超声波传感器固定装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种超声波传感器固定装置，用于固定超声波传感器，以使超声波传感器稳定置放于被测样品，超声波传感器固定装置包括底座及压紧组件，底座呈中空结构，一端开口并形成有容纳腔，超声波传感器收容于容纳腔，压紧组件可承受外力载荷，并弹性压紧被测样品，以使超声波传感器压紧被测样品，底座远离所述开口的另一端与压紧组件可拆卸地连接。上述超声波传感器固定装置，超声波传感器收容于底座，可对超声波传感器进行保护，避免在测试过程中碰撞而损坏仪器，提高了装置的可靠性和安全性。压紧组件可压紧被测样品，以使超声波传感器稳定抵持于被测样品，进而使超声波传感器与被测样品之间受力均匀，提高了测量的准确性。
【专利说明】超声波传感器固定装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及固定装置【技术领域】，特别是涉及一种用于固定超声波传感器的固定装 置。
【背景技术】
[0002] 气体绝缘组合电器（Gas Insulator Switchgear, GIS)是将除变压器、高抗以外所 有的高压电力设备及母线有机集成在一起的全封闭组合电器，其壳体内充以一定压力的六 氟化硫气体作为绝缘介质，它以占地面积小、可靠性高、维护量小等优点在电力系统获得了 广泛应用。
[0003] GIS设备内部的绝缘故障在初期往往通过局部放电的形式表现出来，如果不及时 发现并采用相应措施，会造成严重的绝缘事故。GIS设备的局部放电会产生冲击振动及超声 波，通过在GIS壳体外壁上安装超声波传感器可测量并定位局部放电信号。
[0004] 传统地，超声波传感器的安装与固定主要通过测试人员手持传感器将超声波传感 器安置在外壳上，但在作业过程中容易发生碰撞，导致超声波传感器损坏，从而降低了测量 的准确性。此外，测试人员手持超声波传感器，并将其抵持于被测样品时，由于超声波传感 器与被测样品之间的受力不均匀，导致测量准确性降低。
【发明内容】
[0005] 基于此，有必要针对作业过程中超声波传感器易被损坏和传感器与被测样品间受 力不均导致测量准确性降低的问题，提供一种提高测量的准确性的超声波传感器固定装 置。
[0006] -种超声波传感器固定装置，用于固定超声波传感器，以使所述超声波传感器置 放于被测样品，所述超声波传感器固定装置包括：
[0007] 底座，呈中空结构，一端开口并形成有容纳腔，所述超声波传感器收容于所述容纳 腔；
[0008] 压紧组件，在外力作用下弹性压紧所述被测样品，以使所述超声波传感器抵持于 所述被测样品，所述底座远离所述开口的另一端与所述压紧组件可拆卸地连接。
[0009] 在其中一实施例中，所述压紧组件包括：
[0010] 活动支架，包括第一底板及活动组件，所述活动组件固定连接于所述第一底板；及
[0011] 伸缩支架，包括第二底板、伸缩套管及与所述被测样品抵持的限位件，所述第二底 板相对设置于所述第一底板，所述伸缩套管固定连接于所述第二底板远离所述第一底板的 一侧，所述限位件固定连接于所述伸缩套管远离所述第二底板的端部，所述第二底板开设 有导向孔，所述导向孔与所述伸缩套管形成导向通道，所述活动组件位于所述导向通道内， 并弹性连接于所述限位件，所述底座固定连接于所述第二底板远离所述第一底板的一侧。
[0012] 在其中一实施例中，所述活动组件包括固定件、立柱及弹性元件，所述固定件固定 连接于所述第一底板靠近所述第二底板的一侧，所述立柱固定连接于所述固定件，所述弹 性元件穿设于所述立柱，所述固定件、立柱及弹性元件位于所述导向通道，所述弹性元件一 端抵持于所述固定件，另一端抵持于所述伸缩套管。
[0013] 在其中一实施例中，所述固定件朝向所述伸缩套管的端部开设有容置槽，所述立 柱固定连接于所述固定件，并突伸出所述容置槽，所述弹性元件穿设于所述立柱，所述弹性 元件一端抵持于所述容置槽底部，另一端抵持于所述伸缩套管。
[0014] 在其中一实施例中，所述伸缩套管包括第一套管及第二套管，所述第一套管固定 连接于所述第二底板远离所述第一底板的一侧，所述第二套管滑动连接于所述第一套管， 所述导向孔与所述第一套管及第二套管形成导向通道，所述限位件固定连接于所述第二套 管远离所述第一套管的端部，所述固定件容置于所述第一套管，所述立柱贯穿所述第一套 管与第二套管，所述弹性元件穿设于所述立柱，所述弹性元件一端抵持于所述固定件，另一 端抵持于所述第一套管。
[0015] 在其中一实施例中，所述第一套管包括容置部及导向部，所述导向部自所述容置 部朝向所述第二套管的端部朝内延伸设置，所述容置部朝向所述导向部方向的正投影覆盖 所述导向部，所述固定件容置于所述容置部，所述导向部的径向尺寸与所述立柱的径向尺 寸相匹配，所述弹性元件一端抵持于所述固定件，另一端抵持于所述导向部。
[0016] 在其中一实施例中，所述超声波传感器固定装置还包括弹性固位件，所述弹性固 位件位于所述容纳腔内壁与所述超声波传感器之间，以提供弹性抵持力固位所述超声波传 感器。
[0017] 在其中一实施例中，所述超声波传感器固定装置还包括用于吸附所述被测样品的 磁铁块，所述磁铁块嵌设于所述弹性固位件。
[0018] 一种超声波传感器固定装置，用于固定超声波传感器，以使所述超声波传感器置 放于被测样品，所述超声波传感器固定装置包括：
[0019] 底座，呈中空结构，一端开口并形成有容纳腔，所述超声波传感器收容于所述容纳 腔；
[0020] 压紧组件，在外力作用下弹性压紧于所述被测样品，所述压紧组件与所述被测样 品形成有至少两个接触点，所述接触点位于同一平面，且均匀分布。
[0021] 在其中一实施例中，所述压紧组件包括：
[0022] 活动支架，包括第一底板及活动组件，所述第一底板呈三角形，所述活动组件固定 连接于所述第一底板；及
[0023] 伸缩支架，包括第二底板、伸缩套管及与所述被测样品抵持的限位件，所述第二底 板相对设置于所述第一底板，所述第二底板呈三角形，所述活动组件、伸缩套管及所述限位 件为三个，所述伸缩套管固定连接于所述第二底板远离所述第一底板的一侧，且位于靠近 所述第二底板顶点处，所述限位件固定连接于所述伸缩套管远离所述第二底板的端部，所 述第二底板开设有导向孔，所述导向孔与所述伸缩套管形成导向通道，所述活动组件位于 所述导向通道内，并弹性连接于所述限位件，所述底座固定连接于所述第二底板远离所述 第一底板的一侧。
[0024] 上述超声波传感器固定装置，包括底座和可拆卸地连接于底座的压紧组件，超声 波传感器收容于底座，可对超声波传感器进行保护，避免在测试过程中碰撞而损坏仪器，提 高了装置的可靠性和安全性。压紧组件承受外力载荷，并弹性压紧被测样品，以使超声波传 感器稳定抵持于被测样品，并使超声波传感器与被测样品之间受力均匀，提高了测量的准 确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1为本发明较佳实施方式的超声波传感器固定装置的结构示意图；
[0026] 图2为图1所示的压紧组件的剖视图；
[0027] 图3为图1所示的底座的剖视图。
【具体实施方式】
[0028] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所 描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻 全面。
[0029] 需要说明的是，当元件被称为"固定于"另一个元件，它可以直接在另一个元件上 或者也可以存在两者之间的元件。当一个元件被认为是"连接"另一个元件，它可以是直接 连接到另一个元件或者可能同时存在两者之间的元件。
[0030] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的【技术领域】的 技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语"及/或"包括一个或多个 相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031] 如图1和图3所示，本发明较佳实施例中的超声波传感器固定装置10包括底座12 和压紧组件14,所述底座12可拆卸地连接于所述压紧组件14上。所述超声波传感器固定 装置10用于固定超声波传感器20,以使超声波传感器20置放于被测样品（图未示）上。
[0032] 所述底座12呈中空结构，其内部形成有容纳腔（图未示），底座12-端开口连通 所述容纳腔，所述超声波传感器20收容于容纳腔。底座12可由抗冲击的材料制成，例如， 树脂等机械性能较高的高分子材料，其表面坚硬，抗压与抗冲击能力强，可对超声波传感器 20进行保护。
[0033] 在本较佳实施例中，底座12采用聚碳酸酯材料制成，呈筒状结构，聚碳酸酯材料 其具有较高的强度、弹性系数以及高冲击强度，测试人员在操作过程中，底座12可起保护 作用，避免超声波传感器20因碰撞而损坏。可以理解，底座12还可以呈球形、柱状等，能实 现便于安装且可对超声波传感器20进行保护的目的即可。
[0034] 底座12远离开口的另一端可拆卸地连接于压紧组件14,压紧组件14可承受外力 载荷，并弹性压紧所述被测样品，以便使超声波传感器20压紧抵持于被测样品。如此，超声 波传感器20与被测样品压紧抵持，减小了超声信号的衰减，提高了测量精度，且使超声波 传感器20不易在被测样品外壁发生活动位移，进一步提高了测量的精度。此外，超声波传 感器20与被测样品之间受力更为均匀，进而提高了测量的准确性。
[0035] 压紧组件14与被测样品形成有至少两个接触点，接触点位于同一平面，且均匀分 布。需要说明的是，均匀分布指接触点呈对称分布，例如分布于三角形的三个顶点处，或者 四边形的四条边的中点处，能实现使被测样品与压紧组件14受力分布均匀的目的即可。
[0036] 请再次参阅图2,在本较佳实施例中，压紧组件14包括活动支架140和伸缩支架 142,活动支架140包括第一底板141及活动组件143,活动组件143固定连接于第一底板 141。伸缩支架142包括第二底板144、伸缩套管146及限位件148,其中，第二底板144相 对设置于第一底板141，伸缩套管146固定连接于第二底板144远离第一底板141的一侧， 限位件148固定连接于伸缩套管146远离第二底板144的端部。第二底板144开设有导向 孔（图未示），导向孔与伸缩套管146连通，形成导向通道，活动组件143位于导向通道，并 弹性连接于限位件148。
[0037] 其中，第一底板141与第二底板144均呈三角形，活动组件143、伸缩套管146及限 位件148均为三个，活动组件143设置于第一底板141的三个顶角处，伸缩套管146与活动 组件143的相对应的设置于第二底板144的三个顶角处。通常，测试点需要测试人员借助 梯子登高作业，而测试人员由于手持角度的问题，而导致超声波传感器20与被测样品之间 受力不均。在本较佳实施例中，三个限位件148抵持于被测样品，限位件148与被测样品的 接触点位于同一个平面，且均匀分布。如此，压紧组件14弹性压紧的情况下，限位件148抵 持于被测样品，减小了测试人员因手持角度控制的不确定性对超声波传感器20与被测样 品之间受力均匀的影响，提高了测试的精度。
[0038] 可以理解，在其他实施例中，第一底板141与第二底板144也可呈其他形状，例如 圆形、方形等，活动组件143、伸缩套管146的数量与布置根据第一底板141与第二底板144 的形状而定，能实现均匀分布的目的即可，以使被测样品受力均匀。
[0039] 底座12固定连接于第二底板144远离第一底板141的一侧，底座12可螺接于压 紧组件14,也可销连接于压紧组件14。在本实施例中，底座12未开口的一端开设有安装孔 (图未标），第二底板144相对应的设有固定孔（图未示），螺钉穿设于所述安装孔与固定 孔，并将底座12与第二底板144固定连接。
[0040] 在测试过程中，测试人员将超声波传感器固定装置10置放于被测样品，超声波传 感器20通过底座12的开口伸出抵持于被测样品，限位件148抵持于所述被测样品。活动 组件143位于导向孔与伸缩套管146连接形成的导向通道内，并弹性连接于限位件148。测 试人员给推动活动支架140,使活动组件143与限位件148之间发生弹性接触，从而使伸缩 套管146伸缩，限位件148弹性抵持于被测样品。如此，限位件148与被测样品之间受力均 匀，接触稳定，从而提高了测量的准确性。
[0041] 进一步，限位件148可为吸盘，吸盘与被测样品接触面积大，利用压力差的变化从 而使超声波传感器固定装置10稳固地贴合于被测样品，受力均匀，提高了测量准确性。可 以理解，在其他实施例中，限位件148可为其他弹性件，例如，橡胶垫，能实现使限位件148 稳定接触于被测样品的目的即可。
[0042] 请一并参阅图2,在本较佳实施例中，活动组件143包括固定件1432、立柱1434及 弹性元件1436。固定件1432固定连接于第一底板141靠近第二底板144的一侧，立柱1434 固定连接于固定件1432,弹性元件1436穿设于立柱1434。固定件1432、立柱1434及弹性 兀件1436位于导向通道，弹性兀件1436 -端抵持于固定件1432,另一端抵持于伸缩套管 146。
[0043] 固定件1432可螺接或焊接于第一底板141靠近第二底板144的一侧，立柱1434固 定连接于固定件1432。第二底板144的导向孔与固定件1432的尺寸相匹配，固定件1432 部分穿过导向孔，并伸入伸缩套管146,立柱1434自固定件1432延伸贯穿伸缩套管146,并 可抵持于限位件148。弹性元件1436穿设于立柱1434, 一端可抵持固定件1432,另一端可 抵持伸缩套管146。
[0044] 在本实施例中，弹性元件1436为压缩弹簧。测试人员将超声波传感器固定装置10 放置于被测样品上，推动活动支架140,固定件1432与立柱1434继续沿伸缩套管146轴向 方向运动，压缩弹簧被压缩。同时，立柱1434抵持于限位件148使伸缩套管146伸长，从而 实现立柱1434弹性连接于限位件148的目的，使被测样品受到限位件148均匀的抵持力， 进而提高了测试的准确性。
[0045] 可以理解，在另一个实施例中，压缩弹簧还可设置于立柱1434朝向限位件148的 端部，压缩弹簧一端抵持于立柱1434,另一端抵持于限位件148。活动支架140推动过程 中，同样实现了立柱1434弹性连接于限位件148,伸缩套管146伸长，使限位件148弹性抵 持于被测样品。
[0046] 请一并参阅图2,在本较佳实施例中，固定件1432朝向伸缩套管146的端部开设有 容置槽（图未示），立柱1434固定连接于固定件1432,并突伸出容置槽，弹性元件1436穿 设于立柱1434。容置槽起限位与导向作用，弹性元件1436部分容置于容置槽，一端抵持于 容置槽的底部，另一端抵持于伸缩套管146。如此，可使弹性元件1436限位于容置槽，避免 了弹性元件1436晃动而受力不均，进而导致损坏失效。
[0047] 请一并参阅图2,在本较佳实施例中，伸缩套管146包括第一套管1462及第二套 管1464,第一套管1462固定连接于第二底板144远离第一底板141的一侧，第二套管1464 滑动连接于第一套管1462。导向孔与第一套管1462及第二套管1464形成导向通道，限位 件148固定连接于第二套管1464远离第二底板144的端部。固定件1432容置于第一套管 1462,立柱1434贯穿第一套管1462与第二套管1464,弹性元件1436穿设于立柱1434,弹 性元件1436 -端抵持于固定件1432,另一端抵持于第一套管1462。
[0048] 在本实施例中，第一套管1462包括容置部1463及自所述容置部1463朝向第二套 管1464端部朝内延伸的导向部1465,容置部1463朝向导向部1465方向的正投影覆盖所 述导向部1465。固定件1432容置于容置部1463,导向部1465的径向尺寸与立柱1434的 径向尺寸相匹配，以导向立柱1434。弹性兀件1436 -端抵持于固定件1432,另一端抵持于 导向部1465。测试人员推动活动组件143,导向部1465对弹性元件1436限位，弹性元件 1436受到压缩，实现了立柱1434弹性连接于限位件148,进而使第二套管1464相对第一套 管1462运动，限位件148弹性抵持于被测样品，使超声波传感器20稳定抵持于被测样品， 且受力均匀，提高了测量的准确性。
[0049] 请一并参阅图3,在本较佳实施例中，所述超声波传感器固定装置10还包括弹性 固位件16,弹性固位件16设置于容纳腔，并与容纳腔的形状相匹配，弹性固位件16位于容 纳腔内壁与超声波传感器20之间，以提供弹性抵持力固位超声波传感器20。在安装过程 中，在外力的作用下，将超声波传感器20置于容纳腔内，撤去外力后，弹性固位件16恢复形 变，超声波传感器20紧密抵持于弹性固位件16,从而实现固定超声波传感器20的目的。
[0050] 弹性固位件16可采用具有弹性的高分子材料制成，例如橡胶，在本实施例中采用 硅橡胶。硅橡胶强度高、柔软且具有韧性，不仅可固定超声波传感器20还便于加工。此外， 在测试人员操作过程中，弹性固位件16还起到减振的作用，避免了超声波传感器20发生碰 撞而损坏，提高了装置的可靠性与安全性。
[0051] 请一并参阅图3,在本较佳实施例中，所述超声波传感器固定装置10还包括磁铁 块18,磁铁块18嵌设于弹性固位件16。如此，通过磁铁块18吸附于被测样品，进一步的增 加了超声波传感器20与被测样品接触的稳定性。
[0052] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种超声波传感器固定装置，用于固定超声波传感器，以使所述超声波传感器置放 于被测样品，其特征在于，所述超声波传感器固定装置包括： 底座，呈中空结构，一端开口并形成有容纳腔，所述超声波传感器收容于所述容纳腔； 压紧组件，在外力作用下弹性压紧所述被测样品，以使所述超声波传感器抵持于所述 被测样品，所述底座远离所述开口的另一端与所述压紧组件可拆卸地连接。
2. 根据权利要求1所述的超声波传感器固定装置，其特征在于，所述压紧组件包括： 活动支架，包括第一底板及活动组件，所述活动组件固定连接于所述第一底板；及 伸缩支架，包括第二底板、伸缩套管及与所述被测样品抵持的限位件，所述第二底板 相对设置于所述第一底板，所述伸缩套管固定连接于所述第二底板远离所述第一底板的一 侦h所述限位件固定连接于所述伸缩套管远离所述第二底板的端部，所述第二底板开设有 导向孔，所述导向孔与所述伸缩套管形成导向通道，所述活动组件位于所述导向通道内，并 弹性连接于所述限位件，所述底座固定连接于所述第二底板远离所述第一底板的一侧。
3. 根据权利要求2所述的超声波传感器固定装置，其特征在于，所述活动组件包括固 定件、立柱及弹性元件，所述固定件固定连接于所述第一底板靠近所述第二底板的一侧，所 述立柱固定连接于所述固定件，所述弹性元件穿设于所述立柱，所述固定件、立柱及弹性元 件位于所述导向通道，所述弹性元件一端抵持于所述固定件，另一端抵持于所述伸缩套管。
4. 根据权利要求3所述的超声波传感器固定装置，其特征在于，所述固定件朝向所述 伸缩套管的端部开设有容置槽，所述立柱固定连接于所述固定件，并突伸出所述容置槽，所 述弹性元件穿设于所述立柱，所述弹性元件一端抵持于所述容置槽底部，另一端抵持于所 述伸缩套管。
5. 根据权利要求3所述的超声波传感器固定装置，其特征在于，所述伸缩套管包括第 一套管及第二套管，所述第一套管固定连接于所述第二底板远离所述第一底板的一侧，所 述第二套管滑动连接于所述第一套管，所述导向孔与所述第一套管及第二套管形成导向通 道，所述限位件固定连接于所述第二套管远离所述第一套管的端部，所述固定件容置于所 述第一套管，所述立柱贯穿所述第一套管与第二套管，所述弹性元件穿设于所述立柱，所述 弹性元件一端抵持于所述固定件，另一端抵持于所述第一套管。
6. 根据权利要求5所述的超声波传感器固定装置，其特征在于，所述第一套管包括容 置部及导向部，所述导向部自所述容置部朝向所述第二套管的端部朝内延伸设置，所述容 置部朝向所述导向部方向的正投影覆盖所述导向部，所述固定件容置于所述容置部，所述 导向部的径向尺寸与所述立柱的径向尺寸相匹配，所述弹性元件一端抵持于所述固定件， 另一端抵持于所述导向部。
7. 根据权利要求1所述的超声波传感器固定装置，其特征在于，所述超声波传感器固 定装置还包括弹性固位件，所述弹性固位件位于所述容纳腔内壁与所述超声波传感器之 间，以提供弹性抵持力固位所述超声波传感器。
8. 根据权利要求7所述的超声波传感器固定装置，其特征在于，所述超声波传感器固 定装置还包括用于吸附所述被测样品的磁铁块，所述磁铁块嵌设于所述弹性固位件。
9. 一种超声波传感器固定装置，用于固定超声波传感器，以使所述超声波传感器置放 于被测样品，其特征在于，所述超声波传感器固定装置包括： 底座，呈中空结构，一端开口并形成有容纳腔，所述超声波传感器收容于所述容纳腔； 压紧组件，在外力作用下弹性压紧于所述被测样品，所述压紧组件与所述被测样品形 成有至少两个接触点，所述接触点位于同一平面，且均匀分布。
10.根据权利要求9所述的超声波传感器固定装置，其特征在于，所述压紧组件包括： 活动支架，包括第一底板及活动组件，所述第一底板呈三角形，所述活动组件固定连接 于所述第一底板，；及 伸缩支架，包括第二底板、伸缩套管及与所述被测样品稳定抵持的限位件，所述第二底 板相对设置于所述第一底板，所述第二底板呈三角形，所述活动组件、伸缩套管及所述限位 件为三个，所述伸缩套管固定连接于所述第二底板远离所述第一底板的一侧，且位于靠近 所述第二底板顶点处，所述限位件固定连接于所述伸缩套管远离所述第二底板的端部，所 述第二底板开设有导向孔，所述导向孔与所述伸缩套管形成导向通道，所述活动组件位于 所述导向通道内，并弹性连接于所述限位件，所述底座固定连接于所述第二底板远离所述 第一底板的一侧。
【文档编号】G01R1/04GK104062468SQ201410252925
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】顾乐, 王勇, 黄慧红, 黄祖成, 陈俊, 方健, 易满成, 王波, 马力 申请人:广州供电局有限公司