[发明专利]一种压电片阻抗特性测量装置及其测量方法

说明书

本发明公开了一种压电片阻抗特性测量装置及其测量方法，包括载片测试台，载片测试台顶部端面中设有测试台端面通孔，载片测试台顶部端面下侧设有转动电机，转动电机轴端固定安装有用于放置压电片的转盘，载片测试台外侧设有色标传感器，色标传感器所发出的光信号能照射至放置于转盘上的压电片的侧壁上；测试台端面通孔上方处设有探针推杆，探针推杆的杆端固定连接有用于实现压电片阻抗特性测量的测量探针。通过布置色标传感器控制置于转盘上的压电片所需转动的角度，以实现阻抗特性测量中压电片的定位监测。

技术领域

本发明涉及一种压电片测量技术，尤其是涉及一种使用于换能器中薄片式压电片的阻抗特性测量装置及其测量方法。

背景技术

换能器是一种能够将声波振动与电信号相互转化的能量转换器件，被广泛应用于工业、国防等不同行业领域中。超声流量计是利用超声波在流动介质中传播速度等于被测介质的平均流速与声波在静止介质中速度的矢量和的原理进行测量的流量计，具有对流场干扰小，测量精度高和抗干扰性强等优点。换能器是超声流量计中的关键部件，主要用于发射和接收超声波。而换能器中实现电信号和声波信号转换的关键器件则是压电片，由于压电片是通过振动产生和接受声波信号的，振动产生和接受声波信号均表现为电能和机械能之间的能量转化，而压电片的阻抗特性对上述信号转换过程的信噪比、效率等性能指标有重要影响。为了确保换能器的工作性能质量稳定，希望对每一个压电片进行阻抗特性检测。

一种常见的换能器是采用反转电极结构的圆形薄片式压电片，压电片中压电材料的轴向两端分别引出一个电极，其中一端的电极还经导体延伸至另一轴向端，因此在压电片的一端存在两个电极，便于对外接电。压电片的外形简单，结构单薄，不易快速定位电极和连接测量电路，不易进行批量阻抗检测。

发明内容

本发明为解决现有使用于超声流量计换能器中的压电片由于其一侧端面上设置有两个呈相反极性的电极，不便于快速定位电极和连接测量电路，不易进行批量阻抗检测而提供一种通过色标传感器和传动组件实现对压电片的定位，使得压电片得以快速和准确的接入阻抗特性测量电路中并实现压电片阻抗特性测量的测量装置及其测量方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种压电片阻抗特性测量装置，其特征在于：包括载片测试台，载片测试台顶部端面中设有测试台端面通孔，载片测试台顶部端面下侧设有转动电机，转动电机轴端固定安装有用于放置压电片的转盘，转盘以其顶部端面与载片测试台顶部端面相平齐的方式设置于测试台端面通孔中；载片测试台外侧设有色标传感器，色标传感器所发出的光信号能照射至放置于转盘上的压电片的侧壁上；测试台端面通孔上方处设有探针推杆，探针推杆的杆端固定连接有用于实现压电片阻抗特性测量的测量探针。通过布置色标传感器控制置于转盘上的压电片所需转动的角度，使得压电片得以快速和准确的接入阻抗特性测量电路中并实现压电片的阻抗特性测量。

作为优选，所述的测量探针底部具有两个极性相反的第一探针电极端和第二探针电极端，每个电极端内部设置有弹簧，电极端底部的针头可沿弹簧形变方向移动，实现测量探针与压电片间的良好接触。

作为优选，还包括进料机构，进料机构包括进料推杆，进料推杆的轴端上固定连接有进料推板，沿进料推杆推移的直线方向上并位于载片测试台顶部端面上方处设有凸台，凸台上设有凸台凹槽,凸台凹槽内插入安装有进料筒，进料筒顶部端面与凸台上侧端面相平齐，使得压电片阻抗特性测量过程中压电片能够以自动化的形式实现进料，提高阻抗特性测量效率。

作为优选，所述的载片测试台外侧设有切换机构，切换机构包括切换推杆和切换推板，切换推杆的轴端上固定安装有切换推板；载片测试台顶部端面上设置有测试台端面第一凹槽,切换推板下端面能够与测试台端面第一凹槽上端面相抵接，切换推板上贯穿设有切换推板通孔,测试台端面第一凹槽上贯穿设有凹槽通孔，使得压电片阻抗特性测量过程中压电片能够以自动化的形式实现出料，提高阻抗特性测量效率。