CN1223829C - 声波传感器 - Google Patents

Abstract

一种声波传感器，其主要包括，机壳、底座、第一灵敏元件、电极板、第二灵敏元件、质量块、电极、前置放大器，其中：机壳与底座固接，第一灵敏元件固接在底座上，电极板固接在第一灵敏元件上，电极板上固接第二灵敏元件，第二灵敏元件上固接质量块，在质量块上安装有电极，电极板与前置放大器相连接。灵敏元件由压电材料制成。当人为地在输油、气钢管上去掉保护层，焊接阀门，打孔等作案过程中，产生的声波被安装在钢管外壁上的声波传感器接收，通过声-电转换，将电信号输出实现防盗预警功能。同时还能用于对管道的泄漏及远场声信号的检测。

Description

声波传感器

技术领域

本发明涉及一种测量领域的声波或亚声波的测量的声波传感器。

背景技术

在我国各大油田的输油、输气管线上盗油、盗气作案严重，每年都有大量的油、气被盗，管线被破坏后外漏的油料无情地吞没着大片农田，造成了国家财产巨大损失和环境严重污染，***火灾事故不断发生。虽然国家对输油、气管线有保护条例，各油田成立了专门机构，组织护线队，配备交通、通讯等设备每天不间断地进行护线防范，但由于输油、气管线所处的地域复杂，人防及常规的检测手段难以起到作用。

至今用于测量长距离输油管线的泄漏、防盗检测技术用得最普遍的方法是压力流量检测法，通过对输油管线两端压力、流量的检测，经过一段时间对流量的积累，判别是否有泄漏。此种方法只有在流量损失大于30升/分钟的情况下，才能反映出来。而对于防盗油作案根本起不到作用。同时对输气管线的泄漏也不能检测。

美国的ADEMCO公司生产埋入式传感网缆探测***，它是通过套装在输油钢管外金属网作为传感器，加以一个恒定的信号，当钢管破裂泄漏或人为破坏传感网缆时，恒定的信号发生变化，输出报警信号，此种设备的安装，维护工作量大，被破坏后的传感网缆修复技术难度大，设备的造价高。

上述的监测装置，虽可提供使用者监测泄漏问题，但是灵敏度不高，在实际使用时还发现其结构中还存在有若干缺点，未能达到最佳的使用效果。由此可见，上述现有的压力流量检测法仍存在有诸多的缺陷，而丞待加以改进。

有鉴于上述现有的压力流量检测法存在的缺陷，本设计人基于丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有的压力流量检测法存在的缺陷，而提供一种新型结构的声波传感器，使其用于防盗预警***的信号检测，能够起到防盗预警的作用。同时还能用于对管道的泄漏及远场声信号的检测。

本发明解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种声波传感器，其主要包括，机壳、底座、第一灵敏元件、电极板、第二灵敏元件、质量块、电极、前置放大器，其中：机壳与底座固接，第一灵敏元件固接在底座上，电极板固接在第一灵敏元件上，电极板上固接第二灵敏元件，第二灵敏元件上固接质量块，在质量块上安装有电极，电极板与前置放大器相连接。

本发明解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。

前述的声波传感器，其中所述的第一灵敏元件、电极板、第二灵敏元件、质量块的连接方式是互相粘接在一起的，然后用螺钉加以固定。

前述的声波传感器，其中所述的灵敏元件是由压电材料制成的。

前述的声波传感器，其中所述的前置放大器安装在机壳的外面，与机壳中引出的电缆相连接。

前述的声波传感器，其中所述的前置放大器安装在机壳内，与电极板相连接，前置放大器的另一端与机壳中的电缆相连接。

前述的声波传感器，其中所述的电极用螺钉固接在质量块上，机壳上设有孔，电缆从该孔中穿出。

前述的声波传感器，其中所述的质量块为金属材料制成，底座也是金属材料制成。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明声波传感器是将物体间的相互碰撞发出声音，形成声波，声波不但能在空气中传播，而且能在液体和固体中传播，声波在钢管中传播时，其传播速度高达每秒5000米以上。当人为地在输油、气钢管上去掉保护层，焊接阀门，打孔等作案过程中，产生的声波被安装在钢管外壁上的声波传感器接收，通过声—电转换，将电信号输出实现防盗预警功能。同时还能用于对管道的泄漏及远场声信号的检测。

综上所述，本发明声波传感器，其在技术发展空间有限的领域中，不论在结构上或功能上皆有较大的改进，且在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

本发明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

图1是本发明声波传感器的第一实施例的结构示意图。

图2是本发明声波传感器的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的声波传感器，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

众所周知，物体间的相互碰撞会产生振动，发出声音，形成声波，声波不但能在空气中传播，而且能在液体和固体中传播，声波在钢管中传播时，其传播速度高达每秒5000米以上。当人为地在输油、气钢管上去掉保护层，焊接阀门，打孔等作案过程中，产生的声波被安装在钢管外壁上的声波传感器接收，通过声—电转换，将电信号输出实现防盗预警功能。

请参阅图1所示，本发明声波传感器的第一实施例，其主要包括，机壳1、底座2、灵敏元件3、电极板4、灵敏元件5、质量块6、电极7、前置放大器8，其中：

机壳1与底座2固接，灵敏元件3固接在底座2上，电极板4固接在灵敏元件3上，电极板4上固接灵敏元件5，灵敏元件5上固接质量块6，质量块6为金属材料制成，底座2也为金属材料制成。在质量块6上安装有电极7，该电极7用螺钉72固接在质量块6上，机壳1上设有孔11，电极板4上安装有一电缆41，电极7上安装有另一电缆71，电缆41、71通过机壳1上设有的孔11穿出与前置放大器8连接。本发明的灵敏元件3、5为一种声电转换的由压电材料制成的灵敏元件。

本实施例的灵敏元件3、电极板4、灵敏元件5、质量块6的连接方式是互相粘接在一起的并用螺钉加以固定。

请参阅图2所示，为本发明声波传感器的第二实施例，其主要包括，机壳1′、底座2′、灵敏元件3′、电极板4′、灵敏元件5′、质量块6′、电极7′、前置放大器8′、密封套9′，其中：

机壳1′与底座2′固接，前置放大器8′固接在底座2′上，灵敏元件3′固接在底座2′上，电极板4′固接在灵敏元件3′上，电极板4′上固接灵敏元件5′，电极板4′通过导线与前置放大器8′连接，灵敏元件5′上固接质量块6′，在质量块6′上安装有电极7′，该电极7′用螺钉72′固接在质量块6′上，机壳1′上设有孔11′，电极板4′上安装有一电缆41′，前置放大器8′上安装有另一电缆81′，电缆41′、81′通过机壳1′上设有的孔11′穿出，输出电流信号。在机壳1′的***紧密包覆设有密封套9′，底座2′的底面设有螺纹孔21′，可以与钢管或其它外物相连接。

本实施例的灵敏元件3′、电极板4′、灵敏元件5′、质量块6′的连接方式是互相粘接在一起的，并用螺钉加以固定。

本发明声波传感器的第三实施例，其是在底座2的底面设有孔洞，在孔洞处装设有磁钢，该磁钢可以与钢管或其它外物相互连接。其它结构与实施例一或实施例二相同故在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1、一种声波传感器，其特征在于其主要包括，机壳、底座、第一灵敏元件、电极板、第二灵敏元件、质量块、电极、前置放大器，其中：

机壳与底座固接，第一灵敏元件固接在底座上，电极板固接在第一灵敏元件上，电极板上固接第二灵敏元件，第二灵敏元件上固接质量块，在质量块上安装有电极，电极板与前置放大器相连接。

2、根据权利要求1所述的声波传感器，其特征在于所述的第一灵敏元件、电极板、第二灵敏元件、质量块的连接方式是互相粘接在一起的，然后用螺钉加以固定。

3、根据权利要求1所述的声波传感器，其特征在于所述的灵敏元件是由压电材料制成的。

4、根据权利要求1所述的声波传感器，其特征在于所述的前置放大器安装在机壳的外面，与机壳中引出的电缆相连接。

5、根据权利要求1所述的声波传感器，其特征在于所述的前置放大器安装在机壳内，与电极板相连接，前置放大器的另一端与机壳中的电缆相连接。

6、根据权利要求1所述的声波传感器，其特征在于所述的电极用螺钉固接在质量块上，机壳上设有孔，电缆从该孔中穿出。

7、根据权利要求1所述的声波传感器，其特征在于所述的质量块为金属材料制成，底座也是金属材料制成。

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