应用于气体超声波流量计上的换能器的制作方法

本实用新型涉及一种换能器技术领域，尤其涉及一种应用于气体超声波流量计上的换能器。

背景技术：

众所周知，换能器是实现电能、机械能或声能从一种形式的能量转换为另一种形式的能量的装置称为换能器，也称有源传感器。换能器是超声波设备的核心器件，其特性参数决定整个设备的性能。最成熟可靠的是以压电效应实现电能与声能相互转换的器件，称为压电换能器，但目前的压电换能器的结构只能应用于燃气表等低压表上，无法在超声波流量计等中高压表上进行应用。

技术实现要素：

本实用新型提供一种应用于气体超声波流量计上的换能器，以解决背景技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型包括包括换能器、换能器外壳、绝缘过线装置、换能器引线和连接装置；

所述换能器包括匹配层、圆柱形压电陶瓷片和压电陶瓷片引线，压电陶瓷片引线设置在圆柱形压电陶瓷片的一端，圆柱形压电陶瓷片的另一端设置在匹配层上；

所述换能器外壳的一端内部依次开设有与匹配层相匹配的固定筒Ⅰ，与圆柱形压电陶瓷片相匹配的固定筒，用于通过压电陶瓷片引线的过线筒，过线筒的内径小于固定筒的内径；换能器外壳的另一端开设有导气孔，换能器外壳的另一端向外凸出设有延长外壳，延长外壳的外径小于换能器外壳的外径，延长外壳的内径大于过线筒的外径；延长外壳上部环设至少一个卡扣；

所述绝缘过线装置包括圆柱形过线压板，圆柱形过线压板的一端部中心位置设有绝缘过线柱，绝缘过线柱的外壁设有外螺纹，其外径小于圆柱形过线压板的外径；圆柱形过线压板的另一端部设有方形压板，方形压板的四个顶点位于圆柱形过线压板的同心圆上，正、负接线柱依次贯穿方形压板、圆柱形过线压板和绝缘过线柱；

所述换能器引线上套设有引线保护套，在所述换能器引线与正、负接线柱的连接处设有屏蔽套。

所述连接装置包括金属筒体，金属筒体的一端部设有金属过线筒体，金属过线筒体的外壁设有外螺纹，其内壁设有与绝缘过线柱的外螺纹相匹配的内螺纹，其内径小于金属筒体的内径；金属筒体的另一端部凸出设有与延长外壳相匹配的金属延长筒体，金属延长筒体上开设有与卡扣相匹配的L型卡槽；

所述压电陶瓷片引线与方形压板端的正、负接线柱电连接，换能器引线与绝缘过线柱端的正、负接线柱电连接，绝缘过线装置通过绝缘过线柱与连接装置的金属过线筒体螺纹连接。

基于上述方案，本发明还包括弹性密封件，在与所述绝缘过线柱相邻的所述圆柱形过线压板底部开设有环形凹槽，弹性密封件设于环形凹槽内。

基于上述方案，所述的弹性密封件为O型橡胶密封圈。

基于上述方案，所述的连接装置为金属连接装置。

基于上述方案，所述的换能器外壳为塑胶材质制成的换能器外壳。

基于上述方案，所述的绝缘过线装置为塑胶材质制成的绝缘过线装置。

基于上述方案，所述的换能器外壳、绝缘过线装置和连接装置均是一体成型。

基于上述方案，所述的延长外壳、固定筒、固定筒Ⅰ和过线筒的中心轴与换能器外壳的中心轴重合。

与现有技术相比，采用上述方案的本实用新型具有实质性特点和进步，具体的说，采用上述方案的本实用新型包括换能器、换能器外壳、绝缘过线装置、换能器引线和连接装置，连接装置可直接与低压表或中高压表连接，避免将换能器集成在燃气表等低压表内后期不方便维修的繁琐；换能器外壳的另一端开设有导气孔，导气孔的设置使其不仅能应用在燃气表等低压表上，还可应用在超声波流量计等中压表上，除此之外，本实用新型结构简单、造价低廉、安全可靠等优点。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种应用于气体超声波流量计上的换能器实施例的爆炸示意图。

图2是图1中换能器的结构示意图。

图3是图2的左视图。

图4是图3的A-A向剖视图。

图5是图1中换能器外壳的结构示意图。

图6是图5的俯视图。

图7是图6的B-B向剖视图。

图8是图5的立体结构图。

图9是图1中绝缘过线装置的结构示意图。

图10是图9的C-C向剖视图。

图11是图9的俯视图。

图12是图1中连接装置的结构示意图。

图13是图12的俯视图。

图14是图13的D-D向剖视图。

图中：1、换能器 1-1、匹配层 1-2、圆柱形压电陶瓷片 1-3、压电陶瓷片引线 2、换能器外壳 2-1、卡扣 2-2、延长外壳 2-3、导气孔 2-4、固定筒 2-5、固定筒Ⅰ 2-6、过线筒 3、绝缘过线装置 3-1、正、负接线柱 3-2、方形压板 3-3、圆柱形过线压板 3-4、绝缘过线柱 3-5、环形凹槽 4、换能器引线 5、屏蔽套 6、弹性密封件 7、连接装置 7-1、L形卡槽 7-2、金属延长筒体 7-3、金属筒体 7-4、金属过线筒体 8、引线保护套。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

本实用新型提供的一种应用于气体超声波流量计上的换能器的实施例，如图1所示，实施例包括包括换能器1、换能器外壳2、绝缘过线装置3、换能器引线4和连接装置7；

如图2至图4所示，所述换能器1包括匹配层1-1、圆柱形压电陶瓷片1-2和压电陶瓷片引线1-3，压电陶瓷片引线1-3设置在圆柱形压电陶瓷片1-2的一端，圆柱形压电陶瓷片1-2的另一端设置在匹配层1-1上；

如图5至图8所示，所述换能器外壳2的一端内部依次开设有与匹配层1-1相匹配的固定筒Ⅰ2-5，与圆柱形压电陶瓷片1-2相匹配的固定筒2-4，用于通过压电陶瓷片引线1-3的过线筒2-6，过线筒2-6的内径小于固定筒2-4的内径；换能器外壳2的另一端开设有导气孔2-3，换能器外壳2的另一端向外凸出设有延长外壳2-2，延长外壳2-2的外径小于换能器外壳2的外径，延长外壳2-2的内径大于过线筒2-6的外径；延长外壳上部环设两个卡扣2-1；

如图9至图11所示，所述绝缘过线装置3包括圆柱形过线压板3-3，圆柱形过线压板3-3的一端部中心位置设有绝缘过线柱3-4，绝缘过线柱3-4的外壁设有外螺纹，其外径小于圆柱形过线压板3-3的外径；圆柱形过线压板3-3的另一端部设有方形压板3-2，方形压板3-2的四个顶点位于圆柱形过线压板3-3的同心圆上，正、负接线柱3-1依次贯穿方形压板3-2、圆柱形过线压板3-3和绝缘过线柱3-4；

如图1所示，在所述换能器引线4上套设有引线保护套8，在所述换能器引线4与正、负接线柱3-1的连接处设有屏蔽套5。

如图12至图14所示，所述连接装置7包括金属筒体7-3，金属筒体7-3的一端部设有金属过线筒体7-4，金属过线筒体7-4的外壁设有外螺纹，其内壁设有与绝缘过线柱3-4的外螺纹相匹配的内螺纹，其内径小于金属筒体7-3的内径；金属筒体7-3的另一端部凸出设有与延长外壳2-2相匹配的金属延长筒体7-2，金属延长筒体7-2上开设有与卡扣2-1相匹配的L型卡槽7-1；

所述压电陶瓷片引线1-3与方形压板3-2端的正、负接线柱3-1电连接，换能器引线4与绝缘过线柱3-4端的正、负接线柱3-1电连接，绝缘过线装置3通过绝缘过线柱3-4与连接装置7的金属过线筒体7-4螺纹连接。

为了保证绝缘过线装置3与连接装置7连接处的密封性，在上述实施例的基础上增加弹性密封件6，如图1所示，现对增加弹性密封件6后的绝缘过线装置3进行描述，以使本领域技术人员更好的理解本实施例，进而更好的实施本发明。

在与所述绝缘过线柱3-4相邻的所述圆柱形过线压板3-3底部开设有环形凹槽3-5，弹性密封件6设于环形凹槽3-5内，弹性密封件的设置有效保证了绝缘过线装置3与连接装置7连接处的密封性，有效提高了换能器的转换精确度。

其中，所述的弹性密封件6为O型橡胶密封圈。

O型橡胶密封圈是由一个低磨擦的填充聚四氟乙烯环和O形橡胶密封圈组合而成，O形圈提供足够的密封预紧力，并对聚四氟乙烯环的磨耗起补偿作用且适用范围广，通过选用合适的橡胶材料和适当的配方设计，实现对油、水、空气、煤气及各种化学介质有效的密封作用，温度使用范围为-60℃~+220℃，固定使用时压力可达1500Kg/cm²。

所述的连接装置7为金属连接装置，换能器外壳2和绝缘过线装置3均为塑胶材质，换能器外壳2、绝缘过线装置3和连接装置7均是一体成型，一体成型增加了制作的便利，减少了零件的数量，使整体结构简单，降低了造价成本，增强了产品的安全可靠性。

所述的延长外壳2-2、固定筒2-4、固定筒Ⅰ2-5和过线筒2-6的中心轴线与换能器外壳2的中心轴线重合，中心对称的结构使模具变得简单，制作出的产品美观且性能优异。

为了满足简洁的要求，本说明书每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分可相互参见。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。