CN205808484U - 超声波流量传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波流量传感器，包括壳体和位于壳体内部的压电陶瓷芯片、插芯和连接线，还包括设置于所述壳体外周的容纳密封圈的嵌入式密封槽，嵌入式密封槽与壳体为一体结构，压电陶瓷芯片的发射面与壳体底部内侧连接，压电陶瓷芯片的另一面与插芯的底部连接，插芯的两侧设置有导线槽，压电陶瓷芯片的引出线置于导线槽内，插芯的顶部与壳体密封连接，连接线通过所述插芯的内孔伸出壳体顶部外端。本实用新型结构简单、结构布局合理、可靠性高，克服现有技术中超声波流量传感器密封性、耐压强度差的问题，进一步解决了使用中易结垢的问题以及因内部结构设计不合理使用中开胶导致的信号衰弱问题。

Description

超声波流量传感器

技术领域

本实用新型涉及机电技术领域，具体地指一种超声波流量传感器，适用于超声波热量表、超声波水表。

背景技术

超声波流量传感器是利用陶瓷的压电效应将超声波产生的机械振动转变为电信号或在电场驱动下产生机械振动，从而发出超声波的器件。传统超声波流量传感器壳体包括以下几种：第一种包括普通的PPS工程塑料一体件，第二种包括普通PPS塑料与金属帽(钢或铜材质)组合，第三种包括金属(常见铜、钢)一体。

目前，现有几种超声波流量传感器存在以下几方面的问题：第一，现有的传感器密封设计采用的是密封圈直接与介质接触，通过挤压方式使密封圈产生形变而达到密封作用，这种设计会导致密封圈容易老化，时间长了起不了很好的密封；第二，现有的传感器使用一段时间后，与介质直接接触的发射面容易结垢，时间一长垢越积越多，导致传感器的传输信号变弱；第三，现有的传感器均采用压电陶瓷芯片发射面通过粘接胶与壳体粘接在一起，内部设计没有通过支撑架或固定块将压电陶瓷芯片进行内部固定，传感器在高低温循环、一定压力、潮湿环境下，压电陶瓷片与壳体间容易开胶从而导致信号衰减直至无信号。

发明内容

为了解决上述现有背景技术中所存在的问题，本实用新型提供了一种结构简单、结构布局合理、可靠性更高的超声波流量传感器，克服现有技术中超声波流量传感器密封性、耐压强度差的问题，进一步解决了使用中易结垢的问题以及因内部结构设计不合理使用中开胶导致的信号衰弱问题。

为实现上述目的，本实用新型所设计的超声波流量传感器，包括壳体和位于所述壳体内部的压电陶瓷芯片、插芯和连接线，其特殊之处在于，还包括设置于所述壳体外周的容纳密封圈的嵌入式密封槽，所述压电陶瓷芯片的发射面与壳体内侧连接，所述压电陶瓷芯片的另一面与插芯连接，所述插芯设置有导线槽，所述压电陶瓷芯片的引出线置于导线槽内，所述插芯的顶部与壳体密封连接，所述连接线通过所述插芯的内孔伸出壳体外端。

进一步地，所述压电陶瓷芯片的发射面与壳体底部内侧通过匹配层连接，避免发射面结垢，影响传感器的传输信号。

更进一步地，所述嵌入式密封槽与壳体为一体结构，避免外界环境的直接影响，即延长密封圈的使用寿命又起到更好的密封作用。

更进一步地，所述插芯下端的两侧设置有凹槽，所述压电陶瓷芯片的两个焊接点分别置于两侧的凹槽中，使内部结构布局整齐、美观。

更进一步地，所述插芯的顶部与壳体通过密封胶密封连接，保证了壳体内部的密封性能。

更进一步地，所述插芯的顶部通过壳体内壁上的卡扣锁紧。所述卡扣的数量为两个或者两个以上，避免插芯与壳体长时间使用后脱落。

本实用新型所设计的超声波流量传感器，其有益效果在于：

1)放置密封圈的嵌入式密封槽与壳体为一体结构，有效避免了外界环境的直接影响，即延长密封圈的使用寿命又起到更好的密封作用。

2)插芯顶部锁紧在壳体内，插芯、压电陶瓷片、壳体形成一整体，有效避免了传统传感器在使用中压电陶瓷芯片与壳体容易脱胶，影响传感器的性能。

3)压电陶瓷芯片的发射面与壳体底部内侧通过匹配层连接，长期使用不结垢，避免传统传感器在使用中结垢、耐压不强及壳体材料水解而导致传感器的传输信号变弱甚至无信号，提高传感器的性能和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型超声波流量传感器结构示意图；

图2为图1中插芯的结构示意图。

图中：1.壳体，2.匹配层，3.压电陶瓷芯片，4.凹槽，5.嵌入式密封槽，6.导线槽，7.插芯，8.卡扣，9.密封胶，10.连接线。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1、图2所示的本实用新型超声波流量传感器，包括壳体1，壳体1由一种超耐热性、热塑性、耐水解、耐腐蚀的高分子复合材料注塑成型。壳体1内部设置有压电陶瓷芯片3、插芯7和连接线10。壳体1外周设有容纳密封圈的嵌入式密封槽5，嵌入式密封槽5与壳体1为一体结构。压电陶瓷芯片3的发射面通过匹配层2与壳体1底部内侧连接，压电陶瓷芯片3的另一面与插芯7的底部直接连接，压电陶瓷芯片3两焊接点分别埋入插芯7底部的两侧凹槽4中，压电陶瓷芯片3的引出线通过设置于插芯7两侧的导线槽6引出，插芯7的顶部盖帽通过设置在壳体1内圆壁上的两个、三个或更多个卡扣8锁紧在壳体内，插入插芯7内孔中的连接线10伸出壳体1顶部外端，再通过密封胶9密封在壳体1的壳体内。

壳体1采用一种高分子复合材料，该材料具有超耐热性、耐压、耐水解、耐腐蚀性，长期使用不结垢，避免传统传感器在使用中结垢、耐压不强及壳体材料水解而导致传感器的传输信号变弱甚至无信号。

本实用新型通过壳体1外周设有容纳密封圈的嵌入式密封槽5，嵌入式密封槽与壳体为一体结构，有效避免了外界环境的直接影响，即延长密封圈的使用寿命又起到更好的密封作用。

本实用新型通过在壳体内壁上设置卡扣将插芯盖帽锁紧在壳体内，插芯7、压电陶瓷片3、壳体1形成一整体，有效避免了传统传感器在使用中压电陶瓷芯片3与壳体容易脱胶，提高传感器的性能和可靠性。

以上所述实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形及改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

其它未详细说明的部分均为现有技术。

Claims (7)

1.超声波流量传感器，包括壳体(1)和位于所述壳体(1)内部的压电陶瓷芯片(3)、插芯(7)和连接线(10)，其特征在于：还包括设置于所述壳体(1)外周的容纳密封圈的嵌入式密封槽(5)，所述压电陶瓷芯片(3)的发射面与壳体(1)内侧连接，所述压电陶瓷芯片(3)的另一面与插芯(7)连接，所述插芯(7)设置有导线槽(6)，所述压电陶瓷芯片(3)的引出线置于导线槽(6)内，所述插芯(7)的顶部与壳体(1)密封连接，所述连接线(10)通过所述插芯(7)的内孔伸出壳体(1)外端。

2.根据权利要求1所述的超声波流量传感器，其特征在于：所述压电陶瓷芯片(3)的发射面与壳体(1)底部内侧通过匹配层(2)连接。

3.根据权利要求1或2所述的超声波流量传感器，其特征在于：所述嵌入式密封槽(5)与壳体(1)为一体结构。

4.根据权利要求1或2所述的超声波流量传感器，其特征在于：所述插芯(7)下端的两侧设置有凹槽(4)，所述压电陶瓷芯片(3)的两个焊接点分别置于两侧的凹槽(4)中。

5.根据权利要求3所述的超声波流量传感器，其特征在于：所述插芯(7)的顶部与壳体(1)通过密封胶(9)密封连接。

6.根据权利要求4所述的超声波流量传感器，其特征在于：所述插芯(7)的顶部通过壳体(1)内壁上的卡扣(8)锁紧。

7.根据权利要求6所述的超声波流量传感器，其特征在于：所述卡扣(8)的数量为两个或者两个以上。