專利名稱：一種用于流量測量的壓電傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于流量測量儀表的壓電傳感器，是對壓電陶瓷傳感器的結(jié)構(gòu)的改進。
在現(xiàn)有的技術(shù)中，壓電傳感器尤其是陶瓷壓電傳感器由于具有很高的電壓靈敏度被廣泛的應(yīng)用在家用電氣、科學(xué)測量、醫(yī)療器械及汽車等部門中作振動檢測元件使用。根據(jù)不同的用途，分別有環(huán)形、管形、半環(huán)形各種壓電陶瓷片，在制作過程中，除按使用目的來確定壓電陶瓷片的形狀外，壓電元件的電極的連接方法也必須仔細(xì)的考慮。現(xiàn)有的壓電陶瓷傳感器電極易剝落，而把壓電陶瓷傳感器直接接入流量測量儀表中時，傳感器又面臨著介質(zhì)的成份、性狀、溫度、臟污、腐蝕等多種因素。在現(xiàn)有的某些陶瓷壓電傳感器如“永久性壓電陶瓷晶片換能器”(申請?zhí)?1107334.5)及“長壽命壓電陶瓷晶片換能器”(申請?zhí)?7202867)等，電極通過金屬環(huán)卡套在很厚的的陶瓷壓電片的正、負(fù)極上連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整個換能裝置體積大，不易安裝在測量儀表上。
本實用新型的目的是設(shè)計一種適于在流量測量儀表體中工作的、體積小安裝方便、電極牢靠不易脫落、耐腐蝕的壓電陶瓷傳感器。
本實用新型的方案如下在壓電陶瓷片的正極直徑上靠近邊緣處的某一點焊接正極導(dǎo)線。在陶瓷片的負(fù)極下部粘接一薄金屬片，金屬片的面積大于上部的壓電陶瓷片，因此可以在金屬片直徑的邊緣處焊接負(fù)極導(dǎo)線。正極導(dǎo)線、負(fù)極導(dǎo)線均從正極上部引出，并在正極上部粘接一層硅膠把兩個電極分隔粘接在內(nèi)，因此兩個電極被牢靠的固定在正極和金屬片上。整個元件裝在殼體和壓套內(nèi)即可，壓電陶瓷片、金屬片分別只有約0.5mm厚，硅膠層也只有2mm左右厚。
本實用新型體積小、結(jié)構(gòu)簡單、安裝使用均很方便。作為負(fù)極的金屬片還可保護陶瓷晶片耐腐蝕。焊接在金屬片上的負(fù)極導(dǎo)線，連接牢靠，接觸面積大。正極導(dǎo)線、負(fù)極導(dǎo)線由于從正極上部的硅膠層內(nèi)通過，定位牢靠，不會互相接觸，電極也不會脫落。硅膠層富有彈性，不影響檢測流體從正極、負(fù)極兩個方向來的壓差。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型予以說明

圖1－圖4為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖及幾個實施例的結(jié)構(gòu)圖。圖1為本實用新型的使用示意圖，圖2為本實用新型的一個實施例，圖3、圖4為本實用新型的另一實施例。圖3為壓電組件圖，圖4為其元件總裝圖。
作為本實用新型的傳感器(14)安裝在頭帽的空腔(15)內(nèi)，頭帽(15)和流量測量儀表的儀表體(16)相連接，儀表體(16)的裝置將流體分為兩個互相隔離的腔體，使流體在兩個腔的管道內(nèi)形成流量或流速的旋渦，并到可以沿軸向振動的陶瓷壓電片的兩側(cè)。如圖1中所示，在本實用新型(14)的上、下兩側(cè)旋渦造成的壓差直接作用于陶瓷壓電片的兩側(cè)，通過壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電脈沖實現(xiàn)檢測。
在圖2所示的實施例中，園形壓電陶瓷片(3)下粘接一薄金屬片(4)作為基片，直徑約為20mm左右。壓電片直徑約為14mm。正極導(dǎo)線(1)焊接在正極直徑的1／8處，負(fù)極導(dǎo)線(6)焊接在基片(4)的邊緣處，外殼(7)、壓套(8)使基片固定。陶瓷壓電片(3)上部和包括基片(4)的邊緣外殼(7)以內(nèi)的上端涂有一層弧形硅膠層(2)，導(dǎo)線(1)、(6)從壓電片的上部引出，硅膠即起到保護壓電片的作用又保護了二個電極不易脫落，并對二個電極起到了固定和隔離作用。安裝到流量測量儀表后，正極面上有硅膠保護層，負(fù)極面上有薄金屬片，整個元件耐腐蝕、安裝、使用方便，靈敏度高。
圖3、圖4是本實用新型的另一實施例，在本實施例中，壓電片(3)、金屬基片(4)、正極導(dǎo)線(1)、負(fù)極導(dǎo)線(6)和圖2所示的實施例(1)相同，只是硅膠層(2)的上部又粘接一金屬片作為元件的蓋(5)。導(dǎo)線(1)、(6)分開從蓋(5)的兩個邊緣處的兩個孔內(nèi)引出。導(dǎo)線(1)、(6)也由硅膠層(2)固定，使電極不易脫落，同時由金屬環(huán)(13)作該組件的外套，由壓電片(3)、基片(4)、硅膠層(2)、金屬蓋(5)、金屬環(huán)(13)及電極(1)、(6)組成的該壓電組件安裝在圖4所示的元件總裝圖中其中(10)為該組件，導(dǎo)線(1)、(6)從圖3所示的蓋(5)中兩孔引出，引出孔由密封套(9)密封，整個組件(10)由環(huán)氧樹脂層(12)粘接在外殼(7)后，由壓套(8)固定。該組件的壓電片(3)、金屬基片(4)的大小以及硅膠層(2)的厚度和實施例(1)基本相同，正極除有硅膠作保護層外還有金屬蓋(5)作保護層。
權(quán)利要求1.一種用于流量測量的壓電傳感器，包括外殼(7)和壓套(8)，其特征在于上述壓電傳感器的陶瓷壓電片(3)的正極導(dǎo)線(1)焊接在壓電片的正極直徑的1/8左右處，壓電片(3)的負(fù)極和直徑大于壓電片(3)的金屬基片(4)粘接，負(fù)極導(dǎo)線(6)焊接在金屬基片(4)的邊緣，金屬基片(4)由壓套(8)固定在外殼(7)上，在壓電片(3)正極上部包括基片的邊緣處外殼(7)的內(nèi)部涂一層弧形硅膠層(2)，導(dǎo)線(1)、(6)由硅膠層(2)中分別通過并且固定，從正極上部引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于流量測量的壓電傳感器，其特征在于在上述壓電片(3)正極上部涂的硅膠層(2)為一均勻的涂層，硅膠層的上部粘接有金屬蓋(5)，正極導(dǎo)線(1)、負(fù)極導(dǎo)線(6)由硅膠層(2)中穿過并且固定后由蓋(5)邊緣處的兩個孔引出。
專利摘要本實用新型為一用于流量測量的壓電傳感器。在陶瓷壓電片的正極邊緣處焊接正極導(dǎo)線，在壓電片的負(fù)極處粘接一金屬基片負(fù)極導(dǎo)線焊接在金屬基片的邊緣，在正極的上部包括金屬片的邊緣處涂有一層硅膠層。正負(fù)極導(dǎo)線分別從硅膠層中通過并固定，金屬基片由壓套固定在外殼上。兩個電極由硅膠層固定在正極和金屬片上，電極不易脫落。硅膠層、金屬基片保護元件耐腐蝕，適于在流體中使用。整個元件體積小，安裝使用均很方便。
文檔編號G01F1/56GK2210384SQ9421529
公開日1995年10月18日 申請日期1994年7月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月1日
發(fā)明者沈復(fù)中, 王景祿 申請人:寧夏回族自治區(qū)銀河儀表廠