CN202994226U - 一种超声水表换能器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声水表换能器，包括壳体，所述的壳体包括开口端和封闭端，所述的封闭端上有压电陶瓷片，其特征是，所述的开口端上有密封盖板，所述的密封盖板上插有两根接线柱，两根所述接线柱的外端头上有导线连接点，导线连接点通过导线与屏蔽导线相接，所述的密封盖板上有保护环，所述的接线柱在所述的保护环内，所述的保护环内灌有胶水，所述胶水至少覆盖住所述导线连接点。与现有技术相比，主要解决了以前密封性不强，电线连接点不牢，压电陶瓷片产生回波影响，体积大，设计复杂等问题。

Description

一种超声水表换能器

技术领域

 本实用新型属于超声水表技术领域，尤其是涉及一种超声水表换能器。

背景技术

 超声波是指频率高于 20KHz 的机械波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。要以超声波作为检测手段，必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波换能器。超声波换能器包括发送器和接收器，但一个超声波换能器也可同时具有发送声波和接收声波的双重作用。超声波换能器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电信号转换成超声波信号，发射出去 ；而在收到超声波回波的时候，则将超声振动转换成电信号。换能器主要的部件就是一个压电陶瓷片。压电陶瓷片工作时不能受潮、更不能与水接触，不然就无法正常工作。

专利申请号 ：201020131275.6 公开了一种热量表超声波换能器，包括壳体和保护罩，压电陶瓷片设置在壳体和保护罩围成的空间内，导线穿过保护罩后与压电陶瓷片相连。专利中为了防止压电陶瓷片与水接触，采用的方法是将壳体和保护罩围成的空间全部用密封胶填满。这种密封方式，因为压电陶瓷片周围与密封胶紧密接触，密封胶会对压电陶瓷片产生回波影响，且灌胶时密封胶处于高温膨胀的状态，冷却以后密封胶收缩，可能带动压电陶瓷片的焊点松动。

专利申请号 ：201120550756.5公开了一种超声水表换能器，包括壳体和金属外壳，压电陶瓷片设置在壳体内，导线通过压紧盖上的孔洞与压电陶瓷片连接，压紧盖上设置有密封橡胶。专利中为了防止压电陶瓷片产生回波影响，使用压紧盖隔离压电陶瓷片与密封橡胶，但压紧盖与密封橡胶中有要通过导线的孔洞，此种结构的换能器必须有一个外壳，否则导线的焊点不容易密封，导致信号衰减。

发明内容

 本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种超声水表换能器，能够完全密封，消除回波影响，且不会导致压电陶瓷片上的连接点松脱。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：一种超声水表换能器，包括壳体，所述的壳体包括开口端和封闭端，所述的封闭端上有压电陶瓷片，其特征是，所述的开口端上有密封盖板，所述的密封盖板上插有两根接线柱，两根所述接线柱的外端头上有导线连接点，导线连接点通过导线与屏蔽导线相接，所述的密封盖板上有保护环，所述的接线柱在所述的保护环内，所述的保护环内灌有胶水，所述胶水至少覆盖住所述导线连接点。压电陶瓷片固定在封闭端腔体内，通过导线连接密封盖板上的接线柱，而不是直接与密封物质直接接触，所以不会对压电陶瓷片产生回波影响。压电陶瓷片与接线柱都是固定的，所以导线在压电陶瓷片上的连接点也不会松脱。密封盖板上的保护环内外灌有胶水，可以使换能器完全密封。

更具体的方案，本实用新型所述的超声水表换能器，所述开口端上设置有两个台阶，其中位于开口端外侧台阶的内径大于位于开口端内侧台阶的内径，所述密封盖板固定在开口端内侧台阶内。所述开口端内侧台阶的内径比所述的壳体封闭端内径大。所述的密封盖板直径比所述的壳体封闭端内径大，比所述的壳体开口端内侧台阶的内径小或者相等，所述的密封盖板顶与所述的开口端外侧台阶底在同一平面上。这样设置，密封盖板直径大于封闭端内径，可以方便的使密封盖板盖住封闭端，更优的可以使密封盖板直径与开口端内侧台阶内径大小一致，卡在开口端内侧的台阶内使密封效果更好。使壳体开口端有两个内径不同的台阶，这样的设计是为了增加胶水粘结面积，提高粘结力，同时提高密封效果。

作为优选，所述的保护环比所述的接线柱露在开口端的外端头高，所述的保护环内所述的胶水完全盖过所述的接线柱，所述的保护环与所述的开口端之间的缝隙也用胶水填充。这样设置，保护环内的胶水完全密封住了裸露在开口端外的接线柱和保护环内与密封盖板的缝隙，保护环外的胶水同时也密封住了开口端与密封盖板之间的缝隙和开口端与保护环之间的缝隙，保护环内外的胶水把保护环固定在密封盖板上。

作为优选，所述的接线柱露在封闭端的内端头通过导线与所述的压电陶瓷片连接，所述的接线柱露在开口端的外端头通过导线与屏蔽导线连接，与屏蔽导线的连接处在保护环内且被胶水覆盖。这样设置，使得压电陶瓷片通过导线与在封闭端的接线柱相连，制作工艺简单。裸露在开口端的接线柱与屏蔽导线都在保护环内的胶水内，使得接线柱与屏蔽导线固定，让接线柱上的导线连接点与屏蔽导线上的导线连接点不会松动。

根据前一技术方案，优选的，所述的胶水可以是环氧树脂胶或硅胶或聚氨酯胶。这三种胶水都有良好的电性能和粘合性。

进一步改进：上述压电陶瓷片后侧壳体内壁上具有吸波材料层。其作用在于完全消除回波影响。

本实用新型的有益效果是：1）压电陶瓷片不与密封层接触，不会对压电陶瓷片产生回波影响。2）密封层完全封闭，没有空隙，不会造成漏水。3） 导线连接处都是固定的不会发生晃动，不会造成连接处松脱。

附图说明

图1为本实用新型实施例的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1所示：一种超声水表换能器，包括壳体，壳体分为开口端9和封闭端5。压电陶瓷片4设置在封闭端5的底部，压电陶瓷片4后侧壳体内壁上具有吸波材料层19。可以使用胶水把压电陶瓷片4固定在封闭端5的底部，也可以使用其他方法固定。开口端上设置有两个台阶，其中位于开口端外侧台阶6的内径大于位于开口端内侧台阶7的内径。其中开口端内侧台阶6的内径比封闭端5的内径大。密封盖板10固定在开口端内侧台阶6内，完全盖在封闭端5上，同时密封盖板10顶与所述的开口端外侧台阶7底在同一平面上。通常情况下密封盖板10的直径与开口端内侧台阶6的内径相差无几，可以使契合的缝隙更小。密封盖板10上插有两个接线柱11，接线柱11可与密封盖板10制成一体，接线柱11的两个端都露出在密封盖板10外，露在开口端9的是外端头13，露在封闭端5的是内端头2。密封盖板上10有保护环17，保护环17下部可以契合在密封盖板10里也可以用胶水固定在密封盖板10上。两个接线柱11的外端头13都在保护环17内，都低于保护环17的高度。屏蔽导线15也伸入保护环17内，两个接线柱11的外端头13上有导线连接点12，导线连接点12通过导线与屏蔽导线15相接。在封闭端5底部的压电陶瓷片4通过导线连接在接线柱11内端头2上。以上的导线可以是漆包线。往保护环内灌注胶水14，使胶水与保护环17顶部齐平，同时淹没接线柱11的外端头13与屏蔽导线头15以及连接外端头13与屏蔽导线头的导线。往保护环17外灌胶水，使胶水与开口端外侧台阶7顶部成水平，淹没密封盖板10；同时渗漏到密封盖板10与开口端内侧台阶6的间隙处，使封闭端5完全密封。以上所使用的胶水14可以是环氧树脂胶或硅胶或聚氨酯胶。

Claims (6)

1.一种超声水表换能器，包括壳体，所述的壳体包括开口端（9）和封闭端（5），所述的封闭端（5）上有压电陶瓷片（4），其特征是，所述的开口端（9）上有密封盖板（10），所述的密封盖板（10）上插有两根接线柱（11），两根所述接线柱（11）的外端头（13）上有导线连接点（12），导线连接点（12）通过导线与屏蔽导线（15）相接，所述的密封盖板（10）上有保护环（17），所述的接线柱（11）在所述的保护环（17）内，所述的保护环（17）内灌有胶水（14），所述胶水（14）至少覆盖住所述导线连接点（12）。

2.根据权利要求1所述的超声水表换能器，其特征是，所述开口端（9）上设置有两个台阶，其中位于开口端外侧台阶（6）的内径大于位于开口端内侧台阶（7）的内径，所述密封盖板（10）固定在开口端内侧台阶（7）内。

3.根据权利要求2所述的超声水表换能器，其特征是，所述开口端内侧台阶（7）的内径比所述的壳体封闭端（5）内径大，所述的密封盖板（10）直径大于所述的封闭端（5）内径，小于等于所述的开口端内侧台阶（7）的内径，所述的密封盖板（10）顶面与所述的开口端外侧台阶（6）底齐平。

4.根据权利要求1所述的超声水表换能器，其特征是，所述的保护环（17）比所述的接线柱（11）露在开口端外端头（13）高，所述的保护环（17）内所述的胶水完全盖过所述的接线柱（11），所述的保护环（17）与所述的开口端（9）之间的缝隙也用胶水填充。

5.根据权利要求1至4任一项所述的超声水表换能器，其特征是，所述的接线柱（11）露在封闭端的内端头（2）通过导线与所述的压电陶瓷片（4）连接，所述的接线柱（11）露在开口端外端头（13）通过导线与屏蔽导线（15）连接，与屏蔽导线（15）的连接处在保护环（17）内且被胶水覆盖。

6.根据权利要求1至4任一项所述的超声水表换能器，其特征是，所述压电陶瓷片（4）后侧壳体内壁上具有吸波材料层（19）。

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