[发明专利]一种压电片尺寸测量装置及其测量方法

说明书

本发明公开了一种压电片尺寸测量装置及其测量方法，测量平台上端面设载片测试台，载片测试台与水平面间设有倾斜夹角，载片测试台端面外侧设第一和第二激光位移传感，第一激光位移传感和第二激光位移传感通过相互对射以测量设置于两激光位移传感间的压电片的直径尺寸；载片测试台上方处设第三激光位移传感，第三激光位移传感通过发射激光并照射于载片测试台端面上以测量设置于第三激光位移传感和载片测试台端面间的压电片的厚度尺寸；通过直径测量结果，计算两个或多个直径的数值偏离范围，作为压电片的圆度；使得同一测量装置能同时完成压电片的直径、圆度和厚度测量，无需反复拆装，降低测量所耗时间，提高了压电片测量的效率。

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压电片尺寸测量装置。

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，因此其尺寸对其信号转换质量有着重要性影响。为了保证超声流量计的测量精度，就需要确保其使用的压电片的尺寸精确。

换能器中常见的压电片是圆形薄片式的压电片，影响压电片信号转换质量的尺寸主要是其直径、厚度以及圆度。为了保证换能器的尺寸合格、工作性能稳定，希望对每一个用于制造换能器的压电片进行尺寸检测；而为了提高换能器的产率，则希望提高压电片的尺寸测量效率；另外，由于压电片是偏平形状，本身较易受弯折变形，因而希望在尺寸测量过程中避免压电片受到冲击和碰撞。

发明内容

本发明为解决现有使用于超声流量计中换能器的压电片存在着需要确保其使用压电片的尺寸精确度高，且在对其尺寸检测过程中较容易受到冲击或碰撞而发生弯折变形等缺陷问题等现状而提供的一种可以提高压电片的检测精度、提高检测效率，降低或避免压电片受到冲击和碰撞损坏的压电片尺寸测量装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种压电片尺寸测量装置，包括测量平台，其特征在于：测量平台上端面固定设有载片测试台，载片测试台与水平面间设有倾斜夹角，载片测试台端面外沿设有用于对压电片实现支撑和限位的侧边凸缘部，载片测试台的端面外侧位置处设有第一激光位移传感和第二激光位移传感，第一激光位移传感和第二激光位移传感通过相互对射以测量设置于两激光位移传感间的压电片的直径尺寸；载片测试台上方处设有第三激光位移传感，第三激光位移传感的激光发射端面与载片测试台端面保持平行，第三激光位移传感通过发射激光并照射于载片测试台端面上以测量设置于第三激光位移传感和载片测试台端面间的压电片的厚度尺寸。同一测量装置中能够同时完成压电片尺寸测量中的直径测量和厚度测量，无需经过反复多次安装拆卸检测，降低了测量所耗时间，提高了压电片测量的效率。

作为优选，所述的压电片尺寸测量装置还包括设置于载片测试台旁侧位置处的进料机构，进料机构包括第一机械臂，第一机械臂设置在载片测试台旁侧位置处且固定安装连接在测量平台上，第一机械臂上设有用于吸附压电片的第一吸嘴。通过吸嘴吸附的形式用于测量过程中压电片于不同部件中的转移，压电片所受到冲击和碰撞较小。提高对压电片的吸取及转移安全防护性，降低压电片检测过程中的冲击损坏和碰撞损坏。

作为优选，所述的压电片尺寸测量装置还包括设置于载片测试台旁侧并与进料机构所相对的另一旁侧位置处的出料机构，出料机构包括第二机械臂，第二机械臂设置在载片测试台与进料机构相对的另一旁侧位置处且固定安装连接在测量平台上，第二机械臂上设有用于吸附压电片的第二吸嘴。通过吸嘴吸附的形式用于测量过程中压电片于不同部件中的转移，压电片所受到冲击和碰撞较小。提高对压电片的吸取及转移安全防护性，降低压电片检测过程中的冲击损坏和碰撞损坏。