换能器及热量表的原理及设计
今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种换能器及热量表。
该专利由杭州三花研究院有限公司申请,并于2017年7月11日获得授权公告。
内容说明本发明涉及热交换领域,更具体的说,涉及一种换能器及热量表。
发明背景超声波热量表是利用超声波换能器发射与接收超声波,通过测量超声波在顺、逆流的时间差计算流速的。
超声波换能器是超声波热量表的一级传感器,超声波换能器的好坏直接决定了超声波热量表的质量。
一般情况下,超声波换能器是采用压电陶瓷片的压电效应和逆压电效应将电信号转换为超声波信号,经过管段中流动的水后,再将超声波信号转换为电信号。
压电陶瓷片的工作环境是高温、高压、浸泡在水中,不经过封装的压电陶瓷裸片,无法在这样的工作环境中正常工作。
现有技术中,都是将压电陶瓷片封装上外壳。
超声波换能器的性能参数,如谐振频率,机电耦合系数,机械品质因数、阻抗特性、指向性等,都与压电陶瓷片/的封装工艺有关。
不同的封装会导致这些电性能参数不同程度的偏移,进而影响发射与接收效率。
另外,压电陶瓷片的封装外壳要保证压电陶瓷片工作在高温、高压、浸泡在水中等恶劣的工作环境中正常使用,不会损坏。
因此,压电陶瓷片的封装工艺对超声波热量表的测量精度和正常使用至关重要。
换能器一般采用圆柱形的薄片压电陶瓷片,正反两面分别是正、负电极。
现有的压电陶瓷片封装方式是用导电胶将压电陶瓷片与薄膜外壳粘合。
现有的换能器技术存在的缺点:压电陶瓷片因长期浸泡在水中或在湿度较大的环境中工作,且容易受外界环境的高温、高压以及静电的影响,信号准确率低且寿命较短。
发明内容本发明的目的之一在于:为解决上述现有技术所述的缺陷提供一种换能器;本发明的目的之二在于:解决上述现有技术所述的缺陷提供一种换能器的封装工艺;本发明的目的之三在于:为解决上述现有技术所述的缺陷提供一种超声波热量表。
本发明为解决上述现有技术的缺陷,提供了一种换能器,包括压电陶瓷片和封装所述压电陶瓷片的外壳和底座,所述外壳为一端开口的壳体,所述壳体内侧底部涂有粘胶,所述压。