專利名稱：平面壓電渦街流量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種壓電型傳感器。
渦街流量傳感器是70年代才發(fā)展起來(lái)的一種新型流量測(cè)量?jī)x表，因?yàn)橛衅涔J(rèn)的優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到人們的重視。目前國(guó)內(nèi)外壓電型渦街流量傳感器都是利用流體產(chǎn)生的渦街力作用在感應(yīng)桿上，再通過(guò)感應(yīng)桿對(duì)壓電材料起作用而輸出交流電荷信號(hào)。這里感應(yīng)桿在流體沖擊力的作用下，成為可動(dòng)部件，由此產(chǎn)生了二方面的缺點(diǎn)其一，由于渦街作用力與流速的平方成正比，因此同時(shí)滿足高靈敏度和較大流速變化范圍是困難的，要想耐高流速下渦街作用力，只有提高感應(yīng)桿的鋼度，這樣又很難得到低流速下的靈敏度；其二，由于流體工況現(xiàn)場(chǎng)存在的多種振動(dòng)信號(hào)，同樣會(huì)通過(guò)管道感應(yīng)在渦街流量傳感器的感應(yīng)桿上，這樣就使目前所使用的渦街流量傳感器在感應(yīng)渦街作用力的同時(shí)，又通過(guò)感應(yīng)桿感應(yīng)到多種振動(dòng)信號(hào)，使其輸出信號(hào)變雜，造成放大線路處理困難以及很多工況現(xiàn)場(chǎng)使用效果不理想的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有較大量程范圍且輸出信號(hào)規(guī)則的平面壓電渦街流量傳感器。
本實(shí)用新型包括外殼和內(nèi)芯，其特點(diǎn)是平面彈性膜片固定于外殼底部，由人工極化成兩個(gè)半圓電極的壓電陶瓷片置于平面彈性膜片上方，在壓電陶瓷與具有中孔的絕緣陶瓷片之間有電極片，中心桿穿過(guò)絕緣陶瓷片的中孔與電極片相聯(lián)，所述的內(nèi)芯下方焊接固定有金屬片，兩者之間固定有定位云母片。
本實(shí)用新型由于沒(méi)有使用感應(yīng)桿，而采用平面彈性膜片，因此不存在可動(dòng)部件，擴(kuò)大了該傳感器的量程范圍，提高了靈敏度；另外，絕緣陶瓷片和定位云母片的雙重隔振措施，提高了抗振效果，排除了繁雜信號(hào)，從而輸出規(guī)則的正弦波，便于放大線路進(jìn)行信號(hào)處理
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明如下

圖1為本實(shí)用新型剖面圖；圖2為本實(shí)用新型應(yīng)用原理圖。
如圖1所示，本實(shí)用新型包括外殼4和內(nèi)芯5，其特點(diǎn)是平面彈性膜片1固定于外殼4底部，由人工極化成兩個(gè)半圓電極的壓電陶瓷片8置于其上方，在壓電陶瓷片8與具有中孔的絕緣陶瓷片6之間有電極片7，所述的內(nèi)芯5外側(cè)下方焊接固定有金屬片3，兩者之間固定有定位云母片2。當(dāng)一恒穩(wěn)流10自上游撞擊沉浸在流體中的一個(gè)非線性柱體9時(shí)，在其后側(cè)發(fā)生漩渦，從兩側(cè)交替發(fā)出，形成了鋸齒形的兩列并排渦街，稱之為卡門渦街，該渦街會(huì)產(chǎn)生交替的F1、F2作用力及P1、P2交變壓力，如圖2所示，通過(guò)導(dǎo)壓槽11使P1、P2交變壓力直接作用在該渦街流量傳感器的平面彈性膜片1上，形成差動(dòng)應(yīng)變，產(chǎn)生交流電荷，輸出規(guī)則的正弦波12。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)真正做到無(wú)可動(dòng)部件，因此能適應(yīng)流體流速在較大范圍內(nèi)的變化，從而擴(kuò)大了該傳感器的量程范圍。絕緣陶瓷片6阻斷了外界振動(dòng)信號(hào)通過(guò)內(nèi)芯5作用在壓電陶瓷片8上，起到了隔振作用。位于金屬片3內(nèi)側(cè)的定位云母片2使傳感器內(nèi)部不需要其它填充料，不但可在350℃的高溫下穩(wěn)定工作，解決高溫阻抗問(wèn)題，還可阻止振動(dòng)信號(hào)通過(guò)外殼4作用在壓電陶瓷片8上，起到隔振作用。
權(quán)利要求1.一種平面壓電渦街流量傳感器，包括外殼(4)和內(nèi)芯(5)，其特征在于平面彈性膜片(1)固定于外殼(4)底部，由人工極化成兩個(gè)半圓電極的壓電陶瓷片(8)置于平面彈性膜片(1)上方，在壓電陶瓷片(8)與具有中孔的絕緣陶瓷片(6)之間有電極片(7)，所述的內(nèi)芯(5)下方焊接固定有金屬片(3)，兩者之間固定有定位云母片(2)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種壓電型傳感器,不用感應(yīng)桿,而采用平面彈性膜片、人工極化成兩個(gè)不同電極面的壓電陶瓷片以及起隔振作用的絕緣陶瓷片和定位云母片構(gòu)成一個(gè)具有較大量程范圍并能輸出規(guī)則的正弦波信號(hào)的平面壓電渦街流量傳感器。
文檔編號(hào)G01F1/32GK2394203SQ99240199
公開(kāi)日2000年8月30日 申請(qǐng)日期1999年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月5日
發(fā)明者張圣賓, 史美勛 申請(qǐng)人:上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院