专利名称：查漏定位两用空气超声传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于超声查漏定位的两用空气超声传感器，属于超声传感器技术领域。
现有的空气超声传感器通常采用压电芯片、屏蔽外壳和聚能腔结构，聚能腔为圆维形，内部电路由线圈、放大器和跟随器构成(例如美国HP公推出的HPModel 4905A型超声检测仪；中国专利892112409，谐振式超声空气传感器)。圆维形聚能腔的大小端面均为圆形，故其水平方向和垂直方向的方向性夹角相同，这在一般场合是可以适用的，但在兼顾查漏和定位两种功能时，则希望在查漏时有较大的方向性夹角，以复盖较大的空间，而在定位时，则希望方向性夹角变小，有利于定位的进行。现有技术不能解决上述矛盾。
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能改变方向性夹角，实现查漏和定位时的方向性夹角可根据需要改变和空气超声传感器。
本实用新型由换能器、放大器、屏蔽外壳和聚能腔组成，其特点在于聚能腔的横截面为椭圆。椭圆的长短轴之比可为 (3～1.5)1，一般可取21。聚能腔上端面的椭圆短轴可取30～50mm，下端面的椭圆短轴可取3～5mm。为了简化结构和制造工艺，聚能腔与传感器前端外壳采取二者合一结构。它可采用ABS塑料压膜而成，其内壁光洁度高、强度高、弹性好，一次成型，不需组合。为了简化电路结构，换能器可采用40KHZ压电换能器，放大器采用低噪声放大器，由于换能器输出阻抗低，帮两者可直接匹配连接。
本实用新型由于采用椭圆形结构，其方向性夹角可以满足查漏和定位的不同要求，具有结构简、制作方便等优点，可用于邮电、电力、机械、化工等多种领域中产生超声波泄漏的场合。
图1为本实用新型水平方向的剖面示意图；图2为本实用新型垂直方向剖面的示意图；图3为换能器与放大器电路连接示意图。
本实用新型可采用附图所示的方案实现。如图所示，聚能腔(2)上端至下端为椭圆腔，上端的前部有椭圆形的压帽及金属丝罩(1)，聚能腔和压帽均可采用ABS工程塑料用模具压制而成，金属丝罩可采用不锈钢金属丝网罩。聚能腔压帽和金属丝罩可采用502胶粘合，聚能腔兼作传感器的外壳。聚能腔上端长轴可聚60mm，短轴为40mm，下端长轴为6mm，短轴为4mm。聚能腔下端有○17mm的圆柱腔，它与聚能腔构成一体，采用压模而成，可用以安装压电换能器(4)；传感器后部为○24的金属外壳(3)，它兼作屏蔽罩，内部可装放大器及跟随器(5)。这种空气超声传感器的方向性夹角为12°和20°，既可用作查漏，也可用于定位。压电换能器(4)和放大及跟随器(5)如图3所示，压电换能器(4)的频率可为40KHZ，放大器及跟随器(5)可由电容C1、C2、C3、电阻R1、R2、R3、R4、R6、晶体管BG1和BG2构成，VCc为电源，OUT为输出端，BG1可采用B＞1000、NF＜0.4dB为低噪声双极型晶体管，BGZ可采用结型场效应管。
权利要求1.一种查漏定位两用空气超声传感器，由换能器、放大器、屏弊外壳和聚能腔组成，其特征在于聚能腔的横截面为椭圆。
2.根据权利要求1所述的空气超声传感器，其特征在于椭圆的长短轴之比为(3～1.5)1，上端面的椭 圆 短轴为30～50mm，下端面的椭圆短轴为3～5mm。
3.根据权利要求1或2所述的空气超声传感器，其特征在于聚能腔与传感器前端外壳采取二者合一结构。
4.根据权利要求3所述的空气超声传感器，其特征在于聚能腔采用ABS塑料压模而成。
5.根据权利要求1或2所述的空气超声传感，其特征在于换能器为40KHZ压电换能器，放大器为低噪声放大器，换能器直接与放大器相连接。
专利摘要查漏定位两用空气超声传感器由换能器、放大器屏蔽外壳和聚能腔组成，聚能腔采用椭圆形结构，其长短轴之比可为(3～1.5)∶1，上端为大椭圆，下端为小椭圆，聚能腔可采用ABS塑料压模而成，并兼作传感器外壳。由于聚能腔的水平方向性夹角和垂直方向性夹角不同，故可兼顾查漏和定位两种功能，具有结构简单、信噪比和灵敏度高等特点，可在微弱泄漏检测中广泛应用。
文档编号G01M3/24GK2132176SQ9221858
公开日1993年5月5日 申请日期1992年8月25日 优先权日1992年8月25日
发明者黄建人 申请人:东南大学