CN218211614U - 一种压电式振动传感器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及振动检测技术领域，具体为一种压电式振动传感器结构，包括传感器底座，包括底座凸起；压电元件,包括第一压电陶瓷片；第二压电陶瓷片，所述第二压电陶瓷片的上端与所述第一压电陶瓷片下端接触连接，所述第二压电陶瓷片的下端与所述底座凸起的顶端接触连接；质量块，其底部开设有容置所述压电元件及所述底座凸起的容置槽；密封元件，包括内周壁和外周壁，所述内周壁与所述压电元件及所述底座凸起装配连接，所述外周壁与所述容置槽装配连接。本实用新型设有第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片，适用于对管道体进行振动检测，具有高度监听管道体噪音的灵敏性。

Description

一种压电式振动传感器结构

技术领域

本实用新型涉及振动检测技术领域，具体为一种压电式振动传感器结构。

背景技术

压电式传感器中的压电敏感元件受力变形后表面产生电荷，此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出，能够将机械能转换为电能。压电式振动传感器可用于检测管道是否漏水，通过检测水滴滴落的振动信号，将其转换成电信号从而实现对管道进行检测。

申请号为CN204269226U的专利公开了一种压电式振动传感器，包括壳体和设置于壳体的封口内腔的压电单元，所述壳体的封口内腔端部密封装接有一顶盖板。且公开压电式振动传感器具有一与所述壳体一体成型的插座，通过插座的插针与被检测体接触，从而实现振动检测。

由于公开专利设有插针，适用于与其匹配的发动机振动检测，如果安装在水管管体附近进行水管管体内部噪音检测，需要与被测水管管体周边进行插针插接，不能直接与被测水管管体接触，无法精确的对被测水管管体水滴噪音进行检测，进而无法精确判断被测水管管体是否漏水，且由于公开申请与外界连接是使用插针，与被测水管管体安装复杂，且绝缘效果差。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提出了一种压电式振动传感器结构，能够高精度检测被测水管管体振动噪音，判断被测水管管体是否漏水。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种压电式振动传感器结构，包括传感器底座，包括底座凸起2-1；

压电元件,包括

第一压电陶瓷片；

第二压电陶瓷片，所述第二压电陶瓷片的上端与所述第一压电陶瓷片下端接触连接，所述第二压电陶瓷片的下端与所述底座凸起2-1的顶端接触连接；

质量块，其底部开设有容置所述压电元件及所述底座凸起2-1的容置槽；

密封元件，包括内周壁和外周壁，所述内周壁与所述压电元件及所述底座凸起2-1装配连接，所述外周壁与所述容置槽装配连接。

作为优选，所述传感器底座还包括底座本体，其顶部设有所述底座凸起2-1。

作为优选，所述压电式振动传感器结构还包括磁铁元件，包括

底座连接柱，所述底座本体开设有安装所述底座连接柱的安装槽一；

连接板，其上端与所述底座连接柱连接、下端开设有磁性件安装槽二。

磁吸件，与所述磁吸件安装槽二装配连接，用于与供水管吸附连接。

作为优选，所述压电式振动传感器结构还包括负极电缆线，设置在所述第一压电陶瓷片和所述第二压电陶瓷片之间，用于与所述压电元件的负极连接；

正极电缆线，设置在所述第一压电陶瓷片上端，用于与所述压电元件的正极连接。

作为优选，所述压电式振动传感器结构还包括绝缘套管，所述绝缘套管的外周壁与所述压电元件接触连接，所述压电元件开有用于安装所述绝缘套管的套管安装孔。

作为优选，所述压电式振动传感器结构还包括用于连接所述质量块、绝缘套管和底座凸起2-1的连接件。

作为优选，所述连接件包括螺栓头和螺栓杆；

所述质量块开设有允许所述螺栓杆穿过的螺栓杆安装孔；

所述底座凸起2-1开设有与所述螺栓杆连接的螺栓杆连接孔。

作为优选，所述质量块的顶部开设有螺栓头容置槽。

作为优选，所述压电式振动传感器结构还包括垫圈，设于所述螺栓头容置槽内。

作为优选，所述密封元件开有供所述正极电缆线或负极电缆线穿过的电缆线孔一；所述质量块开有供所述正极电缆线或负极电缆线穿过的电缆线孔二。

有益效果

第一，本实用新型设有第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片，适用于对水管管体进行振动检测，具有高度监听水管管体噪音的灵敏性；

第二，本实用新型磁铁元件能够将压电式振动传感器与需要检测的水管管体进行连接，安装过程简易，能够减少安装过程对传感器内部零件造成损坏；

第三，本实用新型密封元件能够将第一压电陶瓷片及第二压电陶瓷片密封好，防止其产生的电信号受到干扰，能够提高整体绝缘效果。

附图说明

图1为本实用新型压电式振动传感器结构的剖面图；

图2为本实用新型压电式振动传感器结构的具体拆分图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1、图2所示，一种压电式振动传感器结构，包括传感器底座2，包括底座凸起2-1；

压电元件,包括

第一压电陶瓷片7-1；

第二压电陶瓷片7-2，所述第二压电陶瓷片7-2的上端与所述第一压电陶瓷片7-1下端接触连接，所述第二压电陶瓷片7-2的下端与所述底座凸起2-1的顶端接触连接；

质量块3，其底部开设有容置所述压电元件及所述底座凸起2-1的容置槽3-1；

密封元件4，包括内周壁和外周壁，所述内周壁与所述压电元件及所述底座凸起2-1装配连接，所述外周壁与所述容置槽3-1装配连接。

本申请中，所述压电元件采用压电陶瓷片，压电陶瓷片在市场普遍存在（压电陶瓷片结构简单，换能效率高，占用空间小，安装使用都很方便），制作本申请中所述压电式振动传感器结构时，只需直接使用。所述压电元件具有压电效应，被测水管管体的振动通过所述传感器底座2传递给所述质量块3，所述被测水管管体的振动能够使所述质量块3上下运动，质量块3上下运动过程中其对所述压电元件的压力会发生变化，从而使压电元件的输出电信号发生变化（电信号是由压力值转换而来的），通过电信号的变化可以判断被测水管管体是否漏水。

本申请中所述压电元件包括所述第一压电陶瓷片7-1和所述第二压电陶瓷片7-2，使用两块压电陶瓷片能够增加本申请中压电式振动传感器结构的容电量，能够确保传感器对信号的接收稳定，进而增加其对信号的精确检测，具有高度监听噪音的灵敏性，能够提高所述压电式振动传感器的检测精度。从而可以判断被测水管管体是否漏水。所述质量块3的下端开设有容置所述压电元件及所述底座凸起2-1的容置槽3-1，所述容置槽3-1的顶端与所述压电元件的所述第一压电陶瓷片7-1顶端接触。

本申请中，所述压电式振动传感器结构的具体连接关系为，所述第一压电陶瓷片7-1与所述第二压电陶瓷片7-2上下叠放在一起（以图1的视角），所述第二压电陶瓷片7-2的上端与所述第一压电陶瓷片7-1下端接触连接，所述第二压电陶瓷片7-2的下端与所述底座凸起2-1的顶端接触连接。所述质量块3设置在所述传感器底座2的上方，所述质量块3底部开设的容置槽3-1能够安装所述压电元件以及所述底座凸起2-1，所述密封元件4为密封胶，能够固化所述压电元件的压电特性指标，保证传感器性能长期稳定性。所述密封元件4设于所述质量块3和所述压电元件之间，所述内周壁与所述压电元件及所述底座凸起2-1装配连接，所述外周壁与所述容置槽3-1装配连接。

所述传感器底座2还包括底座本体2-2，其顶部设有所述底座凸起2-1。所述底座凸起2-1的顶端用于与所述压电元件的所述第二压电陶瓷片7-2连接，所述底座凸起2-1的侧边与所述密封元件4的内周壁连接。本申请，所述传感器底座2通过壳体连接件2-4连接而成的壳体。

所述压电式振动传感器结构还包括磁铁元件1，包括

底座连接柱1-1，所述底座本体2-2开设有安装所述底座连接柱1-1的安装槽一2-3；

连接板1-2，其上端与所述底座连接柱1-1连接、下端开设有磁性件安装槽二1-3。

磁吸件，与所述磁吸件安装槽二1-3装配连接，用于与供水管吸附连接。

本实施例中，所述磁铁元件1能够将所述压电式振动传感器结构吸附在所述被测水管管体上，能够在一定程度上降低所述压电式振动传感器结构在被测水管管体上的安装过程。所述底座连接柱1-1为设有外连接螺纹的圆柱体，与设有内连接螺纹的所述安装槽一2-3装配，且所述安装槽一2-3的底端与所述连接板1-2接触连接，刚好使所述磁铁元件1的所述连接板的上端得与所述传感器底座2的下端接触连接，能够提高所述磁铁元件1与所述传感器底座2之间的连接强度。

所述压电式振动传感器结构还包括负极电缆线6-2，设置在所述第一压电陶瓷片7-1和所述第二压电陶瓷片7-2之间，用于与所述压电元件的负极连接；正极电缆线6-1，设置在所述第一压电陶瓷片7-1上端，用于与所述压电元件的正极连接。所述负极电缆线6-2和所述正极电缆线6-1能够将所述压电元件产生电荷以电信号的形式传递出去以便能够得到该所述被测水管管体漏水。

所述压电式振动传感器结构还包括绝缘套管5，所述绝缘套管5的外周壁与所述压电元件接触连接，所述压电元件开有用于安装所述绝缘套管5的套管安装孔。为了使所述压电元件的电信号不受外界干扰，所述绝缘套管5的上端与所述第一压电陶瓷片7-1的上端齐平设置，所述绝缘套管5的下端与所述底座凸起2-1连接，所述底座凸起2-1的上端设有与所述绝缘套管5的下端连接的绝缘管孔。

所述压电式振动传感器结构还包括用于连接所述质量块3、绝缘套管5和底座凸起2-1的连接件。所述连接件能够将所述质量块3、绝缘套管5和底座凸起2-1连接在一起，提高所述压电式振动传感器结构的整体连接强度，能够避免连接松动，影响所述压电式振动传感器结构的内部压电元件。

所述连接件包括螺栓头10-1和螺栓杆10-2；

所述质量块3开设有允许所述螺栓杆10-2穿过的螺栓杆安装孔；

所述底座凸起2-1开设有与所述螺栓杆10-2连接的螺栓杆连接孔2-11。

本实施例中，所述螺栓杆10-2的杆体能够依次穿过所述螺栓杆安装孔和绝缘套管5的管孔并与所述螺栓杆连接孔2-11螺纹连接，最终实现连接所述质量块3、压电元件以及底座凸起2-1的目的，且使得整个压电式振动传感器结构的内部构件连接紧凑。

所述质量块3的顶部开设有螺栓头容置槽，且所述螺栓头容置槽的上端与所述质量块3的上端齐平设置。所述螺栓头容置槽用来容置所述螺栓头10-1，所述螺栓头容置槽的底端能够挡住所述螺栓头10-1，能够防止所述螺栓杆10-2与所述质量块3、压电元件以及底座凸起2-1之间连接脱落。

所述压电式振动传感器结构还包括垫圈9，设于所述螺栓头容置槽内。所述垫圈9设于所述螺栓头10-1的下端与所述螺栓头10-1安装槽的顶端之间，为了保护所述螺栓头容置槽的下端与所述螺栓头10-1的连接处，防止所述螺栓杆10-2下降太多，导致所述螺栓头10-1卡在所述螺栓头容置槽的下端，会使其受损。

所述密封元件4开有供所述正极电缆线6-1或负极电缆线6-2穿过的电缆线孔一；所述质量块3开有供所述正极电缆线6-1或负极电缆线6-2穿过的电缆线孔二。所述电缆线孔一很小，能够刚好容纳所述正极电缆线6-1或负极电缆线6-2即可。所述电缆线孔二为圆柱孔，直径大于所述电缆线孔一，能够将所述正极电缆线6-1或负极电缆线6-2从所述电缆线孔一引出，其中，正极电缆线6-1或负极电缆线6-2配合，与所述压电元件连接，接收所述压电上因振动而产生的正负电荷，进而将电信号从所述电缆线孔二引出压电式振动传感器结构外，供外界接收到此电信号，从而能够得到被测水管管体漏水结果，能够实现压电式振动传感器对被测水管管体的检测目的。

上面所述的实施例仅是对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构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种压电式振动传感器结构，其特征在于，包括

传感器底座（2），包括底座凸起（2-1）；

压电元件,包括

第一压电陶瓷片（7-1）；

第二压电陶瓷片（7-2），所述第二压电陶瓷片（7-2）的上端与所述第一压电陶瓷片（7-1）下端接触连接，所述第二压电陶瓷片（7-2）的下端与所述底座凸起（2-1）的顶端接触连接；

质量块（3），其底部开设有容置所述压电元件及所述底座凸起（2-1）的容置槽（3-1）；

密封元件（4），包括内周壁和外周壁，所述内周壁与所述压电元件及所述底座凸起（2-1）装配连接，所述外周壁与所述容置槽（3-1）装配连接。

2.根据权利要求1所述的一种压电式振动传感器结构，其特征在于，所述传感器底座（2）还包括底座本体（2-2），其顶部设有所述底座凸起（2-1）。

3.根据权利要求2所述的一种压电式振动传感器结构，其特征在于，所述压电式振动传感器结构还包括磁铁元件（1），包括

底座连接柱（1-1），所述底座本体（2-2）开设有安装所述底座连接柱（1-1）的安装槽一（2-3）；

连接板（1-2），其上端与所述底座连接柱（1-1）连接、下端开设有磁性件安装槽二（1-3）；

磁吸件，与所述磁吸件安装槽二（1-3）装配连接，用于与供水管吸附连接。

4.根据权利要求1所述的一种压电式振动传感器结构，其特征在于，所述压电式振动传感器结构还包括负极电缆线（6-2），设置在所述第一压电陶瓷片（7-1）和所述第二压电陶瓷片（7-2）之间，用于与所述压电元件的负极连接；

正极电缆线（6-1），设置在所述第一压电陶瓷片（7-1）上端，用于与所述压电元件的正极连接。

5.根据权利要求1所述的一种压电式振动传感器结构，其特征在于，所述压电式振动传感器结构还包括绝缘套管（5），所述绝缘套管（5）的外周壁与所述压电元件接触连接，所述压电元件开有用于安装所述绝缘套管（5）的套管安装孔。

6.根据权利要求5所述的一种压电式振动传感器结构，其特征在于，所述压电式振动传感器结构还包括用于连接所述质量块（3）、绝缘套管（5）和底座凸起（2-1）的连接件。

7.根据权利要求6所述的一种压电式振动传感器结构，其特征在于，所述连接件包括螺栓头（10-1）和螺栓杆（10-2）；

所述质量块（3）开设有允许所述螺栓杆（10-2）穿过的螺栓杆安装孔；

所述底座凸起（2-1）开设有与所述螺栓杆（10-2）连接的螺栓杆连接孔（2-11）。

8.根据权利要求7所述的一种压电式振动传感器结构，其特征在于，所述质量块（3）的顶部开设有螺栓头容置槽。

9.根据权利要求8所述的一种压电式振动传感器结构，其特征在于，所述压电式振动传感器结构还包括垫圈（9），设于所述螺栓头容置槽内。

10.根据权利要求4所述的一种压电式振动传感器结构，其特征在于，所述密封元件（4）开有供所述正极电缆线（6-1）或负极电缆线（6-2）穿过的电缆线孔一；所述质量块（3）开有供所述正极电缆线（6-1）或负极电缆线（6-2）穿过的电缆线孔二。

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