CN216695132U - 超声波换能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声波换能装置。所述超声波换能装置包括：安装本体、压电组件与缓冲件，所述压电组件装设在所述安装本体中，且所述安装本体中留有用于与压电组件电性安装的焊点位，所述安装本体沿所述压电组件的外周留有缓冲间隙，所述安装本体还设有与所述缓冲间隙相连通的填充凹部，且所述填充凹部位于所述压电组件的底部下方，所述缓冲件填充至所述缓冲间隙与所述填充凹部中。上述超声波换能装置能够有效降低余震所带来的影响。

Description

超声波换能装置

技术领域

本实用新型涉及超声波流量计的技术领域，特别是涉及超声波换能装置。

背景技术

通过超声波流量器可以对液体的流量进行检测。传统的超声波传感器在电压作用下工作时压电陶瓷会进行振动，但是，当作用于超声波传感器的电压较低时，传统的超声波传感器接收的信号较弱，超声波传感器由于自身结构的影响(例如：缓冲剂在超声波传感器内填充不均)，超声波传感器内部容易受余震影响，从而影响了超声波传感器的信号处理效果。

实用新型内容

基于此，有必要针对超声波传感器容易受余震影响的问题，提供一种超声波换能装置。

一种超声波换能装置。所述超声波换能装置包括：安装本体、压电组件与缓冲件，所述压电组件装设在所述安装本体中，且所述安装本体中留有用于与压电组件电性安装的焊点位，所述安装本体沿所述压电组件的外周留有缓冲间隙，所述安装本体还设有与所述缓冲间隙相连通的填充凹部，且所述填充凹部位于所述压电组件的底部下方，所述缓冲件填充至所述缓冲间隙与所述填充凹部中。

在其中一个实施例中，所述压电组件包括压电陶瓷、内接信号线组件与电路板，所述压电陶瓷与所述电路板均装设在所述安装本体中，所述缓冲间隙沿所述压电陶瓷的外周开设在所述安装本体上，所述压电陶瓷与所述电路板通过所述内接信号线组件电性连接。

在其中一个实施例中，所述内接信号线组件包括第一信号线与第二信号线，所述第一信号线的一端经过所述缓冲间隙与所述压电陶瓷的底部电性连接，所述第一信号线的另一端穿出所述缓冲间隙与所述电路板电性连接，所述第二信号线的一端与所述压电陶瓷电性连接，所述第二信号线的另一端与所述电路板电性连接。

在其中一个实施例中，所述安装本体内部设有相连通的第一装配腔与第二装配腔，所述第一装配腔位于所述安装本体的底部，所述第一装配腔与所述第二装配腔叠设配合，且所述第一装配腔的腔壁与所述第二装配腔的腔壁形成台阶结构，所述压电陶瓷装设在所述第一装配腔中，所述第一装配腔的腔壁与所述压电陶瓷之间留有所述缓冲间隙，所述电路板装设在所述第二装配腔中。

在其中一个实施例中，所述压电组件还包括外接信号线组件，所述外接信号线组件的一端与所述电路板电性连接，所述外接信号线组件的另一端用于与外接设备电性连接。

在其中一个实施例中，所述压电组件还包括灌封胶，所述灌封胶填充至所述第二装配腔中。

在其中一个实施例中，所述压电组件还包括套筒件，所述套筒件套设在所述外接信号线组件的外部。

在其中一个实施例中，在所述第一装配腔的腔壁边角处、在所述第一装配腔腔壁与所述第二装配腔腔壁所成台阶结构的边角处以及所述压电陶瓷的边角处均进行了倒角处理。

在其中一个实施例中，所述压电陶瓷的端面与所述压电陶瓷的底面沿所述压电陶瓷的径向中线相对称。

在其中一个实施例中，所述缓冲间隙在所述安装本体上沿所述压电陶瓷的周向形成为U状间隙。

上述超声波换能装置在使用时，首先根据安装本体的内部空间，确定所需装配的压电组件的尺寸，以保证压电组件装设在安装本体内后，安装本体与压电组件之间留有缓冲间隙。同时，安装本体内部留有用于压电组件电性安装的焊点位，从而使得压电组件在安装本体内的安装更加方便。进一步地，将缓冲件(阻尼剂或胶粘剂)填充至缓冲间隙，因为在安装本体上设有与缓冲间隙相连通的填充凹部，且填充凹部位于压电组件的下方，从而使得缓冲件能够更加顺利地进入缓冲间隙中，即降低了缓冲间隙中的空气对缓冲件填充的影响。上述超声波换能装置能够更加容易地将缓冲间填充至缓冲间隙中，从而提高了缓冲件对于安装本体及压电组件的缓冲效果，例如:通过缓冲件沿压电组件的周向有效填充，可有效抑制降低压电组件的径向振动干扰，保证压电组件沿自身厚度方向(预设振动方向)更加有效，因此，上述超声波换能装置能够有效降低余震所带来的影响。

附图说明

图1为其中一实施例所述超声波换能装置的结构示意图；

图2为另一实施例所述超声波换能装置的结构示意图。

100、安装本体，110、第一装配腔，120、第二装配腔，200、压电组件，210、压电陶瓷，220、内接信号线组件，221、第一信号线，222、第二信号线，230、电路板，240、外接信号线组件，250、灌封胶，260、套筒件，300、缓冲件，400、缓冲间隙，500、填充凹部。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

结合图1和图2所示，在一个实施例中，所述超声波换能装置包括：安装本体100、压电组件200与缓冲件300，所述压电组件200装设在所述安装本体100中，且所述安装本体100中留有用于与压电组件200电性安装的焊点位，所述安装本体100沿所述压电组件200的外周留有缓冲间隙400，所述安装本体100还设有与所述缓冲间隙400相连通的填充凹部500，且所述填充凹部500位于所述压电组件200的底部下方，所述缓冲件300填充至所述缓冲间隙400与所述填充凹部500中。

上述超声波换能装置在使用时，首先根据安装本体100的内部空间，确定所需装配的压电组件200的尺寸，以保证压电组件200装设在安装本体100内后，安装本体100与压电组件200之间留有缓冲间隙400。同时，安装本体100内部留有用于压电组件200电性安装的焊点位，从而使得压电组件200在安装本体100内的安装更加方便。进一步地，将缓冲件300(阻尼剂或胶粘剂)填充至缓冲间隙400，因为在安装本体100上设有与缓冲间隙400相连通的填充凹部500，且填充凹部500位于压电组件200的下方，从而使得缓冲件300能够更加顺利地进入缓冲间隙400中，即降低了缓冲间隙400中的空气对缓冲件300填充的影响。上述超声波换能装置能够更加容易地将缓冲间填充至缓冲间隙400中，从而提高了缓冲件300对于安装本体100及压电组件200的缓冲效果，例如:通过缓冲件300沿压电组件200的周向有效填充，可有效抑制降低压电组件200的径向振动干扰，保证压电组件200沿自身厚度方向(预设振动方向)更加有效，因此，上述超声波换能装置能够有效降低余震所带来的影响。

结合图1和图2所示，在一个实施例中，所述压电组件200包括压电陶瓷210、内接信号线组件220与电路板230，所述压电陶瓷210与所述电路板230均装设在所述安装本体100中，所述缓冲间隙400沿所述压电陶瓷210的外周开设在所述安装本体100上，所述压电陶瓷210与所述电路板230通过所述内接信号线组件220电性连接。具体地，安装本体100为壳体或盒体。压电陶瓷210为全电极的PZT(锆钛酸铅)压电陶瓷210。在对压电组件200进行装设时，将压电陶瓷210装设在安装本体100的底部，将电路板230装设在压电陶瓷210的上方。上述这种装配方式能够使得超声波换能装置的装配更加紧凑。进一步地，内接信号线组件220可以包括一组以上的正负极电线，在对内接信号线组件220进行布设时，内接信号线组件220可以结合缓冲间隙400进行布设。

结合图1和图2所示，在一个实施例中，所述内接信号线组件220包括第一信号线221与第二信号线222，所述第一信号线221的一端经过所述缓冲间隙400与所述压电陶瓷210的底部电性连接，所述第一信号线221的另一端穿出所述缓冲间隙400与所述电路板230电性连接，所述第二信号线222的一端与所述压电陶瓷210电性连接，所述第二信号线222的另一端与所述电路板230电性连接。具体地，第一信号线221与第二信号线222为一组正负极线，第一信号线221利用缓冲间隙400实现压电陶瓷210与电路板230的电性连接，即可以避免第一信号线221在布设时出现缠绕。第二信号线222在与压电陶瓷210电性连接时，第二信号线222可以与压电陶瓷210的端面(即与压电陶瓷210底面相背离的一面)电性连接。上述这种实施方式保证了第一信号线221与第二信号线222之间留有充足的安装间隔，避免第一信号线221与第二信号线222在布设时出现缠绕。

结合图1和图2所示，在一个实施例中，所述安装本体100内部设有相连通的第一装配腔110与第二装配腔120，所述第一装配腔110位于所述安装本体100的底部，所述第一装配腔110与所述第二装配腔120叠设配合，且所述第一装配腔110的腔壁与所述第二装配腔120的腔壁形成台阶结构，所述压电陶瓷210装设在所述第一装配腔110中，所述第一装配腔110的腔壁与所述压电陶瓷210之间留有所述缓冲间隙400，所述电路板230装设在所述第二装配腔120中。具体地，通过在安装本体100内开设第一装配腔110与第二装配腔120，从而保证了压电陶瓷210与电路板230在安装本体100内的安装效果，同时第一装配腔110的腔壁与第二装配腔120的腔壁形成台阶结构，提高了压电陶瓷210、电路板230与安装本体100三者的安装紧凑性。

结合图1和图2所示，在一个实施例中，所述压电组件200还包括外接信号线组件240，所述外接信号线组件240的一端与所述电路板230电性连接，所述外接信号线组件240的另一端用于与外接设备电性连接。具体地，外接信号线组件240包括一个以上正负信号线组，外接信号线可以与电路板230朝向安装本体100外部的一面电性连接，从而使得外接信号线组件240与电路板230的装配连接更加方便。

结合图1和图2所示，在一个实施例中，所述压电组件200还包括灌封胶250，所述灌封胶250填充至所述第二装配腔120中。具体地，通过填充灌封胶250实现了对第二装配腔120的填充灌封，提高安装本体100的紧密性。

结合图1和图2所示，在一个实施例中，所述压电组件200还包括套筒件260，所述套筒件260套设在所述外接信号线组件240的外部。具体地，通过套筒件260对外接信号线组件240进行整合，从而便于外界信号线组件与外接设备(例如：插座或用电器等)进行装配。

在一个实施例中，在所述第一装配腔110的腔壁边角处、在所述第一装配腔110腔壁与所述第二装配腔120腔壁所成台阶结构的边角处以及所述压电陶瓷210的边角处均进行了倒角处理。具体地，上述这种实施方式针对有可能对压电陶瓷210振动产生余震影响的边角处进行倒角处理，能够有效避免压电陶瓷210与安装本体100安装后(耦合后)，上述边角处对压电陶瓷210接发信号时产生余震影响。

在一个实施例中，所述压电陶瓷210的端面与所述压电陶瓷210的底面沿所述压电陶瓷210的径向中线相对称。具体地，上述这种实施方式能够使得压电陶瓷210均匀对称的振动状态，使得超声波换能装置接发信号更强、更稳定。

在一个实施例中，所述缓冲间隙400在所述安装本体100上沿所述压电陶瓷210的周向形成为U状间隙。具体地，U状间隙为横截面为U形的缓冲间隙400，上述这种结构能够有效保证缓冲件300对于压电陶瓷210的缓冲效果，同时也能够提高缓冲件300在缓冲间隙400内的填充效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超声波换能装置，其特征在于，所述超声波换能装置包括：安装本体、压电组件与缓冲件，所述压电组件装设在所述安装本体中，且所述安装本体中留有用于与所述压电组件电性安装的焊点位，所述安装本体沿所述压电组件的外周留有缓冲间隙，所述安装本体还设有与所述缓冲间隙相连通的填充凹部，且所述填充凹部位于所述压电组件的底部下方，所述缓冲件填充至所述缓冲间隙与所述填充凹部中。

2.根据权利要求1所述的超声波换能装置，其特征在于，所述压电组件包括压电陶瓷、内接信号线组件与电路板，所述压电陶瓷与所述电路板均装设在所述安装本体中，所述缓冲间隙沿所述压电陶瓷的外周开设在所述安装本体上，所述压电陶瓷与所述电路板通过所述内接信号线组件电性连接。

3.根据权利要求2所述的超声波换能装置，其特征在于，所述内接信号线组件包括第一信号线与第二信号线，所述第一信号线的一端经过所述缓冲间隙与所述压电陶瓷的底部电性连接，所述第一信号线的另一端穿出所述缓冲间隙与所述电路板电性连接，所述第二信号线的一端与所述压电陶瓷电性连接，所述第二信号线的另一端与所述电路板电性连接。

4.根据权利要求2所述的超声波换能装置，其特征在于，所述安装本体内部设有相连通的第一装配腔与第二装配腔，所述第一装配腔位于所述安装本体的底部，所述第一装配腔与所述第二装配腔叠设配合，且所述第一装配腔的腔壁与所述第二装配腔的腔壁形成台阶结构，所述压电陶瓷装设在所述第一装配腔中，所述第一装配腔的腔壁与所述压电陶瓷之间留有所述缓冲间隙，所述电路板装设在所述第二装配腔中。

5.根据权利要求4所述的超声波换能装置，其特征在于，所述压电组件还包括外接信号线组件，所述外接信号线组件的一端与所述电路板电性连接，所述外接信号线组件的另一端用于与外接设备电性连接。

6.根据权利要求5所述的超声波换能装置，其特征在于，所述压电组件还包括灌封胶，所述灌封胶填充至所述第二装配腔中。

7.根据权利要求5所述的超声波换能装置，其特征在于，所述压电组件还包括套筒件，所述套筒件套设在所述外接信号线组件的外部。

8.根据权利要求4所述的超声波换能装置，其特征在于，在所述第一装配腔的腔壁边角处、在所述第一装配腔腔壁与所述第二装配腔腔壁所成台阶结构的边角处以及所述压电陶瓷的边角处均进行了倒角处理。

9.根据权利要求2至8任意一项所述的超声波换能装置，其特征在于，所述压电陶瓷的端面与所述压电陶瓷的底面沿所述压电陶瓷的径向中线相对称。

10.根据权利要求9所述的超声波换能装置，其特征在于，所述缓冲间隙在所述安装本体上沿所述压电陶瓷的周向形成为U状间隙。

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