专利名称：一种组合式感应元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管道内流体流量的测量器件，具体地说是一种组合式感应元件。可用于检测流量的旋涡信号或振动试验机的振动力和频率信号。
背景技术：
我们知道，上世纪70年代第一台涡街流量计的诞生，轰动世界流量行业，美国专家预言不久的将来会取代已大量应用了上百年的节流装置。几十年来，各国科学家，流量行业科技人员，广大用户在科研、生产、应用中经历了不懈努力，相继出现了热敏电阻、压电晶体、差动电容、超声波等原理及器件制造的涡街流量计，由于其核心部件检测流量信号的涡街流量计的传感器大多不能实现在线不停流更换检修传感器。停流检修意味着生产线要停产，停产是现代化生产中的一个大忌，如石化厂停产一小时就可能损失上百万元，甚至更多，供热管网不仅影响生产，还将影响百姓的正常生活。因此广大用户极为期盼性能优良，安装和方便的在线可更换的流量计。目前在线可更换的涡街流量计存在的问题主要体现在:(I)结构设计存在缺陷:如专利号为01205954.4和专利号为101979964A均采用插接结构其共同点是将装有检测元件的探头的振动杆插接在另一个类似的金属振动杆或弹性体与支撑腔插接，他们的缺点是生产制造复杂，加工和组装难度大， 难以批量生产，特别是其接触点易产生振动噪声，接触体也容易疲劳失去弹性，高温中更为严重等诸多问题，这种插接结构影响旋涡作用力的传递，抗振动性能很差，因此信噪比较差，严重时无法正常工作，更难以测量小流量。信噪比的好坏是直接影响流量计性能优劣的重要指标。(2)检测元件压电晶体电原理与结构存在缺陷:大多是将压电晶体封装在探头壳体中或紧固焊封在探头壳体中成为一体。中国专利号为01261173.5，其园片形压电晶体采用一端面电极板是紧贴在探头金属壳体的底面，SP与大地连在一起并由机壳或压块引出信号引线，另一端面电极板与探头金属壳体绝缘并引出另一信号引线，这种信号引线由于未与大地悬空，易受地电流干扰的影响。上述压电晶体电原理是并联方式，信号较弱，信噪比差，当有机械振动时，流量信号上会叠加振动信号，当振动信号大于流量计信号时流量信号发生奇变，造成漏波或增波，这就造成测量结果误差很大，严重时无法正常工作，无流体流动时的空管更是如此。信噪比是衡量一台流量计重要的性能指标。由于信噪比差，流量较小时信号太弱检测不出来，可测最小流量，也称下限流量，是衡量一台流量计的又一重要性能指标。专利号为201120029273.0,因感应元件压电晶体晶片被紧固在探头壳体中，很难掌控压紧螺母对感应元件压电晶体晶片的压力，稍有不当就会将感应元件压电晶体晶片压碎损坏，另外感应元件压电晶体晶片与探头底平面帖合不好和受压不均都会造成感应元件压电晶体晶片碎裂损坏。该感应元件压电晶体在电极板的极化方向及电原理上也存在缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单合理、体积小、性能优良、抗振动性能好，不受地电流和电磁场的干扰，使用安装和维修简便，且方便更换的组合式感应元件。本发明解决上述技术问题采用的技术方案是:一种组合式感应元件，其特征是:所述感应元件为组合式压电晶体片，其中的陶瓷片上下两端平面上设有两对电极板，同一平面上的两个电极板的极性相同，上下两个平面上的正负电极板错位交叉联接，而后分别连接一信号引线。所述陶瓷片中间设有信号引线穿孔。本发明组合式感应元件还可以由两个压电晶体片组成，两个压电晶体片上同一侧的电极板的极性相同，一个压电晶体片的正极电极板与另一个压电晶体片的负极电极板错位交叉联接，而后分别连接一信号引线。本发明感应元件上下两个平面上的正负电极板错位交叉联接方式，在电原理上有了新的创新，测量的信号幅度远远高于现有技术，如在同样流速或同样作用力下，组合式压电晶体片所检测的信号幅值大于0.15mv，是现有技术的3-5倍，测量的最小流量的性能向前迈进了一大步，量程比由10:1 20:1提高到30:1 60:1，同时信噪比也有了明显改善，抗干扰性能也有很大提高。对照现有技术，本发明结构简单合理、体积小、性能优良、抗振动性能好，不受地电流和电磁场的干扰，使用安装和维修简便。本发明适于封装在各种类型的检测旋涡信号的探头中，可不停流检修并方便更换。安装在涡街流量计的管道表体上便可组成一种在线不停流可更换的感应式涡街流量计。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是感应元件结构和电原理示图。图中的标号是:1.陶瓷片，2.电极板，3.信号引线，4.信号引线穿孔。
具体实施例方式从图1中可以看出，一种组合式感应元件，其特征是:所述感应元件为组合式压电晶体片，其中的陶瓷片I上下两端平面上对称设有两对电极板2，同一平面上的两个电极板2的极性相同，上下两个平面上的正负电极板错位交叉联接，而后分别连接一信号引线3。所述陶瓷片I中间设有信号引线穿孔4。本发明组合式感应元件还可以由两个压电晶体片组成，两个压电晶体片上同一侧的电极板2的极性相同，一个压电晶体片的正极电极板与另一个压电晶体片的负极电极板错位交叉联接，而后分别连接一信号引线3。本发明感应元件上下两个平面上的正负电极板2错位交叉联接方式，在电原理上有了新的创新，测量的信号幅度远远高于现有技术，如在同样流速或同样作用力下，组合式压电晶体片所检测的信号幅值大于0.15mv，是现有技术的3-5倍，测量的最小流量的性能向前迈进了一大步，量程比由10:1 20:1提高到30:1 60:1，同时信噪比也有了明显改善，抗干扰性能也有很大提高。本发明结构简单合理、体积小、性能优良、抗振动性能好，不受地电流和电磁场的干扰，使用安装和维修简便。本发明适于封装在各种类型的检测旋涡信号的探头中，可不停流检修并方便更换。安装在涡街流量计的管道表体上便可组成一种在线不停流可更换的感应式涡街 流量计。
权利要求
1.一种组合式感应元件，其特征是:所述感应元件为组合式压电晶体片，其中的陶瓷片上下两端平面上设有两对电极板，同一平面上的两个电极板的极性相同，上下两个平面上的正负电极板错位交叉联接，而后分别连接一信号引线。
2.根据权利要求1所述组合式感应元件，其特征是:所述陶瓷片中间设有信号引线穿孔。
3.一种组合式感应元件，其特征是:其由两个压电晶体片组成，两个压电晶体片上同一侧的电极板的极性相同，一个压电晶体片的正极电极板与另一个压电晶体片的负极电极板错位交叉联接， 而后分别连接一信号弓I线。
全文摘要
本发明涉及一种组合式感应元件，所述感应元件为组合式压电晶体片，其中的陶瓷片上下两端平面上对称设有两对电极板，同一平面上的两个电极板的极性相同，上下两个平面上的正负电极板错位交叉联接，而后分别连接一信号引线。本发明感应在电原理上有了新的创新，如在同样流速或同样作用力下，组合式压电晶体片所检测的信号幅值大于0.15mv，是现有技术的3-5倍，测量的最小流量的性能向前迈进了一大步，量程比由10:1～20:1提高到30:1～60:1，同时信噪比也有了明显改善，抗干扰性能也有很大提高。其结构简单合理、体积小、性能优良、抗振动性能好，不受地电流和电磁场的干扰，适于封装在各种类型的检测旋涡信号的探头中，可不停流检修并方便更换。
文档编号G01F1/32GK103217194SQ201310128020
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者姚贤卿, 范英才, 姚宁, 柏凯译, 郭长顺 申请人:柏凯译