[發(fā)明專利]一種增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410016071.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103795367A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜萌;馮巧玲;王學(xué)鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天時(shí)代光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H03H9/21
• 分類號(hào): H03H9/21
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置，屬于封裝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，載人航天飛行器以及大型艦船內(nèi)部急需小型化，輕重量、長(zhǎng)期免標(biāo)定的氣體傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要完成對(duì)空間站和水下船艙等密封環(huán)境內(nèi)多種有害氣體長(zhǎng)期在線檢測(cè)與分析，對(duì)實(shí)現(xiàn)載人航天飛行器的在線健康監(jiān)控具有重要的價(jià)值。

石英晶體是一種廣泛使用的低損耗壓電材料，作為頻率標(biāo)準(zhǔn)用于電子表的石英音叉是一種利用石英晶體的壓電效應(yīng)制成的振蕩器件。利用石英音叉和共振光聲管的增強(qiáng)型石英音叉作為光聲池和麥克風(fēng)，體積小，重量輕、成本低，滿足當(dāng)下小型化、輕重量的需求，所以增強(qiáng)型石英音叉封裝成為了一個(gè)急待解決的問(wèn)題。

2011年，重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文《石英增強(qiáng)光聲光譜技術(shù)研究與探索》中提出了一種石英音叉共振管支架，該支架由一個(gè)底座構(gòu)成，在底座的中間位置開(kāi)設(shè)了一條音叉進(jìn)出間隙，在間隙的兩邊分別設(shè)置V形槽，共振管通過(guò)膠粘的方式固定在V形槽中，該方法容易引起誤差，不能使共振管達(dá)到最佳的對(duì)芯效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置，該封裝裝置可實(shí)現(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)的小型化，提高共振管的增強(qiáng)效果及石英音叉的靈敏度和信噪比，提高了整個(gè)結(jié)構(gòu)的最佳適用性。

本發(fā)明的上述目的主要是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置，包括底座、螺釘和固定塊，其中底座為U型結(jié)構(gòu)，底座中心位置開(kāi)設(shè)定位孔，石英音叉固定在所述定位孔中，且石英音叉的兩個(gè)管腳穿過(guò)所述定位孔，U型結(jié)構(gòu)的底座的兩個(gè)側(cè)壁上分別開(kāi)設(shè)下V形槽，兩個(gè)固定塊上分別開(kāi)設(shè)上V形槽，兩個(gè)固定塊分別放置在底座的兩個(gè)側(cè)壁上，并使上V形槽與下V形槽對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)上V形槽與下V形槽的全約束夾持方式分別固定兩個(gè)共振管，并使石英音叉位于兩個(gè)共振管之間，且與兩個(gè)共振管不接觸，螺釘穿過(guò)固定塊固定在底座的兩個(gè)側(cè)壁上。

在上述增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置中，共振管為金屬毛線管，且共振管內(nèi)徑滿足約束條件f＜f_c，其中f為共振頻率，f_c為截止頻率。

在上述增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置中，U型結(jié)構(gòu)的底座前端設(shè)有連接兩個(gè)側(cè)壁的凸塊，凸塊下端開(kāi)有半圓孔，底座上表面開(kāi)有半圓孔，兩個(gè)半圓孔直徑相同，形成定位孔，用于固定石英音叉。

在上述增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置中，底座上開(kāi)設(shè)兩個(gè)通孔，用于將封裝裝置與其他器件固定連接。

在上述增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置中，石英音叉的共振頻率為32kHz—70kHz。

在上述增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置中，石英音叉與底座上的定位孔內(nèi)切進(jìn)行固定；共振管與上V形槽、下V形槽內(nèi)切進(jìn)行固定。

在上述增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置中，共振管對(duì)封裝裝置的共振增強(qiáng)強(qiáng)度大于20％。

在上述增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置中，石英音叉與兩個(gè)共振管之間的間隙為0.05-0.15mm。

在上述增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置中，底座、螺釘和固定塊均采用不銹鋼材料制備。

在上述增強(qiáng)型石英音叉的封裝裝置中，每個(gè)共振管靠近石英音叉一端，露出固定塊部分的長(zhǎng)度為1-5mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）、本發(fā)明根據(jù)石英音叉及共振管的位置關(guān)系設(shè)計(jì)了一種全新的封裝裝置，由底座、固定塊及螺釘組成，通過(guò)在底座和固定塊上分別開(kāi)設(shè)V形槽，在底座中心位置開(kāi)設(shè)通孔，巧妙的實(shí)現(xiàn)了對(duì)石英音叉及共振管可靠固定，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，不僅實(shí)現(xiàn)石英音叉封裝結(jié)構(gòu)的小型化，提高共振管的共振增強(qiáng)強(qiáng)度，進(jìn)而提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的適用性；

（2）、本發(fā)明通過(guò)共振管V形槽的全約束夾持方式代替膠粘的固定方式，可避免因膠粘引起的誤差，使得共振管對(duì)芯效果最佳，增強(qiáng)強(qiáng)度明顯，進(jìn)而可提高石英音叉的靈敏度和信噪比；

（3）、本發(fā)明對(duì)共振管與石英音叉之間的間隙、共振管內(nèi)徑、材料，及共振管露出固定塊的長(zhǎng)度等進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了共振管的共振增強(qiáng)強(qiáng)度，進(jìn)一步提高了石英音叉的靈敏度和信噪比，提升了整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)的適用性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明石英音叉的封裝裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明封裝裝置中底座平面圖；

圖3a為本發(fā)明封裝裝置中底座上V形槽示意圖；

圖3b為本發(fā)明底座上V形槽結(jié)構(gòu)示意圖（圖3a虛框中的局部放大圖）；

圖4a為本發(fā)明封裝裝置中石英音叉與共振管的位置關(guān)系示意圖1；