專利名稱：一種測量含有腐蝕性氣體介質(zhì)的超聲換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種測量含有腐蝕性氣體介質(zhì)的超聲換能器，涉及對超聲換能器的改進(jìn)，尤其是涉 及換能器耐腐蝕性的改進(jìn)，適用于氣體超聲流量計(jì)對含有腐蝕性氣體介質(zhì)進(jìn)行氣體流量 測量。
背景技術(shù)：
超聲換能器是實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能間相互轉(zhuǎn)換的器件，超聲換能器經(jīng)過幾十年的應(yīng)用 與研究，換能器的材料和結(jié)構(gòu)都得到了不斷的改進(jìn)和發(fā)展，相對于現(xiàn)有一般測量工作的 環(huán)境與要求，超聲換能器已經(jīng)比較成熟，其各項(xiàng)聲學(xué)性能也得到了很大的提高。但是隨 著在研究和應(yīng)用所需測量領(lǐng)域的擴(kuò)大，環(huán)境的變化、測量要求的提高，現(xiàn)在常用的超聲 換能器由于其本身材料與結(jié)構(gòu)的原因而無法用于一些特殊的環(huán)境場合，如含有腐蝕性 氣體的環(huán)境?，F(xiàn)有的超聲換能器通常是采用鋁來制作換能器的前蓋板，用鐵來制作換能 器的后蓋板，眾所周知，鋁在空氣里很容易氧化，并且在表面會生成一層氧化鋁，且氧 化鋁特別致密以能夠保護(hù)里面的鋁，因此，采用鋁合金制作的換能器的前蓋板雖具有一 定的耐腐蝕性，但是，當(dāng)這種換能器被用于測量含有腐蝕性氣體氣體介質(zhì)時，比如含 有氟氣(F2)、氯氣(C12)、氯化氫(HC1)等腐蝕性氣體時，由于鹵素離子對鋁的氧化膜
具有較大的破壞作用，因此含有腐蝕性氣體的氣體介質(zhì)就很容易腐蝕超聲換能器裸露在 測量管中的前蓋板，同樣，在含有腐蝕性氣體介質(zhì)環(huán)境中，后蓋板也很容易腐蝕損壞， 從而影響超聲換能器信號的發(fā)送和接收。然而氣體超聲流量計(jì)對測量精度的要求一般都 比較高，相應(yīng)地對超聲換能器信號的要求也就很高，因此，如果超聲換能器長時間放置 在含有腐蝕性氣休的氣體介質(zhì)環(huán)境中測量時，對超聲換能器聲波信號的發(fā)送、接收以及 氣體超聲流量計(jì)進(jìn)行的氣體流量測量，都會產(chǎn)生許多不利的影響，進(jìn)而嚴(yán)重影響測量的 準(zhǔn)確性和可靠性。 發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有超聲換能器的不足，本實(shí)用新型提供了一種具有耐腐蝕、抗氧化、靈敏度 高、抗干擾性好、信噪比高，測量的準(zhǔn)確性和可靠性的用于測量含有腐蝕性氣體介質(zhì)的 超聲換能器。本實(shí)用新型超聲換能器主要由連接桿，螺母，電極片，前蓋板，焊片，后蓋板，壓 電陶瓷構(gòu)成。其中，換能器的前蓋板采用具有良好的機(jī)械性能、耐腐蝕性能和抗氧化性 能的鈦合金板材制作，換能器的后蓋板采用硬度高、比重大，機(jī)械性能、耐腐蝕性優(yōu)良 的鎢鋼制作，以有效提高超聲換能器的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，有效延長換能器的使 用壽命，使得超聲換能器能夠長時間設(shè)置在含有腐蝕性氣體的氣體介質(zhì)中進(jìn)行氣體流量 測量。電極片設(shè)置在兩個壓電陶瓷中間，由前蓋板和后蓋板將壓電陶瓷和電極片夾在換 能器的中部，通過擰緊連接桿上的螺母將前蓋板，后蓋板，電極片，焊片以及壓電陶瓷 緊密連接制作而成。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，由于采用鈦合金板材和鎢鋼這兩種材料制作超聲換能器不僅 可提高換能器的靈敏度、且具有良好的抗干擾性、信噪比大、測量精度高，可以應(yīng)用于 氣體超聲流量計(jì)長時間設(shè)置在含有較強(qiáng)腐蝕性氣體(如氟氣(F2)、氯氣(C12)、氯化 氫(HC1))的氣體介質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行氣體流量的測量，也可以被用于對普通氣體介質(zhì)進(jìn)行
流量的測量。本實(shí)用新型換能器與現(xiàn)有的換能器相比，拓寬了氣體流量計(jì)的測量領(lǐng)域， 不但運(yùn)行可靠、使用壽命長，具有非常好的推廣和應(yīng)用前景。

圖l.是本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，圖中-
連接桿l，螺母2,電極片3，前蓋板4，焊片5，后蓋板6，壓電陶瓷7。
具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
本實(shí)用新型由連接桿l，螺母2，電極片3，前蓋板4，焊片5，后蓋板6，壓電陶 瓷7組成。
換能器的前蓋板4采用鈦合金制作，換能器的后蓋板6用鎢鋼制作，電極片3設(shè)置 在兩個壓電陶瓷7中間，由前蓋板4和后蓋板6將壓電陶瓷7和電極片3夾在換能器的 中部，通過擰緊連接桿1上的螺母2將前蓋板4，后蓋板6，電極片3，焊片5以及壓電 陶瓷7緊密連接制作而成。
權(quán)利要求一種測量含有腐蝕性氣體介質(zhì)的超聲換能器，包括連接桿(1)，螺母(2)，電極片(3)，前蓋板(4)，焊片(5)，后蓋板(6)，壓電陶瓷(7)，其特征在于前蓋板(4)采用鈦合金板材制作，后蓋板(6)由鎢鋼板材制作，電極片(3)設(shè)置在壓電陶瓷(7)中間，由前蓋板(4)和后蓋板(6)將壓電陶瓷(7)和電極片(3)夾在換能器的中部，通過擰緊連接桿(1)上的螺母(2)將前蓋板(4)，后蓋板(6)，電極片(3)，焊片(5)以及壓電陶瓷(7)緊密連接制作而成。
專利摘要一種測量含有腐蝕性氣體介質(zhì)的超聲換能器，涉及對超聲換能器的改進(jìn)，尤其是涉及換能器耐腐蝕性的改進(jìn)，適用于對含有腐蝕性氣體介質(zhì)進(jìn)行氣體流量的測量。本實(shí)用新型采用鈦合金板材制作前蓋板(4)，鎢鋼板材制作換能器的后蓋板(6)，使得本實(shí)用新型換能器不僅具有高靈敏度、良好的抗干擾性、信噪比大、測量精度高，有效保證了超聲換能器在含有腐蝕性氣體的氣體介質(zhì)中工作的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，可以應(yīng)用于氣體超聲流量計(jì)對含有較強(qiáng)腐蝕性氣體的氣體介質(zhì)進(jìn)行氣體流量測量。本實(shí)用新型換能器與現(xiàn)有的換能器相比，拓寬了超聲換能器的測量范圍，具有良好的推廣和應(yīng)用前景。
文檔編號G01F1/66GK201277871SQ20082015230
公開日2009年7月22日 申請日期2008年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月25日
發(fā)明者林宇斌, 石泓然 申請人:上海維思儀器儀表有限公司