CN220945123U - 一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及压电传感器组装技术领域，尤其涉及一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具。其技术方案包括：所述定位端盖上固设有端盖手柄、中心柱护板、中心柱定位卡槽和压电陶瓷定位卡槽，所述中心柱本体通过芯体安装螺栓旋紧在芯体安装底座上，所述隔离垫片放置于芯体安装底座并向中心柱本体轴向紧贴，所述定位端盖通过中心柱定位卡槽封盖在中心柱本体上，所述合金圈自上而下套穿过定位端盖并将质量块包围，在热缩预紧作用下实现芯体的组装。本实用新型结构可靠，操作简单，可有效保证芯体组装过程中压电陶瓷定位精准性，提高传感器芯体组装效率。

Description

一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具

技术领域

本实用新型涉及压电传感器组装技术领域，具体涉及一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具。

背景技术

基于三角剪切型结构的压电传感器相较于一般压缩式结构，其灵敏度、温度稳定性、测试精度均较高，在高温振动检测领域应用广泛。传感器芯体的组装难度大、精度要求高，装配人员需借助治具完成组装。目前，针对三角剪切型结构的压电传感器芯体组装治具效果不佳，通常难以保证压电陶瓷与质量块之间定位配合的精准性，人工二次调整费时费力，更甚者会造成压电陶瓷的损伤，严重影响传感器性能。

实用新型内容

本实用新型提供了一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，解决了以上所述的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的方案如下：

一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，包括芯体安装底座、隔离垫片、合金圈、质量块、定位端盖、压电陶瓷本体和中心柱本体，所述定位端盖上固设有端盖手柄、中心柱护板、中心柱定位卡槽和压电陶瓷定位卡槽，所述中心柱本体通过芯体安装螺栓旋紧在芯体安装底座上，所述隔离垫片放置于芯体安装底座并向中心柱本体轴向紧贴，所述定位端盖通过中心柱定位卡槽封盖在中心柱本体上，所述合金圈自上而下套穿过定位端盖并将质量块包围，在热缩预紧作用下实现芯体的组装。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述压电陶瓷本体在定位端盖固设的压电陶瓷定位卡槽和隔离垫片、中心柱本体侧壁的共同作用下只保留沿中心柱本体法向的自由度。

采用上述进一步方案的有益效果是：

由于压电陶瓷本体只能在法线方向上位移，因此可以减少其他方向上的位移，减小芯体的变形或损坏风险，提高芯体的稳定性。限制了压电陶瓷的运动方向，可以使得输出信号更加精细，提高芯体的灵敏度和响应速度。因为压电陶瓷本体只能在法线方向上位移，所以可以避免其他方向上的位移对传感器输出的影响，减少失真，提高传感器的准确性和可靠性。由于压电陶瓷本体只能在法线方向上位移，因此可以减小芯体的振动，降低芯体的功耗，延长芯体的使用寿命。

进一步，所述质量块置于压电陶瓷本体外围并将其封闭在压电陶瓷定位卡槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是：

质量块的设置可以实现对压电陶瓷本体的均匀施力，确保压电陶瓷本体受到恒定的压力，从而提高产品的一致性和稳定性。将质量块封闭在压电陶瓷定位卡槽内，可以有效地防止质量块的松动或移位，保证了质量块的位置固定，避免了因质量块位置变化而引起的传感器性能不稳定的问题。质量块的封闭设计可以起到保护压电陶瓷本体外壳的作用，防止外部环境对压电陶瓷的直接影响，提高了芯体的耐久性和使用寿命。质量块的封闭也可以减少来自外部环境的干扰，例如振动或温度变化等，提高了传感器的稳定性和准确性。

进一步，所述芯体安装底座的一侧设有接嘴。

采用上述进一步方案的有益效果是：

通过在芯体安装底座的一侧设置接嘴，可以方便地进行电气连接，避免了需要繁琐的线路连接操作，提高了芯体的安装和维护效率。接嘴可以与传感器的信号采集电路相连，将芯体生成的信号传输到外部电子设备中处理和分析，方便后续处理和应用。接嘴的设计可以确保与外部的电气连接稳定可靠，避免了线路接头不牢固或松动的问题，从而提高了传感器的准确性和可靠性。如果芯体损坏或需要更换，只需拆下底座并拔出接嘴，就可以轻松更换芯体。

进一步，所述端盖手柄为定位端盖上侧具有一定高度的柱型凸起。

采用上述进一步方案的有益效果是：

柱型凸起手柄的设计使得用户可以轻松地握住和操作端盖，提供良好的手感和人体工程学设计，方便用户在安装、拆卸或调整设备时进行操作。柱型凸起手柄的高度可以提供较大的定位面积和准确的位置感，确保端盖与设备安装部件之间的精确定位，避免了不准确或偏移的安装问题。通过使用柱型凸起手柄，可以降低误操作的风险，并确保操作人员在握持和操作过程中的安全性，减少意外伤害的发生。

进一步，所述中心柱定位卡槽为定位端盖下侧与中心柱本体轴向截面轮廓一致的凹槽。

采用上述进一步方案的有益效果是：

中心柱定位卡槽与中心柱本体轴向截面轮廓一致，可以提供精确的定位功能。这意味着当将定位端盖放置在中心柱上时，卡槽能够准确地匹配中心柱的形状，使得定位端盖能够精确地对齐和固定在中心柱上。通过使用中心柱定位卡槽，定位端盖与中心柱之间形成了固定的连接。这种连接方式可以提供较高的稳定性，防止定位端盖因外部振动或冲击而松动或脱落，从而保证设备的稳定工作。通过使用中心柱定位卡槽，定位端盖与中心柱之间形成了固定的连接。这种连接方式可以提供较高的稳定性，防止定位端盖因外部振动或冲击而松动或脱落，从而保证设备的稳定工作。中心柱定位卡槽的设计可以提高装配效率。由于定位端盖与中心柱的匹配精确，装配人员可以更快速地将端盖放置到正确的位置上，减少装配过程中的时间和劳动成本。

进一步，所述压电陶瓷定位卡槽为中心柱护板上尺寸与压电陶瓷本体相近的凹槽。

采用上述进一步方案的有益效果是：

压电陶瓷定位卡槽与压电陶瓷本体的尺寸相近，可以实现较为紧密的贴合。这种紧密的贴合使得压电陶瓷能够牢固地固定在定位卡槽中，在设备运行过程中保持稳定的位置和连接。通过使用压电陶瓷定位卡槽，可以实现对压电陶瓷本体的准确定位。卡槽的设计与压电陶瓷本体相匹配，可以确保压电陶瓷在安装过程中的正确位置，避免了不准确或偏移的安装问题。压电陶瓷定位卡槽的设计可以提高连接的稳定性。通过紧密贴合和准确定位，压电陶瓷与定位卡槽之间形成了可靠的连接，防止在设备运行过程中发生松动或脱落。由于压电陶瓷定位卡槽与压电陶瓷本体相近的尺寸，可以提供较大的接触面积，增强了抗震动能力。这样可以在设备受到外部振动或冲击时，减少压电陶瓷的移动或失位，保证设备的稳定性和性能。

进一步，所述隔离垫片直径大于合金圈内径，所述定位端盖直径小于合金圈内径。

采用上述进一步方案的有益效果是：

隔离垫片的直径大于合金圈内径，可以将定位端盖与合金圈隔离开来。这种隔离作用可以使得定位端盖与合金圈之间的接触面积更小，从而降低了摩擦和磨损，延长了零部件的使用寿命。隔离垫片的引入还可以防止合金圈和定位端盖卡死。由于定位端盖直径小于合金圈内径，如果没有隔离垫片，当定位端盖和合金圈之间有微小偏差时，就有可能会导致二者卡死，从而影响设备的正常运行。由于定位端盖和合金圈之间的隔离，使得维护人员可以更加容易地拆卸和更换这些零部件。在维护过程中，只需要将定位端盖从合金圈上取下即可，无需担心卡死或难以拆卸等问题。通过引入隔离垫片，可以降低合金圈和定位端盖之间的接触面积，减少了摩擦和磨损，从而提高了设备的性能和可靠性。同时，方便了维护和更换零部件，也有助于设备的正常运行。

进一步，所述压电陶瓷定位卡槽所在中心柱护板的厚度小于压电陶瓷本体厚度。

采用上述进一步方案的有益效果是：

通过将压电陶瓷定位卡槽设计在中心柱护板上，并使其厚度小于压电陶瓷本体厚度，可以简化结构。相比于让中心柱护板与压电陶瓷本体具有相同的厚度，这种设计方案可以减少零部件的数量和复杂性，简化了装配和维护过程。由于中心柱护板的厚度小于压电陶瓷本体厚度，可以在制造过程中节省使用的材料。这有助于降低成本，并提高生产效率。厚度较小的中心柱护板为其他零部件提供了更多的空间。这可以为设备的其他功能组件或附件提供更多的安装空间，增加了整体系统的灵活性和可扩展性。较小厚度的中心柱护板可以减轻整个设备的重量。这对于移动设备、便携式装置或要求重量限制的应用非常有益，可以提高携带和操作的便捷性。

本实用新型的有益效果是：

该治具通过合理的设计和组装方式，使得各个部件紧密连接在一起，占用空间较小，可以有效节约工作空间。

治具中的定位端盖和中心柱等部件，通过特殊的设计与凹槽配合，能够实现精确的定位和固定，保证组装后的芯体的准确位置，提高了整体装配的精度。

治具中的隔离垫片和合金圈的设置，可以实现对芯体的均衡压力分布，避免因压力不均而导致的变形或损坏，提高了芯体的稳定性和可靠性。

治具中的质量块的设置可以对压电陶瓷本体施加恒定的压力，从而可以在组装过程中控制芯体的质量，确保产品的一致性和稳定性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1为本实用新型的芯体-治具装配示意图；

图2为本实用新型的传感器安装底座示意图；

图3为本实用新型的隔离垫片示意图；

图4为本实用新型的定位端盖正视图；

图5为本实用新型的定位端盖俯视图；

图6为本实用新型的定位端盖轴测视图；

图7为本实用新型的芯体结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、芯体安装底座；2、隔离垫片；3、合金圈；4、质量块；5、定位端盖；51、端盖手柄；52、中心柱定位卡槽；53、中心柱护板；54、压电陶瓷定位卡槽；6、压电陶瓷本体；7、接嘴；8、中心柱本体；9、芯体安装螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图7所示，本实用新型提供的实施例：

实施例一

一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，包括芯体安装底座1、隔离垫片2、合金圈3、质量块4、定位端盖5、压电陶瓷本体6和中心柱本体8，定位端盖5上固设有端盖手柄51、中心柱护板53、中心柱定位卡槽52和压电陶瓷定位卡槽54，端盖手柄51为定位端盖5上侧具有一定高度的柱型凸起，柱型凸起手柄的设计使得用户可以轻松地握住和操作端盖，提供良好的手感和人体工程学设计，方便用户在安装、拆卸或调整设备时进行操作。柱型凸起手柄的高度可以提供较大的定位面积和准确的位置感，确保端盖与设备安装部件之间的精确定位，避免了不准确或偏移的安装问题。通过使用柱型凸起手柄，可以降低误操作的风险，并确保操作人员在握持和操作过程中的安全性，减少意外伤害的发生。

中心柱本体8通过芯体安装螺栓9旋紧在芯体安装底座1上，芯体安装底座1的一侧设有接嘴7，通过在芯体安装底座1的一侧设置接嘴7，可以方便地进行电气连接，避免了需要繁琐的线路连接操作，提高了芯体的安装和维护效率。接嘴7可以与传感器的信号采集电路相连，将芯体生成的信号传输到外部电子设备中处理和分析，方便后续处理和应用。接嘴7的设计可以确保与外部的电气连接稳定可靠，避免了线路接头不牢固或松动的问题，从而提高了传感器的准确性和可靠性。如果芯体损坏或需要更换，只需拆下底座并拔出接嘴7，就可以轻松更换芯体，隔离垫片2放置于芯体安装底座1并向中心柱本体8轴向紧贴，定位端盖5通过中心柱定位卡槽52封盖在中心柱本体8上，中心柱定位卡槽52为定位端盖5下侧与中心柱本体8轴向截面轮廓一致的凹槽，中心柱定位卡槽52与中心柱本体8轴向截面轮廓一致，可以提供精确的定位功能。这意味着当将定位端盖5放置在中心柱上时，卡槽能够准确地匹配中心柱的形状，使得定位端盖5能够精确地对齐和固定在中心柱上。通过使用中心柱定位卡槽52，定位端盖5与中心柱之间形成了固定的连接。这种连接方式可以提供较高的稳定性，防止定位端盖5因外部振动或冲击而松动或脱落，从而保证设备的稳定工作。通过使用中心柱定位卡槽52，定位端盖5与中心柱之间形成了固定的连接。这种连接方式可以提供较高的稳定性，防止定位端盖5因外部振动或冲击而松动或脱落，从而保证设备的稳定工作。中心柱定位卡槽52的设计可以提高装配效率。由于定位端盖5与中心柱的匹配精确，装配人员可以更快速地将端盖放置到正确的位置上，减少装配过程中的时间和劳动成本，压电陶瓷本体6在定位端盖5固设的压电陶瓷定位卡槽54和隔离垫片2、中心柱本体8侧壁的共同作用下只保留沿中心柱本体8法向的自由度，由于压电陶瓷本体6只能在法线方向上位移，因此可以减少其他方向上的位移，减小芯体的变形或损坏风险，提高芯体的稳定性。限制了压电陶瓷的运动方向，可以使得输出信号更加精细，提高芯体的灵敏度和响应速度。因为压电陶瓷本体6只能在法线方向上位移，所以可以避免其他方向上的位移对传感器输出的影响，减少失真，提高传感器的准确性和可靠性。由于压电陶瓷本体6只能在法线方向上位移，因此可以减小芯体的振动，降低芯体的功耗，延长芯体的使用寿命。

合金圈3自上而下套穿过定位端盖5并将质量块4包围，隔离垫片2直径大于合金圈3内径，定位端盖5直径小于合金圈3内径，隔离垫片2的直径大于合金圈3内径，可以将定位端盖5与合金圈3隔离开来。这种隔离作用可以使得定位端盖5与合金圈3之间的接触面积更小，从而降低了摩擦和磨损，延长了零部件的使用寿命。隔离垫片2的引入还可以防止合金圈3和定位端盖5卡死。由于定位端盖5直径小于合金圈3内径，如果没有隔离垫片2，当定位端盖5和合金圈3之间有微小偏差时，就有可能会导致二者卡死，从而影响设备的正常运行。由于定位端盖5和合金圈3之间的隔离，使得维护人员可以更加容易地拆卸和更换这些零部件。在维护过程中，只需要将定位端盖5从合金圈3上取下即可，无需担心卡死或难以拆卸等问题。通过引入隔离垫片2，可以降低合金圈3和定位端盖5之间的接触面积，减少了摩擦和磨损，从而提高了设备的性能和可靠性。同时，方便了维护和更换零部件，也有助于设备的正常运行，质量块4置于压电陶瓷本体6外围并将其封闭在压电陶瓷定位卡槽54内，在热缩预紧作用下实现芯体的组装，质量块4的设置可以实现对压电陶瓷本体6的均匀施力，确保压电陶瓷本体6受到恒定的压力，从而提高产品的一致性和稳定性。将质量块4封闭在压电陶瓷定位卡槽54内，可以有效地防止质量块4的松动或移位，保证了质量块4的位置固定，避免了因质量块4位置变化而引起的传感器性能不稳定的问题。质量块4的封闭设计可以起到保护压电陶瓷本体6外壳的作用，防止外部环境对压电陶瓷的直接影响，提高了芯体的耐久性和使用寿命。质量块4的封闭也可以减少来自外部环境的干扰，例如振动或温度变化等，提高了传感器的稳定性和准确性，压电陶瓷定位卡槽54为中心柱护板53上尺寸与压电陶瓷本体6相近的凹槽，压电陶瓷定位卡槽54与压电陶瓷本体6的尺寸相近，可以实现较为紧密的贴合。这种紧密的贴合使得压电陶瓷能够牢固地固定在定位卡槽中，在设备运行过程中保持稳定的位置和连接。通过使用压电陶瓷定位卡槽54，可以实现对压电陶瓷本体6的准确定位。卡槽的设计与压电陶瓷本体6相匹配，可以确保压电陶瓷在安装过程中的正确位置，避免了不准确或偏移的安装问题。压电陶瓷定位卡槽54的设计可以提高连接的稳定性。通过紧密贴合和准确定位，压电陶瓷与定位卡槽之间形成了可靠的连接，防止在设备运行过程中发生松动或脱落。由于压电陶瓷定位卡槽54与压电陶瓷本体6相近的尺寸，可以提供较大的接触面积，增强了抗震动能力。这样可以在设备受到外部振动或冲击时，减少压电陶瓷的移动或失位，保证设备的稳定性和性能，压电陶瓷定位卡槽54所在中心柱护板53的厚度小于压电陶瓷本体6厚度，通过将压电陶瓷定位卡槽54设计在中心柱护板53上，并使其厚度小于压电陶瓷本体6厚度，可以简化结构。相比于让中心柱护板53与压电陶瓷本体6具有相同的厚度，这种设计方案可以减少零部件的数量和复杂性，简化了装配和维护过程。由于中心柱护板53的厚度小于压电陶瓷本体6厚度，可以在制造过程中节省使用的材料。这有助于降低成本，并提高生产效率。厚度较小的中心柱护板53为其他零部件提供了更多的空间。这可以为设备的其他功能组件或附件提供更多的安装空间，增加了整体系统的灵活性和可扩展性。较小厚度的中心柱护板53可以减轻整个设备的重量。这对于移动设备、便携式装置或要求重量限制的应用非常有益，可以提高携带和操作的便捷性。

基于实施例1的一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具在使用时：

芯体组装时，所述中心柱本体8通过芯体安装螺栓9旋紧在传感器芯体安装底座1上，所述隔离垫片2放置于传感器芯体安装底座1并沿中心柱本体8轴向紧贴，所述定位端盖5通过中心柱定位卡槽52中心柱护板53封盖在中心柱本体8上；所述压电陶瓷本体6在定位端盖5固设的压电陶瓷定位卡槽54和隔离垫片2、中心柱本体8侧壁的共同作用下只保留沿中心柱本体8法向的自由度，所述质量块4置于压电陶瓷本体6外围并将其封闭在压电陶瓷定位卡槽54内，所述合金圈3自上而下套穿过定位端盖5并将质量块4包围，在热缩预紧作用下实现芯体的组装。本实用新型是为了实现三角剪切型传感器芯体组装过程中压电陶瓷本体6精确、高效的定位；采用中心柱定位卡槽52可实现定位端盖5相对于中心柱本体8的定位；采用压电陶瓷定位卡槽54可实现压电陶瓷本体6在沿中心柱本体8轴向分布的定位；采用端盖手柄51可提高组装治具安装与拆解的便捷性。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，其特征在于：包括芯体安装底座(1)、隔离垫片(2)、合金圈(3)、质量块(4)、定位端盖(5)、压电陶瓷本体(6)和中心柱本体(8)，所述定位端盖(5)上固设有端盖手柄(51)、中心柱护板(53)、中心柱定位卡槽(52)和压电陶瓷定位卡槽(54)，所述中心柱本体(8)通过芯体安装螺栓(9)旋紧在芯体安装底座(1)上，所述隔离垫片(2)放置于芯体安装底座(1)并向中心柱本体(8)轴向紧贴，所述定位端盖(5)通过中心柱定位卡槽(52)封盖在中心柱本体(8)上，所述合金圈(3)自上而下套穿过定位端盖(5)并将质量块(4)包围，在热缩预紧作用下实现芯体的组装。

2.根据权利要求1所述一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，其特征在于：所述压电陶瓷本体(6)在定位端盖(5)固设的压电陶瓷定位卡槽(54)和隔离垫片(2)、中心柱本体(8)侧壁的共同作用下只保留沿中心柱本体(8)法向的自由度。

3.根据权利要求1所述一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，其特征在于：所述质量块(4)置于压电陶瓷本体(6)外围并将其封闭在压电陶瓷定位卡槽(54)内。

4.根据权利要求1所述一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，其特征在于：所述芯体安装底座(1)的一侧设有接嘴(7)。

5.根据权利要求1所述一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，其特征在于：所述端盖手柄(51)为定位端盖(5)上侧具有一定高度的柱型凸起。

6.根据权利要求1所述一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，其特征在于：所述中心柱定位卡槽(52)为定位端盖(5)下侧与中心柱本体(8)轴向截面轮廓一致的凹槽。

7.根据权利要求1所述一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，其特征在于：所述压电陶瓷定位卡槽(54)为中心柱护板(53)上尺寸与压电陶瓷本体(6)相近的凹槽。

8.根据权利要求1所述一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，其特征在于：所述隔离垫片(2)直径大于合金圈(3)内径，所述定位端盖(5)直径小于合金圈(3)内径。

9.根据权利要求1所述一种三角剪切型压电传感器芯体组装治具，其特征在于：所述压电陶瓷定位卡槽(54)所在中心柱护板(53)的厚度小于压电陶瓷本体(6)厚度。