一种新型开放式超声波传感器.pdf

本发明涉及传感器装置技术领域，尤其涉及一种新型开放式超声波传感器。通过塑架顶面依次设有压电陶瓷片、压电陶瓷片紧贴的金属基片、以及金属基片上连接的碗型振膜；所述塑架两侧分别设有贯穿塑架的负极插针和正极插针；所述正极插针上连接有正极连接线，该正极连接线另一端连接压电陶瓷片底面；所述负极插针上连接有负极连接线，该负极连接线另一端连接压电陶瓷片顶面；所述碗型振膜为锥体，且碗型振膜底端与金属基片连接处设有通孔；使一种新型开放式超声波传感器稳定性和耐用性较高。

权利要求书1.  一种新型开放式超声波传感器，包括塑架，塑架外罩设的外壳；其特征在于，所述塑架顶面依次设有压电陶瓷片、压电陶瓷片紧贴的金属基片、以及金属基片上连接的碗型振膜；所述塑架两侧分别设有贯穿塑架的负极插针和正极插针；所述正极插针上连接有正极连接线，该正极连接线另一端连接压电陶瓷片底面；所述负极插针上连接有负极连接线，该负极连接线另一端连接压电陶瓷片顶面；所述碗型振膜为锥体，且碗型振膜底端与金属基片连接处设有通孔。2.  根据权利要求1所述的一种新型开放式超声波传感器，其特征在于，所述外壳底端设有第一凹槽，所述塑架底部设有与第一凹槽契合的凸缘。3.  根据权利要求1所述的一种新型开放式超声波传感器，其特征在于，所述振膜包括金属箔和金属箔表面附着有一层石墨烯层。

说明书一种新型开放式超声波传感器
技术领域
本发明涉及传感器装置技术领域，尤其涉及一种新型开放式超声波传感器。
背景技术
开放式传感器是能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出的一种检测装置；目前随着电子行业的发展，开放式传感器应用越来越广泛，对开放式传感器稳定性和耐用性的要求也越来越高；
目前开放式传感器中包括由碗型和无碗型两种，而无碗型振膜接收信号的强度要远小于有碗型振膜；但是由于碗型振膜为锥体，碗型振膜与传感器压电片反面粘接时，只有点相连，因此粘接力有所欠缺；当长时间使用后导致碗型振膜脱落，大大降低了开放式传感器的稳定性和耐用性。
发明内容
本发明的目的是提供稳定性和耐用性较高的一种新型开放式超声波传感器。
本发明的技术方案如下：
一种新型开放式超声波传感器，包括塑架，塑架外罩设的外壳；所述塑架顶面依次设有压电陶瓷片、压电陶瓷片紧贴的金属基片、以及金属基片上连接的碗型振膜；所述塑架两侧分别设有贯穿塑架的负极插针和正极插针；所述正极插针上连接有正极连接线，该正极连接线另一端连接压电陶瓷片底面；所述负极插针上连接有负极连接线，该负极连接线另一端连接压电陶瓷片顶面；所述碗型振膜为锥体，且碗型振膜底端与金属基片连接处设有通孔。
所述外壳底端设有第一凹槽，所述塑架底部设有与第一凹槽契合的凸缘。 通过塑架上的凸缘与第一凹槽契合，以实现塑架左右个方向的定位，从而避免在传感器在使用过程中塑架左右移动，导致传感器灵敏度降低。
所述振膜包括金属箔和金属箔表面附着有一层石墨烯层。通过在金属箔表面附着石墨烯，运用了石墨烯的刚性和柔韧性，既增加了振膜的刚性，又保持了振膜的柔软度，有效延长振膜使用寿命。
本发明的有益效果是：通过在碗型振膜底端设置通孔，在粘接碗型振膜时，粘接时的胶水将溢到碗型振膜的正面，当胶水固化后碗型振膜的正反面都有胶水粘接，提高碗型振膜与压电陶瓷片的粘接力，从而增大了传感器的稳定性和耐用性。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。
其中：图1为本发明结构示意图；
图2为本发明碗形振膜结构示意图；
图3为本发明第二凹槽结构示意图；
附图中，1为塑架，2为外壳，4为压电陶瓷片，5为金属基片，6为碗形振膜，7为负极插针，8为正极插针，9为正极连接线，10为负极连接线，11为通孔，12为第一凹槽，13为凸缘，14为第二凹槽。
具体实施方式
实施例1
参见图1-图3所示，一种新型开放式超声波传感器，包括塑架1，塑架外罩设的外壳2；所述塑架顶面依次设有压电陶瓷片4、压电陶瓷片紧贴的金属基片5、以及金属基片上连接的碗型振膜6；所述塑架两侧分别设有贯穿塑架的负 极插针7和正极插针8；所述正极插针上连接有正极连接线9，该正极连接线另一端连接压电陶瓷片底面；所述负极插针上连接有负极连接线10，该负极连接线另一端连接压电陶瓷片顶面；所述碗型振膜为锥体，且碗型振膜底端与金属基片连接处设有通孔11；通过在碗型振膜底端设置通孔，在粘接碗型振膜时，粘接时的胶水将溢到碗型振膜的正面，当胶水固化后碗型振膜的正反面都有胶水粘接，提高碗型振膜与压电陶瓷片的粘接力，从而增大了传感器的稳定性和耐用性。
下面说一下传感器的安装过程：
组装传感器时，先将压电陶瓷片和金属基片用胶水粘接在一起，再将带有负极插针和正极插针的塑架和压电陶瓷片用胶水粘接，再将负极连接线和负极插针相连，正极连接线和正极插针相连，再将开好通孔的碗形振膜用胶水粘接在金属基片上，最后将外壳与塑架粘接在一起。
实施例2
所述外壳底端设有第一凹槽12，所述塑架底部设有与第一凹槽契合的凸缘13。通过塑架上的凸缘与第一凹槽契合，以实现塑架左右个方向的定位，从而避免在传感器在使用过程中塑架左右移动，导致传感器灵敏度降低。
实施例3
所述振膜包括金属箔和金属箔表面附着有一层石墨烯层。通过在金属箔表面附着石墨烯，运用了石墨烯的刚性和柔韧性，既增加了振膜的刚性，又保持了振膜的柔软度，有效延长振膜使用寿命。
优选的，所述金属箔采用铝箔。由于铝箔具有防潮、气密、耐磨蚀的特性，采用铝箔可以延长振膜的使用寿命，且铝箔价格低廉，降低生产成本。
实施例4
所述金属基片与碗形振膜的接触处设有第二凹槽14，该第二凹槽与碗形振膜底部相适配。通过设置第二凹槽，并将碗形振膜底端安装在第二凹槽内后， 胶接时，一方面利用碗形振膜底端的通孔使碗形振膜牢牢的粘接在金属基片上，另一方面又通过在第二凹槽与碗形振膜产生的间隙中填充胶水，以使粘接更牢固。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。