一种压电敏感组件和压电振动传感器的制作方法

本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及一种压电敏感组件和包含该压电敏感组件的压电振动传感器。

背景技术：

现有的平面剪切式压电振动传感器中，核心压电敏感组件一般采用螺栓穿设压电敏感组件的中心后与螺母配合的方式进行紧固、或者采用导电胶粘接的方式进行紧固。上述两种常用的紧固方式使得组装过程繁琐，工艺稳定性低，导致产品批量生产时的可靠性低；同时，由于需要使用螺栓螺母或者导电胶会在一定程度上增加生产成本；此外，对于使用导电胶粘接的方式进行紧固时，由于使用导电胶会限制压电敏感组件的工作温度。

因此，有必要提供一种新的用于压电敏感组件的紧固方式，以解决上述技术问题中的至少一个。

技术实现要素：

本发明提供一种压电敏感组件和压电振动传感器，以解决现有压电敏感组件紧固时组装工艺繁琐，导致工艺稳定性低和产品可靠性低、以及生产成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种压电敏感组件，包括晶体支撑元件、设于所述晶体支撑元件上且相对间隔设置的第一敏感元件和第二敏感元件、套设于所述第一敏感元件和所述第二敏感元件的弹性质量块、以及套设于所述弹性质量块的紧固环，

所述晶体支撑元件包括底座以及设于所述底座上的立柱，所述弹性质量块包括弹性环状本体以及自所述弹性环状本体的内边缘向远离所述底座方向弯折延伸的第一主体部和第二主体部，所述第一敏感元件夹设于所述立柱与所述第一主体部之间，所述第二敏感元件夹设于所述立柱与所述第二主体部之间，所述紧固环套设于所述第一主体部和所述第二主体部上。

优选的，所述第一主体部和所述第二主体部相对间隔设置形成间隙，所述弹性环状本体上设有开口，所述开口与所述间隙相连通。

优选的，所述弹性环状本体的与所述开口相对的位置上设有沟槽，所述沟槽自所述弹性环状本体的内周壁向外凹陷形成。

优选的，所述第一主体部和所述第二主体部均呈半圆内凹槽型结构，所述第一主体部包括形成所述半圆的第一接合面，所述第二主体部包括与所述第一接合面相对设置的第二接合面，所述紧固环套设于所述第一接合面和所述第二接合面上。

优选的，所述第一主体部还包括相对设置的两个第一表面及连接两个所述第一表面的第三接合面，两个所述第一表面和所述第三接合面围设形成所述凹槽，所述第一敏感元件夹设于所述第三接合面与所述立柱之间。

优选的，所述第一敏感元件与所述第一表面间隔设置。

优选的，所述第一敏感元件和所述第二敏感元件均与所述底座间隔设置。

优选的，所述紧固环的靠近所述底座侧与所述弹性环状本体抵接。

进一步的，本发明还提供了一种压电振动传感器，包括上述的压电敏感组件、固定设于所述压电敏感组件的底座上的壳体组件以及穿设于所述壳体组件的连接器组件，所述连接器组件与所述压电敏感组件连接，

所述壳体组件与所述底座围设形成收容空间，所述压电敏感组件的立柱、第一敏感元件、第二敏感元件、弹性质量块以及紧固环均收容于所述收容空间内。

优选的，所述壳体组件包括外壳以及与所述外壳配合连接且相对间隔设置的两块盖板，所述连接器组件穿设于所述外壳且与所述立柱所述在平面相互垂直。

本申请的有益效果是：本发明的压电敏感组件和压电振动传感器，通过设置可以直接套设在敏感元件上的弹性质量块以及用于紧固所述弹性质量块的紧固环，相比较于现有技术中使用螺栓螺母紧固的方式，简化了组装工艺，使得产品工艺稳定性高，提升了产品批量生产时的可靠性；同时由于不需要使用螺栓螺母，因此降低了生产成本；此外，相比较于现有技术中使用导电胶粘接的紧固方式，由于无需使用导电胶，提高了压电敏感组件的工作温度，使其可在650℃环境下工作。

附图说明

图1是本发明实施例压电敏感组件的结构示意图；

图2是图1中压电敏感组件的分解结构示意图；

图3是图1中沿a-a方向的剖面结构示意图；

图4是图1中压电敏感组件的部分结构俯视示意图；

图5是本发明实施例压电振动传感器的结构示意图；

图6是图5中压电振动传感器的分解结构示意图；

图7是图5中沿b-b方向的剖面结构示意图；

附图标记：压电敏感组件100；晶体支撑元件1；底座11；立柱12；第一侧面121；第二侧面122；第一敏感元件21；第二敏感元件22；弹性质量块3；第一主体部31；第一接合面311；第一表面312；第三接合面313；第二主体部32；第二接合面321；第二表面322；第四接合面323；弹性环状本体33；开口331；沟槽332；间隙34；紧固环4；压电振动传感器200；壳体组件300；连接器组件400；外壳5；盖板6。

具体实施方式

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。

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居中的元件。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居中元件。

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。

为了解决现有压电敏感组件紧固时组装工艺繁琐，导致工艺稳定性低和产品可靠性低、以及生产成本高的问题，本发明实施例提供了一种压电敏感组件100，请参阅图1-4所示，所述压电敏感组件100包括晶体支撑元件1、设于所述晶体支撑元件1上且相对间隔设置的第一敏感元件21和第二敏感元件22、套设于所述第一敏感元件21和所述第二敏感元件22的弹性质量块3、以及套设于所述弹性质量块3的紧固环4。所述晶体支撑元件1包括底座11以及设于所述底座11上的立柱12。所述立柱12包括相对设置的第一侧面121和第二侧面122，所述第一敏感元件21贴设于所述第一侧面121，所述第二敏感元件22贴设于所述第二侧面122。

具体的，所述弹性质量块3包括弹性环状本体33以及自所述弹性环状本体33的内边缘向远离所述底座11方向弯折延伸的第一主体部31和第二主体部32。所述第一敏感元件21夹设于所述立柱12与所述第一主体部31之间，所述第二敏感元件22夹设于所述立柱12与所述第二主体部32之间，所述紧固环4套设于所述第一主体部31和所述第二主体部32上。

所述弹性环状本体33具有弹性，所述第一主体部31与所述第二主体部32之间的距离可以通过拉伸所述弹性环状本体33进行调节，从而在组装时比较容易地套设在所述第一敏感元件21和所述第二敏感元件22上。当所述弹性质量块3套设完成后，再将所述紧固环4套设于所述弹性质量块3上，以提升组装后所述压电振动敏感组件100的稳定性。最后使用工装对中，采用紧固压接工装，实现所述压电振动敏感组件100的组装。

本发明的压电敏感组件100通过设置可以直接套设在敏感元件21和22上的弹性质量块3以及用于紧固所述弹性质量块3的紧固环4，相比较于现有技术中使用螺栓螺母紧固的方式，简化了组装工艺，使得产品工艺稳定性高，提升了产品批量生产时的可靠性；同时由于不需要使用螺栓螺母，因此降低了生产成本；此外，相比较于现有技术中使用导电胶粘接的紧固方式，由于无需使用导电胶，提高了所述压电敏感组件100的工作温度，使其可在650℃环境下工作。

优选的，在本实施例中，如图2和图4中所示，所述第一主体部31和所述第二主体部32相对间隔设置形成间隙34，所述弹性环状本体33上设有开口331，所述开口331与所述间隙34相连通。通过设置所述开口331，更加有利于将所述弹性质量快3套设于所述第一敏感元件21和所述第二敏感元件22上。

更优选的，如图4中所示，所述弹性环状本体33的与所述开口331相对的位置上设有沟槽332，所述沟槽332自所述弹性环状本体33的内周壁向外凹陷形成。所述沟槽332与所述开口331配合，使得打开所述弹性质量块3的操作更便利。

可选的，所述第一主体部31和所述第二主体部32均呈半圆内凹槽型结构，如本实施例中图2-4中所示。所述第一主体部31包括形成所述半圆的第一接合面311，所述第二主体部32包括与所述第一接合面311相对设置的第二接合面321，所述紧固环4套设于所述第一接合面311和所述第二接合面321上。

进一步的，所述第一主体部31还包括相对设置的两个第一表面312及连接两个所述第一表面312的第三接合面313，两个所述第一表面312和所述第三接合面313围设形成所述凹槽。所述第一敏感元件21夹设于所述第三接合面313与所述立柱12之间，具体夹设于所述第三接合面313和所述第一侧面121之间。

优选的，所述第一敏感元件21与所述第一表面312间隔设置，即所述第一敏感元件21与两个所述第一表面312均不连接。

进一步的，所述第二主体部32还包括相对设置的两个第二表面322及连接两个所述第二表面322的第四接合面323，两个所述第二表面322和所述第四接合面323围设形成所述凹槽。所述第二敏感元件22夹设于所述第四接合面323与所述立柱12之间，具体夹设于所述四接合面323和所述第二侧面122之间。

优选的，所述第二敏感元件22与所述第二表面322间隔设置，即所述第二敏感元件22与两个所述第二表面322均不连接。

需要说明的是，所述第一主体部31和所述第二主体部32不限于本实施例中所示的结构，例如，在本发明的其他实施例中，所述第一主体部31和所述第二主体部32均呈半圆型结构，包括形成所述半圆的第五接合面以及与所述第五接合面两侧均连接的第六接合面。可以理解的是，其他合适的结构也均应该属于本发明的保护范围。

优选的，所述第一敏感元件21和所述第二敏感元件22均与所述底座11间隔设置，如本实施例中图3所示。通过将所述敏感元件21和22与所述底座11隔离开，不受所述底座11弯曲以及温度变化的影响，从而有效减小基座应变灵敏度和温度瞬变灵敏度，提升测量精度。

可选的，所述紧固环4的靠近所述底座11侧与所述弹性环状本体33抵接。

进一步的，本发明还提供了一种压电振动传感器200，请参阅图5-7所示，所述压电振动传感器200包括上述实施例中所述的压电敏感组件100、固定设于所述压电敏感组件100的底座11上的壳体组件300以及穿设于所述壳体组件300的连接器组件400。所述连接器组件400与所述压电敏感组件100连接，具体的，所述连接器组件400与所述弹性质量块3连接。所述壳体组件300与所述底座11围设形成收容空间，所述压电敏感组件100的立柱12、第一敏感元件21、第二敏感元件22、弹性质量块3以及紧固环4均收容于所述收容空间内。

可选的，在本实施例中，如图6-7中所示，所述壳体组件300包括外壳5以及与所述外壳5配合连接且相对间隔设置的两块盖板6，所述连接器组件400穿设于所述外壳5且与所述立柱12所述在平面相互垂直。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，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，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均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。