一种耐高温的旋进旋涡压电传感器的制作方法

1.本实用新型涉及流量传感器技术领域，具体涉及一种耐高温的旋进旋涡压电传感器。


背景技术：

2.压电式传感器是一种基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。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。压电式传感器用于测量力和能变换为电的非电物理量。压电传感器的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。
3.但是现有的压电传感器一般都是采用导电胶将压电陶片和金属原片粘接起来，这种的胶接有以下不足：1、采用胶接的方法对工艺要求较高，需要金属圆片和压电陶片二者平整，否则会导致二者胶接不稳，导致脱落；2、使用胶接的方法，金属圆片和压电陶片在高温不停震动环境中容易开胶失灵；3、无法对压电陶瓷施加的预应力进行调节。


技术实现要素：

4.解决的技术问题
5.针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种耐高温的旋进旋涡压电传感器，解决了现有胶接方法中对工艺的要求高、高温及震动环境下容易开胶和无法对压电陶瓷施加的预应力进行调节的问题。
6.技术方案
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
8.一种耐高温的旋进旋涡压电传感器，包括本体和固定装置，所述本体包括底座及安装在底座顶部的壳体，所述壳体内部的空心处设置有隔热材料，所述底座的顶部安装有下压合块及设置在下压合块顶部压电负极片，所述压电负极片的顶部安装有压电晶体及设置在压电晶体顶部的压电正极片，所述压电正极片的顶部设置有上压合块，所述下压合块、压电负极片、压电晶体、压电正极片和上压合块的中心处贯穿有压合螺丝及设置在压合螺丝外壁的橡胶垫片，所述上压合块的内部对应分布有两组调节螺丝，所述调节螺丝的外壁设置有弹簧，所述压电正极片的外壁连接有正极导线，所述压电负极片的外壁连接有负极导线，所述底座的外壁设置有输出端，所述正极导线和负极导线的一端与输出端连接。
9.更进一步地，所述一组的数量为二，所述调节螺丝的数量为四，且调节螺丝的底端与下压合块螺旋配合。通过拧动调节螺丝，对压电晶体施加预应力，使压电晶体始终保持较高的灵敏度，对管内流量的检测更为准确。
10.更进一步地，所述弹簧的顶端贴合上压合块，底端贴合下压合块。弹簧给予压电晶体及组件震动区间，在装置在工作时不对测量造成影响。
11.更进一步地，所述压合螺丝贯穿下压合块、压电负极片、压电晶体、压电正极片和
上压合块的中心处并通过底端与底座螺旋连接。
12.更进一步地，所述壳体的材料为316不锈钢，所述壳体的内部浇注的材料为环氧树脂。316不锈钢耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工硬化性优良(无磁性)；在空腔内加入环氧树脂，对装置的隔温效果进一步提升，可以在高温的环境下持续工作。
13.更进一步地，所述上压合块和下压合块的材料为绝缘陶瓷。采用绝缘陶瓷可以对压电正极片和压电负极片很好的绝缘，使二者不会互相影响。
14.更进一步地，所述压电晶体的材料为铌酸锂、钽酸锂、镓酸锂、锗酸铋压电单晶中任意一种。上述材料都具有很好的耐高温性能，可以在高温的环境下持续工作。
15.更进一步地，所述本体的外壁设置有固定座及安装在固定座外壁的一组铰接座，所述铰接座远离固定座的一端内部设置转轴，所述转轴的外壁设置有旋转座及安装在旋转座一侧的固定环。
16.更进一步地，所述固定环的一端外壁设置有相对的固定片，所述固定片的内部螺旋设置有螺栓。通过螺栓、固定片、固定环将装置安装在旋进旋涡流量计上，安装拆卸更为方便。
17.有益效果
18.采用本实用新型提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
19.本实用新型通过将本体安装在固定环内，由固定片将装置卡合在旋进旋涡流量计上，拧动螺栓，将装置固定在旋进旋涡流量计的喉部，使得装置的底座接触流量计的外壁。采用螺栓、固定片、固定环将装置安装在旋进旋涡流量计上，安装拆卸更为方便。在对本体进行安装时，通过依次将下压合块、压电负极片、压电晶体、压电正极片和上压合块放到底座上，再使用压合螺丝将上述组件固定在底座顶部；将弹簧分布在所开孔的四个位置，由调节螺丝贯穿上压合块，旋进下压合块，拧动调节螺丝，对压电晶体施加一个合适的预应力，使压电晶体保持灵敏状态。将正极导线的一端连接压电正极片，另一端连接输出端，同样，将负极导线的一端连接压电负极片，另一端连接输出端。在壳体的空腔内灌入隔热材料，密封，再将壳体安装在底座上。
20.其中，采用上述的结构及安装方法，无需使用导电胶将组件粘接起来，因此不会出现对工艺的要求高、高温及震动环境下容易开胶的问题；另外，还可以通过拧动调节螺丝，对压电晶体施加预应力，使压电晶体始终保持较高的灵敏度，对管内流量的检测更为准确，弹簧给予压电晶体及组件震动区间，在装置在工作时不对测量造成影响。壳体采用316不锈钢材料，316不锈钢耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工硬化性优良(无磁性)；在空腔内加入环氧树脂，对装置的隔温效果进一步提升，可以在高温的环境下持续工作。上、下压合片的材料采用绝缘陶瓷，采用绝缘陶瓷可以对压电正极片和压电负极片很好的绝缘，使二者不会互相影响；压电晶体的材料采用铌酸锂、钽酸锂、镓酸锂、锗酸铋压电单晶，具有很好的耐高温性能，不会出现压电晶体在高温环境下出现紊乱，导致测量不准的问题。
21.本装置通过压合螺丝将各个组件压合固定，无需通过导电胶连接，不会出现胶接不稳、在高温和震动环境下容易脱落的问题，另外可以通过调节螺丝调节预应力，使压电晶片始终处于灵敏状态，提高了测量的精度，同时安装拆卸方便。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型立体视角的结构示意图；
24.图2为本实用新型a的所在位置结构示意图；
25.图3为图2中a处结构的放大示意图；
26.图4为本实用新型本体顶部剖面结构示意图。
27.图中的标号分别代表：1、本体；2、固定装置；101、底座；102、壳体；103、隔热材料；104、下压合块；105、压电负极片；106、压电晶体；107、压电正极片；108、上压合块；109、压合螺丝；110、橡胶垫片；111、调节螺丝；112、弹簧；113、正极导线；114、负极导线；115、输出端；201、固定座；202、铰接座；203、转轴；204、旋转座；205、固定环；206、螺栓；207、固定片。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
29.下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
30.实施例
31.本实施例的一种耐高温的旋进旋涡压电传感器，如图1所示，包括本体1的外壁设置有固定座201及安装在固定座201外壁的一组铰接座202，铰接座202远离固定座201的一端内部设置转轴203，转轴203的外壁设置有旋转座204及安装在旋转座204一侧的固定环205，固定环205的一端外壁设置有相对的固定片207，固定片207的内部螺旋设置有螺栓206。
32.本实用新型通过将本体安装在固定环内，由固定片将装置卡合在旋进旋涡流量计上，拧动螺栓，将装置固定在旋进旋涡流量计的喉部，使得装置的底座接触流量计的外壁。采用螺栓、固定片、固定环将装置安装在旋进旋涡流量计上，安装拆卸更为方便。
33.如图1、图3、图4所示，包括本体1和固定装置2，底座101的顶部的设置有壳体102，壳体102内部的空心处设置有隔热材料103，底座101的顶部安装有下压合块104及设置在下压合块104顶部压电负极片107，压电负极片107的顶部安装有压电晶体106及设置在压电晶体106顶部的压电正极片105，压电正极片105的顶部设置有上压合块108，下压合块104、压电负极片107、压电晶体106、压电正极片105和上压合块108的中心处贯穿有压合螺丝109及设置在压合螺丝109外壁的橡胶垫片110，上压合块108的内部对应分布有两组调节螺丝111，调节螺丝111的外壁设置有弹簧112，压电正极片107的外壁连接有正极导线113，压电负极片105的外壁连接有负极导线114，底座101的外壁设置有输出端115，正极导线113和负极导线114的一端与输出端115连接。一组的数量为二，调节螺丝111的数量为四，且调节螺
丝111的底端与下压合块104螺旋配合。压合螺丝109贯穿下压合块104、压电负极片107、压电晶体106、压电正极片105和上压合块108的中心处并通过底端与底座101螺旋连接。弹簧112的顶端贴合上压合块108，底端贴合下压合块104。
34.在对本体进行安装时，通过依次将下压合块、压电负极片、压电晶体、压电正极片和上压合块放到底座上，再使用压合螺丝将上述组件固定在底座顶部；将弹簧分布在所开孔的四个位置，由调节螺丝贯穿上压合块，旋进下压合块，拧动调节螺丝，对压电晶体施加一个合适的预应力，使压电晶体保持灵敏状态。将正极导线的一端连接压电正极片，另一端连接输出端，同样，将负极导线的一端连接压电负极片，另一端连接输出端。在壳体的空腔内灌入隔热材料，密封，再将壳体安装在底座上。
35.采用上述的结构及安装方法，无需使用导电胶将组件粘接起来，因此不会出现对工艺的要求高、高温及震动环境下容易开胶的问题；另外，还可以通过拧动调节螺丝，对压电晶体施加预应力，使压电晶体始终保持较高的灵敏度，对管内流量的检测更为准确，弹簧给予压电晶体及组件震动区间，在装置在工作时不对测量造成影响。
36.如图3所示，壳体102的材料为316不锈钢，壳体102的内部浇注的材料为环氧树脂。上压合块108和下压合块104的材料为绝缘陶瓷。压电晶体106的材料为铌酸锂、钽酸锂、镓酸锂、锗酸铋压电单晶中任意一种。
37.壳体采用316不锈钢材料，316不锈钢耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工硬化性优良(无磁性)；在空腔内加入环氧树脂，对装置的隔温效果进一步提升，可以在高温的环境下持续工作。上、下压合片的材料采用绝缘陶瓷，采用绝缘陶瓷可以对压电正极片和压电负极片很好的绝缘，使二者不会互相影响；压电晶体的材料采用铌酸锂、钽酸锂、镓酸锂、锗酸铋压电单晶，具有很好的耐高温性能，不会出现压电晶体在高温环境下出现紊乱，导致测量不准的问题。
38.本装置通过压合螺丝将各个组件压合固定，无需通过导电胶连接，不会出现胶接不稳、在高温和震动环境下容易脱落的问题，另外可以通过调节螺丝调节预应力，使压电晶片始终处于灵敏状态，提高了测量的精度，同时安装拆卸方便。
39.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。