一种收发一体超声波传感器结构的制作方法

本发明涉及一种超声波传感器，特别是涉及一种收发一体超声波传感器结构，属于超声波传感器。

背景技术：

1、超声波传感器是将超声波信号转换成其它能量信号（通常是电信号）的传感器，超声波是振动频率高于20khz的机械波，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点，超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应，超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

2、现有的超声波传感器为单收单发型，即超声波发射和接 收分开，一个探头用于超声波发射，另一个探头用于超声波接收，此类传感器 结构复杂，成本较高，使用起来具有一定的局限性。

3、因此，亟需对进行改进，以解决上述存在的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种收发一体超声波传感器结构，在传感器中的压电陶瓷片上设计新型碗型振膜结构，将碗型振膜边缘做微角度处理，并底部设计中空孔，增加胶水固定结合力，降低陶瓷片振动传导至碗型振膜能量的消耗，使之直接带动碗型振膜振动，提升超声波传感器的灵敏度，并通过低流淌性，高硬度的碗型振膜胶水粘和，匹配频率区间范围，使发射和接受频率单元均可使用。

2、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

3、一种收发一体超声波传感器结构，包括塑料架以及外壳，所述外壳的内部设置有安装在所述塑料架上的压电陶瓷片，所述压电陶瓷片的一侧安装有碗型振膜，所述碗型振膜的内部开设有溢胶孔，所述碗型振膜的表面安装有微角度台阶。

4、优选的，所述塑料架的表面对称固定安装有两个固定块，所述固定块的内部对称开设有两个凹槽，所述凹槽的内部固定安装有弹簧，所述弹簧的一端固定安装有卡杆。

5、优选的，所述外壳的表面对称固定安装有两个与所述卡杆相互卡合的卡块，所述卡杆的一端设置为锥形。

6、优选的，所述外壳上安装有固定环，所述固定环的表面对称固定安装有两个导轨，两个所述导轨之间安装有与所述外壳贴合的清洁刷。

7、优选的，所述固定环上安装有多个螺栓，所述螺栓与所述外壳之间螺纹连接。

8、优选的，所述外壳的表面套设有第一橡胶套和第二橡胶套，所述第一橡胶套的表面固定安装有两个第一固定板，所述第一固定板上安装有固定杆。

9、优选的，所述第二橡胶套的表面固定安装有多个第二固定板，所述固定杆与所述第一固定板和所述第二固定板之间为螺纹连接。

10、优选的，所述第一固定板和所述第二固定板的两侧均开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动安装有滑块，所述第一固定板和所述第二固定板上均套设有与所述滑块相连接的防护罩。

11、优选的。所述滑块的底部固定安装有第一磁块，所述滑槽的内壁上固定安装有与所述第一磁块相互吸附的第二磁块。

12、优选的，所述防护罩的表面固定安装有摩擦垫。

13、本发明至少具备以下有益效果：

14、通过压电陶瓷片、碗型振膜、溢胶孔和微角度台阶的设置，压电陶瓷片上设计新型碗型振膜结构，将碗型振膜边缘做微角度台阶处理，并底部设计溢胶孔，增加胶水固定结合力，降低压电陶瓷片振动传导至碗型振膜能量的消耗，使之直接带动碗型振膜振动，碗型振膜中间的溢胶孔为0.48mm孔径，在注碗型振膜胶水时，胶水会通过溢胶孔将压电陶瓷片与碗型振膜固定牢固，且碗型振膜边缘增加0.1mm微角度台阶，使之直接带动碗型振膜振动，提升超声波传感器的灵敏度，并通过低流淌性，高硬度的碗型振膜胶水粘和，通过调整碗型振膜胶水重量，调整产品频率至38.5khz-39khz，在此频段范围的产品，发射和接收产品可以达到共用。

技术特征：

1.一种收发一体超声波传感器结构，包括塑料架（1）以及外壳（2），其特征在于：所述外壳（2）的内部设置有安装在所述塑料架（1）上的压电陶瓷片（3），所述压电陶瓷片（3）的一侧安装有碗型振膜（4），所述碗型振膜（4）的内部开设有溢胶孔（5），所述碗型振膜（4）的表面安装有微角度台阶（6）。

2.根据权利要求1所述的一种收发一体超声波传感器结构，其特征在于：所述塑料架（1）的表面对称固定安装有两个固定块（7），所述固定块（7）的内部对称开设有两个凹槽（8），所述凹槽（8）的内部固定安装有弹簧（9），所述弹簧（9）的一端固定安装有卡杆（10）。

3.根据权利要求2所述的一种收发一体超声波传感器结构，其特征在于：所述外壳（2）的表面对称固定安装有两个与所述卡杆（10）相互卡合的卡块（11），所述卡杆（10）的一端设置为锥形。

4.根据权利要求1所述的一种收发一体超声波传感器结构，其特征在于：所述外壳（2）上安装有固定环（12），所述固定环（12）的表面对称固定安装有两个导轨（13），两个所述导轨（13）之间安装有与所述外壳（2）贴合的清洁刷（14）。

5.根据权利要求4所述的一种收发一体超声波传感器结构，其特征在于：所述固定环（12）上安装有多个螺栓（15），所述螺栓（15）与所述外壳（2）之间螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种收发一体超声波传感器结构，其特征在于：所述外壳（2）的表面套设有第一橡胶套（16）和第二橡胶套（17），所述第一橡胶套（16）的表面固定安装有两个第一固定板（18），所述第一固定板（18）上安装有固定杆（19）。

7.根据权利要求6所述的一种收发一体超声波传感器结构，其特征在于：所述第二橡胶套（17）的表面固定安装有多个第二固定板（20），所述固定杆（19）与所述第一固定板（18）和所述第二固定板（20）之间为螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的一种收发一体超声波传感器结构，其特征在于：所述第一固定板（18）和所述第二固定板（20）的两侧均开设有滑槽（21），所述滑槽（21）的内部滑动安装有滑块（22），所述第一固定板（18）和所述第二固定板（20）上均套设有与所述滑块（22）相连接的防护罩（23）。

9.根据权利要求8所述的一种收发一体超声波传感器结构，其特征在于：所述滑块（22）的底部固定安装有第一磁块（24），所述滑槽（21）的内壁上固定安装有与所述第一磁块（24）相互吸附的第二磁块（25）。

10.根据权利要求9所述的一种收发一体超声波传感器结构，其特征在于：所述防护罩（23）的表面固定安装有摩擦垫（26）。

技术总结
本发明涉及超声波传感器技术领域，具体为一种收发一体超声波传感器结构，包括塑料架以及外壳，所述外壳的内部设置有安装在所述塑料架上的压电陶瓷片，所述压电陶瓷片的一侧安装有碗型振膜，所述碗型振膜的内部开设有溢胶孔，所述碗型振膜的表面安装有微角度台阶。本发明通过压电陶瓷片、碗型振膜、溢胶孔和微角度台阶的设置，在压电陶瓷片上设计新型碗型振膜结构，将碗型振膜边缘做微角度处理，并底部设计中空孔，增加胶水固定结合力，降低陶瓷片振动传导至碗型振膜能量的消耗，使之直接带动碗型振膜振动，提升超声波传感器的灵敏度，并通过低流淌性，高硬度的碗型振膜胶水粘和，匹配频率区间范围，使发射和接受频率单元均可使用。

技术研发人员：邱蒙蒙,唐浩军,吴逸飞
受保护的技术使用者：汉得利（常州）电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21