[實用新型]超聲波傳感器

有效

• 申請號: 201721219296.1
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN207215138U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 王寧;湯云明
• 申請（專利權）人: 濰坊智顯光電科技有限公司
• 主分類號: G01D5/48
• 分類號: G01D5/48;G01D11/10;G01D11/16;G01D11/24;G01D3/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 王新生

技術領域

本實用新型涉及超聲波傳感器技術領域，特別是指一種結構簡單、使用方便，能夠有效消除尖銳噪音的超聲波傳感器。

背景技術

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器，超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好，能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波傳感器可以對集裝箱狀態進行探測，可以應用于食品加工廠，實現塑料包裝檢測的閉環控制系統。超聲波傳感器對透明或有色物體，金屬或非金屬物體，固體、液體、粉狀物質均能檢測。在超聲波定向音響中，常用超聲波傳感器作為終端的換能器件，其聲音傳輸角度小，指向性好，但由于普通超聲波傳感器的金屬喇叭諧振器在高壓驅動時極易產生強烈的余震，導致在聽覺上會有非常尖銳的刺耳聲音，嚴重影響產品性能及用戶體驗。

實用新型內容

本實用新型提出一種超聲波傳感器，解決了現有技術中超聲波傳感器在使用時容易產生尖銳噪音的問題。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：超聲波傳感器，包括底座，所述底座上通過彈性件安裝有壓電陶瓷，所述壓電陶瓷具有固定的諧振頻率；

還包括與壓電陶瓷固定連接的諧振器，所述壓電陶瓷與諧振器之間經過環氧加固，所述諧振器與壓電陶瓷之間的諧振頻率相匹配；

所述諧振器上還粘貼有阻尼材料。

作為一種優選的實施方式，還包括圓柱形的外殼，所述外殼的一端開口并設有向內圈突出的臺階，所述外殼內還設有與其內徑尺寸相適配的透聲網，所述外殼內設有將所述透聲網頂靠在所述臺階上的支撐架；

所述底座、壓電陶瓷、諧振器均位于所述支撐架內。

作為另一種優選的實施方式，所述支撐架為圓柱形并與外殼的內徑尺寸相適配。

作為另一種優選的實施方式，所述外殼的另一端設有蓋板，所述蓋板上開有通孔，所述底座上設有穿入所述通孔內的電極引腳。

作為另一種優選的實施方式，所述諧振器與壓電陶瓷的諧振頻率為40-80khz。

作為另一種優選的實施方式，所述彈性件為硅橡膠。

作為另一種優選的實施方式，所述透聲網為超聲波透聲鋼網。

作為另一種優選的實施方式，所述諧振器為鋁制諧振器。

作為另一種優選的實施方式，所述諧振器的徑向尺寸為6.8mm。

采用了上述技術方案后，本實用新型的有益效果是：該超聲波傳感器利用壓電陶瓷能夠將電能轉換為超聲波能量，而且壓電陶瓷通過彈性件安裝在底座上，既能起到固定的作用，又能防止底座的共振，諧振器與壓電陶瓷之間具有相匹配的諧振頻率能夠實現超聲波能量的聚焦，同時粘貼在諧振器上的阻尼材料能夠消除能量轉換過程中諧振器所產生的余震，徹底消除尖銳的刺耳聲音，提高產品的性能和用戶的體驗，而且諧振器與壓電陶瓷之間經過環氧加固能夠有效防止超聲波傳感器工作在高電壓情況下時諧振器的脫落，保證超聲波傳感器的正常工作。

將底座、壓電陶瓷、諧振器等部件安裝于支撐架內，同時利用支撐架將透聲網頂靠在端部的臺階上，能夠有效保護內部的器件不被損壞。

將支撐架設置為圓柱形并與外殼的內徑尺寸相適配能夠保證支撐架的穩定性，使其在工作過程中不發生震動。

透聲網采用超聲波透聲鋼網不僅能夠保護內部的器件不被損壞，同時也能夠達到一定的透聲作用，不會影響聲音的輸出。

在超聲波定向音響系統中，為了獲得更窄的發聲角度，我們需要同時改變壓電陶瓷與諧振器，頻率越高諧振器的尺寸必須越小，在諧振器的材質上來說，目前實驗結果表明，鋁制的諧振器更利于超聲波能量的發射。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一種實施例的結構示意圖；

圖中：1-底座；2-彈性件；3-壓電陶瓷；4-諧振器；5-阻尼材料；6-外殼；7-臺階；8-透聲網；9-支撐架；10-蓋板；11-通孔；12-電極引腳。

具體實施方式