专利名称：压电式智能传感贴片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于检测监控被测结构件损伤缺陷和振动的传感元件，具体地说是压电式传感器结构的改进。
背景技术：
在建筑、机械、航空航天、军事及核反应堆等工程领域，往往需要在线检测结构件或服役已久结构件的缺陷或振动及受力状况，这样一方面能对被测结构进行健康监控和寿命预测，另一方面又能将结构件的初期损伤和缺陷检测出来，以避免损失、消除隐患。虽然压电式传感晶体能够利用其压电效应将压力、振动等与压力有关量的变化转换为电荷量的而输出，从而实现智能化的检测监控。但由于实际工程领域的结构件往往体量较大，必须采用分布式多点测控，才能较为完整、准确地检测出数据。在现有技术条件下， 只能将压力式传感晶体直接粘贴于这些工程结构的各个目标位置，然而压电元件与被物体的粘合面积和结合力十分有限，很容易引起压电元件与被测物体间结合不好，甚至脱开或断裂，导致压电元件响应能力失效，工作不可靠、敏感度变差，而且这种近乎完全暴露的结构形式，使得压电传感晶体极易受到外界环境因素的影响，同样使传感元件工作可靠性劣化，灵敏度和响应速度下降，难以实现对被测物体的有效监控和检测。
实用新型内容针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单合理，工作稳定可靠的压电式智能传感贴片。为了解决上述技术问题，本实用新型的压电式智能传感贴片，包括压电晶片和压电片引出导线，所述压电晶片封闭地置于呈片状结构的基片体的芯部，所述压电片引出导线延伸至该基片体的表面外。在上述结构中，由于压电晶片封闭地置于片状结构的基片体的芯部，压电晶片通过其基片体与被测结构相粘贴，这样压电传感元件与被测物体的粘接贴合面积变大，结合力得到大幅增强，传感元件不会出现脱开或断层现象，使得传感元件灵敏度和工作可靠性得到有效的保证。也由于压电晶片置于基片体的芯部，完全避免了压电晶片的外露，避免压电晶片受外界环境因素的干扰和影响，使其工作寿命和工作可靠性大幅提高，确保了传感元件较高的灵敏度和响应速度。还由于本实用新型采用了这种封闭的置入结构，使整个传感元件结构变得十分简单合理，而且也更便于传感元件快速有效地粘到被测结构件各个目标位置。本实用新型的一种优选实施方式，所述基片体上设置有晶片凹坑，压电晶片通过填充堵塞被封闭地置于基片体的晶片凹坑中。该结构合理、更便于传感元件的制作加工和使用维护。本实用新型的进一步实施方式，所述压电晶片周边设有齿状外缘，该压电晶片为压电陶瓷或压电薄膜。该结构使压电晶片与基片体结合更加牢固，保证传感元件的使用灵敏度和和响应度。本实用新型的又一优选选实施方式，所述基片体厚度为5、mm玻璃钢片，所述填充堵塞为玻璃钢堵塞。采用玻璃钢基材，不仅提高了传感元件耐腐、耐热及绝缘性能，而且具有轻便、粘贴使用方便、成本低等综合优势。
以下结合附图说和具体实施方式
对实用新型压电式智能传感贴片作进一步详细说明。
图1是本实用新型压电式智能传感贴片一种具体实施方式
主剖视结构示意图；图2是图1所示结构的俯视结构示意图；图中，1一基片体、2—压电晶片、3—压电片引出导线、4一填充堵塞。
具体实施方式
如图1、图2所示的压电式智能传感贴片，基片体1呈矩形片状结构，其厚度为 6mm，该基片体1由玻璃钢制成。在该片状的基片体1的中部位置设置有圆形的晶片凹坑， 在该晶片凹坑中通过快速凝固的热喷聚氨酯胶粘结镶嵌有压电晶片2，该压电晶片2采用 PZT压电陶瓷片，当然也可以采用PVDF压电薄膜。压电晶片2的周边为六等分的矩形齿状外缘。制作时，待粘结胶快速凝固而使压电晶片2固紧于基片体1的晶片凹坑中后，再以快速凝固的热喷聚氨酯胶将填充堵塞4粘结于该晶片凹坑中，从而使压电晶片2封闭地置于基片体1的芯部，以保证压电晶片2不受其它物体碰撞和外界环境的影响。压电晶片2 上下电极的压电片引出导线3穿过基片体1而延伸至基片体1的表面外，以便连向智能测控系统，实现对被测物体的检测监控。上述举出了本实用新型的一些优选实施方式，但本实用新型并不局限于此，还可以作出一些改进和变换，如基片体1的厚度应根据具体使用情况进行选择确定，最好选择在5 8mm之间。压电晶片2除采用PZT压电陶瓷和PVDF压电薄膜外，还可以采用其它的压电材料。压电晶片2周边也不限于矩形齿状外缘还可以是常见的三角、梯形等齿形。压电晶片2也以不限于以填充堵塞封闭于基片体芯部，也可以直接置于玻璃基体的芯部。等等， 因此只需在片状的玻璃钢基片的芯部封闭有压电晶片的结构，均落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种压电式智能传感贴片，包括压电晶片(2)和压电片引出导线(3)，其特征在于 所述压电晶片(2)封闭地置于呈片状结构的基片体(1)的芯部，所述压电片引出导线(3)延伸至该基片体(1)的表面外。
2.根据权利要求1所述的压电式智能传感贴片，其特征在于所述基片体(1)上设置有晶片凹坑，压电晶片(2)通过填充堵塞(4)被封闭地置于基片体(1)的晶片凹坑中。
3.根据权利要求1所述的压电式智能传感贴片，其特征在于所述压电晶片(2)周边设有齿状外缘，该压电晶片(2)为压电陶瓷或压电薄膜。
4.根据权利要求1所述的压电式智能传感贴片，其特征在于所述基片体(1)厚度为 5^8mm玻璃钢片，所述填充堵塞(4)为玻璃钢堵塞。
专利摘要本实用新型公开了一种压电式智能传感贴片，包括压电晶片和压电片引出导线，所述压电晶片封闭地置于呈片状结构的基片体的芯部，所述压电片引出导线延伸至该基片体的表面外。所述基片体上设置有晶片凹坑，压电晶片通过填充堵塞被封闭地置于基片体的晶片凹坑中。所述压电晶片周边设有齿状外缘，该压电晶片为压电陶瓷或压电薄膜。该智能传感贴片具有结构简单合理，工作稳定可靠，特别适用建筑、机械、航天航空等工程结构件的健康监控中。
文档编号G01L9/08GK202204633SQ201120301970
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者周晚林, 唐爱霞, 徐清华, 方宏家 申请人:南京建辉复合材料有限公司