全方位球形超聲波傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種傳感器，特別是全方位球形超聲波傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的超聲波傳感器都是使用片狀壓電片，接受范圍一般為180°，在工作過(guò)程中還存在折射、衰減，難以實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)死角檢測(cè)，使用不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)死角超聲波檢測(cè)的全方位球形超聲波傳感器。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下:
[0005]全方位球形超聲波傳感器，從內(nèi)到外依次包括呈球形的壓電陶瓷、第一銀層、第二銀層以及帶有多個(gè)小孔的微孔材料層，所述第一銀層、第二銀層以及微孔材料層均呈空心球形，所述第一銀層與第二銀層之間設(shè)有絕緣膠，所述第一銀層設(shè)有負(fù)極接線，所述負(fù)極接線伸出第二銀層，所述負(fù)極接線伸出第二銀層的一端設(shè)有負(fù)極接片，所述第二銀層外表面設(shè)有正極接片。
[0006]采用上述結(jié)構(gòu)后，通過(guò)壓電陶瓷的球形燒結(jié)設(shè)計(jì)，使超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)死角超聲波檢測(cè)，當(dāng)脈沖信號(hào)加載在超聲波傳感器上，利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)，壓電陶瓷因機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，超聲波穿過(guò)微孔材料層，傳播到空氣中，超聲波遇到障礙物會(huì)發(fā)生反射，反射回來(lái)的超聲波又會(huì)穿過(guò)微孔材料層，超聲波促使壓電陶瓷片產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，將機(jī)械振動(dòng)力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)死角超聲波檢測(cè)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，成本低，可以真正意義上實(shí)施全方位的超聲波檢測(cè)，完全能做到零死角的檢測(cè)。
[0007]優(yōu)選的，為了方便超聲波穿過(guò)微孔材料層，所述微孔材料層由樹(shù)脂與多個(gè)微型玻璃球復(fù)合制成，所述微型玻璃球的直徑為5-15μπι，微型玻璃球之間形成小孔。
[0008]優(yōu)選的，為了方便微孔材料成型，所述微型玻璃球?yàn)榭招牟Ａ颉?br>[0009]優(yōu)選的，為了使超聲波在超聲波傳感器與聲阻抗為4χ102Ω的空氣之間完美傳播，所述壓電陶瓷的聲阻抗為IxlO5 Ω，微孔材料層的聲阻抗為SxlO3 Ω。
[0010]優(yōu)選的，為了方便傳遞超聲波，所述樹(shù)脂與微型玻璃球的質(zhì)量比為(30-35):17。[0011 ]優(yōu)選的，為了方便傳遞超聲波，所述樹(shù)脂與微型玻璃球的質(zhì)量比為33.21:17。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:I為壓電陶瓷，2為第一銀層，3為第二銀層，4為微孔材料層，5為負(fù)極接線，6為負(fù)極接片，7為正極接片。
【具體實(shí)施方式】
[0015]由圖1可知本發(fā)明全方位球形超聲波傳感器從內(nèi)到外依次包括呈球形的壓電陶瓷
1、第一銀層2、第二銀層3以及帶有多個(gè)小孔的微孔材料層4，所述第一銀層2、第二銀層3以及微孔材料層4均呈空心球形，所述第一銀層2與第二銀層3之間設(shè)有絕緣膠，所述第一銀層2設(shè)有負(fù)極接線5，所述負(fù)極接線5伸出第二銀層3，所述負(fù)極接線5伸出第二銀層3的一端設(shè)有負(fù)極接片6，所述第二銀層3外表面設(shè)有正極接片7，所述微孔材料層4由樹(shù)脂與多個(gè)微型玻璃球復(fù)合制成，所述微型玻璃球的直徑為5-15μηι，微型玻璃球之間形成小孔，所述微型玻璃球?yàn)榭招牟Ａ?，所述壓電陶瓷I的聲阻抗為IxlO5 Ω，微孔材料層4的聲阻抗為SxlO3 Ω，所述樹(shù)脂與微型玻璃球的質(zhì)量比為(30-35): 17，優(yōu)選值為33.21:17。
[0016]采用上述結(jié)構(gòu)后，通過(guò)壓電陶瓷的球形燒結(jié)設(shè)計(jì)，使超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)死角超聲波檢測(cè)，當(dāng)脈沖信號(hào)加載在超聲波傳感器上，利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)，壓電陶瓷因機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，超聲波穿過(guò)微孔材料層，傳播到空氣中，超聲波遇到障礙物會(huì)發(fā)生反射，反射回來(lái)的超聲波又會(huì)穿過(guò)微孔材料層，超聲波促使壓電陶瓷片產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，將機(jī)械振動(dòng)力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)死角超聲波檢測(cè)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，成本低，可以真正意義上實(shí)施全方位的超聲波檢測(cè)，完全能做到零死角的檢測(cè)。
[0017]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.全方位球形超聲波傳感器，其特征在于:從內(nèi)到外依次包括呈球形的壓電陶瓷、第一銀層、第二銀層以及帶有多個(gè)小孔的微孔材料層，所述第一銀層、第二銀層以及微孔材料層均呈空心球形，所述第一銀層與第二銀層之間設(shè)有絕緣膠，所述第一銀層設(shè)有負(fù)極接線，所述負(fù)極接線伸出第二銀層，所述負(fù)極接線伸出第二銀層的一端設(shè)有負(fù)極接片，所述第二銀層外表面設(shè)有正極接片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全方位球形超聲波傳感器，其特征在于:所述微孔材料層由樹(shù)脂與多個(gè)微型玻璃球復(fù)合制成，所述微型玻璃球的直徑為5_15μπι，微型玻璃球之間形成小孔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全方位球形超聲波傳感器，其特征在于:所述微型玻璃球?yàn)榭招牟Ａ颉?.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全方位球形超聲波傳感器，其特征在于:所述壓電陶瓷的聲阻抗為111050，微孔材料層的聲阻抗為811030。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全方位球形超聲波傳感器，其特征在于:所述樹(shù)脂與微型玻璃球的質(zhì)量比為(30-35): 17。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全方位球形超聲波傳感器，其特征在于:所述樹(shù)脂與微型玻璃球的質(zhì)量比為33.21:17。
【專利摘要】本發(fā)明涉及全方位球形超聲波傳感器，從內(nèi)到外依次包括呈球形的壓電陶瓷、第一銀層、第二銀層以及帶有多個(gè)小孔的微孔材料層，所述第一銀層、第二銀層以及微孔材料層均呈空心球形，所述第一銀層與第二銀層之間設(shè)有絕緣膠，所述第一銀層設(shè)有負(fù)極接線，所述負(fù)極接線伸出第二銀層，所述負(fù)極接線伸出第二銀層的一端設(shè)有負(fù)極接片，所述第二銀層外表面設(shè)有正極接片，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，成本低，可以真正意義上實(shí)施全方位的超聲波檢測(cè)，完全能做到零死角的檢測(cè)。
【IPC分類】G01D5/48
【公開(kāi)號(hào)】CN105606141
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610113775
【發(fā)明人】徐波, 李紅元, 吳逸飛
【申請(qǐng)人】漢得利（常州）電子股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日