CN209148196U - 一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传感器技术领域，旨在提供一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，其技术方案要点是包括设置在微波炉内部的压电传感片C1，所述压电传感片C1包括基材、压电陶瓷片、环氧粘合剂和陶瓷保护层，所述环氧粘合剂设置在所述基材和所述压电陶瓷片之间，所述陶瓷保护层覆盖在所述压电陶瓷片表面，所述压电传感片C1上设置有耐温导线且其连接位置焊接点有锡点保护胶，所述耐温导线表面设置有耐温玻纤保护管。本实用新型适用于对微波炉内的蒸汽强度情况的实时监测。

Description

一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，更具体地说，它涉及一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统。

背景技术

微波炉利用磁控管产生微波，微波辐射引起食物内部的分子振动，产生热量，用以加热食物。微波炉烹饪时热量直接深入食物内部，烹饪速度很快。

传统的食物通过蒸煮方式烹饪，对食物的营养成分保留较好，口感较佳。但微波炉在加热的过程中，因操作者无法及时得知微波炉内部的蒸汽强度情况，容易因加热进程控制不当，使得火力过猛，对食物的营养成分造成破坏、影响食物的口感。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，对微波炉内的蒸汽强度情况进行实时监测，以提供精确的数据，方便随时调整微波炉的加热进程，防止微波炉的火力过猛，对食物的营养成分造成破坏、影响食物的口感。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，包括压电传感片C1，所述压电传感片C1包括基材、压电陶瓷片、环氧粘合剂和陶瓷保护层，所述环氧粘合剂设置在所述基材和所述压电陶瓷片之间，所述陶瓷保护层覆盖在所述压电陶瓷片表面，所述压电传感片C1上设置有耐温导线且其连接位置焊接点有锡点保护胶，所述耐温导线表面设置有耐温玻纤保护管。

通过采用上述技术方案，微波炉内部加热时产生的蒸汽作用于压电传感片C1，对压电传感片C1施加压力并产生电信号，因微波炉内蒸汽的强弱与测得的电信号的大小成正比关系；压电传感片C1包括基材、压电陶瓷片、环氧粘合剂、陶瓷保护层、耐温导线、锡点保护胶和耐温玻纤保护管，其热稳定性良好、耐高温，以利于设置在微波炉内部的压电传感片C1适应微波炉内部的高温环境条件，正常工作、灵敏度较高，以提供精确的数据，达到实时监测微波炉内的蒸汽强度情况的目的，进而方便随时调整微波炉的加热进程，防止微波炉的火力过猛对食物的营养成分造成破坏、影响食物的口感。

优选的，所述基材采用SUS304不锈钢基材。

通过采用上述技术方案，SUS304不锈钢基材含有较高的镍，在微波炉内的高温条件下仍具有较高韧性和焊接性，利于应用在微波炉内部的高温潮湿环境条件，以使基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片的性能较好。

优选的，所述基材的直径范围在27mm-30mm，厚度范围在0.20mm-0.25mm。

通过采用上述技术方案，基材的尺寸范围既保证基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片不占用空间、易于安装，又保证基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片的灵敏度达到测量要求。

优选的，所述压电陶瓷片的直径范围在20mm-25mm，厚度范围在0.25mm-0.30mm。

通过采用上述技术方案，压电陶瓷片的尺寸范围既保证基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片不占用空间、易于安装，又保证基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片的灵敏度达到测量要求。

优选的，所述基材设置在微波炉内部靠近蒸汽来向的一侧，所述压电陶瓷片设置在微波炉内部远离蒸汽来向的一侧。

通过采用上述技术方案，基材为压电陶瓷片阻挡了部分蒸汽，以减少压电陶瓷片与蒸汽的接触，减少因压电陶瓷片受潮而影响测量工作的情况出现。

优选的，所述压电陶瓷片的介电常数介于1600-2300之间。

通过采用上述技术方案，使用介电常数介于1600 -2300之间的压电陶瓷片，其电性能较好，以保证压电陶瓷片的居里点超过320度，即压电陶瓷片可以耐320度的高温，压电陶瓷片不容易被微波炉内的蒸汽损坏，故利于基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片在微波炉内的高温条件下使用。

优选的，在25V的直流电压下，所述压电陶瓷片的绝缘电阻的最小值为1000MΩ。

通过采用上述技术方案，绝缘电阻是判断产品品质变化的重要依据之一，在25V的直流电压下，压电陶瓷片的绝缘电阻最小为1000兆欧，以保证压电陶瓷片在潮湿环境下不短路，进而设置在微波炉内部的基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片灵敏度较高，基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片的测量数据更精确。

优选的，在频率为100Hz时，所述压电陶瓷片的静态电容15nF-23nF。

通过采用上述技术方案，在频率为100Hz时，压电陶瓷片的静态电容在15至23纳法之间，以使基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片的测量电路简单化，确保基于压电片的蒸汽压力传感片性能的稳定性较好，测量结果稳定。

优选的，还包括设置在所述压电传感片C1输出端的用于放大所述压电传感片C1的输出信号的信号放大单元。

通过采用上述技术方案，信号放大单元对压电传感片C1的输出信号进行放大，以提高基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片的测量灵敏度，基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片的测量精度更高。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片包括基材、压电陶瓷片、环氧粘合剂、陶瓷保护层、耐温导线、锡点保护胶和耐温玻纤保护管，热稳定性良好、耐高温、灵敏度较高，以提供精确的数据，达到实时监测微波炉内的蒸汽强度情况的目的，进而方便随时调整微波炉的加热进程，防止微波炉的火力过猛对食物的营养成分造成破坏、影响食物的口感；

2、基材、压电陶瓷片的尺寸范围既保证基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片不占用空间、易于安装，又保证基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片的灵敏度达到测量要求；

3、基材为压电陶瓷片阻挡了部分蒸汽，以减少压电陶瓷片与蒸汽的接触，减少因压电陶瓷片受潮而影响测量工作的情况出现；

4、压电陶瓷片的介电常数介于1600-2300之间，以使压电陶瓷片可以耐320度的高温，压电陶瓷片不容易被微波炉内的蒸汽损坏；

5、在25V的直流电压下，压电陶瓷片的绝缘电阻最小为1000兆欧，以保证压电陶瓷片在潮湿环境下不短路；

6、在频率为100Hz时，压电陶瓷片的静态电容在15至23纳法之间，以确保基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片性能的稳定性较好；

7、信号放大单元对压电传感片C1的输出信号进行放大，以提高基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片的测量灵敏度，基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感片的测量精度更高。

附图说明

图1是压电传感片C1的俯视图；

图2是压电传感片C1的结构示意图；

图3是一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统的电路连接关系示意图。

图中：1、基材；2、压电陶瓷片；3、环氧粘合剂；4、陶瓷保护层；5、耐温导线；6、耐温玻纤保护管；7、锡点保护胶。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本实用新型公开的一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，包括设置在微波炉内部的压电传感片C1，压电传感片C1包括基材1、压电陶瓷片2、环氧粘合剂3、陶瓷保护层4、耐温导线5、锡点保护胶7和耐温玻纤保护管6，环氧粘合剂3粘贴在基材1和压电陶瓷片2之间，陶瓷保护层4覆盖在压电陶瓷片2表面，耐温导线5设置在压电传感片C1上，锡点保护胶7在耐温导线5与压电陶瓷片2的焊接点位置处，耐温玻纤保护管6包裹在耐温导线5的表面。

基材1采用SUS304不锈钢基材，在高温的条件下具有较高韧性和焊接性。

基材1设置在微波炉内部靠近蒸汽来向的一侧，压电陶瓷片2设置在微波炉内部远离蒸汽来向的一侧。

压电陶瓷片2的介电常数介于1600-2300之间。

在25V的直流电压下，压电陶瓷片2的绝缘电阻的最小值为1000MΩ。

在频率为100Hz时，压电陶瓷片2的静态电容15nF-23nF。

基材1的直径范围在27mm-30mm，厚度范围在0.20mm-0.25mm。

压电陶瓷片2的直径范围在20mm-25mm，厚度范围在0.25mm-0.30mm。

参照图3，压电传感片C1的输出端设置有用于放大压电传感片C1的输出信号的信号放大单元。

信号放大单元包括电阻R1、电阻R2、电容C2和晶体管VT1，压电传感片C1的一端经电阻R1连接有电源VCC，电容C2连接在电阻R1和压电传感片C1之间且与晶体管VT1的基级相连，电阻R2连接在电阻R1与电容C2之间，压电传感片C1的另一端接地，晶体管VT1的发射级接地，以为晶体管VT1的基级提供合适的基级电流，使晶体管VT1工作在放大状态，晶体管VT1对输入的电信号进行放大，同时，电容C2起到导通压电传感片C1产生的电信号、隔绝电源VCC产生的直流电的作用，晶体管VT1的集电级连接测量回路。

本实施例的实施原理为：

微波炉在加热时，内部产生的蒸汽作用于压电传感片C1，对压电传感片C1施加压力并产生电信号，电信号通过耐温导线5与信号放大单元连接，信号放大单元对电信号进行放大，以提供精确的数据，达到实时监测微波炉加热时内部的蒸汽强度情况的目的，进而方便随时调整微波炉的加热进程，防止微波炉的火力过猛对食物的营养成分造成破坏、影响食物的口感。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，其特征是：包括设置在微波炉内部的压电传感片C1，所述压电传感片C1包括基材(1)、压电陶瓷片(2)、环氧粘合剂(3)和陶瓷保护层(4)，所述环氧粘合剂(3)设置在所述基材(1)和所述压电陶瓷片(2)之间，所述陶瓷保护层(4)覆盖在所述压电陶瓷片(2)表面，所述压电传感片C1上设置有耐温导线(5)且其连接位置焊接点有锡点保护胶(7)，所述耐温导线(5)表面设置有耐温玻纤保护管(6)。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，其特征是：所述基材(1)采用SUS304不锈钢基材。

3.根据权利要求2所述的一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，其特征是：所述基材(1)的直径范围在27mm-30mm，厚度范围在0.20mm-0.25mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，其特征是：所述压电陶瓷片(2)的直径范围在20mm-25mm，厚度范围在0.25mm-0.30mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，其特征是：所述基材(1)设置在微波炉内部靠近蒸汽来向的一侧，所述压电陶瓷片(2)设置在微波炉内部远离蒸汽来向的一侧。

6.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，其特征是：所述压电陶瓷片(2)的介电常数介于1600-2300之间。

7.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，其特征是：在25V的直流电压下，所述压电陶瓷片(2)的绝缘电阻的最小值为1000MΩ。

8.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，其特征是：在频率为100Hz时，所述压电陶瓷片(2)的静态电容15nF-23nF。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种基于压电陶瓷片的蒸汽压力传感系统，其特征是：还包括设置在所述压电传感片C1输出端的用于放大所述压电传感片C1的输出信号的信号放大单元。