超声波换能器及超声波流量计的制作方法

本技术涉及超声波流量计，特别是涉及一种超声波换能器及超声波流量计。

背景技术：

1、随着传感器领域的发展，出现了超声波流量计技术，目前管道用超声流量、热量计及超声水表的超声波换能器，主要由传感器外壳、晶片保护套和压电陶瓷晶片组成，或将传感器外壳和晶片保护套合为一体，超声波传感器直接由传感器外壳和压电陶瓷晶片组成。其中压电陶瓷晶片用于发射和接收超声波；晶片保护套用于保护压电陶瓷片在使用过程中不被划伤、磕伤；传感器外壳是整个超声波传感器的结构载体，用于和管段或其它部件连接。

2、传统技术中，超声波换能器存在低温环境下结冰的情况，而结冰融化之后，会导致超声波换能器连带损坏，从而造成超声波换能器无法使用，影响超声波换能器的使用寿命和工作可靠性。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种超声波换能器及超声波流量计，能够有效提高超声波换能器的使用寿命和工作可靠性。

2、其技术方案如下：一种超声波换能器，所述超声波换能器包括：外壳，所述外壳开设有安装腔；压电陶瓷，所述压电陶瓷设置于所述安装腔的底壁；基座，所述基座位于所述安装腔中，沿所述基座的高度方向，所述基座的相对两侧面分别开设有固定槽和镂空槽，所述镂空槽朝向所述压电陶瓷设置；电路板，所述电路板安装于所述固定槽中。

3、上述超声波换能器，在安装过程中，将压电陶瓷设置于外壳中的安装腔的底壁，然后将基座设置于压电陶瓷背向安装腔的底壁的一侧，将电路板设置在固定槽中。工作过程中，由于基座与压电陶瓷之间开设有镂空槽，镂空槽内部为空气的背衬，有利于保证换能器的接收灵敏度，在低温环境下工作时，基座能够增强超声波换能器在冰冻后的抗冻可靠性，保证解冻后超声波换能器接发信号的稳定性、一致性。

4、在其中一个实施例中，所述基座开设有通孔，所述电路板设有连接线，所述连接线穿过通孔，所述压电陶瓷通过所述连接线与所述电路板电性连接。

5、在其中一个实施例中，所述通孔为至少两个，两个所述通孔在所述基座上间隔设置，所述连接线为至少两个，每一所述通孔均用于供所述连接线穿过。

6、在其中一个实施例中，所述基座还开设有容纳槽，所述容纳槽与所述镂空槽位于所述基座的同侧并间隔设置，且所述容纳槽与所述通孔连通，所述容纳槽用于容纳所述压电陶瓷的焊点。

7、在其中一个实施例中，所述容纳槽为至少两个，至少两个所述容纳槽与至少两个所述通孔为一一对应设置。

8、在其中一个实施例中，所述固定槽的侧壁上设有定位部，所述定位部相对所述侧壁朝向所述固定槽的中心凸起设置，所述定位部与所述电路板抵接以形成定位配合。

9、在其中一个实施例中，所述超声波换能器还包括粘接件，所述压电陶瓷通过所述粘接件与所述安装腔的底壁粘接配合。

10、在其中一个实施例中，所述超声波换能器还包括信号线，所述信号线与所述电路板电性连接。

11、在其中一个实施例中，所述超声波换能器还包括密封件，所述密封件设置于所述安装腔内，且所述密封件与所述压电陶瓷分别设置于所述基座的相对两侧，所述密封件与所述安装腔的腔壁密封配合。

12、一种超声波流量计，所述超声波流量计包括上述中任意一项所述的超声波换能器。

13、上述超声波流量计，在安装过程中，将压电陶瓷设置于外壳中的安装腔的底壁，然后将基座设置于压电陶瓷背向安装腔的底壁的一侧，将电路板设置在固定槽中。工作过程中，由于基座与压电陶瓷之间开设有镂空槽，镂空槽内部为空气的背衬，有利于保证换能器的接收灵敏度，在低温环境下工作时，基座能够增强超声波换能器在冰冻后的抗冻可靠性，保证解冻后超声波换能器接发信号的稳定性、一致性。

技术特征：

1.一种超声波换能器，其特征在于，所述超声波换能器包括：

2.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述基座开设有通孔，所述电路板设有连接线，所述连接线穿过通孔，所述压电陶瓷通过所述连接线与所述电路板电性连接。

3.根据权利要求2所述的超声波换能器，其特征在于，所述通孔为至少两个，两个所述通孔在所述基座上间隔设置，所述连接线为至少两个，每一所述通孔均用于供所述连接线穿过。

4.根据权利要求3所述的超声波换能器，其特征在于，所述基座还开设有容纳槽，所述容纳槽与所述镂空槽位于所述基座的同侧并间隔设置，且所述容纳槽与所述通孔连通，所述容纳槽用于容纳所述压电陶瓷的焊点。

5.根据权利要求4所述的超声波换能器，其特征在于，所述容纳槽为至少两个，至少两个所述容纳槽与至少两个所述通孔为一一对应设置。

6.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述固定槽的侧壁上设有定位部，所述定位部相对所述侧壁朝向所述固定槽的中心凸起设置，所述定位部与所述电路板抵接以形成定位配合。

7.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述超声波换能器还包括粘接件，所述压电陶瓷通过所述粘接件与所述安装腔的底壁粘接配合。

8.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述超声波换能器还包括信号线，所述信号线与所述电路板电性连接。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的超声波换能器，其特征在于，所述超声波换能器还包括密封件，所述密封件设置于所述安装腔内，且所述密封件与所述压电陶瓷分别设置于所述基座的相对两侧，所述密封件与所述安装腔的腔壁密封配合。

10.一种超声波流量计，其特征在于，所述超声波流量计包括权利要求1-9中任意一项所述的超声波换能器。

技术总结
本技术涉及一种超声波换能器及超声波流量计。所述超声波换能器包括：外壳，所述外壳开设有安装腔；压电陶瓷，所述压电陶瓷设置于所述安装腔的底壁；基座，所述基座位于所述安装腔中，沿所述基座的高度方向，所述基座的相对两侧面分别开设有固定槽和镂空槽，所述镂空槽朝向所述压电陶瓷设置；电路板，所述电路板安装于所述固定槽中。由于基座与压电陶瓷之间开设有镂空槽，镂空槽内部为空气的背衬，有利于保证换能器的接收灵敏度，在低温环境下工作时，基座能够增强超声波换能器在冰冻后的抗冻可靠性，保证解冻后超声波换能器接发信号的稳定性、一致性。

技术研发人员：颜志进,覃东,蓝秋明
受保护的技术使用者：广东奥迪威传感科技股份有限公司
技术研发日：20230131
技术公布日：2024/1/13