聲波傳感器的製作方法
2023-05-23 01:06:21
專利名稱：聲波傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測量領域的聲波或亞聲波的測量的聲波傳感器。
背景技術：
在我國各大油田的輸油、輸氣管線上盜油、盜氣作案嚴重，每年都有大量的油、氣被盜，管線被破壞後外漏的油料無情地吞沒著大片農田，造成了國家財產巨大損失和環境嚴重汙染，爆炸火災事故不斷發生。雖然國家對輸油、氣管線有保護條例，各油田成立了專門機構，組織護線隊，配備交通、通訊等設備每天不間斷地進行護線防範，但由於輸油、氣管線所處的地域複雜，人防及常規的檢測手段難以起到作用。
至今用於測量長距離輸油管線的洩漏、防盜檢測技術用得最普遍的方法是壓力流量檢測法，通過對輸油管線兩端壓力、流量的檢測，經過一段時間對流量的積累，判別是否有洩漏。此種方法只有在流量損失大於30升/分鐘的情況下，才能反映出來。而對於防盜油作案根本起不到作用。同時對輸氣管線的洩漏也不能檢測。
美國的ADEMCO公司生產埋入式傳感網纜探測系統，它是通過套裝在輸油鋼管外金屬網作為傳感器，加以一個恆定的信號，當鋼管破裂洩漏或人為破壞傳感網纜時，恆定的信號發生變化，輸出報警信號，此種設備的安裝，維護工作量大，被破壞後的傳感網纜修復技術難度大，設備的造價高。
上述的監測裝置，雖可提供使用者監測洩漏問題，但是靈敏度不高，在實際使用時還發現其結構中還存在有若干缺點，未能達到最佳的使用效果。由此可見，上述現有的壓力流量檢測法仍存在有諸多的缺陷，而丞待加以改進。
有鑑於上述現有的壓力流量檢測法存在的缺陷，本設計人基於豐富的實務經驗及專業知識，積極加以研究創新，經過不斷的研究、設計，並經反覆試作樣品及改進後，終於創設出確具實用價值的本發明。
發明內容
本發明所要解決的主要技術問題在於，克服現有的壓力流量檢測法存在的缺陷，而提供一種新型結構的聲波傳感器，使其用於防盜預警系統的信號檢測，能夠起到防盜預警的作用。同時還能用於對管道的洩漏及遠場聲信號的檢測。
本發明解決其主要技術問題是採用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種聲波傳感器，其主要包括，機殼、底座、靈敏元件、電極板、靈敏元件、質量塊、電極、前置放大器，其中機殼與底座固接，靈敏元件固接在底座上，電極板固接在靈敏元件上，電極板上固接靈敏元件，靈敏元件上固接質量塊，在質量塊上安裝有電極，電極板與前置放大器相連接。
本發明解決其技術問題還可以採用以下技術措施來進一步實現。
前述的聲波傳感器，其中所述的靈敏元件、電極板、靈敏元件、質量塊的連接方式是互相粘接在一起的，然後用螺釘加以固定。
前述的聲波傳感器，其中所述的靈敏元件由壓電材料製成的靈敏元件。
前述的聲波傳感器，其中所述的前置放大器安裝在機殼的外面，與機殼中引出的電纜相連接。
前述的聲波傳感器，其中所述的前置放大器安裝在機殼內，與電極板相連接，前置放大器的另一端與機殼中的電纜相連接。
前述的聲波傳感器，其中所述的電極用螺釘固接在質量塊上，機殼上設有孔，電纜從該孔中穿出。
前述的聲波傳感器，其中所述的質量塊為金屬材料製成，底座也是金屬材料製成。
本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上技術方案可知，本發明聲波傳感器是將物體間的相互碰撞發出聲音，形成聲波，聲波不但能在空氣中傳播，而且能在液體和固體中傳播，聲波在鋼管中傳播時，其傳播速度高達每秒5000米以上。當人為地在輸油、氣鋼管上去掉保護層，焊接閥門，打孔等作案過程中，產生的聲波被安裝在鋼管外壁上的聲波傳感器接收，通過聲—電轉換，將電信號輸出實現防盜預警功能。同時還能用於對管道的洩漏及遠場聲信號的檢測。
綜上所述，本發明聲波傳感器，其在技術發展空間有限的領域中，不論在結構上或功能上皆有較大的改進，且在技術上有較大的進步，並產生了好用及實用的效果，而確實具有增進的功效，從而更加適於實用，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
本發明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。
圖1是本發明聲波傳感器的第一實施例的結構示意圖。
圖2是本發明聲波傳感器的第二實施例的結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的聲波傳感器，其具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
眾所周知，物體間的相互碰撞會產生振動，發出聲音，形成聲波，聲波不但能在空氣中傳播，而且能在液體和固體中傳播，聲波在鋼管中傳播時，其傳播速度高達每秒5000米以上。當人為地在輸油、氣鋼管上去掉保護層，焊接閥門，打孔等作案過程中，產生的聲波被安裝在鋼管外壁上的聲波傳感器接收，通過聲—電轉換，將電信號輸出實現防盜預警功能。
請參閱圖1所示，本發明聲波傳感器的第一實施例，其主要包括，機殼1、底座2、靈敏元件3、電極板4、靈敏元件5、質量塊6、電極7、前置放大器8，其中機殼1與底座2固接，靈敏元件3固接在底座2上，電極板4固接在靈敏元件3上，電極板4上固接靈敏元件5，靈敏元件5上固接質量塊6，質量塊6為金屬材料製成，底座2也為金屬材料製成。在質量塊6上安裝有電極7，該電極7用螺釘72固接在質量塊6上，機殼1上設有孔11，電極板4上安裝有一電纜41，電極7上安裝有另一電纜71，電纜41、71通過機殼1上設有的孔11穿出與前置放大器8連接。本發明的靈敏元件3、5為一種聲電轉換的由壓電材料製成的靈敏元件。
本實施例的靈敏元件3、電極板4、靈敏元件5、質量塊6的連接方式是互相粘接在一起的並用螺釘加以固定。
請參閱圖2所示，為本發明聲波傳感器的第二實施例，其主要包括，機殼1′、底座2′、靈敏元件3′、電極板4′、靈敏元件5′、質量塊6′、電極7′、前置放大器8′、密封套9′，其中機殼1′與底座2′固接，前置放大器8′固接在底座2′上，靈敏元件3′固接在底座2′上，電極板4′固接在靈敏元件3′上，電極板4′上固接靈敏元件5′，電極板4′通過導線與前置放大器8′連接，靈敏元件5′上固接質量塊6′，在質量塊6′上安裝有電極7′，該電極7′用螺釘72′固接在質量塊6′上，機殼1′上設有孔11′，電極板4′上安裝有一電纜41′，前置放大器8′上安裝有另一電纜81′，電纜41′、81′通過機殼1′上設有的孔11′穿出，輸出電流信號。在機殼1′的外圍緊密包覆設有密封套9′，底座2′的底面設有螺紋孔21′，可以與鋼管或其它外物相連接。
本實施例的靈敏元件3′、電極板4′、靈敏元件5′、質量塊6′的連接方式是互相粘接在一起的，並用螺釘加以固定。
本發明聲波傳感器的第三實施例，其是在底座2的底面設有孔洞，在孔洞處裝設有磁鋼，該磁鋼可以與鋼管或其它外物相互連接。其它結構與實施例一或實施例二相同故在此不再贅述。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種聲波傳感器，其特徵在於其主要包括，機殼(1)、底座(2)、靈敏元件(3)、電極板(4)、靈敏元件(5)、質量塊(6)、電極(7)、前置放大器(8)，其中機殼(1)與底座(2)固接，靈敏元件(3)固接在底座(2)上，電極板(4)固接在靈敏元件(3)上，電極板(4)上固接靈敏元件(5)，靈敏元件(5)上固接質量塊(6)，在質量塊(6)上安裝有電極(7)，電極板(4)與前置放大器(8)相連接。
2.根據權利要求1所述的聲波傳感器，其特徵在於所述的靈敏元件(3)、電極板(4)、靈敏元件(5)、質量塊(6)的連接方式是互相粘接在一起的，然後用螺釘加以固定。
3.根據權利要求1所述的聲波傳感器，其特徵在於所述的靈敏元件(3)、(5)由壓電材料製成的靈敏元件。
4.根據權利要求1所述的聲波傳感器，其特徵在於所述的前置放大器(8)安裝在機殼(1)的外面，與機殼中引出的電纜(41)、(71)相連接。
5.根據權利要求1所述的聲波傳感器，其特徵在於所述的前置放大器(8′)安裝在機殼(1′)內，與電極板(4′)相連接，前置放大器(8′)的另一端與機殼中的電纜(41′)相連接。
6.根據權利要求1所述的聲波傳感器，其特徵在於所述的電極(7)用螺釘固接在質量塊(6)上，機殼(1)上設有孔(11)，電纜(41)、(71)從該孔(11)中穿出。
7.根據權利要求1所述的聲波傳感器，其特徵在於所述的質量塊(6)為金屬材料製成，底座(2)也是金屬材料製成。
全文摘要
一種聲波傳感器，其主要包括，機殼、底座、靈敏元件、電極板、靈敏元件、質量塊、電極、前置放大器，其中機殼與底座固接，靈敏元件固接在底座上，電極板固接在靈敏元件上，電極板上固接靈敏元件，靈敏元件上固接質量塊，在質量塊上安裝有電極，電極板與前置放大器相連接。靈敏元件由壓電材料製成。當人為地在輸油、氣鋼管上去掉保護層，焊接閥門，打孔等作案過程中，產生的聲波被安裝在鋼管外壁上的聲波傳感器接收，通過聲—電轉換，將電信號輸出實現防盜預警功能。同時還能用於對管道的洩漏及遠場聲信號的檢測。
文檔編號G01H5/00GK1427248SQ01144399
公開日2003年7月2日 申請日期2001年12月18日 優先權日2001年12月18日
發明者鄭國範 申請人:中國科學院聲學研究所