[发明专利]一种耐高压静电超声波传感器

说明书

本发明涉及超声波探头技术领域，尤其涉及一种耐高压静电超声波传感器，包括设置在金属外壳中的PCB板和压电陶瓷片，PCB板通过正极线和负极线分别与压电陶瓷片上表面的正极和负极连接，压电陶瓷片设置在下空腔的底部并通过吸收层压覆固定，上空腔和下空腔中通过填充胶填充，并通过填充胶将PCB板固定在上空腔中。通过改进压电陶瓷片上表面中第一电极层和第二电极层的分布结构，增强压电陶瓷片耐高压静电的能力；对吸收层的材质和灌制优化，使吸收层同时具备较高的声阻抗和较高的衰减系数，使其更有利于杂波的吸收；吸收层通过液体灌制固化成型，对压电陶瓷片的上表面和周向表面进行压覆固定，能够衰减压电陶瓷片在厚度方向和径向的振动。

技术领域

本发明涉及碳纤维复合材料预成型设备技术领域，尤其涉及一种耐高压静电超声波传感器。

背景技术

随着超声波传感器应用越来越广，对超声波探头的技术要求也越来越高。自动泊车超声波探头一般采用单角度超声波探头，单角度超声波探头所用的压电陶瓷片为正负极共面陶瓷片，由于设置在同一面上的两种电极面的分布不合理，会导致此种单角度超声波探头的耐高压静电的能力不足。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种耐高压静电超声波传感器，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种耐高压静电超声波传感器，在满足压电陶瓷片耐高压静电的同时，保证探头的分辨率和灵敏度。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种耐高压静电超声波传感器，包括：金属外壳和设置在所述金属外壳中的PCB板和压电陶瓷片，所述PCB板通过正极线和负极线分别与所述压电陶瓷片上表面的正极和负极连接，且所述PCB板设置有向所述金属外壳外部延伸的插线头；

所述金属外壳的内部沿竖直方向设置有上空腔和下空腔，且所述上空腔和所述下空腔均设置为圆柱体，所述压电陶瓷片设置在所述下空腔的底部并通过设置在其上的吸收层压覆固定，所述上空腔和所述下空腔中通过填充胶填充，并通过所述填充胶将所述PCB板固定在所述上空腔中。

进一步地，所述压电陶瓷片的直径略小于所述下空腔的直径，在所述下空腔的底部内壁上对应所述压电陶瓷片沿周向开设有限位槽。

进一步地，在所述压电陶瓷片上表面的正极和负极分别设置为第一电极层和第二电极层，在所述压电陶瓷片的下表面设置有第三电极层，在所述压电陶瓷片的周向外表面上设置有第四电极层；

所述第一电极层通过所述正极线与所述PCB板相连接，所述第二电极层通过所述负极线与所述PCB板相连接，且所述第二电极层通过所述第四电极层与所述第三电极层连接。

进一步地，所述第一电极层设置在所述压电陶瓷片上表面的中部区域，所述第二电极层设置在所述压电陶瓷片上表面的边缘位置，且所述第二电极层呈环状设置在所述第一电极层的外圈。

进一步地，所述吸收层沿竖直方向设置为第一吸收层、过渡层和第二吸收层，所述第一吸收层靠近所述压电陶瓷片设置。

进一步地，所述第一吸收层的材质通过SiC粉与环氧树脂混合调制而成，所述第二吸收层的材质设置为橡胶。

进一步地，所述第一吸收层通过将SiC粉与环氧树脂混合液灌入所述下空腔中固化制成。

进一步地，所述第二吸收层在所述第一吸收层未完全固化时进行灌制，使所述第一吸收层和所述第二吸收层之间形成所述过渡层。

进一步地，SiC粉与环氧树脂混合液灌入所述限位槽中，使所述第一吸收层对所述压电陶瓷片的周向进行压覆固定。

本发明的有益效果为：通过改进压电陶瓷片上表面中第一电极层和第二电极层的分布结构，进而增强压电陶瓷片耐高压静电的能力；