一种三分量换能器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种三分量换能器，涉及换能器技术领域，该三分量换能器包括金属壳体、晶片台、第一压电晶片、第二压电晶片以及第三压电晶片，金属壳体罩设在晶片台上并具有晶片容置腔，第一压电晶片设置在晶片台上，且第一压电晶片、第二压电晶片以及第三压电晶片依次重叠设置并共同形成压电叠堆结构，能够大大减小压电晶片占用的空间，进而可以减小金属壳体的体积，使得该三分量换能器的体积大大减小。较于现有技术，本实用新型专利技术提供的一种三分量换能器，采用叠片式结构，能够有效减小换能器的体积，时间准确，工作稳定。

A Three-component Transducer

【技术实现步骤摘要】
一种三分量换能器
本技术涉及换能器
，具体而言，涉及一种三分量换能器，测试三向震动波。
技术介绍
在物理教学中，世纪40年代超声脉冲技术的发展使得在实验室中进行天然地震和物探人工地震的模拟实验成为可能。50年代起地球物理模型实验在各国相继开展起来。60年代初超声脉冲技术又开始用于岩石高温、高压下的物性测量。60年代中期起超声脉冲技术又被用于地震前兆和地震机制的实验研究领域。在所有这些实验研究中，将超声脉冲机械振动信号转变为电信号的换能器是关键的实验设备。地震和地球物理模拟实验中使用的换能器，相当于天然地震和人工地震观测所用的地震仪。由于实验的试件尺度与自然界中观测研究的范围相比要小得多，故模拟实验所用的超声波波长比自然界中传播的地震波波长短得多。为适应这差别，实验室换能器的机电信号转换元件一般采用压电晶体。由于实验试件尺度有限，要求换能器尺寸小，结构紧凑。这就为制作实验室用换能器带来了困难。某些实验还要求在高温、高压条件下进行，因此要求换能器在高温、高压环境中性能正常。现有实验室用的换能器一般为单分向换能器，仅能检测一个方向的振动。而在天然地震和物探人工地震的观测中均使用三分向地震仪。为在实验中测量不同方向的振动需更换三种探头进行三次实验才能取得完整的数据，这给实验带来了困难。而某些实验必需同时观测记录三个方向的振动，无法以三次实验代替。唯一的办法是研制实验室三分量换能器，现有的三分量换能器通常将三个晶片呈三角设置，这就需要晶片承载装置具有较大的承载空间，这限制了换能器的尺寸，导致换能器体积过大。有鉴于此，设计制造出一种采用叠片式结构，能够有效减小换能器体积的三分量换能器就显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种三分量换能器，采用叠片式结构，能够有效减小换能器的体积。本技术是采用以下的技术方案来实现的。一种三分量换能器，包括金属壳体、晶片台、第一压电晶片、第二压电晶片以及第三压电晶片，金属壳体罩设在晶片台上并具有晶片容置腔，第一压电晶片设置在晶片台上，且第一压电晶片、第二压电晶片以及第三压电晶片依次重叠设置并共同形成压电叠堆结构。进一步地，晶片容置腔内还设置有阻尼材料，阻尼材料罩设在压电叠堆结构上并分别与晶片容置腔的顶壁和底壁相抵接。进一步地，金属壳体包括压头和容置壳本体，容置壳本体与晶片台可拆卸连接并共同形成晶片容置腔，压头固定设置在容置壳本体远离晶片台的一端。进一步地，压头的外周面开设有第一过液孔和第二过液孔，且容置壳本体内设置有第一过液通道和第二过液通道，第一过液孔与第一过液通道连通，第二过液孔与第二过液通道连通。进一步地，第一过液通道和第二过液通道向下贯穿晶片台。进一步地，晶片台底面有十字槽及环形槽与第一过液通道和第二过液通道向下贯穿便于液体注入岩心。进一步地，第一过液孔和第二过液孔分别设置在压头相对的两侧，且第一过液孔的开口方向与第二过液孔的开口方向相反。进一步地，金属壳体的横截面呈圆形或矩形。进一步地，晶片台包括承载部与连接部，承载部设置在连接部上，第一压电晶片设置在承载部上，金属壳体与连接部连接。进一步地，连接部与承载部的横截面均呈圆形或矩形。一种三分量换能器，包括金属壳体、晶片台、第一压电晶片、第二压电晶片、第三压电晶片以及控制电路板，金属壳体罩设在晶片台上并具有晶片容置腔，第一压电晶片设置在晶片台上，且第一压电晶片、第二压电晶片以及第三压电晶片依次重叠设置并共同形成压电叠堆结构，控制电路板设置在晶片容置腔内并分别与第一压电晶片、第二压电晶片以及第三压电晶片电连接，且控制电路板上设置有伸出金属壳体的信号输出线。本技术具有以下有益效果：本技术提供的一种三分量换能器，将金属壳体罩设在晶片台上，第一压电晶片设置在晶片台上，且第一压电晶片、第二压电晶片以及第三压电晶片依次重叠设置并共同形成压电叠堆结构。通过将第一压电晶片、第二压电晶片以及第三压电晶片重叠设置，能够大大减小压电晶片占用的空间，进而可以减小金属壳体的体积，使得该三分量换能器的体积大大减小。相较于现有技术，本技术提供的一种三分量换能器，采用叠片式结构，能够有效减小换能器的体积。本技术提供的一种三分量换能器，在金属壳体的压头的外周面开设有第一过液孔和第二过液孔，且第一过液孔与金属壳体的容置壳本体内的第一过液通道连通，第二过液孔与金属壳体的容置壳本体内的第二过液通道连通，通过设置第一过液孔和第二过液孔及底面十字槽及环形槽，将该三分量换能器注液时能够方便液体注入岩块。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术第一实施例提供的三分量换能器的结构示意图；图2为本技术第一实施例提供的三分量换能器的横截剖面结构示意图；图3为图1中金属壳体的结构示意图；图4为图1中晶片台的结构示意图；图5为本技术第二实施例提供的三分量换能器的结构示意图。图标：100-三分量换能器；110-金属壳体；111-压头；113-容置壳本体；115-第一过液孔；117-第二过液孔；120-十字槽及环形槽；130-晶片台；131-承载部；133-连接部；150-第一压电晶片；151-第二压电晶片；153-第三压电晶片；170-阻尼材料；190-控制电路板；191-信号输出线。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三分量换能器，其特征在于，包括金属壳体、晶片台、第一压电晶片、第二压电晶片以及第三压电晶片，所述金属壳体罩设在所述晶片台上并具有晶片容置腔，所述第一压电晶片设置在所述晶片台上，且所述第一压电晶片、所述第二压电晶片以及所述第三压电晶片依次重叠设置并共同形成压电叠堆结构。

【技术特征摘要】
2018.12.28 CN 20182223862811.一种三分量换能器，其特征在于，包括金属壳体、晶片台、第一压电晶片、第二压电晶片以及第三压电晶片，所述金属壳体罩设在所述晶片台上并具有晶片容置腔，所述第一压电晶片设置在所述晶片台上，且所述第一压电晶片、所述第二压电晶片以及所述第三压电晶片依次重叠设置并共同形成压电叠堆结构。2.根据权利要求1所述的三分量换能器，其特征在于，所述晶片容置腔内还设置有阻尼材料，所述阻尼材料罩设在所述压电叠堆结构上并分别与所述晶片容置腔的顶壁和底壁相抵接。3.根据权利要求1或2所述的三分量换能器，其特征在于，所述金属壳体包括压头和容置壳本体，所述容置壳本体与所述晶片台可拆卸连接并共同形成所述晶片容置腔，所述压头固定设置在所述容置壳本体远离所述晶片台的一端。4.根据权利要求3所述的三分量换能器，其特征在于，所述压头的外周面开设有第一过液孔和第二过液孔，且所述容置壳本体内设置有第一过液通道和第二过液通道，所述第一过液孔与所述第一过液通道连通，所述第二过液孔与所述第二过液通道连通。5.根据权利要求4所述的三分量换能器，其特征在于，所述第一过液通...

【专利技术属性】
技术研发人员：田月，刘志强，
申请(专利权)人：湘潭市天鸿电子研究所，
类型：新型
国别省市：湖南,43