专利名称：50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于传感器技术领域，尤其是涉及一种50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器。
技术背景 随着经济技术的高速发展，作为工业基础的机械加工业也随之快速发展。机械加工过程中使用的各种磨床，特别是在进行高速和切削量大的加工时，如何提高效率保证安全，对操作人员造成极大的压力。这已引起了有关方面的关注，同时，相应的处理装置也正在被采用。空程时间，英文名称“GAP Time”是指磨床数控在执行程序时，使砂轮进给到在接触工件之前的时间段。砂轮相对工件的具体几何位置和实际接触，只有在砂轮动态进给进入工件毛坯的实际尺寸区间才能得知。通常，砂轮快速进给，在实际接触工件之前减慢速度，非常缓慢地与工件接近直到接触。也就是说，对于每一工件都需要有一段可观的“GAPTime"，(空程时间)，实际上是明显降低了磨削生产效率。超声波监测系统能自动侦察砂轮与工件的初始瞬间接触，以极快的速度反馈这一“事件”，当超声波监测系统与磨床数控联动工作就能在每次新装工件后，砂轮快速进给到与工件瞬间接触，立即停止快进，完全不需要操作者用肉眼来观察及手动控制，实现“消除空程”(“Gap Time Elirmination")。在磨床磨削过程中，当工件夹装不当或磨床砂轮自身进入某一不当位置时，就会发生“砂轮工件碰撞”。这种情况下，砂轮如果正在快速进给，就会伤及砂轮、工件、甚至造成砂轮散飞碎粒伤害人身的严重后果。当使用超声波监测系统与磨床数控联动后，超声波监测系统监测机床上产生的超声波信号强度，一旦侦测出任何意外的接触，可由操作者或磨床数控来控制精确的砂轮磨削工艺，确保操作者、砂轮、工件的安全。但是，现有技术中，还没有结构简单、安装方便的适用于磨床磨削过程中使用的超声波传感器。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，其结构简单，设计合理，实现方便，安装方便，使用操作便捷，实现成本低，运行和维护费用低，使用寿命长，实用性强，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，包括传感器壳体，其特征在于所述传感器壳体上开有螺纹孔，所述螺纹孔内从底端到顶端依次设置有超声波压电传感器、压紧螺环、滤波器、防护罩和防护螺盖，所述压紧螺环和防护螺盖均螺纹连接在所述螺纹孔内，所述超声波压电传感器的信号输出端与所述滤波器的信号输入端电连接。上述的50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，其特征在于所述传感器壳体上开有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述螺纹孔平行设置，所述第二通孔与所述螺纹孔垂直且相连通，所述超声波压电传感器的电源端以及所述滤波器的电源端和信号输出端均由穿过所述第二通孔的导线引出到传感器壳体外。上述的50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，其特征在于所述压紧螺环为圆环状，所述压紧螺环的顶端均匀设置有四个方形凹槽。上述的50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，其特征在于所述滤波器为有源带通滤波器。上述的50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，其特征在于所述防护螺盖为圆盘状，沿所述防护螺盖的外圆周均匀设置 有两个圆形凹槽。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、本实用新型结构简单，设计合理，实现方便。2、本实用新型配套于超声波监测系统使用，安装方便，使用操作便捷。3、本实用新型运行和维护费用低，使用寿命长。4、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图I为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型压紧螺环的结构示意图。图3为图2的A-A剖视图。图4为本实用新型防护螺盖的结构示意图。图5为图4的B-B剖视图。附图标记说明I-传感器壳体； 2-第一通孔；3-螺纹孔；4-第二通孔；5-超声波压电传感器；6-压紧螺环；6-1-方形凹槽； 7-滤波器；8-防护罩；9-防护螺盖；9-1-圆形凹槽。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型包括传感器壳体1，所述传感器壳体I上开有螺纹孔3，所述螺纹孔3内从底端到顶端依次设置有超声波压电传感器5、压紧螺环6、滤波器7、防护罩8和防护螺盖9，所述压紧螺环6和防护螺盖9均螺纹连接在所述螺纹孔3内，所述超声波压电传感器5的信号输出端与所述滤波器7的信号输入端电连接。本实施例中，所述传感器壳体I上开有第一通孔2和第二通孔4，所述第一通孔2与所述螺纹孔3平行设置，所述第二通孔4与所述螺纹孔3垂直且相连通，所述超声波压电传感器5的电源端以及所述滤波器7的电源端和信号输出端均由穿过所述第二通孔4的导线引出到传感器壳体I外。结合图2和图3，本实施例中，所述压紧螺环6为圆环状，所述压紧螺环6的顶端均匀设置有四个方形凹槽6-1。即四个所述方形凹槽6-1两两之间呈90°布设，能够用于旋转拧动压紧螺环6，方便压紧螺环6的安装并用于将超声波压电传感器5固定在螺纹孔3底端。本实施例中，所述滤波器7为有源带通滤波器7。具体地，所述有源带通滤波器7主要由运算放大器构成，运算放大器的外围电路由电阻和电容构成，采用常规电路实现。结合图4和图5，本实施例中，所述防护螺盖9为圆盘状，沿所述防护螺盖9的外圆周均匀设置有两个圆形凹槽9-1。即两个所述圆形凹槽9-1之间呈180°布设，能够用于旋转拧动防护螺盖9，方便防护螺盖9的安装。具体实现时，所选用的超声波压电传感器5的工作频率宽度超过50千赫兹到950千赫兹这一频率范围。所述防护罩8由聚四氟乙烯材料加工而成，憎水、不易粘胶。将超声波压电传感器5装入螺纹孔3底端后，将压紧螺环6旋入螺纹孔3中将超声波压电传感器5压紧，然后，将超声波压电传感器5的信号输出端通过导线连接到所述滤波器7的信号输入端，将滤波器7装入螺纹孔3中，再将防护罩8装入螺纹孔3中，用于保护滤波器7，最后，将防护螺盖9旋入螺纹孔3中并压紧防护罩8，将超声波压电传感器5、压紧螺环6、滤波器 7和防护罩8封闭在传感器壳体I上的螺纹孔3中。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，包括传感器壳体(1)，其特征在于所述传感器壳体(I)上开有螺纹孔(3)，所述螺纹孔(3)内从底端到顶端依次设置有超声波压电传感器(5)、压紧螺环(6)、滤波器(7)、防护罩(8)和防护螺盖(9)，所述压紧螺环(6)和防护螺盖(9)均螺纹连接在所述螺纹孔(3)内，所述超声波压电传感器(5)的信号输出端与所述滤波器(7)的信号输入端电连接。
2.按照权利要求I所述的50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，其特征在于所述传感器壳体(I)上开有第一通孔(2)和第二通孔(4)，所述第一通孔(2)与所述螺纹孔(3)平行设置，所述第二通孔(4)与所述螺纹孔(3)垂直且相连通，所述超声波压电传感器(5)的电源端以及所述滤波器(7)的电源端和信号输出端均由穿过所述第二通孔(4)的导线引出到传感器壳体(I)夕卜。
3.按照权利要求I或2所述的50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，其特征在于所述压紧螺环(6)为圆环状，所述压紧螺环(6)的顶端均匀设置有四个方形凹槽出-1)。
4.按照权利要求I或2所述的50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，其特征在于所述滤波器(7)为有源带通滤波器(7)。
5.按照权利要求I或2所述的50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，其特征在于所述防护螺盖(9)为圆盘状，沿所述防护螺盖(9)的外圆周均匀设置有两个圆形凹槽(9-1)。
专利摘要本实用新型公开了一种50千赫兹到950千赫兹工作频率宽度的超声波传感器，包括传感器壳体，所述传感器壳体上开有螺纹孔，所述螺纹孔内从底端到顶端依次设置有超声波压电传感器、压紧螺环、滤波器、防护罩和防护螺盖，所述压紧螺环和防护螺盖均螺纹连接在所述螺纹孔内，所述超声波压电传感器的信号输出端与所述滤波器的信号输入端电连接。本实用新型结构简单，设计合理，安装方便，使用操作便捷，运行和维护费用低，使用寿命长，实用性强，便于推广使用。
文档编号B24B51/00GK202462223SQ20122008321
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者张红刚, 温刚峰 申请人:西安海威斯科技有限公司