[發明專利]一種耐高壓靜電超聲波傳感器

有效

• 申請號: 202110268775.7
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113049015B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 龍陽;李紅元;吳逸飛
• 申請（專利權）人: 漢得利（常州）電子股份有限公司;江蘇波速傳感器有限公司
• 主分類號: G01D5/48
• 分類號: G01D5/48;B32B9/00;B32B9/04;B32B25/00;B32B25/08;B32B27/38;B06B1/06
• 代理公司: 北京錦信誠泰知識產權代理有限公司 11813
• 代理人: 胡新瑞

本發明涉及超聲波探頭技術領域，尤其涉及一種耐高壓靜電超聲波傳感器，包括設置在金屬外殼中的PCB板和壓電陶瓷片，PCB板通過正極線和負極線分別與壓電陶瓷片上表面的正極和負極連接，壓電陶瓷片設置在下空腔的底部并通過吸收層壓覆固定，上空腔和下空腔中通過填充膠填充，并通過填充膠將PCB板固定在上空腔中。通過改進壓電陶瓷片上表面中第一電極層和第二電極層的分布結構，增強壓電陶瓷片耐高壓靜電的能力；對吸收層的材質和灌制優化，使吸收層同時具備較高的聲阻抗和較高的衰減系數，使其更有利于雜波的吸收；吸收層通過液體灌制固化成型，對壓電陶瓷片的上表面和周向表面進行壓覆固定，能夠衰減壓電陶瓷片在厚度方向和徑向的振動。

技術領域

本發明涉及碳纖維復合材料預成型設備技術領域，尤其涉及一種耐高壓靜電超聲波傳感器。

背景技術

隨著超聲波傳感器應用越來越廣，對超聲波探頭的技術要求也越來越高。自動泊車超聲波探頭一般采用單角度超聲波探頭，單角度超聲波探頭所用的壓電陶瓷片為正負極共面陶瓷片，由于設置在同一面上的兩種電極面的分布不合理，會導致此種單角度超聲波探頭的耐高壓靜電的能力不足。

鑒于上述問題的存在，本設計人基于從事此類產品工程應用多年豐富的實務經驗及專業知識，積極加以研究創新，以期創設一種耐高壓靜電超聲波傳感器，使其更具有實用性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種耐高壓靜電超聲波傳感器，在滿足壓電陶瓷片耐高壓靜電的同時，保證探頭的分辨率和靈敏度。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種耐高壓靜電超聲波傳感器，包括：金屬外殼和設置在所述金屬外殼中的PCB板和壓電陶瓷片，所述PCB板通過正極線和負極線分別與所述壓電陶瓷片上表面的正極和負極連接，且所述PCB板設置有向所述金屬外殼外部延伸的插線頭；

所述金屬外殼的內部沿豎直方向設置有上空腔和下空腔，且所述上空腔和所述下空腔均設置為圓柱體，所述壓電陶瓷片設置在所述下空腔的底部并通過設置在其上的吸收層壓覆固定，所述上空腔和所述下空腔中通過填充膠填充，并通過所述填充膠將所述PCB板固定在所述上空腔中。

進一步地，所述壓電陶瓷片的直徑略小于所述下空腔的直徑，在所述下空腔的底部內壁上對應所述壓電陶瓷片沿周向開設有限位槽。

進一步地，在所述壓電陶瓷片上表面的正極和負極分別設置為第一電極層和第二電極層，在所述壓電陶瓷片的下表面設置有第三電極層，在所述壓電陶瓷片的周向外表面上設置有第四電極層；

所述第一電極層通過所述正極線與所述PCB板相連接，所述第二電極層通過所述負極線與所述PCB板相連接，且所述第二電極層通過所述第四電極層與所述第三電極層連接。

進一步地，所述第一電極層設置在所述壓電陶瓷片上表面的中部區域，所述第二電極層設置在所述壓電陶瓷片上表面的邊緣位置，且所述第二電極層呈環狀設置在所述第一電極層的外圈。

進一步地，所述吸收層沿豎直方向設置為第一吸收層、過渡層和第二吸收層，所述第一吸收層靠近所述壓電陶瓷片設置。

進一步地，所述第一吸收層的材質通過SiC粉與環氧樹脂混合調制而成，所述第二吸收層的材質設置為橡膠。

進一步地，所述第一吸收層通過將SiC粉與環氧樹脂混合液灌入所述下空腔中固化制成。

進一步地，所述第二吸收層在所述第一吸收層未完全固化時進行灌制，使所述第一吸收層和所述第二吸收層之間形成所述過渡層。

進一步地，SiC粉與環氧樹脂混合液灌入所述限位槽中，使所述第一吸收層對所述壓電陶瓷片的周向進行壓覆固定。

本發明的有益效果為：通過改進壓電陶瓷片上表面中第一電極層和第二電極層的分布結構，進而增強壓電陶瓷片耐高壓靜電的能力；