一种超声流量传感器的制作方法

专利2022-06-28  150


本实用新型涉及一种传感器,具体的说,涉及一种超声流量传感器,属于流量检测技术领域。



背景技术:

水流传感器是指通过对水流量的感应而输出机械波或脉冲信号、电压等信号的水流量感应仪表,这种信号的输出和水流量成一定的线性比例或时差法相位法或质量法,有相应的换算公式和比较曲线,因此可做水控方面的管理和流量计算,它可当水流开关使用,同时也可以起到流量计的作用用于流量累积计算。水流传感器主要和控制芯片、单片机,甚至plc配合使用。水流传感器具有流量控制精确,可以循环设定动作流量,水流显示和流量累积计算的作用。

目前市场上水流传感器的材料稳定性差,结构因为材料的变化而发生变化,进而影响传感器的使用,传统的此类传感器是由金属声楔通过双面胶和壳体耦合在一起,传感器的防水密封性及耐压强度比较差,易损坏,可靠性低;目前传感器的材料都普遍不耐高温,温度高的时候材料的变化呈倍数增长,所以使用过程中极其不稳定;另外传感器带宽普遍较窄,使用环境有限。

综上可知,现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷,所以有必要加以改进。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种超声流量传感器,可以延缓老化速度以及降低高温形变;可以提高传感器的防水密封性及耐压强度;可以提高传感器的带宽,可测量的信号频率范围宽,以适应更多复杂的使用环境。

为解决以上技术问题,本实用新型采用以下技术方案:

一种超声流量传感器,包括壳体和压盖,壳体由上壳体和下壳体组成,下壳体为一端具有开口的筒体状,内部设有柱形空腔,柱形空腔的底部设有支架;所述压盖由压盖本体和压盖头组成,压盖头的圆心位置处设有用于安装导线的孔道,孔道的周围设有十字形凹槽,压盖本体的两侧分别设有一字形凹槽,一字形凹槽分别与十字形凹槽进行连通。

进一步地,所述壳体和压盖均采用peek材料注塑压制一体成型。

进一步地,所述压盖本体下端面上开设有两个对称设置的半圆形凹槽(26),半圆形凹槽分别与一字形凹槽相连通。

进一步地,所述上壳体的直径大于下壳体的直径;所述压盖头的直径大于压盖本体的直径。

进一步地,所述上壳体的内部设置有圆柱型内腔,上壳体与下壳体两者的内腔相连通,上壳体与下壳体内腔组成一个截面为t型结构的容纳腔。

进一步地,所述十字形凹槽的深度大于压盖头的厚度,十字形凹槽延伸至压盖本体内部。

进一步地,所述支架设有三个,且呈圆周分布;支架的中间位置用于安装陶瓷芯片。

进一步地,所述导线的主体安装在孔道内,导线的引脚分别设置在一字形凹槽内,两个引脚分别与陶瓷芯片的正负极通过焊接固定,焊点设置在半圆形凹槽内。

进一步地,所述十字形凹槽的交点与孔道的中心线共线。

进一步地,所述压盖头的边缘处设有两个对称设置的取放槽。

本实用新型采用以上技术方案后,与现有技术相比,具有以下优点:

本实用新型提供的一种超声流量传感器中,压盖和壳体均采用peek材料一体成型,具有老化慢、耐高温、刚性强、剪切拉力大、膨胀系数小和导声率高的优点,传感器可以在130-150度的高温下还能稳定输出,可靠性较高;

压盖安装到壳体的容纳腔内,并通过灌胶进行固定密封,使得整个传感器的防水密封性和抗压能力得到提高,使传感器的抗压强度达5mpa;

提高了传感器的带宽,带宽可以做到100△f以上,使得传感器可测量的信号频率范围宽,带宽宽的优势在于能适应更多复杂的使用环境,如测量实际水密度的变化,温度的变化,由温度变化带来密度的变化和阻抗变化带来的变化,温度带来频率的变化等,带宽拉宽了测量范围所以传感器优越的测量精度特性更为突出;

传感器内部的陶瓷芯片低电压便可起振,起振速度快接收灵敏度高。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图;

图2是图1的侧视图;

图3是本实用新型中壳体的剖视图;

图4是本实用新型中壳体的侧视图;

图5是本实用新型中压盖的结构示意图;

图6是本实用新型中压盖的结构主视图;

图7是图6的剖视图;

图8是本实用新型中压盖的侧视图;

图中,

1-壳体,11-上壳体,12-下壳体,13-容纳腔,14-支架,2-压盖,21-压盖本体,22-压盖头,23-孔道,24-十字形凹槽,25-一字形凹槽,26-半圆形凹槽,27-取放槽,3-导线。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1一种超声流量传感器

如图1-图8共同所示,本实用新型提供一种超声流量传感器,包括壳体1、压盖2和导线3,壳体1和压盖2均采用peek材料通过注塑压制一体成型;壳体1由上壳体11和下壳体12两部分组成,两部分的中心线共线,且上壳体11的直径大于下壳体12的直径;所述下壳体12为一端具有开口的筒体状,内部设有柱形空腔,柱形空腔的底部设有三个呈圆周分布的支架14,支架14的中间位置用于安装陶瓷芯片,陶瓷芯片的一端面耦合在下壳体12柱形空腔的底部;支架14可以控制陶瓷芯片和下壳体12壳底厚度的一致性,支架14内填充硬度比较低的胶来缓解各个部件的膨胀系数;所述上壳体11的内部设置有圆柱型内腔,上壳体11与下壳体12两者的内腔相连通,上壳体11与下壳体12内腔组成一个截面为t型结构的容纳腔13,容纳腔13用于安装压盖2,压盖2的下端面与支架14相接触。

所述压盖2由压盖本体21和压盖头22组成,压盖本体21和压盖头22一体成型,两者的中心线共线,且压盖头22的直径大于压盖本体21的直径;所述压盖头22的圆心位置处设有圆柱形的孔道23,孔道23用于安装导线3,孔道23的周围设有一个十字形凹槽24,十字形凹槽24的交点与孔道23的中心线共线,十字形凹槽24的深度大于压盖头22的厚度,十字形凹槽24延伸至压盖本体21内部;十字形凹槽24浇灌有环氧树脂,环氧树脂对导线3进行固定密封;所述压盖本体21的两侧分别开设有一个一字形凹槽25,一字形凹槽25呈对称结构,一字形凹槽25分别与十字形凹槽24进行连通;所述压盖本体21下端面上开设有两个对称设置的半圆形凹槽26,半圆形凹槽26分别与一字形凹槽25相连通;所述导线3的主体安装在压盖头22的孔道23内,导线3设有两个引脚,引脚分别设置在一字形凹槽25内,两个引脚分别与陶瓷芯片的正负极通过焊接固定,其中焊点设置在半圆形凹槽26内,防止压盖2的底部压到焊点上,避免给陶瓷芯片增加负载,影响陶瓷芯片的自由振动。

所述压盖头22的边缘处设有两个对称设置的取放槽27,取放槽27便于取放压盖2,压盖2在安装过程中如有不合适的地方,可以通过取放槽27将压盖2进行拆装。

本实用新型的具体工作原理:

本实用新型提供的传感器中,压盖插接在壳体的容纳腔中,并通过灌胶进行固定密封,壳体内由里到外依次设置有陶瓷芯片、压盖和导线,导线的两个引脚分别与陶瓷芯片的正负极通过焊接固定,形成闭合回路;超声波水表模组积算仪将驱动电路的信号通过焊在陶瓷芯片正负极上的两根导线输入,使陶瓷芯片会自由震荡产生机械波,两个传感器互发互收来计算时间差来计算流量。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换,也在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种超声流量传感器,包括壳体(1)和压盖(2),其特征在于:所述壳体(1)由上壳体(11)和下壳体(12)组成,下壳体(12)为一端具有开口的筒体状,内部设有柱形空腔,柱形空腔的底部设有支架(14);所述压盖(2)由压盖本体(21)和压盖头(22)组成,压盖头(22)的圆心位置处设有用于安装导线(3)的孔道(23),孔道(23)的周围设有十字形凹槽(24),压盖本体(21)的两侧分别设有一字形凹槽(25),一字形凹槽(25)分别与十字形凹槽(24)进行连通。

2.如权利要求1所述的一种超声流量传感器,其特征在于:所述壳体(1)和压盖(2)均采用peek材料注塑压制一体成型。

3.如权利要求1所述的一种超声流量传感器,其特征在于:所述压盖本体(21)下端面上开设有两个对称设置的半圆形凹槽(26),半圆形凹槽(26)分别与一字形凹槽(25)相连通。

4.如权利要求1所述的一种超声流量传感器,其特征在于:所述上壳体(11)的直径大于下壳体(12)的直径;所述压盖头(22)的直径大于压盖本体(21)的直径。

5.如权利要求1所述的一种超声流量传感器,其特征在于:所述上壳体(11)的内部设置有圆柱型内腔,上壳体(11)与下壳体(12)两者的内腔相连通,上壳体(11)与下壳体(12)内腔组成一个截面为t型结构的容纳腔(13)。

6.如权利要求1所述的一种超声流量传感器,其特征在于:所述十字形凹槽(24)的深度大于压盖头(22)的厚度,十字形凹槽(24)延伸至压盖本体(21)内部。

7.如权利要求1所述的一种超声流量传感器,其特征在于:所述支架(14)设有三个,且呈圆周分布;支架(14)的中间位置用于安装陶瓷芯片。

8.如权利要求1所述的一种超声流量传感器,其特征在于:所述导线(3)的主体安装在孔道(23)内,导线(3)的引脚分别设置在一字形凹槽(25)内,两个引脚分别与陶瓷芯片的正负极通过焊接固定,焊点设置在半圆形凹槽(26)内。

9.如权利要求1所述的一种超声流量传感器,其特征在于:所述十字形凹槽(24)的交点与孔道(23)的中心线共线。

10.如权利要求1所述的一种超声流量传感器,其特征在于:所述压盖头(22)的边缘处设有两个对称设置的取放槽(27)。

技术总结
本实用新型公开了一种超声流量传感器,包括壳体和压盖,壳体和压盖均采用peek材料注塑压制一体成型,壳体由上壳体和下壳体组成,下壳体为一端具有开口的筒体状,内部设有柱形空腔,柱形空腔的底部设有支架;压盖由压盖本体和压盖头组成,压盖头的圆心位置处设有用于安装导线的孔道,孔道的周围设有十字形凹槽,压盖本体的两侧分别设有一字形凹槽,一字形凹槽分别与十字形凹槽进行连通;本实用新型提供的一种超声流量传感器,可以延缓老化速度以及降低高温形变;可以提高传感器的防水密封性及耐压强度;可以提高传感器的带宽,使得可测量的信号频率范围宽,以适应更多复杂的使用环境。

技术研发人员:袁燕飞
受保护的技术使用者:寿光市飞田电子有限公司
技术研发日:2019.11.14
技术公布日:2020.06.09

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