[发明专利]采用复合模的声表面波压力传感器

权利要求书

1.一种采用复合模的声表面波压力传感器，其特征在于，包括：蘑菇状加压帽、硬心球壳导压金属膜片、金属导力柱、金属外壳侧壁、导力顶针片、导力筒、石英悬臂梁式敏感元件、底壳、过压保护装置，其中：硬心球壳导压金属膜片、金属外壳侧壁和底壳组成一个气密性的容器，硬心球壳导压金属膜片的上表面通过金属导力柱与蘑菇状加压帽相连，其下表面固定着一枚导力顶针片，导力顶针片与导力筒刚性相连，在导力筒内部设有石英悬臂梁式敏感元件，石英悬臂梁式敏感元件的一端通过玻璃粉料与导力筒的盲孔端面相连，另一端通过玻璃粉料与金属外壳侧壁的盲孔结合，过压保护装置设置在底壳的内表面上。

2.根据权利要求1所述的采用复合模的声表面波压力传感器，其特征是，所述蘑菇状加压帽的边缘设有第一突起装置，金属外壳侧壁的顶端设有第二突起装置，第一突起装置和第二突起装置用于限位过压保护。

3.根据权利要求1或2所述的采用复合模的声表面波压力传感器，其特征是，所述蘑菇状加压帽，其外形尺寸大于或等于硬心球壳导压金属膜片的外形尺寸，且其外表面涂覆了一层聚四氟乙烯薄膜。

4.根据权利要求1所述的采用复合模的声表面波压力传感器，其特征是，所述金属导力柱，其数目为1～3根，均匀分布在蘑菇状加压帽和硬心球壳导压金属膜片之间。

5.根据权利要求1所述的采用复合模的声表面波压力传感器，其特征是，所述金属外壳侧壁，其与悬臂梁式敏感元件相连的一侧设有两个或两个以上的下凹的隔振装置，隔振装置分别设置在石英悬臂梁式敏感元件的上方和下方，金属外壳侧壁的另一侧面上也设有一个下凹的隔振装置。

6.根据权利要求1所述的采用复合模的声表面波压力传感器，其特征是，所述导力顶针片，由镁合金组成或在其表面设有一层镁合金箔，导力顶针片的厚度从硬心球壳导压金属膜片至导力筒逐渐变薄，导力顶针片的中间位置设置有缩颈凹槽；导力顶针片的长度为130μm～25mm。

7.根据权利要求1所述的采用复合模的声表面波压力传感器，其特征是，所述石英悬臂梁式敏感元件，包括：压电石英晶片、瑞利波模式SAW器件、掠面体波SSBW器件，压电石英晶片表面上设置有一个瑞利波模式SAW器件和一个掠面体波SSBW器件，瑞利波模式SAW器件激发的瑞利波与掠面体波SSBW器件激发的掠面体波的传播方向成90°角，掠面体波SSBW器件采用端面反射型单端口谐振器，瑞利波模式SAW器件采用反射型延迟线结构或者单端口谐振器。

8.根据权利要求7所述的采用复合模的声表面波压力传感器，其特征是，所述压电石英晶片，其左边部分为长等腰梯形，右边部分为矩形，左边的等腰梯形形状能够形成等强度梁，右边矩形部分用于固定在金属外壳侧壁上，左边部分和右边部分之间还设有通孔槽，并以圆滑过度弧相衔接。

9.根据权利要求7所述的采用复合模的声表面波压力传感器，其特征是，所述压电石英晶片，其两侧设有机械切口，机械切口为半圆形、方形或V形凹槽应力集中装置，压电石英晶片与金属外壳侧壁固定的一端设有矩形切口，压电石英晶片在与导力筒相连的一端设有圆弧。

10.根据权利要求7所述的采用复合模的声表面波压力传感器，其特征是，所述掠面体波SSBW器件采用端面反射型单端口谐振器时，单端口谐振器由一个叉指换能器和两侧的端面组成，端面分为三层：起平滑作用的第1级反射端面、粗糙的第2级反射端面、第3级反射端面，第1级反射端面和第2级端面之间为平滑的台阶，第2级端面与第3级端面之间为粗糙的台阶，端面的底部为压电石英晶片的下表面。