洞穴水滴音頻傳感器的製作方法

2023-05-24 21:28:31

專利名稱：洞穴水滴音頻傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於測試記錄儀器，特別是用於地質石筍研究領域，對洞穴水滴進行測量的專用測量儀。
技術背景洞穴中石筍的內部結構與歷史氣候有一定的對應關係，通過研究石筍的年層，可以對過去百年、甚至千年前的氣候變化進行重建。通過至少幾個水文年對洞頂水滴進行觀測和記錄，才能獲得洞中較準確的空氣二氧化碳、溫度、溼度、滴水溫度、PH值、導電率、Ca2+、溶解的CO2、滴率、滴量等參數，因而才可以較準確地了解石筍年層厚度變化所反映的氣候要素。洞穴水滴傳感器是進行上述記錄的前提和關鍵，沒有前端的可靠傳感，後端的各種水滴測試和參數都毫無意義。由於國內無廠家生產上述儀器，原有的研究工作只有靠人為估算或者使用進口儀器。人為估算難以作到長期觀測，其精度也很差；進口儀器無正常供貨渠道，價格高，售後服務不便，不能追加自己所需的功能。

發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種洞穴水滴音頻傳感器，其結構簡單，製造成本低，感應精度高，能保證長時間穩定工作。
解決本實用新型的技術問題所採用的方案是傳感器的機體採用共鳴腔，在共鳴腔頂部安裝揚聲器紙盆，揚聲器紙盆上開口封蓋著傳感面，而下端連接音圈，在共鳴腔中的音圈位置裝有永磁體，音圈通過偶合線圈連接測試電路。
本技術方案採用的是聲電傳感，利用了共鳴腔和揚聲器紙盆的結構，將能量很弱的水滴作用在揚聲器紙盆上方的傳感面上，水滴聲波通過共鳴腔的作用，使揚聲器紙盆產生往復振動，從而帶動音圈運動，音圈在永磁體的磁場中切割磁力線，可在音圈中產生電信號，通過偶合線圈，將信號幅度放大，就可以由測試電路輕易檢測到水滴的滴落和強度。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖中各標號依次表示共鳴腔1、紙盆鐵架2、音圈支架3、揚聲器紙盆4、永磁體5、音圈6、軟鐵柱7、初級線圈8、次級線圈9、測試電路10、傳感面11。
具體實施方式
參見圖1，本傳感器的外形為箱體，其機體採用常規共鳴腔1結構，在共鳴腔1的頂部安裝揚聲器紙盆4，揚聲器紙盆4的上開口封蓋著傳感面11，它除了將水滴碰撞的聲響及強度傳給揚聲器紙盆4外，還起到保護作用，避免其下方的各元器件受水的侵蝕。揚聲器紙盆4的下端連接著導線纏繞成的音圈6，在音圈6的中部插入一根軟鐵柱7，而在共鳴腔1中的音圈6的位置裝有永磁體5，音圈6套在環狀永磁體7中，這可最大程度地在音圈6中獲得感應電流。音圈6的兩端連接初級線圈8，其中產生的電信號感應到次級線圈9中，將放大的信號傳到與其連接的測試電路10。
用本裝置傳感洞頂水滴，採用的是結構簡單的聲電傳感技術方案，其成本可比國外同類的儀器降低3～4倍，大大減少設備的投資，可實現國產化；採用聲學的諧振技術與電磁感應技術結合，可簡化結構，保證長時間工作的穩定性，同時又可提高感應的精度，基本不會出現漏感應，是常見的壓力傳感、導電傳感等傳感方式中最為優選的一種方式。
權利要求1.一種洞穴水滴音頻傳感器，其特徵是機體為一共鳴腔，在共鳴腔頂部安裝揚聲器紙盆，揚聲器紙盆上開口封蓋著傳感面，而下端連接音圈，在共鳴腔中的音圈位置裝有永磁體，音圈通過偶合線圈連接測試電路。
2.按權利要求1所述的洞穴水滴音頻傳感器，其特徵在是在音圈的中部插入一根軟鐵柱，音圈套在環狀永磁體中。
專利摘要洞穴水滴音頻傳感器。本實用新型屬於測量儀器，特別是對洞穴水滴進行測量的地質專用測量儀。本傳感器的機體為一共鳴腔，在共鳴腔頂部安裝揚聲器紙盆，揚聲器紙盆上開口封蓋著傳感面，而下端連接音圈，在共鳴腔中的音圈位置裝有永磁體，音圈通過偶合線圈連接測試電路。本實用新型結構簡單，製造成本低，可實現國產化，感應精度高，能保證長時間穩定工作。
文檔編號G01H11/02GK2807222SQ200520022530
公開日2006年8月16日 申請日期2005年6月21日 優先權日2005年6月21日
發明者周燕 申請人:雲南大學