專利名稱：一種感應(yīng)檢測傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管道內(nèi)流體流量的測量器件，具體地說是一種感應(yīng)檢測傳感器?？捎糜跈z測流量的旋渦信號(hào)或振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的振動(dòng)力和頻率信號(hào)。
背景技術(shù)：
我們知道，上世紀(jì)70年代第一臺(tái)渦街流量計(jì)的誕生，轟動(dòng)世界流量行業(yè)，美國專家預(yù)言不久的將來會(huì)取代已大量應(yīng)用了上百年的節(jié)流裝置。幾十年來，各國科學(xué)家，流量行業(yè)科技人員，廣大用戶在科研、生產(chǎn)、應(yīng)用中經(jīng)歷了不懈努力，相繼出現(xiàn)了熱敏電阻、壓電晶體、差動(dòng)電容、超聲波等原理及器件制造的渦街流量計(jì)，由于其核心部件檢測流量信號(hào)的渦街流量計(jì)的傳感器大多不能實(shí)現(xiàn)在線不停流更換檢修傳感器。停流檢修意味著生產(chǎn)線要停產(chǎn)，停產(chǎn)是現(xiàn)代化生產(chǎn)中的一個(gè)大忌，如石化廠停產(chǎn)一小時(shí)就可能損失上百萬元，甚至更多，供熱管網(wǎng)不僅影響生產(chǎn)，還將影響百姓的正常生活。因此廣大用戶極為期盼性能優(yōu)良，安裝和方便的在線可更換的流量計(jì)。目前在線可更換的渦街流量計(jì)存在的問題主要體現(xiàn)在:(I)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷:如中國專利01205954.4和專利號(hào)為101979964A均采用插接結(jié)構(gòu)其共同點(diǎn)是將裝有檢測元件的探頭的振動(dòng)桿插接在另一個(gè)類似的金屬振動(dòng)桿或彈性體與支撐腔插接，他們的缺點(diǎn)是生產(chǎn)制造復(fù)雜，加工和組裝難度大，難以批量生產(chǎn)，特別是其接觸點(diǎn)易產(chǎn)生振動(dòng)噪聲，接觸體也容易疲勞失去彈性，高溫中更為嚴(yán)重等諸多問題，這種插接結(jié)構(gòu)影響旋渦作用力的傳遞，抗振動(dòng)性能很差，因此信噪比較差，嚴(yán)重時(shí)無法正常工作，更難以測量小流量。信噪比的好壞是直接影響流量計(jì)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。(2)檢測元件壓電晶體電原理與結(jié)構(gòu)存在缺陷:大多是將壓電晶體封裝在探頭殼體中或緊固焊封在探頭殼體中成為一體。中國專利01261173.5，其圓片形壓電晶體采用一端面電極板是緊貼在探頭金屬殼體的底面，即與大地連在一起并由機(jī)殼或壓塊引出信號(hào)引線，另一端面電極板與探頭金屬殼體絕緣并引出另一信號(hào)引線，這種信號(hào)引線由于未與大地懸空，易受地電流干擾的影響。上述壓電晶體電原理是并聯(lián)方式，信號(hào)較弱，信噪比差，當(dāng)有機(jī)械振動(dòng)時(shí)，流量信號(hào)上會(huì)疊加振動(dòng)信號(hào)，當(dāng)振動(dòng)信號(hào)大于流量計(jì)信號(hào)時(shí)流量信號(hào)發(fā)生奇變，造成漏波或增波，這就造成測量結(jié)果誤差很大，嚴(yán)重時(shí)無法正常工作，無流體流動(dòng)時(shí)的空管更是如此。信噪比是衡量一臺(tái)流量計(jì)重要的性能指標(biāo)。由于信噪比差，流量較小時(shí)信號(hào)太弱檢測不出來，可測最小流量，也稱下限流量，是衡量一臺(tái)流量計(jì)的又一重要性能指標(biāo)。專利號(hào)為201120029273.0,因感應(yīng)元件壓電晶體片被緊固在探頭殼體中，很難掌控壓緊螺母對(duì)感應(yīng)元件壓電晶體晶片的壓力，稍有不當(dāng)就會(huì)將感應(yīng)元件壓電晶體片壓碎損壞，另外感應(yīng)元件壓電晶體片與探頭底平面帖合不好和受壓不均都會(huì)造成感應(yīng)元件壓電晶體片碎裂損壞。該感應(yīng)元件壓電晶體在電極板的極化方向及電原理上也存在缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、體積小、性能優(yōu)良、抗振動(dòng)性能好，不受地電流和電磁場的干擾，使用安裝和維修簡便，且方便更換的感應(yīng)檢測傳感器。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種感應(yīng)檢測傳感器，其包括有連接基體、感應(yīng)元件、信號(hào)引線，其特征是:所述感應(yīng)元件通過絕緣膠固定在連接基體上，連接感應(yīng)元件的信號(hào)引線從連接基體上引出。所述連接基體包括有底板、上壓緊塊，感應(yīng)元件通過絕緣膠固定在底板、上壓緊塊之間。所述連接基體由殼體、中間連接體、彈性壓蓋和活動(dòng)壓緊體組成，感應(yīng)元件緊貼殼體的底板封裝在殼體內(nèi)，中間連接體位于殼體內(nèi)感應(yīng)元件上部，其與感應(yīng)元件固定連接，彈性壓蓋分別與殼體、活動(dòng)壓緊體焊接在一起，中間連接體通過彈性壓蓋與活動(dòng)壓緊體壓緊。所述感應(yīng)元件為組合式壓電晶體片，其中的陶瓷片上下兩端平面上設(shè)有兩對(duì)電極板，同一平面上的兩個(gè)電極板的極性相同，上下兩個(gè)平面上的正負(fù)電極板錯(cuò)位交叉聯(lián)接，而后分別連接一信號(hào)引線。所述感應(yīng)元件為組合式壓電晶體片，其中的陶瓷片上下兩端平面上設(shè)有兩對(duì)電極板，上下兩個(gè)平面上的相同極性的電極板并聯(lián)連接，而后分別連接一信號(hào)引線。所述陶瓷片中間設(shè)有信號(hào)弓丨線穿孔。所述上壓緊塊或殼體外側(cè)還設(shè)有導(dǎo)向銷。其起導(dǎo)向和定位的作用，以保證感應(yīng)檢測傳感器安裝時(shí)的正確方向。本發(fā)明所述感應(yīng)元件還可以由兩個(gè)壓電晶體片組成，兩個(gè)壓電晶體片上同一側(cè)的電極板的極性相同，一個(gè)壓電晶體片的正極電極板與另一個(gè)壓電晶體片的負(fù)極電極板錯(cuò)位交叉聯(lián)接，而后分別連接一信號(hào)弓I線。本發(fā)明感應(yīng)元件通過絕緣膠固定在連接基體上，感應(yīng)元件周圍用絕緣膠絕緣密封，其為一獨(dú)立的可活動(dòng)的感應(yīng)檢測傳感器。當(dāng)感應(yīng)檢測傳感器損壞時(shí)，可以方便地予以更換。特別是，感應(yīng)元件組合式壓電晶體片上下兩個(gè)平面上的正負(fù)電極板錯(cuò)位交叉聯(lián)接方式，在電原理上有了新的創(chuàng)新，使測量信號(hào)幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)，如在同樣流速或同樣作用力下，組合式壓電晶體片所檢測的信號(hào)幅值大于0.15mv，是現(xiàn)有技術(shù)的3-5倍，使得可測最小流量(信號(hào))的性能向前邁進(jìn)了一大步，量程比由10:1 20:1提高到30:1 60:1，同時(shí)信噪比也有了明顯改善，抗干擾性能也有很大提高。對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單合理、體積小、性能優(yōu)良、抗振動(dòng)性能好，不受地電流和電磁場的干擾，使用安裝和維修簡便。本發(fā)明適于活動(dòng)安裝在檢測旋渦信號(hào)的探頭中，可不停流檢修并方便更換。安裝在渦街流量計(jì)的管道表體上便可組成一種在線不停流可更換的感應(yīng)式渦街流量計(jì)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明另一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明一種感應(yīng)元件的結(jié)構(gòu)和電原理示圖。圖4是本發(fā)明另一種感應(yīng)元件的結(jié)構(gòu)和電原理示圖。圖中的標(biāo)號(hào)是:1.殼體，2.導(dǎo)向銷,3.絕緣膠,4.感應(yīng)元件,5.中間連接體,6.活動(dòng)壓緊體，7.彈性壓蓋，8.信號(hào)引線，11.底板，12.上壓緊塊，40.陶瓷片，41.電極板，42.信號(hào)引線穿孔。
具體實(shí)施例方式從圖1、圖2中可以看出，一種感應(yīng)檢測傳感器，其包括有連接基體、感應(yīng)元件4、信號(hào)引線8，所述感應(yīng)元件4通過絕緣膠固定在連接基體上，感應(yīng)元件周圍用絕緣膠3絕緣密封，連接感應(yīng)元件的信號(hào)引線8從連接基體上引出。本發(fā)明絕緣膠3還可以設(shè)有其它絕緣體。感應(yīng)元件4、絕緣體、連接基體固定在一起。圖1中所述連接基體包括有底板11、上壓緊塊12,感應(yīng)元件4通過絕緣膠3固定在底板11、上壓緊塊12之間。連接感應(yīng)元件的信號(hào)引線8從上壓緊塊12上部引出。圖2中所述連接基體由殼體1、中間連接體5、彈性壓蓋7和活動(dòng)壓緊體6組成，感應(yīng)元件緊貼殼體I的底板封裝在殼體I內(nèi)，中間連接體5位于殼體內(nèi)感應(yīng)元件4上部，其與感應(yīng)元件通過絕緣膠3固定連接,絕緣膠3將感應(yīng)元件4與殼體I和中間連接體5結(jié)合成一體，同時(shí)也起到封閉防潮作用。彈性壓蓋7分別與殼體1、活動(dòng)壓緊體6焊接在一起，中間連接體5通過彈性壓蓋7與活動(dòng)壓緊體6壓緊。因彈性壓蓋7的彈性作用，來自上部的壓緊器件的壓力通過活動(dòng)壓緊體6將壓力作用到中間連接體5上，使感應(yīng)元件緊貼殼體I的底板，進(jìn)而使整個(gè)感應(yīng)檢測傳感器緊貼在感振部件上。連接感應(yīng)元件的信號(hào)引線8從殼體I上部引出。所述殼體I可以是金屬屏蔽殼體,也可以是或非金屬殼體。金屬屏蔽殼體起到屏蔽電磁干擾作用，并具有防水防潮性能。感應(yīng)元件是活動(dòng)感應(yīng)檢測傳感器的核心部件。如圖3所示,所述感應(yīng)元件4為組合式壓電晶體片，其中的陶瓷片40上下兩個(gè)平面上對(duì)稱設(shè)有兩對(duì)電極板41，同一平面上的兩個(gè)電極板的極性相同，即一個(gè)平面上的兩個(gè)電極板的極性同為“正”，另一平面的兩個(gè)電極板的極性同為“負(fù)”，且正負(fù)極板上下對(duì)應(yīng)，對(duì)稱分布。它等效于兩個(gè)壓電晶體片組成的測量信號(hào)元件。陶瓷片40上下兩個(gè)平面上的正負(fù)電極板41錯(cuò)位交叉聯(lián)接，而后分別連接一信號(hào)引線8，最后引出一對(duì)輸出信號(hào)端子。所述壓電晶體片是力敏元件，當(dāng)探頭的振動(dòng)桿將旋渦產(chǎn)生的作用力傳遞到感應(yīng)元件壓電晶體片時(shí)，便會(huì)將應(yīng)力轉(zhuǎn)換成電荷信號(hào)。探頭的工作原理是旋渦產(chǎn)生的作用力作用在探頭振動(dòng)桿的一側(cè)，將升力傳遞到感振薄片。感應(yīng)檢測傳感器被壓緊螺母壓裝在探頭殼體腔體中感振薄片的上平面，感應(yīng)檢測傳感器接受到來自感振薄片的振動(dòng)信號(hào)即流量信號(hào)，該流量信號(hào)傳遞到智能放大器表頭上，顯示瞬時(shí)流量和累積流量等參數(shù)，并輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。圖3所示的感應(yīng)元件4改變了現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，使信號(hào)幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的技術(shù)性能。如在同樣流速或同樣作用力下，組合式壓電晶體片所檢測的信號(hào)幅值大于0.15mv，是現(xiàn)有技術(shù)的3-5倍。也就是說原始信號(hào)的提高使得可測最小流量(信號(hào))的性能向前邁進(jìn)了一大步，量程比由10:1 20:1提高到30:1 60:1，同時(shí)信噪比有了明顯改善，抗干擾性能也有很大提高。本發(fā)明所述感應(yīng)元件4還可以是圖4所示的組合式壓電晶體片，其中的陶瓷片40上下兩端平面上設(shè)有兩對(duì)電極板41，上下兩個(gè)平面上的相同極性的電極板41并聯(lián)連接，而后分別連接一信號(hào)引線8。
如圖3、圖4所示的感應(yīng)元件4陶瓷片40中間設(shè)有信號(hào)引線穿孔42。感應(yīng)元件4上的電極板41均與金屬體絕緣。本發(fā)明所述感應(yīng)元件還可以由兩個(gè)壓電晶體片組成，兩個(gè)壓電晶體片上同一側(cè)的電極板的極性相同，一個(gè)壓電晶體片的正極電極板與另一個(gè)壓電晶體片的負(fù)極電極板錯(cuò)位交叉聯(lián)接，而后分別連接一信號(hào)弓I線。本發(fā)明所述上壓緊塊12或殼體I外側(cè)還設(shè)有導(dǎo)向銷2。其起導(dǎo)向和定位的作用，以保證感應(yīng)檢測傳感器安裝時(shí)的正確方向。相應(yīng)地安裝感應(yīng)檢測傳感器的探頭腔體內(nèi)側(cè)有導(dǎo)向槽。導(dǎo)向銷2在導(dǎo)向槽中上下移動(dòng)，不能左右移動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了保證安裝人員不會(huì)發(fā)生錯(cuò)裝外，還防止了因旋轉(zhuǎn)上部的壓緊螺母時(shí)，因旋轉(zhuǎn)摩擦中使活動(dòng)感應(yīng)傳感器發(fā)生位移，導(dǎo)致信號(hào)不正常。本發(fā)明感應(yīng)元件通過絕緣膠固定在連接基體上，感應(yīng)元件周圍用絕緣膠絕緣密封，其為一獨(dú)立的可活動(dòng)的感應(yīng)檢測傳感器。當(dāng)感應(yīng)檢測傳感器損壞時(shí)，可以方便地予以更換。特別是，感應(yīng)元件組合式壓電晶體片上下兩個(gè)平面上的正負(fù)電極板錯(cuò)位交叉聯(lián)接方式，在電原理上有了新的創(chuàng)新，如在同樣流速或同樣作用力下，組合式壓電晶體片所檢測的信號(hào)幅值大于0.15mv,是現(xiàn)有技術(shù)的3-5倍，使測量信號(hào)幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)，使得可測最小流量(信號(hào))的性能向前邁進(jìn)了一大步，量程比由10:1 20:1提高到30:1 60:1，同時(shí)信噪比也有了明顯改善，抗干擾性能也有很大提高。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單合理、體積小、性能優(yōu)良、抗振動(dòng)性能好，不受地電流和電磁場的干擾，使用安裝和維修簡便?？捎糜跈z測流量的旋渦信號(hào)或振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的振動(dòng)力和頻率信號(hào)。本發(fā)明活動(dòng)安裝在檢測旋渦信號(hào)的探頭中，可不停流檢修并方便更換。是一種與在線更換型感應(yīng)式渦街流量計(jì)配套的性能優(yōu)良、實(shí)用的更換式活動(dòng)感應(yīng)檢測傳感器。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)檢測傳感器，其包括有連接基體、感應(yīng)元件、信號(hào)引線，其特征是:所述感應(yīng)元件通過絕緣膠固定在連接基體上，連接感應(yīng)元件的信號(hào)引線從連接基體上引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述感應(yīng)檢測傳感器，其特征是所述連接基體包括有底板、上壓緊塊，感應(yīng)元件通過絕緣膠固定在底板、上壓緊塊之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述感應(yīng)檢測傳感器,其特征是所述連接基體由殼體、中間連接體、彈性壓蓋和活動(dòng)壓緊體組成，感應(yīng)元件緊貼殼體的底板封裝在殼體內(nèi)，中間連接體位于殼體內(nèi)感應(yīng)元件上部，其與感應(yīng)元件固定連接，彈性壓蓋分別與殼體、活動(dòng)壓緊體焊接在一起，中間連接體通過彈性壓蓋與活動(dòng)壓緊體壓緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述感應(yīng)檢測傳感器，其特征是所述感應(yīng)元件為組合式壓電晶體片，其中的陶瓷片上下兩端平面上設(shè)有兩對(duì)電極板，同一平面上的兩個(gè)電極板的極性相同，上下兩個(gè)平面上的正負(fù)電極板錯(cuò)位交叉聯(lián)接，而后分別連接一信號(hào)引線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述感應(yīng)檢測傳感器，其特征是所述感應(yīng)元件為組合式壓電晶體片，其中的陶瓷片上下兩端平面上設(shè)有兩對(duì)電極板，上下兩個(gè)平面上的相同極性的電極板并聯(lián)連接，而后分別連接一信號(hào)弓I線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述感應(yīng)檢測傳感器，其特征是所述陶瓷片中間設(shè)有信號(hào)引線穿孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述感應(yīng)檢測傳感器，其特征是所述感應(yīng)元件由兩個(gè)壓電晶體片組成，兩個(gè)壓電晶體片上同一側(cè)的電極板的極性相同，一個(gè)壓電晶體片的正極電極板與另一個(gè)壓電晶體片的負(fù)極電極板錯(cuò)位交叉聯(lián)接，而后分別連接一信號(hào)引線。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述感應(yīng)檢測傳感器，其特征是所述上壓緊塊或殼體外側(cè)還設(shè)有導(dǎo)向銷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種感應(yīng)檢測傳感器，其包括有連接基體、感應(yīng)元件、信號(hào)引線，所述感應(yīng)元件通過絕緣膠固定在連接基體上，連接感應(yīng)元件的信號(hào)引線從連接基體上部引出。所述感應(yīng)元件為組合式壓電晶體片，其陶瓷片上下兩端平面上對(duì)稱設(shè)有兩對(duì)電極板，其中同一平面上的兩個(gè)電極板的極性相同，上下兩個(gè)平面上的正負(fù)電極板錯(cuò)位交叉聯(lián)接，而后分別連接一信號(hào)引線。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單合理、體積小、性能優(yōu)良、抗振動(dòng)性能好，不受地電流和電磁場的干擾，使用安裝和維修簡便。可用于檢測流量的旋渦信號(hào)或振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的振動(dòng)力和頻率信號(hào)。本發(fā)明活動(dòng)安裝在檢測旋渦信號(hào)的探頭中，可不停流檢修并方便更換。
文檔編號(hào)G01F1/32GK103196499SQ20131012804
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者姚賢卿, 武俊憲, 李春雷, 趙偉, 史宏衛(wèi), 薛峰, 郭長順, 姚寧, 柏凱譯 申請人:姚寧