管道内置次声波传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了管道内置次声波传感器，包括：封闭的壳体，其内部中空；基座，其固定在所述壳体的内部；质量块；第一压电元件和第二压电元件；其中，第一压电元件固定在所述基座的上部，所述质量块还固定在所述第一压电元件的上部，且所述质量块与所述壳体的顶部之间保留有一供所述质量块发生沿竖直方向的移动的空间，第二压电元件与所述基座的下部以及所述壳体的底部固定连接；次声波检测电路，其设置在所述壳体的外侧；两个信号传输线，分别电连接至第一压电元件和第二压电元件，两个信号传输线均穿出所述壳体并电连接至所述次声波检测电路。本实用提出的管道内置次声波传感器，结构简单，灵敏度高，抗干扰性强，输出稳定。
【专利说明】管道内置次声波传感器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及管道内置次声波传感器。
【背景技术】
[0002] 管道内流体介质的泄漏会产生次声波，次声波在油和天然气中的传播速度都高于 空气中的传播速度。现有的管道内置次声波传感器，通过接收管道内流体泄漏所产生的次 声波信号，实现泄漏点的报警。但是现有的管道内置的次声波传感器，接收管道内流体泄漏 所产生的次声波信号时，由于次声波传感器本身产生的机械振动的影响，对接收并输出的 次声波信号产生干扰，使次声波传感器的灵敏度低。而且，次声波传感器内部产生的电信号 在传输到管道外的过程，特别容易受到影响。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种结构简单，灵敏度 高，抗干扰性强，输出稳定的管道内置次声波传感器。
[0004] 本实用新型提供的技术方案为：
[0005] 管道内置次声波传感器，包括：
[0006] 封闭的壳体，其内部中空；
[0007] 基座，其固定在所述壳体的内部；
[0008] 质量块；
[0009] 第一压电元件和第二压电元件；
[0010] 其中，第一压电元件固定在所述基座的上部，所述质量块还固定在所述第一压电 元件的上部，且所述质量块与所述壳体的顶部之间保留有一供所述质量块发生沿坚直方向 的移动的空间，第二压电元件与所述基座的下部以及所述壳体的底部固定连接；
[0011] 次声波检测电路，其设置在所述壳体的外侧；
[0012] 两个信号传输线，分别电连接至第一压电元件和第二压电元件，两个信号传输线 均穿出所述壳体并电连接至所述次声波检测电路；
[0013] 其中，所述次声波检测电路用于将来自于所述第二压电元件的电信号减去来自于 所述第一压电兀件的电信号，从而输出次声波的响应电信号。
[0014] 优选的是，所述的管道内置式次声波传感器中，所述壳体的底部包括底部本体以 及位于所述底部本体的中间部位的向内凸出的突出部，所述突出部与所述底部本体为一体 成型或者固定连接在一起；所述第二压电元件与所述突出部固定连接。
[0015] 优选的是，所述的管道内置式次声波传感器中，所述质量块为金属材料制成。
[0016] 优选的是，所述的管道内置式次声波传感器中，所述壳体的上部开设有第一通孔， 所述基座设置有贯通的第二通孔，连接至第二压电元件的信号传输线依次通过第二通孔和 第一通孔，连接至第一压电元件的信号传输线通过第一通孔通过；所述第一通孔处于封闭 状态。
[0017] 优选的是，所述的管道内置式次声波传感器中，所述次声波检测电路还包括：
[0018] 差动放大电路，其有两个输入端，分别与两个信号传输线电连接；
[0019] 带通滤波电路，其与差动放大电路的输出端电连接；
[0020] DC/DC变换电路，其给所述差动放大电路和所述带通滤波电路供电。
[0021] 优选的是，所述的管道内置式次声波传感器中，还包括：
[0022] 防腐层，其涂覆在所述壳体的外侧。
[0023] 本实用新型所述的管道内置次声波传感器，结构简单，灵敏度高，抗干扰性强，输 出稳定。本实用新型中将两个压电元件设置在基座的上下两端，而基座固定在壳体上，增加 了次声波传感器内部结构的稳定性，减小了两个压电元件接收的机械振动信号的误差，有 利于次声波信号的检测，抗干扰性强，提高了次声波传感器的灵敏度。壳体的上部的第一通 孔，基座上的第二通孔，对两个压电元件的信号传输线起到保护、抗干扰的作用，使压电元 件输出的电信号稳定，而且次声波传感器内部结构布局紧凑，空间合理利用，有利于次声波 传感器的微型化发展，批量化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为本实用新型所述的管道内置次声波传感器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明 书文字能够据以实施。
[0026] 如图1所示，本实用新型提供了管道内置次声波传感器，包括：封闭的壳体1，其内 部中空；基座2,其固定在所述壳体的内部；质量块3 ;第一压电元件4和第二压电元件5 ;其 中，第一压电元件4固定在基座2的上部，质量块3还固定在第一压电元件4的上部，且质 量块3与壳体1的顶部之间保留有一供质量块3发生沿坚直方向的移动的空间，第二压电 元件5与基座2的下部以及壳体1的底部固定连接；次声波检测电路，其设置在壳体1的外 侦;两个信号传输线6,分别电连接至第一压电兀件4和第二压电兀件5,两个信号传输线6 均穿出所述壳体并电连接至次声波检测电路；其中，次声波检测电路用于将来自于所述第 二压电兀件的电信号减去来自于所述第一压电兀件的电信号，从而输出次声波的响应电信 号。
[0027] 壳体1的底部包括底部本体以及位于所述底部本体的中间部位的向内凸出的突 出部，突出部与底部本体为一体成型或者固定连接在一起；第二压电元件5与突出部固定 连接。
[0028] 质量块为金属材料制成。
[0029] 壳体1的上部开设有第一通孔，基座2设置有贯通的第二通孔21，连接至第二压电 元件5的信号传输线依次通过第二通孔22和第一通孔21，连接至第一压电元件4的信号传 输线通过第一通孔21通过；第一通孔21处于封闭状态。
[0030] 次声波检测电路还包括：差动放大电路，其有两个输入端，分别与两个信号传输线 电连接；带通滤波电路，其与差动放大电路的输出端电连接；DC/DC变换电路，其给所述差 动放大电路和所述带通滤波电路供电。
[0031] 管道内置式次声波传感器还包括：防腐层，其涂覆在所述壳体的外侧。增加管道内 置次声波传感器的抗腐蚀性能。
[0032] 基座与壳体固定，使基座上下两端的压电元件接收到的机械振动信号的误差减 小，提高了次声波传感器的灵敏度。
[0033] 管道内置次声波传感器设计简单合理，整体布局紧凑，稳定性好。
[0034] 利用差动放大电路将两个压电元件输出的机械振动信号消除，通过带通滤波电路 仅放大次声波信号输出。
[0035] 尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中 所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言， 可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实 用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【权利要求】
1. 管道内置次声波传感器，其特征在于，包括： 封闭的壳体，其内部中空； 基座，其固定在所述壳体的内部； 质量块； 第一压电元件和第二压电元件； 其中，第一压电元件固定在所述基座的上部，所述质量块还固定在所述第一压电元件 的上部，且所述质量块与所述壳体的顶部之间保留有一供所述质量块发生沿坚直方向的移 动的空间，第二压电元件与所述基座的下部以及所述壳体的底部固定连接； 次声波检测电路，其设置在所述壳体的外侧； 两个信号传输线，分别电连接至第一压电元件和第二压电元件，两个信号传输线均穿 出所述壳体并电连接至所述次声波检测电路； 其中，所述次声波检测电路用于将来自于所述第二压电元件的电信号减去来自于所述 第一压电兀件的电信号，从而输出次声波的响应电信号。
2. 如权利要求1所述的管道内置式次声波传感器，其特征在于，所述壳体的底部包括 底部本体以及位于所述底部本体的中间部位的向内凸出的突出部，所述突出部与所述底部 本体为一体成型或者固定连接在一起；所述第二压电元件与所述突出部固定连接。
3. 如权利要求2所述的管道内置式次声波传感器，其特征在于，所述质量块为金属材 料制成。
4. 如权利要求2或3所述的管道内置式次声波传感器，其特征在于，所述壳体的上部开 设有第一通孔，所述基座设置有贯通的第二通孔，连接至第二压电元件的信号传输线依次 通过第二通孔和第一通孔，连接至第一压电元件的信号传输线通过第一通孔通过；所述第 一通孔处于封闭状态。
5. 如权利要求2或3所述的管道内置式次声波传感器，其特征在于，所述次声波检测电 路还包括： 差动放大电路，其有两个输入端，分别与两个信号传输线电连接； 带通滤波电路，其与差动放大电路的输出端电连接； DC/DC变换电路，其给所述差动放大电路和所述带通滤波电路供电。
6. 如权利要求5所述的管道内置式次声波传感器，其特征在于，还包括： 防腐层，其涂覆在所述壳体的外侧。
【文档编号】G01H11/08GK203880406SQ201420165006
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】郑国范, 杨霄锋, 王良风, 丁协宾 申请人:北京科创三思科技发展有限公司