压电陶瓷传感器振子的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于压电传感器领域，特别涉及一种压电陶瓷传感器振子。
【背景技术】
[0002]传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。压电陶瓷传感器利用压电材料在机械应力作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性，压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等，广泛用于工业、农业、国防和医学等领域。
[0003]常规的压电陶瓷传感器通常采用片状、柱状或圆管装结构，由于压电陶瓷材料质地比较硬脆，以及极化处理的要求，使得压电陶瓷元件较难以制作成较大结构尺寸，即使在大结构尺寸下，也很难获得性能参数的一致性，使其应用受到很大限制。由于结构尺寸的限制，使得压电陶瓷传感器的谐振频率比较高，尤其在水声领域的应用。海洋地震勘探需要低频水声换能器，在满足灵敏度要求下，导致换能器的结构尺寸过大，而小尺寸的灵敏度太低，需要较大换能器阵列来满足要求。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种压电陶瓷传感器振子。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供一种压电陶瓷传感器振子，该传感器振子包括壳体、若干压电陶瓷柱、支架、上极板、下极板、上覆板、下覆板、上接线柱(13)、下接线柱、压板，所述壳体内通过支架固定设置若干个压电陶瓷柱，所述若干个压电陶瓷柱上方依次设置上极板、上覆板、压板，所述若干个压电陶瓷柱下方依次设置下极板、下覆板，所述上极板与上接线柱连接，所述下极板与下接线柱连接。
[0006]上述方案中，所述若干压电陶瓷柱倾斜设置，并且与垂线之间的角度为O到45度。
[0007]上述方案中，所述若干压电陶瓷柱采用圆柱形压电陶瓷柱或者多边形棱柱压电陶瓷柱。
[0008]上述方案中，所述上极板与壳体侧壁的凸起顶部之间设置有弹性元件。
[0009]上述方案中，所述上覆板与壳体之间设置有密封组件。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果:
本发明采用多个压电陶瓷柱，具有灵敏度高，安装制作方面，在低频方面，克服了压电陶瓷片较难制成大尺寸结构的特点，容易保证压电陶瓷柱参数的一致性，提高低频信号的灵敏度，实现较大频响范围；由于压电陶瓷柱能够承受较大压力，可以应用于高压力场合下信号的检测，尤其应用于深水区域的水声探测。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图。
[0012]图2为圆柱形压电陶瓷柱的结构示意图；
图3为多边形压电陶瓷柱的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0014]本发明实施例提供一种压电陶瓷传感器振子，如图1所示，该传感器振子包括壳体1、若干压电陶瓷柱2、支架3、上极板11、下极板4、上覆板12、下覆板6、上接线柱13、下接线柱5、压板10，所述壳体I内通过支架3固定设置若干个压电陶瓷柱2，所述若干个压电陶瓷柱2上方依次设置上极板11、上覆板12、压板10，所述若干个压电陶瓷柱2下方依次设置下极板4、下覆板6，所述上极板11与上接线柱13连接并从上覆板12中穿出，所述下极板4与下接线柱5连接并从下覆板6中穿出。
[0015]所述压板10、壳体1、下覆板6通过螺钉9固定连接。
[0016]所述若干压电陶瓷柱2倾斜设置，并且与垂线之间的角度σ为O到45度。
[0017]如图2、3所示，所述若干压电陶瓷柱2采用圆柱形压电陶瓷柱或者多边形棱柱压电陶瓷柱。
[0018]所述上极板11与壳体I侧壁的凸起顶部之间设置有弹性元件8，所述弹性元件8采用弹簧板或者螺旋弹簧。
[0019]所述上覆板12与壳体I之间设置有密封组件14，所述密封组件14为密封圈或者密封胶等能够密封的组件或材料，所述上覆板12和壳体I之间采用密封圈进行密封，使壳体1、压电陶瓷柱2、支架3与上极板11之间形成密闭的空腔7，所述空腔7中填充干燥空气或其他气体或弹性材料。
[0020]所述下覆板6和壳体I之间设置有密封胶，以保证密闭的空腔7不发生气体的泄漏，以保证传感器的谐振频率稳定。
[0021]所述支架3、上覆板12、下覆板6和壳体I均为电绝缘材料制成。
[0022]所述上极板11、下极板4为导电材料制成。
[0023]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种压电陶瓷传感器振子，其特征在于，该传感器振子包括壳体(I)、若干压电陶瓷柱(2)、支架(3)、上极板(11)、下极板(4)、上覆板(12)、下覆板(6)、上接线柱(13)、下接线柱(5)、压板(10)，所述壳体(I)内通过支架(3)固定设置若干个压电陶瓷柱(2)，所述若干个压电陶瓷柱(2)上方依次设置上极板(11)、上覆板(12)、压板(10)，所述若干个压电陶瓷柱(2)下方依次设置下极板(4)、下覆板(6)，所述上极板(11)与上接线柱(13)连接，所述下极板(4)与下接线柱(5)连接。
2.根据权利要求1所述的压电陶瓷传感器振子，其特征在于:所述若干压电陶瓷柱(2)倾斜设置，并且与垂线之间的角度为O到45度。
3.根据权利要求1或2所述的压电陶瓷传感器振子，其特征在于:所述若干压电陶瓷柱(2)采用圆柱形压电陶瓷柱或者多边形棱柱压电陶瓷柱。
4.根据权利要求3所述的压电陶瓷传感器振子，其特征在于:所述上极板(11)与壳体(I)侧壁的凸起顶部之间设置有弹性元件(8)。
5.根据权利要求4所述的压电陶瓷传感器振子，其特征在于:所述上覆板(12)与壳体(I)之间设置有密封组件(14)。
【专利摘要】本发明公开了一种压电陶瓷传感器振子，该传感器振子包括壳体、若干压电陶瓷柱、支架、上极板、下极板、上覆板、下覆板、上接线柱、下接线柱、压板，所述壳体内通过支架固定设置若干个压电陶瓷柱，所述若干个压电陶瓷柱上方依次设置上极板、上覆板、压板，所述若干个压电陶瓷柱下方依次设置下极板、下覆板，所述上极板与上接线柱连接，所述下极板与下接线柱连接。本发明采用多个压电陶瓷柱，具有灵敏度高，安装制作方面，在低频方面，克服了压电陶瓷片较难制成大尺寸结构的特点，容易保证压电陶瓷柱参数的一致性，提高低频信号的灵敏度，实现较大频响范围。
【IPC分类】H01L41-04, H01L41-113
【公开号】CN104538547
【申请号】CN201410835816
【发明人】穆静, 王长元, 陈芳
【申请人】西安工业大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月30日