测量单元制造技术

压电谐振器(15)的测量单元包括第一壳体(12)和第二壳体(13)，其中，石英谐振器(15)被配置为晶片，其在两侧具有金属层作为电触点(16)，其中，所述第一壳体(12)包括耦合脊(24)和所述第二壳体包括接合槽(23)，其中，所述耦合脊(24)配置成当所述测量单元(11)处于工作位置时被组装到接合槽(23)中，使得当所述第一壳体(12)组装到所述第二壳体(13)中时，之后其在所述第一壳体(12)上施加压力，直到所述第一壳体(12)的下表面的表面与所述第二壳体(13)的上表面物理接触，然后围绕所述测量单元(11)的对称轴在一个方向上对所述第一壳体(12)进行旋转。

Measuring unit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量单元
本专利技术涉及一种压电谐振传感器的测量单元，其在流体介质中用作压电微量天平。
技术介绍
用于称量沉积在石英晶体微量天平(quartzcrystalmicrobalance,QCM)的石英晶片表面上的物质的装置在现有技术中从专利申请EP2447683A1中已知，其通过引用包括在本文中。石英晶体微量天平QCM通过改变石英晶体的内部固有振荡频率来测量沉积在石英晶体表面上的物质。沉积在石英晶片上的物质与石英晶体的固有频率的振荡之间的相关性由Sauerbrey方程定义。用于QCM微量天平的单元包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体组装在一起并且可以拆卸，使得QCM微量天平可以在真空环境中或在诸如液体或气体等流体环境中操作。第一壳体包括：入口，用于将工作流体导向石英晶片的上表面，以使石英晶体与工作流体接触。第二壳体包括：用于接收石英晶体的支撑结构和用于接收电子激励电路的容器，该电子激励电路通过与工作电极电连接的工作端子向石英晶体提供电压，其中所述工作电极布置在石英晶体的后侧或下侧。当对石英晶体施加高频调制电场时，产生可测量的机械振动，其频率根据沉积在石英晶体的上表面上的物质而变化。当石英晶体的上表面与工作液体接触时，必须防止工作液体到达第二壳体的电测量室。因此，第二壳体包括用于密封的装置，其用于将具有工作流体介质的石英晶体的湿区或接触区与干燥区相隔离，其中石英晶体的电子激励电路位于干燥区中，并且也位于传感器的另一侧。此外，密封装置必须努力均匀地分布所施加的夹紧力，该夹紧力被施加以将第一壳体和第二壳体机械地安装在压电微量天平的工作位置。为了确保压电微量天平所进行的测量的可重复性，密封装置必须易于拆卸，因为它们必须在压电微量天平的若干工作循环后更换。
技术实现思路
本专利技术旨在通过如权利要求中所要求保护的压电谐振传感器的测量单元来解决上面概述的一个或多个缺点。一种压电谐振器或压电石英晶体谐振器的测量单元，包括第一壳体和第二壳体，其中，所述谐振器包括至少两个金属电接触电极，其中，所述第一壳体包括耦合脊，所述第二壳体包括接合槽，配置成使得所述耦合脊在所述测量单元处于工作位置时可以组装到所述接合槽中。电触点可以位于谐振器的同一表面上，或者按比例分布在谐振器的两个表面上。当压力被施加到所述第一壳体上时，所述第一壳体组装在所述第二壳体中，直到所述第一主体的下表面与所述第二壳体的上表面物理接触，然后围绕所述测量单元的对称轴在一个方向上对所述第一壳体进行旋转。所述第一壳体执行等于或大于30°的旋转；优选在45°和90°之间的旋转，四分之一圈的旋转。所述测量单元包括压电谐振器，所述压电谐振器包括至少两个电接触电极，一个布置在所述谐振器的下表面上，另一个布置在上表面上，但是配置成这样的方式使得它们可以从谐振器的下侧是可接近的，以与分布在支撑结构上的至少两个电连接电极电接触。所述支撑结构具有至少两个通孔，所述电连接电极从所述支撑结构的上表面和下表面突出地嵌入所述通孔中另外，所述支撑结构包括多个盲孔，所述盲孔以规则方式分布并且通过所述支撑结构的下表面与所述测量单元的对称轴同心，使得多个电连接端子可以插入所述多个盲孔中。两个电连接端子分别与所述电连接电极电接触。所述电连接端子包括弹簧，所述弹簧在所述测量单元处于工作位置时根据所述测量单元的对称轴向所述支撑结构提供垂直位移以限制所述谐振器上的压力。所述多个电连接端子在压力下被插入多个通孔中，所述通孔以规则方式分布在分布元件中，所述通孔保持所述电连接端子彼此分开。因此，所述电接触电极通过所述电连接电极和所述电连接端子建立与电子接口的电接触。可选地，所述测量单元具有支撑结构，所述支撑结构具有防止其根据所述测量单元的对称轴旋转的形状和尺寸。总之，所述谐振器通过所述第一壳体的下端和所述支撑结构由所述电连接端子通过所述支撑结构施加的压力而被压入。所述谐振器是压电谐振器类型、压电石英晶体谐振器或类似物。附图说明更详细的解释在以下描述中给出，并且基于附图：图1示出了压电石英晶体谐振器的测量单元的分解透视图。图2示出了处于工作位置的测量单元的透视图。图3示出了测量单元的第二壳体的透视图。图4示出了替代测量单元的第二壳体的透视图，其中，谐振器集成到形成单个浮动元件的支撑结构中，并且第二壳体包括规则分布的通孔，一组电连接端子插入通孔中。具体实施方式图1至图4示出了基于压电谐振器的传感器的测量单元11，包括第一壳体12和第二壳体13，其耦合成使得它们能够从闭合的工作位置拆卸到打开的工作位置，反之亦然。第一壳体12具有耦合脊24，当测量单元11处于工作位置时，耦合脊24保持在第二壳体中包括的相应接合槽23中。例如，为了打开测量单元11，必须沿着测量单元11的对称轴在一个方向上对第一壳体12进行旋转，然后沿着同一对称轴对第一壳体12进行垂直移动。类似地，为了组装测量单元11，必须通过将第一壳体12插入第二壳体13中来耦合第一和第二壳体12，13，然后第一壳体12围绕测量单元11的对称轴在一个方向上旋转。也就是说，为了组装或拆卸测量单元11，必须协调根据测量单元11的对称轴的垂直移动和第一壳体12围绕相同的对称轴在第二壳体13上的旋转移动。第二壳体13的内部容纳叠层结构或多层夹层结构，以从第二壳体13的上端开始递减的顺序，与第一壳体12的下端接触，朝向第二壳体13的远端，谐振器15包括至少一对电接触电极16，其中，第一电接触电极设置在谐振器15的上表面上并且第二接触电极布置在谐振器15下侧，以这样的方式使得两个触点从石英谐振器15的下侧是可接近的。可选地，电接触电极16可以位于谐振器15的同一表面上。谐振器15的上表面配置成接收从布置在第一壳体12中的入口14引导的工作流体。谐振器15是压电谐振器型、压电石英晶体谐振器或类似物。密封件放置在第一壳体12和谐振器15之间，以确保两个部件之间的密封。两个电接触电极16是平面的并且以环形部分的形式同心，并且位于谐振器15的下表面的径向相对位置。谐振器15位于浮动支撑结构18的上表面上，浮动支撑结构18包括至少两个同心电连接电极19，它们呈环形部分的形式并且放置在浮动支撑结构18的上表面上的径向相对位置，用以维持与谐振器15的电接触电极16的连续电连接。电连接电极19嵌入支撑结构18的平圆盘的相应通孔中，使得它们从圆盘的上表面和下表面突出；也就是说，电连接电极19从支撑结构18的圆盘的两侧突出。支撑结构18设置在一组电连接端子20的上端，该组电连接端子20分布在分布元件21上规则地分布的相应通孔中。浮动支撑结构18具有适于自身接收谐振器15的规则形状，例如，平圆盘的形式，具有中空柱形式的主干，使得平圆盘具有至少两个突出的突起26，以半圆形部分的形式布置在靠近支撑结构18的下表面的径向相对位置上。支撑结构18包括多个盲孔，所述盲孔以规则的方式分布并且在同一结构18的圆盘的下表面上与支撑结构18的主干同心，使得所述一组电连接端子20可以插入多个盲孔中以相对于分布件21固定支撑结构18的位置。支撑结构18的下表面设置在弹簧上的一组电连接端子20上，其位于由分布元件21的多个通孔确定的预定位置。分布件21的通孔具有预定的孔径，使得连接端子20被用压力嵌入到分布件21本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电谐振器(15)的测量单元，包括第一壳体(12)和第二壳体(13)，其中，所述谐振器(15)包括至少两个电接触电极(16)，其特征在于，所述第一壳体(12)包括耦合脊(24)，所述第二壳体包括接合槽(23)，其中，所述耦合脊(24)配置成当所述测量单元(11)处于工作位置时组装到所述接合槽(23)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种压电谐振器(15)的测量单元，包括第一壳体(12)和第二壳体(13)，其中，所述谐振器(15)包括至少两个电接触电极(16)，其特征在于，所述第一壳体(12)包括耦合脊(24)，所述第二壳体包括接合槽(23)，其中，所述耦合脊(24)配置成当所述测量单元(11)处于工作位置时组装到所述接合槽(23)中。2.根据权利要求1所述的测量单元，其特征在于，当压力被施加到所述第一壳体(12)上时，所述第一壳体(12)组装在所述第二壳体(13)中，直到所述第一主体(12)的下端的表面与所述谐振器(15)物理接触，然后围绕所述测量单元(11)的对称轴在一个方向上对所述第一壳体(12)进行旋转。3.根据权利要求2所述的测量单元，其特征在于，所述第一壳体(12)执行等于或大于30°的旋转。4.根据权利要求2所述的测量单元，其特征在于，所述第一壳体(12)执行45°至90°之间的旋转。5.根据权利要求1所述的测量单元，其特征在于，所述谐振器(15)包括至少两个电接触电极(16)，所述电接触电极(16)配置成与分布在支撑结构(18)上的至少两个电连接电极(19)电接触。6.根据权利要求5所述的测量单元，其特征在于，所述支撑结构(18)具有至少两个通孔，所述电连接电极(19)分别从所述支撑结构(18)的上表面和下表面突出地嵌入所述通孔中。7.根据权利要求5所述的测量单元，其特征在于，所述支撑结构(18)包括多个盲孔，所述盲孔以规则方式分布并且通过所述支撑结构(18)的下表面与所述测量单元(11)的对称轴同心，使得多个电连接端子(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼奥·阿尔瑙比韦斯，约兰达·希门尼斯希门尼斯，帕布洛·加西亚莫拉，乔斯·维森特·加西亚纳邦，罗曼·费尔南德斯迪亚斯，
申请(专利权)人：高级波传感器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：西班牙,ES