一种基于pvdf的振弦式次声波传感器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于PVDF的振弦式次声波传感器，属于压电检测器件【技术领域】。本发明包括弦马Ⅰ、振弦、导轨、弦马Ⅱ、PVDF压电薄膜、弹性膜片、固定支架，所述固定支架包括夹弦装置Ⅰ、钢板Ⅰ、右侧底板、夹弦装置Ⅱ、钢板Ⅱ、环形部分；其中弦马Ⅰ装于弹性膜片的圆心处，作为接收元件的振弦由夹弦装置Ⅰ和夹弦装置Ⅱ固定并由弦马Ⅰ/Ⅱ支撑，导轨安装于右侧底板上，弦马Ⅱ安装于导轨上，弹性膜片的下侧粘贴有PVDF压电薄膜，右侧底板位于固定支架的右侧，环形部分位于固定支架的左侧，钢板Ⅰ/Ⅱ位于固定支架的两端，夹弦装置Ⅰ/Ⅱ分别焊接在钢板Ⅰ/Ⅱ上。本发明提高了传感器的灵敏度和在低频段的抗干扰能力，且体积小、量程可调。
【专利说明】—种基于PVDF的振弦式次声波传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于PVDF的振弦式次声波传感器，属于压电检测器件【技术领域】。【背景技术】
[0002]近年以来，随着学者们的深入研究以及科学技术的不断发展，人们对于次声波有了逐渐深入的认识和理解，并随着计算机技术、电子技术和网络技术的日益成熟，次声波的应用越来越广泛，目前主要应用在定位救援、次声武器、自然灾害预测预警和次声医疗等领域。随着次声波的广泛应用，用于检测次声波的次声波传感器就显得越来越重要。
[0003]目前使用最为广泛的次声波传感器多为电容、电感式次声波传感器，但是现有次声波传感器还存在一些诸如灵敏度低、频率范围小、体积大、不便于安装和对环境要求高等缺点，因此需要一种新型的次声波传感器能够改善现存的不足。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种基于PVDF的振弦式次声波传感器，以用于克服现有次声波传感器存在的灵敏度低、频率范围小、体积大、不便于安装和对环境要求高等不足。
[0005]本发明的技术方案是:一种基于PVDF的振弦式次声波传感器,包括弦马I 1、振弦
2、导轨3、弦马II 4、PVDF压电薄膜7、弹性膜片8、固定支架，所述固定支架包括夹弦装置I 5、钢板I 6、右侧底板9、夹弦装置II 11、钢板II 12、环形部分13 ;其中弦马I I装于弹性膜片8的圆心处，作为接收元件的振弦2由夹弦装置I 5和夹弦装置II 11固定并由弦马I I和弦马II 4支撑，导轨3安装于右侧底板9上且设有刻度，弦马II 4安装于导轨3上，弹性膜片8的下侧粘贴有PVDF压电薄膜7，右侧底板9位于固定支架的右侧，环形部分13位于固定支架的左侧，钢板I 6、钢板II 12位于固定支架的两端，弦装置I 5和夹弦装置II 11分别焊接在钢板I 6、钢板II 12上。
[0006]所述振弦2为钢弦。
[0007]所述固定支架为钢板结构；其中环形部分13的直径与弹性膜片8的直径相同，环形部分13侧边开有用于导线引出的小孔。
[0008]所述夹弦装置I 5和夹弦装置II 11为锥形栓夹弦装置，由锥形栓17、防松螺母18、调整螺母19、支架20、有锥形空的圆栓套21构成；其中振弦2被夹紧在两个半圆形的锥形栓17的轴心中，锥形栓17放入开有锥形空的圆栓套21中，再把圆栓套21放入支架20圆孔中，防松螺母18、调整螺母19位于圆栓套21的两端。
[0009]还包括安装于导轨3内的蜗轮轴14、螺母15，一端位于导轨3内的蜗杆16 ;其中蜗轮轴14位于蜗轮中心处，涡轮轴14外部有螺纹，螺母15套在蜗轮轴14上，蜗杆16与蜗轮咬合，弦马II 4固定于螺母15上。
[0010]还包括蜗杆旋钮10，其中蜗杆旋钮10固定在伸出导轨3外的蜗杆16的一端，便于转动蜗杆16。
[0011]所述弦马I I与弦马II 4之间的弦长为振弦2的有效弦长。[0012]所述PVDF压电薄膜7的粘贴位置满足
【权利要求】
1.一种基于PVDF的振弦式次声波传感器,其特征在于:包括弦马I (1)、振弦(2)、导轨(3)、弦马II (4)、PVDF压电薄膜(7)、弹性膜片(8)、固定支架，所述固定支架包括夹弦装置I (5)、钢板I (6)、右侧底板(9)、夹弦装置II (11)、钢板II (12)、环形部分(13);其中弦马I (1)装于弹性膜片(8)的圆心处，作为接收元件的振弦(2)由夹弦装置I (5)和夹弦装置II (11)固定并由弦马I (1)和弦马II (4)支撑，导轨(3)安装于右侧底板(9)上且设有刻度，弦马II (4)安装于导轨(3)上，弹性膜片(8)的下侧粘贴有PVDF压电薄膜(7)，右侧底板(9)位于固定支架的右侧，环形部分(13)位于固定支架的左侧，钢板I (6)、钢板II (12)位于固定支架的两端，弦装置I (5)和夹弦装置II (11)分别焊接在钢板I (6)、钢板II (12)上。
2.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于:所述振弦(2)为钢弦。
3.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于:所述固定支架为钢板结构；其中环形部分(13)的直径与弹性膜片(8)的直径相同，环形部分(13)侧边开有用于导线引出的小孔。
4.根据权利要求3所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于:所述夹弦装置I (5)和夹弦装置II (11)为锥形栓夹弦装置，由锥形栓(17)、防松螺母(18)、调整螺母(19)、支架(20)、有锥形空的圆栓套(21)构成；其中振弦(2)被夹紧在两个半圆形的锥形栓(17)的轴心中，锥形栓(17)放入开有锥形空的圆栓套(21)中，再把圆栓套(21)放入支架(20)圆孔中，防松螺母(18)、调整螺母(19)位于圆栓套(21)的两端。
5.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于:还包括安装于导轨(3)内的蜗轮轴(14)、螺母(15)，一端位于导轨(3)内的蜗杆(16);其中蜗轮轴(14)位于蜗轮中心处，涡轮轴(14)外部有螺纹，螺母(15)套在蜗轮轴(14)上，蜗杆(16)与蜗轮咬合，弦马II (4)固定于螺母(15)上。
6.根据权利要求5所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于:还包括蜗杆旋钮(10)，其中蜗杆旋钮(10)固定在伸出导轨(3)外的蜗杆(16)的一端，便于转动蜗杆(16)。
7.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于:所述弦马I(I)与弦马II (4)之间的弦长为振弦(2)的有效弦长。
8.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于:所述PVDF压电薄膜(7)的粘贴位置满足 ^- = -——.;其中为微单元的电荷量，‘、J32为PVDF压电薄膜(7)的 dO ^31 cos & — sm^dO压电常数。
9.根据权利要求1所述的基于PVDF的振弦式次声波传感器，其特征在于:所述弹性膜片(8)的半径与厚度力之间的关系为:备=;其中E为弹性膜片(8)的弹性模
h F [I?Vfc I量，/^'为作用于弹性膜片(8)的外力、^为弹性膜片(8)的泊松比。
【文档编号】G01H11/08GK103644964SQ201310663025
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】万舟, 刘豪华, 程立, 李懿洋, 陈主恩, 油锡存 申请人:昆明理工大学