[發明專利]壓電陶瓷傳感器振子

在審

• 申請號: 201410835816.6
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104538547A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 穆靜;王長元;陳芳
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: H01L41/113
• 分類號: H01L41/113;H01L41/04
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本發明屬于壓電傳感器領域，特別涉及一種壓電陶瓷傳感器振子。

背景技術

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。壓電陶瓷傳感器利用壓電材料在機械應力作用下，引起內部正負電荷中心相對位移而發生極化，導致材料兩端表面出現符號相反的束縛電荷即壓電效應而制作，具有敏感的特性，壓電陶瓷主要用于制造超聲換能器、水聲換能器、電聲換能器、陶瓷濾波器、陶瓷變壓器、陶瓷鑒頻器、高壓發生器、紅外探測器、聲表面波器件、電光器件、引燃引爆裝置和壓電陀螺等，廣泛用于工業、農業、國防和醫學等領域。

常規的壓電陶瓷傳感器通常采用片狀、柱狀或圓管裝結構，由于壓電陶瓷材料質地比較硬脆，以及極化處理的要求，使得壓電陶瓷元件較難以制作成較大結構尺寸，即使在大結構尺寸下，也很難獲得性能參數的一致性，使其應用受到很大限制。由于結構尺寸的限制，使得壓電陶瓷傳感器的諧振頻率比較高，尤其在水聲領域的應用。海洋地震勘探需要低頻水聲換能器，在滿足靈敏度要求下，導致換能器的結構尺寸過大，而小尺寸的靈敏度太低，需要較大換能器陣列來滿足要求。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種壓電陶瓷傳感器振子。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明實施例提供一種壓電陶瓷傳感器振子，該傳感器振子包括殼體、若干壓電陶瓷柱、支架、上極板、下極板、上覆板、下覆板、上接線柱（13）、下接線柱、壓板，所述殼體內通過支架固定設置若干個壓電陶瓷柱，所述若干個壓電陶瓷柱上方依次設置上極板、上覆板、壓板，所述若干個壓電陶瓷柱下方依次設置下極板、下覆板，所述上極板與上接線柱連接，所述下極板與下接線柱連接。

上述方案中，所述若干壓電陶瓷柱傾斜設置，并且與垂線之間的角度為0到45度。

上述方案中，所述若干壓電陶瓷柱采用圓柱形壓電陶瓷柱或者多邊形棱柱壓電陶瓷柱。

上述方案中，所述上極板與殼體側壁的凸起頂部之間設置有彈性元件。

上述方案中，所述上覆板與殼體之間設置有密封組件。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

本發明采用多個壓電陶瓷柱，具有靈敏度高，安裝制作方面，在低頻方面，克服了壓電陶瓷片較難制成大尺寸結構的特點，容易保證壓電陶瓷柱參數的一致性，提高低頻信號的靈敏度，實現較大頻響范圍；由于壓電陶瓷柱能夠承受較大壓力，可以應用于高壓力場合下信號的檢測，尤其應用于深水區域的水聲探測。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圓柱形壓電陶瓷柱的結構示意圖；

圖3為多邊形壓電陶瓷柱的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明實施例提供一種壓電陶瓷傳感器振子，如圖1所示，該傳感器振子包括殼體1、若干壓電陶瓷柱2、支架3、上極板11、下極板4、上覆板12、下覆板6、上接線柱13、下接線柱5、壓板10，所述殼體1內通過支架3固定設置若干個壓電陶瓷柱2，所述若干個壓電陶瓷柱2上方依次設置上極板11、上覆板12、壓板10，所述若干個壓電陶瓷柱2下方依次設置下極板4、下覆板6，所述上極板11與上接線柱13連接并從上覆板12中穿出，所述下極板4與下接線柱5連接并從下覆板6中穿出。

所述壓板10、殼體1、下覆板6通過螺釘9固定連接。

所述若干壓電陶瓷柱2傾斜設置，并且與垂線之間的角度α為0到45度。

如圖2、3所示，所述若干壓電陶瓷柱2采用圓柱形壓電陶瓷柱或者多邊形棱柱壓電陶瓷柱。

所述上極板11與殼體1側壁的凸起頂部之間設置有彈性元件8，所述彈性元件8采用彈簧板或者螺旋彈簧。

所述上覆板12與殼體1之間設置有密封組件14，所述密封組件14為密封圈或者密封膠等能夠密封的組件或材料，所述上覆板12和殼體1之間采用密封圈進行密封，使殼體1、壓電陶瓷柱2、支架3與上極板11之間形成密閉的空腔7，所述空腔7中填充干燥空氣或其他氣體或彈性材料。

所述下覆板6和殼體1之間設置有密封膠，以保證密閉的空腔7不發生氣體的泄漏，以保證傳感器的諧振頻率穩定。

所述支架3、上覆板12、下覆板6和殼體1均為電絕緣材料制成。

所述上極板11、下極板4為導電材料制成。

以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。