超声波传感器的制作方法技术

本公开涉及一种超声波传感器的制作方法，包括超声波传感器的制作方法，包括：将压电晶体固定在弹性套管中；将所述弹性套管固定在壳体中，并使所述弹性套管的外壁形状匹配地固定在所述壳体的内壁，其中所述壳体具有开口端和闭口端；将所述压电晶体的引线从所述壳体中伸出；以及将匹配层封闭安装在所述开口端。通过将压电晶体固定在弹性套管中、弹性套管固定在壳体内壁上，一方面，可以解决压电晶体与壳体不易粘贴的问题；另一方面，可以避免壳体与压电晶体具有不同的膨胀系数，在温差较大的环境中使用时，其在内应力作用下会导致压电晶体与壳体分离的问题。壳体分离的问题。壳体分离的问题。

【技术实现步骤摘要】
超声波传感器的制作方法


[0001]本公开涉及传感器领域，具体地，涉及一种超声波传感器的制作方法。

技术介绍

[0002]常用的超声波传感器由壳体、压电晶体、密封层和引线等组装而成，既可以发射超声波，也可以接收超声波，超声波传感器的可靠性和耐用性主要取决于内部构造和压电晶体的性能。
[0003]现有的超声波传感器组装工艺是将压电晶体粘贴于壳体内，所采用的壳体为金属或者塑料，压电晶体存在与塑料或金属不易粘贴的问题，并且塑料或金属与压电晶体具有不同的膨胀系数，在温差较大的环境中使用时，其在内应力作用下会导致压电晶体与壳体分离，导致产品使用周期短。这种传感器的内部构造直接影响超声测量的稳定性和可靠性。

技术实现思路

[0004]本公开的目的是提供一种超声波传感器的制作方法，以至少部分地解决相关技术中存在的问题。
[0005]为了实现上述目的，本公开提供一种超声波传感器的制作方法，包括：将压电晶体固定在弹性套管中；将所述弹性套管固定在壳体中，并使所述弹性套管的外壁形状匹配地固定在所述壳体的内壁，其中所述壳体具有开口端和闭口端；将所述压电晶体的引线从所述壳体中伸出；以及将匹配层封闭安装在所述开口端。
[0006]可选地，在所述将压电晶体固定在弹性套管中的步骤，所述方法还包括：在所述压电晶体的一端固定阻尼部，将所述阻尼部和所述压电晶体一起固定在所述弹性套管中，其中，所述阻尼部固定在所述闭口端的端面，所述压电晶体固定在所述匹配层上。
[0007]可选地，所述阻尼部为具有弹性的块状结构，且形状配合地固定在所述弹性套管内。
[0008]可选地，所述阻尼部的两端弹性抵顶到所述压电晶体以及所述闭口端的端面上。
[0009]可选地，所述弹性套管的高度等于所述壳体的高度，在所述将压电晶体固定在弹性套管中的步骤，所述方法还包括：使所述压电晶体和所述阻尼部的高度和大于所述弹性套管的高度；在所述将匹配层封闭安装在所述开口端的步骤，所述方法还包括：压缩所述阻尼部至所述压电晶体的上端面与所述壳体的上端面平齐。
[0010]可选地，所述阻尼部的材料是聚乙烯发泡棉。
[0011]可选地，在所述将压电晶体固定在弹性套管中的步骤之前，所述方法还包括：在所述压电晶体表面开设容纳所述引线的槽沟。
[0012]可选地，在所述将匹配层封闭安装在所述开口端的步骤之前，所述方法还包括，在橡胶中混入钛白粉，再硫化成型以形成所述匹配层。
[0013]可选地，所述压电晶体的频率为180kHz
‑
210kHz，所述匹配层的厚度是0.95mm
‑
1.1mm。
[0014]可选地，所述壳体包括用于容纳所述弹性套管的第一容纳腔和与所述第一容纳腔连通并从所述第一容纳腔的侧壁侧向延伸的第二容纳腔，其中，所述弹性套管固定在所述第一容纳腔的腔壁，在所述将压电晶体的引线从所述壳体中伸出的步骤，所述方法包括：将所述引线依次经由所述第一容纳腔和所述第二容纳腔并从所述第二容纳腔的开放端引出。
[0015]可选地，所述壳体的材料为碳纤维。
[0016]可选地，在所述将弹性套管固定在壳体中的步骤之前，所述方法还包括：在所述第一容纳腔和所述第二容纳腔的腔壁上设置屏蔽层。
[0017]可选地，在所述将引线依次经由所述第一容纳腔和所述第二容纳腔并从所述第二容纳腔的开放端引出的步骤，所述方法还包括：在所述第二容纳腔的开放端设置封堵块进行密封，所述封堵块形成有供所述引线穿过的过线孔。
[0018]可选地，在所述将弹性套管固定在壳体中的步骤，所述方法还包括：在所述壳体的内壁涂抹粘合剂。
[0019]可选地，在所述将压电晶体固定在弹性套管中的步骤后，所述方法还包括：对固定在所述弹性套管中的压电晶体进行质量检测。
[0020]可选地，在所述将匹配层封闭安装在所述开口端的步骤后，所述方法还包括：对组装好的超声波传感器进行性能测量，并将性能相近的两个进行配对。
[0021]通过上述技术方案，将压电晶体固定在弹性套管中、弹性套管固定在壳体内壁上，一方面，可以解决压电晶体与壳体之间不易粘贴的问题；另一方面，可以避免由于壳体与压电晶体具有不同的膨胀系数，在温差较大的环境中使用时，其在内应力作用下会导致压电晶体与壳体分离的问题。
[0022]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0023]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0024]图1是根据本公开示例性示出的一种超声波传感器的制作方法的流程图；
[0025]图2是根据本公开示例性示出的一种超声波传感器的爆炸图；
[0026]图3是根据本公开示例性示出的一种超声波传感器的剖视图；
[0027]图4是根据本公开示例性示出的一种壳体的剖视图；
[0028]图5是根据本公开示例性示出的压电晶体、阻尼部与弹性套管组合的示意图。
[0029]附图标记说明
[0030]10
‑
壳体；11
‑
第一容纳腔；111
‑
开口端；112
‑
闭口端；12
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第二容纳腔；13
‑
通孔；20
‑
弹性套管；30
‑
压电晶体；31
‑
引线；32
‑
极柱；33
‑
槽沟；40
‑
匹配层；50
‑
阻尼部；60
‑
封堵块；61
‑
过线孔；70
‑
屏蔽层。
具体实施方式
[0031]以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0032]在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是基于相关零部
件的自身结构而言的，例如：壳体的“内壁”指的是壳体内部形成容纳空间的壁面；弹性套管的“内径”指的是弹性套管内部容纳空间的直径。
[0033]除此之外，在本公开中，使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
[0034]参照图1，本公开提供一种超声波传感器的制作方法，包括：将压电晶体30固定在弹性套管20中；将弹性套管20固定在壳体10中，并使弹性套管20的外壁形状匹配地固定在壳体10的内壁，其中壳体10具有开口端111和闭口端112；将压电晶体30的引线31从壳体10中伸出；以及将匹配层40封闭安装在开口端111，匹配层40具有下文即将描述的耦合透声效果，且可以用于封闭壳体10。这里，压电晶体30可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波传感器的制作方法，其特征在于，包括：将压电晶体固定在弹性套管中；将所述弹性套管固定在壳体中，并使所述弹性套管的外壁形状匹配地固定在所述壳体的内壁，其中所述壳体具有开口端和闭口端；将所述压电晶体的引线从所述壳体中伸出；以及将匹配层封闭安装在所述开口端。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述将压电晶体固定在弹性套管中的步骤，所述方法还包括：在所述压电晶体的一端设置阻尼部，将所述阻尼部和所述压电晶体一起固定在所述弹性套管中，其中，所述阻尼部固定在所述闭口端的端面，所述压电晶体固定在所述匹配层上。3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述阻尼部为具有弹性的块状结构，且形状配合地固定在所述弹性套管内。4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述阻尼部的两端弹性抵顶到所述压电晶体以及所述闭口端(112)的端面上。5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述弹性套管的高度等于所述壳体的高度，在所述将压电晶体固定在弹性套管中的步骤，所述方法还包括：使所述压电晶体和所述阻尼部的高度和大于所述弹性套管的高度；在所述将匹配层封闭安装在所述开口端的步骤，所述方法还包括：压缩所述阻尼部至所述压电晶体的上端面与所述壳体的上端面平齐。6.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述阻尼部的材料是聚乙烯发泡棉。7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述将压电晶体固定在弹性套管中的步骤之前，所述方法还包括：在所述压电晶体表面开设容纳所述引线的槽沟。8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述将匹配层封闭安装在所述开口端的步骤之前，所述方法还包括，在橡胶中混入钛白粉，再硫化成型以形成所述匹配层。9.根据权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗卫东，杜鸿慧，贾松坡，赵蔚欣，汤莉莉，秦东明，
申请(专利权)人：中科三清科技有限公司，
类型：发明
国别省市：