[发明专利]使用扬声器发射超声波的音腔结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种音腔结构，尤其是一种使用扬声器发射超声波的音腔结构，属于超声波测距的技术领域。

背景技术

目前，超声波测距的技术已经比较成熟，并具备不受光线、烟雾、电磁干扰等因素影响，环境适合性比较好，在很多行业得到了广泛的使用。但也存在一些问题，如测量精度有待提高，测量距离不够远，普遍只有10米之内，远的也只有几十米；一些高精度或远距离的产品的电路复杂，成本较高；依然存在一定距离的盲区；市场上的超声波传感器的大部分发射角都比较小，不适合在一些特殊的场合应用等。如在变电站运行检修中，稍有失误就有可能引发安全事故，因此需要操作人员严格按照规范，在正确操作区域中的正确位置对正确的操作对象进行规范操作。由超声波传感器组成的定位系统具有不受复杂电磁环境等因素干扰的技术特点，是在变电站内部进行精确定位的有效技术，可以对操作人员进行定位检测，提醒操作人员在正确的位置对正确的对象实施正确操作，避免因位置错误，操作对象错误等而引起安全事故。现有的超声波传感器由于成本较高、发射角度较小，在成本和技术上都不利于大规模使用。

目前，国内外的相关人员主要集中在超声波回波处理、新型换能器研发、发射脉冲选取等几个方面进行努力攻关，很少见到研究超声波音腔结构设计的，虽然相关人员取得了一些不错的研究成果，但这些高性能的超声波传感器成本都比较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种使用扬声器发射超声波的音腔结构，其结构紧凑，能提升超声波传播的距离，增大超声波传播角度，降低中低频声波的干扰，提高测量精度，适应范围广，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述使用扬声器发射超声波的音腔结构，包括外壳以及位于所述外壳内的扬声器；所述扬声器的底端通过第二扬声器固定支架安装于外壳的底部，扬声器的前端通过第一扬声器固定支架与外壳连接，第一扬声器固定支架的外侧设有网罩，第一扬声器固定支架与网罩间形成前声腔，第一扬声器固定支架与外壳的底壁间形成后声腔，所述后声腔通过第一扬声器固定支架上的泄漏孔与前声腔相连通。

所述网罩通过网罩固定圈安装于外壳内。所述扬声器的扬声器电气引脚穿过外壳的底壁后伸出外壳外。

所述第一扬声器固定支架与外壳间通过卡槽连接。所述网罩固定圈与外壳间通过卡槽连接。

本发明的优点：扬声器通过第一扬声器固定支架及第二扬声器固定支架安装于外壳内，并在外壳内形成前声腔以及后声腔，后声腔通过泄漏孔与前声腔相连通，使得扬声器的正面和背面声波相位相差180度的特点，滤除中低频噪声，提高超声波的信噪比，从而实现高精度和远距离的测量。又由于扬声器振动膜的面积远小于网罩的面积，实现了较大的超声波发射角度，结构紧凑，提高测量精度，适应范围广，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的右视图。

图3为超声波发射机与超声波接收机位于同一位置时的测距示意图。

图4为超声波发射机与超声波接收机位于不同位置时的测距示意图。

附图标记说明：1-外壳、2-后声腔、3-第一扬声器固定支架、4-泄漏孔、5-前声腔、6-网罩、7-扬声器、8-扬声器电气引脚、9-网罩固定圈及10-第二扬声器固定支架。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示：为了能够提升超声波传播的距离，增大超声波传播角度，降低中低频声波的干扰，本发明包括外壳1以及位于所述外壳1内的扬声器7；所述扬声器7的底端通过第二扬声器固定支架10安装于外壳1的底部，扬声器7的前端通过第一扬声器固定支架3与外壳1连接，第一扬声器固定支架3的外侧设有网罩6，第一扬声器固定支架3与网罩6间形成前声腔5，第一扬声器固定支架3与外壳1的底壁间形成后声腔2，所述后声腔2通过第一扬声器固定支架3上的泄漏孔4与前声腔5相连通。