[发明专利]一种压电陶瓷换能器

说明书

技术领域

本发明涉及压电换能器领域，特别涉及一种适合于户外使用的压电陶瓷换能器。

背景技术

压电换能器具有发射声波和接收声波的功能，主要用做声学探测产品的探头或声音的发射装置。压电换能器在施加电信号的条件下能发射声波，同时也可以接收声波，转换成电信号，实现声电信号的转换，是一种可以独立工作的换能器单元。

压电换能器广泛应用于数据处理、信息处理、通讯、声纳、陀螺、水声器、记步器、激光器、喷墨打印、超声清洗、超声焊接、报警，以及燃气设备等行业和技术领域中。

压电陶瓷换能器是本领域中常用的一种压电换能器，其具有可以同时发射声波和接收声波的特点，主要用途是通过向空气中发射声波，声波遇到风的湍流时，会产生微弱的回波信号，利用换能器接收到的回波信号，来计算风湍流信息的功能。由于压电陶瓷换能器声波是向天空中辐射，如果放到户外使用，当遭遇雨、雪天气，雨雪会进入到换能器的振膜，导致振膜和压电陶瓷片的工作失效。

目前，使用压电陶瓷作为换能器的主要形式有蜂鸣器、扬声器、超声换能器、水声换能器等。蜂鸣器作为报警器单元使用；扬声器作为音响内的单元使用，不作为外露单元，当用于户外使用时，不能适应雨、雪等恶劣的天气条件；超声换能器主要用于超声清洗机、超声雾化机使用，工作频率很高；水声换能器用于水声声呐使用，不适合用在空气中。因此，具有能适应户外环境、且作为声波收发合置功能的换能器种类很少。

常规的压电陶瓷换能器外壳结构一般是直接辐射式的，振膜与空气直接接触，没有防雨雪结构，因此不能满足其在户外的使用需求。虽然可以通过对外壳加装防雨壳，来实现防雨雪的功能，但加装的外壳对换能器灵敏度有较大衰减。所以，需要重新设计压电陶瓷换能器的外壳结构。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种压电陶瓷换能器，适合于户外使用。

本发明提出的技术方案如下：

一种压电陶瓷换能器，包括上壳体、下壳体、振膜和压电陶瓷叠片，其特征在于，还包括孔状盖板和反射帽，所述孔状盖板水平设置于所述上壳体顶部的开口处，所述孔状盖板与所述上壳体共同形成第一容纳空间，所述反射帽固设于所述孔状盖板底面，位于所述第一容纳空间中；所述下壳体内部形成第二容纳空间，所述振膜和所述压电陶瓷叠片位于所述第二容纳空间中，所述振膜的两端分别固定到所述下壳体的侧壁上，所述振膜的底部连接所述压电陶瓷叠片；所述第一容纳空间和所述第二容纳空间通过扬声通道贯通，所述扬声通道位于所述振膜的上方，所述反射帽非接触地罩于所述扬声通道的上方。

其中，所述压电陶瓷叠片的内部结构从上到下分别为：第一双面铜电极引片、第一压电陶瓷片、中间铜电极引片、第二压电陶瓷片、第二双面铜电极引片和阻尼片，上述相邻部件间通过如环氧树脂胶粘剂等胶合在一起。中间铜电极引片的一端向外延伸，在其延伸出的端部设置第一铆钉，第一和第二双面铜电极引片的相对于中间铜电极引片向外延伸的一端的对端分部向外延伸，这两个延伸出的端部分别向内压合，在压合处设置第二铆钉。

其中，在所述下壳体的底部具有两个通孔，连接到压电陶瓷叠片两端的信号线和地线通过所述两个通孔与外部电路连接。当压电陶瓷换能器进行声波辐射时，通过外部电路输入到压电陶瓷换能器的信号使压电陶瓷换能器进行声波辐射；当压电陶瓷换能器接收声波时，通过压电陶瓷叠片的本身效应，将接收到的声波转换成电信号，通过信号线和地线输出到外部电路。

其中，信号线和地线分别与第一铆钉和第二铆钉相连接。

本发明的有益效果在于所提出的压电陶瓷换能器作为收发合置换能器使用，能够适用于户外的自然环境。

附图说明

图1是本发明提出的压电陶瓷换能器的结构图；

图2是图1中所示压电陶瓷叠片的结构图。

附图标记说明：

1：孔状盖板                2：反射帽            3：上壳体

4：下壳体                  5：振膜              6：压电陶瓷叠片

7：排水孔                  8：扬声通道

61：第一双面铜电极引片     62：中间铜电极引片   63：阻尼片

64：第一压电陶瓷片         65：第一铆钉         66：第二压电陶瓷片

67：第二双面铜电极引片     68：第二铆钉

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的说明。