质量块、预紧螺母、外壳、玻璃封装接插件，以及电极引线；所述底座作为公共负极接地，它与中心杆相连接；所述叠层压电陶瓷套在中心杆上，所述绝缘套设置在叠层压电陶瓷与中心杆之间；所述绝缘片套装在中心杆上，位于叠层压电陶瓷的上方；所述质量块呈倒U形，套装在中心杆上，并从上向下罩在绝缘片和叠层压电陶瓷上；所述预紧螺母螺纹安装在中心杆的顶端，将绝缘套、叠层压电陶瓷、绝缘片、质量块压紧固定；所述玻璃封装接插件固定在底座上，所述叠层压电陶瓷与玻璃封装接插件通过电极引线连接在一起；所述外壳从上向下罩在底座上，且外壳的底端固定连接在底座上。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的质量块为倒U形套筒式设计，这样既可以充分利用传感器外壳与压电元件间的空间，达到传感器低背化的目的，又能够在外壳之内，再次形成一层保护壳，防止瞬时热冲击对器件输出灵敏度的影响。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中所述叠层压电陶瓷的侧视图；
图3为本实用新型中所述叠层压电陶瓷的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
参照图1，本实用新型所述的低背化高温压电式加速度传感器，包括带有中心M5螺孔的底座1、中心杆8、绝缘套2、叠层压电陶瓷3、绝缘片4、质量块5、预紧螺母6、外壳7、玻璃封装接插件9，以及电极引线10。所述叠层压电陶瓷3选用居里温度为650℃或更高的压电陶瓷材料；所述绝缘套2、绝缘片4选取电阻率远高于压电陶瓷的材料，如高纯氧化铝，氧化镁等；所述底座1、中心杆8、外壳7等部件采用耐高温合金材料制成。
所述底座1作为公共负极接地，它与中心杆8相连接；所述叠层压电陶瓷3套在中心杆8上，所述绝缘套2设置在叠层压电陶瓷3与中心杆8之间；所述绝缘片4套装在中心杆8上，位于叠层压电陶瓷3的上方；所述质量块5呈倒U形，套装在中心杆8上，并从上向下罩在绝缘片4和叠层压电陶瓷3上；所述预紧螺母6螺纹安装在中心杆8的顶端，将绝缘套2、叠层压电陶瓷3、绝缘片4、质量块5压紧固定；所述玻璃封装接插件9固定在底座1上，所述叠层压电陶瓷3与玻璃封装接插件9通过电极引线10通过焊接方式连接在一起；所述外壳7从上向下罩在底座上1，且外壳7的底端通过焊接方式固定在底座1上。
所述叠层压电陶瓷3的结构如图2、图3所示，选取压电陶瓷环片21，在极性正反依次交替排列，同时用x向引电片22连接陶瓷片正极，用y向引电片23连接负极，使压电陶瓷环片21在电学上形成并联电路，增强其输出电荷的能力。
使用时，将传感器通过中心螺孔固定于被测设备上，再通过耐高温电缆引出测试电荷即可。
Claims (1)
1. 一种低背化高温压电式加速度传感器，其特征在于：包括底座（1）、中心杆（8）、绝缘套（2）、叠层压电陶瓷（3）、绝缘片（4）、质量块（5）、预紧螺母（6）、外壳（7）、玻璃封装接插件（9），以及电极引线（10）；所述底座（1）作为公共负极接地，它与中心杆（8）相连接；所述叠层压电陶瓷（3）套在中心杆（8）上，所述绝缘套（2）设置在叠层压电陶瓷（3）与中心杆（8）之间；所述绝缘片（4）套装在中心杆（8）上，位于叠层压电陶瓷（3）的上方；所述质量块（5）呈倒U形，套装在中心杆（8）上，并从上向下罩在绝缘片（4）和叠层压电陶瓷（3）上；所述预紧螺母（6）螺纹安装在中心杆（8）的顶端，将绝缘套（2）、叠层压电陶瓷（3）、绝缘片（4）、质量块（5）压紧固定；所述玻璃封装接插件（9）固定在底座（1）上，所述叠层压电陶瓷（3）与玻璃封装接插件（9）通过电极引线（10）连接在一起；所述外壳（7）从上向下罩在底座上（1），且外壳（7）的底端固定连接在底座（1）上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420629504.5U CN204269678U (zh) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | 一种低背化高温压电式加速度传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420629504.5U CN204269678U (zh) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | 一种低背化高温压电式加速度传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204269678U true CN204269678U (zh) | 2015-04-15 |
Family
ID=52804539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420629504.5U Expired - Fee Related CN204269678U (zh) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | 一种低背化高温压电式加速度传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204269678U (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016206094A1 (zh) * | 2015-06-26 | 2016-12-29 | 厦门乃尔电子有限公司 | 剪切型压电传感器 |
| CN106771355A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 北京遥测技术研究所 | 一种超低温振动传感器 |
| CN106768289A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 山东大学 | 一种新型高温压电振动传感器 |
| CN109239398A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-18 | 西人马联合测控（泉州）科技有限公司 | 一种电荷输出结构及其具有的压电加速度传感器 |
| CN109596209A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-09 | 苏州长风航空电子有限公司 | 一种高温压电振动传感器及压电元件制备方法 |
| CN110441549A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-11-12 | 芜湖天波光电技术研究院有限公司 | 一种高温振动传感器 |
| CN115711666A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-02-24 | 中国核动力研究设计院 | 一种耐高温压电加速度传感器 |
| CN119804918A (zh) * | 2025-01-02 | 2025-04-11 | 山东利恩斯智能科技有限公司 | 一种压缩型压电式高温加速度传感器 |
-
2014
- 2014-10-28 CN CN201420629504.5U patent/CN204269678U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016206094A1 (zh) * | 2015-06-26 | 2016-12-29 | 厦门乃尔电子有限公司 | 剪切型压电传感器 |
| GB2555348A (en) * | 2015-06-26 | 2018-04-25 | Xiamen Niell Electronics Co Ltd | Shear-type piezoelectric sensor |
| CN106771355A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 北京遥测技术研究所 | 一种超低温振动传感器 |
| CN106771355B (zh) * | 2016-12-01 | 2019-11-29 | 北京遥测技术研究所 | 一种超低温振动传感器 |
| CN106768289A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 山东大学 | 一种新型高温压电振动传感器 |
| CN106768289B (zh) * | 2016-12-28 | 2019-04-05 | 山东大学 | 一种高温压电振动传感器 |
| CN109239398A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-18 | 西人马联合测控（泉州）科技有限公司 | 一种电荷输出结构及其具有的压电加速度传感器 |
| CN109596209A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-09 | 苏州长风航空电子有限公司 | 一种高温压电振动传感器及压电元件制备方法 |
| CN110441549A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-11-12 | 芜湖天波光电技术研究院有限公司 | 一种高温振动传感器 |
| CN115711666A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-02-24 | 中国核动力研究设计院 | 一种耐高温压电加速度传感器 |
| CN119804918A (zh) * | 2025-01-02 | 2025-04-11 | 山东利恩斯智能科技有限公司 | 一种压缩型压电式高温加速度传感器 |
| CN119804918B (zh) * | 2025-01-02 | 2025-12-09 | 山东利恩斯智能科技有限公司 | 一种压缩型压电式高温加速度传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204269678U (zh) | 一种低背化高温压电式加速度传感器 | |
| CN203101420U (zh) | 一种超高温压电式加速度传感器 | |
| CN203561647U (zh) | 压电式加速度传感器 | |
| CN109212262B (zh) | 一种基于横向振动模式的高温压电加速度传感器 | |
| JPWO2014076895A1 (ja) | 発電装置 | |
| CN105897047A (zh) | 一种将连续位移转变为冲击载荷的梳子俘能器 | |
| CN214256810U (zh) | 一种压电陶瓷防水结构、压电陶瓷装置及电子设备 | |
| CN109212264B (zh) | 环形剪切式挠曲电加速度传感器及层叠结构加速度传感器 | |
| CN204269677U (zh) | 一种高热稳定性高温压电加速度传感器 | |
| CN101762720A (zh) | 一种压电式加速度传感器 | |
| CN203216645U (zh) | 多层压电陶瓷压力传感器 | |
| CN212514648U (zh) | 一种微小型超高温压电振动加速度传感器 | |
| CN219391183U (zh) | 一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器 | |
| CN104538547B (zh) | 压电陶瓷传感器振子 | |
| CN101656494B (zh) | 高承载的压电发电装置 | |
| CN207585759U (zh) | 压电加速度传感器 | |
| KR101263272B1 (ko) | 공진형 음향방출센서 | |
| CN209280719U (zh) | 一种用于混凝土损伤监测及修复的装置 | |
| CN103467081B (zh) | 一种具有高居里温度的三元系压电材料及制备方法 | |
| CN118424513A (zh) | 一种压电式压力传感器 | |
| CN104446451B (zh) | 一种具有压电增强结构的含铋压电材料及其制备方法 | |
| CN102861716A (zh) | 一种超声波换能器 | |
| CN118549034A (zh) | 一种基于高压电系数和高居里温度的压电陶瓷材料的压电式压力传感器 | |
| EP3289328B1 (en) | Signal transduction device | |
| CN208780334U (zh) | 用于核反应堆堆内构件振动监测的压电加速度计 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150415 Termination date: 20151028 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |