CN207430654U - 快速消除内腔余震的超声波传感器 - Google Patents
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Abstract
快速消除内腔余震的超声波传感器，其外壳的腔体底部固定设有压电陶瓷片，腔体内壁和压电陶瓷片处连接有连线，压电陶瓷片上方依次压设有吸音层和灌封胶层，吸音层由压实的粉体颗粒构成。本实用新型采用粉体代替原有吸音棉或发泡胶对超声波传感器外壳内腔底部进行填充，利用粉体具有的粘滞特性和颗粒特性，使超声波传感器外壳内腔中的余震同时发生吸收和散射两种衰减，有利于提高内腔余震的消除效果、缩短余震消除耗时。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声波传感器技术领域，尤其涉及一种快速消除内腔余震的超声波传感器。
背景技术
超声波传感器外壳内的压电陶瓷片在电压激励下发生的超声波，在碰到测量物后形成反射回波，作用至压电陶瓷片后，引起陶瓷片伸缩而重新转换成电压，经处理后即可换算出测量物的距离、速度等。由于陶瓷片的伸缩而引发的振动，在传感器外壳内腔中产生漫反射，使得压电陶瓷片振动的能量不能有效的转化成超声波信号，导致传感器余震增大、探测盲区增大、探测精度降低。
现有解决技术方案中，采用吸音棉或发泡胶对内腔底部进行填充，以期利用吸音棉密集的纤维层或发泡后胶体的孔洞，以吸收衰减的方式消除余震。但对吸音棉进行装配时，由于采用整块装配制作，外壳内腔侧壁与吸音棉间极易产生空隙（如图1a所示），从而导致吸音不完整；而发泡胶操作过程对环境温度、湿度等要求高，且不易搅拌均匀，使发泡后的胶体孔洞孔径不一致（如图1b所示），从而影响吸音效果。
实用新型内容
本实用新型提供一种快速消除内腔余震的超声波传感器，以解决上述现有技术不足。采用粉体代替原有吸音棉或发泡胶对超声波传感器外壳内腔底部进行填充，利用粉体具有的粘滞特性和颗粒特性，使超声波传感器外壳内腔中的余震同时发生吸收和散射两种衰减，有利于提高内腔余震的消除效果、缩短余震消除耗时。
为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术：
快速消除内腔余震的超声波传感器，其外壳的腔体底部固定设有压电陶瓷片，所述腔体内壁和所述压电陶瓷片处连接有连线，其特征在于，所述压电陶瓷片上方依次压设有吸音层和灌封胶层，所述吸音层由压实的粉体颗粒构成。
进一步，所述粉体颗粒采用实心粉体或空心粉体。
进一步，所述粉体颗粒粒径最大取值为2mm。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型采用粉体代替原有吸音棉或发泡胶对超声波传感器外壳内腔底部进行填充，利用粉体具有的粘滞特性和颗粒特性，使超声波传感器外壳内腔中的余震同时发生吸收和散射两种衰减，有利于提高内腔余震的消除效果、缩短余震消除耗时。
2、本实用新型结构简单，易于实施。
附图说明
图1示出了现有超声波传感器的结构示意图，其中，a示出了外壳内腔采用吸音棉填充的超声波传感器，b示出了外壳内腔采用发泡胶填充的超声波传感器。
图2示出了本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，快速消除内腔余震的超声波传感器，其外壳1的腔体2底部固定设有压电陶瓷片3。所述压电陶瓷片3上方依次压设有吸音层5和灌封胶层6。所述腔体2内壁和所述压电陶瓷片3处连接有连线4。所述连线4为所述压电陶瓷片3加压后，产生的超声波自所述外壳1底部传出，对待测物体进行检测后，回波重新回至所述压电陶瓷片3处，产生相应电压变化，进而转化为电信号输出。而由所述压电陶瓷片3振动引发的传感器外壳内腔中的漫反射，在由所述灌封胶层6压实密封的所述吸音层5内衰减、消失。
所述吸音层5由压实的实心或空心的粉体颗粒7构成。所述粉体颗粒7粒径的最大取值为2mm。采用所述粉体颗粒7压实形成的粉体体系代替原有吸音棉或发泡胶对超声波传感器所述外壳1内腔底部进行填充，利用粉体体系具有的粘滞特性和颗粒特性，使超声波传感器所述腔体2中的余震同时发生吸收和散射两种衰减。声波的吸收衰减原理在于声波在固体介质中传播时，由于介质的粘滞性而造成质点之间的内摩擦，从而使一部分声能转变为热能；同时，由于介质的热传导，介质的稠密和稀疏部分之间进行热交换，从而导致声能的损耗。吸收衰减效率与声波频率的一次方或频率的平方成正比。而声波的散射衰减则是由于介质中存在颗粒状结构而导致的。当颗粒的尺寸小于波长时，散射衰减与声波频率的四次方成正比；当颗粒尺寸与波长相近时，散射衰减与声波频率的平方成正比。因而，实际应用中，根据所述压电陶瓷片3的性能选择粉体，使其粒径小于或接近所产生超声波波长，已获得较高的声波衰减效率。且较小粒径（小于等于100μm时）的所述粉体颗粒7，有利于降低粉体体系在所述内腔2中的流动性，便于压实操作和封胶前的周转。
本实用新型易于制造，将所述压电陶瓷片3和所述连线4与所述外壳1组装后，将所述粉体颗粒7倒入所述腔体2内，完全覆盖所述压电陶瓷片3。摇动所述外壳1，使所述粉体颗粒7在所述腔体2内充分填充、压实，形成所述吸音层5，且使所述吸音层5表面平整。在所述吸音层5上方灌入封胶，形成所述灌封胶层6，成型后即完成超声波传感器的制作。
Claims (3)
1.快速消除内腔余震的超声波传感器，其外壳（1）的腔体（2）底部固定设有压电陶瓷片（3），所述腔体（2）内壁和所述压电陶瓷片（3）处连接有连线（4），其特征在于，所述压电陶瓷片（3）上方依次压设有吸音层（5）和灌封胶层（6），所述吸音层（5）由压实的粉体颗粒（7）构成。
2.根据权利要求1所述的快速消除内腔余震的超声波传感器，其特征在于，所述粉体颗粒（7）采用实心粉体或空心粉体。
3.根据权利要求1所述的快速消除内腔余震的超声波传感器，其特征在于，所述粉体颗粒（7）粒径最大取值为2mm。
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020253590A1 (zh) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 检测面板、显示装置、检测面板驱动方法和制作方法 |
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2017
- 2017-11-15 CN CN201721519359.5U patent/CN207430654U/zh active Active
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