專利名稱：防爆減震超聲換能器的制作方法
技術領域：
防爆減震超聲換能器，涉及超聲換能器的制作技術，用于對各種氣體介質的高精度 測量，也適用于對可燃、易爆性氣體介質的流量測量。
背景技術：
超聲換能器是實現(xiàn)電能與機械能間相互轉換的器件，最早的超聲換能器是1917年 P.朗之力'(P丄angevin)為水下探測設計的夾心式換能器。經(jīng)過幾十年的研究，換能 器的材料和結構都得到不斷的改進和發(fā)展，目前的超聲換能器已經(jīng)比較成熟，其各項聲 學性能也都得到了很大的提高。超聲換能器被應用于氣體超聲流量計進行流量的測量， 其原理是利用超聲換能器所產(chǎn)生的聲波信號在被測管道內(nèi)傳播的時差、相差或頻差等來 實現(xiàn)對流速、流量的準確測量，其主要特點是測量精度高、測量范圍寬、無流阻、壓力 損失小等等。因此，超聲換能器已成為超聲技術應用的關鍵部件。超聲換能器的工作原 理是通過振子的高頻振動產(chǎn)生聲波信號進行測量工作，現(xiàn)有振子的振動頻率大都在 50-100kHz范圍之內(nèi)，由于沒有較好的隔爆減震措施，振子振動時向后傳遞的振動信號 容易與振子的自身振動信號相互干擾，另外，外界的一些高頻無規(guī)律的振動等因素也會 對超聲換能器信號的發(fā)送和接收產(chǎn)生一定的干擾，而這些干擾對超聲換能器信號的處理 乃至對流體的測量都會產(chǎn)生很大的影響，甚至可能降低流量計的測量精度。另外，由于 壓電陶瓷的一些自身特點，超聲振子工作的激勵電壓一般都比較高，如用于對爆炸性氣 體的流量測量則具有很大的危險性。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有超聲換能器的不足，本實用新型提供了一種結構緊湊合理，制作、使用方 便，隔爆和減震性能良好的防爆減震超聲換能器。
本實用新型主要有超聲振子、封裝套、隔震圈、減震圈、連接桿、連接圈、不銹鋼 套連接構成。其中隔震圈、減震圈由尼龍或橡膠制成，連接桿、連接圈采用鋁或鋁合金 制成。在超聲振子外側采用環(huán)氧樹脂進行澆封并與封裝套固定連接在一起，形成超聲換 能器的隔爆減震結構，同時也可提高超聲換能器的耐電壓性和聲衰減性；隔震圈、減震 圈、連接桿通過套裝包裹連接在一起后固定在封裝套上部連成一體，以實現(xiàn)對超聲換能
器的減震處理，不銹鋼套套裝在封裝套、隔震圈、減震圈、連接桿外，并由連接圈將它 們固定在不銹鋼套內(nèi)，通過不銹鋼套對超聲換能器作進一歩的保護，使本實用新型超聲 換能器不僅具有良好的隔爆結構還具有良好的減震性能，使得超聲換能器在工作時向后 傳遞所引起的能量減至很小，而且振子經(jīng)澆封以后對信號的影響也很小，工作中超聲換 能器還可將換能器之間、外界對換能器的干擾及不利影響減至最小，因此，對于流量計 的信號處理以及對流量的測量效果提供了有效的保證，并且在很大程度上減小了安裝超 聲換能器對流量計測量管流場的影響，而且使用十分方便。
本實用新型的優(yōu)點在于整體結構緊湊、體積小，能夠在最小的長度和直徑的前提 下最大限度的提高換能器的隔爆、減震和抗干擾性能，在同時使用多個超聲換能器的情 況下，可使換能器相互之間的干擾以及外界對換能器千擾的影響減到最小，并且在很大 程度上提高了超聲換能器工作的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，延長了換能器的使用壽命。 另外，由于采用了防爆、減震措施，使采用該結構換能器的超聲換能器還具有信噪比,C、 測量精度高、運行可靠、易于維護、使用壽命長等諸多優(yōu)點，因此可以被廣泛應用于各 種氣體介質的流量測量，也完全可以被用于對可燃、易爆性氣體(如天然氣、煤氣等)介 質的流量測量。


圖l.是本實用新型實施例結構示意圖，其中
連接桿l，環(huán)氧樹脂2，連接圈3，減震圈4，隔震圈5，不銹鋼套6，封裝套7， 超聲振子8。
具體實施方式
結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
本實用新型由連接桿l,環(huán)氧樹脂2，連接圈3，減震圈4，隔震圈5，不銹鋼套6， 封裝套7，超聲振子8組成。其中，減震圈4、隔震圈5由尼龍制成，連接桿l、連接圈 3采用鋁材制成，在超聲振子8四側面采用環(huán)氧樹脂2進行澆封后與封裝套7下部內(nèi)側 及臺階固定連接在一起；減震圈4、隔震圈5和連接桿1通過套裝包裹連成一體后與封 裝套7的上部連接在一起，不銹鋼套6緊密套裝在連接桿1、隔震圈5、減震圈4、封裝 套7外，并由連接圈3將它們固定在不銹鋼套內(nèi)，通過不銹鋼套6對超聲換能器作進一 步的保護。
權利要求1.防爆減震超聲換能器，由連接桿(1)，環(huán)氧樹脂(2)，連接圈(3)，減震圈(4)，隔震圈(5)，不銹鋼套(6)，封裝套(7)，超聲振子(8)組成，其特征在于在超聲振子(8)四側面采用環(huán)氧樹脂(2)進行澆封后與封裝套(7)下部內(nèi)側及臺階固定連接在一起；減震圈(4)、隔震圈(5)和連接桿(1)套裝包裹連成一體后與封裝套(7)的上部連接在一起；不銹鋼套(6)緊密套裝在減震圈(4)、隔震圈(5)、連接桿(1)和封裝套(7)外，并由連接圈(3)將減震圈(4)、隔震圈(5)、連接桿(1)和封裝套(7)固定在不銹鋼套(6)內(nèi)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的換能器，其特征在于減震圈(4)、隔震圈(5)由尼龍 或橡膠制成，連接桿(1)、連接圈(3)采用鋁材或鋁合金材料制成。
專利摘要防爆減震超聲換能器，涉及超聲傳感器的制作技術領域，可用于對各種氣體介質的高精度測量，也可以被用于超聲流量計對可燃、易爆氣體介質的流量測量。本實用新型通過對超聲振子(8)四周側面采用環(huán)氧樹脂(2)進行澆封，形成超聲換能器的隔爆減震結構，隔震圈(5)、減震圈(4)、連接桿(1)通過套裝包裹連接在一起后固定在封裝套(7)上部連成一體，以實現(xiàn)對超聲換能器的減震處理，通過不銹鋼套6對超聲換能器作進一步的保護。本實用新型換能器不僅整個結構緊湊、合理，具有良好的隔爆和減震效果，而且信噪比大、測量精度高、運行可靠、易于維護、使用壽命長。
文檔編號G01F1/66GK201060012SQ20072007176
公開日2008年5月14日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權日2007年6月28日
發(fā)明者林宇斌, 石泓然 申請人:上海維思儀器儀表有限公司