CN211122674U - 一种基于超声波的液体浓度检测换能器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于超声波的液体浓度检测换能器，包括外壳支架、第一匹配层外壳、第一压电陶瓷片、第一软木板、第二匹配层外壳、第二压电陶瓷片、第二软木板、电缆线及灌封胶；所述第一压电陶瓷片及第一软木板通过灌封胶设置在第一匹配层外壳中，所述第一压电陶瓷片的正极面与第一匹配层外壳粘结；所述第二压电陶瓷片及第二软木板通过灌封胶设置在第二匹配层外壳中所述第二压电陶瓷片的正极面与第二匹配层外壳粘结；所述第一压电陶瓷片的正极面与第二压电陶瓷片的正极面相对设置。根据超声波在不同浓度的液体中传播时传播速度存在差异性，可以快速精准地检测液体浓度。

Description

一种基于超声波的液体浓度检测换能器

技术领域

本实用新型涉及液体浓度测量技术领域，特别涉及一种基于超声波的液体浓度检测换能器。

背景技术

液体浓度是反映液体特性的重要物理量，对溶液浓度的测量与监控在造纸、化工、制糖、食品、制药、环境监测等领域中有着广泛的应用，是保证产品品质和提高产品质量的重要技术手段。而传统的浓度检测通常使用的物理及化学方式，虽然检索的精度较高，但是周期性长，时效性较差。

实用新型内容

为此，需要提供一种基于超声波的液体浓度检测换能器，解决传统液体浓度检测周期较长，时效性较差的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种基于超声波的液体浓度检测换能器，包括外壳支架、第一匹配层外壳、第一压电陶瓷片、第一软木板、第二匹配层外壳、第二压电陶瓷片、第二软木板、电缆线及灌封胶；

所述第一匹配层外壳设置在外壳支架的一端，所述第二匹配层外壳设置在外壳支架的另一端；

所述第一压电陶瓷片及第一软木板通过灌封胶设置在第一匹配层外壳中，所述第一压电陶瓷片的负极面与第一软木板粘结，所述第一压电陶瓷片的正极面与第一匹配层外壳粘结；

所述第二压电陶瓷片及第二软木板通过灌封胶设置在第二匹配层外壳中，所述第二压电陶瓷片的负极面与第二软木板粘结，所述第二压电陶瓷片的正极面与第二匹配层外壳粘结；

所述第一压电陶瓷片的正极面与第二压电陶瓷片的正极面相对设置；

所述外壳支架内为中空，所述外壳支架上设有通孔，所述电缆线穿过通孔分别与第一压电陶瓷片及第二压电陶瓷片电气连接，所述外壳支架内通过灌封胶密封包裹电缆线。

进一步优化，所述外壳支架为金属材质。

进一步优化，所述电缆线为4*3屏蔽电缆线。

进一步优化，所述第一压电陶瓷片及第二压电陶瓷片的尺寸均为

进一步优化，所述灌封胶为环氧树脂胶。

进一步优化，所述第一匹配层外壳及第二匹配层外壳均为聚酰亚胺复合材质。

区别于现有技术，上述技术方案，通过将第一压电陶瓷片设置在外壳支架一端的第一匹配层外壳内，将第二压电陶瓷片设置在外壳支架另一端的第二匹配层外壳内，第一压电陶瓷片的正极面与第二压电陶瓷片的正极面相对设置，可以通过给第一压电陶瓷片添加一个电场，使得第一压电陶瓷片产生振动进而发出超声信号，第二压电陶瓷片接收第一压电陶瓷片发出的超声波信号，根据超声波在液体介质中传播的特性，超声波在不同浓度的液体中传播时，传播速度存在差异性，进而根据第二压电陶瓷片接收第一压电陶瓷片发出的超声波进行判断超声波传播速度的变化进行实现对液体浓度的检测，可以快速精准地检测液体浓度。

附图说明

图1为具体实施方式所述基于超声波的液体浓度检测换能器的一种结构示意图；

图2为具体实施方式所述第一匹配层外壳的一种结构示意图。

附图标记说明：

1、电缆线；2、外壳支架；3、灌封胶；4、第一压电陶瓷片；5、第一软木板；6、第一匹配层外壳；7、第二压电陶瓷片；8、第二软木板；9、第二匹配层外壳。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1-2，本实施例提供一种基于超声波的液体浓度检测换能器，包括外壳支架2、第一匹配层外壳6、第一压电陶瓷片4、第一软木板5、第二匹配层外壳9、第二压电陶瓷片7、第二软木板8、电缆线1及灌封胶3；

所述第一匹配层外壳6设置在外壳支架2的一端，所述第二匹配层外壳9设置在外壳支架2的另一端；

所述第一压电陶瓷片4及第一软木板5通过灌封胶3设置在第一匹配层外壳6中，所述第一压电陶瓷片4的负极面与第一软木板5粘结，所述第一压电陶瓷片4的正极面与第一匹配层外壳6粘结；

所述第二压电陶瓷片7及第二软木板8通过灌封胶3设置在第二匹配层外壳9中，所述第二压电陶瓷片7的负极面与第二软木板8粘结，所述第二压电陶瓷片7的正极面与第二匹配层外壳9粘结；

所述第一压电陶瓷片4的正极面与第二压电陶瓷片7的正极面相对设置；

所述外壳支架2内为中空，所述外壳支架2上设有通孔，所述电缆线1穿过通孔分别与第一压电陶瓷片4及第二压电陶瓷片7电气连接，所述外壳支架2内通过灌封胶3密封包裹电缆线1。

通过分别在第一压电陶瓷片4的负极面粘结第一软木板5，及第二压电陶瓷片7的负极面粘结第二软木板8，可以有效的抑制第一压电陶瓷片4及第二压电陶瓷片7产生的超声波信后向后传播，或者抑制其他超声波信号对第一压电陶瓷片4或第二压电陶瓷片7的影响。通过将第一压电陶瓷片4设置在外壳支架2一端的第一匹配层外壳6内，将第二压电陶瓷片7设置在外壳支架2另一端的第二匹配层外壳9内，第一压电陶瓷片4的正极面与第二压电陶瓷片7的正极面相对设置，可以通过给第一压电陶瓷片4添加一个电场，使得第一压电陶瓷片4产生振动进而发出超声信号，第二压电陶瓷片7接收第一压电陶瓷片4发出的超声波信号，根据超声波在液体介质中传播的特性，超声波在不同浓度的液体中传播时，传播速度存在差异性，通过外壳支架2固定使得外壳支架2两端的第一匹配层外壳6与第二匹配层外壳9之间的距离固定，根据第二压电陶瓷片7接收第一压电陶瓷片4发出的超声波进行判断超声波传播速度的变化进行实现对液体浓度的检测，可以快速精准地检测液体浓度，而且通过检测标准距离可以有效减少误差的存在。通过将电缆线1设置在外壳支架2内，可以防止电缆线1被腐蚀及减少外界因素的影响。而且换能器的外形适中，便于安装、定位及拆卸。其中，第一压电陶瓷片4与第二压电陶瓷片7分别于第一匹配层外壳6及第二匹配层外壳9一次能胶结，降低了压电陶瓷片退化的可能，提高产品的一致性。

在本实施例中，所述外壳支架2为金属材质。外壳支架2通过采用金属材质，使得换能器具有一定的耐腐蚀性能及抗压性，而且金属材质进一步保证外壳支架2两端的第一匹配层外壳6及第二匹配层外壳9之间的距离的牢固性，进而进一步保证时间测量精度上提供了可靠的物理基础。

在本实施例中，所述电缆线1为4*3屏蔽电缆线1。通过采用4*3屏蔽电缆线1连接第一压电陶瓷片4及第二压电陶瓷片7，可以减少空间干扰及电磁干扰。

在本实施例中，所述第一压电陶瓷片4及第二压电陶瓷片7的尺寸均为

第一压电陶瓷片4及第二压电陶瓷片7采用

的尺寸，使其能够在较小的驱动电压下得到较大的接收灵敏度，减少换能器输出的能量强度，使其能够适用于防爆场合。

本实施例中，所述灌封胶3为环氧树脂胶。环氧树脂胶具防水、耐油及耐强酸强碱特性。

进一步优化，所述第一匹配层外壳6及第二匹配层外壳9均为聚酰亚胺复合材质。第一匹配层外壳6及第二匹配层外壳9采用复合材质，而复合材质具有较好的耐压、耐轻微腐蚀及较好的灵敏度，使得第一匹配层外壳6及第二匹配层外壳9不易腐蚀及增加换能器的灵敏度。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于超声波的液体浓度检测换能器，其特征在于，包括外壳支架、第一匹配层外壳、第一压电陶瓷片、第一软木板、第二匹配层外壳、第二压电陶瓷片、第二软木板、电缆线及灌封胶；

所述第一匹配层外壳设置在外壳支架的一端，所述第二匹配层外壳设置在外壳支架的另一端；

所述第一压电陶瓷片及第一软木板通过灌封胶设置在第一匹配层外壳中，所述第一压电陶瓷片的负极面与第一软木板粘结，所述第一压电陶瓷片的正极面与第一匹配层外壳粘结；

所述第二压电陶瓷片及第二软木板通过灌封胶设置在第二匹配层外壳中，所述第二压电陶瓷片的负极面与第二软木板粘结，所述第二压电陶瓷片的正极面与第二匹配层外壳粘结；

所述第一压电陶瓷片的正极面与第二压电陶瓷片的正极面相对设置；

所述外壳支架内为中空，所述外壳支架上设有通孔，所述电缆线穿过通孔分别与第一压电陶瓷片及第二压电陶瓷片电气连接，所述外壳支架内通过灌封胶密封包裹电缆线。

2.根据权利要求1所述基于超声波的液体浓度检测换能器，其特征在于，所述外壳支架为金属材质。

3.根据权利要求1所述基于超声波的液体浓度检测换能器，其特征在于，所述电缆线为4*3屏蔽电缆线。

4.根据权利要求1所述基于超声波的液体浓度检测换能器，其特征在于，所述第一压电陶瓷片及第二压电陶瓷片的尺寸均为

5.根据权利要求1所述基于超声波的液体浓度检测换能器，其特征在于，所述灌封胶为环氧树脂胶。

6.根据权利要求1所述基于超声波的液体浓度检测换能器，其特征在于，所述第一匹配层外壳及第二匹配层外壳均为聚酰亚胺复合材质。

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